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Ejemplo Resuelto MRP (Plan de Requerimiento de Materiales)

En el siguiente artículo abordamos un ejemplo resuelto MRP (Plan de Requerimiento de Materiales) para 2 productos finales y un insumo con demanda dependiente que permite su fabricación. En el ejemplo se abordan las políticas de lotificación de Costo Unitario Mínimo y Tamaño Fijo de Pedido, explicando con detalle cómo se aplican dichos criterios para determinar el tamaño de los pedidos y el momento en el cual se emiten, de modo de satisfacer las necesidades netas de los productos en consideración.

La empresa Manzana produce y distribuye computadores. Dos de sus modelos más famosos, ManBook y ManBook Pro, usan el mismo chip en su interior (sólo se diferencian por los materiales de sus carcasas), el M4. El problema que ha tenido esta compañía con sus productos estrella, es que el chip en su interior se calienta demasiado y falla. Por esto, se debe considerar una demanda independiente del chip M4 de 100 unidades semanales, las cuales son para venta directa a clientes a través de los servicios técnicos. Los ManBook y ManBook Pro son armados por Manzana en cantidades mínimas de producción, pero el chip M4 es comprado a un proveedor asiático el cual impone un volumen mínimo de compra. La demanda estimada para los ManBook y ManBook Pro para las próximas ocho semanas es:

requerimientos-brutos-mrp

Además, se sabe que: el tamaño de lote para el ManBook Pro y el chip M4 es igual a la cantidad mínima de producción/compra. Antecedentes adicionales se resume en la siguiente tabla correspondiente al Registro del Inventario o IRF (en el artículo Ejemplo del Plan de Requerimientos de Materiales (MRP) se detallan los elementos necesarios para desarrollar un MRP).

irf-costo-unitario-mrp

Determine cuándo y en qué cantidades deben ser realizados los pedidos del computador ManBook. Para determinar el tamaño de lote use la política del Costo Unitario Mínimo. Asuma que el costo unitario de mantener inventario es de $1,65 por semana, y el costo de hacer un pedido es de $1.000.

Ejercicio Resuelto MRP (Plan de Requerimiento de Materiales)

En primer lugar resulta necesario identificar la estructura del producto final y cómo este se compone por distintos elementos de productos con demanda dependiente. En este caso en particular se dispone de 2 productos finales o productos padres: ManBook y ManBook Pro, cada uno de los cuales dispone de un chip M4 en su interior. La lista de materiales o BOM (Bill of Materials) se presenta a continuación:

bom-mrp

Es decir, cada uno de los productos finales, a saber, ManBook y ManBook Pro, necesitan una unidad del chip M4 para ser fabricados.

Luego con esta información desarrollamos las políticas de lotificación para cada producto final y su insumo común (chip M4). Los resultados se resumen a continuación:

ejemplo-mrp-costo-unitario

En primer lugar consideramos las necesidades brutas del producto ManBook. En el Registro del Inventario (IRF) se detalla que se dispone de un inventario inicial de 500 unidades y que no se considera mantener inventario de seguridad para dicho producto. En consecuencia, el saldo disponible proyectado (esto es el inventario al final de una semana) para la semana 1 es de 300 unidades que corresponde a descontar 200 unidades (necesidad bruta) al inventario inicial. En la semana 2 existe una entrada programada de 620 unidades (notar la diferencia entre una entrada programada y una entrada de pedido planeada). De esta forma el inventario (saldo disponible proyectado) al final de la semana 2 será de 720 unidades (300 unidades que vienen de la semana 1 + 620 de entradas programas en la semana 2 – 200 unidades de necesidad bruta de la semana 2). Las 720 unidades disponibles al final de la semana 2 permiten satisfacer los requerimientos brutos de las semanas 3, 4 y 5, quedando 50 unidades de saldo al final de la semana 5. Luego la necesidad neta de la semana 6 es de 190 unidades (240 unidades de necesidad bruta – 50 unidades del saldo disponible proyectado para la semana 5).

Se puede observar por tanto que las necesidades netas de Manbook son a contar de la semana 6 y a partir de este momento comenzamos a agrupar las necesidades utilizando la política de lotificación denominada Costo Unitario Mínimo (se recomienda revisar otras alternativas de lotificación descritas en el artículo Ejemplo de la Planeación de Requerimientos de Materiales (MRP o Material Requirements Planning)). El detalle del procedimiento se presenta a continuación:

  1. Considerar un pedido por 190 unidades para satisfacer la necesidad neta exacta de la semana 6 (lo cual no genera costos de almacenamiento o inventario pero sí un costo de emisión de pedido de $1.000). El costo total incurrido ($1.000) se divide por el tamaño del pedido (190 unidades) siendo el costo unitario de $5,263.

  2. Agrupar las necesidades de las semanas 6 y 7 y hacer un pedido por 410 unidades (190+220). El costo de emisión de pedido se mantiene en $1.000, no obstante el costo de almacenamiento será de $363 (se almacenan 220 unidades al final de la semana 6 a un costo unitario de almacenamiento semanal de $1,65). El costo unitario es $3,324 ($1.363/410).

  3. Realizar un pedido único por 640 unidades (190+220+230). El costo de almacenamiento es $1.122 (se almacenan 450 unidades al final de la semana 6 y 230 al final de la semana 7, es decir, (450+230)*$1,65). El costo de emisión de $1.000 es fijo por pedido independiente del tamaño del pedido. En consecuencia el costo unitario será de $3,316 ($2.122/640) el cual corresponde al primer (y único en este ejemplo) costo unitario mínimo. Se concluye que se debe realizar un pedido de 640 unidades para satisfacer las necesidades netas exactas de la semana 6 a la semana 8, el cual se emite en la semana 5 dado un tiempo de reposición o lead time de 1 semana.

Continuando con el análisis ahora es el turno de planificar los requerimientos del producto final ManBook Pro y el chip M4. Para favorecer la lectura de nuestros usuarios incluimos nuevamente la tabla resumen del resultado del MRP.

ejemplo-mrp-costo-unitario

Luego en el caso del producto ManBook Pro es de Tamaño Fijo de Pedido de 350 unidades (según lo descrito en el Registro del Inventario). El inventario disponible al final de la semana 1 para dicho producto es de 280 unidades correspondientes al inventario inicial – el inventario de seguridad – la necesidad bruta de la semana 1. En este contexto resulta intuitivo observar que la primera necesidad neta es para la semana 4 por 140 unidades (150-10, siendo las 10 unidades el saldo disponible proyectado al final de la semana 4). Por tanto se requiere la recepción de un pedido planeado por 350 unidades al inicio de la semana 4 el cual se emite con 2 semanas de antelación dado el tiempo de producción. De esta forma el inventario al final de la semana 4 será de 210 unidades lo cual satisface a la vez las necesidades brutas de las semanas 5 y 6. Finalmente se requiere la entrada de un nuevo pedido planeado por 350 unidades en la semana 7, siendo éste emitido en la semana 5.

Finalmente es necesario considerar las necesidades del chip M4. Notar que las necesidades brutas corresponderán a la suma de los requerimientos semanales de 100 unidades para ofertar a los servicios técnicos (según se detalla en el enunciado) más lo que corresponda como necesidad para la fabricación de los productos Manbook y Manbook Pro. Por ejemplo, en la semana 5 existe una necesidad bruta de 1.090 chips (640 para la fabricación de Manbook + 350 para la fabricación de Manbook Pro + 100 unidades para servicio técnico).

Adicionalmente se puede apreciar que el inventario disponible del chip M4 es suficiente para cubrir los requerimientos de la semana 1 a la semana 4, observándose necesidades netas en la semana 5 y 6 las cuales son cubiertas con pedidos de 1.000 unidades (el chip M4 al igual que el producto ManBook Pro utilizan la política de lotificación de Tamaño Fijo de Pedido) emitidos en las 3 y 4, respectivamente, dado un lead time de 2 semanas.

Ejemplo del Plan de Requerimientos de Materiales (MRP)

El Plan de Requerimientos de Materiales o simplemente MRP por sus siglas en inglés (Material Requirements Planning) es una metodología que permite administrar el inventario y planificar pedidos de partes y piezas con demanda dependiente.

En la actualidad el MRP resulta ser un módulo indispensable para la gestión de los recursos de las empresas de manufactura y son parte fundamental de las prestaciones de los más prestigiosos softwares ERP (Enterprise Resource Planning) disponibles en el mercado (destacándose entre ellos SAP).

En el siguiente artículo encontrarás a través de un ejemplo sencillo, explicado con detalle, cómo realizar un Plan de Requerimientos de Materiales (MRP) y cuáles son los elementos necesarios para su construcción. Para una correcta comprensión introduciremos algunos conceptos que te recomendamos leer detenidamente.

En primer lugar se afirma que un producto tiene demanda dependiente en la medida que su demanda se puede derivar de un producto de categoría superior.

Ejemplo N°1: las plantillas, cuero, cordones, etc, son partes de demanda dependiente, basadas en la demanda de zapatos (demanda independiente).

Ejemplo N°2: si una empresa vende 1.000 triciclos, entonces se van a necesitar 1.000 ruedas delanteras y 2.000 ruedas traseras (más pequeñas). Este tipo de demanda interna no necesita un pronóstico, sino sólo una tabulación (demanda dependiente). Por otra parte la cantidad de triciclos que la empresa podría vender es la demanda independiente.

triciclo mrp

En este contexto, una empresa que vende un producto final (con demanda independiente) está interesada en qué, cuánto y cuándo ordenar de las distintas partes y piezas que permiten la producción de dicho producto final. Esta Planeación de Requerimientos de Materiales es crítica dado que permitirá alcanzar las metas de producción en tiempo y cantidad de lo planificado previamente en un plan maestro de producción.

Para llevar a cabo un Plan de Requerimientos de Materiales (MRP) se necesitan 3 elementos:

El Plan Maestro de la Producción (PMP) establece las necesidades en cantidad y tiempo del producto final o con demanda independiente.

Por otra parte la estructura del producto o Bill of Materials (BOM) detalla cuántas partes y piezas se necesitan para obtener una unidad de producto final y cómo dicho producto se compone. Generalmente se utiliza una representación gráfica para el BOM como la de la siguiente imagen:

Listado de Materiales BOM

Por ejemplo, para cada unidad de X (producto final con demanda independiente) se necesitan 2 unidades de la pieza A (producto con demanda dependiente). Análogamente, por cada unidad de la pieza A se necesitan 3 unidades de la pieza C.

Así también, un típico juego de Lego viene con un instructivo que detalla la cantidad de piezas componentes del producto (juego) final y el orden en el cual se deben ensamblar. De este modo si hemos armado un juego de Lego ya tenemos una idea intuitiva de lo que consiste un MRP.

instrucciones lego mrp

Finalmente necesitamos el Registro del Inventario (Inventory Record File o IRF) (tanto para productos con demanda dependiente e independiente) que contiene la información del inventario disponible y el tiempo de espera (o lead time) asociado a cada producto. Un ejemplo del IRF es el siguiente:

Registro del Inventario IRF

Arbitrariamente vamos a considerar que necesitamos 100 unidades el producto X en la semana 10. Toda esta información nos permitirá desarrollar el Plan de Requerimientos de Materiales, el cual se resume a continuación:

Ejemplo del Plan de Requerimientos de Materiales

Ejemplo MRP

La forma usual de poder completar la información del Plan de Requerimientos de Materiales (MRP) es desde el producto de categoría superior, en este caso, el Producto X. Para la semana 10 existe una necesidad bruta de este producto por 100 unidades, sin embargo, el inventario disponible (40 unidades) finalmente determina que sólo se necesiten 60 unidades adicionales. Como el tiempo de espera (lead time) para el Producto X es de 2 semanas, el pedido se debe realizar en la semana 8.

Posteriormente, por cada unidad del Producto X necesitamos 2 unidades del Producto A. Esto determina la necesidad bruta del Producto A en 120 unidades en la semana 8. Luego, como se dispone de un inventario de 60 unidades del producto A, la necesidad neta es sólo de 60 unidades, las cuales se piden con 3 semanas de antelación dado el tiempo de espera. Siguiendo el mismo procedimiento se determinan las necesidades netas del Producto B.

Es importante destacar el caso del Producto C, el cual depende tanto de A como B. Por cada unidad de A se necesitan 3 unidades de C (en este caso 180 unidades) y por cada unidad de B se necesitan 2 unidades de C (en este caso 80 unidades).

El procedimiento utilizado para desarrollar el Plan de Requerimientos de Materiales (MRP) es la política de lotificación Lote a Lote, es decir, cada vez que se necesitan unidades se piden éstas en forma exacta. Esta alternativa, sin embargo, NO garantiza los menores costos en la planificación, especialmente cuando los costos de emisión (generar un pedido) son relativamente superiores a los costos de almacenamiento (inventario).

Te recomendamos consultar al final de esta publicación los «Artículos Relacionados» donde podrás encontrar otros ejemplos aplicados de MRP utilizando distintas alternativas de políticas de lotificación (Costo Total Mínimo, Costo Unitario Mínimo, EOQ).