Fundamentos de Investigación de Operaciones y Gestión de la Producción

Investigación de Operaciones: Concepto y Metodología

La Investigación de Operaciones es la aplicación, por grupos interdisciplinarios, del método científico a problemas relacionados con el control de las organizaciones o sistemas, a fin de que se produzcan soluciones que mejor sirvan a los objetivos de la organización.

Pasos Metodológicos

1. Definición del problema
2. Formulación de un modelo matemático
3. Búsqueda de solución:
   • a) Analíticos, que utilizan procesos de deducción matemática;
   • b) Numéricos, que son de carácter inductivo y funcionan en base a operaciones de prueba y error;
   • c) Simulación, que utiliza métodos que imitan o emulan al sistema real en base a un modelo.
4. Prueba y validación del modelo
5. Análisis de resultados

Programación Lineal

La Programación Lineal es una de las principales ramas de la Investigación Operativa. En esta categoría se consideran todos aquellos modelos de optimización donde las funciones que lo componen, es decir, función objetivo y restricciones, son funciones lineales en las variables de decisión.

Conceptos Clave en Producción y Operaciones

Productividad: Proporción entre insumos y productos en cierto período, con la debida consideración de calidad.

La administración de la producción: Es la administración del sistema de producción de una organización, que convierte insumos en productos y servicios.

Un sistema de producción: Toma insumos (materias primas, personal, máquinas, edificios, tecnología, efectivo, información y otros recursos) y los convierte en productos (bienes y servicios).

Los Administradores de Operaciones: Toman decisiones que se relacionan con la función de operaciones y los sistemas (Información para el diseño y administración de los procesos productivos en todas las áreas funcionales de Operaciones) de transformación que se utilizan.

La administración de operaciones: Es el estudio de la toma de decisiones (Toma permanente de decisiones en 5 áreas, como mínimo: Procesos, Capacidad, Inventarios, Mano de Obra, Calidad) en la función de operaciones.

Gestión de operaciones: Desarrollo y administración de las actividades necesarias para la transformación de recursos en bienes y servicios.

Manufactura/producción: Actividades y procesos usados en la creación de productos tangibles.

Operaciones: Actividades y procesos usados en la creación de bienes tangibles e intangibles.

Factores Actuales que Afectan la Administración de Producción

1. Realidad de la competencia global.
2. Calidad, servicio al cliente y retos de costos.
3. Expansión rápida de tecnologías avanzadas de la producción.
4. Crecimiento continuado del sector de servicios.
5. Escasez de recursos de producción.
6. Aspectos relacionados con la responsabilidad social.

Decisiones Clave de los Gerentes de Operaciones

Los gerentes de operaciones toman decisiones de 5 tipos o categorías:

1. Selección de estrategias: Son las estrategias de operaciones, o sea, las formas en que las operaciones pueden ayudar a implementar la estrategia corporativa de la Empresa.
2. Decisiones sobre procesos: Administración de procesos, administración de tecnología y administración de la fuerza de trabajo.
3. Calidad: Administración de la calidad total, control estadístico de procesos.
4. Capacidad, localización y distribución: Decisiones sobre capacidad del sistema, localización, organización de un departamento y distribución física.
5. Decisiones de Operación: Luego que la instalación ha sido construida: Administración de la cadena de suministros, Administración de inventarios, pronósticos, Planeación de requisitos de materiales (MRP), Justo a Tiempo (JIT), Programación y administración de proyectos.

Planeación y Diseño de Sistemas Operativos

1. Planeación del producto
2. Diseño de los procesos operativos:
   • a. Estandarización
   • b. Diseño modular
   • c. Personalización
3. Planeación de la capacidad instalada
4. Planeación de las instalaciones:
   • a. Ubicación de las instalaciones
   • b. Diseño de las instalaciones:
     1. Diseño de posición fija
     2. Organización de proyecto
     3. Diseño por procesos (organizaciones intermitentes)
     4. Diseño por producto (organizaciones de manufactura continua)

El Rol del Gerente de Producción

El GERENTE DE PRODUCCIÓN requiere un producto elaborado sin dificultad, a un costo razonable y con líneas de producción largas. Sin embargo, los ingenieros buscan productos sofisticados y con aplicación de ingeniería en ese sentido, más que buscar costos razonables.

Diseño de Producto y Producción

1. Una vez detectadas las necesidades del consumidor, se deben crear ideas de producto y analizar distintas alternativas.
2. Seleccionar el Producto basado en consideraciones que incluyan datos de mercado, análisis económicos y realizar estudio de factibilidad.
3. Preparar diseño preliminar al evaluar las distintas alternativas, considerando confiabilidad, calidad y requisitos de mantenimiento.
4. Tomar una decisión final al desarrollar, probar y simular los procesos con el objeto de cerciorarse que funcione.
5. Decidir si las instalaciones actuales son adecuadas, o si se requiere modificarlas o incluso, nuevas instalaciones.
6. Seleccionar el Proceso para elaborar el producto, considerando tecnología y métodos disponibles.
7. Una vez diseñado el producto, se debe preparar la distribución de las instalaciones a usar. Planear el sistema de producción y programar las diversas tareas que deben realizarse.

Administración de Producción: Diseño de Sistemas (Tipos de Distribución)

A la hora de elaborar un producto, se tienen distintas alternativas o tipos de distribución en la producción:

1. Distribución según secuencia de producción o línea de ensamble: Ej. Automóvil.
2. De acuerdo al proceso empleado: Ej.: Hospital (ingreso, atención, cobro, alta).
3. Distribución Fija: El producto permanece en un sitio para su ensamble. Ej.: productos grandes, voluminosos (minería).
4. Por naturaleza del proyecto: Construcción de puente o túnel, una sola ocasión y relacionado a un lugar geográfico.
5. Orientado hacia la venta del producto: Ej.: Supermercado (productos de primera necesidad como pan, leche, etc., lejos de cajas para fomentar compra de otros productos).
6. Orientado a almacenamiento o movimiento de productos: Busca diseño efectivo y eficiente en almacenamiento.

Administración de Producción: Operación del Sistema

Una vez seleccionado el producto y diseñado el sistema productivo (para elaborarlo), se debe operar el sistema. Esto implica establecer una estructura de organización, designar al personal según roles y capacitarlos. Se debe proporcionar supervisión y liderazgo para desarrollar las actividades de elaboración de los productos o servicios deseados. También son necesarias las actividades de compras o mantención de inventarios. META: Obtener el mejor índice de productividad dentro de un período y con calidad.

Administración de Producción: Control de Operaciones del Sistema

Consiste en establecer criterios de desempeño, medir ese desempeño y tomar medidas correctivas para el logro de los estándares. Se debe controlar la producción, la calidad del producto y niveles de confiabilidad, los niveles de inventario y el desempeño de la fuerza de trabajo.

Administración de Producción: Herramientas y Técnicas de Productividad

Incluyen:

• Planeación y control de inventario
• Sistema JUST IN TIME (JIT)
• Contratación externa (Outsourcing)
• Investigación de Operaciones
• Ingeniería de valor
• Simplificación del trabajo
• Círculos de calidad
• Administración de la calidad total (TQM)
• Diseño asistido por computadora (CAD)
• Manufactura asistida por computadora (CAM)

CAD (Diseño asistido por computadora): Ayuda a que ingenieros diseñen componentes, productos y procesos en las computadoras.

CAM (Fabricación asistida por computadora): Utiliza sistemas de cómputo especializados para guiar y controlar los procesos de transformación. Vigila tales procesos y recopila información acerca del equipo usado en la fabricación de productos y de los productos mismos, a medida que éstos pasan de una etapa de transformación a la siguiente.

Administración de la Logística

Objetivos clave:

1. Adquirir los materiales adecuados.
2. Obtener la calidad deseada.
3. Adquirir la cantidad correcta.
4. Pagar el menor precio.
5. Obtener el inventario al momento justo.

Técnicas de Control del Inventario

• EOQ (Economic Order Quantity): Cantidad económica de pedido.
• JIT (Just in Time): Justo a Tiempo.
• MRP (Material Requirement Planning): Planificación de Requerimientos de Materiales / Planificación y Control de la Producción.

Externalización (Outsourcing)

Significa contratar la producción y las operaciones con especialistas en áreas específicas. El foco es reducir costos al ahorrar en beneficios del personal, reducir el número de trabajadores, o tener la capacidad de reasignar tareas más importantes a los trabajadores de la empresa.

Ingeniería del Valor

Consiste en analizar las operaciones del producto o servicio, estimar el valor de cada operación y mejorar ésta a través de mantener costos bajos en cada etapa. Para lograrlo:

1. Dividir el producto en partes y operaciones.
2. Identificar los costos de cada parte y operación.
3. Identificar el valor relativo de la contribución de cada parte a la unidad o producto final.
4. Encontrar un nuevo enfoque para las partidas que posiblemente tengan un costo alto y un valor bajo.

PERT (Program Evaluation and Review Technique)

La Técnica de Evaluación y Revisión de Programas (PERT) es un método que sirve para planificar proyectos en los que hace falta coordinar un gran número de actividades. Para ello debemos seguir 4 pasos:

1. Hacer una lista de actividades o tareas.
2. Hacer una tabla de precedencias.
3. Dibujar el grafo.
4. Calcular las duraciones.

Calidad del Producto: Exigencias y Tendencias

Las actividades de manufactura deben responder a varias exigencias y tendencias:

1. Un producto debe llenar completamente los requerimientos de diseño y las especificaciones y estándares del producto.
2. Un producto debe ser manufacturado utilizando los métodos más amigables ambiental y económicamente.
3. La calidad debe ser incorporada en el producto en cada etapa, desde el diseño hasta el ensamble, en vez de ser probada después de que haya sido fabricado el producto. Es más, el nivel de calidad debe ser apropiado al uso del producto.
4. En un ambiente altamente competitivo, los métodos de producción deben ser lo suficientemente flexibles como para responder a los cambios en la demanda del mercado, en los tipos de productos, en las tasas de producción, en las cantidades de producción y en los requerimientos de entrega a tiempo.
5. En cuanto a su implementación apropiada, oportuna y económica en una organización de manufactura, deben evaluarse de manera constante los nuevos desarrollos en materiales, métodos de producción e integración por computadora, tanto de las actividades tecnológicas como administrativas.
6. Las actividades de manufactura deben ser enfocadas como un Gran Sistema, estando interrelacionadas sus partes. Estos sistemas se pueden ahora modelar, a fin de estudiar los efectos de factores tales como fluctuación de la demanda en el mercado, en el diseño de los productos y en los materiales.
7. Una organización de manufactura debe tratar de alcanzar constantemente los más altos niveles de calidad y de productividad (uso óptimo de los recursos: materiales, máquinas, energía, capital, mano de obra y tecnología). Debe maximizarse la producción por empleado y por hora en todas las fases. También es una parte integral de la productividad el rechazo de piezas en base cero (y la reducción consecuente del desperdicio).

Planificación y Control de Calidad

Para llevar a cabo la planeación y control de calidad a lo largo del ciclo se requiere:

• Definir los atributos de calidad.
• Decidir de qué manera medir cada atributo.
• Establecer estándares de calidad.
• Diseñar un programa de inspección.
• Encontrar y corregir las causas de una baja calidad.
• Continuar haciendo mejoras.

Estándares Internacionales: ISO

ISO 9000

ISO 9000: International Organization for Standardization (Organización Internacional para la Estandarización). Es una red mundial que identifica los estándares necesarios para empresas globales. Los criterios están diseñados para ser implementados en cualquier parte del mundo. Requiere documentar el registro que se lleva en cuanto a capacitación, pruebas y respuestas a defectos. Un auditor independiente debe verificar los estándares requeridos por la ISO.

ISO 14000

ISO 14000: La familia ISO 14000 fue adecuada para medir un adecuado manejo del medio ambiente. La organización debe:

• Minimizar los efectos negativos causados por sus actividades en el medio ambiente.
• Lograr un mejoramiento continuo de su desempeño ambiental.

Funciones de la Administración

• Planeación: Incluye la selección de misiones y objetivos y las acciones para lograrlos; requiere tomar decisiones constantemente.
• Organización: Implica establecer una estructura organizacional de los papeles (roles) que deben desempeñar las personas en una organización.
• Integración de personal: Se necesita identificar los requerimientos de la fuerza laboral.
• Dirección: Consiste en influir sobre las personas para que contribuyan a la obtención de las metas de la organización y el grupo.
• Control: Implica medir y corregir el desempeño individual y organizacional para asegurar que los hechos se ajusten a los planes (planes y metas).

Planificación Estratégica

Consiste en desarrollar una estrategia de sobrevivencia y crecimiento a largo plazo para la empresa. Es un proceso de adaptación organizacional amplio que implica aprobación, evaluación y toma de decisiones. Busca responder a preguntas básicas de por qué existe la organización, qué hace y cómo lo hace.

Características

• Se relaciona con la adaptabilidad de la organización en un ambiente variable.
• Se orienta hacia el futuro.
• Es amplia.
• Es un proceso de construcción de consenso.

Tipos de Estrategia Corporativa

1. Estrategia de Crecimiento:
   • 1.1 De concentración.
   • 1.2 Integración Horizontal y Vertical.
   • 1.3 Diversificación: Relacionada, No Relacionada.
2. Estrategia de Estabilidad
3. Estrategia de Reducción (Ajuste):
   • 3.1 De atrincheramiento.
   • 3.2 De Ajuste.

Las 5 Fuerzas de Porter

1. Amenazas de nuevos actores en el mercado.
2. Amenazas de los sustitutos.
3. Poder de negociación de los compradores.
4. Poder de negociación de los proveedores.
5. Rivalidad Actual.

Proceso de Planificación Estratégica

1. Revisar la Misión, los Objetivos y/o metas y estrategias actuales de su organización.
2. Analizar el ambiente externo (oportunidades y amenazas). Implica revisar el micro y macro ambiente de la empresa.
3. Analizar el ambiente interno (fortalezas y debilidades).
4. Formular estrategias.
5. Implementar estrategias.
6. Evaluar resultados.

Tipos de Estrategias Competitivas

1. Liderazgo de Costos: Significa competir tratando de ser el productor de un bien o servicio con el costo más bajo, y no obstante ofrecerlo a la venta por apenas un poco menos que el precio promedio del sector o la industria.
2. Diferenciación: Significa elaborar un producto o servicio exclusivo que sea distinto al de los competidores y que además sea valorado por los clientes.
3. De enfoque: Consiste en una ventaja de costo o de diferenciación en un segmento específico o estrecho al cual la empresa destina todo su esfuerzo; no les interesa todo el mercado.
4. Atolladero (Stuck in the Middle): Aquellas empresas que no son capaces de establecer una ventaja en costos o de diferenciación, tienen muy pocas opciones de ser exitosas en el largo plazo.

Organización

Especialización Horizontal: Enfoque de Equipos

La organización crea equipos multifuncionales para cumplir tareas específicas y coordinar grandes departamentos. Este enfoque es especialmente indicado cuando:

1. Existe una necesidad intensa de flexibilidad o rapidez en la marcha de ciertos proyectos o tareas para atender exigencias especiales de los clientes (ej. desarrollar nuevos productos o implementar campañas de marketing).
2. Es importante obtener simultáneamente insumos de diferentes partes de la organización para completar una parte del trabajo.

Unidades de Línea y Staff

• Unidad de Línea: Se denomina a las unidades encargadas de realizar la misión principal de la organización.
• Unidad de STAFF: A los responsables de las asesorías y consultorías de la organización. Su función es de apoyar y complementar a las unidades de línea para que funcionen.

Cultura Organizacional

Conjunto de valores, creencias y entendimientos importantes que los integrantes de una organización tienen en común. Ofrece formas definidas de pensamiento, sentimiento y reacción que guían la toma de decisiones y otras actividades de los participantes. La cultura es el pegamento social o normativo que mantiene unida a una organización.

Tipos de Culturas

1. Cultura de Redes.
2. Mercenaria.
3. Fragmentada.
4. Comunal.

Dirección

Es dirigir una función administrativa que conduce y coordina al personal en la ejecución de las actividades planeadas y organizadas. Es la forma de conseguir los objetivos mediante las actividades de las personas.

Elementos para Dirigir

• La Motivación: Es un poderoso instrumento de dirección, que el administrador puede utilizar para encauzar a los empleadores hacia un mejor desempeño.
• Liderazgo
• Comunicación

Liderazgo

Es la capacidad de despertar, integrar, orientar, conducir, desafiar y guiar a las personas. Buscar, presentar y construir los caminos de encuentro entre las personas.

Capacidades de un Líder

• Capacidad de ver y poder ver sistemas.
• Capacidad de definir, presentar y proponer desafíos, objetivos y metas.
• Capacidad de planear.
• Capacidad de administrar recursos.
• Capacidad de compartir y comunicar información.
• Capacidad de motivar.
• Capacidad de desarrollar a las personas.
• Capacidad de administrar conflictos.

Liderazgo Situacional

¿Todas las personas de mi equipo tienen las mismas competencias? ¿Todas las personas de mi equipo tienen la misma experiencia? ¿Todas las personas de mi equipo tienen el mismo grado de compromiso? Este tipo de liderazgo nos indica cómo adaptar nuestro estilo de gestión a las características de nuestros colaboradores, de brindarles a cada uno de ellos lo que realmente necesita para lograr estándares de desempeño superior en su puesto o en una tarea determinada (Nivel de desarrollo del colaborador).

Liderazgo Transaccional

Los líderes transaccionales identifican qué necesitan hacer los colaboradores para alcanzar los objetivos, lo cual incluye aclarar roles y tareas, recompensar el desempeño y aportar para las necesidades de sus seguidores.

Liderazgo Transformacional

Los líderes articulan una visión, inspiran y motivan a los colaboradores o seguidores y crean un clima favorable para el cambio organizacional.

La Comunicación

Es esencial para:

• Establecer y difundir las metas de la organización.
• Desarrollar planes para su consecución.
• Organizar recursos humanos y otros de la manera más eficiente y eficaz.
• Seleccionar, desarrollar y evaluar a los miembros de la organización.
• Dirigir, motivar y crear un clima en que las personas desean contribuir.
• Controlar el desempeño.

Es el flujo de mensajes verbales y no verbales, que constituyen información significativa sobre personas, objetos y acontecimientos generados durante las interacciones humanas.

Control

Es el proceso de monitorear las actividades con el fin de asegurarse de que se realicen de acuerdo a lo planificado y corregir todas las desviaciones significativas.

Proceso Básico de Control

1. Establecer estándares.
2. Medir el desempeño contra esos estándares.
3. Corregir las variaciones de los estándares y planes.