El manejo de los inventarios es una de las actividades básicas de la Dirección de Operaciones de cualquier organización, aunado a ello, las buenas prácticas descritas en la norma BSI Asset Management PAS 55 y ahora estándar ISO 55000 de Gerencia de Activos establecen que toda organización debe aprovechar el valor potencial de sus activos durante el tiempo de vida. Esto incluye en primer lugar la determinación para incorporar nuevos activos, operarlos, mantenerlos, mejorarlos y desincorporarlos en el momento oportuno. En este artículo se resume un caso de estudio que analiza la política de tenencia de un repuesto. El estudio se centra en un modelo matemático para determinar la tenencia óptima de repuestos de baja rotación, alto impacto y costo.
El COSTO DEL INVENTARIO DE REPUESTOS.
Los almacenes industriales mantienen una gran variedad de equipos, partes de repuesto y consumibles. Algunas de estas piezas son componentes muy críticos para el proceso productivo. En algunos casos el 50% del valor del inventario puede estar representado por repuestos de muy baja rotación, incluso artículos que pudieran pasar toda la vida de la planta en una estantería, unos 25 años, por ejemplo, los repuestos de muy baja rotación pueden llegar a representar de 10% a 30% del total de repuestos almacenados. Pero como determinar si estos repuestos deberían comprarse o no, debe justificarse muy bien la inversión financiera, pero además el riesgo de no tenerlos oportunamente. Definir adecuadamente la política de inventario depende de múltiples factores, como la periodicidad de la toma de decisiones, la naturaleza de la demanda, los costos de inventario el tiempo de suministro, entre otros.
Generalmente se alcanza una reducción sustancial de costos operacionales (OPEX) aplicando métodos reconocidos a repuestos muy costosos, de baja rotación y críticos. Los niveles de inventario de repuestos de baja rotación no se deben basar solo en las recomendaciones del fabricante, ni en el juicio subjetivo del nivel de servicio, pero si en los verdaderos requerimientos del equipo y las operaciones de mantenimiento que el inventario respalda.
Uno de estos sistemas es la Gestión Clásica de Inventarios, la cual agrupa un conjunto de modelos que resultan más adecuados cuando la demanda de los ítems a gestionar es continua (constante a lo largo del tiempo) e independiente (sujeta a las condiciones del mercado y no relacionadas con la demanda de otros artículos).
ALTA Y BAJA ROTACIÓN
Los ítems de baja rotación se caracterizan por tener:
- Alto precio de compra.
- Baja probabilidad de uso (demanda menos de 1-5 ocasiones por año).
- La demanda es impredecible o aleatoria.
- Periodo de entrega muy largo.
- Frecuentemente su indisponibilidad acarrea impacto y/o costo operacional muy alto.
Los ítems de alta rotación se caracterizan por tener:
- Usualmente un precio de compra bajo (con descuentos por compras al mayor)
- Mayor frecuencia de uso. (en unidades por semana o mes)
- Patrones conocidos de demanda.
- Bajo tiempo de entrega (horas, días, semanas)
- Menos criticidad, el impacto por su indisponibilidad es bajo y no generan altas consecuencias operacionales.
- Son reordenados en lotes (basados en un min/máx., EOQ o políticas similares)
COSTO POR TENER VS. COSTO POR NO TENER
En la figura N°1 se muestra como el riesgo toma un valor muy alto con la indisponibilidad de un ítem como repuesto en el almacén, generando un alto costo por año, entendiéndose por riesgo todos los flujos de caja generados por la indisponibilidad del ítem multiplicado por la probabilidad de ocurrencia del evento.
El cálculo del riesgo es el parámetro más difícil para el analista debido a que en las instalaciones industriales generalmente no se dispone de “data dura” o confiable ni de un registro histórico del equipo para realizar los pronósticos, conllevando a la utilización de “data blanda” como opinión de expertos o data genérica comercial, la cual debe usarse con precaución ya que no es totalmente representativa del comportamiento de los equipos en su contexto operacional.
El riesgo comienza a disminuir a medida que se aumenta la cantidad del ítem almacenado ya que disminuye el impacto por la indisponibilidad del activo, pero comienza a incrementarse el costo de tenencia en el almacén y con ello la depreciación de la inversión inicial, la cual pudiera ser direccionada para otro proyecto de la empresa donde se genere mayor rentabilidad para el negocio.
El impacto total para el negocio es una combinación de costos de tener y costos de riesgos o costos por no tener, la tenencia óptima es identificada cuando esta combinación es mínima o se ubica el punto de inflexión de la curva de impacto total. Los ítems de baja rotación son generalmente responsables por una gran parte de los valores de inventarios de cualquier organización. Los costos por no tener se asocian con tiempos fuera de servicio, reparabilidad o mantenibilidad, tiempos de entrega, credibilidad y frustración.
En este trabajo se muestran los resultados obtenidos por un modelo matemático que aplica el análisis de Markov y la Teoría de Cola para la resolución de la cadena de re-suministro, considerando las instalaciones de reparación y los procesos de transporte que pueden modelarse como colas. Sí, además, la cantidad de piezas en el sistema es constante, este puede representarse como una red cerrada de colas. Los modelos de colas permiten liberar las suposiciones impuestas por el teorema de Palm (amplias instalaciones para reparar y población infinita) e incluir las instalaciones de reparación como variables de decisión en el modelo.
COSTOS BASADOS EN EL RIESGO
Mientras que el precio de compra, costos de almacenamiento, costos de mantenimiento en el almacén pueden ser fácilmente calculados. Los costos de tiempo fuera y costos de depreciación son por comparación más difíciles de determinar ya que ellos son basados en probabilidades.
Costos Basados en el Riesgo = costo del evento x probabilidad (o frecuencia) del evento.
Por ejemplo. Si el costo total por la indisponibilidad como resultado de la falla de un equipo fue £5000, y la probabilidad de esta falla fue una vez cada 10 años, entonces el costo anual basado en el riesgo será:
Costo anual= £5000 x 0.1 = £500.
Los costos basados en el riesgo representan costos promedios incurridos a lo largo de un periodo y son una combinación de no tener costos para la mayoría de las veces y un costo grande ocasionalmente.
COSTO POR CICLO DE VIDA
En este caso es posible encontrar un balance entre el costo de tener el repuesto y las pérdidas incurridas si el repuesto no está disponible cuando es necesario. Un faltante puede costar dinero de varias formas:
- Extensión del tiempo de parada o reducción de la producción provocando perdida de ventas.
- Clausulas penales por retrasos de entrega.
- Costo de horas extras para recuperar la producción perdida.
- Menor eficiencia del proceso o mayor costo de materias primas.
- Baja calidad del producto, provocando devoluciones, retrabajos y baja reputación.
Por otro lado, existen costos originados con la tenencia de los repuestos. Así como existe el costo de la compra del stock inicial hay gastos que continúan mientras se mantienen los repuestos como: costos de compra, sistemas y administración, deterioro (vida en estantería), mantenimiento y reparación en almacén, impuestos, etc.
Tradicionalmente estos gastos han sido englobados en un solo “costo de mantenimiento de stock” que es un porcentaje fijo del precio de compra del repuesto. La idea es distribuir los costos de administración del stock sobre todas las líneas en almacén. Funciona bien para repuestos de alta rotación, pero el costo de mantener ítems de baja rotación varia ampliamente dependiendo de su tamaño físico, vida en estantería y requerimientos de mantenimiento.
Factores que Afectan la Tenencia Óptima
- Número de unidades instaladas.
- Número de unidades requeridas para operación normal.
- Horas de operación anual por unidad.
- Demanda repuesta / confiabilidad del equipo.
- Impacto de la indisponibilidad.
- Tiempo de entrega del reemplazo.
- Probabilidad de restaurar la unidad fallada.
- Tiempo de entrega de la unidad restaurada.
- Precio de compra del repuesto.
- Costo de capital.
- Costo de mantenimiento en el almacén.
Factores que no Afectan la Tenencia Optima
- Costos de la instalación del repuesto.
- Costos de restauración.
- Costos adicionales al precio de compra del repuesto.
UN CASO DE ESTUDIO
Se usó el método de Costo Total Óptimo & Riesgo el cual es un procedimiento probabilístico que considera el impacto de la indisponibilidad.
No es el objetivo de este trabajo mostrar al lector los detalles de las matemáticas utilizadas para la resolución del problema, solo se muestran las pantallas correspondientes a los datos de entrada al modelo y los datos de salida del modelo. Si el lector desea profundizar en el tema de las Matrices Markovianas y Teoría de Cola puede revisar cualquier libro de Investigación de Operaciones. Es de resaltar que estos cálculos solo son posibles a través del uso de un sistema informático ya que el número de estados pueden ser muy grandes y los procedimientos de solución laboriosos. Aunque estos problemas pueden ser realizados a mano solo por un buen matemático.
Motor Eléctrico de Inducción
En una organización se requiere conocer si la política de tenencia de 1 (un) solo motor como repuesto es la más adecuada. Cabe destacar que ya el departamento de gestión de activos aplicó correctamente las metodologías de Análisis Causa Raíz obteniéndose como resultado que se debe evaluar la política de inventario del motor. Para ello el departamento dispone de un modelo matemático el cual le permite conocer si es correcta la tenencia o debe ser mejorada y así minimizar el impacto total al negocio.
El precio de compra total de cada motor es de £85,000, sujeto a un plazo de entrega de 6 meses en condiciones normales, pero si se requiere en emergencia el plazo de entrega es de 3 meses con un recargo en el precio. El motor opera continuamente y tiene un motor de stand-by instalado. La historia de falla para este tipo particular de motor es muy limitada. Los registros para motores similares fueron consultados y los ingenieros estimaron un promedio de rata de falla aproximado de 1 cada 5 años (pero también son posibles niveles entre 1 en 3 y 1 en 10 años). La pérdida de la función de este motor genera un impacto a la producción estimado en el rango de £3,000 – 5,000 por hora. Los operadores informaron que el 80% de las fallas ocurridas en el motor han podido ser reparadas en el taller. El tiempo de reparación promedio total en tales casos fue estimado en 8 semanas. El costo de capital y los costos anuales para mantenimiento en el almacén fueron proporcionados por el departamento de finanzas y el departamento del almacén en 12% y 5% del valor capital respectivamente. Esta información representa el caso ‘base’, la cual fue introducida en el modelo matemático. La política de tenencia óptima fue calculada y los resultados son mostrados en una tabla de resultados. La figura N° 2 muestra el costo del tiempo fuera de servicio, depreciación, costos de mantenimiento y almacenamiento para varios números de tenencias. En esta tabla puede apreciarse que la cantidad optima del repuesto es 2, con un impacto total costo/riesgo de £34.286,00/año. Comparando la política actual de un único repuesto en stock con un impacto total de £177.730,00/año), esto representa una mejora neta de más de £143.444,00/año.
La figura N° 3 muestra la relación costo – riesgo. Nótese la combinación de costos y riesgos incurridos por la política actual (un repuesto). El riesgo puede ser reducido considerablemente por la adquisición de un segundo motor. Los costos de tenencia se incrementan a medida que se aumenta la cantidad de inventario en el almacén, así como los costos por depreciación u obsolescencia.
CONCLUSIONES
Existen varios propósitos por lo cual es necesario la tenencia optima de repuestos en el almacén, pero principalmente para minimizar el tiempo fuera de servicio, para garantizar la disponibilidad adecuada, para minimizar los espacios de inventarios, para reducir las consecuencias de las fallas de equipos y para garantizar repuestos a un costo adecuado. Un análisis de un inventario de repuestos completo consistente de varios miles de ítems sería un ejercicio largo y costoso. No todos los ítems tienen el mismo valor ni genera las mismas consecuencias su indisponibilidad. Por consiguiente, el análisis de un inventario existente debe comenzar con los repuestos más significativos, de mayor impacto operacional o a la política de seguridad. En materia de almacenaje de inventarios podemos aplicar el principio de Pareto, una pequeña cantidad de ítems es responsable de una gran proporción del valor de inventario. Pero debemos considerar además las pérdidas de producción y los riesgos de seguridad integral si no se dispone de un repuesto cuando se lo necesita. Adelantar un análisis de optimización de inventario para los repuestos de baja rotación además puede reportar otros beneficios como mejora de las comunicaciones interdepartamentales, mejor comprensión de los patrones de consumo y una relación más clara con los proveedores basada en requerimientos verdaderos.
REFERENCIAS
- Macro Project EU 1488, www.macroproject.org
- John Woodhouse: Manual del Curso ‘Cost/Risk Evaluation of Strategic and Slow-Moving Spares’, 2000.
- John Woodhouse: ‘Calculating Critical Stockholding for Spares’, 2003
- The Woodhouse Partnership Limited: ‘Methods for Selecting the Optimum Spares strategy’, 2003.
- Information Science Consultants Ltd ISC: ‘Inventarios Centrados en Confiabilidad RCS’, 1997.
