Diseño y Tecnología

Diseño de un modelo de planificación de la mano de obra directa para la gestión de producción de empresas farmacéuticas

DESIGNING A DIRECT LABOR PLANNING MODEL FOR PRODUCTION MANAGEMENT OF PHARMACEUTICAL COMPANIES

Gustavo Raúl Quispe Canales
Universidad Ricardo Palma, Perú

Diseño de un modelo de planificación de la mano de obra directa para la gestión de producción de empresas farmacéuticas

Industrial Data, vol. 22, núm. 2, 2019

Universidad Nacional Mayor de San Marcos

Recepción: 02 Marzo 2018

Aprobación: 30 Abril 2019

Resumen: En la industria farmacéutica, la planificación de la producción responde a las variaciones de la demanda de los clientes y de los procesos internos de la empresa; además, esta industria genera actividades que no agregan valor, sino más bien oportunidades de mejora como: a) las horas extra son mayor al 30%, b) las reprogramaciones de la producción alcanzan el 40% y c) el nivel de servicio al cliente estatal alcanza el 70% de las órdenes de compra por atender. En ese sentido, la empresa tiene necesidad de mejorar esta situación, para lo cual se diseña un modelo de plan de ventas y operaciones donde se encuentra la planificación de la mano de obra directa (MOD), que va a permitir reducir las horas extra y el cálculo de la cantidad de MOD, en consideración de su nivel de eficiencia. En la práctica, este es el resultado esperado; su procedimiento se logra mediante las decisiones de la gerencia de operaciones.

Palabras clave: plan de producción, planificación de la MOD, capacidad de la MOD, método Kaizen, recurso crítico.

Abstract: In the pharmaceutical industry, production planning responds to changes in customer demand and internal company processes. Processes in this industry are not value-additive, although the industry does present opportunities for improvement, such as reducing overtime, which occurs more than 30% of the time; reducing production rescheduling, which reaches 40%; and improving level of customer service for state institutions, who represent 70% of purchase orders. These situations need to be improved within the company; and as a result, a sales and operations model that includes direct labor planning is designed. This model should enable a reduction of overtime and calculation of the amount of direct labor taking into account efficiency level. In practice, this is the expected outcome; it is achieved via the decisions made by the operations executive.

Keywords: production plan, direct workforce planning, capacity of direct labor, critical resource, Kaizen method.

INTRODUCCIÓN

Al interpretar o definir el modelo S&OP (Planeación de Ventas y Operaciones), Núñez et al. (2014) mencionan que:

El documento que recoge este nivel de planificación es el denominado plan agregado de producción, en cuyo diseño se tratará de igualar, siempre que sea posible, la tasa de producción a las previsiones de demanda. Sin embargo, dado que esta última suele no ser constante y regular a lo largo del tiempo, el planificador deberá decidir qué medidas de ajuste se deberán tomar para intentar igualarlas.

Para iniciar el diseño de un plan agregado, es pertinente conocer las necesidades de producción que se desean satisfacer. Estas se deben calcular a partir de las previsiones de demanda, considerando la existencia de inventarios disponibles (disminución de necesidades) o la existencia de pedidos pendientes de fabricar dejado por planificaciones anteriores (añadir necesidades). Así se obtiene el plan de producción, insumo principal para la planificación de la mano de obra directa.

De acuerdo a ello, Arnoletto (2007) comenta acerca de la secuencia de la planificación de los sistemas mrp (material requirement planning), la cual tiene como principal objetivo especificar cuál será la «combinación óptima de la tasa de producción, del nivel de la fuerza laboral y del inventario disponible». Asimismo, la tasa de producción está referida al «número de unidades terminadas por unidad de tiempo (como por hora o por día)»; mientras que el inventario disponible «es el saldo del inventario no utilizado traído desde el periodo anterior». Por último, «el nivel de la fuerza laboral es el número de trabajadores necesario para la producción» (p. 142).

La planificación de la mano de obra directa depende del modelo S&OP, donde considera qué variables afectan al resultado. Con mayor profundidad es abordado por Peña (2017) en el siguiente análisis:

En definitiva, el S&OP trata de suavizar el efecto de las fluctuaciones de la demanda del mercado, así como los efectos de los demás cuellos de botella que pueden existir en la organización, y actúa como catalizador para evitar efectos bruscos que repercutan en la cuenta de resultados, y lograr un equilibrio final entre ventas y operaciones. (p. 84)

Los procesos de fabricación se ven afectados, adicionalmente, por las relaciones humanas y las variables del entorno, tales como los cambios económicos, sociales y políticos, y que afectan los resultados de los procesos empresariales; Joseph (2019) lo explica así:

Uncertainty can be measured by the frequency of its occurrence, and analyzing the relative contribution and resulting effect on delivery performance. It can quantify whether the impact is minor or major. Many conceptual and mathematical models are proposed and used to manage competitive production/manufacturing under uncertainties. Uncertainties in manufacturing have heterogeneous effects due to the interrelationships between resources and operations.

The lead-time and demand uncertainties are individually and interactively significant determinants of system performance found that as processing time uncertainty increases, simple dispatch heuristics provide performance comparable or superior to that of algorithmically more sophisticated scheduling policies. Again, increasing manufacturing flexibility leads to increased performance and to knob the uncertainty. (p. 679)

PROBLEMA

¿Cuál sería el impacto del diseño de un modelo de planificación de la mano de obra directa en la gestión de la producción de empresas farmacéuticas?

En el texto de Pacoricuna y Mejía (2015) se comenta sobre el sistema de producción de una empresa farmacéutica, y se afirma lo siguiente:

La tipología del sistema de producción corresponde a una producción por lotes con cuatro características principales. En primer lugar, el inicio de la fabricación es posible solo si se tiene la Orden de Trabajo, es decir, existe un pedido que solicita el producto para despacharlo al cliente. En segundo lugar, se cuenta con tres clientes denominados A, B y C. En tercer lugar, la variedad de productos está conformada por 40 diferentes productos; y por último, la demanda en el sector farmacéutico es fluctuante, lo que hace difícil obtener un pronóstico de fabricación en un periodo de tiempo mayor a 6 meses. (p. 2)

Las fluctuaciones de la demanda en el mercado farmacéutico son una variable frecuente; por lo tanto, es un factor importante a considerar con el fin de minimizar las desviaciones.

Esto implica que debemos hacer un control y seguimiento de la planificación de la mano de obra directa, considerando la siguiente secuencia:

PRONÓSTICO → PLANIFICACIÓN DE PRODUCCIÓN→ PLANIFICACIÓN DE LA MOD

Donde la variable independiente es el pronóstico, la variable dependiente de primer nivel es la planificación de la producción y la variable dependiente de segundo nivel es la planificación de la mano de obra directa.

PROBLEMAS ESPECÍFICOS

¿Qué variables y parámetros logísticos y de producción intervienen en el proceso de la planificación de la MOD para lograr planes alternativos sobre su propia capacidad? ¿Cómo un modelo de planificación de MOD logra alternativas para minimizar los costos?

En su estudio, Heizer y Render (2008) mencionan cómo se integran la planificación del mediano plazo con el operativo:

Para los fabricantes, el plan agregado liga los objetivos estratégicos de la empresa con los planes de producción, pero en las empresas de servicios, el plan agregado relaciona los objetivos estratégicos con la programación de la mano de obra. (p. 111)

METODOLOGÍA

Del desarrollo del modelo de planificación de la mano de obra directa (MOD)

El objetivo es proporcionar la cantidad de personal de mano de obra directa que la empresa requiere; para ello, es importante considerar la responsabilidad social señalada por Fernández (2013):

La responsabilidad social no solo es aplicable a las grandes firmas, sino se aplica a todo tipo de empresa, bien sean públicas o privadas, incluyendo las pymes y las cooperativas. Además de permitir la mejora en cuanto a imagen de marca de una empresa, esto conlleva a un impacto real en el valor de la empresa. (p. 79)

En su libro sobre ingeniería de métodos, en donde analiza la variable tiempo, Palacios (2009) señala que:

DISEÑO

Identificar los datos de entrada, escoger los datos no confiables y eliminarlos, para lograr datos de calidad

Planificación de la producción es la variable independiente.

La planificación de la MOD es la variable dependiente y el resultado esperado.

Estándar de producción expresa la cantidad de horas-hombre (HH) que se requiere para producir una unidad agregada.

En 2013, Bello afirmó que, para poder determinar el factor de producción relacionado con la mano de obra, es necesario determinar el tiempo estándar para cada operación, procedimiento, proceso o actividad. Para explicarlo, Bello desarrolló el procedimiento del método de observación para determinar el tiempo estándar aplicado a una operación de empacado de cajas.

Eficiencia de la MOD representa la relación de la mano de obra directa real frente al estándar.

Distribución de la MOD expresa cómo las horas directas son utilizadas en el proceso de producción: labor directa, labor indirecta y labor no productiva.

Programación del modelo

Las especificaciones de su funcionalidad.

Modelado del operador del sistema de producción de planificación de la MOD.

En la figura 1 se puede observar los insumos que se requiere para determinar la cantidad de mano de obra directa necesaria para un plan de producción.

Planificación de la MOD
Figura 1
Planificación de la MOD
elaboración propia

La identificación de las variables y parámetros para el modelo de planificación de la MOD permite calcular el número de personas que se necesita para un determinado plan de producción. Ello se puede observar en la siguiente tabla:

Tabla 1
Cálculo de la mano de obra directa
Cálculo de la mano de obra directa
elaboración propia.

El objetivo de la planificación de los recursos, en este caso de mano de obra directa, debe estar focalizado en mejorar los procesos e equilibrar el uso de los recursos, tal como menciona Cuatrecasas (2012) en su estudio:

La adecuada organización y la racionalización de los procesos, junto a la utilización de tecnologías avanzadas, nos llevará a esta optimización de la productividad. Esta organización y racionalización alcanzará por supuesto a la clase y calidad de factores productivos utilizados. Dentro de la mencionada racionalización, y en especial en lo referente a la utilización de factores productivos, es importante tener en cuenta el «equilibrio de participación» de los mismos, es decir, las cantidades relativas utilizadas de cada uno. Ya vimos que el óptimo económico se basa en combinar adecuadamente tales cantidades, y en lo que a los aspectos prácticos hace referencia, creemos que es de la mayor importancia el equilibrio: bienes de capital / mano de obra y la correcta cualificación de ésta. (p. 725)

Pruebas

Luego de aprobado el plan de producción, se simularon los cuatro escenarios:

1. Cuando se cubre la demanda con los trabajadores fijos o nombrados.

2. Cuando la demanda trimestral es mayor al promedio, pero menor que su capacidad.

a) Planificar, contratando y despidiendo.

b) Planificar, contratando y fijando horas extra.

c) Planificar, con trabajadores fijos y subcontratar los faltantes.

El plan de producción se calcula en consideración a las necesidades del mercado por abastecer, las políticas de producción, de inventarios, así como la capacidad y los registros de estos mismos (ver tabla 3).

Estándar=20,25 HH/1000 UND; eficiencia=0,80; distribución de la mano de obra directa: labor directa 0,85; labor indirecta 0,10; labor no productiva 0,05.

A continuación, se presentan dos escenarios:

a) Cuando se cubre la demanda con los trabajadores fijos o nombrados (ver tabla 3).

Se inicia el desarrollo del plan de producción, como puede verse en la siguiente tabla:

Tabla 2
Plan de producción 1
Plan de producción 1
elaboración propia

Fuente: elaboración propia.

Generalmente, se trata de productos que tienen una producción cuyas desviaciones, bajas o controladas, poseen un personal fijo para la producción y, en épocas de alta, son cubiertas por horas extra, lo cual asegura que las desviaciones de calidad sean mínimas, lo que no sucede cuando se recurre a subcontratar la mano de obra o la producción, donde las desviaciones de calidad son mayores al 10%.

Tabla 3. Cálculo de mano de obra directa 1.

Tabla 3
Cálculo de mano de obra directa 1
Cálculo de mano de obra directa 1
elaboración propia.

En este tipo de escenario, la toma de decisiones está orientada a mejorar siempre el servicio al cliente interno y externo (ver tabla 5).

b) Cuando la demanda trimestral es mayor al promedio, pero menor que su capacidad de producción (ver tabla 4).

Tabla 4
Plan de producción 2
Plan de producción 2
elaboración propia

La empresa formula un juego de planes de producción que pueden ser más de uno, el cual es evaluado a nivel de costos y seleccionado. También soporta las necesidades del mercado y las exigencias internas que están dadas por las exigencias a cumplir con las políticas establecidas por las gerencias y el mínimo de inversión.

Para el cálculo de la cantidad de mano de obra directa, puede verse la siguiente tabla:

Tabla 5
Cálculo de la mano de obra directa 2
Cálculo de la mano de obra directa 2
elaboración propia

En su libro publicado en 2013, Bello menciona que «el tiempo total por la unidad de producción es la base para el cálculo de: recurso humano, maquinaria, horas-recurso humano, horas-máquinas y para obtener cualquier información relacionada con el proceso productivo» (p. 99).

Existen dos variables que afectan la planificación de la MOD: la eficiencia, que ajusta el estándar frente a su ejecución, y la distribución, que se compone en:

Labor directa: son las horas que agregan o transforman a los materiales hasta convertirlos en producto terminado.

Labor indirecta: son las horas que apoyan a que la producción alcance los objetivos de calidad y eficiencia. Por ejemplo, la limpieza sin orden de producción, capacitación, etc.

Labor no productiva: son horas que no agregan valor al producto, al proceso, ni apoya a la producción.

Una planificación sin las consideraciones de estas dos variables convierte al sistema de planificación en un sistema «nervioso», porque durante su ejecución el planeador maestro va a tener que tomar decisiones, las cuales varían entre las horas extra o contratar personal a última hora, con las consecuencias de mermar la productividad.

La mano de obra demanda un tratamiento especial por ser un recurso que no forma parte del producto, pero el cumplimiento de su pago es importante para los resultados. Este punto es resaltado por Polo (2017) cuando hace el siguiente análisis:

El costo de la mano de obra son los salarios, prestaciones y demás pagos que se realizan a los operarios y por los operarios y demás trabajadores que laboran en producción, cuya incidencia sobre la producción, ya sea directa o indirecta, es notoria desde todo punto de vista. A diferencia de los materiales, la mano de obra no queda representada físicamente en el producto pero sí su efecto; de ahí que su naturaleza y tratamiento sea por lo tanto diferente a los materiales utilizados en la producción. (p. 84)

Evaluación de la mejor alternativa

Una vez calculada la cantidad de mano de obra directa, se evalúan alternativas, tal como se observa en las siguientes tablas (6,7,8 y 9), donde se analiza la forma de cómo cubrir este recurso crítico.

Tabla 6
Planificar la mano de obra directa contratando y despidiendo
Planificar la mano de obra directa contratando y despidiendo
elaboración propia

Tabla 7
Planificar la mano de obra directa contratando y fijando horas extra
Planificar la mano de obra directa contratando y fijando horas extra
elaboración propia

Tabla 8
Planificar la mano de obra directa con los trabajadores fijos y subcontratar
Planificar la mano de obra directa con los trabajadores fijos y subcontratar
elaboración propia

De acuerdo con los resultados, a nivel de costos se debería seleccionar la segunda alternativa, que resulta ser la mejor opción para la organización (ver tabla 10).

Tabla 9
Resumen de las alternativas en soles S
Resumen de las alternativas en soles S
elaboración propia

Fuente: elaboración propia.

El método Kaizen en la planificación de la MOD

La mejora continua debe ser aplicada en toda la cadena de suministros. Lefcovich (2009) aborda ese asunto cuando desarrolla el siguiente análisis:

Reducir a su mínima expresión las actividades irrelevantes en cuanto a la generación de valor añadido para los clientes externos, y reducir al mismo tiempo los niveles de fallas y errores, permitirá generar mayores valores agregados al menor coste posible. Ello es factible eliminando de manera progresiva y sistemática los desperdicios y despilfarros producidos por las diversas actividades y procesos de la empresa. (p. 11)

El proceso de mejora continua en la empresa gestiona un plan maestro de proyectos, donde se ubican los que corresponden al proceso de producción; por ejemplo, la mejora del ciclo de producción, que permitirá una reducción de las HH x 1000 Und. para el III trimestre en la línea de producción seleccionada en este estudio de investigación. En ese sentido, «Mano de Obra Calificada: Se debe contar con personal calificado para evitar fallas y reprocesos, evitando tiempos improductivos» (Álvarez et al., 2004, p. 7).

Aplicado al módulo de planificación de la MOD (tabla 11), los valores de los demás parámetros se mantienen; entonces se obtendrían los resultados que se observan en la siguiente tabla:

Tabla 10. Plan de producción 3.

Tabla 10
Plan de producción 3
Plan de producción 3
elaboración propia

Dentro del plan de producción no se proyecta la mejora, por lo tanto, el estándar utilizado permanece inalterable desde el primer hasta el cuarto trimestre:

Tabla 11
La planificación de la mano de obra directa antes de la mejora
La planificación de la mano de obra directa antes de la mejora
elaboración propia

El proceso de mejora continua demanda una inversión por parte de la gerencia como líder, la cual debe de obtenerse de los procesos mejorados. Adicionalmente, debe generarse ahorros, los cuales hacen competitiva a la organización, tal como refiere Fernández (2009):

La aplicación de la metodología de mejora exige determinadas inversiones. Es posible y deseable justificar dichas inversiones en términos económicos a través de los ahorros e incrementos de productividad que se producirán por la reducción del ciclo de fabricación […]. El verdadero progreso en la empresa solo se ha logrado cuando el ejecutivo de más alta jerarquía decide que él personalmente liderará el cambio. (p. 5)

Se proyecta una reducción de HH en los trimestres III y IV (tabla 12).


Tabla 12
Planificación de la mano de obra directa después de la mejora
Planificación de la mano de obra directa después de la mejora
elaboración propia

Fuente: elaboración propia.

García (2008) desarrolla un análisis sobre los recursos y, especialmente, sobre la mano de obra, a la que considera de gran relevancia:

El hombre es y seguirá siendo el recurso más valioso de la empresa, aunque no sea de su propiedad […]. Por todo ello, la empresa no debe de considerar sólo el contrato colectivo de trabajo, sino también responder a las necesidades y esperanzas de los trabajadores y empleados, para contar con su máximo esfuerzo, ya que ellos aportan talento, eficacia y experiencia e invierten los mejores años de su vida en el éxito de la empresa. (pp. 75-76)

La empresa compartió los beneficios alcanzados con los trabajadores. Así, el 10% de las ganancias logradas a través de las mejoras implementadas, en el periodo de un año, se invirtieron en los trabajadores y empleados que participaron en los diferentes proyectos de mejora. Este reconocimiento es realizado mediante una ceremonia, y cada trabajador es reconocido por escrito, además de entregarles un bien de acuerdo a su aporte.

RESULTADOS

El modelo de planificación de la MOD es el resultado de la combinación de conocimientos de ingeniería y la experiencia en plantas farmacéuticas, desarrollando planes de producción y diferentes recursos, específicamente el recurso crítico de la mano de obra directa. Por lo tanto, las variables seleccionadas para el modelo de planificación de la MOD permiten ajustar los estándares y logran proyectar una cantidad del recurso crítico al que se le denominará: HH esperado, por ser lo más cercano a la realidad. El modelo matemático utilizado en la planificación de la MOD permite combinar las variables y parámetros seleccionados; también determina las necesidades del recurso crítico de la mano de obra directa en cantidades muy cercanas a lo real.

En el diseño del modelo de planificación de la MOD, se ha aplicado el método Kaizen (mejora continua), y se proyecta un ahorro del recurso crítico de 3181 HH frente a la planificación de la mano de obra directa sin mejora.

DISCUSIÓN

Si el modelo de planificación de la MOD no considera los parámetros eficiencia y distribución de la MOD, como muestran los resultados, las diferencias en un año alcanzarían la cantidad de -4306 HH, con una desviación del -20,41%. Esto ocasionaría contrataciones de la MOD urgentes, retrasos en la producción, horas extra, afectaría el nivel de servicio al cliente e incrementaría los costos de las operaciones.

La aplicación de la planificación de la MOD demanda a las organizaciones un nivel importante de conocimiento sobre ingeniería industrial y de sus procesos empresariales en la cadena de valor, además de tener determinados conceptos sobre ingeniería industrial, como los desarrollados en la presente investigación.

Asimismo, puede aplicarse el método Kaizen en la planificación de la mano de obra directa, pues es necesario contar con un maestro de proyectos de mejora.

CONCLUSIONES

AGRADECIMIENTOS

Agradecemos a los docentes y a los gerentes de empresas farmacéuticas por sus comentarios y consejos, entre los cuales se menciona al Ing. Estivene Welsch Romainville y al Dr. Alberto Valle Vega.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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Cuatrecasas, L. (2012). Gestión económica de la producción. Madrid, España: Ediciones Díaz de Santos.

Fernández, M. (2009). La mejora continua, una necesidad de estos tiempos. Córdoba, España: El Cid Editor.

Fernández, R. (2013). La mejora de la productividad en la pequeña y mediana empresa. Alicante, España: Editorial Club Universitario.

García, J. (2008). Contabilidad de costos. México, D. F., México: McGraw-Hill / Interamericana Editores.

Heizer, J. y Render, B. (2008). Dirección de la producción y de operaciones. Decisiones tácticas. Madrid, España: Pearson Prentice Hall.

Joseph, N. (2019). Uncertainty management of supply chain manufacturing cost using genetic algorithm. International Journal of Applied Engineering Research, 14(3), 678-683.

Lefcovich, M. (2009). Sistema de mejora continua integral. Córdoba, España: El Cid Editor.

Núñez, A.; Guitart, L. y Baraza, X. (2014). Dirección de operaciones. Barcelona, España: Editorial UOC.

Pacoricuna, E. y Mejía, M. (2015). Mejoras en la programación de la producción de una empresa farmacéutica. Industrial Data, 18(2), 27-35.

Palacios, L. (2009). Ingeniería de métodos. Movimientos y tiempos. Bogotá, Colombia: Ecoe Ediciones.

Peña, C. (2017). Planificación de ventas y operaciones S&OP en 14 claves. Granada, España: Marge Books.

Polo, B. (2013). Contabilidad de costos en la alta gerencia: teórico-práctico. Bogotá, Colombia: Grupo Editorial Nueva Legislación S. A. S.

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