Tema 44
Planificació i programació de la producció. En sèrie, per encàrrec, per unitat. Nous mètodes. Desenvolupament i control.
Introducció
La planificació i programació de la producció respon a quatre preguntes clau: què produir, quant produir, quan produir i amb quins recursos. En un entorn on les cadenes de subministrament globals són vulnerables (crisi semiconductors 2021-2022, col·lapse del Canal de Suez 2021, guerra d’Ucraïna 2022), una bona planificació productiva és més que mai un factor competitiu. Les empreses que van aguantar millor la pandèmia van ser les que tenien sistemes àgils capaços de reaccionar ràpidament a canvis de demanda.
Aquest tema connecta directament amb el Tema 42 (sistema de producció), el Tema 57 (decisions) i el Tema 58 (planificació). Aplica tècniques quantitatives sofisticades —MRP, PERT/CPM, programació lineal, Kanban— que l’oposició exigeix dominar amb rigor.
El tema s’estructura en 5 blocs: (1) nivells i horitzons de planificació productiva; (2) planificació agregada i pla mestre; (3) MRP i gestió d’inventaris; (4) PERT/CPM i Gantt; (5) noves metodologies (Kanban, APS, agilitat).
1. Nivells i horitzons de la planificació productiva
1.1. Jerarquia de la planificació
La planificació productiva s’estructura en tres nivells jeràrquics, alineats amb la planificació general (Tema 58):
a) Planificació estratègica (LP, 2-10 anys): capacitat instal·lada, localització, tecnologia, mix de productes.
b) Planificació tàctica / agregada (MP, 6-18 mesos): ajust de capacitat mitjana, nivell d’inventaris, contractació / subcontractació, hores extres.
c) Planificació operativa / programació (CP, dies-setmanes): seqüenciació, assignació a màquines, ordres de treball.
1.2. Tipus de producció i planificació
El sistema productiu (Woodward, Tema 42) determina l’enfocament planificador:
• Producció en sèrie: planificació per pull (JIT, Kanban) o push (MRP).
• Producció per encàrrec: project management (PERT/CPM, Gantt).
• Producció per unitat (projectes): disseny específic, tècniques de gestió de projectes.
• Producció contínua: optimització de flux, balanç de línia.
2. Planificació agregada i pla mestre
2.1. Planificació agregada
La planificació agregada (Aggregate Planning) equilibra oferta i demanda a mitjà termini per famílies de productes. Estratègies bàsiques:
• Chase strategy (seguiment de la demanda): ajust de producció a la demanda variable mitjançant contractacions, acomiadaments, subcontractació. Adequada per a sectors amb estacionalitat marcada.
• Level strategy (anivellació): producció constant, absorbint oscil·lacions amb inventaris o llista d’espera. Estabilitat laboral, però altes despeses d’estoc.
• Estratègia mixta: combina ambdues, usual en la pràctica.
Mètodes: temptejos, programació lineal, models heurístics, simulació.
2.2. Pla mestre de producció (MPS)
El Master Production Schedule (MPS) desglossa la planificació agregada en productes finals concrets i setmanes. Indica quantes unitats de cada producte es fabricaran i quan, respectant capacitats i compromisos amb clients. Serveix de punt de partida per a la següent etapa (MRP).
3. MRP — Material Requirements Planning
3.1. MRP I (Orlicky, 1975)
L’MRP (Material Requirements Planning), desenvolupat per Joseph Orlicky a IBM i formalitzat al llibre Material Requirements Planning (1975), va ser la primera aplicació informàtica rellevant del management. Respon a les preguntes: què comprar / fabricar, quant, quan.
Inputs necessaris:
(1) Pla mestre (MPS): necessitats de productes finals.
(2) Llista de materials (Bill of Materials, BOM): estructura del producte, nivells 0, 1, 2… amb quantitats.
(3) Registre d’inventaris: existències actuals, comandes pendents, terminis de lliurament (lead times).
Output: ordres de compra i de fabricació amb quantitats i dates.
Lògica: càlcul de necessitats brutes (explosió de la BOM) → restar existències → netes → ajustar pels terminis.
3.2. MRP II i ERP
MRP II (Manufacturing Resource Planning, Wight 1984): amplia el MRP I integrant capacitat productiva (CRP, Capacity Requirements Planning) i aspectes financers.
ERP (Enterprise Resource Planning): evolució natural que integra tots els processos de l’empresa (producció, finances, RH, comercial, logística). Sistemes principals: SAP (líder mundial), Oracle, Microsoft Dynamics, Sage. A Espanya, SAP està present en gran empresa; Sage i Holded en PIME.
3.3. Gestió d'inventaris: el model EOQ
Un complement essencial del MRP és la gestió d’inventaris. El model clàssic és el Economic Order Quantity (EOQ), desenvolupat per Ford W. Harris el 1913:
EOQ = √(2·D·S / H), on D = demanda anual, S = despesa de llançar una comanda, H = despesa unitària d’emmagatzemament anual.
El model es basa a equilibrar despeses de comanda (decreixents amb la quantitat) i despeses d’emmagatzemament (creixents).
Altres models: ROP (Reorder Point), ABC d’inventaris (regla 80/20 de Pareto), Wilson amb descomptes per volum.
4. Gestió de projectes: PERT/CPM i Gantt
4.1. Diagrama de Gantt (1917)
Henry Gantt, deixeble de Taylor, va desenvolupar cap a 1910 el diagrama de barres que porta el seu nom. Representa visualment les activitats d’un projecte al llarg del temps. És la tècnica més simple i encara àmpliament utilitzada (Microsoft Project, Asana, Trello, Gantt Chart d’Excel).
4.2. PERT (1958) i CPM (1957)
PERT (Program Evaluation and Review Technique) va ser desenvolupat per la US Navy el 1958 per a gestionar el programa del míssil Polaris (60.000 contractes, 23 mesos). CPM (Critical Path Method) va ser desenvolupat simultàniament per DuPont (1957). Ambdues tècniques són similars i s’han unificat en la pràctica.
Procediment:
(1) Identificar activitats (llista WBS, Work Breakdown Structure).
(2) Establir precedències: quines activitats han de completar-se abans que altres.
(3) Estimar duracions (PERT usa 3 estimacions: optimista a, probable m, pessimista b; duració esperada: t_e = (a + 4m + b) / 6).
(4) Construir el graf de xarxa (AON o AOA).
(5) Calcular temps early / late de cada node.
(6) Identificar camí crític: seqüència d’activitats amb folgança zero; determina la duració total del projecte.
(7) Calcular folgances: total, lliure.
4.3. Exemple simplificat
Projecte de 5 activitats amb les duracions i precedències següents:
A (inici): 2 dies · B (després A): 4 · C (després A): 3 · D (després B): 2 · E (després C,D): 1.
Camins possibles:
• A-B-D-E: 2+4+2+1 = 9 dies
• A-C-E: 2+3+1 = 6 dies
Camí crític: A-B-D-E (9 dies). Folgança total en C: 9 − 6 = 3 dies.
5. Metodologies modernes: Kanban, APS, agilitat
5.1. Kanban i JIT (Toyota)
Com s’ha exposat al Tema 42, el JIT (Just-In-Time) i el Kanban (Ohno, Toyota, 1950-70s) implementen la lògica pull: només es produeix el que la següent estació (o el client) demana. El senyal kanban (targeta) autoritza la producció. Avantatges: reducció d’inventaris, detecció ràpida de defectes, flexibilitat.
Requisits: demanda estable, proveïdors fiables, treballadors polivalents, cultura de qualitat. La seua aplicació al programari (software Kanban, David Anderson, 2010) ha impulsat el seu ús fora de la manufactura.
5.2. APS (Advanced Planning & Scheduling)
Els sistemes APS utilitzen optimització matemàtica avançada (programació lineal, algoritmes genètics, simulació) per a crear plans òptims respectant múltiples restriccions simultàniament. Integrats habitualment amb ERPs. Proveïdors: SAP IBP, Oracle ASCP, Kinaxis.
5.3. Agile i Scrum en producció
Originat en el desenvolupament de programari (Agile Manifesto, 2001), el paradigma àgil s’ha expandit a la producció, especialment en sectors d’alta incertesa (tecnologia, productes innovadors). Scrum (Sutherland, Schwaber) organitza el treball en iteracions curtes (sprints de 2-4 setmanes) amb rols definits (Product Owner, Scrum Master, equip).
L’Industry 4.0 (Tema 42) combina MRP, Kanban, APS i IA per a aconseguir fàbriques intel·ligents: autoconfiguració, manteniment predictiu, simulació digital twin, optimització en temps real.
5.4. Gestió de la cadena de subministrament (SCM)
La planificació productiva s’integra hui en una visió més àmplia: Supply Chain Management. Inclou proveïdors, transport, magatzems, distribució i clients. Tècniques: S&OP (Sales and Operations Planning), col·laboració VMI, drop-shipping, omni-channel. Casos paradigmàtics: cadena d’Inditex (2-3 setmanes des del disseny fins a la botiga), Mercadona amb el seu sistema de proveïdors estratègics (interproveïdors), Amazon amb les seues capacitats logístiques globals.
Conclusió
La planificació i programació de la producció combina tècniques clàssiques (Gantt 1917, PERT/CPM 1957-58, EOQ 1913, MRP 1975) amb metodologies modernes (Lean/Kanban, APS, Agile, Industry 4.0). La seua qualitat determina despeses, terminis, servei i, en definitiva, la competitivitat de l’empresa.
Les disrupcions recents (pandèmia COVID-19, xocs geopolítics) han redefinit prioritats: de l’optimització extrema basada en despeses cap a cadenes més resilients i flexibles. Les PERTE del Pla de Recuperació (automoció, semiconductors, agroalimentari) i la inversió en digitalització i economia circular busquen precisament enfortir aquesta capacitat. El domini d’aquestes tècniques per l’alumnat de Batxillerat és essencial per a entendre el funcionament intern de l’empresa moderna.
Bibliografía
- HARRIS, F.W. (1913): «How Many Parts to Make at Once», Factory, 10(2).
- GANTT, H.L. (1919): Organizing for Work, Harcourt.
- ORLICKY, J. (1975): Material Requirements Planning, McGraw-Hill.
- WIGHT, O.W. (1984): Manufacturing Resource Planning: MRP II, Oliver Wight.
- CHASE, R., AQUILANO, N. i JACOBS, F.R. (2005): Operations Management for Competitive Advantage, McGraw-Hill.
- HEIZER, J. i RENDER, B. (2018): Operations Management, 12a ed., Pearson.
- SCHWABER, K. i SUTHERLAND, J. (2020): The Scrum Guide, Scrum.org.
- ANDERSON, D.J. (2010): Kanban: Successful Evolutionary Change for Your Technology Business, Blue Hole.
- DOMÍNGUEZ MACHUCA, J.A. et al. (1995): Dirección de Operaciones, McGraw-Hill.
- MALIK, S. (2017): Software Agile and Scrum, Editorial.