Caso 13 Plane-ación

La planeación de la producción es una de las actividades fundamentales
que se deben realizar, con el fin de obtener mejores resultados en esta
área. Básicamente se refiere a determinar el número de unidades que se
van a producir en un período de tiempo, con el objetivo de prever, en
forma global, cuáles son las necesidades de mano de obra, materia
prima, maquinaria y equipo, que se requieren para el cumplimiento del
plan.
Aunque planear la producción se relaciona con actividades de las
distintas áreas funcionales de la empresa, el punto de partida lo
constituye el área de mercado o sea la estimación de ventas que la
empresa proyecta realizar en un período de tiempo determinado.


Pasos para la planeación
PASO UNO: Definir el período para el cual va a planear la
producción.
PASO DOS: Calcule la producción requerida.
PASO TRES: Calcular las necesidades de materia prima.
PASO CUATRO: Cálculo de la necesidad de mano de obra, maquinaria y equipo.
PASO CINCO: Verificación del trabajo realizado.


HERRAMIENTAS:
En la actualidad existen diferentes alternativas de Sistemas de Gestión de la Producción (SPCP), acorde a las características propias del proceso productivo (variedad, volumen de producción, complejidad del producto, nivel técnico y tecnológico, etc.), cuyo objetivo es controlar el proceso de producción dentro del sistema empresarial.
Cuando se habla de planificación y control de la producción, se suele hacer referencia a métodos y técnicas que se pueden subdividir en aquellas dirigidas a planificar y controlar "operaciones de procesos "y "operaciones de proyecto." Dentro del primer grupo se pueden citar las Sistemáticas siguientes:

· MRP/ MRP-II (Planeación de Requerimientos Materiales y de Recursos Productivos), surgido en los Estados Unidos en la empresa IBM.
· JIT (Just in Time), origen japonés y desarrollado inicialmente por Toyota Motor Co.
· OPT (Tecnología de Producción Optimizada), desarrollada inicialmente por Eliyahu M. Goldratt, que más tarde dio lugar al surgimiento de la Teoría de las Limitaciones(TOC) y a su aplicación en producción (sistema DBR: drum-buffer-rope)
· LOP (Load Oriented Production), control de Producción Orientado a la Carga, sistema desarrollado en Europa Occidental .
Cuando la producción es intermitente y/o unitaria (operaciones de proyecto), donde el artículo final esta formado por varios subconjuntos y componentes (complejos en muchos casos) , la tendencia es utilizar un sistema basado en la teoría de redes; es estos casos se emplean los Sistemas de Planificación y Control de Proyectos que hacen uso de los caminos críticos: el PERT y el CPM, fundamentalmente y los sistemas que utilizan la denominada Línea de Balance (LOB; Line of Balance).
Otra técnica útil en la Planeación y Control de la Producción, es la Simulación del proceso productivo a partir de varios software (SIMAN; SIN FACTORY, etc.), permitiendo conocer los diferentes estados del proceso con sólo variar las variables fundamentales del sistema.
La Gestión Integrada de Materiales (GIM), es otra técnica organizativa que últimamente está recibiendo mucha atención, donde la misma esta dirigida a lograr una visión integrada del flujo de materiales con enfoque logístico.
La utilización de un sistema u otro depende de la estrategia de producción que siga la organización y de la estructura espacial del proceso productivo. Los criterios de los Sistemas de Gestión citados, son diferentes y se parte de unos datos de entrada (inputs) distintos.

La idea básica del JIT, es producir los artículos necesarios en las cantidades adecuadas y en los instantes de tiempo precisos; esto conduce a lotes de fabricación muy reducidos. Para reducir los tamaños de las series es necesario que los tiempos de puesta a punto de las máquinas sean lo más pequeño posible y la posibilidad de rechazo mínima.

La finalidad del OPT/TOC/DBR, es maximizar el flujo de salida del proceso productivo, el cual es considerado como una red por la que circulan los productos. Un principio fundamental de dicho enfoque, es que solamente son "críticas" las operaciones que representan limitaciones en el sistema y serán aquellas denominadas "cuellos de botella", y que son los recursos u operaciones que van a determinar el nivel de outputs y facturación del sistema productivo.

LOP, es un sistema desarrollado a partir de 1987 que se emplea en algunas empresas europeas (fundamentalmente alemanas) y que es útil en el control de la actividad de la producción en talleres caracterizados por grupos de celdas productivas o puestos de trabajos los cuales juntos pueden producir una variedad de productos diferentes (producción por orden) y se basa fundamentalmente en el control de producción orientado a la carga.


El PERT y el CPM, constituyen sistemas para la planeación, programación y control de proyectos, actividad que ha tenido y seguirá teniendo una importancia crítica, yendo en aumento el tamaño y la complejidad de los mismos y estando presentes en un amplio abanico de grandes organizaciones. El PERT/CPM como muchos autores lo tratan en sus estudios, no es una metodología pasajera, sino que su difusión ha sido enorme en todo el mundo y ha estado vinculada a grandes proyectos científicos. Parte de descomponer el proyecto en una serie de actividades, entendiéndose por actividad la ejecución de tareas que necesitan para su realización el consumo de varios recursos (mano de obra, tiempo, máquinas y materiales), considerando como característica fundamental su duración. Persigue conocer la duración mínima posible del proyecto considerando conjuntamente los costes y recursos asignados.

LOS SISTEMAS MPR: MRP-I Y MRP-II
Este sistema surge en la década de 1960, debido a la necesidad de integrar la cantidad de artículos a fabricar con un correcto almacenaje de inventario, ya sea de producto terminado, producto en proceso, materia prima o componentes. Puede decirse que el MRP es un Sistema de Control de Inventario y Programación que responde como antes se mencionó, a las interrogantes ¿Qué orden fabricar o comprar?¿Cuánta cantidad de la orden?¿Cuándo hacer la orden?
Su objetivo es disminuir el volumen de existencia a partir de lanzar la orden de compra o fabricación en el momento adecuado según los resultados del Programa Maestro de Producción.

Su aplicación es útil donde existan algunas de las condiciones siguientes:
- El producto final es complejo y requiere de varios niveles de subensamble y ensamble;
- El producto final es costoso;
- El tiempo de procesamiento de la materia prima y componentes, sea grande;
- El ciclo de producción (lead time) del producto final sea largo;
- Se desee consolidar los requerimientos para diversos productos; y
- El proceso se caracteriza por ítems con demandas dependientes fundamentalmente y la fabricación sea intermitente (por lotes).


La función de un sistema integrado de planificación de inventarios de fabricación con MRP, consiste justamente en traducir el Plan Maestro de Producción o Plan Director como también se le llama, en necesidades y órdenes de fabricación y/o compras detalladas de todos los productos que intervienen en el proceso productivo. También proporciona resultados, tales como, las fechas límites para los componentes, las que posteriormente se utilizan para la Gestión de Taller. Una vez que estos productos del MRP están disponibles, permiten calcular los requerimientos de capacidad detallada para los centros de trabajo en el área de producción.



APLICACION
Simula el futuro. La planeación estratégica puede simular el futuro en papel. Las alternativas de simulación son reversibles, a diferencia de las decisiones tomadas en la vida real sin haber considerado cuidadosamente circunstancias futuras.
Pero la simulación tiene otras ventajas: alienta al ejecutivo y le permite ver, evaluar y aceptar o descartar numerosas alternativas, lo cual sería imposible sin ella.
simulación, optimización y planeación de sistemas de producción

-Programas
-EasyProd
-ERP manager
-SAP
-Simuladores para investigación de operaciones
Gráfica de Barras. Muestra las líneas de tendencia. Gráfica de Gantt. Se utiliza en la resolución de problemas relativamente pequeños y de poca complejidad. Camino Crítico. Se conoce también como teoría de redes, es un método matemático que permite una secuencia y utilización óptima de los recursos.
Project.Pert- Cost. Es una variación del camino crítico, en la cual además de tener como objetivo minimizar el tiempo, se desea lograr el máximo de calidad del trabajo y la reducción mínima de costos.

Caso 12 "¿Quién Ganará?"

¿Qué es la teoría de juegos?
La teoría de los juegos es una rama de la matemática con aplicaciones a la economía, sociología, biología y psicología, que analiza las interacciones entre individuos que toman decisiones en una marco de incentivos formalizados (juegos). En un juego, varios agentes buscan maximizar su utilidad eligiendo determinados cursos de acción. La utilidad final obtenida por cada individuo depende de los cursos de acción escogidos por el resto de los individuos.

La teoría de juegos es una herramienta que ayuda a analizar problemas de optimización interactiva. La teoría de juegos tiene muchas aplicaciones en las ciencias sociales. La mayoría de las situaciones estudiadas por la teoría de juegos implican conflictos de intereses, estrategias y trampas. De particular interés son las situaciones en las que se puede obtener un resultado mejor cuando los agentes cooperan entre sí, que cuando los agentes intentan maximizar sólo su utilidad.

La teoría de juegos fue ideada en primer lugar por John von Neumann. Luego, John Nash, A.W. Tucker y otros hicieron grandes contribuciones a la teoría de juegos.

Juegos
Se denomina juego a la situación interactiva especificada por el conjunto de participantes, los posibles cursos de acción que puede seguir cada participante, y el conjunto de utilidades.

Estrategia
Cuando un jugador tiene en cuenta las reacciones de otros jugadores para realizar su elección, se dice que el jugador tiene una estrategia. Una estrategia es un plan de acciones completo que se lleva a cabo cuando se juega el juego. Se explicita antes de que comience el juego, y prescribe cada decisión que los agentes deben tomar durante el transcurso del juego, dada la información disponible para el agente. La estrategia puede incluir movimientos aleatorios.

Resultados de los juegos
El resultado de un juego es una cierta asignación de utilidades finales. Se denomina resultado de equilibrio si ningún jugador puede mejorar su utilidad unilateralmente dado que los otros jugadores se mantienen en sus estrategias. Un equilibrio estratégico es aquel que se obtiene cuando, dado que cada jugador se mantiene en su estrategia, ningún jugador puede mejorar su utilidad cambiando de estrategia. Alternativamente, un perfil de estrategias conforma un equilibrio si las estrategias conforman la mejor respuesta a las otras.

Forma normal versus forma extensiva de los juegos
En juegos de forma normal, los jugadores mueven simultáneamente. Si el conjunto de estrategias es discreto y finito, el juego puede ser representado por una matriz NxM. Un juego en forma extensiva especifica el orden completo de movimientos a través de la dirección del juego, generalmente en un árbol de juego.

Juegos NxM
Una forma de juegos de dos jugadores, en la cual un jugador tiene N acciones posibles y el otro tiene M acciones posibles. En un juego así, los pares de utilidades o pagos pueden ser representados en una matriz y el juego es fácilmente analizable. Los juegos NxM dan una idea de cómo puede verse la estructura de un juego mas complejo.

Matriz de resultados de un juego
La matriz de resultados de un juego representa el resultado del juego en una matriz. Supongamos que dos personas, A y B, están jugando un sencillo juego. El juego consiste en lo siguiente: la persona A tiene la posibilidad de elegir “arriba” o “abajo”, mientras que B puede elegir “izquierda” o “derecha”. Los resultados del juego se representan en la matriz de resultados.

Estrategia dominante
Una estrategia dominante es aquella elección que realiza el jugador independientemente de lo que haga el otro. En el juego representado en la matriz de arriba, la estrategia dominante para A es elegir “abajo”, mientras que la estrategia dominante para B es elegir “izquierda”. Estas estrategias dominantes dan como resultado el equilibrio de estrategias dominantes del juego. Si cada jugador tiene una estrategia dominante se puede predecir el resultado del juego.

Equilibrio de Nash
El equilibrio de Nash fue formulado por John Nash, que es un matemático norteamericano, en 1951. Un par de estrategias es un equilibrio de Nash si la elección de A es óptima dada la de B y la de B es óptima, dada la de A. El equilibrio de Nash se diferencia del equilibrio de las estrategias dominantes en que, en el equilibrio de las estrategias dominantes, se exige que la estrategia de A sea óptima en el caso de todas las elecciones óptimas de B, y viceversa. El equilibrio de Nash es menos restrictivo que el equilibrio de estrategias óptimas.

Un juego puede tener más de un equilibrio de Nash. Existen juegos en los no existe un equilibrio de Nash.

Juegos de suma constante
Juegos en los que para cada combinación de estrategias, la suma de los pagos (o utilidades) a cada jugador es la misma. Todas las situaciones de intercambio que no permiten la creación o destrucción de recursos son juegos de suma constante.

Juego repetido
En un juego repetido un grupo fijo de jugadores juega un juego dado repetidamente, observando el resultado de todas las jugadas pasadas antes que comience la siguiente jugada. La posibilidad de observar las acciones y los resultados pasados antes de que comience la siguiente jugada permite que los jugadores penen o premien las acciones pasadas, de modo que surgen estrategias que no surgirían en los juegos simples no repetidos. Por ejemplo, repitiendo el juego del dilema del prisionero un número suficiente de veces da como resultado un equilibrio en el cual ambos prisioneros nunca confiesan.

Componentes de todo juego
Agentes: individuos, empresas, grupos de personas, países, etc.
Estrategias: son los planes de acción: decisiones previstas con respecto al futuro.
*Estrategia dominante: da el mejor resultado independientemente de lo que haga el adversario.
*Estrategia dominada: da el peor resultado independientemente de lo que haga el adversario.
Combinación de las diferentes estrategias en un juego: “matriz de pagos” o de resultados o de beneficios o pérdidas.
Equilibrio: es una posición en la cual no hay incentivo alguno para moverse o cambiar de estrategia, dada la del adversario.

Tipos de juegos
Juegos Suma – Cero:
Lo que un jugador gana es lo que el otro pierde. Los actores sociales, económicos o políticos deben entender la naturaleza de este tipo de juego.
Ejemplo: fútbol, básquet, etc.
A - U
+1 -1 =0
+3 -3 =0
-4 +4 =0
Juegos de Cooperación - Conflicto :
Tienen un rango más amplio de acción y de posibilidades. Y es muy importante su aplicación en el campo de la política y de la gerencia política.
Ejemplos: negocios entre socios, negociaciones empresa-sindicato, negociaciones entre países, acuerdos entre partidos políticos, etc.
A - U
Gana Pierde
Pierde Gana
Pierde Pierde
Gana Gana

Reglas del comportamiento estratégico
“Mire adelante, razone hacia atrás”:
Adelantarse a las posibles reacciones o respuestas de los adversarios.
Ejemplo: Ajedrez.
“Si tiene una estrategia dominante, úsela”:
Es lo racional. Su adversario sabrá que usted va a usarla y actuará en consecuencia.
“Después de desechar las estrategias dominadas, y de buscar estrategias dominantes y no encontrarías, entonces busque un equilibrio de juego”.

Aplicaciones
La teoría de juegos tiene la característica de ser un área en que la sustancia subyacente es principalmente una categoría de matemáticas aplicadas, pero la mayoría de la investigación fundamental es desempeñada por especialistas en otras áreas. En algunas universidades se enseña y se investiga casi exclusivamente fuera del departamento de matemática.
Esta teoría tiene aplicaciones en numerosas áreas, entre las cuales caben destacar las ciencias económicas, la biología evolutiva, la psicología, las ciencias políticas, la investigación operativa, la informática y la estrategia militar.
La teoría de juegos es una poderosa herramienta usada para la modelación y predicción de patrones.

En el campo militar: definición de pensamiento estratégico como arte de vencer al adversario sabiendo que éste está tratando de hacer lo mismo con uno (supone un nivel de conflicto).
Negociación: dos personas o agentes negocian los puntos de intereses que muchas veces son contrapuestos.
Esta teoría ayuda entender como negocian las empresas y los sindicatos. Por ejemplo: cada uno parte de sus intereses máximos contrapuestos para llegar al punto medio negociado. Si hay ruptura, los dos pueden perder. Si llegan a un acuerdo los dos pueden ganar (aumento de: producción, beneficios, salarios).
Pueden llegar a un acuerdo negociado; o a un desacuerdo destructivo.

Economía:

La razón por la que el monopolio es simple desde el punto de vista de la Teoría de Juegos es que puede ser tratado como un juego con un único jugador. La razón por que la competencia perfecta es simple es que el número de jugadores es de hecho infinito, de manera que cada agente individual no puede tener un efecto sobre agregados de mercado si el o ella actúa individualmente.

En la ciencia política:

La Teoría de Juegos no ha tenido el mismo impacto en la ciencia política que en economía. Tal vez esto se deba a que la gente conduce menos racionalmente cuando lo que está en juego son ideas que cuando lo que está en juego es su dinero. Sin embargo, se ha convertido en un instrumento importante para clarificar la lógica subyacente de un cierto número de problemas más paradigmáticos.

En la biología:
Es imposible igualar el entusiasmo con que los biólogos evolucionistas que usan la teoría de juegos explican de conducta animal. No sé si escogen historias poco delicadas deliberadamente, para dar un poco de sabor a sus relatos con implicaciones sexuales, o si éstos son realmente los mejores ejemplos para ilustrar de qué manera la teoría de juegos es relevante. En cualquier caso, lo que los biólogos dicen sobre el pez sol es esto.

La teoría de juegos sirve para explicar por que las dos clases de machos pueden coexistir en proporciones fijas.Para que una historia de teoría de juegos se aguante en este contexto, necesitamos una explicación de cómo los genes se distribuyeron exactamente en la forma necesaria para asegurar a cada pez optimizaría, dada la mezcla actual en la población de hogareños golfos. No basta con decir que la Naturaleza, "con las garras y las fauces llenas de sangre", actuará de forma que sólo quienes se adaptan sobreviven. Esta respuesta rehúsa el problema de cómo y por qué resulta que a veces adaptarse implica actuar racionalmente. Esta parece ser una de esas grandes cuestiones que no tienen respuestas fáciles.

En la filosofía:
Los especialistas en Teoría de Juegos creen que pueden demostrar formalmente por qué incluso el individuo más egoísta puede descubrir que con frecuencia, cooperar con sus vecinos en una relación a largo plazo redundará en su propio interés ilustrado. Con este fin estudian los equilibrios de juegos con repetición –juegos que los mismos jugadores juegan una y otra vez-. Pocas cosas han descubierto en esta área hasta el presente que hubieran sorprendido a David Hume, quien hace ya unos doscientos años articuló los mecanismos esenciales. Estas ideas, sin embargo, están ahora firmemente basadas en modelos formales. Para avanzar más, habrá que esperar progresos en el problema de la selección de equilibrios en juegos con múltiples equilibrios. Cuando estos progresos se den, sospecho que la filosofía social sin teoría de juegos será algo inconcebible – y que David Hume será universalmente considerado como su verdadero fundador.

Tipos de estrategias:
-Estrategia dominante
Se dice que un jugador posee una estrategia dominante si una estrategia particular es preferida a cualquier otra estrategia a disposición de el. Es posible que cada uno de los dos jugadores tenga estrategia dominante.
-Estrategia mixta

Es una combinación de dos estrategias escogidas a azar, una cada vez, según determinadas probabilidades, en contraste con una estrategia pura que no contiene tales elementos de azar.
-Estrategia maximin y mínimas
Las estrategias maximin y minimax conducen a los dos jugadores del juego a situaciones en las que ningún jugador tiene razón o incentivo alguno para cambiar su posición.

Caso 11: "Simulación usada en agentes"

Agente es todo aquello que puede considerarse que percibe su ambiente mediante sensores y que responde o actúa en tal ambiente por medio de efectores.

El agente inteligente es capaz de autoevaluarse, autoaprender y cambiar su acción de acuerdo al ambiente.

: Un mapeo de secuencias de percepciones a acciones es una tabla cuyas entradas describen las acciones que un agente emprende como respuesta a cada una de las secuencia de percepciones posibles. Si disponemos de tal tabla, podemos construir un agente cuyo comportamiento se base en el contenido de ésta.

Ventajas: los agentes representan una abstracción más para diseñar y desarrollar software, y que entra a ser parte de las abstracciones ya existentes, que han ayudado a administrar la complejidad inherente al software. Y así como muchos sistemas pueden ser modelados en forma natural y fácilmente entendibles como un conjunto de objetos pasivos que interactúan entre sí, muchos otros sistemas pueden modelarse como una colección de agentes autónomos interactuando entre si.

Aprendizaje automático o Máquinas de Aprendizaje es una rama de la Inteligencia Artificial cuyo objetivo es desarrollar técnicas que permitan a las computadoras aprender. De forma más concreta, se trata de crear programas capaces de generalizar comportamientos a partir de una información no estructurada suministrada en forma de ejemplos. Es, por lo tanto, un proceso de inducción del conocimiento.

Inteligencia Artificial:

• Disciplina científico-técnica que trata de crear sistemas artificiales capaces de comportamientos que, de ser realizados por seres humanos, se diría que requieren inteligencia.

• Estudio de los mecanismos de la inteligencia y las tecnologías que lo sustentan.

• Intento de reproducir (modelar) la manera en que las personas identifican, estructuran y resuelven problemas difíciles (Pople, 84)

• Son ciertas herramientas de programación, entendiendo por herramientas:

  • Lenguajes: LISP, PROLOG

  • Entornos de desarrollo: shells

  • Arquitecturas de alto nivel: nodo y arco, sistemas de producciones

La Inteligencia Artificial ha tenido que hacer frente a una serie de problemas:

• Los computadores no pueden manejar (no contienen) verdaderos significados.

• Los computadores no tienen autoconciencia (emociones, sociabilidad, etc.).

• Un computador sólo puede hacer aquello para lo que está programado.

• Las máquinas no pueden pensar realmente.

En la Teoria de los lenguajes formales, la disciplina perteneciente a la informática, se describen tres tipos de autómatas que reconocen tipos diferentes de lenguajes: los autómatas finitos, los autómatas a pila y las máquinas de Turing.

Autómatas finitos: Un Automata finito es similar a una maquina de estado finito sin embargo lo que caracteriza a una de la otra es que los automatas finitos solo tienen dos estados, un estado interno y uno de rechazo.

Un autómata finito o máquina de estado finito es un modelo matemático de un sistema que recibe una cadena constituida por símbolos de un alfabeto y determina si esa cadena pertenece al lenguaje que el autómata reconoce.

Autómatas a pila: una máquina abstracta que consta de tres componentes: una cadena de entrada, un control finito y una pila.

Los autómatas a pila son máquinas abstractas que reconocen exactamente la clase de los lenguajes independientes del contexto.

Máquinas de Turing: Una máquina de Turing es un autómata que se mueve sobre una secuencia lineal de datos. En cada instante la máquina puede leer un solo dato de la secuencia (generalmente un carácter) y realiza ciertas acciones en base a una tabla que tiene en cuenta su "estado" actual (interno) y el último dato leído. Entre las acciones está la posibilidad de escribir nuevos datos en la secuencia; recorrer la secuencia en ambos sentidos y cambiar de "estado" dentro de un conjunto finito de estados posibles.

Entropía: (simbolizada como S) es la magnitud física que mide la parte de la energía que no puede utilizarse para producir trabajo. Es una función de estado de carácter extensivo y su valor, en un sistema aislado, crece en el transcurso de un proceso que se dé de forma natural.

La segunda ley de la termodinámica dice que la entropía (desorden) de un sistema aislado, que no está en equilibrio, tenderá a incrementarse en el tiempo, aproximándose a un valor máximo en equilibrio. En términos simples el calor fluirá espontáneamente (o naturalmente) desde el sector de más alta temperatura hacia el de más baja temperatura, hasta que ambos sectores alcancen la misma temperatura, pero no en sentido contrario.

Minimo Energetico: En las reacciones químicas, como en toda la naturaleza, opera el principio de mínima energía según el cual los sistemas materiales tienden a evolucionar en el sentido en el que disminuye su energía potencial.