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La teoría de las restricciones en la cadena de suministro

Teoría de las restricciones en la cadena de suministro

En el artículo anterior explicábamos qué es la teoría de las restricciones, o Theory of constraints (TOC), y hacíamos repaso de su historia. En este artículo entraremos en más detalle exponiendo los conceptos de TOC esenciales para su aplicación en la cadena de suministro. En un artículo posterior, nos centraremos en la producción, así como en las similitudes y diferencias entre TOC y Lean Manufacturing.

Throughput

Throughput es un concepto esencial en la teoría de las restricciones y representa el ratio al que el sistema produce dinero a través de las ventas o, expresado de otra forma, es el dinero que entra en la empresa gracias a las ventas netas tras deducir los gastos variables. Podemos verlo como el valor añadido que se crea.

Además del throughput, hay que considerar otras dos variables: Inventory (inventario) y Operating Expense (costes operativos).

El inventario se puede definir como el dinero que se ha invertido en el sistema para comprar aquello que se intenta vender, aunque en el contexto de TOC aquí incluiríamos también equipamientos, bienes inmuebles, etc. Es decir, el inventario representa el dinero actualmente dentro del sistema.

Los costes operativos u Operating Expense, abreviado como OPEX, es todo el dinero que hay que inyectar en el sistema para convertir el inventario en throughput. En general, se refiere a los costes fijos (alquileres, salarios, etc.).

Considerando que la meta de toda empresa es obtener mayores beneficios, para mejorar su rendimiento habrá tres vías: incrementar el throughput, reducir el inventario o reducir los costes operativos.

La teoría de las restricciones es una filosofía de mejora continua, lo que implica pensar también a largo plazo. Y a largo plazo, reducir el inventario y los costes operativos tiene un límite más marcado (al fin y al cabo, estas variables nunca podrán ser negativas), mientras que el throughput conceptualmente no tiene límites.

Con esto en mente, las filosofías de gestión más modernas de mayor éxito han ido migrando de los modelos antiguos, donde se daba prioridad a la “reducción de costes”, hacia modelos que dan la máxima prioridad a aumentar el throughput, como una apuesta más segura a largo plazo. Las mejoras en los procesos de producción y en la cadena de suministro que nos permitan reducir los inventarios son importantes en TOC, no por la reducción de costes, sino porque ello conlleva a una capacidad de mejorar las ventas y, con ello, a incrementar el throughput.

Focalizar en cinco pasos

Cuando en una entrevista se le preguntó a Eliyahu Goldratt cómo resumiría la teoría de las restricciones en una frase, contestó que podía hacerlo en una palabra: “Focus” (focalizar).

Focalizar es una de las claves de TOC: centrarse incluso más que con la habitual regla 80/20. De hecho, el principio de Pareto en un sistema de variables dependientes se acerca más a un comportamiento de 99/1. Esto refleja que, en un sistema que actúa como un una cadena donde su rendimiento está limitado por su eslabón más débil (la restricción), sólo habrá un eslabón que sea el más débil y que una pequeña parte del sistema tiene un elevado impacto en el resultado final.

Cuando la restricción del sistema es un cuello de botella relativamente fácil de identificar de forma objetiva (por ejemplo, una restricción física como una máquina o el espacio de un almacén), se puede aplicar the five focusing steps (o focalizar en cinco pasos):

  1. Identificar las restricciones o cuellos de botella del sistema.
  2. Decidir cómo explotar esas restricciones.
  3. Subordinar todas las decisiones de acuerdo a la explotación de las restricciones.
  4. Elevar las restricciones.
  5. Si al seguir los pasos anteriores una restricción deja ya de serlo, volver a repetir el proceso desde el paso 1, procurando no dejarse llevar por la inercia. Es decir, adoptar una filosofía de mejora continua.

Paso 1: Identificar la restricción del sistema

Dedicar recursos a optimizar las partes de la empresa que no representan la restricción del sistema (no son el eslabón más débil) no tendrá un impacto sustancial en el rendimiento global.

Por el contrario, cuando se identifica correctamente el cuello de botella del sistema, centrar los esfuerzos en su optimización proporciona el camino más rápido para una mejora notable de los resultados globales y sienta las bases para el crecimiento.

Paso 2: Explotar la restricción

Explotar la restricción significa aprovechar al máximo el recurso que representa el cuello de botella.

Por ejemplo, si la restricción del sistema es una máquina en concreto de la planta de producción, habrá que asegurarse de que dicha máquina funciona siempre a su pleno rendimiento. Téngase presente que el rendimiento que se consiga en la restricción tendrá un gran impacto en los resultados globales de la empresa.

Como otro ejemplo, si en un almacén el cuello de botella es el picking, entonces habrá que procurar que las operaciones de picking se realicen al máximo rendimiento que el sistema de preparación de pedidos en uso permita. Por ejemplo, optimizando el slotting o eligiendo otra estrategia de picking (por zonas, por lotes, etc.).

Es importante aprovechar al máximo la capacidad del recurso que es una limitación, antes de pasar directamente a invertir en nuevo equipamiento, es decir, no saltar directamente al paso 4. Esto permitirá comenzar a mejorar los resultados más rápido y ayudará a tomar mejores decisiones más adelante a la hora de invertir en nuevos equipamientos y tecnologías.

Paso 3: Subordinar todo lo demás a la restricción

El tercer paso en the five focusing steps consiste en subordinar o sincronizar todos los recursos que no son una restricción al ritmo de la restricción del sistema.

Los recursos que no son una restricción tienen, por definición, más capacidad que el recurso que representa el cuello de botella. Pero es importante no producir a un ritmo mucho mayor del que la restricción puede procesar para evitar excesos de inventario WIP (work-in-process), mayores costes en las tareas de manutención, etc.

Por ejemplo, en una planta de producción donde el cuello de botella sea una máquina en concreto habrá que asegurarse de que dicha máquina siempre tiene trabajo que hacer, es decir, que a su entrada siempre hay materia prima o inventario WIP que procesar y que no le llegan materiales con defectos. El sistema por excelencia de la teoría de las limitaciones aplicada a la producción es el Drum-Buffer-Rope. En el ejemplo de un almacén, el cuello de botella típico podría ser la preparación de pedidos. Entonces, la mayor capacidad del resto de recursos deberían utilizarse para asegurar que las tareas de reposición siempre mantienen mercancía en las estanterías de picking y que las órdenes de pedido se procesan rápidamente. El exceso de capacidad de los recursos no empleados en la preparación de pedidos puede utilizarse entonces para otras tareas importantes, como la logística inversa.

Paso 4: Elevar la restricción

Una vez que la capacidad del recurso que representa la restricción del sistema ha alcanzado la máxima capacidad, entonces es momento de elevarlo invirtiendo en más equipamiento o tecnología.

Por ejemplo, en un almacén con estanterías de picking manual donde el cuello de botella sea la preparación de pedidos, tras explotar el recurso mediante la optimización del slotting podría haberse alcanzado el máximo rendimiento posible. Sería momento entonces de elevar el recurso incorporando el sistema de guiado por luz de ATOX Soluciones Tecnológicas para un picking semiautomático con operaciones pick-to-light, combinándolo con el sistema de transporte por rodillos inteligentes reduciendo al máximo los desplazamientos de los operadores de picking. Esto permitiría, además, aplicar eficientemente otras estrategias de picking como el picking por zonas y el picking por lotes.

Si, por ejemplo, la restricción de un almacén es el espacio físico y ya se están usando las estanterías metálicas a su máxima capacidad, entonces se puede elevar el recurso aprovechando el espacio en altura mediante entreplantas y pasillos elevados. En la zona de paletización, se puede optar por sistemas de estanterías que eliminen la necesidad de pasillos entre palés, como el sistema radio shuttle, estanterías dinámicas, estanterías push-back, etc.

Paso 5: Repetir el proceso evitando la inercia

Una vez que la restricción del sistema es elevada y su rendimiento mejora, puede que deje de ser el eslabón más débil. Entonces, el cuello de botella pasará a estar en otro recurso.

Los cambios realizados en la restricción anterior para mejorarla pueden haber conllevado nuevas formas de gestión, nuevas políticas de empresa, nuevas tecnologías, etc. Pero centrarse después en una nueva restricción puede requerir una nueva forma de administrar el sistema y hay que evitar que la inercia haga que las políticas establecidas anteriormente sean una barrera y se conviertan en una restricción en sí mismas. Por tanto, hay que volver al paso 1 y repetir todo el proceso de forma completa, siguiendo así una filosofía de mejora continua.

TOC thinking process

A pesar de que la Teoría de las restricciones (Theory of Constraints o TOC) lleve la palabra “teoría” en su nombre, Eliyahu Goldratt la desarrolló con un enfoque claramente práctico, adaptando herramientas de razonamiento habituales en las ciencias duras para aplicarlas a ciencias “blandas” como la gestión de la producción, la gestión de la cadena de suministro, el marketing, etc.

Cuando las restricciones del sistema no son físicas (por ejemplo, patrones de comportamiento, filosofías de gestión desactualizadas, falta de información, problemas de comunicación interna, etc.) resulta más difícil identificarlas y, en lugar del sistema de focalización de cinco pasos, resulta más útil el proceso de razonamiento de TOC (TOC Thinking Process en inglés).

El TOC Thinking Process es un conjunto de herramientas de razonamiento lógico causa-efecto que ayudan de forma metodizada a responder a las preguntas:

  1. What to change? (¿Qué cambiar?)
  2. What to change to? (¿Hacia qué cambiar?)
  3. How to cause the change? (¿Cómo provocar el cambio?)

Goldratt decía que mientras las dos primeras preguntas eran técnicas, la última, el cómo provocar el cambio, era principalmente psicológica, debido a la resistencia al cambio con la que siempre habrá que lidiar.

El proceso de razonamiento de TOC comienza analizando los síntomas que evidencian que la empresa no está alcanzando el rendimiento deseado. Con ayuda de un árbol de realidad actual (current reality tree) se determina qué debe ser cambiado en el sistema. Después, a través de nubes de evaporación (evaporating clouds) se adquiere un conocimiento más claro de cuáles son los problemas que están causando los conflictos. Esto ayuda a llegar a la raíz de los problemas, cuestionar las suposiciones e ideas erróneas en las que se estuviese basando el funcionamiento actual del sistema y plantear qué puede ser cambiado para evaporar los conflictos.

Mediante un árbol de realidad futura (future reality tree) se toman las ideas alcanzadas en los pasos anteriores y se asegura que el cambio que se creará resolverá efectivamente los problemas raíz y que no causará otros nuevos. Mediante un árbol de prerrequisitos (prerequisite tree) se determinan los obstáculos que se encontrarán durante la implantación del cambio y cómo vencerlos. Finalmente, mediante un árbol de transición (transition tree) se crea un plan de implantación detallado paso a paso.

Todo esto permite diseñar una trayectoria de cambio sólidamente fundamentada en razonamientos lógicos, que ayudará a vencer la resistencia al cambio.

La evaporación de los conflictos

Una de las principales herramientas del TOC thinking process es la nube de evaporación o Evaporating cloud.

Una nube de evaporación ayuda a determinar un conflicto. Por ejemplo, en un almacén, el objetivo es, como en toda empresa, obtener mayores beneficios tanto a corto como a largo plazo. Para ello, se plantea por un lado reducir el inventario. A su vez, por otro lado, se plantea mantener niveles de inventario más altos para proteger las ventas y, por tanto, proteger el throughput. Claramente, esto genera un conflicto entre reducir y aumentar el inventario.

Evaporating cloud

Eliyahu Goldratt decía que cuando dos ideas entran en conflicto, existe otra más sencilla que no crea conflicto. Sólo hay que encontrarla.

Con frecuencia, los conflictos se dan porque basamos el razonamiento en suposiciones de partida que consideramos inamovibles cuando, en realidad, no lo son. Un ejemplo histórico de esto lo encontramos remontándonos a los años 50, cuando Toyota necesitaba mejorar su producción. Por aquél entonces, la producción en masa de Ford era el sistema que predominaba en Occidente, pero en el Japón de la época el mercado del automóvil era más pequeño y con mayor diversificación. Los responsables de Toyota se plantearon que, en lugar de producir en grandes lotes como en Ford, debían fabricar en lotes más pequeños, cambiando con más frecuenta entre la producción de unos modelos y otros de producto, pudiendo así responder más rápidamente a la demanda real. Esto fue la semilla para el ahora internacionalmente reputado sistema de producción de Toyota (Toyota Producción System o TPS). Pero surgía un conflicto: el tiempo de configuración.

En los años 50 los tiempos de configuración de las cadenas de producción para pasar de fabricar el producto A al producto B eran elevados y, por tanto, para que el coste unitario compensara se fabricaban grandes lotes. Fabricar en lotes pequeños de forma rentable parecía imposible. Pero los responsables de Toyota (con especial relevancia de Taiichi Ohno, considerado el padre del TPS) cuestionaron esa suposición: ¿por qué había que dar por sentado que los tiempos de configuración tenían que ser altos? Y así, iniciaron una trayectoria de mejoras, no sin encontrar fuertes resistencias al cambio, hasta que consiguieron reducir los tiempos de configuración. Con este planteamiento, el conflicto de fabricar en pequeños lotes se evaporó y dio lugar a un sistema pull de producción, lo que décadas después se popularizaría en Occidente como Lean manufacturing y just-in-time.

Volviendo a nuestro ejemplo del almacén, el conflicto se crea porque damos por sentado que tenemos que disponer de grandes cantidades de inventario en base a predicciones a medio plazo para proteger las ventas, es decir, siguiendo un sistema push y siendo la causa principal del efecto látigo. Pero las predicciones de la demanda, por muy sofisticados que sean los sistemas utilizados, no podrán dar respuestas precisas con semanas de antelación. La teoría de las restricciones aplicada a la cadena de suministro plantea entonces un sistema pull, es decir, gobernado por la demanda, y basado en un reabastecimiento (replenishment) en los puntos de venta realizado con más frecuencia y regularmente, y dicho planteamiento deberá propagarse hacia arriba a lo largo de toda la cadena de suministro. Esto permite disminuir el inventario y reducir los plazos a los que hay que aplicar predicciones de demanda, por lo que éstas serán más fiables, contribuyendo así a reducir la variabilidad.

La teoría de las restricciones en la producción

En este artículo hemos hablado sobre el throughput, la focalización en cinco pasos y el proceso de razonamiento de la teoría de las restricciones. En el próximo artículo de esta serie trataremos sobre la teoría de las limitaciones en la producción, hablando sobre el sistema Drum-Buffer-Rope o DBR y exponiendo las similitudes y diferencias entre TOC y Lean Manufacturing.