La gestión de inventario basada en pronósticos, o lógica MRP (planificación de requisitos de materiales), es una metodología de planificación anticipada para gestionar el inventario. Este método garantiza que las empresas puedan satisfacer la demanda sin exceso de existencias, lo que inmoviliza el capital, o falta de existencias, lo que puede provocar pérdidas de ventas y clientes insatisfechos.

Al anticipar la demanda y ajustar los niveles de inventario en consecuencia, este enfoque ayuda a mantener el equilibrio adecuado entre tener suficiente stock para satisfacer las necesidades de los clientes y minimizar los costos de exceso de inventario. Las empresas pueden optimizar las operaciones, reducir el desperdicio y mejorar la satisfacción del cliente al predecir las necesidades futuras. Analicemos cómo funciona esto.

Conceptos básicos de la gestión de inventarios basada en pronósticos

Modelos de dinámica de inventario: Los modelos de dinámica de inventario son fundamentales para comprender y gestionar los niveles de inventario. El modelo más simple, conocido como modelo “diente de sierra”, demuestra que los niveles de inventario disminuyen con la demanda y se reponen justo a tiempo. Sin embargo, los escenarios del mundo real suelen requerir modelos más sofisticados. Al incorporar elementos estocásticos y variabilidad, como las simulaciones de Monte Carlo, las empresas pueden tener en cuenta las fluctuaciones aleatorias en la demanda y el tiempo de entrega, proporcionando un pronóstico más realista de los niveles de inventario.

plataforma IP&O mejora el modelado de la dinámica del inventario a través de capacidades avanzadas de simulación y análisis de datos. Al aprovechar la IA y los algoritmos de aprendizaje automático, nuestra plataforma IP&O puede predecir los patrones de demanda con mayor precisión, ajustando los modelos en tiempo real en función de los datos más recientes. Esto conduce a niveles de inventario más precisos, lo que reduce el riesgo de desabastecimiento y exceso de existencias.

Determinación de la cantidad y el momento del pedido: La gestión eficaz del inventario requiere saber cuándo y cuánto pedir. Esto implica pronosticar la demanda futura y calcular el tiempo de reposición de existencias. Al predecir cuándo el inventario alcanzará los niveles de seguridad, las empresas pueden planificar sus pedidos para garantizar un suministro continuo.

Nuestras últimas herramientas destacan por optimizar las cantidades y los plazos de los pedidos mediante el uso de análisis predictivos e inteligencia artificial. Estos sistemas pueden analizar grandes cantidades de datos, incluidas ventas históricas y tendencias del mercado. Al hacerlo, proporcionan pronósticos de demanda más precisos y optimizan los puntos de reorden, asegurando que el inventario se reponga justo a tiempo y sin exceso.

Calcular el tiempo de entrega: El tiempo de entrega es el período desde que se realiza un pedido hasta que se recibe el stock. Varía según la disponibilidad de componentes. Por ejemplo, si un producto se ensambla a partir de varios componentes, el plazo de entrega lo determinará el componente con el plazo de entrega más largo.

Las soluciones inteligentes impulsadas por IA mejoran el cálculo del tiempo de entrega al integrarse con los sistemas de gestión de la cadena de suministro. Estos sistemas rastrean el desempeño de los proveedores y los plazos de entrega históricos para proporcionar estimaciones de plazos de entrega más precisas. Además, las tecnologías inteligentes pueden alertar a las empresas sobre posibles retrasos, lo que permite realizar ajustes proactivos en los planes de inventario.

Cálculo del stock de seguridad: El stock de seguridad actúa como un amortiguador para proteger contra la variabilidad en la oferta y la demanda. Calcular el stock de seguridad implica analizar la variabilidad de la demanda y establecer un nivel de stock que cubra la mayoría de los escenarios potenciales, minimizando así el riesgo de desabastecimiento.

La tecnología IP&O mejora significativamente el cálculo del stock de seguridad mediante análisis avanzados. Al monitorear continuamente los patrones de demanda y las variables de la cadena de suministro, los sistemas inteligentes pueden ajustar dinámicamente los niveles de existencias de seguridad. Los algoritmos de aprendizaje automático pueden predecir picos o caídas de la demanda y ajustar el stock de seguridad en consecuencia, garantizando niveles óptimos de inventario y minimizando los costos de mantenimiento.

La importancia de una previsión precisa en la gestión de inventarios

Una previsión precisa es clave para minimizar los errores de previsión, que pueden provocar un exceso de inventario o desabastecimiento. Técnicas como la utilización de datos históricos, la mejora de la entrada de datos y la aplicación de métodos de pronóstico avanzados ayudan a lograr una mayor precisión. Los errores de pronóstico pueden tener implicaciones financieras importantes: un pronóstico excesivo genera un exceso de inventario, mientras que un pronóstico insuficiente conduce a la pérdida de oportunidades de ventas. Gestionar estos errores mediante el seguimiento sistemático y el ajuste de los métodos de previsión es crucial para mantener niveles óptimos de inventario.

El stock de seguridad garantiza que las empresas satisfagan las necesidades de los clientes incluso si la demanda real se desvía de la previsión. Este colchón protege contra picos imprevistos de demanda o retrasos en el reabastecimiento. Los pronósticos precisos, la gestión eficaz de errores y el uso estratégico del stock de seguridad mejoran la gestión de inventario basada en pronósticos. Las empresas pueden comprender la dinámica del inventario, determinar las cantidades y los plazos correctos para los pedidos, calcular plazos de entrega precisos y establecer niveles de existencias de seguridad adecuados.

El uso de tecnología de vanguardia como IP&O proporciona ventajas significativas al ofrecer información de datos en tiempo real, análisis predictivos y modelos adaptativos. Esto conduce a una gestión de inventario más eficiente, costos reducidos y una mayor satisfacción del cliente. En general, IP&O permite a las empresas planificar mejor y responder rápidamente a los cambios del mercado, garantizando que mantengan el equilibrio de inventario adecuado para satisfacer las necesidades de los clientes sin incurrir en costos innecesarios.

Para algunos de nuestros clientes, el clima tiene una influencia significativa en la demanda. Los fenómenos meteorológicos extremos de corto plazo, como incendios, sequías, olas de calor, etc., pueden tener una influencia significativa en el corto plazo sobre la demanda.

Hay dos formas de incluir el clima en un pronóstico de demanda: indirecta y directamente. La ruta indirecta es más fácil utilizando el enfoque basado en escenarios de Planificador de la demanda. El enfoque directo requiere un proyecto especial personalizado que requiere datos adicionales y modelos hechos a mano.

Contabilidad indirecta del tiempo

El modelo estándar integrado Planificador de la demanda (SDP) se adapta a los efectos climáticos de cuatro maneras:

1. Si el mundo se está calentando, enfriando, secando o humedeciendo constantemente de maneras que impactan sus ventas, SDP detecta estas tendencias automáticamente y las incorpora a los escenarios de demanda que genera.
2. Si tu negocio tiene un ritmo regular en el que ciertos días de la semana o ciertos meses del año tienen consistentemente una demanda mayor o menor que el promedio, SDP también detecta automáticamente esta estacionalidad y la incorpora a sus escenarios de demanda.
3. A menudo es la aleatoriedad del clima lo que interfiere con la precisión del pronóstico. A menudo nos referimos a este efecto como "ruido". El ruido es un término general que incorpora todo tipo de problemas aleatorios. Además del clima, un estallido geopolítico, la quiebra sorpresa de un banco regional o el atascamiento de un barco en el Canal de Suez pueden agregar sorpresas a la demanda de productos, y lo han hecho. SDP evalúa la volatilidad de la demanda y la reproduce en sus escenarios de demanda.
4. Anulaciones de gestión. La mayoría de las veces, los clientes permiten que SDP genere automáticamente decenas de miles de escenarios de demanda. Pero si los usuarios sienten la necesidad de modificar pronósticos específicos utilizando su conocimiento interno, SDP puede hacerlo mediante anulaciones de la administración.

Contabilidad directa del clima

A veces, un usuario podrá articular su experiencia en la materia vinculando factores externos a su empresa (como tasas de interés, costos de materias primas o tendencias tecnológicas) con sus propias ventas agregadas. En estas situaciones, Smart Software puede organizar proyectos especiales únicos que proporcionen modelos alternativos ("causales") para complementar nuestros modelos de pronóstico estadístico estándar. Póngase en contacto con su representante de Smart Software para analizar un posible proyecto de modelado causal.

Mientras tanto, no olvides tu paraguas.

Resumen

El análisis avanzado de la cadena de suministro de Smart Software explota múltiples métodos avanzados. Dos de los más importantes son el “bootstrapping estadístico” y la “simulación Monte Carlo”. Dado que ambos involucran muchos números aleatorios que vuelan, la gente a veces se confunde acerca de cuál es cuál y para qué sirven. Por eso, esta nota. En pocas palabras: el arranque estadístico genera escenarios de demanda para la previsión. La simulación de Monte Carlo utiliza los escenarios para la optimización del inventario.

arranque

Bootstrapping, también llamado "remuestreo", es un método de estadísticas computacionales que utilizamos para crear escenarios de demanda para la previsión. La esencia del problema de pronóstico es exponer los posibles futuros que su empresa podría enfrentar para que pueda averiguar cómo administrar los riesgos comerciales. Los métodos de pronóstico tradicionales se enfocan en calcular los futuros "más probables", pero no llegan a presentar el panorama completo del riesgo. Bootstrapping proporciona un número ilimitado de escenarios hipotéticos realistas.

Bootstrapping hace esto sin hacer suposiciones poco realistas sobre la demanda, es decir, que no es intermitente o que tiene una distribución de tamaños en forma de campana. Esas suposiciones son muletas para simplificar las matemáticas, pero el arranque es un procedimiento, no una ecuación, por lo que no necesita tales simplificaciones.

Para el tipo de demanda más simple, que es una aleatoriedad estable sin estacionalidad ni tendencia, el arranque es muy fácil. Para tener una idea razonable de cuál podría ser el valor de una sola demanda futura, elija una de las demandas históricas al azar. Para crear un escenario de demanda, haga múltiples selecciones aleatorias del pasado y únalas. Hecho. Es posible agregar un poco más de realismo "variando" los valores de demanda, es decir, agregando o restando un poco de aleatoriedad adicional a cada uno, pero incluso eso es simple.

La figura 1 muestra un arranque simple. La primera línea es una secuencia corta de la demanda histórica de un SKU. Las siguientes líneas muestran escenarios de demanda futura creados al seleccionar aleatoriamente valores del historial de demanda. Por ejemplo, las siguientes tres demandas pueden ser (0, 14, 6), o (2, 3, 5), etc.

Figura 1: Ejemplo de escenarios de demanda generados por un arranque simple

Las operaciones de mayor frecuencia, como los pronósticos diarios, traen consigo patrones de demanda más complejos, como la doble estacionalidad (p. ej., día de la semana y mes del año) y/o tendencia. Esto nos desafió a inventar una nueva generación de algoritmos de arranque. Recientemente obtuvimos una patente de EE. UU. para este avance, pero la esencia es la descrita anteriormente.

Simulación del Monte Carlo

Montecarlo es famoso por sus casinos que, al igual que el bootstrapping, invocan la idea de la aleatoriedad. Los métodos de Monte Carlo se remontan a mucho tiempo atrás, pero el ímpetu moderno vino con la necesidad de hacer algunos cálculos peludos sobre dónde volarían los neutrones cuando explota una bomba atómica.

La esencia del análisis de Monte Carlo es esta: “Nuestro problema es demasiado complicado para analizarlo con ecuaciones de papel y lápiz. Entonces, escribamos un programa de computadora que codifique los pasos individuales del proceso, coloque los elementos aleatorios (por ejemplo, en qué dirección se dispara un neutrón), déle cuerda y observe cómo funciona. Dado que hay mucha aleatoriedad, ejecutemos el programa un millón de veces y promediemos los resultados”.

Al aplicar este enfoque a la gestión de inventario, tenemos un conjunto diferente de eventos que ocurren aleatoriamente: por ejemplo, una demanda de un tamaño determinado llega un día aleatorio, un reabastecimiento de un tamaño determinado llega después de un tiempo de espera aleatorio, recortamos un PO de reabastecimiento de un tamaño determinado cuando las existencias caen hasta un punto de pedido determinado o por debajo de él. Codificamos la lógica que relaciona estos eventos en un programa. Lo alimentamos con una secuencia de demanda aleatoria (consulte el arranque anterior), ejecutamos el programa durante un tiempo, digamos un año de operaciones diarias, calculamos métricas de rendimiento como Tasa de llenado y Promedio de inventario disponible, y "tiramos los dados" volviendo a ejecutar el programa muchas veces y promediando los resultados de muchos años simulados. El resultado es una buena estimación de lo que sucede cuando tomamos decisiones gerenciales clave: “Si establecemos el punto de reorden en 10 unidades y la cantidad de la orden en 15 unidades, podemos esperar obtener un nivel de servicio de 89% y un promedio disponible de 21 unidades.” Lo que la simulación está haciendo por nosotros es exponer las consecuencias de las decisiones de gestión basadas en escenarios de demanda realistas y matemáticas sólidas. Las conjeturas se han ido.

La figura 2 muestra parte del funcionamiento interno de una simulación de Monte Carlo de un sistema de inventario en cuatro paneles. El sistema utiliza una política de control de inventario Min/Max con Min=10 y Max=25. No se permiten pedidos atrasados: tienes el bien o pierdes el negocio. Los plazos de entrega del reabastecimiento suelen ser de 7 días, pero a veces de 14. Esta simulación duró un año.

El primer panel muestra un escenario complejo de demanda aleatoria en el que no hay demanda los fines de semana, pero la demanda generalmente aumenta cada día de lunes a viernes. El segundo panel muestra el número aleatorio de unidades disponibles, que sube y baja con cada ciclo de reabastecimiento. El tercer panel muestra los tamaños aleatorios y los tiempos de los pedidos de reposición que llegan del proveedor. El panel final muestra la demanda insatisfecha que pone en peligro las relaciones con los clientes. Este tipo de detalle puede ser muy útil para comprender mejor la dinámica de un sistema de inventario.

Figura 2: Detalles de una simulación de Monte Carlo

La Figura 2 muestra solo una de las innumerables formas en que podría desarrollarse el año. Generalmente, queremos promediar los resultados de muchos años simulados. Después de todo, nadie lanzaría una moneda al aire una vez para decidir si era una moneda justa. La Figura 3 muestra cómo cuatro métricas de rendimiento clave (KPI) varían de un año a otro para este sistema. Algunas métricas son relativamente estables en todas las simulaciones (tasa de llenado), pero otras muestran una variabilidad más relativa (costo operativo = costo de mantenimiento + costo de pedido + costo de escasez). Observando los gráficos, podemos estimar que las opciones de Min=10, Max=25 conducen a un costo operativo promedio de alrededor de $3,000 por año, una tasa de llenado de alrededor de 90%, un nivel de servicio de alrededor de 75% y un promedio de encendido. mano de unos 10

Figura 3: Variación en los KPI calculados durante 1000 años simulados

De hecho, ahora es posible responder a una pregunta de gestión de mayor nivel. Podemos ir más allá de "¿Qué pasará si hago tal y tal cosa?" a “¿Cuál es el mejor ¿Qué puedo hacer para lograr una tasa de relleno de al menos 90% para este artículo al costo más bajo posible? El matemágica  detrás de este salto hay otra tecnología clave llamada "optimización estocástica", pero nos detendremos aquí por ahora. Baste decir que el software SIO&P de Smart puede buscar en el "espacio de diseño" de los valores mínimo y máximo para encontrar automáticamente la mejor opción.