¿Está confundido acerca de qué es la IA y qué es el aprendizaje automático? ¿No está seguro de por qué saber más le ayudará con su trabajo de planificación de inventario? No te desesperes. Estarás bien y te mostraremos cómo algo de lo que sea puede ser útil.

¿Qué es y qué no es?

¿Qué es la IA y en qué se diferencia del ML? Bueno, ¿qué hace alguien hoy en día cuando quiere saber algo? Lo buscan en Google. Y cuando lo hacen, comienza la confusión.

Una fuente dice que la metodología de la red neuronal llamada aprendizaje profundo es un subconjunto del aprendizaje automático, que es un subconjunto de la IA. Pero otra fuente dice que el aprendizaje profundo ya es parte de la IA porque en cierto modo imita la forma en que funciona la mente humana, mientras que el aprendizaje automático no intenta hacer eso.

Una fuente dice que hay dos tipos de aprendizaje automático: supervisado y no supervisado. Otro dice que hay cuatro: supervisada, no supervisada, semisupervisada y de refuerzo.

Algunos dicen que el aprendizaje por refuerzo es aprendizaje automático; otros lo llaman IA.

Algunos de nosotros, los tradicionalistas, llamamos a muchas de ellas “estadísticas”, aunque no todas lo son.

Al nombrar los métodos, hay mucho espacio tanto para la emoción como para el arte de vender. Si un proveedor de software cree que usted quiere escuchar la frase "IA", es posible que la diga por usted sólo para hacerlo feliz.

Mejor centrarse en lo que sale al final.

Puede evitar algunas exageraciones confusas si se concentra en el resultado final que obtiene de alguna tecnología analítica, independientemente de su etiqueta. Hay varias tareas analíticas que son relevantes para los planificadores de inventario y los planificadores de demanda. Estos incluyen agrupamiento, detección de anomalías, detección de cambios de régimen y análisis de regresión. Los cuatro métodos suelen, aunque no siempre, clasificarse como métodos de aprendizaje automático. Pero sus algoritmos pueden surgir directamente de la estadística clásica.

Agrupación

Agrupar significa agrupar cosas que son similares y distanciarlas de cosas que son diferentes. A veces, agrupar es fácil: para separar geográficamente a sus clientes, simplemente ordénelos por estado o región de ventas. Cuando el problema no es tan obvio, puede utilizar datos y algoritmos de agrupamiento para realizar el trabajo automáticamente, incluso cuando se trata de conjuntos de datos masivos.

Por ejemplo, la Figura 1 ilustra un grupo de “perfiles de demanda”, que en este caso divide todos los artículos de un cliente en nueve grupos según la forma de sus curvas de demanda acumuladas. El grupo 1.1 en la parte superior izquierda contiene artículos cuya demanda se ha ido agotando, mientras que el grupo 3.1 en la parte inferior izquierda contiene artículos cuya demanda se ha acelerado. La agrupación también se puede realizar con proveedores. La elección del número de clústeres normalmente se deja a criterio del usuario, pero ML puede guiar esa elección. Por ejemplo, un usuario puede indicarle al software que "divida mis partes en 4 grupos", pero el uso de ML puede revelar que en realidad hay 6 grupos distintos que el usuario debe analizar. 

Figura 1: Agrupación de artículos según las formas de su demanda acumulada

Detección de anomalías

La previsión de la demanda se realiza tradicionalmente mediante la extrapolación de series temporales. Por ejemplo, el suavizado exponencial simple funciona para encontrar el “medio” de la distribución de la demanda en cualquier momento y proyectar ese nivel hacia adelante. Sin embargo, si ha habido un aumento o disminución repentino y único en la demanda en el pasado reciente, ese valor anómalo puede tener un efecto significativo pero no deseado en el pronóstico a corto plazo. Igual de grave para la planificación de inventarios, la anomalía puede tener un efecto enorme en la estimación de la variabilidad de la demanda, que va directamente al cálculo de los requisitos de existencias de seguridad.

Es posible que los planificadores prefieran encontrar y eliminar dichas anomalías (y tal vez hacer un seguimiento fuera de línea para descubrir el motivo de la rareza). Pero nadie que tenga un gran trabajo que hacer querrá escanear visualmente miles de gráficos de demanda para detectar valores atípicos, eliminarlos del historial de demanda y luego volver a calcular todo. La inteligencia humana podría hacer eso, pero la paciencia humana pronto fallaría. Los algoritmos de detección de anomalías podrían hacer el trabajo automáticamente utilizando métodos estadísticos relativamente sencillos. Podrías llamar a esto “inteligencia artificial” si lo deseas.

Detección de cambio de régimen

La detección de cambios de régimen es como el hermano mayor de la detección de anomalías. El cambio de régimen es un cambio sostenido, más que temporal, en uno o más aspectos del carácter de una serie temporal. Si bien la detección de anomalías suele centrarse en cambios repentinos de la demanda media, el cambio de régimen podría implicar cambios en otras características de la demanda, como su volatilidad o su forma distributiva.  

La Figura 2 ilustra un ejemplo extremo de cambio de régimen. La demanda de este artículo tocó fondo alrededor del día 120. Las políticas de control de inventario y los pronósticos de demanda basados en datos más antiguos estarían tremendamente fuera de lugar al final del historial de demanda.

Figura 2: Un ejemplo de cambio de régimen extremo en un artículo con demanda intermitente

También en este caso se pueden desarrollar algoritmos estadísticos para resolver este problema, y sería justo llamarlos “aprendizaje automático” o “inteligencia artificial” si así estuviera motivado. El uso de ML o AI para identificar cambios de régimen en el historial de la demanda permite que el software de planificación de la demanda utilice automáticamente solo el historial relevante al realizar pronósticos en lugar de tener que seleccionar manualmente la cantidad de historial para introducirlo en el modelo. 

Análisis de regresión

El análisis de regresión relaciona una variable con otra mediante una ecuación. Por ejemplo, las ventas de marcos de ventanas en un mes pueden predecirse a partir de los permisos de construcción expedidos unos meses antes. El análisis de regresión se ha considerado parte de la estadística durante más de un siglo, pero podemos decir que es "aprendizaje automático", ya que un algoritmo encuentra la manera precisa de convertir el conocimiento de una variable en una predicción del valor de otra.

Resumen

Es razonable estar interesado en lo que sucede en las áreas de aprendizaje automático e inteligencia artificial. Si bien la atención prestada a ChatGPT y sus competidores es interesante, no es relevante para el aspecto numérico de la planificación de la demanda o la gestión de inventario. Los aspectos numéricos del ML y la IA son potencialmente relevantes, pero hay que intentar ver a través de la nube de publicidad que rodea a estos métodos y centrarse en lo que pueden hacer. Si puede hacer el trabajo con métodos estadísticos clásicos, puede hacerlo y luego ejercer su opción de pegar la etiqueta ML a cualquier cosa que se mueva.

La previsión de las necesidades de inventario es una variante especializada de la previsión que se centra en el extremo superior del rango de posible demanda futura.

Para simplificar, considere el problema de pronosticar las necesidades de inventario para un solo período de anticipación, digamos un día antes. Por lo general, el trabajo de pronóstico consiste en estimar el nivel más probable o promedio de demanda del producto. Sin embargo, si el inventario disponible es igual a la demanda promedio, existe una probabilidad de aproximadamente 50% de que la demanda exceda el inventario y resulte en pérdida de ventas y/o pérdida de buena voluntad. Fijar el nivel de inventario en, digamos, diez veces la demanda promedio probablemente eliminará el problema de los desabastecimientos, pero con la misma seguridad resultará en costos de inventario inflados.

El truco de la optimización del inventario es encontrar un equilibrio satisfactorio entre tener suficiente inventario para satisfacer la mayor parte de la demanda sin comprometer demasiados recursos en el proceso. Por lo general, la solución es una combinación de criterio empresarial y estadísticas. La parte crítica es definir un nivel de servicio de inventario aceptable, como satisfacer 95% de demanda inmediatamente desde el stock. La parte estadística es estimar el percentil 95 de la demanda.

Cuando no se trata de demanda intermitente, a menudo se puede estimar el nivel de inventario requerido asumiendo una curva de demanda en forma de campana (normal), estimando tanto el centro como el ancho de la curva de campana y luego usando una fórmula estadística estándar para estimar el percentil deseado. La diferencia entre el nivel de inventario deseado y el nivel promedio de demanda se denomina "existencia de seguridad" porque protege contra la posibilidad de desabastecimiento.

Cuando se trata de demanda intermitente, la curva en forma de campana es una aproximación muy pobre a la distribución estadística de la demanda. En este caso especial, Smart aprovecha la tecnología patentada para la demanda intermitente que está diseñada para pronosticar con precisión los rangos y producir una mejor estimación del stock de seguridad necesario para lograr el nivel de servicio de inventario requerido.

1. Pronosticar es un arte que requiere una combinación de juicio profesional y análisis estadístico objetivo. Los pronósticos de demanda exitosos requieren una predicción de referencia que aproveche los métodos de pronóstico estadístico. Una vez establecido, el proceso puede centrarse en la mejor manera de ajustar los pronósticos estadísticos en función de sus propios conocimientos y conocimientos comerciales.

2. El proceso de pronóstico suele ser iterativo. Es posible que deba realizar varios ajustes a su pronóstico inicial antes de estar satisfecho. Es importante poder generar y comparar pronósticos alternativos de forma rápida y sencilla. El seguimiento de la precisión de estos pronósticos a lo largo del tiempo, incluidas las alternativas que no se utilizaron, ayuda a informar y mejorar el proceso.

3. La credibilidad de los pronósticos depende en gran medida de las comparaciones gráficas con datos históricos. Una imagen vale más que mil palabras, por lo tanto, muestre siempre los pronósticos a través de pantallas gráficas disponibles al instante con informes numéricos de apoyo.

4. Una de las principales tareas técnicas en el pronóstico es hacer coincidir la elección de la técnica de pronóstico con la naturaleza de los datos. Los procesos efectivos de previsión de la demanda emplean capacidades que identifican el método correcto a utilizar. Las características de una serie de datos como tendencia, estacionalidad o cambios abruptos en el nivel sugieren ciertas técnicas en lugar de otras. Una selección automática, que selecciona y utiliza automáticamente el método de previsión adecuado, ahorra tiempo y garantiza que su previsión de referencia sea lo más precisa posible.

5. Los procesos exitosos de pronóstico de la demanda funcionan en conjunto con otros procesos comerciales. Por ejemplo, la previsión puede ser un primer paso esencial en el análisis financiero. Además, las previsiones precisas de demanda de productos y ventas son entradas fundamentales para los procesos de control de inventario y planificación de la producción de una empresa de fabricación.

6. Un buen proceso de planificación reconoce que los pronósticos nunca son exactamente correctos. Debido a que algunos errores se infiltran incluso en el mejor proceso de pronóstico, uno de los complementos más útiles para un pronóstico son las estimaciones honestas de su margen de error y sesgo de pronóstico.

Muchas empresas que buscan mejorar su proceso de pronóstico no saben por dónde empezar. Puede ser confuso lidiar con el aprendizaje de nuevos métodos estadísticos, asegurarse de que los datos estén correctamente estructurados y actualizados, acordar quién es el "propietario" del pronóstico, definir qué significa propiedad y medir la precisión. Habiendo visto esto durante más de cuarenta años de práctica, escribimos este blog para delinear el enfoque central y alentarlo a mantenerlo simple desde el principio.

1. Objetividad. Primero, comprenda y comunique que el proceso de Planificación y Pronóstico de la Demanda es un ejercicio de objetividad. El enfoque está en obtener aportes de varias fuentes (partes interesadas, clientes, gerentes funcionales, bases de datos, proveedores, etc.) y decidir si esos aportes agregan valor. Por ejemplo, si anula un pronóstico estadístico y agrega 20% a la proyección, no debe simplemente asumir que lo hizo correctamente automáticamente. En su lugar, sea objetivo y verifique si eso anula el aumento o la disminución de la precisión del pronóstico. Si descubre que sus anulaciones empeoraron las cosas, ha ganado algo: esto informa el proceso y sabe cómo analizar mejor las decisiones de anulación en el futuro.

2. Trabajo en equipo. Reconocer que la previsión y la planificación de la demanda son deportes de equipo. Acuerde quién será el capitán del equipo. El capitán es responsable de crear los pronósticos estadísticos de referencia y de supervisar el proceso de planificación de la demanda. Pero los resultados dependen de que todos los miembros del equipo realicen contribuciones positivas, proporcionen datos, sugieran metodologías alternativas, cuestionen las suposiciones y ejecuten las acciones recomendadas. Los resultados finales son propiedad de la empresa y de cada una de las partes interesadas.

3. Medición. No se obsesione con los puntos de referencia de precisión de los pronósticos de la industria. Cada SKU tiene su propio nivel de "previsibilidad", y es posible que esté gestionando cualquier número de elementos difíciles. En su lugar, cree sus propios puntos de referencia basados en una secuencia de métodos de pronóstico cada vez más avanzados. Los pronósticos estadísticos avanzados pueden parecer abrumadoramente complejos al principio, así que comience de manera simple con un método básico, como pronosticar la demanda promedio histórica. Luego, mida qué tan cerca está ese pronóstico simple de la demanda real observada. A partir de ahí, desarrolle técnicas que se ocupen de complicaciones como la tendencia y la estacionalidad. Mida el progreso utilizando métricas de precisión calculadas por su software, como el error porcentual absoluto medio (MAPE). Esto permitirá que su empresa mejore un poco cada ciclo de pronóstico.

4. Tiempo. Luego concentre sus esfuerzos en hacer que la previsión sea un proceso independiente que no se combine con el complejo proceso de optimización del inventario. La gestión de inventario se basa en una sólida previsión de la demanda, pero se centra en otros temas: qué comprar, cuándo comprar, cantidades mínimas de pedido, existencias de seguridad, niveles de inventario, plazos de entrega de los proveedores, etc. Deje que la gestión de inventario pase a más adelante . Primero construya "músculo de pronóstico" creando, revisando y evolucionando el proceso de pronóstico para tener una cadencia regular. Cuando su proceso haya madurado lo suficiente, póngase al día con la velocidad creciente de los negocios aumentando el ritmo de su proceso de previsión a una cadencia mensual como mínimo.

Observaciones

Revisar el proceso de previsión de una empresa puede ser un paso importante. A veces sucede cuando hay rotación de ejecutivos, a veces cuando hay un nuevo sistema ERP, a veces cuando hay un nuevo software de pronóstico. Cualquiera que sea el evento precipitante, este cambio es una oportunidad para repensar y refinar cualquier proceso que haya tenido antes. Pero tratar de comerse todo el elefante de una sola vez es un error. En este blog, describimos algunos pasos discretos que puede seguir para lograr una evolución exitosa hacia un mejor proceso de pronóstico.

Descubra cómo se utilizan los pronósticos con estas 4 preguntas.

A menudo, las empresas insisten en que "no usan pronósticos" para planificar el inventario. A menudo usan métodos de punto de pedido y tienen dificultades para mejorar la entrega a tiempo, la rotación de inventario y otros KPI. Si bien no piensan en lo que están haciendo como un pronóstico explícito, ciertamente usan estimaciones de la demanda futura para desarrollar puntos de reorden como mínimo/máximo.

Independientemente de cómo se llame, todo el mundo trata de estimar la demanda futura de alguna manera y utiliza esta estimación para establecer políticas de almacenamiento e impulsar pedidos. Para mejorar la planificación del inventario y asegurarse de no realizar pedidos excesivos o insuficientes y crear grandes desabastecimientos e hinchazón del inventario, es importante comprender exactamente cómo utiliza su organización las previsiones. Una vez que comprenda esto, puede evaluar si se puede mejorar la calidad de los pronósticos.

Intente obtener respuestas a las siguientes preguntas. Revelará cómo se utilizan las previsiones en su empresa, incluso si cree que no utiliza previsiones.

1. ¿Es su pronóstico una estimación período por período a lo largo del tiempo que se usa para predecir qué inventario disponible habrá en el futuro y desencadena sugerencias de pedidos en su sistema ERP?

2. ¿O se usa su pronóstico para derivar un punto de reorden pero no se usa explícitamente como un controlador por período para generar órdenes? Aquí, puedo predecir que venderemos 10 por semana según el historial, pero no estamos cargando 10, 10, 10, 10, etc., en el ERP. En su lugar, derivo un punto de reorden o Mín. que cubre el tiempo de entrega de dos períodos + cierta cantidad de reserva para ayudar a proteger contra el agotamiento de existencias. En este caso, pediré más cuando llegue a 25.

3. ¿Su pronóstico se usa como una guía para que el planificador ayude a determinar subjetivamente cuándo debe ordenar más? Aquí, predigo 10 por semana y evalúo el inventario disponible periódicamente, reviso el tiempo de entrega esperado y decido, dadas las 40 unidades que tengo disponibles hoy, que tengo "suficiente". Por lo tanto, no hago nada ahora, pero volveré a consultar en una semana.

4. ¿Se utiliza para configurar pedidos abiertos con proveedores? Aquí, predigo 10 por semana y acepto una orden de compra general con el proveedor de 520 por año. Luego, los pedidos se hacen con anticipación para que lleguen en cantidades de 10 una vez por semana hasta que se consuma el pedido general.

Una vez que obtenga las respuestas, puede preguntar cómo se crean las estimaciones de la demanda. ¿Es un promedio? ¿Está derivando la demanda sobre el tiempo de entrega a partir de un pronóstico de ventas? ¿Hay un pronóstico estadístico generado en alguna parte? ¿Qué métodos se consideran? También será importante evaluar cómo se utilizan las existencias de seguridad para protegerse contra la variabilidad de la oferta y la demanda. Más sobre todo esto en un próximo artículo.