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Informe Modelos de Invent a Rio

Apr 06, 2018

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  • 8/3/2019 Informe Modelos de Invent a Rio

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    Universidad de La Serena

    Facultad de Ingeniera

    Departamento de ingeniera Industrial

    Modelos deterministicos de

    inventarios

    Ing. Civil Mecnica

    Investigacin de operaciones II

    Teora dos (T-2)

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    ndice:

    Introduccin: ................................................................................................................................ 2

    Modelos deterministicos: ............................................................................................................ 3Componentes del costo de un sistema de inventario .............................................................. 3

    Costo de pedidos u organizacin:.......................................................................................... 3

    Costo de compra: .................................................................................................................... 4

    Costo de conservacin: .......................................................................................................... 4

    Costo de dficit:....................................................................................................................... 5

    Sistemas de inventarios. ............................................................................................................ 6

    Modelos de inventarios............................................................................................................... 8

    Metodos deterministicos de cantidad fija de reorden............................................................... 9

    Modelo clsico de la cantidad ptima o econmica de pedido llamado modelo clsico de la

    CEP o modelo EOQ.................................................................................................................... 9

    Deduccin de frmulas: ........................................................................................................ 10

    Ejemplo de aplicacin: .......................................................................................................... 14

    Modelo de cantidad de pedidos econmicos con faltante..................................................... 15

    Deduccin de formulas: ........................................................................................................ 16

    Ejemplo de aplicacin: .......................................................................................................... 20

    Modelo de Produccin y Consumo a Tasa Constante .......................................................... 21

    Deduccin de formulas: ........................................................................................................ 21

    Ejemplo de aplicacin: .......................................................................................................... 25

    Conclusin ................................................................................................................................. 26

    Bibliografa:................................................................................................................................ 27

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    Introduccin:

    Una de las primeras aplicaciones de los mtodos cuantitativos para la toma

    de decisiones gerenciales han sido los modelos de inventarios. Ya que, los

    inventarios usualmente representan un porcentaje considerable de capital total

    invertido en una organizacin de negocios, a menudo ms del 25%. Con tantos

    miles de pesos invertidos en inventarios el control adecuado y la administracin de

    ellos puede traer ahorros considerables a una compaa.

    En el caso de los inventarios, se han escrito enciclopedias completas sobre

    su manejo .El desarrollo del primer modelo de inventario se le acredita a F. W.

    Harris (1915). Raymond (1931) Extendi el trabajo de Harris a comienzo de losaos 1930. Particularmente desde la segunda guerra mundial, Las decisiones

    bsicas de inventarios comprenden cuntas unidades se deben pedir y cuando se

    deben pedir. Aunque existen muchas semejanzas en todos los sistemas de

    inventario, cada sistema es nico para excluir la utilizacin de un modelo general

    de decisin de inventarios para todas las situaciones.

    Algunos empresarios se dejan llevar por un nico criterio, que en ocasiones

    funciona perfectamente, pero en otras nos lleva a cometer costosos errores; las

    personas que llevan tiempo manejando empresas saben que la realidad no es

    blanca ni negra, sino que, tiene diferentes matices de gris, por lo que en este

    escrito se pretende dar instrumentos que aunados a su buen juicio permitan tomar

    mejores decisiones. La toma de decisiones es an la responsabilidad gerencial

    ms importante.

    Este documento pretende dar herramientas para mejorar la toma de

    decisiones sobre inventarios, analizar varios modelos clsicos de decisin de

    inventarios y algunas de las variantes ms comunes y de utilidad prctica, tanto de

    demanda conocida como de demanda incierta.

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    Modelos deterministicos:

    Un inventario consiste en la existencia de productos fsicos que se

    conservan en un lugar y momento determinado. La finalidad de un sistema de

    inventarios es encontrar las respuestas a las preguntas Cunto pedir? Y Cuando

    pedirlo?

    La naturaleza del problema de inventario consiste en hacer y recibir pedidos

    de determinados volmenes, repetidas veces y a intervalos determinados. Esto

    determina el lote econmico (EOQ) al minimizar el siguiente modelo de costo:

    (Costo total del inventario) = (Costo de compra) + (costo de Pedidos u

    organizacin) + (Costo Conservacin) + (costo de dficit).

    Todos estos costos se deben expresar en trminos del lote econmico

    deseado y del tiempo entre los pedidos.

    Componentes del costo de un sistema de inventario

    Costo de pedidos u organizacin:

    El costo asociado con el reabastecimiento de un inventario es un costo de

    pedidos o costo de organizacin, denotado por K. Este es un costo fijo

    independiente del nmero de unidades pedidas o producidas. Se incurre en este

    costo cada vez que se coloca un pedido, Al colocar un pedido, el costo K puede

    incluir los tiempos de oficina y administrativos requeridos para preparar el pedido,

    un cargo por transmitir el pedido por fax.

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    Algunos ejemplos son:

    Cada vez que una tienda de artculos deportivos pide raquetas de tenis a un

    mayorista puede incurrir en un determinado costo independiente de la

    cantidad ordenada.

    Un cargo fijo por parte del proveedor por procesar y/o entregar el pedido.

    Costo de compra:

    Cada unidad pedida incurre en un costo de compra, denoto C, que es un

    costo directo por unidad. Por ejemplo, cuando una tienda de artculos deportivos

    pide raquetas de tenis a un mayorista, incurre en un costo por cada raqueta

    ordenada (adems del costo fijo de pedidos). Si se ordenaran Q artculos el costo

    de compra sera:

    Costo de compra total= costo por unidad* nmero de unidades.

    El costo de compra por unidad puede depender del nmero de unidades

    pedidas, teniendo un costo mayor por unidad si se pide menos de unadeterminada cantidad y un costo menor si se piden ms de una determinada

    cantidad.

    Costo de conservacin:

    El costo de almacenamiento se denotar H, este es un costo por periodo

    por cada artculo en inventario y puede incluir lo siguiente: Los costos dealmacenamiento compuesto por los gastos generales del almacn, seguro,

    requerimientos de manejo especial como refrigeracin, robo, objetos rotos, etc.

    Una prctica comn en la contabilidad es estimar el costo de almacenamiento de

    un artculo individual como una fraccin de su costo unitario.

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    El costo de oportunidad del dinero comprometido en inventario que de otra manera

    podra haberse usado o invertido.

    Los costos totales de almacenamiento y oportunidad que componen los

    costos de conservacin se calculan como una fraccin del costo unitario C. La

    fraccin i se denomina como la tasa de transferencia y es la suma de las

    fracciones usadas en el clculo de los costos de almacenamiento y oportunidad.

    Costo de conservacin= i * C

    Costo de dficit:

    El costo de dficit es el costo de no satisfacer la demanda, es decir, el costo

    de que se acabe un artculo y es denotado B. Cuando no se puede satisfacer la

    demanda, la venta se pierde o el artculo se maneja como un pedido no surtido.

    Los costos de dficit a menudo se clasifican en dos componentes:

    Un costo explicito asociado con cada unidad de dficit. La compaa que no

    puede satisfacer el pedido puede ofrecerle a su cliente un descuento sobre

    la cantidad no proporcionada. De manera alternativa la compaa puede

    obtener la cantidad requerida para satisfacer el pedido de un proveedor

    externo. Este costo disminuye las ganancias de la compaa.

    Un costo implcito asociado con la no satisfaccin del cliente. Por ejemplo el

    hecho de que un cliente no pueda obtener su producto a tiempo puede

    ocasionar la prdida de clientela, lo que afectara pedidos posteriores.

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    Sistemas de inventarios.

    Podemos decir que existen 3 tipos de sistemas:

    Orden repetitiva, demanda independiente.

    Una sola orden, demanda independiente.

    Orden repetitiva, demanda dependiente

    Los sistemas con demanda dependiente son usados ms bien en procesos de

    manufactura en donde la demanda de partes depende de la demanda del artculo

    terminado. La planeacin de requerimiento de materiales (MRP) es el nombre que

    se le da a este tipo de anlisis.

    El patrn de demanda de una mercanca puede ser determinstico o

    probabilstico. Por determinstico se entiende que las cantidades pedidas sobre los

    perodos subsiguientes se conocen con certeza. La demanda sobre perodos

    iguales de tiempo puede ser constante o puede variar as, como tambin ser

    determinstica. Estos dos casos se llaman demanda esttica y dinmica,

    respectivamente.

    La demanda probabilstica ocurre cuando la demanda sobre un perodo dado

    de tiempo es incierta, pero puede describirse en trminos de una distribucin de

    probabilidad.

    La demanda para un perodo de tiempo dado puede satisfacerse

    instantneamente al principio del perodo o uniformemente durante el perodo

    Ciclo de pedido. Es el perodo de tiempo entre la colocacin de dos

    pedidos sucesivos. Este puede iniciarse como sigue:

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    1.- Revisin contina: El registro del nivel de inventario se checa continuamente

    hasta que ste alcanza un nivel predeterminado para colocar un nuevo pedido.

    2.- Revisin peridica: Los pedidos se colocan en intervalos regulares de tiempo.

    El Tiempo de espera o el tiempo de adelanto. Es el tiempo entre la colocacin y la

    recepcin del pedido.

    El reabastecimiento actual de la mercanca puede ocurrir instantneamente

    o uniformemente sobre el tiempo. El instantneo resulta cuando los artculos se

    compran a fuentes externas, y el uniforme, generalmente ocurre cuando el artculo

    es producido por la propia empresa u organizacin.

    El Horizonte de tiempo. Define el perodo sobre el cual el nivel de

    inventario debe ser controlado. El horizonte puede ser finito o infinito

    dependiendo de la naturaleza de la demanda.

    Costos de pedido: Son los que incluyen los costos fijos de oficina para

    colocar y recibir un pedido, o sea, el costo de preparacin de una orden

    ,procesamiento y la verificacin contra entrega

    Frecuencia de pedidos, representa el lapso de tiempo entreuna orden y otra compra.

    Punto de Re-orden: Tambin conocido como nivel de reposicin es la

    cantidad de un producto que tiene que haber en existencia para realizar un

    nuevo pedido del mismo o hacer la compra correspondiente. Esta cantidad

    no es arbitraria aun cuando muchas de las veces se utilice el sentido comn

    y la experiencia para hacer esta estimacin.

    Demanda: Esta puede ser determinada para cada periodo de tiempo o

    puede ser aleatoria, en cuyo caso ser necesario conocer la funcin de

    distribucin probabilstica para poder tomar una decisin.

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    Modelos de inventarios

    Los modelos de inventarios pueden agruparse en dos grandes categoras:

    1. Modelos de cantidad fija de Re-orden.

    2. Modelos de perodo fijo de reorden.

    En los primeros la demanda se satisface a partir del inventario que se tiene.

    Si este no es adecuado, entonces la orden se satisface despus o la venta se

    pierde. Cada vez que se hace un retiro, el balance del inventario se ajusta para

    mostrar continuamente el estado actual. (Sistema perpetuo) Cuando el inventario

    baja a un punto de reorden establecido, se coloca una orden de reabastecimiento.Como las rdenes de reabastecimiento son siempre por la misma cantidad, a ste

    modelo se le conoce como Modelo de cantidad fija de reorden.

    En el modelo de perodo fijo de reorden la demanda del cliente se satisface

    con el inventario que se tiene y los faltantes traen como resultado ya sea el

    satisfacerlos despus o la prdida de la venta. Pero aqu no existe una

    actualizacin perpetua de los registros de inventario, en su lugar se hacen

    revisiones peridicas a intervalos fijos de tiempo. Cuando se hace una revisin, la

    cantidad que se tiene (ms la cantidad ordenada menos las faltantes) se compara

    con el mximo deseado y se hace un pedido por la diferencia.

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    METODOS DETERMINISTICOS DE CANTIDAD FIJA DE REORDEN

    Modelo clsico de la cantidad ptima o econmica de pedido llamado modelo

    clsico de la CEP o modelo EOQ.

    Este modelo fu desarrollado desde el ao de 1915 por F. W. Harris, con

    este tipo de modelo es necesario determinar la cantidad fija que se debe ordenar

    cada vez y un punto de reorden que indique cundo se debe hacer el pedido.

    Al aplicar este modelo se deber tomar en consideracin las siguientes

    suposiciones:

    La demanda es uniforme (constante y continua).

    El abastecimiento se recibe todo junto, no en partes (global).

    El tiempo de entrega es constante.

    Todos los costos son constantes.

    Los nicos costos que se considerarn son:

    K : Costo de preparacin para producir u ordenar

    un lote.

    c : El costo de producir o comprar cada unidad.

    h : El costo de mantenimiento de una unidad de

    inventario por unidad de tiempo.

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    Deduccin de frmulas:

    Para la determinacin del costo total por unidad de tiempo los nicos costos que

    se considerarn son:

    K: Costo de preparacin para producir u ordenar un lote.

    c: El costo de producir o comprar cada unidad.

    h: El costo de mantenimiento de una unidad de inventario por unidad de tiempo.

    Adems entenderemos como Q la cantidad del pedido en inventario.

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    Para hallar el costo total por unidad de tiempo ($/ tiempo) primero se determinar

    los costos nicamente para un ciclo, por lo que los costos estarn en ($)

    Costo por ciclo de produccin= K + C * Q

    [$] + [$/ artculo] * [artculo] = [$]

    Sabemos que el inventario positivo promedio es (Q/2).

    Costo de mantenimiento de inventario= h Q/2

    Para hallar el costo e n un ciclo debemos multiplicar por el tiempo que demora enagotarse el inventario, es decir Q/a.

    Costo mantenimiento = hQ *Q = h Q2

    de inventario por ciclo 2 a 2a

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    Luego el costo total por ciclo ser:

    Costo total por ciclo = K + c* Q + hQ2

    2a

    Para encontrar el costo total por unidad de tiempo basta dividir por Q/a

    Costo total por = K + c* Q + hQ2

    unidad de tiempo 2a .

    Q/a.

    Costo total por = a K + a c + hQ

    unidad de tiempo Q 2

    Esta ecuacin se denomina cantidad econmica de pedido. Para hallar el costo

    mnimo bastar con aplicar los conceptos bsicos del clculo.

    La derivada de la funcin del costo total es:

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    Al igualar a cero esta expresin y despejando podemos obtener la cantidad

    econmica a ordenar o producir.

    De manera similar obtenemos el tiempo ptimo. Sabemos que a=Q*/t* de donde

    t*= Q*/a

    t*=

    Si no se consideran los costos por producir o comprar cada unidad obtenemos el

    costo de administracin de los inventarios.

    Costo de administracin=

    Costo de administracin = mnimo

    Reemplazando Q*= en el costo de administracin, obtenemos:

    Costo de administracin* =

    Observar que: =

    , es decir, en el ptimo los costos de hacer pedidos son

    iguales a los de mantenimiento

    Q*=

    Frecuencia*=

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    Ejemplo de aplicacin:

    Cada vez que se produce un lote de bocinas para televisores, se incurre en un

    costo de preparacin de $12000.2. El costo unitario de produccin de una sola

    bocina (excluyendo el costo de preparacin) es de $10 y es independiente del

    tamao del lote fabricado. El costo de mantenimiento de una bocina en almacn

    es de $0.3 por mes. La demanda es de 8000 bocinas mensuales.

    Q*= =

    = 25298.

    t*= = = 3.2 meses.

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    Modelo de cantidad de pedidos econmicos con faltante.

    Es normal que ocurran pequeos faltantes cuando por ahorrar dinero en el

    tiempo de preparacin se pida un lote que no alcance para cubrir todo el ciclo. Si

    los clientes aceptan que haya faltantes, es decir, que su pedido se satisfaga

    despus, cuando nos se tiene un artculo en almacn, entonces la venta no se

    pierde. Bajo esta condicin el inventario puede reducirse. En el lmite no se tendra

    ningn inventario. Se supone entonces, que a cada unidad faltante se le asocia un

    costo agregado por faltantes, de manera que se desea tener algn inventario. Los

    costos anuales de inventario comprendern ahora los costos de ordenar, los de

    mantenimiento y los de faltantes. Se supone tambin que, los reabastecimientos

    se reciben todos juntos o de golpe. El costo asociado a los faltantes asegurarque estos no sean excesivos.

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    Deduccin de formulas:

    Para la deduccin de las formulas los costos que se considerarn son:

    K: costo de preparacin para producir u ordenar un lote.

    C: el costo de producir o comprar cada unidad.

    H: costo de almacenamiento de una unidad de inventario por unidad de

    tiempo.

    P: el costo por faltante por una unidad de demanda insatisfecha por unidad

    de tiempo.

    Para determinar el costo total por unidad de tiempo ($/tiempo) primero

    hallaremos los costos nicamente para un ciclo, por lo que los costos estarn en($)

    Costo por ciclo de produccin= K + C * Q

    [$] + [$/ artculo] * [artculo] = [$]

    Sabemos que el inventario positivo promedio es (S/2).

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    Costo de mantenimiento de inventario = h S/2

    Para hallar el costo e n un ciclo debemos multiplicar por el tiempo que

    demora en agotarse el inventario, es decir S/a

    Podemos observar en el grafico que el inventario negativo promedio es

    (Q S)/2.

    Costo mantenimiento = h S *S = h S2de inventario por ciclo 2 a 2a

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    Para hallar el costo en un ciclo debemos multiplicar por el tiempo que

    demora agotado el inventario, es decir (Q S)/a

    Costo faltantes en = p(Q S) *(Q S) = p(Q S) 2inventario por ciclo 2 a 2a

    Con las frmulas obtenidas directamente desde los grficos podemos

    definir el costo total por ciclo como:

    Costo total por ciclo = K + c* Q + hS2 + p(Q S) 2

    2a 2a

    Para hallar el costo total por unidad de tiempo basta dividir por Q/a.

    Costo total por = K + c* Q + hS2 + p(Q S) 2

    unidad de tiempo 2a 2a .

    Q/a.

    Costo total por = a K + a c + hS2 + p(Q S) 2

    unidad de tiempo Q 2Q 2Q

    Funcin de la cantidad econmica de pedido, modelo que posee 2 variablesde decisin (S y Q) y los valores ptimos (S* y Q*) se encuentran estableciendo

    las derivadas parciales.

    d Costo total

    dS

    e igualndola a cero:

    d Costo total

    dQ

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    d Costo total = hS - p(Q S) = 0dS Q Q

    d Costo total = -a K - hS2 + p(Q S) - p(Q S) 2 = 0dQ Q2 2Q2 Q 2Q2

    Resolviendo estas ecuaciones podemos obtener:

    S* =

    *

    Q* =

    *

    La longitud optima del ciclo t* es:

    El faltante mximo es:

    t* = *

    Q* - S* = *

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    Ejemplo de aplicacin:

    Compumarket.El proveedor entrega de inmediato. El costo de hacer un pedido es de $20. El

    costo de adquisicin de las pantallas es de $500 por cada una de ellas. El costode mantenimiento por ao es el 20% del precio de adquisicin. La demanda es de

    1 pantalla por da. Cada pantalla que falta cuesta $40 por ao.

    S* = *

    =

    *

    = 6.46

    Q* = * = * = 22.6

    t* = * = * = 22.6 das.

    As, los pedidos de pantallas deben hacerse cada 22.6 das y en lotes de 22.6pantallas. El faltante mximo que se permite es de 16.14 pantallas (Q*-S*). Noteque debido al alto costo de mantenimiento en relacin con el costo deagotamientos el almacn trabaja casi todo el tiempo con inventario negativo.

    El tiempo que el almacn trabaja con inventario negativo es:

    T agotamientos = (Q* - S* ) / a = (22.6 6.46)/ 365 = 0.04 aos = 16.14 das.

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    Modelo de Produccin y Consumo a Tasa Constante

    Muchas de las empresas no compran a algn proveedor externo sus

    mercancas, sino que ellas mismas las producen. En este caso la hiptesis de la

    cantidad econmica de pedido, de que cada pedido llega al instante no es vlida.

    Si una empresa satisface su demanda fabricando sus propios artculos de

    consumo, el modelo de cantidad econmica de pedido con tasa constante ser

    ms real que el modelo tradicional de cantidad econmica de pedido.

    Los supuestos del modelo de cantidad econmica a tasa constante son:

    - La demanda es determinstica, se da a una tasa constante y no se permiteescasez.

    - Se supone que una empresa fabrica o produce un artculo a una tasa de r

    unidades por tiempo unitario. Esto significa que la empresa puede producir, en

    cualquier perodo de tiempo t, un total de rtunidades.

    Deduccin de formulas:Los costos que se considerarn son:

    K: Costo de preparacin para producir u ordenar un lote.

    c: El costo de producir o comprar cada unidad.

    h: El costo de mantenimiento de una unidad de inventario por unidad de tiempo.

    Recordemos adems:

    b: Tasa de produccin de los artculos

    a: Tasa de demanda de los artculos.

    b > a

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    Debemos hallar el costo total por unidad de tiempo ($/tiempo), primero seencontrarn los costos nicamente para un ciclo, por lo que los costos estarn enpesos ($).

    Costo por ciclo de = K + c QProduccin u ordenar

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    Sabemos que el inventario promedio es *

    El costo de mantenimiento de inventario es

    *

    Para hallar el costo en un ciclo debemos multiplicar por Q/a.

    Costo de mantenimiento = * de inventario por ciclo

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    Ahora podemos determinar el costo total por ciclo:

    Costo total por ciclo = K + c Q + *

    Para hallar el costo total por unidad de tiempo basta dividir por Q/a.

    Costo total por unidad de tiempo =

    Costo total por unidad de tiempo = +

    Funcin de la cantidad econmica de pedido.

    Derivando la ecuacin anterior con respecto a Q y luego igualando a cero obtenemos las

    formulas para la Q* y t*.

    La longitud ptima del ciclo es t*= Q*/a =

    Q* =

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    Ejemplo de aplicacin:

    Manufactura de bocinas para televisores.Cada vez que se produce un lote, se incurre en un costo de preparacin de$12000. El costo unitario de produccin de una sola bocina (excluyendo el costode preparacin) es $10. El costo de mantenimiento de una bocina en almacn es

    de $0.3 por mes. La demanda es de 8000 bocinas mensuales.. La tasa deproduccin es de 14000 bocinas mensuales.

    Q* = , Q* =

    , Q*= 38643.67

    t* = , t* =

    , t* = 4.83 meses

    Manufactura de bocinas para televisores debe producir 38643 bocinas cada 4.83meses para minimizar los costos de manejo de los inventarios.

    El tiempo que demora la produccin est dado por:

    tp * = Q*/b = 38643.67 / 14000 = 2.76 meses

    El inventario mximo es:

    = 38643.67 * = 5520.52

    Este resultado es importante para determinar el espacio de almacenamiento(bodega) del artculo.

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    Conclusin

    Los inventarios pueden definirse como la cantidad de artculos, mercancas

    y otros recursos econmicos que son almacenados o se mantienen inactivos en

    un instante de tiempo dado, tambin suponen una gran parte del patrimonio de

    una empresa cerca de un 25%, del capital.

    La funcin de los inventarios es diversa y supone una gran variedad de

    aplicaciones, tales como: prevenir incrementos de precios, la inflacin, las

    huelgas, para evitar el riesgo de ausencia existencias, anticiparnos a la demanda

    y suavizar irregularidades en la demanda. Por ejemplo, el maz se cosecha en el

    verano, pero se utiliza para alimentar animales y se transforma en productos de

    maz para los consumidores durante todo el ao. Por esto, las preguntas como

    Cunto comprar? Y Cundo comprar? No pueden ser respondidas con rapidez

    y mucho menos al Azar.

    Los modelos de inventarios son representaciones matemticas de

    situaciones reales en la administracin de inventarios, los cuales se ven afectados

    por la naturaleza del ciclo de pedido, la frecuencia de pedido y los costos

    asociados al almacenaje de productos. Los modelos dan solucin ptima para

    estas situaciones, incurriendo en los mnimos costos y riesgos optimizando as el

    proceso. Los mtodos determinsticos son modelos de inventario en los cuales las

    cantidades pedidas sobre los perodos subsiguientes se conocen con certeza.

    demanda sobre perodos iguales de tiempo puede ser constante o variable.

    El anlisis de los modelos de inventario es una herramienta real y efectiva

    para administrar los inventarios de una empresa e incurrir en el mnimo costo, con

    los mximos beneficios. Aun cuando los modelos son muy parecidos el

    administrador debe reconocer cul es su modelo y utilizarlo de acuerdo a sus

    parmetros ya que en los negocios no existe ni blanco ni negro solo un matiz gris.

  • 8/3/2019 Informe Modelos de Invent a Rio

    28/28

    Bibliografa:

    Kamlesh Mathur, Daniel Solow, Investigacin de operaciones, El arte de la

    toma de decisiones.

    Frederick Hillier, Gerald Lieberman, Investigacin de Operaciones, Sptima

    Edicin.

    http://www.material_logistica.ucv.cl/en%20PDF/Introd_MODELOS%20DE%

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    http://www.slideshare.net/Famp/modelo-de-inventarios

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