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Santander Mercado, Alcides.

Diseño de cadenas de suministros resilientes / Alcides Santander Mercado, Johanna Amaya Leal, César Viloria Núñez. ; colab., Iván Saavedra … [et al.] — Barranquilla, Col., Editorial Universidad del Norte ; Ediciones de la U, 2014.

viii, 114 p. : maps. ; 24 cm.

Incluye referencias bibliográficas (p. 107-114)

ISBN 978-958-741-441-7 (impreso)

ISBN 978-958-741-442-4 (PDF)

ISBN 978-958-741-457-8 (epub)

1. Logística en los negocios — Modelos matemáticos. 2. Toma de decisiones. 3. Sistemas de información geográfica. I. Amaya Leal, Johanna. II. Viloria Núñez, César. III. Saavedra, Iván.

(658.72 S232 ed. 23) (CO-BrUNB)

© 2014, Alcides Santander Mercado, Johanna Amaya Leal, César Viloria Núñez, Iván Saavedra Antolinez, Fernando González Solano, Daniel Romero Rodríguez, Álvaro Sierra Altamiranda, Ricardo Ariza Aguilar.

*Este capítulo se produjo en coautoría con el profesor IVÁN SAAVEDRA ANTOLINEZ.

El desempeño de una cadena de suministro está condicionado por diversos aspectos que se encuentran estrechamente relacionados con el entorno en el cual se desarrollan sus actividades. Inicialmente, las empresas presentan un marco microeconómico de operación, que les permite ejercer control sobre algunos aspectos de su cadena de suministros, como lo son asignación de recursos para la operación, planes de inversión, contrataciones entre otros. Sin embargo por más detallada que sea la planeación de la operación siempre existen eventos que generan variaciones en lo inicialmente planeado (e.j. avería de un vehículo de la flota de transporte).

La operación de la cadena de suministro también se ve afectada por la interacción de la organización con la infraestructura del país, variaciones en políticas de gobierno, desastres naturales, entre otros eventos de los cuales no se tiene control, por lo tanto las organizaciones deben desarrollar herramientas que le impidan quedar desprotegidas ante los cambios que puedan presentarse a nivel meso, macro y meta económico. Esta no es una tarea fácil debido a que se requiere un análisis profundo de cuáles son las posibles causas que podrían tener una afectación negativa en el desempeño de la cadena de suministro, y así diseñar estrategias para evitar o mitigar su efecto.

En este capítulo inicial se presentan los conceptos básicos relacionados con las cadenas de suministro y características de esta, como su resiliencia y vulnerabilidad. El entendimiento de estas características permitirá valorar la importancia de contar con estrategias que permitan minimizar el impacto de las rupturas de flujo en cada eslabón de la cadena de suministro, así como la manera de gestionar los eslabones para que contribuyan con el óptimo global.

También se muestran conceptos y definiciones de los principales métodos de optimización que pueden ser utilizados para darle solución a los modelos de maximización de la resiliencia y confiabilidad de cadenas de suministro.

CADENAS DE SUMINISTRO EFECTIVAS

La cadena de suministro ha sido definida tradicionalmente como la organización de personas, actividades, información y recursos para llevar un producto desde un fabricante a un consumidor, sin embargo esta definición está orientada a describir la relación entre las etapas de adquisición de materias primas, elaboración y la entrega o distribución del producto final [1,2]. La definición de cadena de suministro fue evolucionando y empieza a incluir a los servicios como parte fundamental de ella, y se redefine en términos de la gestión de proveedores responsables de las entradas claves a la fabricación del producto o a la prestación de un servicio [3]. Esto ha llevado a las organizaciones a redefinir lo que para ellas representa la cadena de suministro. Actualmente, la cadena de suministro no solo se define en términos de los eslabones que la componen, sino que además debemos caracterizarla de acuerdo a sus atributos claves de funcionamiento. A continuación se presenta un resumen de los atributos más importantes en su desempeño.

RIESGO

El riesgo se define como la contingencia o proximidad de un daño. Este concepto al interior de una cadena de suministro se puede explicar como la probabilidad de ocurrencia de una ruptura en el flujo de materiales o información que alimenta a un proceso de fabricación de un producto o la prestación de un servicio, teniendo una medida de la gravedad de la falla y su impacto. Weber y Milliman realizan la primera definición cuantitativa del riesgo a través de la ecuación:

Donde P indica la probabilidad de ocurrencia de un impacto negativo I que envuelve pérdidas de algún tipo. Con esta definición, se crea el concepto de administración del riesgo, buscando predecir y disminuir la ocurrencia del mismo [4].

La administración del riesgo se ha convertido en la prioridad de muchas empresas, introduciendo herramientas de distintas disciplinas administrativas como la gestión de bienes y servicios [5], la administración de proyectos [6], los sistemas de información [7], entre otros. Todo esto con el objetivo de controlar los diferentes tipos de riesgo que pueden afectar una cadena de suministro. En la Figura 1.1 se muestra un mapa empresarial de vulnerabilidad. El objetivo es permanecer siempre en el tercer cuadrante de dicho mapa [8].

CONFIABILIDAD

El término confiabilidad regularmente se entiende como la probabilidad del buen funcionamiento de algún elemento de un sistema [9]. El concepto se podría extender, y permitiría pensar en la confiabilidad como el grado de conocimiento que se tiene del comportamiento de cada elemento del sistema, que permite reaccionar de manera apropiada ante su variabilidad. Se entiende entonces, que una cadena de suministro es confiable cuando se maximiza la probabilidad de tener a la red de abastecimiento conectada una vez que se presenta una falla o interrupción de alguno de los nodos o arcos del sistema [9]. Este concepto está estrechamente relacionado con la rigidez entre eslabones de la cadena.

En el sector de transporte por tierra o de transmisión eléctrica, los sistemas presentan desde su diseño estrategias que le permiten seguir conectado en caso de una falla. En el caso del sector de transporte, se tiene que la red vial no solo se piensa en términos de la conexión a mínimo costo de cada ciudad a la infraestructura vial de la zona, sino que se habilitan múltiples entradas y salidas que le permiten interconectarse de manera efectiva con el resto de ciudades de su región de influencia y con la infraestructura de conectividad nacional. En el caso de la transmisión eléctrica pasa algo similar, en donde si se tiene un daño en algún circuito de la red, se tiene una redundancia tal, que ningún punto de la red debería quedar desconectado. ¿Por qué no tomar esta estrategia en cadenas de suministro, donde también se presentan fallas en la red?

La confiabilidad de un sistema debe ser tema de discusión desde su concepción misma, con el objetivo de evitar la aparición de eventos no planeados que obliguen a tomar decisiones sin ningún tipo de conocimiento sobre su impacto en el sistema. Si en realidad se desea incrementar la confiabilidad de la cadena se requiere conocer de antemano los escenarios a los cuales puede estar enfrentada la cadena de suministro con el objetivo de prever de manera proactiva acciones que permitan seguir en operación con un impacto mínimo en la efectividad de la cadena.

RESILIENCIA

La definición operacional de resiliencia es la capacidad de adaptarse y recuperarse ante una fluctuación en las condiciones de un entorno [10]. Coutu define la Resiliencia Organizacional como un modo de adquirir el estado de preparación a una interrupción inesperada. La resiliencia también puede ser observada a través de la adaptación de un concepto desarrollado por psicólogos para la gente que sobrevivió a campos de concentración, vista como “La capacidad de doblarse y saltar pese a la dificultad” [11].

Existen diversos conceptos alrededor de la Resiliencia, tal como se define en la Tabla 1.1 que presenta la evolución del concepto y resalta la importancia de su aplicación:

En términos organizacionales, el tener una mayor resiliencia es poder abordar con éxito los problemas que se plantean en una crisis, por lo tanto la resiliencia en una organización está en función de:

En términos generales podemos percibir la cadena de suministro como una organización, pues todos sus eslabones trabajan para un mismo fin, satisfacer las necesidades del cliente, de manera que los tres aspectos anteriormente mencionados son aplicables a la misma y actúan en su fortalecimiento impidiendo que sus objetivos se vean truncados por alguna interrupción en una de sus partes. Por estas razones, una cadena de suministro resiliente es aquella que no es vulnerable al riesgo. Para esto, es importante también llevar a cabo unas buenas prácticas de dirección de la logística, pues sobre ella se basan todos los flujos de materiales e información que impactan directamente en la satisfacción del cliente [10,11]. Al incrementar la resiliencia de la cadena de suministro se pretende reducir la vulnerabilidad a interrupciones súbitas por alguna falla.

Existe una creencia a nivel industrial, según la cual un aumento en la resiliencia genera automáticamente un aumento en los costos de administración de la cadena de suministros. Sin embargo, generalmente las cadenas presentan desbalances de capacidad, controles innecesarios o diseños deficientes que hace que implementar acciones sea más costoso. Si las técnicas para el diseño de cadenas de suministro resilientes y confiables se aplican de forma concienzuda, el costo tiende a disminuir, ya que la cadena se encontrará menos expuesta a eventos de alto impacto en la operación.

VULNERABILIDAD DE LA CADENA DE SUMINISTRO

La cadena de suministro es vulnerable si no puede responder rápidamente a una perturbación [16]. Las empresas evalúan su vulnerabilidad respondiendo los siguientes interrogantes básicos:

Las causas por las cuales se puede tener un sistema vulnerable son muy variadas, y cada elemento que la causa puede tener un impacto particular. Las herramientas que en la actualidad se utilizan para medir el impacto de estos eventos son aún muy simples y carecen de profundidad en el análisis de causas sistémicas generadoras de fallas. De manera general, se tiene una métrica que relaciona el producto de probabilidades y efectos, de tal forma que cada cuadrante tiene un significado específico. La vulnerabilidad es alta cuando tanto la probabilidad como la consecuencia de hechos indeseados son altas [16].

Por esto una parte importante en el proceso de diseñar cadenas de suministro resilientes es comprender y crear estrategias para minimizar la ocurrencia de eventos adversos, y simultáneamente mitigar su efecto durante el desarrollo de actividades. Un punto clave en este proceso es gestionar los recursos y las competencias del recurso humano de manera que el efecto que causen las fallas se reduzca a tal punto que no se vea afectado el funcionamiento general de la cadena y sobre todo la satisfacción de las necesidades del cliente. A continuación se presentan algunas maneras de mitigar el impacto de las interrupciones en una cadena de suministro:

Es importante tener en cuenta que las rupturas de alto impacto no son tan poco probables como pueden parecer. Solo cuando se enfoca un tipo de ruptura parecido a un terremoto, en un lugar particular, las probabilidades son bajas [16].

En la búqueda del diseño adecuado para una cadena de suministro confiable y resiliente es necesario desarrollar modelos robustos que permitan encontrar la combinación de parámetros para una operación eficiente. La optimización surge entonces como la mejor alternativa de solución al problema de encontrar parámetros de operación de una cadena de suministro resiliente y confiable.

Las ciencias de ingenierías y negocios han convertido las técnicas de optimización en prácticas habituales para los intereses de sector productivo. Los investigadores de distintas áreas utilizan estas técnicas desde diferentes enfoques con el objetivo de encontrar soluciones óptimas a sus problemas particulares. En los siguientes capítulos se ilustra cómo se da el uso de dichas técnicas en combinación con aplicaciones informáticas para desarrollar el proceso de diseño de cadenas de suministro resilientes y confiables [17].

*Este capítulo se produjo en coautoría con los profesores FERNANDO GONZÁLEZ SOLANO y DANIEL ROMERO RODRÍGUEZ.

En este capítulo se detalla la metodología de investigación realizada para la construcción de los modelos que permiten el diseño de cadenas de suministro resilientes y confiables.

CADENAS DE SUMINISTRO RESILIENTES

El concepto general de resiliencia se desarrolló por primera vez hace más de treinta años por ecologistas que lo relacionaban con la supervivencia de sistemas complejos [11]. Desde sus inicios, el concepto de resiliencia ha sido utilizado por diversas áreas del conocimiento (biología, psicología, ingenierías, etc.), hasta llegar al contexto de las cadenas de abastecimiento, en donde se conoce a una cadena de suministro resiliente como:

Cadenas de suministro con la habilidad de retornar a su posición original o moverse a una nueva situación deseada después de ser perturbada por algún evento externo o interno del sistema.