UNIVERSIDAD LA SALLE

“IMPLEMENTACIÓN DE UN MODELO DE CIENCIA DE DATOS PARA MAXIMIZACIÓN DE LA RENTABILIDAD EN UNA EMPRESA DE LA INDUSTRIA FARMACÉUTICA”

QUE PARA OBTENER EL GRADO DE MAESTRO EN INGENIERÍA ECONÓMICA Y FINANCIERA

PRESENTA:

JORGE ALBERTO GUTIÉRREZ CÁCERES

Asesor: Cesaire Chiatchoua

Ciudad de México, a 15 de enero de 2025.

GENERAL:

¿En qué forma los modelos de ciencia de datos impactan en la maximización de la rentabilidad en una empresa de la industria farmacéutica, dedicada a la manufactura y distribución de medicamentos genéricos, con marca en la República Mexicana, en el periodo 2020-2021?

ESPECÍFICAS:

¿Qué tanto impacta le estructura de costos en la rentabilidad de una empresa farmacéutica con un modelo de manufactura discreta y un método de costeo estándar?

¿Cómo las estrategias comerciales para el incremento de ventas, influye en la maximización de la rentabilidad de una empresa farmacéutica que fabrica y distribuye medicamentos genéricos de marca en la República Mexicana?

¿En qué medida la precisión en los pronósticos de venta y la demanda impactan en la maximización de la rentabilidad de la empresa farmacéutica, que tiene un esquema de fabricación para almacenaje y distribución?

¿Qué tanto, la identificación de restricciones de manufactura y “cuellos de botella”, influyen en la eficiencia global de una empresa farmacéutica que cuenta con una planta de manufactura que incluye dos líneas de producción?

GENERAL:

Desarrollar e implementar un modelo de ciencia de datos que proporcione los indicadores específicos para la maximización de la rentabilidad y el incremento de la productividad en una empresa de la industria farmacéutica dedicada a la manufactura y distribución de medicamentos genéricos con marca en la República Mexicana, en el periodo 2020-2021.

ESPECÍFICAS:

Analizar la estructura de costos para la maximización de la rentabilidad y el incremento de la productividad de una empresa farmacéutica con un modelo de manufactura discreta y un método de costeo estándar.

Definir las estrategias comerciales para el incremento de ventas que lleven a la maximización de la rentabilidad y el incremento de la productividad de una empresa farmacéutica que fabrica y distribuye medicamentos genéricos de marca en la República Mexicana.

Asegurar la precisión en los pronósticos de venta y la demanda para la maximización de la rentabilidad y el incremento de la productividad de la empresa farmacéutica que tiene un esquema de fabricación para almacenaje y distribución.

Identificar las restricciones de manufactura y “cuellos de botella” que permitan mejorar la eficiencia global de una empresa farmacéutica que cuenta con una planta de manufactura que incluye dos líneas de producción.

Identificación de variables

Las variables dependientes se identifican como la maximización de la rentabilidad y el incremento de la productividad, mismas que se ven impactadas en diferentes magnitudes por las variables independientes que constituyen un factor de gran importancia para dicho incremento. A continuación, se presentan las variables independientes y dependientes identificadas para este caso de estudio:

Ilustración 2. Identificación de Variables Fuente: Elaboración propia

Margen de ganancia bruta

El margen de ganancia bruta indica el porcentaje de los ingresos por ventas y servicios de las cuales dispone la empresa en calidad de ganancia bruta (ventas y prestaciones de servicios, menos gastos directos de producción y materiales). También se le conoce como “margen comercial” o “margen de contribución”. Este indicador muestra las variaciones en el tiempo de los precios de adquisición y puede ser utilizado para dimensionar una posible reducción o incremento de precios.

Ventajas:

Desventajas:

El margen de ganancia bruta es el recomendado en este caso, ya que representa la rentabilidad básica y nos muestra la eficiencia de la operación de la empresa en la generación de ingresos derivados de sus operaciones principales. Por otro lado, es simple y fácil de calcular, y se enfoca en la actividad principal de la empresa al centrarse directamente en los costos de producción, adquisición de bienes y servicios, si consideramos además que otros indicadores como el margen neto puede verse afectado por factores externos como los impuestos, intereses, gastos generales y otros que puede dificultar su comparativo con la industria.

Finalmente, podemos decir que nos proporciona una sensibilidad a cambios en precios de venta y costos, ya que refleja directamente la relación en el resultado de la operación y permite evaluar la capacidad de la empresa para adaptarse a fluctuaciones en el entorno empresarial.

Existen además otros indicadores financieros para la medición de la rentabilidad, tales como:

Bases teóricas

Estructura y manejo de costos

El manejo de costo estándar se combina con el sistema de contabilidad de costos para facilitar los procesos de control presupuestal. El costo estándar es predeterminado en una forma realista, y es una expresión de un valor por unidad de la materia prima, sub ensambles y productos terminados. El costo estándar es utilizado en la elaboración de presupuestos de operación para generar un control en un periodo contable establecido. El costo estándar se compara con el costo real y con las variaciones derivadas de la operación y adquisición de materiales, mismas que sirven para analizar algunas eficiencias operativas y de adquisición de materiales en la empresa. Estos análisis deben llevar a un mejor control y ayudar en la planeación estratégica, táctica y operativa de la empresa.

El costo estándar utiliza niveles de capacidad y presupuestos flexibles básicos para determinar su estructura y su operación. Si se compara la actuación contra un nivel de producción que es conocido, pero muy elevado, se carecerá de significado. Es por esto, que se debe utilizar la capacidad normal y se debe definir en términos de la demanda actual del mercado, ajustado por la capacidad actual productiva de la empresa. Un presupuesto flexible es un costo estimado que se adapta a los cambios en los niveles de capacidad de producción. Estos son utilizados para elaborar los reportes de costos y determinar las tarifas estándar de los costos/gastos de fabricación fijos.

El esquema de contabilidad de costos estándar utiliza normas para determinar los materiales, mano de obra, y datos de fabricación, las cuales se desarrollan mediante un análisis detallado utilizando información de múltiples departamentos dentro de la empresa. El área de costos es responsable de recolectar la información proveniente de ingeniería, ventas, producción, calidad, y calcular el valor estándar. Se deben construir las listas de materiales y rutas de fabricaciones considerando las cantidades de los materiales, la mano de obra directa con base en las tarifas establecidas, gastos indirectos y finalmente se deben considerar también trabajos de proceso externos y las tarifas acordados con los proveedores.

El costo estándar representa todos aquellos costos planeados y programados, considerando las especificaciones de un producto, y debe estar establecido antes del inicio de la producción. Este costo será utilizado para comparar los resultados reales y determinar las metas por alcanzar.

El costo estándar es aquel que se espera lograr en un determinado proceso de producción en condiciones normales, y no remplaza a los costos reales en un

sistema de acumulación. Al contrario: ambos tipos de costos, los estándar y los reales, se acumulan.

Existen dos consideraciones que afectan la clasificación de los costos estándar:

1) La posibilidad de alcanzar el estándar, es decir, la facilidad con que es posible alcanzar los estándares establecidos.

2) La frecuencia con que se revisan los mismos. Sobre esta base de factores, se puede clasificar a los costos estándar como ideales, normales, previstos, reales y básicos.

En el cálculo de costos para materiales es regularmente más sencillo, ya que son tangibles, a diferencia de los estándares de costos indirectos o de fabricación.

A las diferencias entre los costos estándar y los costos históricos, se les denomina “variaciones” o “desviaciones”, y esto dependerá de su naturaleza acreedora o deudora, indicando si el costo real fue superior o inferior al costo estándar ejecutado.

La estructura de costos propuesta es la siguiente:

(1) Precio de Ventas

-(A) Costo de Materiales -(B) Costo Mano de Obra Directa -(C) Costo Pruebas de Calidad* -(D) Costo Procesamiento Externo

(2) Margen de Contribución ( 1 -(A+B+C+D) )

-(E) Gastos Indirectos de Fabricación -(F) Gastos Indirectos de Materiales

(3) Total de Costos de Ventas (A+B+C+D+E+F) Utilidad Bruta (1-3)

Ilustración 3. Estructura de Costos Fuente: Elaboración propia

El proceso de costos propuesto es el siguiente:

Ilustración 4. Proceso de Costos

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Fuente: Elaboración propia

Guía de Contabilización de Costeo Estándar

Los elementos a considerar para la integración de un costo estándar son los siguientes:

Se deben considerar las siguientes cuentas contables dentro del catálogo de

cuentas:

Cuentas de Valuación

Cuentas de Variación

Movimientos contables cuando se recibe materia prima:

Ilustración 5. Movimientos contables cuando se recibe Materia Prima Fuente: Elaboración propia

Movimientos contables cuando un componente de lista de materiales es utilizado en una orden de producción:

Ilustración 6. Movimientos contables utilizados en orden de producción Fuente: Elaboración propia

Movimientos contables cuando un recurso (equipo con costo por hora calculado) es utilizado en una orden de producción:

Ilustración 7. Movimientos contables utilizados de recursos en orden de producción Fuente: Elaboración propia

Movimientos contables cuando mano de obra es utilizada en una orden de producción.

Ilustración 8. Movimientos contables utilizando mano de obra en orden de producción Fuente: Elaboración propia

Movimientos contables cuando una orden de producción contiene procesamiento externo o maquila:

Ilustración 9. Movimientos contables para procesamiento externo Fuente: Elaboración propia

Movimientos contables para asignar cargos indirectos de fabricación en una orden de producción:

Movimientos contables para asignar cargos indirectos de materiales en una orden de producción:

Movimientos contables cuando un componente de lista de materiales es desechado de una orden de producción:

Movimientos contables cuando un producto terminado es reportado en una orden de producción:

Movimientos contables cuando se cierra una orden de producción: Movimientos contables cuando se ajusta el costo estándar de un producto:

Ajuste de actualización de costo estándar = [nuevo costo entrada (material, recurso, proceso externo, e indirectos) – nuevo costo salida (desecho y cargos de completado de órdenes)] -[viejo costo entrada (material, recurso, proceso externo, e indirectos) – viejo costo salida (desecho y cargos de completado de órdenes)]

Minimizar costo de productos

La contabilidad de costos intenta minimizar costos de los productos. Esto ocurre porque la contabilidad de estos se basa en el supuesto de que, cuanto menor sea el costo de un producto, mayor será la ganancia para la empresa. Mientras que el resultado del valor de los productos proviene del uso de los recursos de la compañía para con los productos, un modo de reducir los costos es la reducción del tiempo de proceso en los recursos.

Entonces, si podemos fabricar más de un producto en menos tiempo, ¿cuál será el impacto de esto en las ganancias de la empresa? Para poder contestar esto, debemos conocer primero cuál es el impacto de esta decisión en las ventas de la empresa. ¿Se van a incrementar las ventas de este producto? Dependiendo de esta respuesta es que el incremento de fabricación de un producto o el uso de sus recursos determinará si se están o no reduciendo los costos (Corbett, 1998).

Precisión en la Planeación

Pronosticar es la ciencia y arte de predecir eventos futuros (Méndez Giraldo, 2003). Esto lleva al análisis de datos históricos y así poder generar una proyección a futuro con algún método y/o modelo matemático. Estas proyecciones pueden ser subjetivas o intuitivas, o una combinación de ambas. No se puede decir que algún método sea mejor o peor que otro, ya que esto dependerá de las condiciones que mejor se adapten al entorno de quien está elaborando el pronóstico. Es decir, lo que para una empresa puede ser algo funcional, puede ser completamente disfuncional para otra, e incluso podemos observar diferencias dentro de las mismas empresas, ya sea por vertical de negocios o departamentos.

El proceso de toma de decisiones se puede visualizar desde dos perspectivas: la financiera y la operativa. Ésta última orientada a un plan maestro de demanda y finalmente de producción:

Ilustración 16. Toma de Decisiones Fuente: Elaboración propia

Los pronósticos rara vez son perfectos; son costosos y toman tiempo considerable para prepararse y para ser monitoreados (Méndez Giraldo, 2003). Para poder lograr una planeación con la mayor asertividad posible, ya sea en el corto, mediano o largo plazo, es indispensable contar con pronósticos de demanda de productos para la compañía. Los pronósticos con un horizonte de corto plazo por lo general son más certeros que aquellos que tienen un horizonte más largo.

Un pronóstico se verá afectado en todo momento por factores externos que generarán cambios de forma diaria. Es por esto que los pronósticos con un horizonte

de un periodo de tiempo mayor tenderán a ser menos precisos, por lo que debe ser administrado y estar bajo mantenimiento constante. Un horizonte inicialmente aceptable para una empresa de manufactura (aunque esto puede depender de la industria), será de 18 meses de forma constante. Es decir, cada mes se debe evaluar y ajustar el pronóstico para que constantemente mantenga su horizonte de 18 meses. El pronóstico inicialmente puede hacerse de forma mensual, y en la medida en la que el horizonte se acerque, el nivel de detalle de dicho pronóstico puede cambiar. Por ejemplo, se puede tener un pronóstico mensual para los 18 meses, pero para un horizonte de 3 meses, la revisión podría ser semanal, o para un horizonte de 1 mes, el pronóstico podría ser diario.

Para elaborar un pronóstico de ventas se necesitarán: los datos históricos de ventas, definir la técnica de elaboración del pronóstico, y los procedimientos definidos para la gestión, control y difusión de dicho pronóstico. Existen diferentes técnicas y modelos para la elaboración de pronósticos de venta. Generalmente se utilizan métodos cuantitativos y métodos cualitativos. Los cuantitativos se usarán cuando se cuente con información tangible suficiente. Estos pueden clasificarse en series de tiempo, que nos ayudan a predecir patrones de comportamiento histórico y proyectar estos mismos comportamientos en el futuro, y se tienen los explicativos para el número de existencias o tamaño de inventarios, considerando el nivel de servicio establecido (Giraldo, 2003).

Las principales características de estas técnicas y modelos son:

Análisis de series de tiempo:

• Descomposición de series de tiempo Modelos explicativos:

Elaboración de pronóstico por serie de tiempos

Ésta es una técnica que nos permite proyectar a futuro basándonos en acontecimientos pasados o datos históricos, donde la información estadística recabada se aplica en experiencias similares, y sus estimaciones pueden ser basadas en estudios de mercado o algún otro medio de sondeo.

Este modelo de pronóstico se puede utilizar en diferentes industrias y para cualquier producto, incluyendo ventas de productos terminados, materias primas, mano de obra y gastos de fabricación, y también para estimar demanda de servicios, fallas en productos, órdenes de servicio por reclamación y resultados de calidad.

Finalmente, puede ser utilizado también para pronosticar cifras macroeconómicas como el PIB, inflación, tasa de desempleo, cambios en el tipo de cambio, y otros.

Los principales factores para considerar en la selección del método de elaboración del pronóstico son, en principio, la disponibilidad de datos, y la validez de los mismos; las variables que pretenden estudiar y su correlación; el número de variables, y el grado de exactitud deseado. Por otro lado, también será de gran impacto la tecnología disponible para el cálculo y manejo de los datos, y los análisis matemáticos y de costo beneficio del método.

Un buen pronóstico nos servirá para:

Los elementos que constituyen el pronóstico son:

A continuación se muestran ejemplos de cada uno de estos elementos representados en una gráfica:

Tendencia de Largo Plazo Variación Estacional

Variación Cíclica Efectos Aleatorios

Ilustración 17. Elementos del pronóstico Fuente: Elaboración propia

Promedios móviles

Se calculan considerando el promedio de un conjunto de datos que contiene una variable y utilizando como estimación el valor que tendrá esa misma variable en un periodo próximo. Este promedio móvil sirve para suavizar una serie e identificar su tendencia, además de ser el método básico para medir una fluctuación estacional.

La regresión expresará la tendencia mediante la fórmula y el promedio móvil, es decir, solo se suavizan las variaciones de los datos, desplazando los valores medios a las series de tiempo. Los datos deberán seguir una tendencia lineal y un patrón rítmico repetitivo en cada periodo de tiempo analizado.

Si se toma en consideración en una serie de tiempo, la tendencia, el ciclo y la irregularidad, lo que se logra con el promedio móvil es promediar el ciclo y la irregularidad, quedando solamente la tendencia. Si se tienen ciclos iguales, las fluctuaciones cíclicas y la irregularidad se eliminarán por completo con el promedio móvil, y se tendrá como resultado una recta.

Promedio móvil ponderado

En un promedio móvil simple, se le dará el mismo peso a cada uno de los periodos. En cambio, en un promedio móvil ponderado, se asigna un peso a cada periodo, y generalmente se da mayor peso a los iniciales o más recientes. Es una técnica que utiliza los promedios móviles para identificar la tendencia de largo plazo en la serie de tiempo, ya que esto suavizará las variaciones del corto plazo. Son útiles cuando se busca identificar variaciones cíclicas y estacionales.

Suavizamiento Exponencial

Es una técnica utilizada para pronosticar series de tiempo estacionarias. Se debe considerar que todos los datos históricos intervendrán en la determinación del pronóstico, y es en gran medida es un método similar al anterior. Sin embargo, ésta da mayor ponderación a los datos más recientes. En resumen, el pronóstico nuevo será igual al pronóstico del periodo anterior, más una corrección proporcional al último error observado.

Análisis de Regresión

Éste se basa en la relación existente entre dos o más variables que se denominan independientes y que influyen directamente en otra variable que se denomina dependiente. Al encontrar la relación y dependiendo de la fuerza se puede calcular el pronóstico de la variable dependiente, basados en determinados valores de las variables independientes.

Optimización en la programación de la producción

La programación de la producción es una respuesta operativa para la optimización de los recursos en la producción de bienes, para lo cual existen diversas técnicas. Muchas investigaciones buscan la solución a estos retos a través de programación matemática o métodos cuantitativos. La investigación de operaciones es una herramienta necesaria para la toma de decisiones y su aplicación se centra en el modelado y resolución de modelos a gran escala. La teoría de restricciones (TOC) se centra en la identificación de los elementos o recursos que determinan la capacidad total del sistema, y maneja tres indicadores principales: Througput, Inventario / Inversión, y Gastos de operación.

Gastos de

GO

Ilustración 20. Principales Indicadores, Inventarios, y Gastos de operación Fuente: Elaboración propia

Identificación de restricciones de producción

Existen dos tipos de restricciones: lógicas y físicas. Las primeras corresponden a un nivel estratégico o políticas que impiden que la empresa logre sus objetivos. Esto se puede encontrar en manuales de procedimientos y políticas establecidas para diferentes funciones de la empresa. En cuanto a las restricciones físicas, que son las limitaciones de los recursos tangibles de la empresa, pueden identificarse como la falta de productos para el abastecimiento de insumos y la capacidad de producción en un recurso o proceso.

Las restricciones pueden generar acumulación de trabajo en proceso, y esto puede identificarse visualmente con la acumulación de materiales, documentos y órdenes de venta abierta. Esto se da por la diferencia de capacidades de dos operaciones o procesos continuos (TOC?, 2018).

De acuerdo con la metodología en teoría de restricciones, y como parte de un proceso de mejora continua, se tiene el siguiente proceso para la identificación y manejo de restricciones:

Modelo: Tambor, Amortiguador, Cuerda (DBR).

El sistema de programación por TOC tiene un método específico que se denomina como “tambor, amortiguador y cuerda” (DBR), donde se establece que la restricción del sistema es el tambor, y dictará la velocidad o capacidad de producción de todo el sistema. Se define un inventario de seguridad al frente de los recursos identificados como restricción a lo que se reconoce como “amortiguador”. Y finalmente, para asegurar que el inventario de seguridad no crezca por arriba del nivel dictado por el amortiguador, debe establecerse la señal de liberación de materiales al inicio del sistema de producción mediante “la cuerda” (Ortiz-Triana & Caicedo-Rolón, 2014).

Ilustración 22. Proceso DBR

Fuente: (Ortiz-Triana & Caicedo-Rolón, Programación óptima de la producción en una pequeña empresa de calzado,

2014)

Elaboración de un plan comercial

De acuerdo con el artículo publicado por Douglas Da Silva (Silva, 2021):

Un plan comercial es un documento detallado que ayuda en la definición de objetivos futuros de la empresa, qué productos se quieren vender; a qué mercados se van a dirigir estos productos; qué tipo de clientes son de interés. En este documento la empresa registra las acciones a tomar para atraer y retener clientes, identificar las estrategias para incrementar las ventas y establecer las proyecciones financieras derivadas del mismo. En él también se establecen objetivos de corto, mediano y largo plazo alineados con los objetivos estratégicos de la empresa.

El plan comercial se puede entender como un proyecto, o el proyecto más importante para una empresa. Se debe visualizar como una poderosa herramienta que permite planificar el camino que la empresa pretende tomar para alcanzar sus objetivos. Dentro de las principales razones que se deben considerar para desarrollar un plan comercial, se encuentran:

Un plan comercial debe contener la siguiente estructura:

El análisis interno, debe contestar preguntas como:

Y además de estas preguntas orientadoras, buscar contestar “Las 4P's”: Producto, Plaza, Precio, Promoción.

Y en esta etapa del plan de ventas, se debe tener también un análisis externo. Es decir, hecho desde fuera, revisando:

Es recomendable incluir una tabla comparativa entre los competidores y tu empresa.

Algunos aspectos a considerar en la elaboración de un plan comercial son:

Restricciones de planta

Para la definición de restricciones, es necesario en este caso la elaboración de un mapa de las operaciones y rutas de fabricación de los productos, capacidad de proceso de cada máquina, tiempos de procesamiento, disponibilidad de operarios, turnos disponibles, días hábiles, mantenimientos programados, capacidad de maquila de proveedores, y tiempos de configuración.

Restricciones de mercado

Agregar el plan de demanda generado considerando el pronóstico, la demanda actual, demanda no atendida, e inventarios de seguridad, como parte de los requerimientos para el modelado de datos.

Parámetros de productos

Se deben considerar todos los productos y con ello sus costos, precios y margen de contribución. También deberá ser considerado el tamaño mínimo de lote de fabricación y las piezas por lote.

Elegir y aplicar métodos heurísticos y cuantitativos

El modelo se encuentra definido para la utilización de métodos cuantitativos. El procedimiento no gráfico más popular recibe el nombre de método símplex. Éste método es un procedimiento algebraico para resolver sistemas de ecuaciones en los que se debe optimizar la función objetivo; es un proceso iterativo que identifica una solución inicial factible. El procedimiento, entonces, realiza una búsqueda para averiguar si existe una mejor solución. “Mejor” se mide por si es posible mejorar el valor de la función objetivo. Si se señala una mejor solución, la búsqueda se reanuda. La generación de cada solución sucesiva implica resolver un sistema de ecuaciones lineales, y la búsqueda continúa hasta que ya no es posible mejorar la función objetivo (Budnik, 2007).

Definir escenarios, analizar la relación costo-beneficio, y especificar los rendimientos esperados

Se deben definir escenarios para ser analizados con base en:

Identificación de la restricción de la planta:

La identificación de la restricción de la planta permitirá establecer los parámetros y diferentes comportamientos que ésta podría tener para determinar las diferentes rutas de fabricación con base en la mezcla de productos en la demanda.

Incremento de la capacidad de producción:

La observación de los escenarios para la reducción e incremento de capacidad en los recursos de fabricación identificados en las restricciones, que puede ser utilizada para determinar mejoras en los procesos de producción o requerimientos de maquinaria para el incremento de capacidad.

Identificación de restricciones de abasto y demanda:

Con base en los parámetros de plan de demanda, las restricciones de planta y capacidad de recursos, se pueden determinar los escenarios para la planeación futura de abasto y demanda del mercado, identificando potenciales faltantes de inventarios de seguridad o abasto para surtir la demanda requerida del periodo.

Análisis del portafolio de productos: Definición de escenarios para la incorporación o decomiso de productos dentro del portafolio disponible, considerando entonces incrementos o baja en demanda, costos, precios y margen de contribución.

Análisis de ganancias máximas:

El análisis de ganancias máximas esperadas de acuerdo con los diferentes parámetros, ajustes en planta, pronóstico de venta, costos, precios y mezcla de productos.

Simular escenarios y elegir la alternativa óptima

La simulación de los diferentes escenarios permitirá la selección de alternativas óptimas de cada escenario, lo que llevará a la toma de decisiones enfocadas en:

Estrategias comerciales, donde se pueden definir de acuerdo con los resultados simulados, si es conveniente o no activar campañas de promociones o descuentos; definir estrategias de precios; realizar una segmentación de canales, y tamaño de la fuerza de venta, entre otras.

Optimización de portafolio de productos, con la cual, dependiendo de los resultados, podrá ser posible la incorporación de nuevos elementos ofrecidos a los

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clientes o el retiro de los mismos, buscando integrar un catálogo que dé la mayor rentabilidad posible con base en los objetivos de la planeación estratégica de la empresa.

Optimización de líneas de producción, con la que se podrán determinar aquellos proyectos o cambios en los procesos de producción que permitan una mejora en la productividad y mayor rentabilidad.

Validación de proyectos de inversión, que mediante la simulación hará posible la determinación y viabilidad de aquellos proyectos que requieran una inversión de capital, y que lleven a una alza considerable en el incremento de la rentabilidad. Es decir, con un mejor retorno de inversión (ROI).

Maximización de la rentabilidad, determinando mediante los escenarios y el modelado cuáles son los parámetros operativos, logísticos y de mercado que sean los más convenientes para el incremento de la rentabilidad de la empresa.

Planeación estratégica, táctica y operativa de corto, mediano y largo plazo, ya que, mediante los modelos simulados, será posible definir la planeación operativa de la empresa y validar los objetivos de esta planeación para llevarlos a un escenario con mayor certidumbre.

Principales indicadores de desempeño (KPI).

Los resultados de las simulaciones y de la selección de alternativas se debe basar en los principales indicadores de desempeño relacionados con la rentabilidad. Estos deberán ser los siguientes:

Pronóstico de Ventas:

Generado a partir de una regresión simple, considerando la estacionalidad y ponderando el promedio, la tendencia y el crecimiento exponencial. Y finalmente, ajustando con base en el % del crecimiento económico esperado, el % de crecimiento objetivo de la dirección y el % de crecimiento de ventas.

Tabla 2. Pronóstico de ventas Fuente: Elaboración propia

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Inventarios Iniciales:

Tabla 3. Inventarios Iniciales Fuente: Elaboración propia

A continuación se presentan los resultados de los diferentes escenarios planteados y las evaluaciones para cada uno de ellos. Los resultados se presentan por escenario de simulación:

Se tomará como base el resultado inicial del modelo, en el cual se maximiza el margen de contribución, donde se compara la demanda actual con lo que realmente podría ser surtido de acuerdo con las capacidades actuales de la empresa.

Tabla 4. Comparativo de Marhen de Contribución Demanda vs. Plan Optimizado.

Fuente: Elaboración propia Cifras en Pesos Mexicanos (MXN)

De la ejecución del modelo en forma inicial, se puede observar cómo el margen de contribución posible es inferior al margen de contribución de la demanda. Es decir, la empresa en este punto, aun maximizando la programación de producción con base en su restricción y demanda, no sería capaz de cubrir el total de la demanda esperada, y tampoco sería capaz de alcanzar el margen de contribución esperado por esa misma demanda. Se puede observar que el periodo de 6 meses proyectado estaría 3.41 % por debajo del margen esperado.

Otros resultados importantes que se deben tener en consideración para la ejecución y planteamiento de diferentes escenarios, son:

Restricción de la planta, que en este caso se observa en el proceso de compresión en la máquina F, siendo ésta la que determina en este momento el ritmo de fabricación y liberación de producto dentro del modelo DBR.

Tabla 5. Restricción de la Planta Fuente: Elaboración propia

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Proyección inicial de los resultados de abasto y demanda de los productos, que indica los meses en los cuales, de acuerdo con la demanda solicitada y la capacidad de producción, habría falta de producto en inventario.

Tabla 6. Inventario Inicial y Proyectado Mensual Fuente: Elaboración propia

Estrategias comerciales

Al trabajar con las estrategias comerciales, lo que se busca es maximizar el margen de contribución dentro del modelo con las condiciones actuales de mercado, y detectar las áreas de oportunidad que nos permitan tener un incremento en el margen de contribución. De acuerdo con los resultados del modelo, se sugiere trabajar en 2 iniciativas iniciales:

1. Se detecta que el producto S1 es el que genera mayor margen de contribución de forma individual, con un margen del 79 %, y que no se estaría logrando abastecer la demanda completa de éste en los siguientes seis meses:

Tabla 7. Abasto y demanda producto S1 Fuente: Elaboración propia

Como resultado de esta iniciativa, se propone ajustar la demanda obligada del modelo para incrementar la producción de este producto en los meses 1,

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2, 5 y 6, así como la creación de un plan de mercadotecnia que permita incrementar sus ventas en un 10% mensual.

2. El producto R1 y R2 son exactamente iguales. Sin embargo, se manejan de forma separada para poder atender un precio específico de un cliente en particular que genera una gran demanda a un precio muy bajo, lo que se traduce en un margen, de igual forma, bajo. La iniciativa implica la reducción de la demanda del producto R2 en un 30 % y agregar dicha demanda al producto R1, que puede ser adquirido por otros clientes a un precio que genere un mejor margen de contribución.

Después de configurar y ejecutar el escenario mencionado con las dos iniciativas, se obtienen los siguientes resultados:

Tabla 8. Estrategia comercial; comparativo de margen de contribución demanda vs. plan optimizado. Fuente: Elaboración propia Cifras en Pesos Mexicanos (MXN)

De estos resultados se puede observar que, si bien la diferencia entre el margen posible y la demanda continúa en negativo debido al ajuste en la demanda de los productos R1 y R2, el margen de contribución posible es ahora superior al margen de la demanda por 0.04 %, pero es un 2.35 % mayor con respecto a nuestro escenario inicial, lo cual deriva en un 1.79 % de incremento en el margen de contribución para el periodo de los 6 meses.

Resultado: Margen de contribución inicial: 39.83 %

Margen de contribución escenario estrategia comercial: 41.63 % Incremento en el margen de contribución: 1.79 %

Optimización del portafolio de productos

Para trabajar la optimización del portafolio de productos se toman en consideración tres variables:

1. Ventas totales (6 meses).

2. Margen de contribución (6 meses).

3. Jerarquía en la prioridad de optimización de la producción.

Tabla 9. Variables para optimización de portafolio Fuente: Elaboración propia Cifras en Pesos Mexicanos (MXN)

La prioridad con base en el modelo, se calcula basándose en un factor obtenido del margen de contribución, en relación con el tiempo de utilización de la restricción: Mientras más alto sea este factor, mayor será la jerarquía en la prioridad, donde 1 tiene la mayor prioridad -ya que será el producto con mayor margen y menor uso de la restricción, y el más alto será aquel que tenga el menor margen y el mayor uso de la restricción, que podríamos traducir en el de mayor tiempo de fabricación.

De la tabla anterior se desprenden las siguientes decisiones para simulación:

1. Eliminar del portafolio los productos Z1, M2, y Z2, ya que tienen poca participación en ventas y margen de contribución, y además tienen baja prioridad en el portafolio.

Después de configurar y ejecutar el escenario mencionado con las dos iniciativas se obtienen los siguientes resultados:

De estos resultados, en comparación con el resultado inicial, se puede observar un incremento en ventas del 0.57 % derivado de re-acomodo de la demanda. Es decir, se eliminó la demanda de productos, pero se incrementó la demanda de R1 que

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tiene un precio más elevado, lo cual hace sentido en el número de ventas totales. En donde se puede ver una mejora significativa es en el margen de contribución que, en comparación con los resultados de la situación actual, se incrementa en un

3.39 %. Esto como conclusión, indica que la planta tiene mayor capacidad de fabricación de los productos más rentables en proporción de su restricción.

Resultado: Margen de contribución inicial: 39.83 % Margen de contribución escenario estrategia comercial: 43.18 % Incremento en el margen de contribución: 3.39 %

Optimización de las líneas de producción

Para la optimización de las líneas de producción se debe tomar en cuenta el modelo DBR y su proceso de mejora continua, que nos indica que no tiene sentido optimizar recursos que no sean la restricción de la planta, ya que dichas mejoras no tendrán injerencia en el resultado de la capacidad de la planta. Es por esto que se debe centrar el esfuerzo de optimización en la restricción, la cual ha sido detectada por el modelo y se muestra en el reporte de restricción de producción:

Derivado de este reporte se puede determinar claramente que la restricción de la planta se encuentra en el proceso de compresión en la máquina de compresión F. De la situación actual, el escenario para simulación propone la adquisición de una máquina de las mismas dimensiones y su instalación, a fin de determinar cuál sería el impacto de esto en la capacidad de producción y en los resultados de rentabilidad de la empresa. Después de configurar y ejecutar el escenario mencionado con las dos iniciativas, se obtienen los siguientes resultados:

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Tabla 12 Restricciones de producción Fuente: Elaboración propia

Se puede observar que la restricción no es más el proceso de compresión, y que dependiendo de la demanda, nuestra restricción podrá encontrarse en otro proceso que deberá ser atendido. En relación con los resultados financieros, se tienen los siguientes resultados:

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De estos resultados, en comparación con el resultado inicial, se puede observar un incremento en el margen de contribución de un 2.85 %. De aquí también podemos determinar el incremento en el margen de contribución, que pasó de $100,682,082.94 pesos a $115,126,002.17 pesos, lo que representa una diferencia de $14,443,919.22 pesos. Si se considera que la adquisición de la maquinaria y su instalación tendría un costo aproximado de $10,000,000 (diez millones de pesos), el retorno de inversión se tendría en menos de seis meses, lo que equivale a un ROI del 44.44 %. Para este periodo de análisis, el retorno de la inversión se estaría dando en poco más de 5 meses.

Resultado: Margen de contribución inicial: 39.83 % Margen de contribución escenario estrategia comercial: 42.68 % Incremento en el margen de contribución: 2.85 % Retorno de inversión para 6 meses de venta: 44.44 %

Validación de Proyectos de Inversión

En relación con la inversión en proyectos dentro de la planta, el negocio presenta un requerimiento específico para determinar su viabilidad. Dicho requerimiento consiste en la instalación de una nueva línea de producción dedicada exclusivamente a su producto con mayor demanda de venta.

En este sentido, se configura el modelo con las condiciones actuales y se determina mediante la maximización de la capacidad de producción y la maximización del margen de contribución, una comparativa para analizar los resultados y poder tomar una decisión que más convenga a la empresa.

Después de configurar y ejecutar el escenario mencionado con las dos iniciativas, se obtienen los siguientes resultados:

Del reporte que muestra las restricciones en la producción, donde se encuentran indicados en color amarillo aquellos procesos que quedaron dedicados únicamente

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a la línea de fabricación de los productos R1 y R2, se puede observar que no se tuvo impacto sobre la restricción de la planta, ya que ésta, aun cuando no procesa estos productos, tuvo la mayoría de las modificaciones en las áreas de Mezclas y Pulido.

En relación con los resultados financieros, se tienen los siguientes datos:

De estos resultados en comparación con el resultado inicial se puede observar que no hay un ningún cambio en lo que al modelo sugiere para la optimización de la operación y planeación. En conclusión, no es recomendable la aplicación de estos cambios, independientemente de su monto en inversión, ya que no se tendría retorno de inversión al no tener incremento en el margen de contribución.

Resultado: Margen de Contribución Inicial: 39.83 % Margen de contribución escenario de inversión nueva línea de producción dedicada: 39.83 % Incremento en el margen de contribución: 0.00 %

Maximización de la Rentabilidad

Cuando se busca la maximización de la rentabilidad, es necesario analizar desde múltiples perspectivas, tal como se ha visto en los escenarios y resultados anteriores, por lo que no existe una solo fórmula para inferir en un incremento y maximización de la rentabilidad.

Como un escenario final, con el objetivo de maximizar la rentabilidad, se aplicarán ciertos parámetros al modelo que permiten la identificación de las decisiones que pueden tomarse a nivel estratégico por la alta dirección de la empresa, con miras a obtener el mayor beneficio para los accionistas con base en los recursos actuales.

Escenario 1.

Como primer escenario se configuró el modelo aplicando las siguientes directrices:

En relación con los resultados financieros, se tienen los siguientes datos para esta primera configuración:

De estos resultados, se puede observar un incremento en el margen de contribución de un 2.66 %, lo cual es un buen resultado. Sin embargo, el modelo ejecutado aún no presenta las optimizaciones en el manejo de inventarios para afinar las restricciones de demanda y así forzar los niveles de inventario requeridos para cubrirla.

Resultado: Margen de contribución inicial: 39.83 % Margen de contribución escenario estrategia comercial: 42.49 % Incremento en el margen de contribución: 2.66%

Escenario 2.

En el segundo escenario se pretende maximizar la rentabilidad con la intención de alcanzar la demanda del pronóstico de ventas. Esto supondría una maximización de la rentabilidad y la solución óptima para la base instalada de la empresa. Para lograr este objetivo, se ajusta la demanda en aquellos productos que presenten un inventario negativo o falta de material en los periodos indicados por el modelo. De esta forma, se ajustan las restricciones de producción y demanda, considerando que el modelo siempre generará la sugerencia de planeación de producción óptima para la maximización de la rentabilidad.

En relación con los resultados financieros, se tienen los siguientes datos para esta segunda configuración:

De estos resultados se puede observar un incremento en el margen de contribución de un 4.99 %, lo cual proporciona un margen 0.06 % superior al esperado por la demanda, esto debido a la mezcla de productos en los diferentes periodos. De esta forma, se puede decir que se está maximizando la rentabilidad y llegando a una solución óptima.

Resultado: Margen de contribución inicial: 39.83 % Margen de contribución escenario estrategia comercial: 44.82 % Incremento en el margen de contribución: 4.99 %

Es importante mencionar que estas son simulaciones y que su implementación no siempre será de forma inmediata. Debemos considerar también que la empresa cuenta con un plan anual de operaciones que necesitaría, en todo caso, ser revisado y ajustado para determinar si es posible una implementación de estos ajustes de forma expedita. En definitiva, proporciona a la dirección los elementos y el panorama para una mejor toma de decisiones que puede llevar a la empresa a tener

una mejor rentabilidad y la inclusión de cambios o proyectos en el siguiente plan anual de operaciones.

Conclusiones

Entendiendo que la solicitud de la compañía y de su dirección es el poder incrementar su rentabilidad con base en los recursos con los que cuenta en la actualidad, y evitando tener que hacer inversiones adicionales de gran envergadura, es que se desarrolla este modelo que contempla múltiples factores y los conjuga en una serie de técnicas y métodos matemáticos y administrativos para poder establecer cursos de acción viables para el incremento en su rendimiento.

Las preguntas planteadas por este estudio de caso llevan a la exploración de cómo el manejo de la ciencia de datos puede impactar en el incremento y/o maximización de la rentabilidad, y en qué medida afectan: la estructura de costos; el manejo de estrategias comerciales para el incremento en las ventas; la correcta y asertiva planeación de la demanda, y finalmente, la optimización de los procesos de producción. Lo que da como conclusión y respuesta a las mismas en las diferentes áreas de simulación del modelo, en donde se observa claramente cómo un modelo optimizado puede incrementar la rentabilidad al punto de maximizarla y obtener los rendimientos óptimos con las condiciones parametrizadas.

Se puede concluir entonces que se llega a un resultado satisfactorio en la obtención de los objetivos de este estudio de caso, en donde al aplicar simulaciones podemos determinar el impacto que las decisiones potenciales tendrían en la operación real de la empresa.

Se logró determinar aquellas estrategias o decisiones que podrían ser benéficas y llevar a la empresa a un incremento de su rentabilidad, y cuáles, por otro lado, no son convenientes debido al escaso o nulo impacto en dicho objetivo.

La principal limitación que presenta este modelo es la tecnología utilizada para su ejecución, ya que se basa en hojas de cálculo de Excel, que, si bien tienen una gran funcionalidad para temas de escalabilidad, representaría un reto y mantenimiento muy importante para el manejo de datos e inclusión de variables.

Finalmente, la recomendación es definitivamente que cada empresa debe contar con un modelo de esta naturaleza, ya que les permitiría ahorra en pruebas y errores aplicados directamente sin una validación matemática y financiera.

El paso natural y sugerido en la escalabilidad de este modelo es su desarrollo con tecnología de redes neuronales para la aplicación de inteligencia artificial, y un manejo de datos escalable en conjunto con otras aplicaciones que puedan soportar un incremento de productos, líneas de producción, variables y restricciones.