Angie Aguirre - Isabella Gonzalez - Juan Diego Martínez - Laura Martínez - Valeria Salazár - Juan Andrés Taborda
Este estudio aborda la problemática de la gestión de inventarios mediante dos fases. En la primera fase, se analizan los patrones históricos de cuatro líneas de producto para seleccionar el mejor motor de pronóstico mediante validación cruzada y métricas de error (MAPE, MAD y ECM). En la segunda fase, se evalúan diferentes políticas de control de inventario utilizando Simulaciones de Monte Carlo para identificar el sistema que minimiza el Costo Total Relevante (CTR) ante escenarios de estrés y riesgo logístico.
Pronóstico de demanda
11 meses faltantes
Sin valores atípicos
Estacional
Holt-Winters (triple)
Sin datos faltantes
Sin valores atípicos
Tendencia creciente sin estacionalidad
Brown
Sin datos faltantes
Sin valores atípicos
Tendencia creciente sin estacionalidad
Holt (doble)
7 meses faltantes
Sin valores atípicos
Estacional
SARIMA
| Producto | MAPE (%) | MAD (MAE) | ECM (MSE) |
|---|---|---|---|
| Producto 1 | 65.81% | 30004.12 | 1369885584 |
| Producto | MAPE (%) | MAD (MAE) | ECM (MSE) |
|---|---|---|---|
| Producto 2 | 16.33% | 56561.1 | 4742548903 |
Se seleccionó la inicialización del 20% ya que ofrece un mejor desempeño predictivo y permite una mayor cantidad de observaciones para la evaluación del modelo.
| Producto | MAPE (%) | MAD (MAE) | ECM (MSE) |
|---|---|---|---|
| Producto 3 | 14.48% | 5078.81 | 45195059 |
| Producto | MAPE (%) | MAD (MAE) | ECM (MSE) |
|---|---|---|---|
| Producto 4 | 93.06% | 7434.85 | 146070803 |
Se destinó el 60% de los datos a la inicialización ya que el 40% (17 meses) era insuficiente para capturar la estacionalidad
Sistemas de control de inventarios
En esta política el sistema monitorea el inventario continuamente. Cuando el nivel baja hasta el punto s, se emite un pedido de cantidad fija Q (la Cantidad Económica de Pedido, EOQ).
Similar a (s,Q), pero en lugar de pedir una cantidad fija, se pide lo necesario para llevar el inventario al nivel máximo S. La cantidad pedida varía en cada ciclo.
• Nivel máximo: S = s + Q
El pedido en cada ciclo es: S − inventario actual − pedidos en tránsito. Esto permite reaccionar mejor cuando hay consumos variables entre pedidos.
En esta política no se monitorea el inventario de forma continua. Se revisa el inventario en intervalos fijos de R meses (en este caso R = 1 mes) y se ordena para llevar el nivel al máximo S.
| Producto | Política | Stock Seg. (kg) | Costo Ordenar | Costo Holding | Costo Faltante | CTR ($) | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| P1...1 | P1 | (R=1,S) | 148083 | 1164000 | 253334557 | 45142783 | 299641340 |
| P1 | (s,Q) | 135368 | 6027354 | 209079973 | 213685453 | 428792779 | |
| P1 | (s,S) | 135368 | 6027354 | 209079973 | 213685453 | 428792779 | |
| P2...4 | P2 | (R=1,S) | 679314 | 1800000 | 1454390526 | 220030670 | 1676221196 |
| P2 | (s,Q) | 669803 | 25360169 | 1107091786 | 3056606303 | 4189058258 | |
| P2 | (s,S) | 669803 | 25360169 | 1107091786 | 3056606303 | 4189058258 | |
| P3...7 | P3 | (R=1,S) | 68939 | 102000 | 256708921 | 115587167 | 372398088 |
| P3 | (s,Q) | 68046 | 2909349 | 174385397 | 3254206988 | 3431501734 | |
| P3 | (s,S) | 68046 | 2909349 | 174385397 | 3254206988 | 3431501734 | |
| P4...10 | P4 | (R=1,S) | 99337 | 1440000 | 90658612 | 113560118 | 205658731 |
| P4 | (s,Q) | 97327 | 4355822 | 80271182 | 336556453 | 421183457 | |
| P4 | (s,S) | 97327 | 4355822 | 80271182 | 336556453 | 421183457 |
Si la empresa prefiere una sola política para todos los productos (por simplicidad operativa), se suman los CTR de cada política en los cuatro productos y se comparan los totales. Se calcula además el ahorro que representa la política ganadora respecto a la más costosa.
| ID Producto | Política Óptima | CTR (mín) |
|---|---|---|
| P1 | (R=1,S) | 299641340 |
| P2 | (R=1,S) | 1676221196 |
| P3 | (R=1,S) | 372398088 |
| P4 | (R=1,S) | 205658731 |
| Política | CTR Total ($) | Dif. vs Ganadora | Estatus |
|---|---|---|---|
| s,Q | 8.470.536.228 | + $5.916.616.873 | |
| s,S | 8.470.536.228 | + $5.916.616.873 | |
| R,S | 2.553.919.355 | — | ✓ Ganadora |
| RESULTADO | 2.553.919.355 | Ahorro: $5.916.616.873 | Óptimo |
Simulación de inventarios según la política
La diferencia visual no implica un faltante en la política (R, s), al consolidar datos mensualmente, la demanda registrada parece superior al inventario inicial, aunque fue cubierta por lo recibido durante el mismo mes.
| Producto | Política Analítica | CTR Analítico ($) | Política Simulada | CTR Simulado ($) | Validación |
|---|---|---|---|---|---|
| P1 | R,S | 299.641.340 | s,S | 215.789.777 | ✗ Desviación |
| P2 | R,S | 1.676.221.196 | s,S | 2.187.856.047 | ✗ Desviación |
| P3 | R,S | 372.398.088 | s,S | 199.261.515 | ✗ Desviación |
| P4 | R,S | 205.658.731 | R,S | 509.841.116 | ✓ Coincide |
La desviación indica una falta de coincidencia entre lo analítico y simulado. Esto abre el debate sobre si debemos estandarizar la política de inventarios o especificarla para cada producto, considerando que el último caso sí logró validación.
GENERACIÓN DE ESCENARIOS Y ANÁLISIS DE CAMBIO DE POLÍTICAS
| Política de Inventario | CTR Total Simulado ($) | Estatus |
|---|---|---|
| s, S | 3430169456 | ✓ Política Ganadora |
| R, S | 4023821444 | |
| s, Q | 12247621231 |
Se selecciona la política \((s, S)\) como estándar para todo el portafolio. Esta elección maximiza la eficiencia operativa, simplifica la gestión en el centro de distribución y minimiza el CTR global, consolidándose como la estrategia más rentable y robusta para el negocio.
| Producto | Escenario de Estrés | CTR Obtenido | Incremento en Costo (%) |
|---|---|---|---|
| Producto P1 | Base (Planificado) | 0.1245 | - |
| Demanda +20% | 0.1580 | +26.9% | |
| Variabilidad +50% | 0.1410 | +13.3% | |
| Lead Time +50% | 0.1350 | +8.4% | |
| Escenario Crítico | 0.1890 | +51.8% | |
| Producto P2 | Base (Planificado) | 0.0890 | - |
| Demanda +20% | 0.0950 | +6.7% | |
| Variabilidad +50% | 0.1120 | +25.8% | |
| Lead Time +50% | 0.1050 | +18% | |
| Escenario Crítico | 0.1340 | +50.6% | |
| Producto P3 | Base (Planificado) | 0.0560 | - |
| Demanda +20% | 0.0610 | +8.9% | |
| Variabilidad +50% | 0.0680 | +21.4% | |
| Lead Time +50% | 0.0920 | +64.3% | |
| Escenario Crítico | 0.1150 | +105.4% | |
| Producto P4 | Base (Planificado) | 0.1850 | - |
| Demanda +20% | 0.2240 | +21.1% | |
| Variabilidad +50% | 0.2560 | +38.4% | |
| Lead Time +50% | 0.2410 | +30.3% | |
| Escenario Crítico | 0.3120 | +68.6% |
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