Por Andrés Polanco, Data Scientist en Notus
Desde la gestión de proyectos en empresas hasta la organización de actividades cotidianas, el problema de scheduling juega un papel crucial en nuestra vida diaria. Imagina una aerolínea que debe coordinar la programación de vuelos para maximizar el uso de sus aviones y minimizar los tiempos de espera en aeropuertos. También, puedes pensar en un hospital que debe asignar recursos médicos de manera eficiente para manejar la demanda de pacientes de emergencia y consultas programadas. En cada uno de estos escenarios, el scheduling se convierte en un desafío estratégico que afecta directamente la eficiencia operativa y la satisfacción del cliente. En este blog revisaremos por qué este problema no es tan sencillo de resolver y cuáles son los enfoques para abordarlo.
Para comenzar, es importante preguntarnos: ¿Qué implica un problema de scheduling? Este problema consiste en asignar recursos limitados a tareas en un tiempo determinado. Esta asignación debe ser de manera óptima, maximizando algún criterio como la eficiencia, la productividad o la satisfacción del cliente. Puede involucrar la asignación de trabajadores, máquinas, vehículos, entre otros recursos, para completar un conjunto de tareas dentro de ciertas restricciones.
Variables a considerar
Esta asignación involucra múltiples variables que pueden llegar a complejizar la toma de decisiones eficientes, según sea el caso. Entre los factores clave se incluyen:
- Recursos disponibles: Pueden incluir personal, equipos o materias primas.
- Cantidad de trabajo: Está relacionada con el nivel de demanda pronosticado, el número de bienes fabricados, la cantidad de servicios prestados, etc.
- Gastos monetarios: Incluyen cualquier gasto operativo o de capital que impacte en el resultado financiero.
- Restricciones operativas duras: Son limitaciones que no pueden cambiarse y deben ser consideradas. Incluyen regulaciones laborales como la ley 40 horas; restricciones físicas como la distancia entre líneas de ensamblaje; y limitaciones de capacidad y rendimiento, como el tamaño de un almacén.
- Restricciones suaves: Consideradas preferentemente, pero no obligatorias, como las preferencias individuales de los clientes que prefieren ser atendidos a una hora específica.
- Objetivos: Pueden ser maximizar la eficiencia, disminuir los costos de transporte, entre otros.
- KPI’s: Son las medidas que muestran la efectividad de la asignación y pueden compararse para apoyar la toma de decisiones.
Tipo de problemas de scheduling
Después de entender las variables involucradas, es importante conocer los diferentes tipos de problemas de scheduling existentes. El tipo más común es el job shop, donde múltiples recursos deben ser asignados a múltiples tareas. Cada tarea tiene una ruta específica a través de los recursos, y las secuencias pueden variar entre tareas, tal y como se muestra en la Figura 1.
Otro tipo es el flow shop, que se caracteriza por una serie de tareas con una secuencia específica a través de los recursos. En este caso, todas las tareas pasan por las mismas estaciones en el mismo orden. También está el open shop, donde el orden en que las tareas pasan por los recursos no está predefinido. Las tareas pueden ser asignadas en cualquier orden, lo que proporciona flexibilidad en la secuencia. Finalmente, tenemos los problemas de project scheduling, que implican la planificación de proyectos con dependencias entre tareas. Este tipo de problemas suele involucrar la gestión de proyectos complejos, donde ciertas tareas deben completarse antes de que otras puedan comenzar.
Enfoques Operativos
Para abordar cada uno de estos problemas, se utilizan diversos enfoques operativos que ayudan a planificar y optimizar los procesos de las empresas. Dada la complejidad y la variedad de escenarios que pueden presentarse en el día a día de una empresa, es crucial tener diferentes estrategias adaptadas a las necesidades específicas de cada situación. La elección del enfoque adecuado depende de factores específicos de cada empresa, como el tipo de industria, el tamaño de la organización, la naturaleza de los productos o servicios ofrecidos, y los objetivos estratégicos. A continuación, se presentan algunos de los enfoques operativos más utilizados.
Forward Scheduling es un método de planificación que comienza con la fecha de inicio de un proyecto y calcula hacia adelante para determinar las fechas de finalización de cada tarea. En contraste, Backward Scheduling es un enfoque que empieza con la fecha de entrega final límite y trabaja hacia atrás para determinar las fechas de inicio de cada tarea. En la Figura 2 se muestra esta diferencia: mientras que en la programación adelantada se programan las tareas lo antes posible, en la programación hacia atrás la última tarea se termina en la fecha límite.
El enfoque Just In Time (JIT) es una estrategia de gestión de inventarios y producción en la cual los materiales y productos se fabrican o llegan justo a tiempo para su uso inmediato. Esto ayuda a minimizar los inventarios y reducir los costos asociados.
El Critical Path Method (CPM) es una técnica de gestión de proyectos que se centra en identificar la secuencia más larga de tareas dependientes necesarias para completar un proyecto, conocida como el camino crítico. Esta metodología ayuda a identificar las tareas que no pueden retrasarse sin afectar la fecha de finalización del proyecto.
Enterprise Resource Planning (ERP) es un sistema de gestión empresarial integrado que automatiza y centraliza las operaciones y procesos de una empresa, incluyendo la programación de producción y recursos. Esto proporciona una visión global y coordinada de los recursos y actividades empresariales.
Lean Scheduling se basa en los principios de la producción lean, que buscan mejorar la eficiencia en los procesos de producción. Esta filosofía incluye enfoques como la eliminación de desperdicios, nivelación de producción (técnica Heijunka), flujo continuo, sistema pull (producción responde a la demanda real) y mejora continua (filosofía Kaizen).
Finite Capacity Scheduling (FCS) es una técnica que considera las limitaciones reales de los recursos (capacidad finita) al planificar la producción. Esto permite una planificación más realista y alcanzable.
Finalmente, las herramientas de visualización para planificación, como las cartas Gantt y la metodología Kanban, son fundamentales para la gestión visual del progreso y la organización de tareas. Estas herramientas permiten a los gestores y equipos ver y ajustar los planes de manera clara y eficiente.
Las organizaciones utilizan todas estas estrategias y muchas más que no hemos mencionado. Esto reafirma que los problemas de scheduling son más que una simple asignación de tareas y recursos. La complejidad de estas tareas, debido a las múltiples variables y restricciones, y la naturaleza dinámica de ciertos entornos, plantea desafíos significativos. Mediante la aplicación de diversos enfoques operativos, las organizaciones pueden mejorar su capacidad para gestionar estas complejidades. Sin embargo, muchas veces esto no es suficiente. Te invitamos a leer nuestro próximo blog, donde exploramos los modelos que se utilizan para buscar una solución eficiente a estos problemas de scheduling.
