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MB – 755
GESTÃO DE OPERAÇÕES
Professor: Rodrigo A. Scarpel
rodrigo@ita.br
www.mec.ita.br/~rodrigo
Aula Conteúdo
Módulo 1
Projeto e
Planejamento de
Longo Prazo
Apresentação da disciplina. Competitividade, Estratégia e a Gestão de Operações Aula 1
Métodos de Previsão
Projeto de Produtos e de Processos de Produção Aula 1 (Seleção do Processo de Produção)
Planejamento do arranjo físico (layout) das instalações Aula 1
Planejamento da capacidade Aula 1
Módulo 2
Planejamento
Tático e Operação
Planejamento da Produção (planejamento agregado, plano mestre da produção, sequenciamento e programação da produção) Aula 2
Planejamento e controle dos estoques Aula 2
MRP e ERP Aula 3
Módulo 3
Melhoria
Melhoria em Operações: Variedade. Aula 3
Melhoria em Operações: Agilidade. Aula 3
Melhoria em Operações: Qualidade. Aula 4
Melhoria em Operações: Produtividade. Aula 4
Manufatura enxuta e Just-in-time. Aula 4
Programa do Curso:
• Planejamento e gestão ao longo da cadeia de suprimentos:
Fornecimento Produção Logística Demanda
Estratégico
Tático
Execução
Gestão de Operações:
Produtos, Processos, Capacidade e Instalações
Processos de alta gerência (estratégicos)
ERP
Gestão dos
Fornecedores
Planejamento
da Produção &
Programação
Planejamento dos
Transportes
Planejamento
da
Demanda
Gestão dos
Estoques
Processos operacionais (estratégicos, táticos e de execução)
Processos de controle (táticos e de execução)
Gestão da
Qualidade
MB – 755
MRP e ERP
Professor: Rodrigo A. Scarpel
rodrigo@ita.br
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• O MRP é um sistema de planejamento da necessidade de materiais criado na década de 70.
• Hierarquia de planejamento e posicionamento do MRP:
Introdução:
MÊS 1 MÊS 2 MÊS 3 MÊS 18 Grupos e
famílias de
produtos
LONGO
PRAZO
Produtos MÉDIO
PRAZO
SEM 1 SEM 2 SEM 3 SEM 12 SEM 4
Componentes CURTO
PRAZO
SEMANA 4 SEMANA 3 SEMANA 2 SEMANA 1
Operações CURTÍSSIMO
PRAZO
QUINTA QUARTA TERÇA SEGUNDA SEXTA
Planejamento
Agregado da
Produção
Plano mestre da
Produção
MRP
Programação /
Sequenciamento
da Produção
• Entradas e saídas do MRP:
Planejamento da necessidade de materiais:
Plano mestre da
Produção
Planejamento da
necessidade de
materiais (MRP)
Carteira de
pedidos
Previsão de
vendas
Lista de
materiais
Registros de
estoque
Planos de
materiais
Ordens de
compra
Ordens de
produção
Restrições de
capacidade
• Lista de materiais / árvore do produto: traz todas as relações pai-filho entre todos os itens de um produto.
• Exemplo:
Entradas do MRP:
Pedido: 1.000 lapiseiras (P207)
Necessidades brutas:
10 g de Corante Azul
17 kg de Plástico ABS
2 m de Fio de borracha
4 kg de Tira 0,1 mm
1.000 Molas
50 g de Corante preto
1.000 Suportes de garra
1.000 Capas de garra
3.000 Garras
...
1.000 Guias de ponteira
Demanda independente
Demanda dependente
• Necessidades brutas de materiais e lead-time (estimados a partir da lista de pedidos).
• Exemplo:
• Considerações sobre lead-time:
Entradas do MRP:
Itens comprados:
Itens produzidos:
• Escalonamento no tempo para obtenção dos itens (necessidades brutas).
• Exemplo: Pedido: 1.000 lapiseiras (P207)
Entrega: semana 21
Processamentos do MRP:
• Cálculo das necessidades líquidas (necessidades brutas – estoque projetado).
• Exemplo:
Processamentos do MRP:
Planejamento da
necessidade de
materiais (MRP)
Lista de
materiais Registros de
estoque
• Registro básico e processo do MRP (relações pai-filhos).
• Exemplo:
Processamentos do MRP:
• Relações Pai-Filho (múltiplos pedidos):
Processamentos do MRP:
Pedidos:
i. Semana 2: 300 lapiseiras
ii. Semana 4: 200 lapiseiras
iii. Semana 7: 500 lapiseiras
iv. Semana 8: 500 lapiseiras
v. Semana 10: 1.000 lapiseiras
Do MRP para o ERP:
Fechamento:
• Leitura:
Stevenson (Operations Management): Capítulo 14
Slack, Chambers e Johnston (Administração da Produção): Capítulo 14
Corrêa e Corrêa (Administração de Produção e de Operações): Capítulo 17
MOG – 45
MELHORIA EM OPERAÇÕES
Professor: Rodrigo A. Scarpel
rodrigo@ita.br
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Introdução:
• Para identificar quais melhorias são necessárias, é preciso medir o desempenho.
• Alternativas: i. Diagramas polares e ii. Matriz importância-desempenho
(em
rela
ção
a c
on
co
rrên
cia
)
Desempenho da operação
Requisito do mercado
Medidas parciais de desempenho:
• Deve-se medir o desempenho por objetivo de desempenho.
• Algumas medidas utilizadas...
Prioridades de melhoramento:
• Para estabelecer prioridades de melhoramento deve-se considerar:
PREFERÊNCIAS DOS CLIENTES DESEMPENHO FRENTE AOS CONCORRENTES X
Para cada um dos objetivos de desempenho...
Prioridades de melhoramento:
• Criação da matriz importância-desempenho : (e
m r
ela
ção
a c
on
co
rrên
cia
)
Conformidade
Limpeza
Simpatia
Conforto
MOG – 45
MELHORIA EM OPERAÇÕES
- VARIEDADE -
Professor: Rodrigo A. Scarpel
rodrigo@ita.br
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Processos de Produção e os “4 Vs” :
Volume Alto Baixo
Vari
ed
ad
e
Alt
a
Baix
a
Processo
de Projeto
Processo
em Jobbing
Processo
em Massa
Processo
Contínuo
Tare
fas
R
ep
etid
as
/
Div
idid
as
D
ive
rsa
s/
Co
mp
lex
as
Processo
em Lotes
Customização em massa:
• Estratégia de produzir produtos padronizados mas incorporando algum grau de customização.
• Princípios:
1. Projeto é concebido a partir de plataformas (famílias de produtos).
2. Componentes são agrupados em módulos que são facilmente montados (arquitetura modular)
3. Diferenciação atrasada ou tática de postergar itens que serão customizados.
• Exemplos: DELL, hp
Tendências em tipos de processo:
Demanda e capacidade de operação:
• Avaliação da capacidade existente (e dos gaps de capacidade):
• Estimação da capacidade para produção em lotes:
Capacidade = tamanho do lote / (tempo de preparação + tamanho do lote * tempo de processamento)
Exemplo: cortador de tecidos para produção de camisas
• Tempo de preparação: 20 minutos
• Tempo de processamento: 4 minutos/camisa
• Tamanho do lote: 15 ou 10 unidades
Capacidade = 15 / (20+15*4) = 15/80 = 0,188 camisas/min
Matéria-prima CORTE
cliente
Fila Estação 2 Estação 3
Fila ACABAMENTO
Fila
Preparação: 20 min
Processamento: 4 min/un 40 min/un 30 min/un 3 min/un
Recursos: m=1 m=8 m=5 m=1
Capacidade: 0,188 un/min (8/40) = 0,2 un/min (5/30) = 0,167 un/min (1/3) = 0,333 un/min
0,167 un/min
Capacidade = 10 / (20+10*4) = 10/60 = 0,167 camisas/min
ou
Demanda e capacidade de operação:
• Avaliação da capacidade existente (e dos gaps de capacidade):
• Estimação da capacidade para produção em lotes:
Capacidade = tamanho do lote / (tempo de preparação + tamanho do lote * tempo de processamento)
Exemplo: cortador de tecidos para produção de camisas
• Tempo de preparação: 20 minutos
• Tempo de processamento: 4 minutos/camisa
• Tamanho do lote: x unidades
1/p
• Lotes grandes: Vantangem Economia de escala
Desvantagem Resultam em maiores estoques em processo
• Tamanho ideal de lote: balanceado com a necessidade de capacidade (o suficiente para que não seja o
recurso gargalo, ou seja, para que a linha esteja balanceada)
Demanda e capacidade de operação:
• Avaliação da capacidade existente (e dos gaps de capacidade):
• Estimação da capacidade para produção em lotes (com múltiplos produtos):
Capacidade = tamanho do lote / (tempo de preparação + tamanho do lote * tempo de processamento)
Ex: capacidade da linha de produção: 300 unidades/h (tempo de preparação: 30 minutos para qualquer troca)
Situação 1: 2 produtos
Produto A: demanda = 100 un/h
Produto B: demanda = 75 un/h
175 = tam. lote / (0,5*2 + tam. lote * (1/300))
Tamanho do lote = 420 unidades
Produto A = 420 * (100/175) = 240 unidades
Produto B = 420 * (75/175) = 180 unidades
AAAAA...AA BBB...BB AAAA...
240 un 180 un
30 m
in
30 m
in
Situação 2: 3 produtos
Produto A: demanda = 50 un/h
Produto B: demanda = 50 un/h
Produto C: demanda = 75 un/h
175 = tam. lote / (0,5*3 + tam. lote * (1/300))
Tamanho do lote = 630 unidades
Produtos A e B = 630 * (50/175) = 180 unidades
Produto C = 630 * (75/175) = 270 unidades
175 un/h 175 un/h
Aumentou significativamente
Qto. maior a variabilidade na demanda, maior
a quantidade necessárias de estoques
Demanda e capacidade de operação:
• Avaliação da capacidade existente (e dos gaps de capacidade):
• Estimação da capacidade para produção em lotes:
Capacidade = tamanho do lote / (tempo de preparação + tamanho do lote * tempo de processamento)
Ex: Montagem de bases de vidro:
Produto: uma base (parte A) e duas peças de vidro (parte B)
Processo: 2 etapas (estamparia e montagem)
Matéria-prima ESTAMPARIA
Fila MONTAGEM
Estamparia (1 máquina):
Preparação: 120 min de A para B e 100 min de B para A
Processamento: 1 min (parte A) e 0,5 min (parte B)
Montagem (manual com 12 funcionários):
Processamento: 27 minutos
Capacidade = m/p = 12/27 = 0,444 un/min
)5,021(T100120
TCapacidade
Para não ser o recurso gargalo (> 0,444): T > 880
Se T = 900: AAAAAA...AAA BBBBB...BBBBBB
300 un 600 un
Demanda e capacidade de operação:
• Determinação do momento de alteração da capacidade:
• Integrando planejamento da expansão e balanceamento da linha de montagem:
Exemplo 2: 3 produtos (customização em massa)
Alternativas: i. Capacidade acompanhando a demanda
ii. Nivelamento da produção
3,93
min 9,82
min
12,25
min
8,18
min
Etapas da operação e tempo de processamento: Previsão de vendas (anual):
t + 1: A: 4.800 un, B: 6.000 un e C: 2.650 un
t + 2: A: 5.200 un, B: 6.700 un e C: 3.100 un
t + 3: A: 5.000 un, B: 6.500 un e C: 2.880 un
Acabamento:
Preparação: A B: 30 min
A C: 40 min
B C: 25 min
B A: 20 min
C A: 35 min
C B: 40 min
Tempo de
processamento:
A: 0,95 min
B: 0,87 min
C: 0,77 min
(Considere 250 dias úteis do ano, 8 h por dia e 52 minutos/h)
MOG – 45
MELHORIA EM OPERAÇÕES
- AGILIDADE -
Professor: Rodrigo A. Scarpel
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Processos de Produção e os “4 Vs” :
Volume Alto Baixo
Vari
ed
ad
e
Alt
a
Baix
a
Processo
de Projeto
Processo
em Jobbing
Processo
em Massa
Processo
Contínuo
Tare
fas
R
ep
etid
as
/
Div
idid
as
D
ive
rsa
s/
Co
mp
lex
as
Processo
em Lotes
• Se relaciona a quão rápido uma organização é capaz de responder ao cliente.
• Porque precisamos esperar?
→ Descasamento entre oferta e demanda (quando esperamos nós somos o estoque)
• Exemplo: consultório médico (1)
Agilidade (responsiveness):
- Pacientes chegam, em média, a cada 5 minutos: 12 / h
- A consulta, em média, demora 10 minutos: 6 / h
→ Utilização = demanda / capacidade = 12 / 6 = 200%
→ Quanto os pacientes terão que esperar?
Espera Atendimento
8h 10h 12h
Clie
nte
s n
a f
ila
12: 120 min
24: 240 min
• Exemplo: consultório médico (2)
Agilidade (responsiveness):
- Pacientes chegam, em média, a cada 5 minutos: 12 / h
- A consulta, em média, demora 4 minutos: 15 / h
→ Utilização = demanda / capacidade = 12 / 15 = 80%
→ Quanto os pacientes terão que esperar?
Espera Atendimento
8:00 8:05 8:10 8:15 8:20 8:25 8:30 8:35
Sit
ua
çã
o id
ea
l
(se
m f
ila
)
Paciente Tempo de chegada Tempo de atendimento
1 8:00 4 minutos
2 8:05 4 minutos
3 8:10 4 minutos
4 8:15 4 minutos
5 8:20 4 minutos
6 8:25 4 minutos
7 8:30 4 minutos
8:00 8:05 8:10 8:15 8:20 8:25 8:30 8:35
Sit
ua
çã
o m
ais
rea
lis
ta
Paciente Tempo de chegada Tempo de atendimento
1 8:00 5 minutos
2 8:07 6 minutos
3 8:09 7 minutos
4 8:12 4 minutos
5 8:18 3 minutos
6 8:22 2 minutos
7 8:30 2 minutos
• Exemplo: consultório médico (2)
Agilidade (responsiveness):
- Pacientes chegam, em média, a cada 5 minutos: 12 / h
- A consulta, em média, demora 4 minutos: 15 / h
→ Utilização = demanda / capacidade = 12 / 15 = 80%
→ Quanto os pacientes terão que esperar?
Espera Atendimento
8:00 8:05 8:10 8:15 8:20 8:25 8:30 8:35
Sit
ua
çã
o m
ais
rea
lis
ta
Paciente Tempo de chegada Tempo de atendimento
1 8:00 5 minutos
2 8:07 6 minutos
3 8:09 7 minutos
4 8:12 4 minutos
5 8:18 3 minutos
6 8:22 2 minutos
7 8:30 2 minutos
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
08
:00
08
:02
08
:04
08
:06
08
:08
08
:10
08
:12
08
:14
08
:16
08
:18
08
:20
08
:22
08
:24
08
:26
08
:28
08
:30
08
:32
Pac
ien
tes
no
co
nsu
ltó
rio
Portanto, haverá fila mesmo quando a utilização
da capacidade é menor que 100%.
Motivo: variabilidade (quando utilização < 100%)
• Seja o processo:
Modelando a variabilidade no fluxo:
Espera
Processamento
Tempo médio = p
Chegadas (aleatórias)
Tempo médio entre = a Saída Taxa de fluxo = mínimo {demanda, capacidade} = demanda = 1/a
Exemplo: Tempo médio entre chegadas de clientes: 6 segundo
Taxa de fluxo = demanda = 1/6 * 60 = 10 clientes/minuto
Chegadas: CVa = st.dev (tempo entre chegadas) / tempo médio entre chegadas
Processamento: CVp = st.dev (tempo médio de processamento) / tempo médio de processamento Variabilidade:
Tempo de espera (se utilização < 100% Demanda < Capacidade):
2
CVpCVa 22
Utilização-1
UtilizaçãontoProcessamedeTempofilanaTempoE
Fator de utilização Fator de
variabilidade
Fator de tempo em
serviço (= p) 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0,25 0,35 0,45 0,55 0,65 0,75 0,85 0,95
Fato
r de
Uti
liza
ção
Utilização
• Exemplo:
Modelando a variabilidade no fluxo:
- Pacientes chegam, em média, a cada 30 minutos (com desvio padrão de 30 minutos Poisson)
- O tempo padrão de uma consulta é de 15 minutos (com desvio padrão de 15 minutos)
Se um cliente chega às 10:00, quando é esperado que ele saia do consultório?
minutos 30 oatendiment de Tempo fila na Tempo sistemano Tempo
minutos150,5-1
0,5filanaTempoE
11
cidadefluxo/capadetaxaUtilização
2
1115
5,015
30
Ele deve sair às 10:30
E qual o número esperado de clientes esperando atendimento?
cliente13030
1 clientesdeEstoque
sistemano Tempo fluxo de Tempo
inutoclientes/m30
1fluxo deTaxa
fluxodeTempofluxodeTaxaEstoque:Little deLei Pela
• Generalização da função de estimação do tempo em fila:
Modelando a variabilidade no fluxo:
...
Espera
Chegadas (aleatórias)
Tempo médio entre = a
m recursos
paralelos
Saída
En
trad
a n
o s
iste
ma
Sa
ída
do
sis
tem
a
Iníc
io d
o s
erv
iço
Tempo
em fila
(Tq)
Tempo
em
serviço
(p)
IpqI(I) totalEstoque
mu(Ip) serviçoemEstoque
Tqa
1(Iq)fila emEstoque
:Estoques
(p)serviçoemTempo(Tq)filaemTemposistemanoTempo
2
CVpCVa
u-1
u
m
serviçoemTempoTqE
ma
p
pm
a1
Capacidade
fluxo deTaxa (u)Utilização
:100% UtilizaçãoPara
2211m2
• Exemplo:
(varejo on-line)
Modelando a variabilidade no fluxo:
pedidos
pedidos
595,22595,0(I) totalEstoque
pedidos230,667(Ip) serviçoemEstoque
595,019,12
1(Iq) filaemEstoque
:Estoques
minutos19,5419,1sistemanoTempo
minutos19,1625,043,133,12
)4/2((2/2)
0,667-1
0,667
3
4TqE
667,032
4
43
21
Capacidade
fluxo de Taxa(u)Utilização
221132
- Pedidos chegam, em média, a cada 2 minutos (com desvio padrão de 2 minutos Poisson)
- O tempo padrão de atendimento é de 4 minutos (com desvio padrão de 2 minutos)
- Há 3 funcionários respondendo os emails
• Formas de gerenciamento da agilidade:
• Reduzindo a variabilidade (do
processamento) → CVp (variabilidade
na chegada – CVa – não é controlável
• Reduzindo a utilização do sistema
(aumentando m)
• Fazendo compartilhamento (pooling)
das atividades (recursos em paralelo,
não independentes)
• Criando regras de priorização
(sequenciamento)
Agilidade (responsiveness):
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
Fato
r d
e U
tili
zaçã
o
Utilização
m=1
m=2
m=3
m=4
m=5
• Resposta gerencial a variabilidade: compartilhamento (pooling)
Agilidade (responsiveness):
Sistema 1 (recursos independentes)
2 x (m=1)
Tempo de processamento (p) = 4 min
Tempo entre chegadas = 5 min (em cada)
m = 1, CVa = CVp = 1
u = 4 / 5 = 80%
Tq = 4 x (0,8/0,2) x 1 = 16 min
Sistema 2 (compartilhamento)
(m = 2)
Tempo de processamento (p) = 4 min
Tempo entre chegadas = 2,5 min
m = 2, CVa = CVp = 1
u = 4 / (2 x 2,5) = 80%
Tq = (4/2) x (0,8raiz(6)-1/0,2) x 1 = 7,24 min
• Resposta gerencial a variabilidade: criando regras de priorização (sequenciamento)
− Neste caso cria-se uma etapa de triagem para sequenciar as unidades que serão processadas
− Alternativas:
o FIFO – First-in-first-out (FCFS – first-come-first-served): simples de implementar e percebida como justa
o Sequênciamento baseado na importância: casos de emergência, mais lucrativos antes (embarque)
o Regra SPT (menor tempo de processamento): minimiza o tempo médio de espera
Agilidade (responsiveness):
Exemplo: A (9 minutos), B (10 minutos), C (4 minutos) e D (8 minutos)
A
B
C
D
9 min
19 min
23 min
Tempo total de espera = 51 min
A
B
C
D
21 min
4 min
12 min
Tempo total de espera = 38 min
• E se os clientes não puderem esperar ?
− Clientes deixarão o processo antes de serem atendidos
− Situações possíveis:
Agilidade (responsiveness):
Todos clientes entram no
processo e alguns saem por
causa da sua impaciência
Alguns clientes não entram no
processo pois a fila já chegou
em uma certo limite
Clientes são perdidos pois
todos os servidores estão
ocupados (não há pulmão)
• Analisando o sistema de perda:
...
m: número de servidores
a: tempo entre chegadas com CVa =1 (dist. exponencial)
p: tempo de processamento
Probabilidade dos m servidores estarem sendo utilizados:
(Erlang Loss)
a
pr
m
rrr
m
r
rPm
m
m
,
!...
!2!11
!21
• Exemplo: Emergência (hospital)
Agilidade (responsiveness):
...
m = 3 vagas para casos de trauma
a = 3 h (tempo entre chegadas, CVa =1)
p = 2h (tempo de processamento)
0255,0
!3
67,0
!2
67,0
!1
67,01
!3
67,0
67,0
)utilizaçãode(taxa67,03
2
321
3
3
P
a
pr
Ambulância /
helicóptero
Probabilidade das 3 vagas estarem sendo utilizadas:
Tempo por dia que o sistema terá que negar novos pacientes = 24h * 2,55%
Pacientes por dia que serão perdidos = (24/a) * Pm(r) = 8* 2,55%
• Efeito de compartilhamento: Taxa de utilização x Pm(r)
Agilidade (responsiveness):
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
Pro
bab
ilid
ade
de
to
do
s se
rvid
ore
s e
star
em
ocu
pad
os
Utilização do sistema (r)
m=1
m=2
m=3
m=4
m=5
• Exemplo: Emergência (hospital)
Se 2 hospitais fizerem compartilhamento
(m=3, a=3, p=2)
00012,0
!6
75,0...
!1
75,01
!6
75,0
75,0
75,05,1
2
61
6
6
P
a
pr
(cerca de 200
vezes menor)
MOG – 45
MELHORIA EM OPERAÇÕES
- QUALIDADE -
Professor: Rodrigo A. Scarpel
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• Há 2 dimensões de qualidade:
• Qualidade de performance: mede em quanto os produtos e serviços atendem as
expectativas dos clientes
• Qualidade de conformidade: mede se um processo está executando conforme o esperado
• Neste módulo o foco é em qualidade de conformidade (variabilidade é a fonte dos problemas)
• Defeitos em uma linha de produção:
Introdução:
Montagem de um Laptop:
(9 etapas, cada uma com
1% de chance de falha)
Chance da etapa não ter falha = 1-p = 0,99
Chance do processo não ter falha = (1-p)9 = 0,999=0,9135
• Forma tradicional de lidar um falhas em processo: redundância (inspeção redundante)
Modelo do Queijo Suíço:
Ex: 3 etapas redundantes (cada uma com 1%
de chance de falha)
Chance de defeito = 0,013
Chance do processo não ter falha = 1- 0,013
Barreiras
• Linha de montagem: UMA coisa sai errada e o produto será defeituoso
• Queijo suíço: TODAS coisas precisar dar errado para o produto ser defeituoso
• Como lidar com defeitos no fluxo produtivo: opção 1 - buffer or suffer
A natureza dos defeitos:
A B C
5 min/un 4 min/un 6 min/un
Demanda: D
50% defeito
Capacidade:
1/5 1/4 1/6
12un/h 15un/h 10un/h
2D 2D D
Utilização implícita: 2D/12 2D/15 D/10
Gargalo
Exemplo 1:
Produtos defeituosos
são eliminados
• Como lidar com defeitos no fluxo produtivo: opção 2 - retrabalho
A natureza dos defeitos:
A
B
C
5 min/un 4 min/un 6 min/un
Demanda: D
30% defeito
Retrabalho
(4 min/un)
Capacidade:
Tempo de processamento real:
Capacidade real:
1/5 1/4 1/6
5 min 5,2 min 6 min
1/5 1/5,2 1/6
Exemplo 2:
Produtos defeituosos
são retrabalhados
Opção 1
Demanda:
Capacidade necessária implícita:
D 1,3D D
D/(1/5) 1,3D/(1/4) D/(1/6)
5D 5,2D 6D
Opção 2
• O custo direto do defeito depende de onde foi detectado
(OBS: não é onde ocorreu e sim onde foi detectado → importante detectar o mais rápido possível)
• Outros custos:
• Se a opção foi pelo “buffer or suffer”: aumento no estoque em processo (WIP)
• Se a opção foi pelo retrabalho: possivelmente há necessidade de mais capacidade
Custo de um defeito:
Preparação Cozinhar Servir
Produto é vendido a $20/un
Gargalo
Exemplo:
Custo da MP $2/un
Custo de um defeito: $2 se o defeito foi detectado antes do gargalo (custo)
$20 se o defeito foi detectado após o gargalo (valor)
• É composto por 4 etapas executadas continuamente:
Controle Estatístico de Processo:
ANÁLISE DA
CAPABILIDADE
(SIX SIGMA)
ANÁLISE DE
CONFORMIDADE
(GRÁFICOS DE
CONTROLE)
INVESTIGAÇÃO DAS
CAUSAS CHAVE
(ANÁLISE DE PARETO)
ELIMINAÇÃO DA
CAUSA ATRIBUÍDA
(AÇÕES CORRETIVAS)
• Tipos de variação:
• Variações comuns (pode ser baixa ou alta)
• Variações anormais (devido a mudanças
no processo)
• Controle estatístico de processo (mais
especificamente os gráficos de controle)
auxilia:
• Mensuração e redução das variações
comuns
• Rápida identificação das variações
anormais
Controle Estatístico de Processo:
• É utilizado para responder:
• Qual a capabilidade corrente do processo?
• Quando o processo está sob controle?
• Def: Capabilidade (Cp) é a quantificação das causas comuns de variação de um processo
Análise da Capabilidade do Processo:
limit ionspecificatlower:LSL
limitionspecificatupper:USLqueem
σ̂6
LSLUSLCp
Ex: Pacotes de M&M (especificação: 47g, LSL = 48g e USL = 52g)
Amostra (n=50): média = 50,01 g desvio-padrão = 1,10 g
6087,06(1,10)
4852Cp
... mas o que se pode concluir?
• Relação entre Cp, chance de defeito e ppm (partes por milhão):
Análise da Capabilidade do Processo:
Ex: Pacotes de M&M (especificação: 47g, LSL = 48g e USL = 52g), amostra (n=50): Ῡ = 50,01 s = 1,10
67.818,73ppm e 0,06782p(defeito) 0,609,Cp
67.818,73p(defeito)*1.000.000ppm0,06782p(defeito)
0322,01,827zp1,10
50,01-48
s
Y-Yp48)p(Y :leve Muito
0346,01,807zp1,10
50,01-52
s
Y-Yp52)p(Y :pesado Muito
• Relação entre Cp, chance de defeito e ppm (partes por milhão):
Análise da Capabilidade do Processo:
1,10)s amostra (na1/3s00,26s
42,00Cp:sigmasix o ter Para
Ex: Pacotes de M&M (especificação: 47g, LSL = 48g e USL = 52g), amostra (n=50): Ῡ = 50,01 s = 1,10
• Utilização de gráficos de controle de processos para:
• Identificar quando o processo saiu do controle
• Identificar que variações anormais ocorreram
Análise de Conformidade:
• Ex: Pacotes de M&M
Análise de Conformidade:
Na amostra (n=50):
7 estão fora do intervalo (48,52)
20 estão no intervalo (-1s,+1s)
29 estão no intervalo (-2s,+2s)
Para o six sigma (n=50):
0 fora do intervalo (48,52)
34 no intervalo (-1s,+1s)
48 no intervalo (-2s,+2s)
• O próximo passo é a identificação das causas chave da perda de controle do processo
• Ferramentas comumente utilizadas:
• Diagrama de Ishikawa:
Investigação das causas chave:
• Gráfico de Pareto:
Considerando as causas apontadas no diagrama de
Ishikawa
Investigação das causas chave:
• Ex: Pacotes de M&M (pacotes muito pesados)
Pacotes
muito
pesados
Muitas
unidades
(máquinas)
Problema de calibração
Erro na
mensuração
(pessoas)
Unidades
muito pesadas
(materiais)
Ações corretivas
Controle Estatístico de Processo:
ANÁLISE DA
CAPABILIDADE
(SIX SIGMA)
ANÁLISE DE
CONFORMIDADE
(GRÁFICOS DE
CONTROLE)
INVESTIGAÇÃO DAS
CAUSAS CHAVE
(ANÁLISE DE PARETO)
ELIMINAÇÃO DA
CAUSA ATRIBUÍDA
(AÇÕES CORRETIVAS)
...
Fechamento:
• Leitura:
Stevenson (Operations Management): Capítulos 9 e 10
Slack, Chambers e Johnston (Administração da Produção): Capítulo 17
Gaither Frazier (Administração da Produção e Operações): Capítulo 17
MOG – 45
MELHORIA EM OPERAÇÕES
- PRODUTIVIDADE -
Professor: Rodrigo A. Scarpel
rodrigo@ita.br
www.mec.ita.br/~rodrigo
• As 7 fontes de perda:
1. Superprodução (oferta > demanda): produzir mais rápido ou em maior quantidade que o demandado.
Resultado: gera estoques (prejudica o giro dos estoques) e perdas (furtos, obsolescência).
Giro dos estoques (IT) = custo dos bens vendidos / estoques (qto maior IT, mais eficiente é a empresa)
Ex: DELL: COGS = $20.000 milhões/ano, Estoques=$391 milhões → IT= 51,15 (giram 50x no ano)
COMPAQ: COGS = $25.000 milhões/ano, Estoques=$2.003 milhões → IT= 12,5 (ou 29 dias)
» “Casar” oferta e demanda
2. Transporte: movimentos desnecessários de partes ou pessoas entre os processos.
Resultado de um projeto do sistema e/ou de um layout problemáticos.
Resultado: perdas por manuseio ou causar atraso na produção
» Deve-se fazer as mudanças necessárias e incluir sequências padrão para o transporte.
Produtividade:
• As 7 fontes de perda:
3. Retrabalho: repetição ou correção de um processo (falha em “fazer certo na primeira vez”).
Resultado: demanda recursos adicionais para que a taxa de produção necessária não seja alterada.
» Identifique e corrija a causa raiz do problema.
4. Processamento em excesso (além do requerido pelos clientes).
Resultam de padrões internos que não refletem os requisitos reais dos clientes.
» Execute apenas os processos com padrões alinhados aos requisitos dos clientes.
5. Movimentação: movimentação desnecessária de partes ou pessoas dentro dos processos.
Resultado de um projeto problemático da estação de trabalho (foco na ergonomia).
» Disponha pessoas e partes entrono das estações de trabalho que tenham sido padronizadas para
minimizar a movimentação.
Produtividade:
• As 7 fontes de perda:
6. Estoques: a maior das perdas (quanto contabilizado o estoque em processo).
Devem ser categorizados em matéria-prima, WIP (estoques em processo) e produtos acabados.
Resultados: Em excesso prejudicam o custo com estoques, o giro dos estoques (IT) e demandam mais
ativos (locais para armazenagem). Em falta aumenta o tempo de espera e o tempo de serviço (entre
chagada e saída dos clientes).
» Melhore o sistema de controle da produção e reduza os “estoques de conforto” desnecessários.
7. Espera: pessoas ou peças subutilizadas enquanto um processo completa seu ciclo de trabalho.
Pode ocorrer espera dos recursos (tempo ocioso) e/ou dos clientes (longo tempo de fluxo).
Ex: Emergências: tempo na sala de espera >>>tempo de atendimento
» Entenda os direcionadores de espera.
OBS: Estoques e espera não são independentes
Produtividade:
• As 7 fontes de perda:
Exemplo: GM x Toyota (dispendiosa x enxuta)
GM Toyota
Horas brutas de montagem / carro (h/un) 40,7 18,0
Defeitos de montagem/100 carros 130 45
Área de montagem/carro (ft2/un/ano) 8,1 4,8
Estoque de peças (média) 2 semanas 2 horas
Produtividade:
• Como a melhoria nas operações impactam os ganhos:
Exemplo: Fast-food
Produtividade:
Gargalo (estação 2): tempo de atividade = 47 s/cliente
Taxa de demanda = 100 clientes / h
Receita média por cliente = $6,00 / cliente
Custo médio por cliente = $1,50 / cliente
Funcionários = 4 ; Salário = $15,00 / h
Custos fixos (aluguel, propaganda, ...) = $250,00/h (alto CF)
Capacidade do processo = 3600 s/h / 47 s/cliente = 76,59 clientes/h
Taxa de fluxo = mínimo {76,59;100} = 76,59 clientes / h
Faturamento = $76,59 clientes/h * $6/cliente = $459,57 / h
COGS (custo variável) = Taxa de fluxo * $1,5/cliente = $114,89 / h
Custo dos funcionários = $15,00/h * 4 = $60,00/h
Custos fixos (aluguel, propaganda, ...) = $250,00/h
Custos = $425,89/h
Lucro = $34,68/h
• Como a melhoria nas operações impactam os ganhos:
Exemplo: Fast-food
Produtividade:
Gargalo (estação 2): tempo de atividade = 47 s/cliente
Taxa de demanda = 100 clientes / h
Receita média por cliente = $6,00 / cliente
Custo médio por cliente = $1,50 / cliente - 10% ($1,35 /cliente)
Funcionários = 4 ; Salário = $15,00 / h
Custos fixos (aluguel, propaganda, ...) = $250,00/h
Capacidade do processo = 3600 s/h / 47 s/cliente = 76,59 clientes/h
Taxa de fluxo = mínimo {76,59;100} = 76,59 clientes / h
Faturamento = $76,59 clientes/h * $6/cliente = $459,57 / h
COGS (custo variável) = Taxa de fluxo * $1,35/cliente = $103,40 / h
Custo dos funcionários = $15,00/h * 4 = $60,00/h
Custos fixos (aluguel, propaganda, ...) = $250,00/h
Custos = $413,40/h
Lucro = $34,68 46,17/h
(+33%)
• Como a melhoria nas operações impactam os ganhos:
Exemplo: Fast-food
Produtividade:
Gargalo (estação 2): tempo de atividade = 47 s/cl - 10% (42,3 s/cliente)
Taxa de demanda = 100 clientes / h
Receita média por cliente = $6,00 / cliente
Custo médio por cliente = $1,50 / cliente
Funcionários = 4 ; Salário = $15,00 / h
Custos fixos (aluguel, propaganda, ...) = $250,00/h
Capacidade do processo = 3600 s/h / 42,3 s/cliente = 85,11 clientes/h
Taxa de fluxo = mínimo {85,11;100} = 85,11 clientes / h
Faturamento = $85,11 clientes/h * $6/cliente = $510,63 / h
COGS (custo variável) = Taxa de fluxo * $1,5/cliente = $127,66 / h
Custo dos funcionários = $15,00/h * 4 = $60,00/h
Custos fixos (aluguel, propaganda, ...) = $250,00/h
Custos = $437,66/h
Lucro = $34,68 72,97/h
(+110%)
• Ferramenta utilizada para entender a relação entre operações e lucratividade
• Aplicada para realizar análise de sensibilidade ( Lucro/ variáveis de operação)
• Exemplo:
KPI trees:
• Procedimento:
i. Mapeamento de todo o processo
ii. Desenho do diagrama de fluxo
iii. Análise do processo: cálculo das variáveis de processo (taxa de fluxo, ...)
iv. KPI tree: como as variáveis de operação impactam na performance
• Alternativas para melhoria do processo:
• OEE (overall equipment effectiveness framework): fração do tempo que o equipamento agrega valor
• Balanceamento da linha de montagem (já estudamos em planejamento de capacidade)
• Racionalização das razões de produtividade
Melhoria de processos:
• OEE (overall equipment effectiveness framework):
• Fração do tempo que um equipamento agrega valor
• É estimado pelo produto: Disponibilidade x Performance x Qualidade
• Disponibilidade = tempo em operação / tempo disponível
• Performance = (produção total / tempo de operação) / tempo de fluxo ideal
• Qualidade = produção sem defeito / produção total
• Exemplo:
Melhoria de processos:
Tempo planejado de trabalho = 480 – 60 = 420 min
Tempo em operação = 420 – 47 = 373 min
Produção sem defeito = 19.271 – 423 = 18.848 um
Disponibilidade = 373 / 420 = 88,81%
Performance = (19.271/373) / 60 = 86,11%
Qualidade = 18.848 / 19.271 = 97,8%
OEE = 74,79%
• OEE (overall equipment effectiveness framework):
Melhoria de processos:
Disponibilidade
Performance
Qualidade
• Exemplo: OEE médio de uma aeronave
Melhoria de processos:
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
Tempo total (h/ano):
No Gate ou em manutenção (h/ano):
Tempo em operação (h/ano):
Taxi and landing (~10%):
Tempo voando (h/ano):
Assentos vagos (~20%):
Voando com passageiro (h/ano):
Disponibilidade ~ 58%
Performance ~ 90%
Qualidade ~ 80%
Razões de produtividade:
• Produtividade do trabalho = Receita / Custo do trabalho (forma mais simples)
• Alternativa:
trabalhodoCusto
Empregados
Empregados
Capacidade
Capacidade
Clientes
Clientes
Receita
trabalhodoCusto
Receita
Produtividade
do trabalho
Ticket
médio
Utilização da
capacidade
Eficiência do
trabalho 1/Salário médio
Eficiência operacional
trabalhodoCusto
Empregados
Empregados
ASK
ASK
RPK
RPK
Receita
trabalhodoCusto
Receita
Yield Load
factor
Wages
• Exemplo: Airlines
Estratégias em Operações:
• Trade-offs e a Fronteira de Eficiência (não é possível atender as quatro dimensões com excelência):
Produtividade do trabalho
Ra
pid
ez n
o a
ten
dim
en
to
Call Center A: muitos funcionários
(baixa produtividade), pouca fila
(alta rapidez)
Call Center B: poucos
funcionários (alta
produtividade), muita fila
(pouca rapidez)
Call Center C Call Center D
(ineficiente)
NO
VO
MO
DE
LO
DE
NE
GÓ
CIO
S
Call Center E
Call Center B
(ineficiente)
Call Center C
(ineficiente)
Call Center A
(ineficiente)
Fronteira de eficiência inicial
Fronteira de eficiência final
Ganho de eficiência
(novo modelo de
negócios, redesenho
de processos,
redução das
perdas)
Estratégias em Operações:
• Fronteira de Eficiência: Exemplo - The US Airline Industry
Fonte: Operations management - Prof. Christian Terwiesch (Wharton Business School, University of Pennsylvania)
MB – 755
MANUFATURA OPERAÇÃO ENXUTA e
JUST-IN-TIME
Professor: Rodrigo A. Scarpel
rodrigo@ita.br
www.mec.ita.br/~rodrigo
• Princípio chave de uma operação enxuta: ELIMINAR TODOS OS DESPERDÍCIOS
Superprodução (“match” oferta e demanda)
Tempo de espera (devido ao não balanceamento da linha)
Transporte (devido a um layout problemático)
Processamento (por causa de atividades que não agregam valor)
Movimentação (devido a estações de trabalho mal projetadas)
Produtos defeituosos (devido a problema de qualidade)
Introdução:
Estoque de matéria-prima, WIP e produtos acabados
(devido aos altos tempos de
atravessamento, problemas de
qualidade, quebra de
máquinas, alto tempo de setup,
entre outros)
Os pilares da operação enxuta:
ESTABILIDADE:
Trabalho padronizado Kaisen Heijunka
Just-in-time Jidoka
• Fluxo contínuo
• Tempo takt
• Sistema puxado
• Pequenos lotes
• Parar e notificar
anormalidades
• Autonomação
(self working)
Objetivo: A melhor qualidade, o menor custo e lead time mais curto
CLIENTE
Foco no cliente: mapeamento da
cadeia de valor
Sem anormalidades (pokayoke)
Com qualidade (TQM)
Muito organizado (5s)
Melhoria contínua
(PDCA)
Nivelamento da
produção
Andon
MPT
Manufatura celular
SMED (set up reduzido)
Controle kanban
Separe, organize, limpe,
padronize e sustente
• É o primeiro passo na aplicação da abordagem
enxuta
• Objetiva entender o fluxo de materiais e
informação a medida que se agrega valor a um
produto ou serviço
• É similar ao mapeamento do processo, mas
difere em quatro aspectos:
1. Utiliza uma gama maior de informações do
que o mapeamento do processo
2. Alcança geralmente um nível mais alto (5 a
10 atividades)
3. Possui um escopo mais amplo (pode
abranger toda cadeia de suprimentos)
4. Pode ser utilizado para identificar onde
focalizar o aprimoramento de atividades
futuras.
Mapeamento da corrente de valor:
Exemplo:
Abordagem tradicional x JIT:
“Sistema empurrado”
“Sistema puxado”
• É o método de operacionalizar o sistema de planejamento e controle puxado.
• Há diferentes tipos de kanban:
• Kanban de movimentação ou transporte: usado para avisar o estágio anterior que o material pode ser
retirado do estoque e transferido para uma destinação específica.
• Kanban de produção: é um sinal para um processo produtivo de que ele pode começar a produzir um
item para que seja colocado em estoque
• Kanban do fornecedor: usado para avisar ao fornecedor que é necessário enviar material
• Exemplo (sistema de cartão único):
Controle kanban:
• Cálculo do número de kanbans (contêineres padrão) entre centros de trabalho:
• Exemplo:
Há 2 centros de trabalho adjacentes (um usuário e o outro produtor). A taxa de produção do centro de
trabalho usuário é de 175 peças por hora. Cada contêiner padrão contém 100 peças. É necessária uma
média de 1,10 hora para um contêiner concluir o ciclo inteiro. Considere P = 0,25.
Controle kanban:
N: Número total de kanbans entre dois centros de trabalho
U: Índice de utilização do centro de trabalho (ex: peças/h)
T: Tempo médio transcorrido necessário para que um contêiner conclua o ciclo inteiro
P: Variável indica a eficiência do sistema (0: eficiência perfeita, ..., 1: ineficiência total)
C: Capacidade do contêiner padrão (em número de peças)
3,0 contêineres
• Heijunka é a palavra japonesa para o nivelamento do planejamento da produção.
• Com o nivelamento da produção, objetiva-se equalizar o mix de produtos fabricados em longo do dia.
• Exemplo:
Programação nivelada:
Se possível com sincronização:
Takt time (A) = 8*52 / 150 = 2,74 min
Takt time (B e C)= 8*52 / 50 = 8,32 min
Alternativa: ABACAABACAABACA...
(repetida a cada 8,32 min)
Fechamento:
• Leitura:
Stevenson (Operations Management): Capítulo 15
Slack, Chambers e Johnston (Administração da Produção): Capítulo 15
Corrêa e Corrêa (Administração de Produção e de Operações): Capítulo 19
OBSERVAÇÃO
Este material refere-se às notas de aula do curso MB-755 (Gestão de
Operações) do Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA). Não
substitui o livro texto, as referências recomendadas e nem as aulas
expositivas. Este material não pode ser reproduzido sem autorização
prévia do autor. Quando autorizado, seu uso é exclusivo para
atividades de ensino e pesquisa em instituições sem fins lucrativos.
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