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METODOLOGIA ATIVA DE ENSINO-

APRENDIZAGEM NO ENSINO DE

OPERAES DE MANUFATURA: O USO

DO OPT GAME EM ABORDAGENS DA

TEORIA DAS RESTRIES

Elisandro Joao De Vargas (UNISINOS )

[email protected]

Jocimara de Lima Mauer (UNISINOS )

[email protected]

MARCELO ALVES DE SOUZA (UNISINOS )

[email protected]

Jayme Diego Silva Peixoto (UNISINOS )

[email protected]

Davenilcio Luiz de Souza (UNISINOS )

[email protected]

Desenvolver meios que instiguem os alunos a querer aprender e

construir seu prprio conhecimento so particularidades que

contribuem para o avano da educao. Este artigo objetiva com o uso

da metodologia ativa de ensino-aprendizagem na applicao do jogo

OPT Game para elucidar abordagens da Teoria das Restries (TOC)

e avanar os conhecimentos de alunos relacionados a melhoria da

gesto das prticas de operaes de manufatura. Caracteriza-se uma

pesquisa aplicada de objetivo exploratrio, descritivo e explicativo

pela tcnica de simulao aplicada a uma turma de alunos mestrandos.

Os resultados demonstram que o uso do game auxiliou no

entendimento de alguns conceitos da TOC, os alunos se sentiram

motivados e consideraram importante o uso deste tipo de metodologia

como instrumento para a ampliao do seu conhecimento.

Palavras-chave: Teoria das Restries, Metodologia Ativa de Ensino-

Aprendizagem, OPT Game, Operaes de Manufatura

XXXVI ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCO Contribuies da Engenharia de Produo para Melhores Prticas de Gesto e Modernizao do Brasil

Joo Pessoa/PB, Brasil, de 03 a 06 de outubro de 2016.


Joo_Pessoa/PB, Brasil, de 03 a 06 de outubro de 2016. .

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1. Introduo

Repensar as formas de construir o conhecimento uma provocao, um desafio que deve ser

considerado no presente e no futuro entre os docentes e discentes. Conforme Bouyer, Sznelvar

e Costa (2005), algumas pesquisas enfatizam que os professores do ensino de operaes vm

se preocupando com os mtodos de ensino e os recursos didticos, visto que estas disciplinas

possuem carter prtico, ensejando a necessidade de adequar e aprofundar o uso de cenrios

que atuem no auxlio de gerar conhecimento para os estudantes e profissionais do futuro.

Umas das maneiras de promover o ensino a introduo da metodologia ativa de ensino-

aprendizagem. Esta metodologia enfatiza no aluno o foco principal, envolvendo-o ativamente

na construo do prprio conhecimento e na gerao de conexes entre os estudos. Entre as

distintas maneiras de ser aplicada a metodologia ativa, uma delas os jogos de simulao. As

tecnologias computacionais que representam ambientes artificiais e possibilitam desenvolver

eventos, simulando-os rapidamente no tempo e no espao, permitindo aos estudantes e

profissionais testar inmeros situaes, explorar novas estratgias, contribuindo para a

compreenso dos fatos que acontecem ao longo da simulao (FIGUEIREDO, 2010). Tais

relaes so cruciais na Engenharia de Produo para o desenvolvimento de prticas e uma

melhor gesto e modernizao dos ambientes empresariais.

Relacionada as operaes, entre os diversos assuntos est situada a necessidade de

entendimento dos conceitos da Teoria das Restries (TOC). Sua compreenso algo impar

para a construo de organizaes capazes de atingir resultados que s levem em direo sua

meta, s permitam gerar ganho e promova melhoria contnua. Dessa maneira, os conceitos da

TOC podem ser melhor entendidos quando inseridos em um ambiente de simulao, onde o

aluno o ator principal de seu aprendizado, explorando fatos, procedimentos e conceitos sob

seu domnio (FIGUEIREDO, 2010).

Neste sentido, este artigo visa suprir a importncia do uso da metodologia ativa no ensino em

operaes. Caracteriza-se uma pesquisa aplicada, de objetivo exploratrio, descritivo e

explicativo pela tcnica de simulao aplicada a uma turma de alunos mestrandos. O objetivo

principal demonstrar por meio do uso da metodologia ativa de ensino-aprendizagem, na

aplicao do jogo OPT Game, para elucidar abordagens da Teoria das Restries e avanar os

conhecimentos de alunos relacionados a melhoria da gesto das prticas de operaes. Os

objetivos especficos so: (i) elucidar as abordagens da TOC relacionadas a: os cinco passos



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de focalizao; os indicadores globais e operacionais; as nove regras que visualizam a meta da

empresa; o tambor-pulmo-corda e o processo de sincronizao da produo; (ii) criar

conexes entre o uso do game, as abordagens da TOC e a repercusso nas operaes; e, (iii)

demonstrar ilustrativamente a utilizao do jogo OPT Game, apresentando um estudo

aplicado.

Os resultados obtidos demonstram que os alunos se sentiram motivados durante a execuo

do jogo. Possibilitou ampliar conhecimentos, vivenciando na prtica simulada as teorias e a

inter-relao existente no ambiente produtivo. Sendo considerado algo importante de ser

aplicado como meio alternativo na construo da aprendizagem.

As demais partes do artigo so compostas pelo referencial terico; mtodo; desenvolvimento

do game; estudo aplicado e consideraes finais.

2. Referencial Terico

2.1. Metodologia de Ensino-Aprendizagem Ativa e a Conjuntura da TOC na Educao

Conforme Wals (2014), esto surgindo novas formas de aprendizagem e abordagens que se

denominam Aprendizagem Ativa. A metodologia da aprendizagem ativa, na concepo de

Bonwell e Eison (1991), refere-se a estratgias de ensino quando o aluno conquista maior

autonomia no seu processo de aprendizado, em que o aluno contribui desenvolvendo

conexes entre novos contedos e teorias antigas e maior estimulo na participao em sua

prpria aprendizagem.

Os autores Barbosa e Moura (2013), discorrem que ao invs do aluno receber o contedo de

maneira passiva ele estimulado a construir seu conhecimento, o professor atua como

mediador, supervisor e um orientador que contribui para o processo de aprendizagem. Para

isso, Vigotsky (2010), colabora mencionando que o professor do ensino superior deve ser um

agente mediador no processo de ensino-aprendizagem, desta maneira, propondo desafios aos

seus acadmicos.

Goldratt j propunha a utilizao de vrios instrumentos funcionais para a aprendizagem da

TOC, como jogos que demonstram os sistemas produtivos, livros em forma de romance

explicitando os temas centrais de sua Teoria, vdeos educacionais como o A Meta e

softwares educacionais que o caso do OPT Game que demonstra o encadeamento entre os



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indicadores operacionais e globais, as regras do Optimized Production Technology (OPT),

tambor-pulmo-corda e sincronizao da produo e o processo de focalizao da TOC

(ANTUNES JR, 1998).

2.1. Do OPT (Optimized Production Technology) TOC (Teoria das Restries)

Foi nos anos 70 que Elyahu M. Goldratt (1947-2011) desenvolveu o sistema de programao

denominado OPT (RODRIGUES, 1990). To somente foi em 1985 que o software se utilizou

do conceito de pulmo de tempo (GOLDRATT, 1988), pela introduo de vrios princpios

que vieram a construir o pensamento OPT (RODRIGUES, 1990). Assim, em 1984 em

conjunto com Jeff Cox, Goldratt editou o livro A Meta, que apresenta em forma de um

romance, a aplicao prtica dos princpios do OPT (GOLDRATT; COX, 2011).

Em meio a vrias palestras em universidades americanas e europeias divulgando suas

tcnicas, Elyahu M. Goldratt, por intermdio de sua empresa Creative Output desenvolveu um

simulador the game, simulando e interagindo na prtica os problemas cotidianos de uma

fbrica (RODRIGUES, 1990). No ano de 1985 o software OPT foi vendido, a partir deste

momento Goldratt avana em termos de ideias surgindo a TOC que amplia o pensamento

OPT, passando a ser visto como vendedor de ideias (RODRIGUES, 1990). Assim, a TOC

pode ser entendida como uma metodologia sistmica de construo e soluo de problemas

(MABIN; BALDERSTONE 2003) em uma perspectiva de olhar sistmico integrado

(GUPTA; BOYD, 2008).

3. Mtodo

O artigo caracterizado pelo mtodo de modelagem, pela tcnica de simulao, de carter

aplicado com objetivo exploratrio, descritivo e explicativo. Isso dar-se- por, procurar

oportunizar a gerao do conhecimento no decorrer de sua aplicao em situaes dinmicas e

interativas, partindo de teorias e leis que procuram auxiliar na explicao dos fenmenos,

considerando que procura ampliar e explicar ideias em um primeiro momento da investigao,

na descrio de caractersticas acerca do evento, identificando quais os fatores que sustentam

e explicam de maneira mais profunda as ocorrncias desses eventos (MIGUEL et al., 2012).

O desenvolvimento do jogo proposto utiliza de referencial terico acerca de prticas de gesto

de operaes, que passam a ser introduzidas em meio a explicaes dos comandos, das

variveis e regras do jogo. De maneira acessvel, durante o desenvolvimento do jogo



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relacionado a teoria acerca das abordagens voltada aos cinco passos de focalizao; os

indicadores globais e operacionais; as nove regras de visualizam a meta da empresa; o

tambor-pulmo-corda e o processo de sincronizao da produo.

O estudo aplicado apresenta as consideraes dos alunos mestrandos em Engenharia de

Produo, perodo 1/2015, de uma universidade Z, que utilizaram o OPT Game na elucidao

de conhecimentos sobre abordagens da TOC. Finalizada atividade (julho/15), os alunos

foram convidados a responder um questionrio com 7 perguntas fechadas, utilizando a escala

Likert de 1 a 5, sendo 1 discordo totalmente e 5 concordo totalmente, perguntas e

resultados constam na Tabela 1; e, uma pergunta aberta Na sua opinio, quais foram os

pontos positivos e negativos, facilidades e dificuldades encontradas no desenvolver do jogo?.

Os resultados so discutidos na subseo 4.3.

4. O Jogo OPT Game

O game era disponibilizado por Goldratt ao final de suas palestras com o objetivo de

demonstrar os conhecimentos apresentados, ilustrando o mundo das empresas com suas

tpicas atividades de manufatura, cujo objetivo principal ao final obter o mximo de lucro.

Mesmo se tratando de um jogo com alguns anos de criao, o OPT game consegue manter os

desafios rotineiros de alguns ambientes produtivo. O jogo exige o comando por teclado e a

instalao em equipamento com verso Windows XP.

4.1. As ferramentas e regras do jogo

Ao iniciar o jogo estar disponvel cinco escolhas para o usurio: 1 iniciar o jogo; 2

autoajuda; 3 designar novos parmetros para o jogo; 4 executar jogo com os novos

parmetros; 5 sair do jogo.

As regras ser atendido na simulao segue o Quadro 1 e Figura 1.



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Quadro 1: Regras do jogo OPT Game

Fonte: Muller et al. (1995)

Figura 1: Tela do jogo OPT Game




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As instrues de comando do jogo constam no Quadro 2.

Quadro 2: Instrues do painel de comando do OPT Game

4.2. Execuo do jogo

O enfoque do jogo visa analisar: (i) qual a estratgia a ser utilizada que maximize os lucros

considerando os custos de MP, os tempos e os valores de venda; (ii) qual ou quais as

restries existentes no sistema; e, (iii) quais as estratgias a serem adotadas em termos de

programao e sequenciamento que informem o mix, o quanto e como deve ser produzido.

O primeiro passo ser a identificao da restrio do sistema. O desenvolvimento de uma

tabela contendo os produtos e as mquinas com os tempos de processamento e de setup

possibilita identificar qual equipamento que restringe o sistema no aumento do ganho. Para

isso, pode ser utilizado o auxlio das cinco etapas de focalizao da TOC, conforme Quadro 3.



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Quadro 3: Instrues do painel de comando do OPT Game

Fonte: Goldratt e Cox (2011); Goldratt e Fox (1989); Antunes Jr. (1998)

O segundo passo identificar entre os produtos as margens que cada um disponibiliza, sendo

executado entre a relao do preo de venda menos os custos das MPs. Entretanto, se no

medir adequadamente o sistema estar-se- desperdiando o aumento do ganho. Isso

importante, visto que analisar unicamente o resultado das margens estar-se- direcionando

para a viso do mundo dos custos, e o que se busca resultados que levem ao mundo dos

ganhos. Para isso, necessria a identificao da relao das margens de cada produto em

relao ao tempo de utilizao de cada produto na mquina restritiva, o resultado ser o $

minuto que cada produto contribui na gerao de ganho na restrio, o que deve ser explorado

no direcionamento no momento das vendas dos produtos (P:P1, P:P, P2:P1, P1:P:P2).

Para o entendimento desta lgica, a TOC possui as classes de indicadores locais e globais.

Para Goldratt e Cox (2011), a meta da empresa ganhar dinheiro hoje e no futuro, e para

controlar o rumo da meta da empresa adequadamente, a meta relacionada com os

indicadores auxiliando na anlise qualitativa e quantitativa, desdobrado em indicadores

globais e indicadores operacionais (ANTUNES JR, 1998), visto que so os tipos de medidas e

a forma de medir que demonstra se est no rumo projetado. De acordo com a declarao de

Goldratt (1991, p. 28) diga-me como me medes e te direi como me comportarei, se me

medires de forma ilgica no reclame de comportamento ilgico, demonstra exatamente a

importncia em apresentar coerncia quanto as medies. O Quadro 4 ilustra esses

indicadores.



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Quadro 4: Indicadores Globais da TOC

Fonte: Goldratt e Cox (2011); Goldratt e Fox (1989); Antunes Jr. (1998); Rodrigues (1990)

Os indicadores globais so considerados de nvel mais estratgico, seu elo de ligao com os

nveis gerenciais traduzido pelos indicadores locais, conforme o Quadro 5.

Quadro 5: Indicadores Locais da TOC

Fonte: Goldratt e Cox (2011); Goldratt e Fox (1989); Antunes Jr. (1998); Rodrigues (1990)

considerado importante o entendimento da existncia de correlao entre os indicadores

globais e operacionais, onde o acrscimo de um pode provocar o decrscimo ou at o

acrscimo de outro. Goldratt (1991) e Goldratt e Cox (2011) reforam que o ganho deve ser

considerado o principal elemento, seguido do inventrio que reflete no ganho e por ltimo a

despesa operacional, considerada lgica do mundo dos ganhos.

O mundo dos ganhos procura proteger o ganho pela proteo do elo mais fraco que determina

a resistncia da corrente, denominado de mundo das variveis dependentes em que a melhoria

do sistema realizada por melhorias na restrio, que em contraposio, o mundo dos custos

procura controlar o custo (GOLDRATT, 1991), pela reduo dos custos alocado ao produto,

constituindo pontos divergentes de olhar sobre a organizao (LACERDA; RODRIGUES,

2007). O mundo dos custos visualiza as despesas operacionais; ganho; e, inventrio como

sequncia de prioridade, na soma dos timos locais para se chegar ao timo global

(GOLDRATT, 1991).



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No terceiro passo necessria a reflexo: como ser desenvolvida a programao e

sequenciamento da produo. Para auxiliar neste entendimento, Goldratt e Cox (2011) fazem

algumas indagaes sobre: (i) qual a meta de uma empresa e quem a determina?; (ii) como

saber se a meta da empresa est sendo alcanada? (iii) como determinar aes locais que

auxiliem ao alcance do timo global?, onde fundamenta a mxima a soma dos timos locais

no igual ao timo global. Assim, Goldratt formaliza 9 regras que vislumbram a meta da

empresa conforme Quadro 6.

Quadro 5: Regras que vislumbram a meta da empresa

Fonte: Rodrigues (1990); Blackstone (2013)

Conforme a explanao das nove regras, para a obteno mxima do ganho, o equipamento

restritivo o que determinar a programao e o sequenciamento dos demais equipamentos.

A perda de tempo no recurso restritivo ser uma perda para o sistema todo, refletindo em uma

reduo do ganho mximo. Ser necessria uma sincronizao, que identifique o recurso

crtico e adeque o fluxo produtivo a velocidade do mesmo. Para minimizar este fato,

necessria a realizao de poucos setup e ao mesmo tempo as peas devem ter lotes de

transferncia diferentes dos de processamento.



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Uma maneira de organizar construir uma tabela contendo as operaes das mquinas

restritiva, tempo de setup, tempo de processamento, quantidade a processar e uma coluna final

contendo os resultados entre a multiplicao da quantidade com o tempo de processamento e

a soma do tempo de setup. O resultado das somas ser o tempo total ocupado do equipamento,

considerando que o equipamento opera por 8 horas, 5 dias por semana em 6 semanas. Isso

resulta na capacidade total, podendo ser encontrado a percentagem de ocupao deste

equipamento, quanto maior a utilizao, melhor.

No quarto passo, para auxiliar na construo, a utilizao do Tambor-Pulmo-Corda (TPC) e

o gerenciamento de pulmes (GP), importante. O TPC se desenvolveu pelas experincias de

Goldratt com seu software OPT ao visualizar que nem todos os equipamentos necessitavam

ser utilizados 100% do tempo (GOLDRATT, 1988). O TPC representa o princpio elementar

da TOC que visa: otimizar o sistema de produo conforme a capacidade de cada recurso

(SOUZA, 2005), servindo de instrumento de programao onde o posto de trabalho mais lento

(ou o mercado, caso os postos de trabalho possuam capacidade superior), ditam o ritmo dos

demais equipamentos evitando o acumulo de estoques sem necessidade (BLACKSTONE,

2013). A lgica TPC explicada no Quadro 7

Quadro 5: Regras que vislumbram a meta da empresa

Fonte: Goldratt (1991); Skikanth (2013)

Para Blackstone (2013), existem poucos recursos com restrio dentro de uma fbrica, que

determinaro o ritmo global tambor, sendo que, para no correr o risco de parar um CCR,

cria-se antes dele um pulmo, sendo a entrada de material controlada conforme vai se

efetuando o consumo no recurso restritivo corda. O CCR corresponde aos recursos com

restrio de capacidade que esto no limiar para se tornarem gargalos, logo carecem de

ateno e aprimoramento juntamente com os recursos gargalos (GOLDRATT; COX, 2011).

Tal limiar motivado pela variabilidade dos sistemas e flutuaes de demanda, mas que, em

mdia, possuem capacidade superior a demanda (ANTUNES JR, et al., 2008).



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No quinto passo, considerando que o jogo possui por objetivo o mximo de ganho final,

caixa liquido, importante programar as compras de MP, para que ao final do jogo as

sobras sejam nulas ou mnimas. Para essa construo uma tabela contendo as quantidades

programadas e as necessidades de MPs suficiente.

Ao final, considerando que chegar ao final da sexta semana, ser exibido um relatrio

financeiro, contendo: lado esquerdo, cor azul: dados do caixa inicial, caixa ao final do jogo,

receita com vendas, despesas com MP, despesas operacionais e o fluxo de caixa lquido; lado

esquerdo, cor magenta: total de produtos vendidos de P, P1 e P2; lado direito, cor

magenta: resultado de operao das mquinas verde e azul, em percentual considerando o

tempo em produo, o tempo em setup e o tempo vago. Estas informaes so representadas

pela Figura 2.

Figura 2: Tela final do resultado do jogo


Caso no tenha chegado ao final da sexta rodada ser exibido uma tela com a frase: voc

deve ter ido falncia, isso acontece com os melhores de ns. Isso representa o que Goldratt

imaginava, muitos quebrariam, por consequncia, o jogo sugere entrar em contato com

algum consultor. Por se tratar de uma simulao, possvel tentar novamente.

Com o auxlio dos passos descritos possvel obter um melhor resultado simulado, por

consequncia uma melhor preparao para assumir a realidade nas organizaes, desenvolver

prticas e melhorar a gesto e modernizao dos ambientes empresariais.

4.3. Apresentao do Estudo Aplicado



13

A aplicao do OPT Game ocorreu com 15 mestrandos. Foram realizadas as explicaes dos

conceitos relativos a TOC; posteriormente a aplicao do jogo em equipes de trs

participantes, com o tempo de duas semanas para a execuo e o desenvolvimento de um

relatrio contemplando as principais etapas utilizadas para chegar ao ganho e a resposta a: (i)

qual o mix a ser produzido; (ii) quanto produzir; e, (iii) como produzir. Posteriormente, foi

conduzido a apresentao dos resultados obtidos, na explorao de dvidas e questionamentos

entre docentes e discentes. Por fim, foram aplicadas perguntas, conforme descrito no mtodo

e Tabela 1, que contm os resultados.

Tabela 1: Resultado pesquisa com os alunos

Obteve-se retorno de 11 respondentes. Os resultados demonstram que, relacionado a pergunta

1, a maioria dos estudantes concordam com o uso de ferramentas de ensino-aprendizagem e

sentiram-se motivados ao realizar a atividade, neste caso o game, para a construo do seu

aprendizado. Para a pergunta 2, em algumas abordagens o game auxiliou no entendimento dos

conceitos estudados, com necessidade de melhoria no subitem 2.2 e 2.3.



14

Relacionado a pergunta aberta: Na sua opinio, quais foram os pontos positivos e negativos,

facilidades e dificuldades encontradas no desenvolver do jogo?, se obtm as seguintes

reflexes: o jogo auxiliou na aplicao da teoria na prtica dos conceitos. Sendo que a

existncia de explicaes sobre como funciona o jogo e as teorias relacionadas, podem

auxiliar no entendimento dos conceitos e a obter melhores resultados no jogo. Cita-se a

importncia de atualizao do jogo, contendo outras variveis podem tornar o jogo ainda mais

dinmico, principalmente acerca dos conceitos que no foram atendidos com o uso do game.

6. Consideraes Finais

Neste artigo foi apresentado o OPT Game como alternativa para auxiliar no ensino-

aprendizagem de prticas em operaes acerca de abordagens relacionadas a TOC. O OPT

Game possibilita desenvolver estratgias que levam a maximizao dos lucros em um

ambiente fictcio, em que o aluno pode identificar o que restringe o sistema e promover

mecanismos que determinem o melhor mix de produtos, o quanto produzir e como produzir,

de acordo com as variveis disponveis no jogo. Durante a execuo do jogo, o aluno levado

a aplicar os conceitos relativos aos cinco passos de focalizao, os indicadores globais e

operacionais sob a viso do mundo dos ganhos, as nove regras que vislumbram a meta da

empresa, o tambor-pulmo-corda e o gerenciamento de pulmo, exercitando na prtica os

conceitos tericos, facilitando a efetividade da aprendizagem.

O estudo aplicado deste artigo demonstra resultados positivos para maior parte dos alunos.

Em uma escala de 1 ponto (discordo totalmente) a 5 pontos (concordo totalmente), as

respostas obtidas apresentam mdia de: sobre a motivao ao estar realizando a atividade, 4,6

pontos; quanto ao auxlio do jogo no entendimento de abordagens da TOC, 4 pontos; e, sobre

a importncia do uso de game para o desenvolvimento da aprendizagem, 4,7 pontos. As

reflexes sobre a pergunta aberta: quais os pontos positivos ou negativos, facilidades ou

dificuldades enfrentadas durante o jogo?; o uso do game auxiliou na consolidao da

aprendizagem; e, prope a necessidade de existir meios que auxilie e facilite o entendimento

do jogo de maneira inter-relacionada com a teoria. Este comentrio refora a importncia da

proposta apresentada neste artigo.

Por fim, o OPT Game representa uma das maneiras de aprendizagem ativa entre outras

existentes. Sugere-se o uso de outras metodologias complementares assim como o



15

aprimoramento do desenvolvimento dessa simulao, principalmente relacionado aos

indicadores globais e operacionais, alm da aplicao prtica, por exemplo, do game com o

auxlio desse artigo para complementar os conhecimentos dos alunos.

REFERNCIAS

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