Mono Versao Final

5/9/2018 Mono Versao Final - slidepdf.com

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RESUMO

O controle da produção, como função organizacional, representa um papel-chave nodesempenho das organizações. Um sistema de controle da produção bem planejadodeve ser capaz de fornecer aos tomadores de decisão as informações e os

mecanismos de controle adequados e no momento necessário, para ogerenciamento eficiente de recursos limitados.

O presente trabalho tem como escopo o desenvolvimento conceitual de um sistemade planejamento, programação e controle da produção em uma empresa dereciclagem de resíduos plásticos de pequeno porte. São apresentados o sistema decoleta de dados e os mecanismos de controle.

Para a introdução do trabalho foi feita uma pequena revisão bibliográfica, contendoos principais conceitos relacionados à gestão da produção. Em seguida seapresentou o processo produtivo da empresa estudada e algumas consideraçõespertinentes à gestão da produção. Posteriormente foram apresentados o sistema decoleta de dados e os mecanismos de controle propostos.

Uma característica que torna o problema interessante são as restrições nosequenciamento das ordens em um dos recursos produtivos. Tais restrições levarama uma solução que se diferencia da abordagem clássica dos sistemas MRPII. Adiferenciação se dá pelo tratamento dos problemas de sequenciamento no momentoda geração do plano mestre de produção.

A principal validade do trabalho proposto reside na intenção de dar início àformalização das atividades de PCP na empresa em questão e orientar o futurodesenvolvimento de ferramentas de apoio e softwares adequados às suas

necessidades.Palavras-chave: Gestão da produção. Sistemas de PCP. Setup dependente dasequência.

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LISTA DE FIGURAS:

Figura 01 – Relacionamento entre a função produção e as algumas das funções de

uma organização ................................................................................................................ 16

Figura 02 – Hierarquização das decisões de produção ..................................................... 17Figura 03 – Estrutura típica de um sistema MRPII ............................................................. 18

Figura 04 – Registro Básico – MPS ................................................................................... 22

Figura 05 – Registro Básico – MRP ................................................................................... 27

Figura 06 – Balanço para cálculo do estoque projetado .................................................... 28

Figura 07 – Liberação de ordens planejadas para um lead time de 3 períodos ................ 29

Figura 08 – Classificação dos sistemas de programação da produção com capacidade

finita .................................................................................................................................... 36

Figura 09 – Macro fluxo de processos da empresa estudada ........................................... 38

Figura 10 – Tabela de separação de materiais .................................................................. 39

Figura 11 – Linha de moagem PP/PEAD ........................................................................... 41

Figura 12 – Aglutinador ...................................................................................................... 43

Figura 13 – Estrusora ......................................................................................................... 44

Figura 14 – Granulador ...................................................................................................... 44

Figura 15 – Modelagem do sistema de produção .............................................................. 47

Figura 16 – Sistema de coleta de dados e liberação de ordens de produção ................... 49

Figura 17 – Cartão de controle ilustrativo .......................................................................... 50

Figura 18 – Legenda para o modelo de decisão do mix .................................................... 58Figura 19 – Dados de compra e venda dos produtos ........................................................ 58

Figura 20 – Disponibilidade mensal dos recursos .............................................................. 59

Figura 21 – Utilização dos recursos por produto ................................................................ 60

Figura 22 – Produtividade dos recursos por produto ......................................................... 60

Figura 23 – Quantidades ótimas e lucros máximos ........................................................... 61

Figura 24 – Percentual de utilização dos recursos ............................................................ 61

Figura 25 – Quadro de períodos de tempo e posições no GLSP ................................ ...... 62

Figura 26 – Divisão em macro e micro períodos e sequência de produção ...................... 63

Figura 27 – Distribuição das quantidades demandadas ao longo da sequência de

produção ............................................................................................................................ 64

Figura 28 – Distribuição das quantidades seqüenciadas ao longo dos sub-períodos ....... 64

Figura 29 – Registro MRP: Item pai e item filho ................................................................. 66

Figura 30 – Alterações nos itens pai e filho ....................................................................... 67




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LISTA DE SIGLAS:

ATSP-ST – Asymmetric Traveling Salesman Problem - Setup Times

CEMPRE – Compromisso Empresarial para a Reciclagem

CRP – Capacity Requirements Planning

EDD – Earliest Due Date

ERP – Enterprise Resources Planning

GLSP-ST – Generic Lot Sizing and Scheduling Problem - Setup Times

HPP – Hierarchical Production Planning

JIT – Just in Time

MPS – Master production scheduling

MRP, MRP I –Material Requirements Planning

MRPII – Manufacturing Resources Planning

ONG – Organização Não-Governamental

PCP – Planejamento e Controle da Produção

PEAD – Polietileno de Alta Densidade

PET – Politereftalato de etileno

PP – Polipropileno

RCCP – Rough Cut Capacity Planning

SPT – Shortest Operation Process-Time

S&OP – Sales and Operations Planning

UFMG – Universidade Federal de Minas Gerais




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SUMÁRIO

Resumo ................................................................................................................................... 04Lista de Figuras ...................................................................................................................... 05Lista de Siglas ...................................................................................................................... 06

Sumário ................................................................................................................................... 07

1 INTRODUÇÃO ....................................... ............................................................................. 09

1.1 Diagnostico do Problema ............................................................................................ 091.2 Objetivo do Trabalho ............... .................................................................................... 111.2.1 Objetivos Gerais .......................................................................................................... 111.2.2 Objetivos Específicos .................................................................................................. 111.3 Justificativa .............. ........................................................ ............................................ 121.4 Limitações do estudo ........................................... ....................................................... 13

2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ............................................................................................... 14

2.1 Princípios básicos de gestão da produção ................... ............................................... 142.2 Sistemas de gestão da produção ..................................................................... ........... 142.2.1 Horizontes de Planejamento e Níveis de decisão ............................................ ........... 162.2.2 Sistema de previsão da demanda .................................................................... ........... 182.2.3 Sistema de planejamento agregado ............................................................................ 192.2.3.1 Nivelamento da produção x Acompanhamento da demanda ...................................... 202.2.4 MPS – Planejamento mestre de produção (Master Production Scheduling)

...............21

2.2.5 Sistema de MRP (Material Requirements Planning) ................................................... 232.2.5.1 Demanda dependente e demanda independente ....................................................... 232.2.5.2 Itens pais, itens filhos e estrutura de produto .............................................................. 24

2.2.5.3 Explosão de necessidades brutas de materiais .......................................................... 252.2.5.4 Explosão de necessidades líquidas de materiais ........................................................ 262.2.5.5 Registro básico do MRP .............................................................................................. 272.2.6 MRP II .......................................................................................................................... 292.2.6.1 CRP – Planejamento de Necessidades em Capacidade (Capacity Requirements

Planning) ................................................................................................................... 302.2.6.2 RCCP – Planejamento grosseiro de capacidade (Rough Cut Capacity Planning) ...... 312.2.7 Sistema de Programação do chão-de-fábrica ............................................................. 312.2.7.1 Sistemas de Programação da Produção com Capacidade Finita ............................... 32

3 METODOLOGIA ................................................ ................................................................. 36




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4 ESTUDO DE CASO ............................................................................................................ 37

4.1 Caracterização da empresa ..................................................................... ................... 374.2 O processo produtivo da empresa .............................................................................. 384.3 O sistema de coleta de dados do chão-de-fábrica ...................................................... 45

4.3.1 Motivações ........................................... .................................................... ................... 454.3.2 Funcionamento do sistema e indicadores de desempenho ........................................ 464.4 Mecanismos de controle do sistema proposto ............................................................ 554.4.1 Justificativas para a adoção de uma estratégia mista ................................................. 554.4.2 Descrição dos procedimentos ..................................................................................... 564.4.2.1 Decisão do mix de produção ....................................................................................... 564.4.2.2 Sequenciamento das ordens de produção .................................................................. 614.4.2.3 Integração ao MPS/MRP ............................................................................................. 66

5 CONCLUSÃO ..................................................................................................................... 68

6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................ ........................................ 69




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1 – INTRODUÇÃO

1.1 – Diagnóstico do problema

O presente trabalho trata da gestão da produção em uma unidade industrial

de reciclagem de resíduos plásticos. A seguir será feita uma breve descrição do

processo com intuito de caracterizar o problema. Posteriormente, neste trabalho, o

processo será descrito mais detalhadamente.

O processo de recuperação ou reciclagem mecânica de plásticos consiste,

grosso modo, nas seguintes etapas: separação ou triagem, moagem/lavagem e

aglutinação/extrusão.

Na etapa de triagem, os materiais são classificados de acordo com o tipo de

plástico e por gama de cor. Nesta etapa também são retiradas impurezas como

metais, rótulos, tampas e materiais contaminados.

Na etapa de moagem/lavagem ocorre a fragmentação dos resíduos plásticos

em pequenas partes através de um moinho de facas rotativas e posterior lavagem

em um tanque para remoção de impurezas. Após certo período o tanque é lavado

para remoção do acúmulo de resíduos CEMPRE (1998).

Na etapa de aglutinação/extrusão, os materiais plásticos previamente moídos

são aquecidos e fundidos para a formação de uma massa plástica. Esta massa

plástica é resfriada em uma banheira d’água e picotada, formando pellets (grãos

plásticos) CEMPRE (1998).

De particular interesse à gestão da produção é a forma como os diferentes

tipos de materiais, separados em suas respectivas gamas de cores, são

sequenciados no moinho fragmentador.

O sequenciamento dos lotes de produção deve seguir uma ordem no moinho,

de modo a evitar a contaminação residual entre materiais de tonalidade clara e




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materiais de tonalidade escura. Para evitar tal contaminação, uma sequência

tecnológica foi apontada pelo supervisor de chão-de-fábrica como sendo ideal.

Muito embora a sequência tecnológica seja de fato importante, observou-se

que é possível realizar “quebras” nesta sequência, o que fornece importantes

opções para a programação da moagem.

Na prática, poucas vezes a sequência é obedecida por completo, seja por

falta de matéria-prima em estoque, seja pela necessidade de atender a um

determinado pedido urgente.

Observou-se que os problemas de não execução da sequência tecnológica

estão intimamente ligados ao fato de que não há nenhum tipo de programação econtrole da produção na fábrica.

Devido à inexistência de matéria prima em estoque, o supervisor de produção

se via forçado a, segundo suas próprias palavras, “produzir com o que eu tenho”.

Para evitar situações como esta, é necessário que as informações estejam

disponíveis aos tomadores de decisão no tempo correto. Dessa maneira as devidas

ações gerenciais podem ser tomadas com a antecedência necessária.

A coleta de dados é só uma pequena parte do problema. Para que os dados

se tornem úteis, eles precisam ser contextualizados, dando-lhes significado. Os

dados contextualizados (informações) são então, inter-relacionados, gerando

conhecimento. Por fim, a inteligência se expressa pelo uso do conhecimento para

propósitos que beneficiem a sociedade.

O sistema foi proposto, então, para auxiliar na coleta dos dados de produção

e sua transformação em informação e conhecimento. Com isto pretende-se o auxiliara empresa estudada na tomada de decisões relativas à gestão da produção.




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1.2 – Objetivo do trabalho

1.2.1 – Objetivos gerais

1) Proposição de um sistema de PCP para uma empresa de reciclagemmecânica de resíduos plásticos que considere as restrições de sequenciamento das

ordens de produção na geração do plano mestre de produção.

2) Proposição de um sistema de coleta de dados do chão-de-fábrica,

integrado ao sistema de PCP, de forma que a gestão da produção se dê de forma

mais eficiente.

1.2.2 – Objetivos específicos

1) Fornecer informações relativas à gestão da produção, no momento e local

necessário.

2) Auxiliar o processo de tomada das decisões relacionadas à gestão da

produção.

3) Padronizar o fluxo de informações, materiais e pessoas, o tanto quanto

possível.

4) Padronizar processos de coleta de dados.

5) Determinar pontos de estoque controlado de matérias-primas, materiais emprocesso e produto acabado.

6) Permitir o funcionamento eficiente e suave da função produção.

7) Informar sobre o status corrente de materiais e ordens de compra e produção.

8) Fornecer planos de produção viáveis.

9) Minimizar os custos de estoque.

10) Preparar o sistema para a coleta de dados em tempo real, o máximo possível.




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1.3 – Justi fi cativa

Segundo Maynard (1970) “[...] podemos dizer que o planejamento e controle

da produção é o centro controlador do sistema de comunicações numa fábrica, o

qual coordena as atividades físicas de manufatura e determina sua direção”.

Nesse sentido, a ausência de um sistema que permita planejar decisões

inerentes à produção é o mesmo que gerir a organização sem nenhum controle

efetivo.

A análise da empresa, na qual foram feitos os estudos, constatou que esta

possui poucos ou quase nenhum procedimento que oriente as decisões sobre o que,

quanto e quando produzir. Há também poucos procedimentos de coleta de dados dochão-de-fábrica que fomentem uma gestão eficiente dos recursos.

As decisões de produção são tomadas em curto e curtíssimo prazo, baseadas

somente na experiência do supervisor de produção. Não há nenhuma diretriz que

oriente a tomada de decisão nem tampouco há uma programação das atividades de

produção no médio ou longo prazo.

Alguns resultados diretos observados são:

• Uso ineficiente dos recursos de produção.

• Divergências de opinião sobre o que, quanto e quando produzir.

• Interrupção da produção por falta de recursos ou materiais.

• Baixa utilização da capacidade.

• Falta de coordenação entre os diferentes setores produtivos.

• Falta de coordenação entre as atividades de vendas e de produção.

• Inabilidade em prometer prazos de entrega sem comprometer as atividades

do chão de fábrica.

• Níveis inadequados de estoque em todo o processo, entre outros.

Os impactos das ineficiências listadas acima, sobre os custos da empresa,

reduzem sua habilidade de competir no mercado. Isto, aliado à dificuldade que vem




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sendo encontrada em acessar os canais de distribuição de seus produtos, tem

colocado a empresa em uma situação frágil.

A baixa receita obtida na venda dos produtos, associada ao baixo volume e

alto custo de produção e coordenação, tem levado a uma dificuldade na formação

do capital de giro necessário à operação em nível eficiente.

Segundo Pindyck (2008), “[...] uma empresa pode operar com prejuízo no

curto prazo porque espera auferir lucros no futuro, quando o preço de seu produto

aumentar ou então quando seus custos de produção caírem [...]”.

A justificativa para este trabalho é, então, reduzir os custos de produção e de

coordenação da produção na empresa na qual foram feitos os estudos. Com isto, seespera auxiliar a empresa para que esta possa tratar dos problemas de produção

mais eficientemente, liberando-a, assim, para concentrar seus esforços na obtenção

de melhores margens na venda de seus produtos.

A combinação de maiores receitas e menores custos numa visão de longo

prazo é a meta à qual as empresas que desejam manter-se no mercado devem

perseguir (PINDYCK, 2008).

1.4 – Limitações do estudo

Os sistemas de programação da produção geralmente são adquiridos pelas

empresas sob a forma de softwares comerciais, mais ou menos customizáveis e,

geralmente, estruturados sob a lógica dos sistemas MRP II/ERP.

O presente trabalho, por seu caráter acadêmico, não tem como intenção

apresentar uma solução que seja imediatamente aplicável. Ou seja, muito embora

algumas soluções deste trabalho sejam, de fato, imediatamente utilizáveis pela

empresa, a integração e automatização de alguns procedimentos não foram

realizadas por não ser este o foco do trabalho.




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O presente trabalho também desconsiderou a restrição de funcionamento

alternado entre as duas linhas de produção presentes na fábrica. A justificativa para

este fato é que, com pouco investimento, é possível alterar as condições produtivas

de modo que essa restrição não esteja mais presente.

2 – REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

2.1 – Princípios básicos de gestão da produção

A atividade organizacional de planejamento, programação e controle da

produção é responsável por diversas funções e está intimamente conectada a várias

outras áreas dentro das organizações de manufatura.

Em geral, o controle da produção permeia todas as funções organizacionais,

em maior ou menor intensidade, equilibrando interesses conflitantes.

Segundo Slack et al. (1999) “[...] um plano é uma formalização sobre o que se

pretende que aconteça em determinado momento no futuro”. Entretanto, nada

garante que o que foi planejado irá, de fato, ocorrer.

Vários fatores podem contribuir para que as premissas adotadas no momento

de realização do planejamento de produção se tornem falsas. Como exemplo sepode citar variações quanto à demanda prevista ou ao fornecimento esperado,

quebra de máquinas, absenteísmo, entre outros.

Controle é o processo de lidar com essas variáveis, fazendo ajustes para que

a operação atinja os objetivos estabelecidos no planejamento.

2.2 – Sis temas de gestão da produção

Um sistema pode ser considerado como um grupo ou agregado de partes que

realizam funções. Estas partes interagem entre si formando um todo interligado e

complexo, cujo resultado final é mais do que a simples soma do resultado individual

de cada parte.




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Um sistema de gestão ou controle da produção pode ser visto como um

sistema de informações aplicado, formado por um conjunto de subsistemas, cujo

objetivo é fornecer à gerência uma base para a tomada de decisões relativas à

produção.

Para tanto, este sistema deve considerar informações de diversos setores,

filtrá-las e equilibrar interesses conflitantes das diversas áreas da organização.

Sobre os conflitos de interesses dentro de uma organização Bedworth e

Bailey (1987) afirmam que:

... o pessoal do chão-de-fábrica gostaria de uma programação que sejasuficientemente suave de modo que possa ser atingida mesmo quando as

máquinas quebrarem ou faltarem pessoas... o pessoal de vendas gostariade grandes estoques, especialmente de produtos acabados... o pessoal dosetor financeiro gostaria de uma fábrica enxuta e com baixos níveis deestoque.

Em linhas gerais, uma boa estrutura de controle da produção deve atender os

seguintes requisitos

1. Todas as atividades de planejamento, programação e gerenciamento de

estoques devem estar identificadas, formalmente registradas e devem ser

aplicadas e monitoradas na prática.2. As pessoas responsáveis por tomar as decisões necessárias devem entender

claramente seus papéis, os objetivos de suas decisões, as informações

disponíveis a eles e o procedimento aceito para tomar decisões.

3. As pessoas responsáveis por tomar as decisões devem possuir um sistema

de informações preciso em tempo e conteúdo.

4. Todas as interfaces de atividades organizacionais devem estar satisfeitas com

a função de controle da produção, mitigando a possibilidade de confusão ou

sabotagem das decisões.

A figura 1 ilustra o relacionamento entre as funções de produção com

algumas das demais funções de uma organização.




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Figura 1 – Relacionamento entre a função produção e as algumas das funções de uma

organização. (BEDWORTH; BAILEY; 1987)

2.2.1 – Horizontes de planejamento e níveis de decisão

As decisões do sistema de PCP ocorrem em diferentes horizontes de tempo e

consideram diferentes níveis de agregação de informações. Segundo Corrêa e

Gianesi (2001) “[...] um sistema de PCP deve ser projetado considerando esteconjunto de decisões, bem como a importância relativa de cada nível de decisão

dentro do contexto particular da cada empresa”.

O conceito de HPP – Hierarchical Production Planning (Planejamento

Hierárquico da Produção) propõe a segmentação do problema de planejamento da

produção em subproblemas menores. Os subproblemas são então resolvidos

sequencialmente, do maior horizonte de planejamento para o menor. Cada um

restringe o subproblema hierarquicamente inferior e é realimentado por este.

No processo de planejamento e controle da produção, quanto maior o

horizonte de planejamento, mais agregada é a informação e as decisões sobre as

quais o processo se refere. Segundo Slack et al. (1999) , no longo prazo “[...]a




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ênfase está mais no planejamento do que no controle, porque existe pouco a ser

controlado então”.

Analogamente, quanto menor o horizonte de planejamento, mais

desagregadas as informações necessárias.

A figura 2 representa o conceito de planejamento hierárquico numa

manufatura típica. Nela se observam as principais funções do PCP, suas principais

inter-relações, assim como a hierarquização das decisões no horizonte de tempo.

Segundo Bedworth e Bailey (1987) “... esta série de eventos algumas vezes é

referida como MRP II, ou Manufacturing Resources Planning (Planejamento dos

Recursos de Manufatura)”.

Figura 2 – Hierarquização das decisões de produção. Adaptado de (BEDWORTH; BAILEY,

1987)




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Corrêa e Gianesi (2001) apresentam uma figura que descreve os sistemas

MRP II de maneira ligeiramente diferente. Nela, as principais diferenças observadas

são a separação entre os processos de cálculo de capacidade (RCCP e CRP) dos

processos de cálculo de quantidades (MPS e MRP) e o tratamento do processo de

planejamento agregado de uma forma mais abrangente (módulo S&OP – Sales and

Operations Planning).

Figura 3 – Estrutura típica de um sistema MRPII. (CORRÊA; GIANESI, 2001)

Nas seções seguintes se fará uma breve discussão sobre as principais

funções e inter-relações observadas nas figuras acima.

2.2.2 – Sistema de previsão da demanda

O processo ou sistema de previsão da demanda é crucial para o controle da

produção. Pela característica hierárquica de tratamento do problema de

planejamento da produção, o resultado óbvio de uma má previsão de demanda é a

propagação do erro ao longo de todo o planejamento da produção.

Geralmente as técnicas de previsão de demanda se baseiam na construção

de modelos do processo para inferir sobre as variáveis sobre as quais se deseja

realizar previsões.




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Algumas vezes tais modelos são construídos utilizando relações de causa e

efeito. Quando alguma relação desse tipo é bem conhecida, (por exemplo, redução

no preço do combustível e consequente aumento no consumo de óleo lubrificante)

dados sobre a causa permitem inferir sobre os efeitos (BEDWORTH; BAILEY, 1987).

Outras vezes não se tem conhecimento sobre o processo, mas este se

comporta consistentemente no tempo. Assim, utilizando-se dados históricos, um

modelo pode ser construído para se predizer sobre os valores que este assumirá no

futuro. Este tipo de previsão é conhecido como quantitativa (BEDWORTH; BAILEY,

1987).

No entanto, quando não se consegue estabelecer relações de causa e efeito

e nem se obtém dados históricos, a saída é se basear nas melhores estimativas de“experts” no assunto. Este tipo de previsão é conhecido como qualitativa

(BEDWORTH; BAILEY, 1987).

2.2.3 – Sistema de planejamento agregado

O objetivo do planejamento agregado é estipular os níveis de capacidade no

médio prazo em termos agregados. Por exemplo, um produtor de aço, ao fazer o

planejamento agregado, considera a demanda e a produção somente em toneladasde aço por mês, ignorando os tipos de liga, diferenças de produtividade entre as

ligas ou tamanho das bateladas (BEDWORTH; BAILEY, 1987).

Para fazer o planejamento agregado é comum agrupar (agregar) os produtos

em famílias, criando um substituto que represente unitariamente todos os produtos

da família. Pode-se também definir o número de empregados necessários para

produzir uma unidade desse produto agregado.

Como objetivo, o planejamento agregado procura dimensionar a capacidade

para que esta não exceda nem se situe abaixo da demanda estimada para cada

período. Ou seja, a meta do planejamento agregado é o equilíbrio entre capacidade

e demanda.




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Segundo Slack et al. (1999) “[...] níveis de capacidade excedentes à demanda

podem significar subutilização da capacidade e, portanto, alto custo unitário [...] (no

entanto) assegurarão que toda demanda seja atendida e não haja perda de

receitas”.

Com o exposto percebe-se que manter a capacidade muito abaixo ou muito

acima da demanda apresenta prós e contras. Tais prós e contras devem estar

alinhados aos objetivos estratégicos da empresa.

Como exemplo se pode levantar as seguintes questões: deve a empresa

manter os níveis de capacidade muito próximos aos da demanda, diminuindo assim

sua confiabilidade de fornecimento no que diz respeito à capacidade de lidar com

interrupções inesperadas na produção? Ou deve a organização produzir estoque debens para se antecipar à demanda, afetando o capital de giro, uma vez que a

organização terá de financiar o estoque até que este seja vendido?

Na seção seguinte irão se apresentar duas políticas básicas de abordagem

para o problema do planejamento agregado.

2.2.3.1 – Nivelamento de demanda x Acompanhamento da produção

Duas políticas opostas no processo de planejamento agregado são

acompanhar a demanda ou nivelar a produção.

Na política de acompanhamento da demanda, estabelece-se um nível de

capacidade que seja suficiente para cobrir qualquer pico de demanda e faz-se com

que o plano de produção acompanhe o plano de vendas. Com isso evita-se a

formação de estoques de produtos finais, mas, no entanto, arca-se com custos de

ociosidade ou baixa utilização da capacidade (SLACK et al.,1999).

Na política de nivelamento da produção o plano de produção acompanha a

capacidade instalada, conseguindo bons níveis de utilização da capacidade. A

consequência é uma alta formação de estoques. O estoque formado nos períodos




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onde a demanda é menor do que a produção é utilizado nos períodos onde há picos

de demanda maior do que a capacidade (SLACK et al.,1999).

Na prática, as políticas adotadas se situam entre esses extremos havendo

possibilidade de se fazer uso de artifícios como:

• Ampliar a capacidade via horas-extra, subcontratação, contratação de mão de

obra, aquisição de equipamentos, entre outros;

• Gerenciar os atrasos na carteira de pedidos, para compatibilizar a demanda

com as possibilidades de produção;

• Não atendimento de pedidos;

• Adquirir materiais críticos em tempos menores que os normais, a custos mais

elevados, para possibilitar aumento no volume de produção;• Buscar novos fornecedores em caso de limitações no fornecimento, entre

outras;

2.2.4 – MPS – Planejamento mestre de produção (Master production

scheduling)

Como dito anteriormente, o planejamento agregado não lida com os produtos

individualizados, e sim de um conjunto de produtos agrupados em famíliasrepresentativas. Como consequência, o planejamento agregado sugere o tamanho

da força de trabalho e quantidades de produção da unidade de produção como um

todo, num horizonte de médio prazo.

No entanto, para efeitos práticos, é necessário ter especificado as

quantidades a serem produzidas desagregadas para cada produto individualmente.

O processo de desagregação é chamado de MPS – Planejamento Mestre de

Produção (Master Production Scheduling). O plano gerado no MPS é o principal

dado de entrada para o planejamento de necessidades de materiais – MRP.

A função do MPS então é garantir que os planos de manufatura, num nível

desagregado, estejam integrados ao máximo com os níveis superiores de

planejamento estratégico.




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Ou seja, a manufatura não pode deliberadamente decidir o que, quando e

quanto vai produzir. Ela depende de decisões que envolvem diversos setores dentro

da organização, desde vendas e marketing e suas previsões de demanda até

finanças, que é o setor que define quanto há disponível para se gastar com

materiais, mão-de-obra e estoques (CORRÊA; GIANESI, 2001).

O plano mestre é um plano que define o que a organização deseja

manufaturar, baseado em uma demanda prevista e nos pedidos em carteira e nos

recursos que a empresa dispõe.

O registro básico do MPS tem seu foco no balanceamento dos suprimentos e

da demanda. Diferentemente do registro básico do MRP, o procedimento de cálculo

não é tão importante, e sim o processo de gerenciamento das quantidades.

O processo de geração do MPS é, portanto, de grande responsabilidade do

tomador de decisão. Ele possui a autonomia e a responsabilidade de alterar as

quantidades geradas nos procedimentos de balanço de estoque da maneira em que

julgar conveniente.

Figura 4 - Registro Básico - MPS

As quantidades especificadas no plano mestre são repassadas ao processo MRPcomo necessidades de produtos finais em cada período.




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2.2.5 – Sistema de MRP – Planejamento de necessidade de materiais

(Material Requirements Planning)

Como citado anteriormente, o plano mestre de produção é gerado a partir de

informações delineadas no planejamento agregado. O MPS fornece informações

sobre as quantidades de cada produto final que devem ser produzidas durante o

período de planejamento.

Supondo, por exemplo, que o item produzido seja montado a partir de vários

componentes, pela característica de demanda dependente (a ser explicitada mais

adiante) as quantidades necessárias para tais componentes, assim como seu

momento de fabricação ou compra, podem ser obtidos.

Para tanto, é necessário desdobrar as informações do MPS para todos os

componentes que serão acoplados aos produtos finais. Esse procedimento é

conhecido como explosão ou cálculo das necessidades de materiais.

Um dos procedimentos mais conhecidos para determinar os momentos e

quantidades de liberação é denominado MRP I - Material Requirements Planning

(Planejamento de necessidades de materiais), como observado no trecho:

[...] grande parte dos sistemas de programação e controle da produçãoatuais são baseados na lógica do MRP I e de seus sucessores, MRP II -Manufacturing Resources Planning (Planejamento de recursos demanufatura) e ERP - Enterprise Resources Planning (Planejamento derecursos da corporação) (CORRÊA; GIANESI, 2001).

2.2.5.1 – Demanda dependente e demanda independente

Itens de demanda independente são aqueles cuja demanda não dependeda demanda de nenhum outro item [...] Itens de demanda dependente, poroutro lado, têm a seguinte característica: sua demanda depende dademanda de algum outro item (CORRÊA, GIANESI, 2001).

Geralmente produtos finais são itens de demanda independente, uma vez

que sua demanda depende somente de aspectos de mercado, e não de outros itens.

Já a demanda por um componente de um produto final depende diretamente da

demanda do produto final, ou seja, são itens de demanda dependente.




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Os modelos convencionais de gestão de estoque eram utilizados para todos

os itens de estoque, fossem eles matéria-prima, componentes, semi-acabados ou

produtos finais. Isso significa que estes modelos tratam os itens de demanda

dependente como se estes estivessem sujeitos a uma incerteza de demanda que na

verdade não existe, pois suas demandas são função da demanda de algum outro

item (CORRÊA; GIANESI, 2001).

Como a demanda de itens dependentes é pontual, ou seja, só ocorre no

momento em que são disparadas ordens de montagem que necessitam desse item,

a abordagem tradicional de gestão de estoque acaba por gerar estoques

desnecessariamente “carregados” ao longo de todo o período para itens de

demanda dependente (CORRÊA; GIANESI, 2001).

Observa-se então que a grande diferença entre os itens de demanda

independente e os itens de demanda dependente é o fato de que a demanda do

segundo não necessita ser prevista, mas sim calculada a partir da necessidade

prevista para o primeiro.

É na constatação dessa diferença que se baseia a lógica do cálculo de

necessidade de materiais.

2.2.5.2 – Itens pais, i tens filhos e estrutura de produto

Em ambientes fabris onde vários produtos são manufaturados em lotes de

tamanho variado e por várias etapas de processos (processo de produção em lotes

ou intermitente) cada ordem de produção possui um conjunto de materiais (matérias-

primas, componentes ou produtos semi-acabados) especificado.

Ao longo das operações de conformação e montagem, os materiais vão

sendo gradualmente utilizados de maneira a se obter o produto final. Alguns destes

materiais são resultado de operações internas da organização, enquanto que outros

são obtidos de fornecedores externos. Tais materiais compõem a estrutura do

produto e seu registro é denominado Lista de Materiais ou, em inglês, "Bill of

Material" (BOM).




25

Na linguagem do MRP chamam-se de “itens filhos” os componentes diretos

de outros itens, que, correspondentemente, chamam-se de “itens pais”.

Na lista de materiais, além da descrição dos itens que compõem o produto,

definem-se as quantidades necessárias de cada um dos itens "filhos" para

fabricação/montagem de uma unidade do item "pai", aquele localizado um nível

imediatamente acima na estrutura de produto (SLACK et al.,1999).

2.2.5.3 – Explosão de necess idades brutas de materiais

A estrutura de materiais permite saber quais itens filhos são necessários e

também em que quantidade determinado item filho é necessária para se produzir a

quantidade necessária de seu item pai.

A lista obtida a partir da especificação de itens e do cálculo de suas

quantidades é chamada de “explosão” de necessidades brutas de materiais.

Com isso se responde a duas questões básicas: o que e quanto comprar ou

produzir. Uma pergunta que resta é quando comprar.

Para se evitar o carregamento de estoques além do necessário, os itens

devem ser comprados ou produzidos estritamente no momento em que sãonecessários, ou seja, no momento mais tarde possível. Segundo Corrêa e Gianesi

(2001) ”É essa essencialmente a lógica do MRP: programar atividades para o

momento mais tarde possível de modo a minimizar os estoques carregados”.

No entanto para cada item, seja ele produzido ou comprado, têm-se tempos

diferentes de obtenção. Um fornecedor pode necessitar de duas semanas para

entregar determinado item necessário à montagem de um produto final, enquanto

que a fabricação interna de outro item também necessário à montagem podedemorar somente uma semana. A esses tempos de obtenção se dá o nome de Lead

Time.

Nota-se que o MRP parte da previsão da necessidade de produtos acabados

e “explode” as necessidades de materiais nível a nível, para trás no tempo. Por isso




26

a lógica do MRP é chamada de “programação para trás”, ou em inglês, “backward

scheduling”.

2.2.5.4 – Explosão de necessidades líquidas de materiais

O cálculo das necessidades líquidas é o procedimento da lógica MRP para a

obtenção das necessidades de colocação de compra ou produção, considerando a

ocorrência de estoques de determinados itens ao longo do tempo.

Já foi mostrado que o MRP “explode” as necessidades brutas de

componentes e submontagens a partir da estrutura de produto e das quantidades

definidas para cada produto final no plano mestre.

No entanto, alguns itens só podem ser adquiridos ou produzidos em lotes

mínimos. Isso ocorre, por exemplo, em virtude dos tempos de setup de máquinas

para o caso de itens produzidos internamente, ou descontos em quantidades

determinadas pelo fornecedor, em caso de itens comprados.

Pode-se até mesmo optar por comprar ou produzir a mais como margem de

segurança para as variações na demanda e no fornecimento. O resultado é a

compra ou produção de quantidades maiores do que as necessárias naquele

momento.

Para lidar com esse fator, cada vez que o MRP desce um nível na estrutura

de produtos ele verifica a quantidade de materiais necessários que já estão

disponíveis em estoque. As necessidades líquidas são calculadas como a diferença

entre as necessidades líquidas do nível anterior (no caso do primeiro nível, as

próprias necessidades brutas) e o estoque disponível. Esse processo continua até

que se chegue ao último nível da estrutura do produto (CORRÊA; GIANESI, 2001).




27

2.2.5.5 – Registro básico do MRP

Figura 5 – Registro básico - MRP

Na figura acima, temos o exemplo de um registro básico do MRP.

No MRP, cada item possui um e somente um registro básico. Todas as

informações sobre movimentações logísticas e planejamento pertinentes a este item

constam de seu registro básico.

No MRP, o tempo é tratado finita e discretamente. Cada coluna numerada

representa um período, sendo que a coluna 1 representa o período 1, e assim

sucessivamente.

No MRP o momento presente sempre é convencionado como o início doperíodo 1. Assim sendo, na medida em que se passam os períodos de tempo, o

registro elimina o primeiro período e o substitui pelo segundo, o segundo pelo

terceiro, e assim sucessivamente, até que no lugar do último período se adicione um

novo período, não considerado no horizonte de planejamento anterior.

Na linha “Necessidades Brutas” se tem exatamente as quantidades

necessárias do item representado, em cada período futuro.

A linha “Recebimentos programados” representa as chegadas de material

programadas para cada período futuro.

A linha “Estoque projetado” representa as quantidades do item em questão

que se programa estarem disponíveis em estoque ao final de cada período. Obtêm-




28

se tais quantidades se fazendo o balanço entre a quantidade em estoque no final do

período anterior mais os recebimentos programados no período menos a

necessidade bruta no período.

Pode-se visualizar melhor este balanço somando-se os valores destacados

em azul e subtraindo-se o valor em vermelho na figura abaixo.

Figura 6 – Balanço para cálculo do estoque projetado

É importante destacar que a quantidade obtida no balanço será utilizada na

obtenção das necessidades líquidas. A célula destacada à esquerda do período um

na linha de “Estoque projetado” representa o estoque disponível ao final do período

anterior, ou seja, no início do período 1.

Repetindo-se o cálculo para o estoque projetado observa-se que caso não

haja nenhuma ação gerencial, no período 5 haverá uma necessidade bruta maior

que o estoque projetado. Ou seja, a necessidade bruta não será atendida e haverá

falta de material para algum item que seja “pai” desse item.

Para evitar a “ruptura” do estoque, é necessária uma ação gerencial liberando

uma ordem de produção (caso o item seja fabricado internamente) ou compra (caso

o item seja adquirido externamente).

No caso, uma ordem de 250 unidades deve ser recebida no período 5, para

somar-se ao estoque projetado ao final do período 4 de 150 unidades, totalizando as400 unidades necessárias para atender as necessidades brutas no período 5.

Uma vez que o Lead Time desse item é de 3 períodos, a liberação da ordem

deve ser planejada para 3 períodos antes do momento em que este é necessário.




29

Figura 7 – Liberação de ordens planejadas para um lead time de 3 períodos

Seguindo a mesma lógica, são liberadas ordens de 380 e 600 unidades no 4⁰

e 6⁰ períodos respectivamente.

2.2.6 – MRP II

Vimos que o MRP I permite que determinemos o que, quanto e quandoproduzir e comprar.

Muito embora o MRP I tenha ajudado consideravelmente as indústrias no que

diz respeito à gestão de materiais, em nenhum momento o MRP I faz considerações

sobre a capacidade do sistema produtivo, ou seja, como e onde produzir (CORRÊA;

GIANESI, 2001).

Assim, qualquer atraso na produção de um item (gerada, por exemplo, por

falta de capacidade em um centro de trabalho) iria comprometer a entrega do

produto final.

Corrêa e Gianesi (2001) diz que “é notório que não basta garantir a

disponibilidade de materiais para garantir a v iabilidade da produção de determinados

itens em determinado momento”.

Uma maneira de lidar com o problema da possível falta de capacidade seria

manter sempre capacidade em excesso para viabilizar a produção dentro dos prazosprevistos. No entanto, manter capacidade em excesso gera custos adicionais em

investimentos de infra-estrutura além de mão-de-obra ociosa.

Outra maneira seria superestimar os Lead Times, garantindo que sempre haja

tempo para garantir o término das operações, mesmo com estouro de capacidade. A




30

consequência direta é a formação de estoque de materiais disponibilizados antes do

tempo necessário.

O MRP II veio a auxiliar no sentido de verificar se os planos gerados pelo

MRP eram viáveis de serem executados e ajustá-los caso necessário.

2.2.6.1 – CRP – Planejamento de Necessidades em Capacidade

(Capacity Requirements Planning)

Para levar em consideração as restrições de capacidade, o MRP II agrega

informações sobre o roteiro de produção dos itens, os tempos de preparação e os

tempos de processamento e assim determina a carga total requerida para a

concretização da produção e o momento em que ela será utilizada. Esseprocedimento está inserido no módulo do MRP II denominado CRP – Capacity

Requirements Planning (Planejamento de Necessidades em Capacidade).

Executando-se o mesmo cálculo para todas as ordens de produção desteitem e de todos os demais que se utilizem do mesmo setor produtivo,podemos calcular a carga total requerida nesse setor, nesse período, paraque possamos confrontá-la com a capacidade disponível (CORRÊA;GIANESI, 2001).

Uma vantagem que advém desse cálculo é que se podem antecipar os

momentos onde haverá estouro de capacidade, atuando-se de forma a minimizá-lo(utilizando-se de subcontratação, horas-extra, turnos adicionais, entre outros). Dessa

forma, se reduz os custos com capacidade ociosa e estoque em excesso que seriam

gerados para se manter os níveis de confiabilidade de entrega.

No entanto o MRP II é muito mais do que somente o MRP I com cálculos de

capacidade. O MRP II é estruturado para ser um sistema completo de gestão da

produção, nos moldes do que foi exposto na seção 2.2.

O MRP II leva em consideração todas as informações necessárias ao

planejamento, programação e controle da produção, desde planejamento de

capacidade de longo prazo e previsão de demanda até o monitoramento e controle

do chão-de-fábrica.




31

2.2.6.2 – RCCP – Planejamento grosseiro de capacidade (Rough Cut

Capacity Planning)

Outro importante módulo do MRP II é o chamado RCCP - Planejamento

grosseiro de capacidade (Rough Cut Capacity Planning). O processo de MPS/RCCP

gera o plano de produção de todos os itens para todos os períodos, sendo dado de

entrada para o MRP.

Como já visto anteriormente, o MPS é um processo de decisão que partindo

das previsões de vendas, carteira de pedidos e estoque inicial, calcula os estoques

de produto final.

O RCCP é responsável por fazer um cálculo grosseiro de capacidade, masque possa ser executado rapidamente, tendo como objetivo elaborar um plano

mestre que seja pelo menos aproximadamente viável, em termos de capacidade.

Para tanto, utiliza com dado de entrada a relação de ordens planejadas pelo

MPS, e calcula as necessidades de capacidade baseado em uma lista de recursos

críticos necessários ao longo do processo produtivo.

O resultado gerado é um gráfico de cargas gerado apenas para os recursos

críticos. Com isso, pode-se dizer que o RCCP está para o MPS assim como o CRP

está para o MRP.

2.2.7 – Sistema de Programação do chão-de-fábrica

“A programação da produção aborda o planejamento de curto prazo.Basicamente, a programação da produção consiste em decidir quais atividades produtivas (ou ordens de trabalho) devem ser realizadas, quando (momento de início ou prioridade na fila) e com quais recursos (matérias-primas, máquinas, operadores, ferramentas, entre outros) para atender àdemanda, informada ou através das decisões do plano mestre de produção

ou diretamente da carteira de pedidos dos clientes” (CORRÊA; GIANESI,2001).

Dependendo das características da produção, esse conjunto de decisões

pode ser dos mais complexos dentre todas as decisões de gestão da produção.




32

2.2.7.1 – Sistemas de Programação da Produção com Capacidade Finita

Um sistema de programação da produção onde as restrições (capacidades,

sequências tecnológicas...) do sistema produtivo são consideradas à priori é dito ser

um sistema de programação da produção baseado na lógica de capacidade finita.

Segundo Corrêa e Gianesi (2001) “Os sistemas de programação da produção

com capacidade finita [...] possuem cada um sua lógica própria de solução de

problema”.

Assim, diferentemente do que ocorre com os softwares de PCP que se

baseiam na lógica MRPII, os sistemas de programação da produção baseados na

lógica de capacidade finita ainda não possuem um design básico que domine asestruturas adotadas pelos diversos fornecedores de sistemas.

O foco principal dos sistemas de programação da produção com capacidade

finita é a geração de programas de produção viáveis. Em geral as etapas de

elaboração/operação do sistema são:

- Modelagem do sistema produtivo: O sistema é modelado informando-se

características chave do sistema produtivo e dos recursos disponíveis (pessoas,

máquinas, ferramentas, equipamentos de inspeção e de movimentação de materiais,

etc...): Quais recursos existem, produtividade dos recursos, tempos de setup, matriz

de dependência, entre outros.

- Input da demanda: Entrada das informações da demanda gerada pelo

sistema de previsão da demanda ou pelo plano mestre, assim como alterações nas

quantidades e prazos de entrega previstos.

- Input de status do sistema de produção: Entrada de informações sobreníveis de estoques, quebra de máquinas, manutenções programadas, operações

programadas, utilização de recursos, entre outros.

- Modelagem dos parâmetros e regras de programação: Nessa etapa, as

regras de decisão sobre a programação da produção são modeladas de acordo com




33

algum critério ou técnica de programação visando ponderar determinados objetivos

a serem atingidos.

Com relação à modelagem de parâmetros e regras de programação, os

diversos softwares disponíveis no mercado se diferenciam essencialmente. Corrêa e

Gianesi (2001) elaboraram uma proposta de classificação dos sistemas de

programação da produção com capacidade finita.

A classificação sugerida foi baseada em três diferentes critérios: i) segundo a

abordagem utilizada para gerar a programação, ii) segundo o grau de interação com

o usuário e iii) segundo o suporte às funções de planejamento da produção.

Classificação quanto às abordagens para a geração da programação daprodução:

• Sistemas baseados em regras de liberação:

Estes sistemas decidem qual ordem em uma fila receberá prioridade de

processamento. Diversas regras são amplamente listadas na literatura, tais como

SPT – Menor tempo de processamento (Shortest Operation Process-Time) e EDD

– Data mais cedo (Earliest Due Date).

Em geral são os sistemas de modelagem mais simples e por esse mesmo motivo,

os mais difundidos. No entanto, segundo Corrêa e Gianesi (2001), um sistema

baseado em regras de liberação “pode, dependendo da escolha da regra e do

ambiente em que este sistema é implantado, gerar resultados relativamente

pobres”.

• Sistemas matemáticos otimizantes:

Em tais sistemas, a programação da produção é baseada em modelos

matemáticos de Pesquisa Operacional, estruturados em forma de variáveis de

decisão, parâmetros, restrições e uma função objetivo. As técnicas clássicas de

Programação Matemática são tipicamente utilizadas.




34

Os algoritmos de pesquisa operacional partem de uma solução inicial (que

geralmente não é ótima). Em seguida, o algoritmo iterativamente determina, a

partir da solução anterior, uma solução melhor até que a solução ótima seja

encontrada, caso exista.

• Sistemas matemáticos heurísticos:

Os métodos heurísticos também fazem parte da área de conhecimento da

Pesquisa Operacional. No entanto, tais métodos não apresentam estruturas de

modelagem bem definidas.

Em geral, os algoritmos heurísticos procuram o caminho mais provável para se

chegar a uma conclusão.

Diferentemente dos métodos clássicos de otimização, não se pode garantir a

otimalidade da solução. Entretanto, a modelagem é comumente mais simples que

a dos modelos otimizantes, e os problemas tratados são de maior porte.

• Sistemas especialistas puros:

Estes sistemas se baseiam no conhecimento de especialistas em determinado

assunto e os transforma numa série de regras de decisão. Os conceitos deinteligência artificial são utilizados na geração dos modelos.

Em geral, as aplicações dos sistemas especialistas puros para o problema de

PCP são soluções ad hoc.

• Sistemas apoiados em redes neurais:

Segundo Corrêa e Gianesi (2001),

“[...] estes sistemas são um desenvolvimento da inteligência artificial quetentam simular o processo de aprendizado da mente humana [...] Aspesquisas quanto à aplicação no âmbito da programação da produção sãorecentes e ainda limitam-se ao campo acadêmico”.

Classificação quanto ao grau de interação com o usuário:




35

Podem-se classificar dois extremos, sendo que na prática os sistemas se

situam entre estes.

• Sistemas abertos:

Nestes sistemas o usuário pode definir regras inerentes ao processo de tomada

de decisão, parâmetros, assim como alterar decisões geradas pelo sistema.

O sistema funciona como uma ferramenta de suporte, gerando soluções que

simulam diferentes cenários. O programador então escolhe, entre as soluções,

uma que seja satisfatória de acordo com algum critério.

• Sistemas fechados:

Nestes sistemas, a decisão é estabelecida pelo próprio sistema, ficando a cargo

do programador somente o estabelecimento de alguns parâmetros e/ou objetivos

de desempenho.

Classificação quanto ao suporte às funções de planejamento da produção:

• Sistemas de apoio ao plano mestre de produção: Determinam o plano

referente às quantidades e itens de produtos finais a serem produzidos,período a período.

• Sistemas de apoio à programação da produção: Definem as sequências de

ordens a serem executadas nos recursos produtivos em um determinado

horizonte de tempo.

• Sistemas que executam a gestão dos materiais integrada à capacidade

produtiva: Gerenciam os estoques de matérias-primas sincronizadamente à

capacidade produtiva, determinando as necessidades de aquisição de

materiais - em termos de quantidades e do respectivo ‘timing’.• Sistemas que executam o controle da produção: permitem monitorar a

realização do plano ou das ordens planejadas.




36

Figura 8 – Classificação dos sistemas de programação da produção com capacidade finita(CORRÊA; GIANESI, 2001)

3 – METODOLOGIA

O desenvolvimento da solução para o problema identificado segue as

seguintes etapas:

a) Análise do sistema atual

b) Identificação das variáveis relevantes

c) Justificativa para as alterações propostasd) Determinação dos objetivos do novo sistema

e) Definição dos limites para a solução proposta

f) Proposição da solução

Tanto a elaboração do sistema de coleta de dados quanto a dos mecanismos de

controle segue o procedimento listado acima. Percebe-se que este se aproxima do

que é conhecido como método científico.

A fase de teste do novo sistema não foi possível de ser realizada pois a

implementação efetiva do sistema demandaria tempo e investimentos no

desenvolvimento de ferramentas computacionais mais integradas.




37

4 – Estudo de Caso

4.1 – Caracterização da Empresa

A unidade industrial apresentada no estudo de caso é resultado de um projetosocial para consolidação de uma rede de associações de catadores de material

reciclável da região metropolitana de Belo Horizonte.

Tal projeto, denominado CataUnidos, tem como principais objetivos a

reestruturação dos galpões de triagem de materiais recicláveis das associações, a

criação de uma central de comercialização destes materiais e a operacionalização

de uma indústria de reprocessamento de materiais plásticos.

A capacidade de produção da fábrica é de aproximadamente 30 toneladas por

mês, considerando-se um turno de 8 horas diárias durante 22 dias mensais.

Durante a realização deste trabalho, o quadro de funcionários era composto

por um administrador geral, um auxiliar de administração, quatro triadoras e quatro

operadores gerais. O quadro era composto também um supervisor de chão-de-

fábrica, porém este abandonou seu cargo por motivos pessoais e ainda não foi

substituído.

O índice de absenteísmo e turn-over é elevado e o número de operários

apresentado anteriormente representa valores aproximados.

No período de elaboração deste trabalho, uma equipe formada por cinco

alunos de graduação em Engenharia de Produção da UFMG, orientados por

professores e membros do colegiado do mesmo curso, têm acompanhado o

processo de operacionalização da unidade industrial e fornecido suporte técnico

quanto a diversas questões relativas à engenharia de produção.

Uma ONG também fornece acompanhamento técnico constante para a

consolidação do projeto, sendo responsável, entre outros, pela captação de recursos

junto a entidades patrocinadoras.




38

A empresa possui uma linha de produção dedicada à reciclagem de resíduos

plásticos do tipo PET e uma linha dedicada aos resíduos do tipo PEAD/PP. A água

utilizada no processo é compartilhada e, por motivo de contaminação entre os

polímeros, ainda não é possível operar as duas linhas simultaneamente.

4.2 – O processo produt ivo da empresa

O macro fluxograma básico do processo pode ser visualizado na figura

abaixo:

Figura 9 – Macro fluxo de processos da empresa estudada. As setas representam o fluxo de materiais, osretângulos representam os processos e os retângulos pontilhados representam armazenagem física demateriais.

O processo tem inicio no recebimento dos resíduos plásticos provenientes

das associações em um caminhão pertencente à fábrica. O caminhão consegue

visitar no máximo duas associações por dia, mas comumente somente uma é

visitada.

Os resíduos plásticos chegam à fábrica em fardos prensados ou

acondicionados em big bags – sacos geralmente utilizados para acondicionamentode produtos a granel. Tais resíduos são das mais variadas formas e tamanhos, o

que dificulta sua classificação sob alguma forma padronizada.

Em seguida, cada fardo ou bag é classificado por tipo de polímero e gama de

cor e tais informações são anotadas em uma planilha de registro, juntamente com




39

seu peso. A planilha é encaminhada para a administração, para registro em

computador.

Caso o material tenha sido previamente triado de maneira adequada na

associação de origem, ele é encaminhado para o estoque de matéria prima triada.

Caso contrário, é encaminhado para o estoque de matéria prima não-triada, onde

aguarda o processamento no setor de triagem.

O setor de triagem consiste basicamente em uma mesa de separação ao

redor da qual se dispõem as triadoras. Os materiais contidos nos fardos e bags são

espalhados sobre a mesa e em seguida as triadoras realizam a separação dos

resíduos plásticos por tipo de material e gama de cores, assim como a remoção de

impurezas como rótulos, tampas, metais e outros.

A figura seguinte ilustra resumidamente a classificação utilizada na

separação.

Figura 10 – Tabela de separação de materiais




40

Ao redor da mesa de triagem encontram-se dispostos aproximadamente seis

bags para o acondicionamento dos materiais resultantes da triagem gerados em

grande quantidade. Há também pequenos tambores cilíndricos de papelão,

destinados a acondicionar materiais diversos em pequenas quantidades,

denominados neste trabalho como subprodutos da triagem.

Em geral, os resíduos já vêem previamente separados das associações, mas

muitas vezes de maneira inadequada, precisando ser refeita. O melhoramento da

qualidade da triagem nas associações é considerada uma ação de longo prazo e se

assume neste trabalho que as diferentes origens possuem diferentes níveis de

qualidade de separação.

É importante ressaltar que a atividade de triagem não segue nenhumcronograma ou programação, assim como todas as demais atividades da fábrica. O

inicio da atividade é verbalmente autorizado pelo supervisor do chão de fábrica ou

pelo próprio administrador da fábrica. Em geral, a estratégia adotada é esgotar toda

a quantidade disponível em estoque de um determinado material, em função de

algum pedido em carteira ou venda prevista.

Não há nenhum procedimento que tente melhorar a forma como os materiais

são sequenciados no setor de triagem durante um determinado horizonte deplanejamento e nem se fazem considerações sobre as diferentes taxas de triagem

para diferentes tipos de materiais e origens.

Após a triagem o material é encaminhado para o estoque de matéria prima

triada, onde aguarda o processo de moagem.

Nas linhas de moagem, o material previamente triado é despejado em uma

mesa por um ou dois dos operadores gerais e, em seguida, encaminhados para uma

esteira anexa onde uma separação final é realizada. A separação final é necessária

para evitar a passagem de metais e outros contaminantes para o moinho.

Em geral, duas triadoras realizam a triagem final na esteira de separação.

Simultaneamente uma delas fica encarregada de operar o painel de controle e outra,




41

de puxar o material da mesa de abertura de fardos para a esteira. É importante

ressaltar que, por limitações na contratação de pessoal, as triadoras são

compartilhadas entre o setor de triagem e a esteira de triagem fina. Tal fato constitui

uma restrição importante ao PCP.

Em seguida o material é conduzido pela esteira a uma esteira elevatória, e

desta, para o moinho. O moinho constitui basicamente de lâminas cortantes de aço

fixadas sobre um eixo rotacionado por um motor elétrico. O material é destroçado

dentro do moinho e uma peneira permite a passagem do material somente quando

este atingir determinada granulometria.

Figura 11 - Linha de moagem PP/PEAD (adaptado). (SEIBT, 2008)

Posteriormente o material é conduzido por roscas-sem-fim até um tanque de

lavagem, onde, no caso da linha PEAD/PP os resíduos decantam no fundo do

tanque, e os resíduos plásticos flutuam.

Como o PET é mais denso que a água, ele afunda no tanque de lavagem, e

por este motivo sua moagem é realizada em duas etapas e em uma linha separada.

Após a lavagem, o material é secado mecanicamente em centrifugas e

direcionado por ventoinhas a silos de armazenagem. É desejável que um dos

operadores gerais acompanhe o processo de moagem para efetuar regulagens

ocasionais e auxiliar na coordenação do painel de controle.

Novamente, não há nenhuma programação para o processo de moagem.




42

Relembrando o que foi escrito na introdução deste trabalho, em conversa

inicial com o supervisor de chão de fábrica, foi relatado que existia uma sequência

tecnológica para a operação de moagem. Esta sequência consiste em moer os

materiais seguindo um dégradé na gama de cores para evitar a contaminação entre

tonalidades escuras e claras.

Tal dégradé é especialmente importante para a linha de PEAD/PP por esta

possuir um número muito maior do que a linha PET quanto à variação na gama de

cores disponíveis.

Após certo período, de um a dois meses, o tanque é lavado para remoção de

impurezas acumuladas. As lâminas do moinho também necessitam ser

periodicamente afiadas, de forma a manter a produtividade elevada. Observou-seque o desgaste das lâminas ocorre em função do tipo de material moído e

geralmente se torna crítico após cinco toneladas de material moído.

Neste ponto há duas opções: vender o material somente moído e lavado ou

encaminhá-lo aos processos subsequentes. As resinas do tipo PET não seguem o

restante do processo, sendo integralmente vendidas neste estágio do processo

devido à demanda de mercado.

O material moído e lavado tem preço de mercado inferior ao material

extrusado, pois obviamente agrega menos valor. Geralmente os materiais nesse

estado são fabricados em regime make-to-stock.

O administrador autoriza a extrusão de acordo com a demanda de mercado

(make-to-order), a disponibilidade de recursos produtivos e a diferença entre os

preços do material moído e lavado para o material extrusado.

No entanto, ainda não há nenhuma análise comparando o custo adicional das

operações de aglutinação e extrusão e o respectivo lucro adicional obtido para se

avaliar o custo de oportunidade em se deixar de vender o material extrusado.




43

Caso se decida dar sequência ao processo, o material é retirado do silo de

armazenagem por um operário geral e acondicionado em bags. O operário eleva o

bag com auxílio de uma empilhadeira elétrica até a boca de alimentação do

aglutinador.

O material é então despejado dentro do aglutinador que, através de lâminas

rotativas, retira a umidade restante e aquece o material, preparando-o para a

extrusão. No caso de plásticos-filme (sacolas, sacos e plásticos maleáveis em geral)

o processo de aglutinação é também responsável por formar aglomerados plásticos

de maior densidade aparente.

Figura 12 – Aglutinador. (SEIBT, 2008)

Um operário especializado é dedicado à operação do aglutinador, porém

também realiza atividades de operador geral caso não haja atividades de

aglutinação.

O processo de aglutinação poderá se tornar um grande problema, pois sua

produtividade é muito menor do que a do processo de extrusão, ou seja, é um

possível gargalo de produção. Ainda não se tornou crítico, pois geralmente omaterial tem sido vendido somente moído e lavado por problemas em acessar os

canais de distribuição para o material extrusado.

O processo seguinte é a extrusão. O material proveniente da aglutinação é

novamente acondicionado em bags e elevado por um operário geral com auxílio da




44

empilhadeira elétrica até a boca do funil de alimentação da extrusora. O material é

aquecido por resistências elétricas e uma rosca força a passagem da massa plástica

fundida por um cabeçote de onde sai um perfil plástico denominado espaguete.

Figura 13 – Estrusora. (SEIBT, 2008)

O espaguete é resfriado em uma banheira d’água e conduzido por um

operador até uma máquina granuladora. A máquina granuladora picota o espaguete

em grãos conhecidos como pellets. Ela funciona também como elemento

tracionador, puxando o macarrão com pouca necessidade de auxílio manual.

Figura 14 – Granulador. (SEIBT,2008)




45

Assim como na aglutinação, um operário especializado (extrusor) é dedicado

ao acompanhamento do processo, realizando atividades de operador geral caso não

haja atividades de extrusão.

O material granulado é acondicionado em um recipiente e seu ensacamento é

feito manualmente, geralmente pelo mesmo operador que alimenta a extrusora e o

aglutinador. Em seguida o material é destinado ao estoque de produtos acabados,

onde aguarda a expedição.

4.3 – O sistema de coleta de dados do chão-de-fábrica

4.3.1 – Motivações

Num ambiente de manufatura discreta comumente se observa a utilização de

ordens de produção. Tais requisições servem como instruções ao chão-de-fábrica

sobre o que, quanto, quando, onde e como produzir, de modo a satisfazer a

demanda prevista.

As ordens de produção são também utilizadas para o confronto entre o

planejado e o efetivamente realizado, orientando ações gerencias para a correção

de desvios ou eliminação de erros de planejamento.

Além disso, são também comuns os procedimentos de coleta de dados sobre

tempos, quantidades, materiais, recursos, pessoal e outros. Tais dados podem ser

tratados para fornecer importantes informações sobre a performance do sistema

quanto a diferentes indicadores de desempenho. No entanto a aquisição de tais

dados não representa, diretamente, agregação de valor ao produto.

A resistência em obter dados acurados sobre o sistema pode vir de diversas

partes da organização. Operadores podem ignorar procedimentos de coleta dedados por os considerarem insignificantes, por consumirem muito tempo ou ainda

por medo de tais dados serem utilizados de maneira punitiva.




46

Gerentes de linha podem tentar mascarar dados para melhorar as medidas de

desempenho de seu setor ou para colocar o sistema em descrédito, por considerá-lo

incoerente com o dia-a-dia do chão-de-fábrica.

A falta de acurácia ou até inexistência de coleta de dados pode ser, inclusive,

resultado da falta de investimento, intervenção ou mesmo interesse por parte da alta

direção.

Como resultado direto, tem-se um sistema fora de controle, com ações

gerenciais baseadas somente na experiência dos tomadores de decisão. Suas

decisões não são suportadas por informações realísticas. Não há indicadores que

apontem as direções para ações de melhoria. A organização fica à mercê de forças

sobre as quais não tem a menor pista sobre como enfrentar.

Para minimizar os esforços na obtenção de dados tão indispensáveis o

sistema de coleta de dados deve se adequar à realidade do chão-de-fábrica. Ou

seja, a coleta de dados deve ser o menos onerosa possível.

Para atender a estes requisitos, se propõe neste trabalho um sistema de

coleta de dados do chão-de-fábrica ágil e adequado ao sistema produtivo

apresentado na empresa. A principal vantagem do sistema apresentado é evitar anecessidade de retrabalho na coleta de dados.

4.3.2 – Funcionamento do sistema e indicadores de desempenho

Para esclarecer melhor como o sistema proposto funciona, apresenta-se a

figura seguinte.




47

Figura 15 – Modelagem do sistema de produção.

Na figura acima apresentamos o processo produtivo da empresa, organizado

sob a nova forma proposta. O processo foi dividido em estágios para facilitar o

entendimento do sistema proposto.

A modelagem do processo apresenta uma sucessão de atividades e pontos

de estoque controlado. Por ponto de estoque controlado se entende um local onde

nenhuma quantidade de material pode entrar ou sair sem ser devidamente

registrada. Note, portanto, que os pontos de estoque na figura acima não são meros

locais de armazenagem física.

Como exposto anteriormente, os materiais são recebidos pela fábricaacondicionados em bag´s ou prensados em fardos. Cada carregamento do

caminhão, geralmente proveniente de somente um fornecedor, contém uma grande

quantidade de bag’s ou fardos.

Normalmente cada carregamento contém fardos/bags que abrangem grande

parte da gama de materiais da lista de produtos adquiridos pela fábrica. Por

exemplo, um carregamento proveniente de determinada associação pode conter 10

bag’s de PEAD LEITOSO, 8 bag’s de PEAD TRANSPARENTE, 6 fardos de PETÓLEO, 4 fardos de PP VERDE, 5 bag’s de PP MINERAL, entre outros.

Atualmente, no entanto, os dados registrados no momento do recebimento só

são utilizados para acerto do valor do carregamento junto ao fornecedor e para

registros históricos de quantidades fornecidas por fornecedor e tipo de material.




48

A partir do momento que os fardos e bag’s são direcionados para os seus

respectivos locais de armazenagem, grande parte da informação relativa a eles (por

exemplo, peso antes da triagem, origem, data de entrada...) se perdem.

Dessa maneira, caso se deseje estudar alguma característica do processo,

toda essa informação terá de ser recuperada. Tal recuperação consiste em

retrabalho desnecessário e oneroso. Algumas dessas informações podem até não

ser recuperáveis.

Considere, por exemplo, que se deseje estudar a relação entre a

produtividade do setor de triagem para um determinado tipo de material, para decidir

se é compensatório continuar a produzi-lo. Nesse caso, uma simples re-pesagem de

um bag ou fardo do tipo de material em estudo seria suficiente para recuperar ainformação relativa ao seu peso antes da triagem.

Repetindo-se o procedimento um número satisfatório de vezes e obtendo-se a

média, seria possível calcular o tempo gasto para produzir uma unidade (em peso)

do material considerado, ou seja, a produtividade da triagem para tal material. No

entanto, o retrabalho associado a obter os pesos antes da triagem atrasa o processo

produtivo e desencoraja o estudo.

Agora, caso se deseje estudar a relação entre a produtividade do setor de

triagem para um determinado tipo de material proveniente de determinada origem, é

impossível recuperar a informação após o recebimento.

Para um bag ou fardo que esteja armazenado não há como, atualmente,

identificar sua origem. Isto ocorre porque os bag´s e fardos não são (e nem devem

ser) triados no momento de seu recebimento. Enquanto aguardam o momento em

que serão triados, estes se misturam a bag´s e fardos de outras origens.

A resolução deste problema motivou o desenvolvimento do sistema proposto.

É importante ressaltar que a solução foi apresentada considerando-se que os

dados serão registrados sob a forma de apontamentos manuais. A escolha de




49

apresentar a solução sob este formato se deu pelo fato de esta ser, evidentemente,

a opção mais econômica.

No entanto, segundo Bedworth e Bailey (1987), é fortemente recomendável

que se considere a opção do uso de formas automatizadas de coleta de dados, tais

como código de barras. Posteriormente será apresentada uma breve discussão

sobre as vantagens desta forma de coleta, assim como sobre algumas modificações

necessárias no sistema proposto, caso esta seja adotada.

A figura a seguir ilustra o modelo do processo de produção juntamente com o

fluxograma de coleta de dados.

Figura 16 – Sistema de coleta de dados.

O sistema proposto para a coleta dos dados de chão-de-fábrica consiste,

basicamente, no uso de cartões de controle e planilhas de monitoramento.

Os cartões seriam anexados a cada bag ou fardo no momento de sua

pesagem. Cada cartão deve conter uma numeração única. Desta maneira, cada

fardo ou bag possuiria um registro único, distinto dos demais.

A figura a seguir ilustra um possível formato para o cartão de controle.




50

Figura 17 – Cartão de controle ilustrativo

Em seguida, um operador registraria no cartão a data do recebimento, o tipo

de material e o peso bruto do material, ou seja, o peso anterior ao processo de

triagem.

Neste ponto se realizaria uma rápida inspeção para determinar se o bag ou

fardo foi ou não adequadamente triado pelo fornecedor. Caso afirmativo seria

encaminhado ao ponto de estoque controlado que antecede a operação de

moagem. Caso negativo seria encaminhado ao ponto de estoque controlado queantecede a operação de triagem.

As informações anotadas nos cartões de controle seriam, em seguida, re-

anotadas em uma planilha de registro das atividades de pesagem, aos moldes da

que já é atualmente utilizada na empresa.

A única diferença seria a necessidade de se diferenciar o registro dos fardos

que deram entrada no estoque pré-triagem dos que deram entrada no estoque pré-

moagem. Isso poderia ser feito, por exemplo, utilizando duas planilhas para registro

da pesagem, uma para cada ponto de estoque.

Esta redundância seria facilmente evitada caso se optasse pela coleta

automatizada dos dados associada a um software de suporte.




51

Após o término da pesagem de todos os fardos e bags do carregamento, a

planilha seria encaminhada ao setor de PCP para registro eletrônico.

Os dados obtidos até o momento seriam úteis na futura determinação das

seguintes informações:

• As quantidades, por tipo de material, disponíveis para triagem.

• As quantidades, por tipo de material, disponíveis para moagem.

• O registro histórico das quantidades recebidas, por fornecedor e/ou por

tipo de material.

• O percentual histórico das quantidades, por tipo de material e/ou

fornecedor, que não necessita de triagem.

Tais informações são úteis e até necessárias para a realização da

programação da produção.

No ponto de estoque pré-triagem, os fardos e bag’s se encontrariam

organizados por tipo de material e gama de cor, aguardando o momento em que

uma ordem de produção autorize o início de seu consumo.

Suponha que uma ordem de produção seja emitida para a triagem de

determinada quantidade de um dos produtos, por exemplo, 1000 kg de PEAD

LEITOSO. As triadoras poderiam, então, iniciar o processo de triagem para qualquer

um dos bag’s ou fardos que estivessem no estoque pré-triagem.

Ao início e após a conclusão da triagem do fardo/bag escolhido, as triadoras

devem, então, realizar o preenchimento de uma planilha de registro das atividades

de triagem. As informações mais relevantes nesse momento são:

• A data da triagem: Juntamente com a data contida no cartão decontrole permite estabelecer o tempo de ciclo da triagem para o fardo em questão,

ou seja, permite estabelecer quanto tempo o fardo/bag ficou em estoque.

• O Número de triadores processando o fardo/bag: Útil para a

determinação dos índices de produtividade numa relação (quantidade/homem*hora).




52

• O horário de início e de conclusão da triagem do fardo: Juntamente

com o número de triadores permite a determinação dos índices de produtividade

numa relação (quantidade/homem*hora).

Em conjunto com as informações contidas no cartão de controle, as

informações acima permitem determinar:

• A Produtividade por tipo de material: Trata-se de uma importante

medida de desempenho do sistema. Juntamente com dados financeiros, é muito útil

para se determinar a viabilidade de produção de determinado material, entre outros.

• A Produtividade por tipo de material e fornecedor: Outra importante

medida de desempenho do sistema. Útil para diferenciação no preço pago junto aosfornecedores e escolha do melhor fornecedor para satisfazer as necessidades de

produção, entre outros.

• O Giro do estoque pré-triagem por tipo de material: Fazendo-se uma

análise dos dados históricos dos tempos de ciclo da triagem, pode-se estabelecer o

giro de estoque para cada tipo de material. Útil na determinação da viabilidade de

produção de determinado material, posicionamento dos materiais nas áreas de

armazenagem, entre outros.

Através do cartão de controle é possível recuperar as informações desejadas,

sem que haja necessidade de re-pesagem dos fardos/bags.

No entanto, usando a coleta manual, os dados contidos no cartão de controle

devem ser, de maneira redundante, re-anotadas na planilha de registro das

atividades de triagem, juntamente com o número do cartão.

Caso esta re-anotação não seja feita, as informações somente serão obtidas

quando os cartões de controle retornarem ao setor de PCP. Na prática isso pode

levar alguns meses, devido ao giro de alguns materiais ser muito baixo. Tal fato

seria extremamente indesejável, podendo prejudicar e até comprometer

completamente a qualidade das informações geradas.




53

Novamente, é importante ressaltar que tais redundâncias seriam facilmente

evitadas caso se optasse pela coleta automatizada dos dados associada a um

software de suporte. De fato, utilizando-se tal solução, as planilhas de registro se

tornariam completamente desnecessárias. A recuperação das informações nesse

caso seria possível em tempo real.

Após a conclusão da triagem do fardo/bag escolhido, é importante também

que os triadores atualizem o cartão de controle, adicionando o peso após a triagem

(peso líquido), o peso do rejeito (descarte) e o peso dos subprodutos (materiais

diversos gerados em pequenas quantidades).

Com estas informações é possível obter:

• Perda percentual por tipo de material: Juntamente com dados

financeiros e de produtividade por tipo de material, é útil para se determinar a

viabilidade de produção de determinado material, entre outros.

• Perda percentual por tipo de material e fornecedor: Útil para

diferenciação no preço pago junto aos fornecedores e escolha do melhor fornecedor

para satisfazer as necessidades de produção, entre outros.

• Quantidade de subprodutos gerados a partir de determinado material,

por tipo de material e/ou fornecedor: Útil para diferenciação no preço pago junto aosfornecedores e escolha do melhor fornecedor para satisfazer as necessidades de

produção, entre outros.

Após o fim do período de trabalho, a planilha de registro das atividades de

triagem seria enviada ao PCP para confrontação entre o planejado e o efetivamente

realizado. Nesse momento também seriam atualizadas:

•

As quantidades, por tipo de material, disponíveis para triagem.• As quantidades, por tipo de material, disponíveis para moagem.

No ponto de estoque pré-moagem os fardos/bag’s se encontrariam

organizados por tipo de material e gama de cor, assim como no estoque pré-triagem.




54

Tais materiais estariam aguardando o momento em que uma ordem de produção

desse início ao seu consumo.

Suponha que uma ordem de produção seja emitida para a moagem de

determinada quantidade de um dos produtos, por exemplo, 1000 kg de PEAD

LEITOSO. Os operadores poderiam, então, iniciar o processo de moagem para

qualquer um dos fardos/bags que estivessem no estoque pré-moagem.

Ao início da moagem do fardo/bag, o operador deve remover o cartão de

controle e armazená-lo para posterior envio ao setor de PCP.

Nesse momento e após a conclusão do lote especificado na ordem de

produção, uma planilha de registro da atividade de moagem deve ser preenchida. Asinformações relevantes são:

• Horário de início e término do processamento do lote: Juntamente com

o número de operadores alocados, é útil para a determinação dos índices de

produtividade da moagem numa relação (quantidade/homem*hora).

• Peso obtido no final do processamento do lote: Juntamente com a

soma dos pesos contidos nos cartões de controle, permite obter as perdas do

processo, por tipo de material. Útil também para a obtenção de índices deprodutividade por tipo de material.

• Número de operadores alocados no setor de moagem: Útil para a

determinação dos índices de produtividade numa relação (quantidade/homem*hora).

• Informações sobre manutenção: Permitem determinar a disponibilidade

dos recursos, os tempos de setup, as causas de falha, formas de padronização,

entre outros.

Até esse momento do processo, a produção é do tipo make-to-stock (fazerpara estoque), ou seja, a demanda é atendida a partir de estoque de produtos finais.

Desse ponto em diante o atendimento dos pedidos se assemelha ao tipo

assembly-to-order (montar contra pedido). Ou seja, uma ordem de produção é

lançada para atender a um pedido, sendo que as quantidades produzidas são




55

obtidas a partir de um estoque de produtos semi-acabados (caso estejam

disponíveis).

Tendo sido liberada uma ordem de produção para o processo de

aglutinação/extrusão, as quantidades e tempos de processamento devem ser

controlados. As informações relevantes são semelhantes às informações coletadas

na moagem.

Uma planilha é usada então para o monitoramento do processo e reenviada

ao PCP após a conclusão da ordem de produção.

4.4 – Mecanismos de controle do sistema propos to

4.4.1 – Justificativas para a adoção de uma estratégia mista

Vimos na revisão bibliográfica que o módulo RCCP do MRP II tem o objetivo

de apoiar a elaboração de um plano mestre que seja pelo menos aproximadamente

viável em termos de capacidade. No entanto, garantir a disponibilidade de

capacidade em alguns sistemas produtivos não é condição suficiente para a

elaboração de planos mestres satisfatórios.

Segundo Corrêa E Gianesi (2001), “De maneira geral podemos dizer que oprocesso de MRP/CRP, MPS/RCCP de programação da produção pode ser

considerado inadequado em algumas empresas que apresentem... restrições fortes

que condicionem o sequenciamento das ordens."

Corrêa E Gianesi (2001) definem os sistemas híbridos como “sistemas de

administração da produção que tem elementos de mais do que uma lógica básica

(e.g. JIT, MRP II ou sistemas de programação da produção com capacidade finita).

Vimos, na seção 2.2.7.1, que um sistema de programação da produção que

utiliza a lógica de capacidade finita pode ser definido como um sistema onde as

restrições (capacidades, sequências tecnológicas...) do sistema produtivo são

consideradas durante a elaboração dos planos de produção.




56

Vimos também que os sistemas de programação da produção com

capacidade finita podem ser classificados conforme os seguintes critérios: método

de solução do problema, grau de interação com o usuário e suporte às funções do

planejamento da produção.

Tendo em vista o exposto, pode-se classificar o sistema proposto como um

híbrido MRP II + sistemas de programação da produção com capacidade finita. A

parte de programação da produção com capacidade finita substitui o processo de

RCCP do MRP II. Trata-se de um procedimento que auxilia a geração de um plano

mestre viável em termos da sequência tecnológica observada.

A seguir se fará uma descrição detalhada do procedimento.

4.4.2 – Descrição dos procedimentos

4.4.2.1 – Decisão do mix de produção

A primeira decisão do sistema é quanto ao mix de produção, ou seja, as

quantidades a serem produzidas no período de planejamento para cada produto.

Para tanto se fez uso de um modelo de programação linear apresentado em

Johnson e Montgomery (1974).

O modelo decide o mix de produção mais rentável supondo que haja um nível

mínimo de produção e uma oportunidade máxima de vendas, para cada produto do

mix. O modelo considera a utilização dos recursos por cada produto do mix e suas

restrições de disponibilidade no período de planejamento.

O modelo original pode ser formulado da seguinte forma:

Conjuntos:

I= 1,..., I Conjunto dos produtos;

J=1,..., J Conjunto dos recursos de produção;




57

Parâmetros:

ri Receita gerada pela venda de uma unidade do produto i;ci Custo de aquisição do produto i;Ui Oportunidade máxima de venda do produto i;Li Nível mínimo de produção do produto i;b j Capacidade (tempo) disponível do recurso j;aij Unidades do recurso j necessárias para a produção de uma unidade do

produto i;

Variáveis:

Xi Quantidade de produto i a ser produzido no período de planejamento;

Função Objetivo:

Maximize Z = ∑i (ri - ci) Xi

Sujeito a:∑i aij Xi ≤ b j, para todo j = 1,..., J

Li ≤ Xi, para todo i = 1,..., IXi ≤ Ui, para todo i = 1,..., IXi ≥ 0, para todo i = 1,..., I

A primeira restrição impede que se utilize mais do que a capacidade

disponível para cada recurso no período de planejamento. A segunda restrição

impede que seja produzido menos do que o nível mínimo estabelecido para cada

produto. Já a terceira restrição garante que não se produzirá além da oportunidademáxima de venda prevista para o período de planejamento.

Para implementar o modelo utilizou-se a ferramenta SOLVER ® do pacote

Microsoft Office Excel 2007 ® . A escolha do pacote Office ® para a implantação das

soluções propostas se deu pela boa flexibilidade nas alterações, interface amigável

ao usuário e desnecessidade de aquisição de softwares adicionais.

A seguir se apresentam algumas figuras que ilustram o procedimento de

definição do mix de produção no período de planejamento. A seguinte legenda é útil

para o entendimento das figuras:




58

Figura 18 – Legenda para o modelo de decisão do mix.

Na figura a seguir se ilustram alguns dados de entrada do modelo.

Figura 19 – Dados de compra e venda dos produtos

O nível mínimo de venda pode ser determinado, por exemplo, através da

diferença entre os pedidos em carteira e o estoque disponível para cada produto.Por exemplo, caso haja um pedido firme de 5000 kg de PET TRANSPARENTE para

o período de planejamento e uma quantidade de 3000 kg deste produto em estoque,

o nível mínimo de produção seria de 2000 kg.

A oportunidade máxima de venda pode ser determinada a partir da previsão

de vendas no período para determinado produto. Por exemplo, se a função de

vendas identificar uma oportunidade de vender uma quantidade de 1500 kg de PET

TRANSPARENTE além dos 5000 kg em carteira, a oportunidade máxima de vendaseria o nível mínimo, 2000 kg, somado à oportunidade adicional, 1500kg, o que

totaliza 3500 kg.

A receita e o custo são determinados através dos valores de compra e venda

de cada material.




59

Neste modelo os custos de armazenagem não são considerados. Tal

suposição é válida no caso, pois os custos de armazenagem são uma fração do

custo de aquisição de matéria prima. Além disso, os custos de armazenagem estão

relacionados ao custo de se carregar uma unidade de material de um período (por

exemplo, em dias) ao próximo.

Caso se utilizasse um modelo que considerasse os custos de armazenagem

na minimização do custo total essa suposição seria invalidada na etapa de

sequenciamento. Isso ocorreria porque os modelos de programação linear multi-

período programam o mix em períodos menores de tempo (por exemplo, dias). A

etapa de sequenciamento iria reorganizar a programação do modelo multi-período,

anulando a suposição de custo mínimo.

As figuras seguintes ilustram a produtividade dos recursos, a fração utilizada

de cada recurso por cada produto e a disponibilidade dos recursos no período de

planejamento.

Figura 20 – Disponibilidade mensal dos recursos




60

Figura 21 – Utilização dos recursos por produto.

Figura 22 – Produtividade dos recursos por produto.

A produtividade dos recursos para cada produto seria obtida a partir de dados

históricos. O parâmetro aij é o simples inverso da produtividade de cada recurso j,

para cada produto i.

A utilização dos recursos é iterativamente calculada na solução do modelo

multiplicando a quantidade calculada pelo parâmetro aij.

O resultado final é mostrado na figura a seguir.




61

Figura 23 – Quantidades ótimas e lucros máximos.

A partir da solução final é possível calcular um perfil da utilização dos

recursos e níveis satisfatórios de utilização da capacidade podem ser definidos,

como visto na figura abaixo.

Figura 24 – Percentual de utilização dos recursos.

Após a definição do mix de produção, dá-se início à etapa de sequenciamento

da produção. Nesta etapa utilizou-se um procedimento baseado na sequência de

produção indicada pelo supervisor do chão de fábrica e nas possíveis quebras nesta

sequência.

4.4.2.2 - Sequenciamento das ordens de produção

Segundo Toso (2008), “o problema de sequenciamento de lotes consiste emordenar a produção dos lotes, de forma a minimizar o número de preparações

necessárias, que consomem a capacidade produtiva, e evitar riscos de

contaminação residual”.




62

Atualmente este problema vem sendo tratado na literatura segundo duas

formulações principais. Uma baseada no problema assimétrico do caixeiro viajante

associado a heurísticas de eliminação e combinação de sub-rotas (ATSP-ST –

Asymmetric Traveling Salesman Problem – Setup Times) e outra, conhecida como

modelo Genérico de Dimensionamento e Sequenciamento de Lotes com Tempos de

Setup Dependentes da Sequência (GLSP – ST – Generic Lot Sizing and Scheduling

Problem – Setup Times).

Para mais detalhes sobre o exposto consulte (TOSO; 2008) e (KOÇLAR,

2005).

Segundo Koçlar (2005), a estrutura do modelo GLSP possui dois níveis de

tempo: períodos de tempo (macro-períodos) e posições (micro-períodos). Cadaperíodo de tempo possui uma quantidade fixa de posições em ordem sequencial e

não-sobreponíveis.

Ainda segundo Koçlar (2005), os macro-períodos estão relacionados à

dinâmica externa ao sistema como demanda, custos de manutenção de estoque e

outros. Os micro-períodos se relacionam com as a dinâmica interna do sistema,

como tamanho e posicionamento dos lotes, o status de preparação do sistema, entre

outros.

Figura 25 - Quadro de períodos de tempo e posições no GLSP – (extraído de KOÇLAR)

Segundo Toso (2008), “o número de sub-períodos determina a quantidade de

produtos diferentes (lotes) que podem ser produzidos por período”.

O procedimento proposto se baseou nesse artifício utilizado na literatura atual

de pesquisa operacional, que lida com o tratamento conjunto do problema de




63

dimensionamento e sequenciamento de lotes de produção com setup dependente

da sequência.

Assim como nos modelos descritos acima, o procedimento proposto subdivide

os macro períodos (24 dias) em um número fixo de posições (4 sub-períodos por

dia). A figura a seguir ilustra as divisões em sub-períodos para 2 dos 24 macro-

períodos e a sequência de produção.

Figura 26 – Divisão em macro e micro períodos e sequencia de produção.

A demanda para cada produto, calculada anteriormente pelo modelo de

decisão do mix de produção, é realocada segundo a sequência indicada pelo

supervisor de produção, conforme se observa na figura a seguir.




64

Figura 27 – Distribuição das quantidades demandadas ao longo da sequência de produção

Em seguida o procedimento distribui as quantidades ao longo dos sub-

períodos em cada macro-período.

Figura 28 – Distribuição das quantidades seqüenciadas ao longo dos sub-períodos.

Note que embora houvesse uma demanda de 300 kg para o material PP

ÁGUA MINERAL, nenhuma quantidade foi sequenciada pelo procedimento. Isto

ocorreu porque um parâmetro do procedimento atua como lote mínimo. Caso a

quantidade demandada seja muito pequena (menor que 1/2 lote mínimo), nenhuma




65

quantidade será alocada para este produto. A quantidade é marcada na coluna

FALTA, observada na figura 27.

Caso a quantidade seja inferior, porém suficientemente próxima ao lote

mínimo (maior que 1/2 lote mínimo), é alocada uma quantidade adicional que iguala

a quantidade original ao lote mínimo. A quantidade adicional é marcada na coluna

EXCESSO.

Note também que, embora a quantidade demandada para o produto PEAD

TRANPARENTE fosse de 2500 kg, apenas 2450 kg foram alocados. Isto ocorreu

porque as quantidades são alocadas nos sub-períodos em múltiplos. Estes múltiplos

são iguais à produtividade máxima do moinho dividida pelo número de posições em

cada macro-período. A quantidade não alocada é marcada na coluna FALTA.

Para o exemplo, a produção máxima diária do moinho foi estabelecida como

sendo 1400 kg, o que, dividido pelo número de sub-períodos em cada macro

período, resulta em 350 kg por micro-período.

No entanto, caso muitos materiais apresentem uma demanda abaixo do lote

mínimo, corre-se o risco de se obter uma sequência muito distante da sequência

original.

Para se evitar este problema, toda vez que três posições consecutivas da

sequência original possuem demanda muito inferior ao lote mínimo, o procedimento

aloca uma quantidade igual ao lote mínimo para a última posição. Tal quantidade

adicional é registrada na coluna EXCESSO. Desse modo se garante que não mais

do que duas posições da sequência sejam saltadas consecutivamente.

O resultado obtido após o sequenciamento é uma sugestão para o plano

mestre de produção. No registro básico do MPS esta quantidade apareceria como

uma ordem planejada. Ela sugere quantidades e momentos de produção para cada

produto do mix.

Cabe ao tomador de decisão analisar o plano gerado e realizar modificações.




66

4.4.2.3 – Integração ao MPS/MRP

A partir desse momento, a lógica do MRP para a colocação das ordens passa

a ser aplicada. O software Microsoft Office Excel 2007 ® foi novamente utilizado para

a elaboração do mecanismo de cálculo MPS/MRP.

Na solução, cada produto possui seu registro MPS, idêntico ao da figura 4.

As quantidades alocadas pelo procedimento de sequenciamento são

alocadas no plano mestre de produção. O tomador de decisão deve ter a liberdade

de alterar tais quantidades fora do período de congelamento, caso necessário.

Assim como nos sistemas de MRP comerciais, cada produto possui um únicoregistro MPS e também um único registro MRP.

Após a definição das quantidades e momentos em que os produtos serão

necessários, usa-se uma planilha associada à lógica MRP para o cálculo das

quantidades e datas de liberação de ordens de compra e produção.

Figura 29 - Registro MRP: Item pai e item filho.




67

As quantidades registradas no MPS aparecem como necessidades brutas

para o período anterior no MRP. As demais linhas são calculadas utilizando-se o

procedimento MRP descrito na seção 2.2.5.1.

Na planilha MRP criada, é possível alterar os valores dos estoques de

segurança (E.S.), lead-times (L.T.), tamanho de lote (LOTE) e quantidade de itens

filhos necessária para a produção de um item pai (N.C.). A figura a seguir ilustra as

alterações possíveis.

Figura 30 - Alterações no item pai e no item filho.

Na figura acima, o Lead Time de obtenção do item pai foi alterado de 2 para 1

período. A conseqüência foi o surgimento de uma liberação de ordem planejada no

valor de 1500 kg para o período 1. O lote mínimo foi alterado para de unitário para

500 kg. O resultado foi uma alteração no recebimento de ordens planejadas e o

aumento dos estoques projetados. Para o item filho alterou-se o estoque de

segurança de 500 kg para zero. Os resultados foram alterações nos recebimentosde ordens liberadas, na liberação de ordens e nos estoques projetados.

Com isto se conclui a solução proposta para o problema diagnosticado no

estudo de caso.




68

5 – CONCLUSÃO

A elaboração deste estudo permitiu constatar o quanto a gestão da produção

influencia o desempenho da organização. Permitiu também constatar o quanto é

importante que uma empresa tome suas decisões baseadas em informações

confiáveis.

A falta de um sistema que oriente a tomada de decisões quanto às questões

relativas aos níveis e momentos de produção pode levar a organização a uma

situação frágil. No entanto, é preciso que este sistema seja bem projetado e se

adeque às necessidades da empresa. Caso contrário, o efeito obtido pode ser o

oposto do desejado.

Um sistema de PCP mal projetado pode conduzir a níveis de estoque

desnecessariamente elevados, planos de produção que não podem ser atingidos,

produção não suave, níveis inadequados de utilização da capacidade e falta de

confiabilidade e competitividade para entrega nas datas prometidas.

No entanto, mesmo que o sistema elaborado seja adequado, o não

entendimento, e o consequente mau uso, podem gerar os mesmos resultados

ineficientes listados acima. Portanto a fase de implantação e treinamento no uso dosistema é crucial.

Todos na organização, cujos trabalhos estiverem direta ou indiretamente

ligados ao sistema elaborado, devem ser instruídos e capacitados para lidar com as

interações entre o sistema e suas atividades e responsabilidades. Devem também

entender os objetivos gerais do sistema e possui liberdade para sugerir alterações

para sua melhoria.

Ou seja, assim como em muitas ações para a melhoria de uma organização,

o envolvimento ativo da alta-direção é crucial para o sucesso do sistema. A

implantação de uma mudança desta magnitude, que não seja amplamente

amparada por ações estruturadas partindo da alta direção, constitui nada mais nada

menos do que esforço de análise desperdiçado.




69

6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

BEDWORTH, David B.; BAILEY, James E. Integrated Production Control Systems: Management,Analysis, Design. New York: John Wiley & Sons, 1987.

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KOÇLAR, Ayse. The General Lot Sizing and Schedul ing Prob lem with Sequence Dependent

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MAYNARD, H. B. Manual de Engenharia de Produção: Procedimentos de Controle. Váriostradutores. São Paulo: Ed. Edgard Blücher, 1970. Cap.2-3, 7v.

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