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Capítulo VI – PROGRAMAÇÃO, PLANEJAMENTO E CONTROLE DA PRODUÇÃO

1. PROGRAMAÇÃO E SEQUENCIAMENTO

1.1. Job Shop

Job Shop – Organização cujo lay out é orientado por processos e produz itens em lotes. É uma organização funcional cujos departamentos ou centros de trabalhos são organizados em torno de processos, os quais consistem em tipos específicos de equipamentos e/ou operações, tais como perfuração e montagem em uma fábrica, operações de leitura óptica (via scanner) e impressão em um laboratório de computação. Os bens produzidos ou os serviços oferecidos são originados por pedidos individuais de um cliente específico.

Principais Características de uma Job Shop:

CARACTERÍSTICA NO AMBIENTE JOB SHOP

Missão Venda de capacidade e habilidades;Fluxo dos itens Pouco ou nenhum caminho dominante;Gargalos Desloca-se freqüentemente;Seleção do equipamento De uso geral, flexível;Duração do processamento Curta;Custo de setup Baixo;Uso de mão-de-obra Alto;Escopo dos trabalhos diretos Amplo;Controle do ritmo de trabalho Operador, chefe de turno, expedidor;Estoque de matéria-prima Baixo;Estoque em processo Alto;Estoque de bens acabados Baixo ou nenhum;Fornecedores Freqüentemente utilizam-se vários fornecedores;Informações para o trabalhador necessárias para a tarefa Novas instruções são necessárias para cada tarefa;

Treinamento especializado às vezes necessário;Programação Incerto, mudanças são freqüentes;

Componentes de tarefas complexas precisam ser finalizados aproximadamente ao mesmo tempo;

Desafios Estimativa das necessidades, programação, e resposta rápida nos gargalos.Resposta pra a diminuição da demanda Demitir funcionários dos departamentos atingidos

2. PROGRAMAÇAO EM UM AMBIENTE JOB SHOP

Uma programação é uma distribuição temporal utilizada para distribuir atividades, utilizando recursos ou alocando instalações. A programação de operações em uma job shop é desagregar o Programa Mestre de Produção (PMP) em atividades semanais, diárias e/ou por hora, seqüenciadas no tempo. Especificar em termos precisos a carga de trabalho planejada no processo de produção para o curto prazo. O controle de operações monitora o progresso das ordens e, quando necessário, expede ordens e/ou ajusta a capacidade do sistema para assegurar o cumprimento do PMP.Um sistema de programação e controle deve atingir um desempenho eficiente das seguintes funções:

1. Alocar ordens, equipamentos e pessoal para os centros de trabalho ou para outros locais específicos. Essencialmente, isto é o planejamento da capacidade no curto prazo.

2. Determinar a seqüência de execução das ordens; isto é, estabelecer tarefas prioritárias.3. Iniciar a execução do trabalho programado, normalmente denominado de despacho das ordens (Liberação das ordens para o chão-de-fábrica).4. Controle do chão de fábrica (ou controle da atividade de produção), que envolve: a) Revisar o status e controlar o progresso das ordens conforme elas estejam sendo executadas; b) Expedir ordens atrasadas e críticas (Conferir o progresso das ordens para assegurar a sua conclusão no tempo adequado);5. Revisar a programação para contemplar alterações recentes nos status das ordens.6. Garantir que os padrões de controle da qualidade estão sendo atingidos.

2.1. Processo de Programação de uma Job Shop

FACULDADES INTEGRADAS SANTA CRUZ DE CURITIBA

Disciplina...: Administração da Produção.

Professor:...: Edson Hermenegildo P. Júnior.

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O expedidor de tarefas seleciona e seqüência as tarefas disponíveis para serem executadas nas várias estações de trabalho. As decisões do expedidor deveriam estar baseadas:

Nas necessidades de operações e de roteiro de cada tarefa: No status das tarefas existentes nas máquinas; No tamanho das filas de espera na frente de cada máquina; Nas tarefas prioritárias; Na disponibilidade de material; Nas ordens de trabalho antecipadas a serem despachados no final do dia; Na capacidade das máquinas e dos trabalhadores;

Para auxiliar na organização da programação, o expedidor utilizaria informações do chão-de-fábrica do dia anterior e informações externas fornecidas pelo controle de produção central, pela engenharia de processo e assim por diante. O expedidor também faria uma consulta junto ao chefe de seção ou supervisor do departamento, sobre a viabilidade da programação, especialmente em relação a mão-de-obra disponível e a identificação de possíveis gargalos. Painéis visuais de programação são maneiras eficientes de indicar a prioridade e o status do trabalho.

O que faz a programação desta tarefa ser tão difícil? Considere os seguintes fatores: Este bem / serviço pode nunca ter sido feito anteriormente; assim as estimativas do tempo de duração esperado para a conclusão dos diversos

componentes pode ser bastante diferente do tempo real. A seqüência de operações é extremamente flexível e, com uma mão de obra multifuncional, o numero de seqüências possíveis pode ser

enorme. Tentar avaliar os resultados esperados das diferentes seqüências com o objetivo de encontrar a melhor é, normalmente, muito difícil. Para operações diferentes, o parâmetro para a determinação da “melhor” seqüência pode variar – em um caso pode ser a minimização do

desperdício, em outro pode ser a minimização do tempo ocioso das instalações e, para um terceiro pode ser a maximização do ganho e assim por diante.

Figura 1 – Processo Típico de Programação - Fundamentos da Administração da Produção, Mark Davis – pág. 542.

3. ELEMENTOS DE PROGRAMAÇÃO DA JOB SHOP

As Job Shops existem em todos os lugares; logo, os exemplos são abundantes. Uma sala de emergência em um hospital pode ser organizada por função: as salas de exame são separadas da sala de radiografias, que por sua vez é separada da sala de espera. Tarefas diferentes são realizadas em locais diferentes dentro da sala de emergência e, em alguns casos, em outros locais que não a sala de emergência. A cozinha de um restaurante também é uma job shop – pedidos diferentes chegam em tempos diferentes, e refeições diferentes podem ser preparadas por pessoas diferentes.Mas estes exemplos compartilham alguns elementos comuns:

Padrões de Chegada das Tarefas – As tarefas chegam na job shop segundo alguns padrões. Freqüentemente, as tarefas chegam segundo um padrão que segue uma distribuição estatística conhecida, ou podem chegar em lotes, ou ainda de modo que o tempo entre elas é constante. Além disso, as tarefas podem ter prioridades diferentes.

O “Equipamento” na job shop – A habilidade da job shop em finalizar estas “tarefas” em um determinado tempo é dependente da capacidade ou “equipamentos” na mesma. À medida que estas “máquinas” evoluem e tornam-se mais “inteligentes” e mais capazes de realizar operações diversas, a tarefa da programação torna-se ainda mais complicada.

Fluxo Padrão das Tarefas Através das Instalações – Varia de tarefa para tarefa. O número e a seqüência de etapas necessárias para atender dois pedidos é dramaticamente diferente (Fluxo Padrão – Roteiros que os materiais seguem através da fábrica para produzir o produto). Em

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algumas job shops, todas as tarefas seguem o mesmo padrão: em outras, o padrão é totalmente aleatório. Devido a aparente deficiência da organização, o fluxo de material através da job shop é freqüentemente desordenado.

A razão entre Trabalhadores Especializados e Máquinas – A habilidade da job shop em finalizar as “tarefas” depende também da relação entre trabalhadores especializados e “máquinas”. As job shop podem ser classificadas em limitadas pelas máquinas ou limitadas pela mão-de-obra.

o Sistemas limitados pelas Máquinas – Operações onde a capacidade da instalação é determinada pelo número de máquinas.o Sistemas limitados pela Mão-de-Obra – Operações onde a capacidade da instalação é determinada pelo número de trabalhadores.

Além disso, as tarefas podem ser classificadas como de mão de obra intensiva ou como de máquina intensiva, dependendo de quanto à tarefa pode ser realizada utilizando processos automatizados.

Prioridades Diferentes são, freqüentemente, Atribuídas a Tarefas Diferentes – Os médicos em uma sala de emergência de um hospital priorizam as tarefas de acordo com uma triagem que seleciona os pacientes com casos mais sérios. O critério utilizado para avaliar uma determinada programação difere de job shop para job shop.

Figura 2 – Fluxos de Material através de uma Job Shop - Fundamentos da Administração da Produção, Mark Davis – pág. 544.

4. SEQUENCIAMENTO

4.1. Regras de Priorização para Alocação de Tarefas às Máquinas ou Centros de Trabalho

Sequenciamento ou Sequenciamento de Prioridades - Processo de determinação de qual tarefa é iniciada antes em alguma máquina, ou em algum centro de trabalho. Regras de priorização são as regras utilizadas para se obter uma seqüência de tarefas. Critério para determinar a seqüência ou prioridade das tarefas na fábrica ou operação de serviços. As Regras de Priorização mais comuns são:

1) FCFS (First Come, Firts-Served). – Primeiro a Entrar, Primeiro a ser Atendido: Os pedidos são executados segundo ordem de chegada ao departamento.

2) SPT (Shortest Processing Time) – Menor Tempo de Processamento: Executar primeiro a tarefa com o menor tempo de conclusão, em seguida aquela com o segundo menor tempo de conclusão, etc. É idêntica a regra SOT (Shortest Operating Time) – Menor Tempo de Operação.

3) DDATE (Due DATE) – quando se refere à tarefa inteira; OPNDD – quando se refere à próxima operação – Data de Entrega – Data de Entrega Mais Próxima Primeiro: Executar a tarefa com a data de entrega mais próxima primeiro.

4) Data de Início – Data de Entrega Menos o Lead Time: Executar primeiro a tarefa com a data de início mais cedo.

5) STR (Slack Time Remaining) – Tempo de Folga Restante: É calculado como a diferença entre o tempo restante antes da data de entrega menos o tempo de processamento restante. Os pedidos com o menor STR são executados primeiro.

6) STR/OP - Tempo de Folga Restante por Operação: Os pedidos com o menor STR/OP são executados primeiro.

7) LCFS (Last-Come, First-Served) – Último a Entrar, Primeiro a Ser Atendido: Esta regra ocorre freqüentemente por negligência. De acordo com a chegada das ordens, elas são colocadas no topo da pilha e o operador normalmente pega a ordem que está no topo da pilha para ser executado primeiro.

8) Ordem Aleatória – Os supervisores ou operadores normalmente selecionam qualquer tarefa que acham importante executar por primeiro.

4.2. Critérios para Avaliação da Programação

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1. Atender as datas de entrega dos clientes.2. Minimizar o tempo de fluxo (ou tempo de processamento), que é o tempo gasto pela tarefa nas instalações.3. Minimizar o estoque em processo (WIP – Work In Process).4. Minimizar o tempo ocioso das máquinas e dos trabalhadores.

5. REGRAS DE PRIORIZAÇAO E SUAS TÉCNICAS

5.1. Programando “n” Tarefas em Uma Máquina

Serão comparadas seis das Regras de Priorização em uma situação de programação estática envolvendo cinco tarefas em uma máquina. (problema de “n tarefas - uma máquina”, ou n/1). A dificuldade teórica deste tipo de problema aumenta à medida que mais máquinas são consideradas.

Exemplo: A Legal Copy Express fornece serviços de cópias pra escritórios de advocacia. Cinco clientes entregaram seu pedido no começo da semana. Os dados específicos da programação destes pedidos são demonstrados a seguir:

Tarefa (por ordem de chegada)

Tempo de Processamento (em dias) Data de Entrega(daqui a tantos dias)

A 3 5B 4 6C 2 7D 6 9E 1 2

Todos os pedidos precisam utilizar a única máquina de cópia colorida disponível. Desta forma, deve-se decidir sobre a seqüência de processamento para os cinco pedidos. O critério de avaliação é minimizar os tempos de fluxo.Solução:

Programação FCFSTarefa Tempo de

Processamento (em dias)

Data de Entrega (daqui a tantos dias)

Tempo de Fluxo (em dias)Início Tempo da

tarefaFinal Atraso

A 3 5 0 + 3 = 3 -B 4 6 3 + 4 = 7 1C 2 7 7 + 2 = 9 2D 6 9 9 + 6 = 15 6E 1 2 15 + 1 = 16 14

Tempo total do fluxo = 3 + 7 + 9 + 15 + 16 = 50 diasTempo médio do fluxo = 50/5 = 10 diasTempo médio de atraso = (0 + 1 + 2 + 6 + 14)/5 = 4,6 dias

Programação SPTTarefa Tempo de

Processamento (em dias)

Data de Entrega (daqui a tantos dias)

Tempo de fluxo (em dias) Atraso

E 1 2 0 + 1 = 1 -C 2 7 1 + 2 = 3 -A 3 5 3 + 3 = 6 1B 4 6 6 + 4 = 10 4D 6 9 10 + 6 = 16 7

Tempo médio do fluxo= 1 + 3 + 6 + 10 + 16 = 36/5 = 7,2 diasTempo médio de atraso = (0 + 0 + 1 + 4 + 7)/5 = 2,4 dias

Programação DDATETarefa Tempo de

Processamento (em dias)

Data de entrega (daqui a tantos dias)

Tempo de Fluxo (em dias) Atraso

E 1 2 0 + 1 = 1 -A 3 5 1 + 3 = 4 -B 4 6 4 + 4 = 8 2C 2 7 8 + 2 = 10 3D 6 9 10 + 6 = 16 7

Tempo médio do fluxo = 1 + 4 + 8 + 10 + 16 = 39/5 = 7,8 diasTempo médio de atraso = (0 + 0 + 2 + 3 + 7)/5 = 2,4 dias

Programação LCFSTarefa Tempo de

Processamento (em dias)

Data de Entrega (daqui a tantos dias)

Tempo de Fluxo (em dias) Atraso

E 1 2 0 + 1 = 1 -D 6 9 1 + 6 = 7 -

5

C 2 7 7 + 2 = 9 2B 4 6 9 + 4 = 13 7A 3 5 13 + 3 = 16 11

Tempo médio de fluxo = 46/5 = 9,2 diasTempo médio de atraso = 4 dias

Programação AleatóriaTarefa Tempo de

Processamento (em dias)

Data de Entrega (daqui a tantos dias)

Tempo de Fluxo (em dias) Atraso

D 6 9 0 + 6 = 6 -C 2 7 6 + 2 = 8 1A 3 5 8 + 3 = 11 6E 1 2 11 + 1 = 12 10B 4 6 10 + 6 = 16 10

Tempo médio de fluxo = 53/5 = 10,6 diasTempo médio de atraso = 5,4 dias

Programação STRTarefa Tempo de

processamento (em dias)

Data de Entrega (daqui a tantos dias)

Folga Tempo de fluxo (em dias) Atraso

E 1 2 1 0 + 1 = 1 -A 3 5 2 1 + 3 = 4 -B 4 6 2 4 + 4 = 8 2D 6 9 3 8 + 6 = 14 5C 2 7 5 14 + 2 = 16 9

Tempo médio de fluxo = 43/5 = 8,6 diasAtraso médio de atraso = 3,2 dias

Estes resultados estão resumidos abaixo:

Regra de Programação Tempo Total para Conclusão (em dias)

Tempo Médio de conclusão (em dias)

Atraso Médio (em dias)

FCFS 50 10,0 4,6SPT 36 7,2 2,4DDATE 39 7,8 2,4LCFS 46 9,2 4,0Aleatória 53 10,6 5,4STR 43 8,6 3,2

Para este exemplo, a SPT é melhor que as demais regras de programação. Pode ser demonstrado matematicamente que a regra SPT dá uma solução ótima para o caso n/1 segundo os critérios de avaliação de atraso médio de entrega, tempo médio de espera e tempo médio de conclusão. É importante observar que a regra SPT ignora totalmente as datas de entrega das tarefas.

5.2. Programando “n” Tarefas em Duas Máquinas

A próxima etapa em direção a complexidade das job shops é o caso n/2, onde duas ou mais tarefas devem ser processadas em duas máquinas segundo uma seqüência específica. O objetivo desta abordagem, denominada Método ou Regra de Jonhson, é minimizar o tempo de fluxo, a partir do início da primeira tarefa até a conclusão da última. A Regra de Jonhson consiste nas seguintes etapas.

1. Listar o tempo de operação para cada tarefa em ambas as máquinas;2. Selecionar a tarefa com o menor tempo de operação;3. Se o menor tempo é o da primeira máquina, fazer esta tarefa primeiro; se o menor tempo é o da segunda máquina, fazer esta tarefa por último;4. Repetir as etapas 2 e 3 para cada tarefa restante até a programação estar completa;

Exemplo: Será ilustrada a aplicação da Regra de Jonhson com a programação de quatro tarefas através de duas máquinas:

Solução:

Etapa 1: Listar os tempos de Operação:

Tarefa Tempo de Operação na Máquina 1

Tempo de Operação na Máquina 2

A 3 2B 6 8C 5 6D 7 4

Etapas 2 e 3: Selecionar o menor tempo de operação e alocá-lo.

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A tarefa A é a de menor tempo da Máquina 2 e é alocada primeiro e realizada por último. (Agora, a tarefa A não está mais disponível para ser programada);

Etapa 4: Repetir as etapas 2 e 3 até a conclusão da programação:Selecionar o menor tempo de operação entre as tarefas restantes: A tarefa D é a de segundo menor tempo na máquina 2. Assim é realizada em penúltimo lugar (Lembrar que a tarefa A é a última). Agora, as tarefas A e D não estão mais disponíveis para programação. A tarefa C é a de menor tempo na máquina 1 entre as tarefas restantes. A tarefa C é a realizada por primeiro. Agora, sobra apenas a tarefa B, que tem o menor tempo de operação na máquina 1.

Em resumo, a seqüência da solução é C – B – D – A, e o tempo de fluxo é de 25 dias, que é o mínimo. Com esta regra também são minimizados o tempo ocioso total e o tempo ocioso médio.

Programação Ótima das tarefas Utilizando a Regra Johnson

Máquina 1 Tarefa C Tarefa B Tarefa D Tarefa A Ociosa mais disponível para outros trabalhos

Máquina 2 Ociosa Tarefa C Tarefa B Tarefa D Tarefa A

0 5 11 19 23 25 Tempo acumulado em dias

Os passos da Regra de Johnson geram uma programação das tarefas com menor tempo para o começo e o final da programação, dependendo da máquina onde aparece o menor tempo. Como resultado, o tempo total de operação simultânea para as duas máquinas é aumentado, minimizando o tempo total de operação necessário para completar as tarefas.

5.3. Programando “n” tarefas em “m” Máquinas – Job Shops Complexos

As job shops complexas são caracterizadas por múltiplos centros de máquinas processando uma variedade de tarefas diferentes, que chegam aos centros de máquinas de uma maneira intermitente ao longo do dia. Se existem “n” tarefas a serem processadas em “m” máquinas, e todas as tarefas são processadas por todas as máquinas, então existem (n!)m programações alternativas para este conjunto de tarefas. Devido ao grande numero de programações existentes mesmo para pequenas job shops, a simulação é única maneira pratica para determinar os méritos relativos das diferentes regras de priorização em cada situação.

Qual regra de priorização deve ser utilizada? As necessidades de muitos fabricantes são razoavelmente satisfeitas por um esquema de priorização relativamente simples, que inclui os seguintes princípios:

1. Deve ser dinâmico, isto é, freqüentemente calculado durante a realização de uma tarefa para refletir as mudanças nas condições.

2. Deve ser baseada, de alguma maneira, no tempo de folga (a diferença entre o trabalho restante a ser feito de uma tarefa e o tempo restante para fazê-la). Isto abrange as características de data de entrega do pedido sugeridas por Kanet e Hayya.

6. CONTROLE NO AMBIENTE JOB SHOP

Controle do chão-de-fábrica – Conjunto de procedimentos para manter e comunicar o status das ordens de produção e dos centros de trabalho.

As principais funções do controle de chão-de-fábrica são:a) Atribuir prioridades para cada ordem de produção;b) Manter informação sobre as quantidades de estoque em processo (WIP);c) Comunicar as informações do Status dos pedidos para os outros setores da empresa;d) Fornecer dados reais de produção com o objetivo de controle da capacidade;e) Fornecer quantidades por localização e por pedido para o inventário de estoque em processo (WIP) e para fins contábeis;f) Fornecer medidas de eficiência, utilização e produtividade das máquinas e da mão-de-obra;

MaterialPlanning

Controle do

chão-de-fábrica

Controle de lote

Alterações nas ordens

de produção

Retroinformação(feedback)

Despacho ou

expedição

Planejamento da Fábrica

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Figura 3 – Controle do Chão-de-Fábrica - Fundamentos da Administração da Produção, Mark Davis – pág. 553.

6.1. Ferramentas para Controle do Chão-de-Fábrica

A Listagem de Expedição / Despacho (normalmente gerada diariamente) relata ao chefe da seção quais são as tarefas que necessitam ser realizadas naquele dia, que prioridade cada uma tem e quanto tempo durará cada tarefa.Exemplo de uma Listagem de Expedição:

Centro de trabalho 1501 – dia 205Data Inicial Tarefa # Descrição Tempo de Execução (min)

01/02 15131 Haste 11,403/02 15143 Rebite 20,605/02 15145 Eixo 4,305/02 15712 Eixo 8,607/02 15340 Barra Marcadora 6,508/02 15312 Haste 4,6

Os Relatórios de Exceção fornecem ao supervisor a informação necessária para manusear problemas e casos especiais. Tipicamente gerados uma ou duas vezes por semana, estes relatórios são verificados pra determinar se alguns dos atrasos são sérios o suficiente para justificar a revisão do plano-mestre de produção.Exemplo de um Relatório Antecipado de Atrasos:

Depto. 24 – 8 de abrilPeça # Data Programada Nova Data Causa do Atraso Ação17125 10/04 15/04 Quebra do fixador Ferramentaria resolverá até 15/0413044 11/04 01/05 Galvanização Externa - Operador

em greveIniciado novo lote

17653 11/04 14/04 Furos das peças não alinhados Engenharia preparando uma nova guia

O Relatório de Controle de Entrada / Saída, ou simplesmente Relatório E/S, é utilizado pelo supervisor para monitorar a relação entre a carga de trabalho e a capacidade de cada estação de trabalho (Controle de Entrada / Saída – Assegura que a quantidade de trabalho aceita não exceda a capacidade instalada);Exemplo de um Relatório de Controle de Estrada / Saída:

Centro de trabalho 0162Término da Semana 05/05 12/05 19/05 26/05

Entrada Planejada 210 210 210 210 Entrada Real 110 150 140 130

Desvio Acumulado -100 -160 -230 -310 Saída planejada 210 210 210 210 Saída real 140 120 160 120 Desvio acumulado -70 -160 -210 -300

Nota: todos os números estão em hora padrão.

Os Relatórios de Status fornecem ao supervisor resumos da performance da operação, e normalmente incluem o número e a porcentagem das tarefas concluídas a tempo, o atraso das tarefas ainda no concluídas, o volume de produção, e assim por diante.

Gráfico de GanttFerramenta de planejamento na qual as atividades são descritas em um gráfico de escala temporal. Um Gráfico de Gantt é um tipo de gráfico de barras que representa graficamente as tarefas a serem feitas em uma escala temporal. Ele também ajuda mostrar os relacionamentos entre as tarefas.

Outros dispositivos de controle úteis incluem Redes PERT e CPM.

Atualmente, na maioria das fábricas modernas, os sistemas de controle de chão-de-fábrica são computadorizados. Leitores ópticos e de código de barras são utilizados para aumentar a velocidade do processo de coleta de dados e para acabar com os erros na entrada de dados.

7. CONCEITOS DE PROGRAMAÇÃO OPT

O PCP integrado é um conceito que casa uma filosofia subjacente de planejamento com um conjunto de ferramentas para implementar a filosofia de modo otimizar o processo.Existem três abordagens principais pra o PCP integrado: sistemas de empurrar, sistemas de puxar e sistemas de gargalos. A precursora dos sistemas de empurrar é a ferramenta desenvolvida por Joseph OrlickY na IBM em 1974 – Planejamento das Necessidades de Materiais (MRP – Material Requirements Planning).

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No final da década de 60, Taichi Ohno da Toyota, desenvolveu o Sistema Kanban, o primeiro dos sistemas de puxar. O OPT de Eli Goldratt, desenvolvido na década de 70, é considerado a gênesis dos sistemas de gargalos.

O OPT é um software que contém um algoritmo proprietário para programação da produção. A evolução da OPT (Tecnologia da Produção Otimizada, ou Optimized Production Technology) resultou nos conceitos administrativos da Teoria das Restrições (TOC – Theory of Constraints). O OPT/TOC é um método de Planejamento e Controle da Produção – PCP – que tenta otimizar a programação pela maximização da utilização dos gargalos do processo.

No OPT há uma distinção entre gargalos e recursos com restrição de capacidade (CCR – Capacity Constrained Resources):Um Gargalo se aplica ao caso de uma etapa, ou número de etapas, de um sistema que não pode processar o bem ou serviço suficientemente

rápido para prevenir atrasos (tanto em termos de estoque em processo, como em termos de atendimento da demanda). O Recurso com Restrição de Capacidade (CCR) é um bem ou serviço necessário para a criação do produto final que é esgotado antes do

produto final ser entregue.Para aperfeiçoar o fluxo através do gargalo do sistema, este deve operar continuamente e com capacidade total. Um Mecanismo de

planejamento/controle/comunicaçao, conhecido como Tambor-Pulmao-Corda, é utilizado para alcançar este objetivo. Uma vez que o gargalo é o componente mais lento do processo, ele fixa o ritmo do sistema – como uma batida de tambor fixa o ritmo da marcha para a banda. Com a produção do processo limitada pela produção do gargalo, a diminuição da produção no gargalo não pode ser recuperada. Assim um estoque de bens ou serviços, ou “pulmão de inventário”, é necessário antes do gargalo, de modo que o mesmo estará sempre operando com a capacidade máxima. Para assegurar que o pulmão seja mantido em um nível ótimo (isto é, apenas o suficiente para manter o gargalo operando), a taxa na qual o gargalo esta processando (a batida do tambor) deve ser comunicada para origem dos bens ou serviços que o gargalo esta processando. Uma vez que esta comunicação ocorre em uma direção – do gargalo para a origem dos bens ou serviços (a entrada) – e puxa a entrada até o pulmão, ela é considerada uma “corda”.

A quantidade de bens ou serviços produzidos pela origem que alimenta o gargalo em um determinado momento é chamada de lote de processamento. Em sistemas de gargalo é crítico reconhecer que, para otimizar o sistema inteiro, o lote de transferência e o lote de processamento podem não ser do mesmo tamanho (em quantidade).

Existem cinco etapas básicas para programar um sistema de gargalo:

Determinar o gargalo e os CCR’s; Otimizar os CCR’s; Programar o gargalo para o seu máximo; Programar o processo localizado antes do gargalo; Programar o processo localizado depois do gargalo.

Existem nove regras básicas que Eli Goldratt apresenta para programação com o OPT.

1) Balancear o fluxo e não a capacidade;2) A utilização de um não-gargalo é determinada por uma restrição no sistema (um gargalo);3) A utilização e a ativação de um recurso não são sinônimos;4) Qualquer perda de produção em um gargalo se traduz em perda para o sistema como um todo;5) Ganhos em um não-gargalo não se traduzem em ganhos no gargalo ou para o sistema como um todo;6) Gargalos determinam o ganho e o nível de inventário;7) Para otimização, os lotes de transferência podem não ser iguais aos lotes de processamento;8) O tamanho dos lotes de processamento através do sistema não deve ser fixo;9) A programação deve ser estabelecida após a avaliação de todas as restrições simultaneamente;

Não é incomum encontrar, uma vez que o gargalo tenha sido programado, um outro gargalo no processo. Para otimizar um sistema, pode ser necessário repetir o procedimento de programação algumas vezes. A vantagem básica da OPT é que, ao focalizar em um recurso gargalo, o problema é suficientemente simplificado, de tal modo que ele pode ser bem resolvido e permite apoio intuitivo ao usuário.

8. PROGRAMANDO TRABALHADORES EM OPERAÇÕES DE SERVIÇOS

O gerente de serviço, conseqüentemente, precisa planejar um número de trabalhadores de maneira que satisfaça efetivamente o cliente, enquanto minimiza os custos com mão-de-obra excedente. Na realidade para alguns serviços, virtualmente todos os custos diretos podem ser considerados como sendo de mão-de-obra.

8.1. Seqüência para a Programação de Trabalhadores em Serviços

A seqüência para desenvolver uma programação de trabalhadores em operações de serviços está mostrada a seguir, conforme figura 4:

Figura 4 – Etapas Necessárias na Programação dos Trabalhadores - Fundamentos da Administração da Produção, Mark Davis – pág. 556.

Demanda prevista de clientes

Necessidade de trabalhadores

Programações diárias de

trabalhadores

Programações semanais

individuais

Restrições dos trabalhadores

Restrições de programação

Nível de serviço ao cliente

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Previsão de Demanda – Como a entrega de diversos serviços ocorre na presença do cliente, a chegada de clientes está diretamente correlacionada com o nível de demanda para as operações do serviço. Além da presença do cliente no local do serviço, o potencial para a alta variabilidade no padrão da demanda do cliente é extremamente importante para os gerentes de serviços programarem eficientemente os trabalhadores. O primeiro passo é prever com precisão tal demanda. Para desenvolver uma previsão, é necessário coletar dados históricos sobre a demanda de cliente. O número real de clientes aguardando por um serviço em um determinado intervalo de tempo é o dado preferencial.

Convertendo a Demanda de Clientes em Necessidades de Trabalhadores – Em operações de serviço, as necessidades de trabalhadores podem ser divididas em duas categorias principais:

Atendimento - Estes trabalhadores são definidos como aqueles que mantem contato direto com o cliente; Retaguarda - Estes trabalhadores são aqueles que não interagem diretamente com os clientes;

Um elemento necessário para a conversão da demanda de clientes em necessidades de trabalhadores de atendimento é o estabelecimento de um nível de serviço. Por exemplo, muitos restaurantes oferecem refeições expressa dentro de um certo período de tempo.A teoria das filas é uma abordagem organizada matematicamente com o objetivo de estabelecer o relacionamento entre as três variáveis seguintes:

a) Demanda de clientes (por exemplo, clientes por hora);b) Capacidade disponível expressa pelo número de trabalhadores em serviço e pelo tempo médio de prestação do serviço ao cliente;c) Tempo médio de espera do cliente;

Convertendo Necessidades de trabalhadores em Programações Diárias de Trabalho – A meta fundamental é alocar um número suficiente de trabalhadores para um determinado período de tempo, para atender a demanda esperada com o nível de serviço ser atingido. Existem normalmente fatores adicionais que também precisam ser incluídos, tais como:

a) A duração mínima de um turno, que deve ser determinada junto ao sindicato;b) A duração máxima do turno, permitida por leis trabalhistas;c) As políticas da empresa sobre o intervalo de almoço e de descanso;

Convertendo Programações Diárias de Trabalho em Programações Semanais de Trabalho – No desenvolvimento de programações semanais, os gerentes necessitam levar em consideração dias parados por motivo de doenças dos trabalhadores, feriados e férias. Eles ainda necessitam computar os custos adicionais de pagamento para trabalhar em feriados, se os serviços são oferecidos nestes dias. Conseqüentemente, as variáveis desta etapa incluem restrições individuais de trabalhadores tais como dias parados, horas disponíveis para o trabalho e assim por diante.

8.2. A Utilização da Tecnologia na Programação

A utilização de programas automatizados de programação tem diversas vantagens. Reduzem significativamente a quantidade de tempo que o gerente necessita dedicar ao desenvolvimento de uma programação semanal de trabalho. Dessa maneira, utilizando um sistema de programação automatizado, uma programação mais eficiente pode ser gerada em uma fração do tempo previamente necessário ao procedimento manual.

9. CONCLUSÕES

As job shops são dominantes tanto no setor de manufatura como no de serviços;

Atualmente, a programação da job shop tornou-se dependente do computador e é inseparável dos sistemas de controle e planejamento da manufatura;

A programação de trabalhadores é especialmente importante em operações de serviços onde a mão-de-obra é freqüentemente um componente significativo dos custos;

As job shops são afetadas pelas atuais tendências de globalização da economia;

As job shops estão tornando-se mais especializadas e o treinamento da mão-de-obra necessária esta se sofisticando cada vez mais;

A troca de informações entre a job shop e o resto da empresa serão cada vez mais freqüentes e os dados serão acessados por todas s partes envolvidas;

No curto prazo, a programação da job shop permanecerá como parte necessária da operação da empresa e, para o futuro próximo, provavelmente permanecerá como uma tarefa complexa;

10. QUESTÕES PARA REVISÃO E DISCUSSÃO

1. Identificar as características de uma job shop. Por que elas são dominantes, especialmente no setor de serviços?

2. Que considerações práticas são empecilhos pra a utilização da regra SPT?

3. Que regras de prioridade você utilizaria na programação do seu tempo de estudo para provas semestrais? Se você tem cinco exames para estudar, quantas alternativas de programação existem?

4. Por que é difícil programar trabalhadores em um ambiente de serviços?

5. Que características das tarefas levariam você a programar tarefas de acordo com o “tempo de processamento mais longo primeiro”?

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6. Identificar um exemplo de uma job shop onde você é o programador/expedidor. Pode ser sua cozinha, seu computador ou alguma outra coisa. Que regras de prioridade você utilizaria para esta job shop, e por quê?

7. Listar alguns dos problemas que um programador de job shop enfrenta quando tenta estimar o pessoal e maquinário necessários para um trabalho feito sob pedido que nunca foi realizado antes.

8. Em muitas job shop, o percentual de trabalho realizado por processos automatizados esta crescendo. Por exemplo, em um centro de fotocópias, as máquinas copiadoras ordenam e grampeiam automaticamente. Em hospitais, cada vez mais diagnósticos são realizados por máquinas com sensores remotos. Discuta como a capacidade das máquinas em “fazer mais” impacta no papel do programador da job shop.

9. Quais são alguns dos bens e serviços produzidos por um sistema de gargalo que você utiliza? Que características eles têm em comum?

10. Como um sistema de gargalo afeta o cliente, a empresa e os empregados que trabalham com tal sistema?

11. Em um ambiente de serviços, pode o cliente ser utilizado como co-produtor para diminuir os efeitos de um gargalo? Como?

12. O que significa controlar a produção?

13. No que consistem as Regras PEPS, SPT e DDATE?

14. No que consiste a Regra de Johnson? Em que caso se aplica?

11. PROBLEMA RESOLVIDO

Problema 1.

A oficina de Pintura e Recuperação de Bancos de Automóveis do Joe está entrando em uma licitação para um contrato de atendimento exclusivo pra a loja Ed Sorridente, vendedora de carros usados. Um dos principais requisitos para se ganhar este contrato é a entrega rápida, desde que Ed quer os carros recuperados e de volta em seu estacionamento depressa. Ed disse que se Joe puder recuperar e pintar cinco carros que Ed recebeu há pouco em 24 horas ou menos, o contrato será dele. A seguir temos o tempo necessário (em horas) para a recuperação e para a pintura de cada um dos cinco carros. Assumindo que os carros passam primeiro pelas operações de recuperação antes de serem pintados, Joe pode atender no tempo disponível e conseguir o contrato?

Carro Tempo de recuperação (em horas) Tempo de pintura (em horas)A 6 3B 0 4C 5 2D 8 6E 2 1

Solução:

Este problema pode ser visto como um fluxo de operações em duas maquinas e pode ser facilmente resolvido utilizando a “Regra de Johnson”

Dados originais Regra de JohnsonCarro Tempo de recuperação (em hora) Tempo de pintura (em

hora)Ordem de seleção Posição na

seqüênciaA 6 3 4º 3ºB 0 4 1º 1ºC 5 2 3º 4ºD 8 6 5º 2ºE 2 1 2º 5º

Gráfico da solução e Johnson (não está em escala)

O tempo total para cinco carros é de 22 horas.

12. PROBLEMAS:

0 14 19 218D A C ERecuperar

Pintar B D A C E4 8 14 17 21 22

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1) Joe tem três carros que devem ser vistoriados pelo seu mecânico especialista, Jim. Fornecidos os dados seguintes sobre os carros, utilize a regra de priorização STR/OP (Tempo de Folga Restante por Operação) para determinar a prioridade de programação de Jim para cada um.

Carro Tempo de Retorno do Cliente (em tantas horas)

Tempo de Vistoria Restante (horas)

Operações Restantes.

A 10 4 Pintura;B 17 5 Alinhamento das rodas, pintura;C 15 1 Cromagem, pintura, reparos no assento;

2) Sete tarefas devem ser processadas ao longo de duas operações: A e B. Todas as sete tarefas podem passar por A e B nesta seqüência – A, depois B.a) Determinar a ordem ótima na qual as tarefas devem ser seqüenciadas através do processo utilizando estes tempos:

Tarefa Tempo da Operação A Tempo da Operação B1 9 62 8 53 7 74 6 35 1 26 2 67 4 7

b) Desenhar um gráfico similar aos problemas resolvidos mostrando a seqüência das tarefas.

c) Qual o tempo total de conclusão para todas as sete tarefas?

3) A seguinte lista de tarefas de um departamento crítico inclui a estimativa do tempo necessários para sua execução.

Tarefa Tempo necessário (em dias)

Dias para a Entrega Prometida Folga

A 8 12 4B 3 9 6C 7 8 1D 1 11 10E 10 -10 -F 6 10 4G 5 -8 -H 4 6 2

a) Utilizar a regra de Menor Tempo de Operação para programar estas tarefas;I. Qual é a programação?II. Qual é o tempo médio de fluxo?

b) O chefe não gosta da programação realizada em (a). As tarefas E e G devem ser feitas primeiro por razões obvias (elas já estão atrasadas). Reprogramar e fazer o melhor que você puder programando as tarefas E e G, como primeira e segunda respectivamente;

I. Qual é a nova programação?II. Qual é o tempo médio de fluxo?

4) Uma fábrica tem cinco tarefas a serem programadas para a produção. A tabela seguinte fornece os tempos de processamento e os tempos de espera e outros atrasos necessários para cada uma das tarefas. Assumir que hoje é dia 3 de abril e as tarefas estão segundo as datas mostradas:

Tarefa Tempo de Processamento Necessário (dias)

Tempo de Atraso Necessário (dias)

Tempo Total Necessário

Data de Entrega da Tarefa

1 2 12 14 30 de abril2 5 8 13 21 de abril3 9 15 24 28 de abril4 7 9 16 29 de abril5 4 22 26 27 de abril

Determinar duas programações, e declarar a ordem na quais as tarefas serão realizadas. Utilizar a regra de priorização de Menor Tempo de Operação para uma das programações. Você pode utilizar qualquer outra regra para a outra programação, contando que você declare qual foi utilizada.

5) As tarefas A, B, C, D, e E devem passar pelos processos I e II nesta seqüência (isto é, Processo I primeiro, depois Processo II).Utilizar Regra de Johnson para determinar a seqüência ótima para programar as tarefas de modo a minimizar o tempo total necessário.

Tarefa Tempo de Processamento Necessário em I

Tempo de Processamento Necessário em II

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A 4 5B 16 14C 8 7D 12 11E 3 9

6) Joan é o programador da produção de uma oficina de automóveis localizada perto da fronteira. O seu sistema de reparos é capaz de consertar 10 carros por dia. A seqüência de atividades é reparos na lataria primeiro, seguida de pintura. Em qual seqüência Joan deve programar os carros?

Carro Tempo de Reparo (em horas)

Tempo de Pintura (em horas)

1 3,0 1,22 2,0 0,93 2,5 1,34 0,7 0,55 1,6 1,76 2,1 0,87 3,2 1,48 0,6 1,89 1,1 1,510 1,8 0,7

Bibliografia

DAVIS, Mark M. et alli. Fundamentos da Administração da Produção. 3. ed., Porto Alegre: Bookman, 2001.

MOREIRA, Daniel A. Administração da Produção e Operações. São Paulo. Pioneira, 2004.