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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA Escola Politécnica Curso de Especialização em Gestão e Tecnologia da Produção de Edifícios OrganizaçãoOrganização da Produçãoda Produção Apresentação Prof. Dr. Arthur Teixeira 2 Apresentação Carlos Arthur Mattos Teixeira Cavalcante Eng. Mecânico – UFBA 1984 M.Sc. Eng. Produção – COPPE/UFRJ 1991 Dr. Eng. Produção – USP 1999 Disciplinas (graduação e pós-graduação) nas áreas de: z Planejamento e Gestão da Produção, Modelagem, Simulação e Otimização de Sistemas, Sistemas de Garantia da Qualidade. Professor adjunto da UFBA z Escola Politécnica z Departamento de Engenharia Mecânica z E-mail: arthurtc@ufba.br 2 UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA Escola Politécnica Curso de Especialização em Gestão e Tecnologia da Produção de Edifícios Organização da ProduçãoOrganização da Produção Capítulo I Sistemas de Produção: Conceitos Fundamentais Prof. Dr. Arthur Teixeira 4 Definição Definiremos “organização da produção” como a área de estudo dos conceitos e técnicas aplicáveis à tomada de decisões no âmbito da função produção de uma empresa ou organização. Os conceitos e técnicas abordados referem-se às funções gerenciais de organização, planejamento e controle das atividades voltadas para a produção de um bem ou serviço. Organização é o processo de juntar ou combinar os recursos produtivos coerentemente com o seu melhor aproveitamento. Planejamento estabelece as linhas de ação que devem ser seguidas para satisfazer objetivos estabelecidos e estipular o momento em que estas devem ocorrer. Controle é o processo de avaliação de desempenho e da aplicação de medidas corretivas necessárias. Denominaremos de sistema PCP o sistema estruturado para a tomada de decisões em organização, planejamento e controle da produção. 3 Prof. Dr. Arthur Teixeira 5 Importância e atualidade Imperativa a concepção e o gerenciamento eficaz de sistemas organizacionais cada vez mais complexos e dinâmicos. Aumento da competição entre empresas. Empresas devem ser pró-ativas e inovadoras. Globalização e internacionalização dos negócios – logística mundial. Novos desafios: criação, desenvolvimento e transformação de novas tecnologias em produtos e serviços. Necessidade de integração de conhecimentos interdisciplinares. Diferenças significativas na formação de preços. z Preço = Custos + Lucros X z Lucro = Preço – Custos Prof. Dr. Arthur Teixeira 6 Objetivo geral do PCP O PCP trata da organização, planejamento, programação e controle da produção em sistemas produtivos que incluem pessoas, máquinas, equipamentos, materiais e instalações. Trata da gestão dos sistemas de produção. A questão chave é a necessidade de recolher e utilizar informações relevantes para a tomada inteligente de decisões. Gerir = tomar de decisões. O primeiro e principal objetivo do PCP é o tratamento adequado de dados, para a geração de informações relevantes à tomada racional e inteligente de decisões (Gestão), visando tornar os sistemas produtivos eficazes e eficientes. O PCP não toma decisões nem administra as operações de produção. Ele fornece suporte para que tomadores de decisões desempenhem estas atividades. 4 Prof. Dr. Arthur Teixeira 7 Níveis do PCP A tomada de decisões em um sistema PCP ocorre em três níveis de abrangência: Nível Estratégico z Decisões da alta gerência que abrangem toda a organização, referentes a horizontes de planejamento de longo prazo, com altos graus de incerteza. Ex: definição da linhas de produtos, mercados de atuação, localização da unidade fabril, seleção de opções tecnológicas e projeto dos processos de manufatura, etc. Nível Tático z Decisões da média gerência que abrangem unidades (fábricas) dentro da organização, referentes a horizontes de planejamento de médio prazo, com moderado grau de incerteza. Envolve basicamente decisões relativas à alocação e utilização de recursos de produção. Ex: planejamento de utilização da capacidade produtiva (planejamento Agregado), gestão de estoques, etc. Nível Operacional z Decisões da gerência operacional, que abrangem operações produtivas, referentes a horizontes de planejamento de curto prazo, com baixo grau de incerteza. Ex: supervisão de funcionários e de atividades, controle de metas e resultados, etc. Prof. Dr. Arthur Teixeira 8 Principais Etapas do PCP Projeto do sistema de produção Planejamento da Capacidade Localização das instalações Projeto do produto e do processo Arranjo físico e instalações Projeto e medida do trabalho Operação do sistema de produção Gestão da Demanda Planejamento agregado Programação e controle da produção Administração de projetos Controle do sistema de produção Controle de estoques Sistema MRP Controle da qualidade Medida da produtividade 5 Prof. Dr. Arthur Teixeira 9 Principais Funções Organizacionais Para cumprir seus objetivos de fornecer bens e serviços que atendam às expectativas de seus clientes, toda organização possui um conjunto de funções organizacionais cada uma delas desempenhando suas atividades. Na prática, diferentes organizações adotarão diferentes estruturas organizacionais e definirão funções também diferentes. De um modo geral, as funções principais e de apoio de uma organização (em termos dos papéis que elas desempenham) são: FUNÇÕES PRINCIPAIS FUNÇÕES DE APOIO Função Produção Função Recursos Humanos Função Marketing Função Compras Função Finanças Função Engenharia Prof. Dr. Arthur Teixeira 10 Objetivo da Função Produção Numa organização produtiva, a função produção desempenha um papel central porque é a função responsável pela produção de bens e serviços que são a razão da sua existência. A essência da função de Produção consiste em adicionar valor aos bens ou serviços durante o processo de transformação. Dentro deste conceito, todas as atividades produtivas que não adicionarem valor aos bens ou serviços devem ser consideradas como perdas ou eliminadas. 6 Prof. Dr. Arthur Teixeira 11 As Fronteiras da Função Produção Embora central, a função produção não é única e toda organização possui outras funções com suas responsabilidades específicas que estão ligadas com a função produção por objetivos organizacionais comuns. Convencionalmente, as funções desempenhadas dentro de um sistema produtivo se limitam à esfera imediata de sua autoridade. Excesso de burocratização requer revisão dos conceitos. As fronteiras da função produção variam de empresa para empresa. Quebra de barreiras – o compartilhamento de informações na tomada de decisões é fundamental para o eficiente desempenho do sistema como um todo. A estrutura organizacional rígida deve ser substituída por uma estrutura organizacional multilateral e aberta, onde a responsabilidade pelas ações vai até o ponto em que o efeito destas ações se fizerem presentes. Prof. Dr. Arthur Teixeira 12 A Fronteiras da Função Produção Engenharia & Suporte Técnico Marketing Compras Contabilidade & Finanças Recursos Humanos Desenvolvimento de produto/serviço Produção 7 Prof. Dr. Arthur Teixeira 13 Modelo de processo de transformação Produção de Motores Produção de carrocerias Montagem INPUTS CARROS Produção de Partes Montagem INPUTS CARROS Produção de CarrosINPUTS CARROS Processo de TransformaçãoINPUTS OUTPUTS Prof. Dr. Arthur Teixeira 14 Cadeia Cliente Fornecedor A cadeia cliente/fornecedor configura o encadeamento das microoperações para formar as macrooperações definindo os relacionamentos dos consumidores e fornecedores internos e externos. As expressões “consumidor interno” e “fornecedor interno” são usadas paradescrever a cadeia de microoperações que formam a macrooperação. Desta forma, podemos modelar qualquer função produção como uma rede de microoperações que estão engajadas em transformar materiais, informações e funcionários (isto é, consumidores). Cada microoperação é, ao mesmo tempo, uma fornecedora e uma consumidora interna de bens e serviços de outras microoperações. Em outras palavras, as microoperações representam (sub) sistemas que podem ser analisados de maneira similar aos sistemas representados pelas macrooperações, de modo que a maioria das idéias relevantes para as macrooperações é também relevante para as microoperações. Muitos métodos e técnicas que se aplicam às operações como um todo, são também aplicáveis para cada unidade, seção, grupo ou indivíduo dentro da organização. Este conceito é um dos fundamentos da moderna gestão da produção. 8 Prof. Dr. Arthur Teixeira 15 Produção como função x Produção como atividade Se todas as funções da organização são conjuntos de operações que compõem micro e macrooperações numa cadeia de clientes e fornecedores, então essas funções (e não apenas a função produção) requerem o estabelecimento de processos de gestão para a tomada de decisões que podem utilizar-se dos mesmos métodos e técnicas desenvolvidos no contexto da função produção. Se as outras funções da organização se caracterizam por processos de transformação dentro do modelo input → processo → output também elas poderão ser descritas e analisadas através do modelo de processo de transformação. Em outras palavras, todas as funções podem ser vistas como produção. Elas fornecem bens ou serviços para outras partes da organização. As implicações disso são importantes: significa que todos os gerentes de uma organização são, em alguma extensão, gerentes de produção que precisam organizar eficazmente seus inputs e outputs, da mesma forma que ocorre na produção de bens e serviços. Prof. Dr. Arthur Teixeira 16 Distinção entre Produtos e Serviços PRODUTO SERVIÇO É produzido ou fabricado É prestado É tangível É intangível Sem contato direto com o cliente Contato direto e estreito com o cliente Separação entre produção e consumo Produção e consumo simultâneos Participação indireta na especificação Participação direta na especificação Podem ser estocados Não podem ser estocados Maior facilidade de programação e controle da produção (ritmo de produção mais constante) Menor facilidade de programação e controle da produção (sensível às flutuações de demanda) Insumos podem ser uniformizados Cada caso é um caso Maior possibilidade de mecanização/automação da produção devido a padronização de insumos e produtos e distancia entre produção e consumo Menor possibilidade de mecanização/automação devido à dependência da interpretação humana e atividades difíceis de serem rotinizadas São padronizáveis: possibilidade de se produzir dois ou mais produtos idênticos Não são padronizáveis: não se pode prestar o mesmo serviço duas vezes 9 Prof. Dr. Arthur Teixeira 17 Classificação dos Sistemas de Produção Os sistemas de produção podem ser: Processos Contínuos z Os processos contínuos envolvem a produção de bens ou serviços que não podem ser identificados individualmente. Processos Discretos. z O processos discretos envolvem a produção de bens ou serviços que podem ser isolados, em lotes ou unidades, particularizando-os uns dos outros. Processos repetitivos em massa, Processos repetitivos em lotes (Intermitentes), Processos job shop (oficina) e Processos por projeto. Prof. Dr. Arthur Teixeira 18 Processos Contínuos Alta uniformidade na produção e demanda de bens ou serviços; Favorece a automatização, não existindo muita flexibilidade no sistema. São necessários altos investimentos em equipamentos e instalações; A mão-de-obra é empregada apenas para a condução e manutenção das instalações, sendo seu custo proporcionalmente pequenos em relação aos outros fatores produtivos. Ex: energia elétrica, petróleo e derivados, produtos químicos de uma forma geral, serviços de aquecimento e ar condicionado, de limpeza contínua, etc. 10 Prof. Dr. Arthur Teixeira 19 Processo em Massa Empregados na produção em grande escala de produtos altamente padronizados. Normalmente, a demanda pelos produtos são estáveis fazendo com que seus projetos tenham pouca alteração no curto prazo, possibilitando a montagem de uma estrutura produtiva altamente especializada e pouco flexível, onde os altos investimentos possam ser amortizados durante um longo prazo. Ex: automóveis, eletrodomésticos, produtos têxteis, produtos cerâmicos, abate e beneficiamento de aves, suínos, gado, etc., e a prestação de serviços em grande escala como transporte aéreo, editoração de jornais e revistas, etc. Prof. Dr. Arthur Teixeira 20 O Processo Intermitente Caracteriza-se pela produção de um volume médio de bens ou serviços padronizados em lotes, sendo que cada lote segue uma série de operações que necessita ser programada à medida que as operações anteriores forem realizadas. O sistema produtivo deve ser relativamente flexível; Equipamentos pouco especializados e mão-de-obra polivalente, visando atender diferentes pedidos dos clientes e flutuações da demanda. Ex: produtos têxteis em pequena escala, sapatos, alimentos industrializados, ferragens, restaurantes, etc. 11 Prof. Dr. Arthur Teixeira 21 Processo Job Shop (Oficina) Produção de itens altamente customizados; A partir de pedidos de clientes; Itens produzidos enquadram-se numa mesma categoria (metal-mecânicos, químicos, etc.) que justificam a manutenção de instalações e equipamentos para a produção; Alto grau de ociosidade dos equipamentos; Os produtos têm uma data específica para serem concluídos; Ciente participa diretamente da definição do produto; Alta flexibilidade dos recursos produtivos. Ex: produção de protótipos, equipamentos sob encomenda, carros esportivos, aviões, etc. e na prestação de serviços específicos como agências de propaganda, escritórios de advocacia, arquitetura, etc. Prof. Dr. Arthur Teixeira 22 Processo por Projeto Atendimento a necessidades específicas dos cliente, com todas as suas atividades voltadas para esta meta. Os produtos têm uma data específica para serem concluídos; São concebidos em estreita ligação com os clientes, de modo que suas especificações impõem uma organização dedicada ao projeto; Exige-se alta flexibilidade dos recursos produtivos. Ex: navios, usinas hidroelétricas, edifícios, satélites, etc., e na prestação de serviços específicos como agências de propaganda, escritórios de advocacia, arquitetura, etc. 12 Prof. Dr. Arthur Teixeira 23 Implicações no PCP O tipo de processo produtivo define a complexidade do planejamento e controle das atividades. As atividades de PCP são simplificadas à medida que se reduz a variedade de produtos concorrentes por uma mesma gama de recursos. Processos contínuos e os processos intermitentes em massa são mais fáceis de serem administrados do que os processos repetitivos em lote e sob encomenda, pois a variedade de produtos é pequena e o fluxo produtivo uniforme. Nos processos intermitentes em lote e sob encomenda, uma alteração na composição da demanda exige o replanejamento de todos os recursos produtivos. Prof. Dr. Arthur Teixeira 24 Configuração do PCP: Elementos Determinantes Tipos de Processos de Produção Projeto Variedade Volume Jobbing Lote ou Intermitente Em Massa Contínuo 13 Prof. Dr. Arthur Teixeira 25 Características dos processos produtivos; quadro comparativo. Processo CaracterísticaJob Shop Intermitente Massa Contínuo Volume de Produção Pequeno Médio Grande Muito Grande Número de Produtos Muitos Menos Menos ainda Poucos Flexibilidade de output Grande Média Pequena Muito Pequena Qualificação da MOD Alta Alta Média Baixa Layout Por Processo Por Processo Por Produtos Por Produtos Fluxo de processamento Sem padrão Poucos padrões dominantes Padrão rígido Padrão claro e inflexível Capacidade Ociosa Alta Média Baixa Baixa Lead Times Alto Médio Baixo Baixo Fluxo de Informações Alto Alto Médio Baixo Produtos Unitários Lotes Pequenos Lotes Grandes Contínuo Forma de operação Make to order Make to order ou make to stock, (dependendo dos produtos e consumidores) Make to stock ou Assembly to order Make to stock Capital intensivo versus trabalho intensivo Trabalho Trabalho e material Material e trabalho Capital Nível de automação Baixo Intermediário Baixo ou alto Alto Definição de capacidade Imprecisa, geralmente expressa em $. Varia Clara, em termos de taxa de produção Clara, expressa em termos físicos Prof. Dr. Arthur Teixeira 26 Matriz Produto-Processo Desenvolvimento Crescimento Maturidade Saturação/Petrificação Mix de produtos Processos Poucos de cada, customizados Volume baixo, muitos produtos Volume alto, alguns principais Volume muito alto, commodities Job Shop: Fluxo muito confuso Aeroespacial Máquinas industriais Intermitente: Fluxo menos confuso Aparelhos Máquinas ferramentas Drogas, especialidades químicas. Massa: Fluxo em linha ritmado pelo trabalhador Elétricos e eletrônicos Massa: Fluxo em linha ritmado pelas máquinas Automotiva Pneus e borrachas Produtos de aço Contínuo: Fluxo em linha rígido automatizado Papel, petróleo, aço. 14 Prof. Dr. Arthur Teixeira 27 Principais focos de acordo com a ênfase na configuração do PCP. Ênfase do Sistema Natureza de industriais relevantes Foco primário do sistema Regras de seqüenciamento Física da fábrica (layout, etc.) Baixo volume de fabricação • Flexibilidade para lidar com muitos pedidos/ordens de fabricação diferentes • Atender datas de entrega • Predizer lead times Optimized Production Technology (OPT) Lotes Montagem de baixo volume • Gestão de gargalos Material Resource Planning (MRP) Montagem de médio volume • Coordenação efetiva de material e trabalho Just-in-Time (JIT) Alto volume Fabricação e montagem repetitivas • Minimizar tempos de setup • Minimizar estoques • Alta qualidade Revisão periódica / Programação cíclica Processos contínuos • Minimizar seqüência de setups dependentes • Alta utilização da capacidade Prof. Dr. Arthur Teixeira 28 Características dos níveis de atividade Nível de atividade Categoria Estratégico Tático Operacional Tipos gerais de decisões Planos para aquisição de recursos Plano para utilização de recursos Execução detalhada de programações Nível gerencial Alto Médio Baixo Horizonte de tempo Longo (+ de 2 anos) 6 a 24 meses Curto prazo Nível de detalhe das informações Muito agregado Agregado Muito detalhado Grau de incerteza das decisões Alto Médio Baixo Exemplos de variáveis sob controle da gerência • Produtos a vender; • Em quais dimensões competir; • Tamanho e localização das instalações; • Natureza dos equipamentos (uso geral os especializados, por exemplo); • Natureza dos sistemas de decisões gerenciais e do sistema de planejamento e controle da produção • Horas de operação das plantas; • Tamanho da força de trabalho; • Níveis de estoques; • Níveis de subcontratação; • Taxa de produção; • Modos de transporte utilizados. • O que produzir; • Quando produzir, em qual máquina (de qual fabricante), em qual quantidade, em qual seqüência; • Processamento de pedidos; • Controle de materiais. 15 Prof. Dr. Arthur Teixeira 29 Modelo de Estrutura para Sistemas de PCP. Planejamento (estratégico) de Longo Prazo Planejamento Agregado da Produção. Programação Mestre da Produção. Planejamento de Materiais. (MRP) Programação de Curto Prazo. Controle da Produção e de Materiais. Planejamento da Capacidade. Controle da Capacidade. Programação de Produtos Finais. Gestão da Demanda. Plano de Distribuição. Carteira de Pedidos, Promessas de Entrega. Longo Prazo. Médio Prazo. Curto Prazo. P re vi sã o. (3) (4) (2) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (1) UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA Escola Politécnica Curso de Especialização em Gestão e Tecnologia da Produção de Edifícios Organização da ProduçãoOrganização da Produção Capítulo II Planejamento Estratégico da Produção (Resumo) 16 Prof. Dr. Arthur Teixeira 31 Planejamento Estratégico da Produção O planejamento estratégico da empresa como um todo determina, condiciona ou restringe o planejamento estratégico da função produção (bem como das demais funções organizacionais). Cabe ao PCP providenciar que o sistema produtivo opere coerentemente com objetivos da empresa. A competência da função produção em traduzir objetivos estratégicos da empresa em objetivos estratégicos da produção determina a eficácia do PCP para a empresa. A competência da função produção em traduzir objetivos em alcançar seus objetivos estratégicos determina não apenas a performance da função produção em si como também a performance da empresa como um todo. Por exemplo, se a estratégia empresarial estabelece como meta o aumento de 10% na liquidez da empresa, o planejamento estratégico da função produção pode estabelecer como seu objetivo estratégico uma redução proporcional nos níveis de estoque. Prof. Dr. Arthur Teixeira 32 Planejamento Estratégico da Produção − Decidir em quais negócios entrar. − Como alocar dinheiro para diferentes negócios − Como gerenciar as relações entre os diferentes negócios Estratégia de Negócios 3 Estratégia de Negócios 2 Estratégia Corporativa Estratégia da Função 13 Estratégia da Função 12 Estratégia da Função 1 Estratégia de Negócios 1 − Definir missão do negócio − Definir objetivos estratégicos do negócio: metas, relações com fornecedores, etc.. − Definir formas de competição nos seus mercados − Coordenar estratégias funcionais para atingir objetivos estratégicos do negócio − Definir papel a exercer para contribuir com os objetivos estratégicos do negócio − Como traduzir objetivos competitivos e do negócio em objetivos funcionais − Como gerenciar os recursos das funções − Estabelecer prioridades de melhoria − Ambientes econômico, social, político. − Atratividade do setor industrial negócios − Características societárias da empresa − Definir missão do negócio − Definir objetivos estratégicos do negócio: metas, relações com fornecedores, etc. − Definir formas de competição nos seus mercados − Expectativas da alta direção a respeito da função − Habilidades do pessoal − Capacitação etnológica atual − Organização atual da função − Desempenho recente da função Fatores de influencia na tomada de decisão Principais Decisões Estratégicas 17 Prof. Dr. Arthur Teixeira 33 Objetivos Estratégicos da Função a Produção A natureza exata dos objetivos estratégicos da produção irá variar de empresa para empresa conforme a estratégia empresarial e o papel estratégico definido para a função produção, dentre outros fatores. Emboraos objetivos estratégicos da produção possam variar de empresa para empresa, podemos agrupá-los em 5 amplas categorias: Objetivo Qualidade Objetivo Rapidez Objetivo Confiabilidade Objetivo Flexibilidade Objetivo Custo Em resumo, podemos dizer que qualquer organização produtiva que deseja ser bem sucedida no longo prazo terá uma "vantagem competitiva baseada em produção" e esta vantagem será alcançada quando a empresa é capaz de cumprir, em maior ou menor grau de prioridade e importância, os cinco objetivos estratégicos de desempenho. Prof. Dr. Arthur Teixeira 34 Objetivos de desempenho e suas vantagens competitivas Os Cinco Objetivos de Desempenho Vantagem em QualidadeFazer certo as coisas Proporciona Vantagem em disponibilidadeFazer as coisas com rapidez Proporciona Vantagem em confiabilidadeFazer as coisas em tempo Proporciona Mudar o que faz Vantagem em flexibilidadeProporciona Fazer as coisas mais barato Vantagem em custoProporciona 18 UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA Escola Politécnica Curso de Especialização em Gestão e Tecnologia da Produção de Edifícios Organização da ProduçãoOrganização da Produção Capítulo III Planejamento da Capacidade Prof. Dr. Arthur Teixeira 36 Definição de Capacidade Capacidade é a quantidade máxima de produtos e serviços que podem ser produzidos por uma unidade produtiva, num dado intervalo de tempo. Um departamento tem cinco funcionários, trabalhando 8 horas diárias, realizando montagens à razão de 20 unidades por hora e por empregado. Sua capacidade é: dia montagens empregadohora montagens dia horasempregados 8002085 =⋅×× 19 Prof. Dr. Arthur Teixeira 37 Medidas da capacidade Exemplos de Medida de Capacidade (por produto) Instituição Medida de Capacidade Siderúrgica Toneladas de aço / mês Refinaria de Petróleo Litros de gasolina / dia Montadora de automóveis Número de carros / mês Companhia de papel Toneladas de papel / semana Companhia de eletricidade Megawatts / hora Fazenda Toneladas de grãos / ano Exemplos de Medida de Capacidade (por insumos) Instituição Medida de Capacidade Companhia aérea Número de assentos / vôo Restaurante Número de refeições / dia Teatro / cinema Número de assentos Hotel Número de quartos Hospital Número de leitos Escola Número de vagas Prof. Dr. Arthur Teixeira 38 Importância das decisões Impacto decisivo no atendimento de demanda futura: “grandes” mudanças em capacidade não são feitas de uma hora para outra. Relação entre capacidade e custos operacionais: não operar no longo prazo com capacidade acima ou abaixo das necessidades (de mercado). Caráter estratégico com altos custos envolvidos. 20 Prof. Dr. Arthur Teixeira 39 Avaliação econômica das alternativas de capacidade Várias técnicas disponíveis Apresentaremos a Análise do Ponto de Equilíbrio. Estabelece uma relação entre receitas, custos e volume de produção e verifica como se comportam os custos e as receitas sob diferentes volumes de produção. Prof. Dr. Arthur Teixeira 40 Análise do Ponto de Equilíbrio vp CFq −= CT = Custo Total da produção de q unidades ($) CF = Custo Fixo ($) CV = Custo variável (direto) ($) R = Receita total associada à produção de q unidades v = Custo variável (direto) unitário ($/unidade) p = Preço ou valor unitário do produto ou serviço ($/unidade) q = Quantidade produzida ou volume de serviços prestados (unidade) pqR vqCFCT ⋅= ⋅+= Ponto de equilíbrio vp CFL q − += Ponto para lucro L 21 Prof. Dr. Arthur Teixeira 41 Exemplo 1 Em um “canteiro de obras” pretende-se instalar um setor para a fabricação de formas para concreto. Estima-se que o mesmo terá um custo fixo de $ 1.000,00 e custo direto unitário médio de $ 5,00 por unidade (referente a uma linha de produtos semelhantes e assumido como aproximadamente constante). Um levantamento feito identificou que as mesmas formas poderiam ser adquiridas junto a fornecedores (subcontratação) ao preço médio de $ 7,00 por unidade. Qual o ponto de equilíbrio para o setor ? Qual a produção necessária para um lucro (economia) de $ 400,00 ? Prof. Dr. Arthur Teixeira 42 Exemplo 1 – Solução 500 2 1000 57 1000 ==−=−= vp CFq Ponto de equilíbrio 700 2 1400 57 1000400 ==− +=− += vp CFLq Ponto para lucro L Comparar com a quantidade total necessária para a obra. Considerar vantagens e desvantagens da produção “in loco”. 22 Prof. Dr. Arthur Teixeira 43 Exemplo 1 – Solução 0,00 1.000,00 2.000,00 3.000,00 4.000,00 5.000,00 6.000,00 7.000,00 8.000,00 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 Q C T CF CV CT R Prof. Dr. Arthur Teixeira 44 Necessidade de equipamentos: produtos manufaturados Para estimar a quantidade de equipamentos necessários: Analisar itens a serem produzidos e as operações de produção envolvidas Estimar tempo de processamento de cada operação de produção. Estimar eficiência da operacional ou fração do tempo em que o equipamento estará efetivamente operando. eT Ntm ⋅ ⋅= loperacionaeficiênciae feitaseráoperaçãoquevezesdenúmeroN trabalhodeperíodoT ntoprocessamedetempot = = = = 23 Prof. Dr. Arthur Teixeira 45 Exemplo 2 Para ser produzida, uma forma para concreto deve passar por três diferentes operações, O1, O2 e O3; processadas em três diferentes maquinas M1, M2 e M3; com os tempos de processamento indicados na tabela abaixo. O turno diário é de 8 horas e a demanda está estimada em 50 peças por dia. Se os intervalos de folga e as paradas para manutenção consomem 10% do tempo, determinar o número de máquinas de cada tipo. Operação Máquina Duração (min) O1 M1 15,20 O2 M2 6,40 O3 M3 10,60 Prof. Dr. Arthur Teixeira 46 Exemplo 2 – Solução ( ) máquinaseT Ntm 28,1 90,0608 502,1511 1 ≅=⋅⋅ ⋅=⋅ ⋅= ( ) máquinaeh Ntm 174,0 90,0608 504,622 2 ≅=⋅⋅ ⋅=⋅ ⋅= ( ) máquinaseh Ntm 22,1 90,0608 506,1033 3 ≅=⋅⋅ ⋅=⋅ ⋅= 24 Prof. Dr. Arthur Teixeira 47 Necessidade de pessoal: postos de trabalho Atividades podem ser feitas por qualquer dos funcionários Premissas do modelo de cálculo: Existem k atividades que podem ser feitas por qualquer funcionário. Ni é a demanda (diária) da atividade i, isto é, o número de vezes que a atividade é cumprida ti é a duração média da atividade i, e é a eficiência média do pessoal, ou a fração do tempo útil dedicada às atividades, T é a duração do período de trabalho. O número de funcionários necessários será: eT Nt n ii⋅ ⋅= ∑ Prof. Dr. Arthur Teixeira 48 Necessidade de pessoal: postos de trabalho Atividades não podem ser feitas por qualquer dos funcionários Premissas do modelo de cálculo: Existem k atividades que somente podem ser feitas por seu próprio conjunto de funcionários (por qualquer motivo não podem ser deslocados para as outras atividades); Ni é a demanda (diária) da atividade i, isto é, o número de vezes que a atividade é cumprida ti é a duração média da atividade i, e é a eficiência média do pessoal, ou a fração do tempo útil dedicada às atividades, T é a duração do período de trabalho. O número de funcionários necessários para cada atividade será: eT Ntn iii ⋅ ⋅= 25 Prof. Dr. Arthur Teixeira 49 Exemplo 3 As operações O1, O2 e O3 de produção de uma forma para concreto requer 1 operador para cada máquina. Entretanto, estas operações requerem atividades preparatórias prévias que demandam os tempos indicados na tabela abaixo (em minutos) e são realizadas um número r de vezes para cada forma a ser preparada, também indicados em tabela abaixo. Qual o número de operários necessários: Admitindo que os operários responsáveis por estas atividades preparatóriaspodem ser intercambiados; Admitindo que cada grupo de operários deve ligar-se apenas a um conjunto destas atividades. Atv1 Atv2 Atv3 O1 8,0 2,0 0,0 O2 12,0 4,0 3,0 O3 2,0 3,0 0,0 r1 r2 r3 O1 2 1 0 O2 1 1 2 O3 3 1 0 Prof. Dr. Arthur Teixeira 50 Exemplo 3 – Solução Do exemplo anterior sabemos que: 50=N 90,0=e horasT 8= a) Supondo que os operários podem ser intercambiados: ( ) 31,2 90,0608 5025028 1 ≅=⋅⋅ ⋅+⋅⋅=⋅ ⋅= ∑ eT Nt n iiop ( ) 35,2 90,0608 50235045012 2 ≅=⋅⋅ ⋅⋅+⋅+⋅=⋅ ⋅= ∑ eT Nt n iiop ( ) 10,1 90,0608 5035032 3 ≅=⋅⋅ ⋅+⋅⋅=⋅ ⋅= ∑ eT Nt n iiop 26 Prof. Dr. Arthur Teixeira 51 Exemplo 3 – Solução b) Supondo que os operários não podem ser intercambiados: ( ) 3122,09,1 90,0608 502 90,0608 5028 1 ≅+≅+=⋅⋅ ⋅+⋅⋅ ⋅⋅=opn ( ) 41127,05,04,1 90,0608 5023 90,0608 504 90,0608 5012 2 ≅++≅++=⋅⋅ ⋅⋅+⋅⋅ ⋅+⋅⋅ ⋅=opn ( ) 2113,07,0 90,0608 503 90,0608 5032 3 ≅+≅+=⋅⋅ ⋅+⋅⋅ ⋅⋅=opn Prof. Dr. Arthur Teixeira 52 Exemplo 3 – Solução Resumo da solução: n op Inter N.Inter 1 3 3 2 3 4 3 1 2 27 UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA Escola Politécnica Curso de Especialização em Gestão e Tecnologia da Produção de Edifícios Organização da ProduçãoOrganização da Produção Capítulo II Localização das Instalações Prof. Dr. Arthur Teixeira 54 Fatores Determinantes Localização das matérias primas Mão de obra Água Energia elétrica Localização dos mercados consumidores Aceitação da comunidade Legislação 28 Prof. Dr. Arthur Teixeira 55 Avaliação de alternativas Método da Ponderação Qualitativa Método da Comparação de Custos Método da Análise Dimensional Método do Centro de Gravidade Método da Mediana Outros Métodos. Prof. Dr. Arthur Teixeira 56 Método da Ponderação Qualitativa Quando não é possível levantar uma estrutura de custo para as localidades consideradas (k) Definir fatores relevantes (F) e atribuir pesos (P) segundo escala arbitrária de importância Pontuar cada fator em cada localidade alternativa também segundo uma escala de notas arbitrária (Fij). Calcular pontuação final de cada localidade como a soma ponderada. kiPFN k j jiji K,2,1 1 =⋅= ∑ = 29 Prof. Dr. Arthur Teixeira 57 Exemplo 4 LOCALIDADE FATOR PESO A B MÃO DE OBRA 3 3 2 CLIMA 1 1 2 TRANSPORTES 3 3 5 ASSITÊNCIA MÉDICA 4 2 1 ESCOLAS 2 3 5 ÁGUA 4 5 2 E. ELÉTRICA 3 5 4 ATITUDES DA COMUNIDADE 2 1 3 N = 70 63 Prof. Dr. Arthur Teixeira 58 Método da Comparação de Custos Levantar custos fixos, custos variáveis e receitas estimadas para cada localidade alternativa. Selecionar a que apresentar menor ponto de equilíbrio. 30 Prof. Dr. Arthur Teixeira 59 Método da Análise Dimensional Útil para comparar alternativas onde coexistem informações quantitativas e informações qualitativas. Levantar os valores numéricos (quantitativos) onde for possível Ponderar fatores qualitativos segundo um escala arbitrada Atribuir pesos a cada um dos k fatores (tanto qualitativos quanto quantitativos) Calcular coeficiente de comparação (CC) de uma localidade em relação à outra. kp k k pp F F F F F F CC ⋅⋅ ⋅ = ,2 ,1 2,2 2,1 1,2 1,1 2,1 21 K Prof. Dr. Arthur Teixeira 60 Exemplo 5 LOCALIDADE FATOR PESO A B (FA,i / FB,i)pi PREÇO TERRENO 2 16,00R$ 24,00R$ 0,44 PREÇO CONSTRUÇÃO 3 40,00R$ 48,00R$ 0,58 CUSTOS TREINAMENTO 1 24,00R$ 16,00R$ 1,50 CLIMA 3 5 2 15,63 REAÇÃO DA COMUNIDADE 4 4 3 3,16 REDE HOSPITALAR 3 6 4 3,38 CC A,B = 64,30 UFBA: CCA,B é maior do que 1. Loaclidade B é preferível à localidade A. 31 Prof. Dr. Arthur Teixeira 61 Método do Centro de Gravidade Usado quando se quer localizar uma instalação dentro de uma rede de instalações e/ou mercados já existentes. Considera a localização de instalações e mercados já existentes, os volumes a serem movidos e os custos de transporte. “Dada uma rede de instalações e mercados, através da qual circulam mercadorias ou serviços, o centro de gravidade é a localização na qual é mínima a distância total ponderada para as outras instalações ou mercados. Prof. Dr. Arthur Teixeira 62 Método do Centro de Gravidade Procura a localização cujo o custo de transporte seja mínimo. Fazer a localização (x,y) de cada possível localização – coordenadas relativas. ∑ ∑ ∑ ∑ ⋅ ⋅⋅=⋅ ⋅⋅= ii iiiy y ii iiix x VC VCd G VC VCd G i mercadoou instalação de/para ado transportvolume i mercadoou instalação a para e transportde custo i mercadoou instalção da verticalcoordenada i mercadoou instalção da horizontal coordenada = = = = i i iy ix V C d d 32 Prof. Dr. Arthur Teixeira 63 Exemplo 6 Uma empresa pretende construir um armazém para atender um conjunto de obras (mercados) que estão em andamento. São dois os fornecedores (instalações) de materiais a serem estocados para distribuição. A empresa levantou as distâncias, as demandas totais de produtos nas obras e definiu, por contrato, as quantidades sob a responsabilidade de cada um dos dois fornecedores. Assume-se que o custo de transporte por distância (Km, metros, etc) é o mesmo qualquer que sejam a origem –destino. Determinar a melhor localização do armazém pelo método do centro de gravidade. Prof. Dr. Arthur Teixeira 64 Exemplo 6 – Solução Gx Gy ci = 3 101 109 MERCADO (OBRA) DEMANDA dx dy Cxi Cyi dx.Cx.V dy.Cy.V Cx.V Cy.V OB_1 10 63 145 189,00 435,00 119.070 630.750 1.890 4.350 OB_2 100 108 94 324,00 282,00 3.499.200 2.650.800 32.400 28.200 OB_3 30 89 135 267,00 405,00 712.890 1.640.250 8.010 12.150 OB_4 30 63 60 189,00 180,00 357.210 324.000 5.670 5.400 OB_5 50 155 155 465,00 465,00 3.603.750 3.603.750 23.250 23.250 TOTAL = 220 8.292.120 8.849.550 71.220 73.350 FORNECEDORES CAPAC dx dy Cxi Cyi dx.Cx.V dy.Cy.V Cx.V Cy.V F_1 120 67 16 201,00 48,00 1.616.040 92.160 24.120 5.760 F_2 100 10 100 30,00 300,00 30.000 3.000.000 3.000 30.000 TOTAL = 220 1.646.040 3.092.160 27.120 35.760 UFBA: Custo unitário de transporte. ( $/Km ). 33 Prof. Dr. Arthur Teixeira 65 Modelo de Transporte É um modelo oriundo da programação linear Modelagem do problema: Existem m fontes de origem Existem n destinações As capacidades de fornecimento são conhecidas As demandas para as destinações são conhecidas Os custos unitários de envio (Cij) da fonte i para a destinação j são conhecidos. A resposta procurada é quanto cada fonte deverá fornecer para cada destino. Utilizado em problemas de localização quando a minimização dos custos totais é o objetivo principal. Estimar os custos unitários de transporte de uma possível nova fonte para cada uma das destinações Montar e resolver a matriz de transporte para a nova fonte em questão. Repetir os passos anteriores para as demais possíveis novas fontes (cada nova fonte gera um problema de transporte numericamente diferente). Escolher a localização que leva ao custo mínimo. Prof. Dr. Arthur Teixeira 66 MATRIZ DE TRANSPORTE ( ) ( ) j destinação da Demanda i fonte da Capacidade j para i de envio de unitário Custo ,,2,1 j destinação da Designação ,,2,1 i fonte da Designação , = = = == == j i ji j i d c C njD miF K K DESTINAÇÕES D_1 D_2 D_3 ... D_n CAPACIDADE F_1 C1,1 C1,2 C1,3 ... C1,n c1 F_2 C2,1 C2,2 C2,3 ... C2,n c2 F_3 C3,1 C3,2 C3,3 ... C3,n c3 ... ... ... ... ... ... ... F_m Cm,1 Cm,2 Cm,3 ... Cm,n cm DEMANDA d1 d2 d3 ... dn FONTES 34 Prof. Dr. Arthur Teixeira 67 Exemplo 7 DESTINAÇÕES I II III IV CAP A 9,00 6,00 7,00 8,00 200 B 12,00 12,00 14,00 16,00400 C 21,00 17,00 16,00 13,00 650 DEMANDA 450 400 150 250 50 150 0 0 Xi,j = 400 0 0 0 0 250 150 250 UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA Escola Politécnica Curso de Especialização em Gestão e Tecnologia da Produção de Edifícios Planejamento, Programação e Controle Planejamento, Programação e Controle da Produçãoda Produção Capítulo VI Planejamento da Capacidade Produtiva (Planejamento Agregado) 35 Prof. Dr. Arthur Teixeira 69 Planejamento da Agregado Planejamento da Capacidade ou Planejamento Agregado é a atividade de determinar a capacidade efetiva da operação produtiva, e de distribuir ou alocar esta capacidade de forma que ela possa atender à demanda. É, portanto, um processo de tomada de decisão sobre como a função produção deve agir para lidar com as flutuações na demanda e com as alterações da capacidade de produção. Planejamento da Capacidade é também chamado de Planejamento Agregado em razão de estar no nível tático do processo de planejamento e controle da produção, onde a demanda por produtos e materiais é tratada de forma agregada. A essência da tarefa é conciliar, no nível geral e agregado, a capacidade instalada (e futura) com o nível de demanda que deve ser satisfeita. Prof. Dr. Arthur Teixeira 70 Importância Prover a capacidade de satisfazer a demanda atual e futura é uma responsabilidade fundamental gerenciamento da produção. Um equilíbrio adequado entre capacidade e demanda pode gerar altos lucros e clientes satisfeitos, enquanto o equilíbrio "errado" pode ser potencialmente desastroso e impedir o cumprimento de metas de programação da produção. Sem a previsão não é possível estabelecer a necessidades de compra antecipada de materiais (inputs) nem programar a produção para garantir a disponibilidade de produtos acabados em tempo para atender as necessidades dos clientes. Em outras palavras, a previsão é essencial para planejar a alocação de recursos (materiais e equipamentos), para determinação dos pedidos de reposição ou aquisição de materiais, para identificar necessidades de ampliação da capacidade e para escolher entre diferentes alternativas estratégicas de operação. 36 Prof. Dr. Arthur Teixeira 71 Horizonte de tempo Nas atividades de projeto das operações produtivas o problema do planejamento da capacidade é abordado na perspectiva do planejamento estratégico de longo prazo, da demanda e das alternativas de projeto da capacidade para lidar com essas mudanças. Trata das estratégias para a implantação (ou eliminação) de “grandes” incrementos da capacidade de produção. Neste caso, o resultado do processo decisório é a elaboração de um plano de longo prazo direcionando os recursos produtivos para o atendimento dos objetivos que foram estabelecidos. Neste Plano (estratégico) estão contidas as informações do que será produzido no longo prazo, que unidades de negócios, fábricas, linhas de produção serão implementadas para atender esta produção, onde elas estarão localizadas, etc. Nas atividades de Planejamento da Capacidade esta questão é abordada dentro de um horizonte de tempo menor (em geral 6 a 24 meses), no qual as decisões sobre a utilização da capacidade são tomadas dentro das restrições de disponibilidade da capacidade, estabelecidas no Planejamento Estratégico. Neste caso, o resultado do processo decisório é a elaboração de um plano de médio prazo definindo a utilização dos recursos produtivos disponíveis de modo que as metas de produção sejam cumpridas. Prof. Dr. Arthur Teixeira 72 Passos para elaboração Os passos básicos para gerar um plano (agregado) de produção são os seguintes: Agrupar os produtos em famílias afins; Estabelecer o horizonte e os períodos de tempo a serem incluídos no plano; Determinar a previsão da demanda destas famílias para cada período no horizonte de planejamento; Determinar a capacidade de produção pretendida por período, para cada alternativa disponível (turno normal, turno extra, sub-contratações, etc.); Definir as políticas de produção e de estoques que balizarão o plano (por exemplo: manter um estoque de segurança de 10% da demanda, não atrasar entregas, ou buscar estabilidade para a mão-de-obra, etc.); Determinar os custos de cada alternativa de produção disponível respeitando as restrições de capacidade produtiva; Eleger o plano mais viável. Et ap a 1 Et ap a 2 Et ap a 3 37 Prof. Dr. Arthur Teixeira 73 Etapas Básicas 1) A primeira etapa é medir os níveis agregados de demanda e de capacidade para o período de planejamento. 2) A segunda etapa é identificar as políticas de capacidade que poderiam ser adotadas em resposta às flutuações da demanda. 3) A terceira etapa será escolher a política de capacidade mais adequada para suas circunstâncias. Pr od uç ão a gr eg ad a Etapa 1 Medir a demanda e a capacidade agregadas Etapa 2 Identificar as políticas alternativas de capacidade Etapa 3 Escolher as políticas de capacidade mais adequadas Previsão de demanda Estimativa da capacidade atual Tempo Prof. Dr. Arthur Teixeira 74 Políticas alternativas de capacidade Há duas opções "puras" para lidar com as variações ou flutuações na demanda: Ignorar as flutuações e manter os níveis das atividades constantes (política de capacidade constante). Ajustar a capacidade para refletir as flutuações da demanda (política de acompanhamento da demanda). Na prática, a maior parte das organizações usará uma combinação dessas políticas "puras", embora, em geral, uma delas seja dominante. Isto inclui a gestão da demanda para ajustá-la à disponibilidade da capacidade (política de gestão da demanda ). 38 Prof. Dr. Arthur Teixeira 75 Política de capacidade constante Prof. Dr. Arthur Teixeira 76 Política de acompanhamento da demanda O contrário de uma política de capacidade constante é aquela que tenta ajustar a capacidade aos níveis variáveis da demanda prevista. Isto é muito mais difícil de conseguir do que uma política de capacidade constante, pois um número diferente de pessoas, diferentes horas de trabalho e mesmo diferentes quantidades de equipamentos podem ser necessários em cada período. Por esta razão, as políticas puras de acompanhamento da demanda têm pouca probabilidade de atrair operações que fabricam produtos padrão não perecíveis. Também quando as operações de manufatura são especialmente intensivas em capital, a política de acompanhamento da demanda exigiria um nível de capacidade física, que seria totalmente usado somente ocasionalmente. 39 Prof. Dr. Arthur Teixeira 77 Métodos para Ajustar a Capacidade Existem diferentes métodos para ajustar a capacidade e conseguir o acompanhamento da demanda, embora nem todos sejam viáveis para todos os tipos de produção. Horas extras e tempo ocioso z método mais rápido e conveniente para ajustar a capacidade e mais freqüentemente utilizado. Variar o tamanho da força de trabalho z Implicações de custo e, possivelmente, éticas que devem ser consideradas. Os custos de contratar pessoal extra incluem os associados com o recrutamento, assim como os custos de baixa produtividade, enquanto o pessoal novo passa pela curva de aprendizagem. Os custos de dispensa podem incluir possíveis indenizações, mas também podem incluir a perda de moral na operação e a perda da boa vontade no mercado de mão-de- obra local. Prof. Dr. Arthur Teixeira 78 Métodos para Ajustar a Capacidade Usar pessoal em tempo parcial Uma variação da estratégia anterior. Muito usado em operações de serviços como supermercados e restaurantes fast-food, e também por alguns fabricantes para alocar pessoal ao turno noturno. Se, entretanto,os custos fixos do emprego de cada empregado, independentemente de quanto tempo trabalharem, forem altos, então usar este método pode não valer a pena. Subcontratação consiste em adquirir capacidade de outras organizações. O custo mais óbvio associado a este método é que a subcontratação pode ser muito dispendiosa já que o subcontratante também desejará ter margem suficiente no negócio.. Gerenciar a demanda O objetivo é transferir a demanda dos períodos de pico para períodos mais tranqüilos. Normalmente não é responsabilidade direta da produção. Em geral cabe a marketing e/ou vendas. A produção deverá avaliar mudanças e assegurar que a nova demanda seja satisfatoriamente atendida pelo sistema de produção. 40 Prof. Dr. Arthur Teixeira 79 Abordagem para o planejamento da capacidade Várias técnicas podem ser utilizadas para auxiliar na elaboração de um plano de produção. Algumas delas procuram soluções otimizadas, outras aproveitam-se da experiência e do bom senso dos planejadores. As técnicas matemáticas empregam modelos matemáticos (programação linear, programação por objetivos, simulação, algoritmo genético, etc.). As técnicas informais de tentativa e erro empregam tabelas e gráficos para visualizar as situações planejadas e decidir pela mais viável. Prof. Dr. Arthur Teixeira 80 Exemplo – Alternativa (1) SOLUÇÃO PELO MÉTODO DAS TENTATIVAS Estratégia 1: Política de Capacidade Constante. PERÍODO 1º Trim 2º Trim 3º Trim 4º Trim 1º Trim 2º Trim 3º Trim 4º Trim Total DEMANDA 200 200 300 400 400 300 200 200 2.200 DEMANDA & ATRASO 200 200 300 400 400 375 300 225 ESTOQUE INICIAL 50 125 200 175 50 0 0 0 Produção Normal 275 275 275 275 275 275 275 275 2.200 Produção T. Extra 0 Produção Subcontr 0 PRODUÇÃO TOTAL 275 275 275 275 275 275 275 275 2.200 DISPONIBILIDADE 325 400 475 450 325 275 275 275 ATENDIMENTO 200 200 300 400 325 275 275 225 2.200 ATRASOS 0 0 0 0 75 100 25 0 ESTOQUE FINAL 125 200 175 50 0 0 0 50 ESTOQUE MÉDIO 88 163 188 113 25 0 0 25 CUSTOS $ Produção Normal 1.100 1.100 1.100 1.100 1.100 1.100 1.100 1.100 8.800 Produção T. Extra 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Produção Subcontr 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ESTOQUE 175 325 375 225 50 0 0 50 1.200 ATRASOS 0 0 0 0 1.500 2.000 500 0 4.000 TOTAL $ 1.275 1.425 1.475 1.325 2.650 3.100 1.600 1.150 12.850 41 Prof. Dr. Arthur Teixeira 81 Exemplo – Alternativa (1) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 1º Trim 2º Trim 3º Trim 4º Trim 1º Trim 2º Trim 3º Trim 4º Trim PRODUÇÃO TOTAL DEMANDA Prof. Dr. Arthur Teixeira 82 Exemplo - Alternativa (2) SOLUÇÃO PELO MÉTODO DAS TENTATIVAS Estratégia 2: Política de Acompanhamento da Demanda PERÍODO 1º Trim 2º Trim 3º Trim 4º Trim 1º Trim 2º Trim 3º Trim 4º Trim Total DEMANDA 200 200 300 400 400 300 200 200 2.200 DEMANDA & ATRASO 200 200 300 400 400 300 200 200 ESTOQUE INICIAL 50 0 0 0 0 0 0 0 Produção Normal 150 200 250 250 250 250 200 200 1.750 Produção T. Extra 20 30 30 20 100 Produção Subcontr 30 120 120 30 300 PRODUÇÃO TOTAL 150 200 300 400 400 300 200 200 2.150 DISPONIBILIDADE 200 200 300 400 400 300 200 200 ATENDIMENTO 200 200 300 400 400 300 200 200 2.200 ATRASOS 0 0 0 0 0 0 0 0 ESTOQUE FINAL 0 0 0 0 0 0 0 0 ESTOQUE MÉDIO 25 0 0 0 0 0 0 0 CUSTOS $ Produção Normal 600 800 1.000 1.000 1.000 1.000 800 800 7.000 Produção T. Extra 0 0 120 180 180 120 0 0 600 Produção Subcontr 0 0 300 1.200 1.200 300 0 0 3.000 ESTOQUE 50 0 0 0 0 0 0 0 50 ATRASOS 0 0 0 0 0 0 0 0 0 TOTAL $ 650 800 1.420 2.380 2.380 1.420 800 800 10.650 42 Prof. Dr. Arthur Teixeira 83 Exemplo – Alternativa (2) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 1º Trim 2º Trim 3º Trim 4º Trim 1º Trim 2º Trim 3º Trim 4º Trim PRODUÇÃO TOTAL DEMANDA Prof. Dr. Arthur Teixeira 84 Exemplo - Alternativa (3) SOLUÇÃO PELO MÉTODO DA PROGRAMAÇÃO LINEAR. Estratégia 3: "Melhor" plano (por tentativas). PERÍODO 1º Trim 2º Trim 3º Trim 4º Trim 1º Trim 2º Trim 3º Trim 4º Trim Total DEMANDA 200 200 300 400 400 300 200 200 2.200 DEMANDA & ATRASO 200 200 300 400 400 300 200 200 ESTOQUE INICIAL 50 0 30 20 0 10 0 0 Produção Normal 150 200 250 250 250 250 200 200 1.750 Produção T. Extra 30 40 40 40 40 190 Produção Subcontr 90 120 210 PRODUÇÃO TOTAL 150 230 290 380 410 290 200 200 2.150 DISPONIBILIDADE 200 230 320 400 410 300 200 200 ATENDIMENTO 200 200 300 400 400 300 200 200 2.200 ATRASOS 0 0 0 0 0 0 0 0 ESTOQUE FINAL 0 30 20 0 10 0 0 0 ESTOQUE MÉDIO 25 15 25 10 5 5 0 0 CUSTOS $ Produção Normal 600 800 1.000 1.000 1.000 1.000 800 800 7.000 Produção T. Extra 0 180 240 240 240 240 0 0 1.140 Produção Subcontr 0 0 0 900 1.200 0 0 0 2.100 ESTOQUE 50 30 50 20 10 10 0 0 170 ATRASOS 0 0 0 0 0 0 0 0 0 TOTAL $ 650 1.010 1.290 2.160 2.450 1.250 800 800 10.410 43 Prof. Dr. Arthur Teixeira 85 Exemplo - Alternativa 3 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 1º Trim 2º Trim 3º Trim 4º Trim 1º Trim 2º Trim 3º Trim 4º Trim PRODUÇÃO TOTAL DEMANDA Prof. Dr. Arthur Teixeira 86 Exemplo - Melhorada SOLUÇÃO PELO MÉTODO DAS TENTATIVAS Estratégia 4: Otmização por Programação Linear. PERÍODO 1º Trim 2º Trim 3º Trim 4º Trim 1º Trim 2º Trim 3º Trim 4º Trim Total DEMANDA 200 200 300 400 400 300 200 200 2.200 DEMANDA & ATRASO 200 200 300 400 400 300 200 200 ESTOQUE INICIAL 50 0 0 0 0 0 0 0 Produção Normal 250 250 250 250 250 250 250 250 2.000 Produção T. Extra 40 30 0 0 0 0 40 40 150 Produção Subcontr 0 0 0 0 0 0 0 0 0 PRODUÇÃO TOTAL 290 280 250 250 250 250 290 290 2.150 DISPONIBILIDADE 340 280 250 250 250 250 290 290 ATENDIMENTO 340 280 250 250 250 250 290 290 2.200 ATRASOS 0 0 0 0 0 0 0 0 ESTOQUE FINAL 0 0 0 0 0 0 0 0 ESTOQUE MÉDIO 25 0 0 0 0 0 0 0 CUSTOS $ Produção Normal 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 8.000 Produção T. Extra 240 180 0 0 0 0 240 240 900 Produção Subcontr 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ESTOQUE 50 0 0 0 0 0 0 0 50 ATRASOS 0 0 0 0 0 0 0 0 0 TOTAL $ 1.290 1.180 1.000 1.000 1.000 1.000 1.240 1.240 8.950 44 Prof. Dr. Arthur Teixeira 87 Exemplo – Melhorada 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 1º Trim 2º Trim 3º Trim 4º Trim 1º Trim 2º Trim 3º Trim 4º Trim PRODUÇÃO TOTAL DEMANDA Prof. Dr. Arthur Teixeira 88 Análise da Capacidade de Produção Um bom planejamento agregado da produção deve se preocupar em balancear os recursos produtivos de forma a atender a demanda com uma carga adequada para os recursos da empresa. Se os recursos disponíveis e previstos não forem suficientes, mais recursos deverão ser planejados, ou o plano reduzido. Se os recursos forem excessivos e gerarem ociosidade, a demanda planejada no plano poderá ser aumentada, ou os recursos excessivos poderão ser dispensados e transformados em capital. Rotina para a análise da capacidade de produção: Identificar os grupos de recursos a serem incluídos na análise; Obter o padrão de consumo (horas/unidade) de cada família incluída no plano para cada grupo de recursos; Multiplicar o padrão de consumo de cada família para cada grupo de recursos pela quantidade de produção própria prevista no plano para cada família; Consolidar as necessidades de capacidade para cada grupo de recursos 45 Prof. Dr. Arthur Teixeira 89 Exemplo Padrões de Utilização (h / unid) Célula 1 Célula 2 Célula 3 Célula 4 Célula 5 Montagem Família 1 2,5 2,0 0,0 1,0 2,5 1,5 Família 2 2,5 0,0 2,5 3,0 1,5 2,0 Família 3 1,5 1,0 3,0 2,0 2,5 2,5 Família 4 2,0 2,5 0,0 0,0 2,0 2,5 Plano de Produção (unid) 1 trim 2 trim 3 trim 4 trim 5 trim 6 trim 7 trim 8 trim Total Família 1 36 36 58 80 80 62 36 36 424 Família 2 70 70 104 134 134 102 70 70 754 Família 3 62 62 92 126 126 90 62 62 682 Família 4 32 32 46 60 60 46 32 32 340 Total 200 200 300 400 400 300 200 200 2.200 Prof. Dr. ArthurTeixeira 90 Exemplo Carga de Trabalho Planejada (horas) 1 trim 2 trim 3 trim 4 trim 5 trim 6 trim 7 trim 8 trim Total Célula 1 422 422 635 844 844 637 422 422 4.648 Célula 2 214 214 323 436 436 329 214 214 2.380 Célula 3 361 361 536 713 713 525 361 361 3.931 Célula 4 370 370 554 734 734 548 370 370 4.050 Célula 5 414 414 623 836 836 625 414 414 4.576 Montagem 429 429 640 853 853 637 429 429 4.699 Total 1781 1781 2671 3563 3563 2664 1781 1781 19.585 Carga de Trabalho Disponível (horas) 1 trim 2 trim 3 trim 4 trim 5 trim 6 trim 7 trim 8 trim Total Célula 1 480 450 400 460 480 450 400 460 3.580 Célula 2 480 450 400 460 480 450 400 460 3.580 Célula 3 480 450 400 460 480 450 400 460 3.580 Célula 4 480 450 400 460 480 450 400 460 3.580 Célula 5 480 450 400 460 480 450 400 460 3.580 Montagem 480 450 400 460 480 450 400 460 3.580 Total 2400 2250 2000 2300 2400 2250 2000 2300 17.900 46 UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA Escola Politécnica Curso de Especialização em Gestão e Tecnologia da Produção de Edifícios Organização da ProduçãoOrganização da Produção Capítulo VII Programação da Produção Prof. Dr. Arthur Teixeira 92 Programação mestre da produção Desagregação do Planejamento agregado para um período em questão. Horizonte de planejamento de curto prazo (poucos meses, algumas semanas, etc). Quando existem poucos componentes montados em muitas combinações, o PMP será para os componentes e não para os produtos finais – que obedecerão depois a um cronograma de montagem. Em geral é uma tarefa complexa. ASPECTO DE UM PMP SEMANAS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 P1 500 400 500 P2 100 100 100 100 100 100 P3 800 800 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... Pn 200 300 200 300 200 200 47 Prof. Dr. Arthur Teixeira 93 Itens considerados na PMP Se a quantidade de produtos acabados for pequena e não inviabiliza os cálculos, incluímos todos os produtos individualmente, na programação. Se a quantidade de produtos acabados for grande, devemos controla-los através de um programa de montagem final, e deixar para programar via PMP os componentes do nível mais abaixo. Produto Acabado Componente A Componente B Componente C Opção 1 (0,10) Opção 2 (0,40) Opção 3 (0,50) Opção 1 (0,20) Opção 2 (0,60) Opção 3 (0,20) Opção 1 (0,70) Opção 2 (0,30) Produtos Acabados = 3 x 2 x 3 = 18 variedades Componentes = 3 + 2 + 3 = 8 variedades Prof. Dr. Arthur Teixeira 94 Programação Mestre da Produção Programação Mestre da Produção Programação da Produção Longo Prazo Médio Prazo Curto Prazo PMP inicial viável PMP final Plano de Produção não sim 48 Prof. Dr. Arthur Teixeira 95 Seqüênciamento e Emissão de Ordens Escolhida uma sistemática de administração dos estoques, serão geradas, de forma direta ou indireta, as necessidades de compras, fabricação e montagem dos itens para atender ao PMP. Programação da Produção Emissão e Liberação de Ordens Administração de Estoques Seqüenciamento Ordens de Compras Ordens de Fabricação Ordens de Montagem Prof. Dr. Arthur Teixeira 96 Programação da Produção: Técnicas mais comuns Sistemas de produção de volumes intermediários Sistemas de produção intermitentes Sistemas de Produção Contínuos Sistemas de produção por projetos 49 Prof. Dr. Arthur Teixeira 97 Programação da Produção: volumes intermediários Diversos produtos feitos na mesma linha de produção (bebidas, televisores, etc.) É necessário ajuste e preparação a cada mudança de produto – custos de parada e preparação. Não há o problema da alocação de carga – a rota de produção fica definida pelo produto a ser produzido. As questões a serem respondidas são: Quanto produzir de cada produto z Pode ser respondida de muitas maneiras, desde o bom senso até métodos heurísticos sofisticados. A teoria de estoques é uma das técnicas mais utilizadas. Em que ordem devem ser produzidos z Também pode ser respondida de muitas maneiras. É a questão do seqüenciamento. Exemplificaremos com a técnica chamada Tempo de Esgotamento. Prof. Dr. Arthur Teixeira 98 Tempo de Esgotamento para Programação de volumes intermediários Tempo de esgotamento é uma medida da urgência com que um produto deve ser fabricado. Quanto menor o TE mais cedo o produto estará em falta Deve ser continuamente revisto. Consumode Taxa disponível Estoque=TE 50 Prof. Dr. Arthur Teixeira 99 Exemplo DADOS E CÁLCULO DO TEMPO DE ESGOTAMENTO unidades semanas unidades unid / semana LOTE ECON DE FAB LEAD TIME DE FAB ESTOQUE INICIAL TAXA DE CONSUMO TEMPO DE ESGOTA P1 500 2,0 1600 200 8,00 P2 2300 1,0 4830 1200 4,03 P3 5000 2,0 6000 1500 4,00 P4 4000 2,0 9600 1000 9,60 P5 2800 1,0 900 800 1,13 UM POSSÍVEL PMP SEMANAS 0 1 2 3 4 5 6 7 8 10 P1 500 P2 2300 P3 5000 P4 4000 P5 2800 Prof. Dr. Arthur Teixeira 100 Exemplo UMA SEMANA APÓS unidades semanas unidades unid / semana LOTE ECON DE FAB LEAD TIME DE FAB ESTOQUE INICIAL TAXA DE CONSUMO TEMPO DE ESGOTA P1 500 2,0 1400 200 7,00 P2 2300 1,0 3630 1200 3,03 P3 5000 2,0 4500 1500 3,00 P4 4000 2,0 8600 1000 8,60 P5 2800 1,0 2900 800 3,63 NOVA PMP SEMANAS 0 1 2 3 4 5 6 7 8 10 P1 500 P2 2300 P3 5000 P4 4000 P5 2800 51 Prof. Dr. Arthur Teixeira 101 Exemplo MAIS DUAS SEMANA APÓS unidades semanas unidades unid / semana LOTE ECON DE FAB LEAD TIME DE FAB ESTOQUE INICIAL TAXA DE CONSUMO TEMPO DE ESGOTA P1 500 2,0 1200 200 6,00 P2 2300 1,0 2430 1200 2,03 P3 5000 2,0 8000 1500 5,33 P4 4000 2,0 7600 1000 7,60 P5 2800 1,0 2100 800 2,63 NOVA PMP SEMANAS 0 1 2 3 4 5 6 7 8 10 P1 500 P2 2300 P3 5000 P4 4000 P5 2800 Prof. Dr. Arthur Teixeira 102 Programação da Produção: baixos volumes Para sistemas produtivos intermitentes Muitos produtos em lotes relativamente pequenos Cada produto tem sua rota de produção – em geral arranjo é por função. É mais complexa das programações Tende a gerar mais estoques de produtos em processamento – geração de filas. As questões a serem respondidas são: Qual a alocação de carga a centro de trabalho Qual o seqüenciamento de produção em cada centro já alocado 52 Prof. Dr. Arthur Teixeira 103 Programação da Produção: baixos volumes Alocação de carga – Técnicas mais Utilizadas Gráficos de Gantt z Abordagem empírica. Largamente usada devido à simplicidade de entendimento e execução Método da Designação z É uma aplicação específica da programação linear, devidamente transposta na forma de um algoritmo. Prof. Dr. Arthur Teixeira 104 Baixos volumes: Gráficos de Gantt CENTRO DE TRABALHO SEMANA 1 SEMANA 2 SEMANA 3 SEMANA 4 A OP1 OP5 B C OP2 D OP4 OP6 E OP3 53 Prof. Dr. Arthur Teixeira 105 Baixos volumes: Método da Designação. Alocação de Carga Uma empresa deve alocar 4 equipes de trabalho (recursos) a 4 projetos ainda não iniciados (trabalhos). Em função das características de cada projeto e da experiência de cada equipe, estimou-se os tempos de término de cada um deles. Qual a designação (alocação de carga de trabalho) que minimiza o tempo total de término de todos os trabalhos. PROJETO EQUIPE I II III IV A 6 4 3 5 B 8 8 10 7 C 3 5 8 6 D 3 9 8 10 Prof. Dr. Arthur Teixeira 106 Baixos volumes: Método da Designação. Alocação de Carga PROJETO EQUIPE I II III IV A 6 4 3 5 B 8 8 10 7 C 3 5 8 6 D 3 9 8 10 PROJETO EQUIPE I II III IV A - - 1 - 1 >= 1 B - - - 1 1 >= 1 C - 1 - - 1 >= 1 D 1 - - - 1 >= 1 1 1 1 1 >= >= >= >= 1 1 1 1 TEMPO = 18 MINIMIZAR 54 Prof. Dr. Arthur Teixeira 107 Baixos volumes: Método da Designação. Seqüenciamento. Programação estática: n trabalhos são seqüenciados e nova programação é somente após o término de todos eles Programação dinâmica: n trabalhos são seqüenciados e nova programação é feita após o primeiro trabalho (também permite incluir novos trabalhos recém chegados) Qualquer que seja o tipo de programação, ela será guiada por algum critério (menor custo, menor tempo, menor atraso, etc.). Prof. Dr. Arthur Teixeira 108 Baixos volumes: Método da Designação. Seqüenciamento. Regras de Prioridade São modelos simples de decisão usados na programação. Também chamadas de regras heurísticas de programação. Regras de Prioridade mais comuns FIFO (PEPS) – First in first out SPT (MTP) – Shortest processing time DD (DD) – Due date Outras 55 Prof. Dr. Arthur Teixeira 109 Seqüenciamento – FIFO Data de Início do Trabalho i na Máquina j Processo 1 2 3 4 5 6 Atividade MÁQ 01 MÁQ 02 MÁQ 03 MÁQ 04 MÁQ 05 MÁQ 06 PROD 1 - 80 166 246 306 351 PROD 2 80 166 246 306 351 406 PROD 3 118 207 281 337 399 439 PROD 4 161 243 337 399 439 515 PROD 5 167 248 344 407 444 525 Tempo de Processamento do Trabalho i na Máquina j (minutos) Processo 1 2 3 4 5 6 Atividade MÁQ 01 MÁQ 02 MÁQ 03 MÁQ 04 MÁQ 05 MÁQ 06 PROD 1 80 86 80 60 45 55 PROD 2 38 41 35 27 25 - PROD 3 43 36 56 62 40 76 PROD 4 6 5 7 8 5 10 PROD 5 17 18 15 12 11 22 Data de Término do Trabalho i na Máquina j Processo 1 2 3 4 5 6 DATA Atividade MÁQ 01 MÁQ 02 MÁQ 03 MÁQ 04 MÁQ 05 MÁQ 06 DEVIDA ATRASO PROD 1 80 166 246 306 351 406 418 - PROD 2 118 207 281 333 376 406 400 6 PROD 3 161 243 337 399 439 515 540 - PROD 4 167 248 344 407 444 525 520 5 PROD 5 184 266 359 419 455 547 540 7 Tempo de Espera do Trabalho i na Máquina j Processo 1 2 3 4 5 6 Atividade MÁQ 01 MÁQ 02 MÁQ 03 MÁQ 04 MÁQ 05 MÁQ 06 PROD 1 - 80 166 246 306 351 PROD 2 80 166 246 306 351 406 PROD 3 118 207 281 337 399 439 PROD 4 161 243 337 399 439 515 PROD 5 167 248 344 407 444 525 Prof. Dr. Arthur Teixeira 110 Seqüenciamento – n trabalhos em 1 processador Útil quando se leva em consideração os conceitos de macrooperação e microoperação. É o caso particular de seqüênciar n trabalhos em m máquinas quando m=1. É o caso mais simples. Admite várias soluções, dependendo do critério escolhido. Minimização do tempo médio de término ou do tempo médio de espera: seqüênciar pelo tempo de processamento. Minimização do atraso máximo: seqüênciar pela data prometida de entrega (due date). 56 Prof. Dr. Arthur Teixeira 111 Seqüenciamento – n trabalhos em 1 processador – MTP Min TEMPO MÉDIO DE TÉRMINO FIFO MTP (MPT) Tempo de Processamento Tempo de Processamento Atividade MÁQ 01 Atividade MÁQ 01 PROD 1 80,0 1 PROD 4 5,8 PROD 2 38,6 2 PROD 5 16,9 PROD 3 48,3 3 PROD 2 38,6 PROD 4 5,8 4 PROD 3 48,3 PROD 5 16,9 5 PROD 1 80,0 Tempo de Espera Tempo de Espera Atividade MÁQ 01 Atividade MÁQ 01 PROD 1 - 1 PROD 4 - PROD 2 80,0 2 PROD 5 5,8 PROD 3 118,6 3 PROD 2 22,8 PROD 4 166,9 4 PROD 3 61,3 PROD 5 172,7 5 PROD 1 109,6 MÉDIA 107,6 MÉDIA 39,9 Data de Término Data de Término Atividade MÁQ 01 Atividade MÁQ 01 PROD 1 80,0 1 PROD 4 5,8 PROD 2 118,6 2 PROD 5 22,8 PROD 3 166,9 3 PROD 2 61,3 PROD 4 172,7 4 PROD 3 109,6 PROD 5 189,6 5 PROD 1 189,6 MÉDIA 145,5 MÉDIA 77,8 Data Devida Data Devida Atividade MÁQ 01 Atividade MÁQ 01 PROD 1 192,0 1 PROD 4 135,2 PROD 2 47,4 2 PROD 5 16,3 PROD 3 98,0 3 PROD 2 47,4 PROD 4 135,2 4 PROD 3 98,0 PROD 5 16,3 5 PROD 1 192,0 Atraso Atraso Atividade MÁQ 01 Atividade MÁQ 01 PROD 1 - 1 PROD 4 - PROD 2 71,2 2 PROD 5 6,5 PROD 3 68,8 3 PROD 2 13,9 PROD 4 37,5 4 PROD 3 11,6 PROD 5 173,3 5 PROD 1 - MÉDIA 70,2 MÁXIMO 13,9 Prof. Dr. Arthur Teixeira 112 Seqüenciamento – n trabalhos em 1 processador – DD Min DO ATRASO MÁXIMO FIFO DD (DD) Tempo de Processamento Tempo de Processamento Atividade MÁQ 01 Atividade MÁQ 01 PROD 1 80,0 1 PROD 5 16,9 PROD 2 38,6 2 PROD 2 38,6 PROD 3 48,3 3 PROD 3 48,3 PROD 4 5,8 4 PROD 4 5,8 PROD 5 16,9 5 PROD 1 80,0 Tempo de Espera Tempo de Espera Atividade MÁQ 01 Atividade MÁQ 01 PROD 1 - 1 PROD 5 - PROD 2 80,0 2 PROD 2 16,9 PROD 3 118,6 3 PROD 3 55,5 PROD 4 166,9 4 PROD 4 103,8 PROD 5 172,7 5 PROD 1 109,6 MÉDIA 107,6 MÉDIA 57,2 Data de Término Data de Término Atividade MÁQ 01 Atividade MÁQ 01 PROD 1 80,0 1 PROD 5 16,9 PROD 2 118,6 2 PROD 2 55,5 PROD 3 166,9 3 PROD 3 103,8 PROD 4 172,7 4 PROD 4 109,6 PROD 5 189,6 5 PROD 1 189,6 MÉDIA 145,5 MÉDIA 95,1 Data Devida Data Devida Atividade MÁQ 01 Atividade MÁQ 01 PROD 1 192,0 1 PROD 5 16,3 PROD 2 47,4 2 PROD 2 47,4 PROD 3 98,0 3 PROD 3 98,0 PROD 4 135,2 4 PROD 4 135,2 PROD 5 16,3 5 PROD 1 192,0 Atraso Atraso Atividade MÁQ 01 Atividade MÁQ 01 PROD 1 - 1 PROD 5 0,7 PROD 2 71,2 2 PROD 2 8,1 PROD 3 68,8 3 PROD 3 5,8 PROD 4 37,5 4 PROD 4 - PROD 5 173,3 5 PROD 1 - MÉDIA 70,2 MÁXIMO 8,1 57 Prof. Dr. Arthur Teixeira 113 Seqüenciamento – n trabalhos em 2 processadores em série Situação um pouco mais complexa do que um processador único, porém com solução relativamente simples. A rota de produção é fixa e conhecida Qualquer que fosse o critério escolhido de seqüenciamento, para testar todas as possibilidades de seqüenciamento, seria necessário analisar n! possibilidades. A regra de Johnson encontra a solução ótima para a minimização do tempo total de processamento de todos os trabalhos (mínimo tempo entre o começo de 1ro trabalho na máquina 1 e término do ultimo trabalho na máquina 2). Verificar qual o menor tempo de processamento independentemente da máquina em que ocorre. Se o menor tempo for da máquina 1, alocar o trabalho no primeiro lugar vago; se for da máquina 2, alocar no último lugar vago. Repetir o procedimento até que todos os trabalhos tenham sido alocados. Prof. Dr. Arthur Teixeira 114 Balanceamento de linha Próprio das linhas de montagem. O produto é fabricado por uma seqüência de operações de produção (tarefas) distribuídas em postos ou centros de trabalho. Um posto é ocupado por uma ou mais pessoas e pode conter uma ou mais operações. Embora a seqüência de operações seja fixa, a sua distribuição aos postos de trabalho (pessoas) pode ser mais ou menos eficiente. O objetivo do balanceamento de linha é distribuir as operações aos postos de trabalho de modo a se obter uma dada taxa de produção na qual o trabalho esteja igualmente dividido entre os postos. 58 Prof. Dr. Arthur Teixeira 115 Balanceamento de linha Cada unidade de produto requer a realização de n tarefas na linha de produção. O tempo de processamento de cada tarefa ou operação é conhecido. O Conteúdo de Trabalho (CT) é definido como a soma dos tempos processamento – é o tempo que seria gasto para produzir uma unidade de produto se houvesse apenas um único posto de trabalho. Tempo de ciclo (TC) é o tempo disponível em cada posto de trabalho, dado pela razão entre o tempo de produção disponível e a taxa de produção. O número mínimo de postos de trabalhos necessário (N) será dado pelo quocienteentre CT e TC. A eficiência da linha de produção será dada pelo quociente CT / (N.TC). O objetivo do balanceamento é organizar as tarefas em grupos e alocar cada um destes grupos a um posto de trabalho. Para isso, utilizam-se métodos heurísticos ou a simples alocação pelo planejador. Prof. Dr. Arthur Teixeira 116 Balanceamento de linha – Exemplo Uma linha de montagem tem os tempos de operação e as relações de precedência dados pela tabela baixo. A linha opera 480 minutos por dia a uma taxa de produção de 80 unidades por dia. TAREFA DURAÇÃO PRECEDENTES A 1 -- B 2 A C 2 A D 5 A,B,C E 3 A,B,C,D min 13== ∑ itCT und min6 80 480 ProduçãodeTaxa DisponívelTempo ===TC 32,2 6 13 ≅=== TC CTN 59 Prof. Dr. Arthur Teixeira 117 Balanceamento de linha – Exemplo As tarefas A,B,C,D e E deverão ser alocadas em 3 postos de trabalho e os agrupamentos formados devem consumir um tempo igual ou inferior a 6 minutos. POSTO 1 POSTO 2 POSTO 3 TAREFA A,B,C D E TOTAL TEMPO CONSUMIDO 5 5 3 13 TEMPO DISPONÍVEL 6 6 6 18 EFICIÊNCIA = 72% Prof. Dr. Arthur Teixeira 118 Programação da Produção A programação diferencia-se do planejamento da produção sob três aspectos: Nível de agregação dos produtos z O Planejamento Agregado (tático / estratégico) da Produção lida com famílias de produtos. Já a programação trata de produtos individuais. Unidade de tempo analisada. z O Planejamento Agregado emprega anos, trimestres ou meses. A programação emprega dias, semanas ou, no máximo, meses – quando se tratar de produtos com ciclos produtivos longos. O Planejamento Agregado é um plano – uma intenção de produzir –, a programação é um agendamento – um compromisso de produzir. 60 Prof. Dr. Arthur Teixeira 119 Arquivo do Plano-Mestre de Produção Para facilitar o tratamento das informações e informatizar o sistema de cálculo das operações referentes à elaboração do PMP, emprega-se um arquivo com as informações detalhadas por item que será programado. Neste arquivo constam informações sobre a demanda prevista e real, os estoques em mãos e projetados e a necessidade prevista de produção do item. Prof. Dr. Arthur Teixeira 120 Exemplo de Arquivo PMP (1) Exemplo de Arquivo PMP 1 2 3 4 1 2 3 4 50 50 50 50 60 60 60 60 55 40 10 5 0 0 0 0 Disponível 100 45 95 45 95 35 75 15 55 100 100 100 100PMP JULHO AGOSTO Demanda prevista Demanda confirmada 61 Prof. Dr. Arthur Teixeira 121 Exemplo de Arquivo PMP (2) PMP com estoque mínimo livre 1 2 3 4 1 2 3 4 50 50 50 50 60 60 60 60 55 40 10 5 0 0 0 0 100 100 0 100 100 0 100 Estoques Projetados 5 50 0 50 0 40 80 20 60 100 100 100 100PMP JULHO AGOSTO Demanda prevista Demanda confirmada Recebimentos Programados PMP com estoque mínimo de 50 1 2 3 4 1 2 3 4 50 50 50 50 60 60 60 60 55 40 10 5 0 0 0 0 100 Estoques Projetados 5 50 100 50 100 140 80 120 60 100 100 100 100PMP JULHO AGOSTO Demanda prevista Demanda confirmada Recebimentos Programados Prof. Dr. Arthur Teixeira 122 Exemplo de Arquivo PMP (3) PMP para itens sob encomenda 1 2 3 4 1 2 3 4 10 10 10 10 10 10 10 10 9 5 3 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Estoques Projetados 2 2 2 2 2 2 2 2 2 10 10 10 10 10 10 10 10 3 5 7 9 10 10 10 10Disponibilidade de Entrega JULHO AGOSTO Demanda prevista Demanda confirmada Recebimentos Programados PMP PMP para itens sob encomenda 1 2 3 4 1 2 3 4 10 10 10 10 10 10 10 10 9 5 3 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Estoques Projetados 2 2 2 2 2 2 2 2 2 10 10 10 10 10 10 10 10 3 10 19 30 42 54 66 78Disponibilidade de Entrega JULHO AGOSTO Demanda prevista Demanda confirmada Recebimentos Programados PMP 62 Prof. Dr. Arthur Teixeira 123 O Tempo no PMP O planejamento-mestre da produção trabalha com a variável tempo em duas dimensões. Uma é a determinação da unidade de tempo para cada intervalo do plano. Outra é a amplitude, ou horizonte, que o plano deve abranger na sua análise. Prof. Dr. Arthur Teixeira 124 O Tempo no PMP A determinação dos intervalos de tempo que compõem o PMP dependerá da velocidade de fabricação do produto incluído no plano e da possibilidade prática de alterar o plano. Normalmente trabalham-se com intervalos de semanas. Raramente empregam-se dias, mesmo que os produtos sejam fabricados em ritmos rápidos, pois a velocidade de coleta e análise dos dados inviabiliza a operacionalização diária do PMP. Não há necessidade de se usar o mesmo intervalo de tempo para todo o plano. Pode-se começar com semanas, e, a medida em que se afastar da parte firme do plano, passar a usar meses e depois trimestres. 63 Prof. Dr. Arthur Teixeira 125 O Tempo no PMP O planejamento-mestre da produção desmembra o PMP em dois níveis de horizontes de tempo, com objetivos diferenciados: No nível firme, o PMP serve de base para a programação da produção e a ocupação dos recursos produtivos, No nível sujeito a alterações, o PMP serve para o planejamento da capacidade de produção e as negociações com os diversos setores envolvidos na elaboração do plano. Tempo D em an da Demanda Real Demanda Prevista PMP Firme PMP Flexível Prof. Dr. Arthur Teixeira 126 O Tempo no PMP A parte firme do plano deve abranger no mínimo o tempo do caminho crítico da produção do lote do item que está se planejando. Compra da MP A Tp=4dias/lote Compra da MP 1 Tp=1dia/lote Compra da MP 2 Tp=2dias/lote Montagem do Produto Tp=2h/unid. Recurso: Montagem Fabricação do Comp.A Tp=1h/unid. Recurso: Usinagem Submontagem do Comp.B Tp=2h/unid. Recurso: Montagem Fabricação da Peça 1 Tp=0,5h/unid. Recurso: Usinagem Fabricação da Peça 2 Tp=3h/unid. Recurso: Estamparia Exemplo: Lote de 20 unid. 8 h/dia de trabalho por semana O caminho crítico é de 19,5 dias 64 Prof. Dr. Arthur Teixeira 127 Análise da Capacidade de Produção Considera a possibilidade de trabalhar variáveis de longo prazo. Já as decisões relativas ao PMP envolvem a negociação com variáveis de médio e curto prazo. Consiste em equacionar os recursos produtivos da parte variável do plano, de forma a garantir uma passagem segura para sua parte fixa e posterior programação da produção. Prof. Dr. Arthur Teixeira 128 Análise da Capacidade de Produção Rotina de análise da capacidade produtiva do PMP: Identificar os recursos a serem incluídos na análise. Como forma de simplificação pode-se considerar apenas os recursos críticos, ou gargalos; Obter o padrão de consumo da variável que se pretende analisar (horas-máquina/unidade, horas-homem/unidade, m3/unidade, etc.) de cada produto acabado incluído no PMP para cada recurso; Multiplicar o padrão de consumo de cada produto para cada recurso pela quantidade de produção em cada período prevista no PMP; Consolidar as necessidades de capacidade para cada recurso. 65 Prof. Dr. Arthur Teixeira 129 Análise da Capacidade de Produção Em função dos períodos do PMP serem normalmente menores do que o leadtime dos produtos incluídos no plano, os padrões de consumo dos recursos devem levar em conta em que período este recurso será acionado quando da programação do produto acabado. Estes padrões de consumo são conhecidos como “perfis de carga unitária do produto”. 1 2 3 4 0 0.5 1 1.5 2 H or as 1 2 3 4 Períodos Usinagem 1 h 0, 5 h Prof. Dr. Arthur Teixeira 130 Julho Agosto 1 2 3 4 1 2 3 4 PMP 20 40 20 20 40 Análise da Capacidade de Produção Podemos calcular a ocupação do setor de usinagem multiplicando as quantidades previstas no PMP pelo perfil de carga unitário do setor de usinagem para este produto. 1 2 3 4 5 6 7 8 0 5 10 15 20 25 30
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