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Artigo Optimização da logística e distribuição de armazéns: Caso de aplicação numa empresa de produção de garrafas de vidro -‐ Barbosa e Almeida vidros. Maria Victoria Camacho Bello Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia e Gestão Industrial Júri Presidente: Professora Ana Paula Ferreira Dias Barbosa Póvoa Vogal: Dra. Tânia Pinto Varela Orientador: Professora Ana Isabel Cerqueira de Sousa Gouveia Carvalho Julho de 2011 i RESUMO O ambiente macroeconómico industrial no qual as empresas se desenvolvem hoje em dia caracteriza-‐se por ser altamente exigente e competitivo. O sucesso ou fracasso de uma empresa não depende apenas da capacidade de adaptação às exigências do mercado, mas também do nível de eficiência das práticas implementadas. Neste sentido, o aumento da produtividade nas operações de armazenagem influi directamente na optimização dos processos logísticos da empresa, concedendo assim uma vantagem competitiva. No presente trabalho apresenta-‐se uma problemática referente à logística interna de armazéns, concretizado num caso de estudo real no Armazém de Produto Acabado da fábrica de embalagens de vidro da empresa Barbosa e Almeida – vidro, localizada na Venda Nova, Lisboa. O projecto apresentado consiste numa contextualização do problema, seguido de uma revisão bibliográfica dos tópicos relacionados com o tema principal e por último, a aplicação ao caso de estudo real. Esta última parte envolve aspectos como obtenção e análise de dados, definição de indicadores para avaliação de desempenho de layouts, criação e avaliação de propostas para soluções alternativas e selecção da melhor proposta. Com este trabalho foi possível alcançaruma melhor proposta de layout que permite, em comparação com a situação actual, a redução de tempos e distâncias na armazenagem, e o aumento da capacidade de armazenagem do armazém. Foram ainda propostos sistemas e equipamentos para a automatização das actividades internas na fábrica, numa perspectiva de aumento da produtividade nos processos da armazenagem. Palavras chave: Armazenagem, layout, logística interna, KPI, distribuição interna. ii ABSTRACT The industrial macroeconomic environment in which companies are developed today is characterized by being highly demanding and competitive. Success or failure depends not only on the ability to adapt to market requirements, but also on the efficiency level of the applied practices. In this sense, the increase in productivity in warehouse operations has a direct influence on the optimization of logistic processes in the company, thus giving a competitive advantage. The current work presents a problem related to internal logistics in a warehouse, implemented on a real case study in the Finished Product Warehouse of a factory of glass packaging, belonging to the Barbosa & Almeida -‐ vidro company, located in Venda Nova, Lisbon. The presented project consists of a contextualization of the problem, followed by a literature review on related topics and finally, the application to real case study. This last part involves aspects such as obtaining and analyzing data, defining indicators for assessing the layouts performance, creating and evaluating proposals for alternative solutions and selecting the best proposal for subsequent economic analysis. With this work it was possible to conclude that the implementation of the best layout proposal makes it possible to reduce times and distances in warehouse activities, while increasing the storage capacity of the warehouse, compared to the current situation. Suggestions about systems and equipment for automation of internal activities in the factory were also proposed, in an attempt to increase productivity in warehouse processes. Key words: Warehouse, layout, internal logistics, KPI, internal distribution. iii AGRADECIMENTOS À professora Ana Carvalho, pelo apoio incondicional na elaboração deste projecto, simpatia, disponibilidade e ajuda em todos os momentos À empresa Barbosa e Almeida, especialmente ao Engenheiro João Teixeira, pela disposição e interesse que sempre demonstrou e pela sua grande amabilidade. Aos meus pais, João e Maruxa, e toda a minha família, pelo ânimo que me deram em todos os momentos a partir da Venezuela e porque sempre acreditaram em mim e nas minhas capacidades. Ao Sr. Peneda, pela sua disposição e ajuda em encontrar o projecto certo. Ao meu namorado, Hugo, pelo ânimo que me deu para trabalhar, pelo apoio incondicional e por me alegrar nos momentos de crise. Aos meus amigos Fernando, Monika, Michal, Tiago, Eduardo,Filipe, Lívia, Rosa e os meus amigos da residência, por estarem sempre presentes , partilharem os seus conhecimentos e me distraírem do trabalho quando foi preciso. Por último, quero dar graças a Deus pela oportunidade de estudar no estrangeiro, por todas as experiências vividas e por conhecer pessoas maravilhosas. iv ÍNDICE Resumo ______________________________________________________________________________ i Abstract ____________________________________________________________________________ ii Agradecimentos ______________________________________________________________________ iii Índice ______________________________________________________________________________ iv Índice de figuras _____________________________________________________________________ vii Índice de tabelas ____________________________________________________________________ viii Índice de anexos ______________________________________________________________________ ix Lista de abreviaturas __________________________________________________________________ x CAPÍTULO I – Introdução _______________________________________________________________ 1 1.1. Contextualização do problema ___________________________________________________ 1 1.2. Objectivos ____________________________________________________________________ 1 1.3. Metodologia a seguir ___________________________________________________________ 2 1.4. Estrutura do trabalho escrito _____________________________________________________ 3 CAPÍTULO II – Estado da Arte ____________________________________________________________ 5 2.1. A armazenagem _______________________________________________________________ 6 2.1.1. Actividades na armazenagem ________________________________________________ 8 2.1.1.1. Recepção ____________________________________________________________ 8 2.1.1.2. Pré -‐ embalagem (Opcional) _____________________________________________ 8 2.1.1.3. Put-‐away ____________________________________________________________ 8 2.1.1.4. Armazenagem ________________________________________________________ 8 2.1.1.5. Order picking _________________________________________________________ 9 2.1.1.6. Embalar e/ou etiquetar (opcional) ________________________________________ 9 2.1.1.7. Divisão e agregação __________________________________________________ 10 2.1.1.8. Expedição __________________________________________________________ 10 2.1.1.9. Cross-‐docking _______________________________________________________ 10 2.1.2. Tipos de armazéns ________________________________________________________ 11 2.1.2.1. Armazém de matérias-‐primas e componentes _____________________________ 11 2.1.2.2. Armazém de produtos em processo (Work-‐in-‐process) _______________________ 11 2.1.2.3. Armazém de produto acabado (APA) _____________________________________ 11 2.1.2.4. Centro de distribuição _________________________________________________ 12 2.1.2.5. Pequenos centros de distribuição _______________________________________ 12 2.1.2.6. Armazém local _______________________________________________________ 12 2.1.2.7. Armazém de valor agregado ____________________________________________ 12 2.1.3. Métodos de armazenagem _________________________________________________ 12 2.1.4. Unidades de armazenagem _________________________________________________ 13 2.1.5. Sistemas de armazenagem em paletes ________________________________________ 14 2.1.6. Tecnologias _____________________________________________________________ 15 2.1.6.1. Equipamento estático _________________________________________________ 16 2.1.6.2. Equipamento móvel __________________________________________________ 16 2.1.6.3. Ferramentas para o transporte e para o picking ____________________________ 17 2.1.7. Desenho dos armazéns ____________________________________________________ 17 2.1.7.1. Chave PQRST ________________________________________________________ 18 2.1.7.2. Tipos de layouts _____________________________________________________ 19 2.1.7.2.1. Por características do material ou produto _______________________ 19 2.1.7.2.2. Por características da encomenda ______________________________ 19 2.1.7.2.3. Por fornecedor ou cliente _____________________________________ 19 2.1.7.2.4. Por nível de actividade _______________________________________ 20 v 2.1.7.2.5. Por método de armazenagem e manuseamento ___________________ 20 2.1.8. Avaliação da armazenagem _________________________________________________ 20 CAPÍTULO III – Caso de Estudo __________________________________________________________ 23 3.1. Caracterização do produto: o vidro _______________________________________________ 23 3.2. Ciclo de vida do vidro __________________________________________________________ 24 3.3. A indústria do vidro ___________________________________________________________ 25 3.4. Barbosa e Almeida vidro, S.A. ___________________________________________________ 26 3.4.1. Breve História da BA ______________________________________________________ 26 3.4.2. Missão, Visão e Valores ____________________________________________________ 27 3.4.3. Normas ISO _____________________________________________________________ 27 3.5. A fábrica na Venda Nova _______________________________________________________ 27 3.5.1. Produção do vidro ________________________________________________________ 29 3.5.1.1. Introdução das matérias-‐primas _________________________________________ 29 3.5.1.2. Fusão de matérias-‐primas ______________________________________________ 29 3.5.1.3. Moldagem __________________________________________________________ 30 3.5.1.4. Recozimento e tratamentos de superfície _________________________________ 30 3.5.1.5. Controlo de Qualidade ________________________________________________ 30 3.5.1.6. Embalagem _________________________________________________________ 30 3.5.1.7. Armazenagem _______________________________________________________30 3.5.1.8. Expedição e transporte ________________________________________________ 31 3.5.2. Fluxos inversos ___________________________________________________________ 31 3.5.3. A armazenagem __________________________________________________________ 32 3.5.4. Os armazéns ____________________________________________________________ 33 3.5.5. Processo de armazenagem _________________________________________________ 35 3.6. Descrição do problema ________________________________________________________ 38 CAPÍTULO IV – Abordagem do Caso de Estudo _____________________________________________ 40 4.1. Visita às fábricas ______________________________________________________________ 40 4.2. Caracterização do Inventário ____________________________________________________ 42 4.2.1. Mapeamento da quantidade inventariada _____________________________________ 43 4.2.2. Caracterização dos produtos em inventário ____________________________________ 45 4.2.2.1. Análise ABC por quantidade ____________________________________________ 45 4.2.2.2. Análise ABC por rotação _______________________________________________ 47 4.2.3. Conclusões ______________________________________________________________ 49 4.3. Propostas de melhoria de gestão do armazém ______________________________________ 50 4.3.1. Layout__________ _______________________________________________________ 50 4.3.1.1. Definição de indicadores _______________________________________________ 50 4.3.1.2. Obtenção e análise de dados ___________________________________________ 53 4.3.1.3. Criação e análise de propostas __________________________________________ 59 4.3.1.3.1. Layout triplo 1: Distribuição em espinha ____________________________ 60 4.3.1.3.2. Layout triplo 2: Distribuição em corredores paralelos __________________ 62 4.3.1.3.3. Layout triplo 3: Distribuição combinada _____________________________ 65 4.3.1.4. Comparação e selecção da proposta de layout _____________________________ 67 4.3.1.4.1. KPI operacionais (Grupo 1) ____________________________________ 67 4.3.1.4.2. KPI operacionais (Grupo 2) ____________________________________ 69 4.3.1.4.3. KPI de Área _________________________________________________ 70 4.3.1.4.4. Conclusões gerais ___________________________________________ 71 4.3.1.5. Análise de custos – Layout triplo 3 _______________________________________ 72 4.3.1.6. Conclusões _________________________________________________________ 74 4.3.2. Gestão operacional _______________________________________________________ 74 4.3.2.1. Fluxograma de sistema de classificação automatizado _______________________ 75 vi 4.3.2.2. Equipamento para colocação de etiquetas autocolantes _____________________ 78 4.3.2.3. Zona de preparação de cargas __________________________________________ 78 4.4. Conclusões __________________________________________________________________ 80 CAPÍTULO V – Conclusões e Recomendações ______________________________________________ 81 Referências Bibliográficas _____________________________________________________________ 83 Anexos ____________________________________________________________________________ 86 vii ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1: Metodologia adoptada na dissertação de mestrado __________________________ 2 Figura 2: Evolução da Gestão da Cadeia de Abastecimento ____________________________ 5 Figura 3: Cadeia de abastecimento unidireccional ____________________________________ 6 Figura 4: Exigências da armazenagem hoje em dia ___________________________________ 7 Figura 5: Agrupação das actividades do armazém ___________________________________ 11 Figura 6: Tipos de paletes ______________________________________________________ 13 Figura 7: Sistemas de armazenagem em paletes ____________________________________ 15 Figura 8: Empilhamento estático ________________________________________________ 16 Figura 9: Equipamentos móveis _________________________________________________ 16 Figura 10: Diagrama da chave PQRST _____________________________________________ 18 Figura 11: Avaliação geral de operações no armazém ________________________________ 21 Figura 12: Avaliação PQRST _____________________________________________________ 22 Figura 13: Produtos e usos principais do vidro ______________________________________ 23 Figura 14: Materiais utilizados para embalagens ____________________________________ 24 Figura 15: Ciclo do vidro ______________________________________________________ 25 Figura 16: Instalações de produção da BA na Venda Nova ____________________________ 28 Figura 17: Processo de fabrico das embalagens de vidro ______________________________ 29 Figura 18: Empilhamento de 3 e 6 pisos ___________________________________________ 31 Figura 19: Empilhadora dupla com 4 paletes _______________________________________ 32 Figura 20: Disposição da armazenagem de paletes __________________________________ 33 Figura 21: Planta da fábrica e dos armazéns _______________________________________ 35 Figura 22: Processo de armazenamento das paletes _________________________________ 36 Figura 23: Camião para transportar as paletes fora das instalações das fábricas de Avintes e Marinha Grande _________________________________________________________ 40 Figura 24: Cais de carga (Fábrica de Avintes) _______________________________________ 41 Figura 25: Planta do armazém (Fábrica de Avintes) __________________________________ 41 Figura 26: Inventário mensal 2010 _______________________________________________ 44 Figura 27: Inventário a partir de Julho de 2010 _____________________________________ 44 Figura 28: Gráfico ABC por rotação mensal ________________________________________ 49 Figura29: Divisão actual por blocos do armazém (3-‐6) _______________________________ 54 Figura 30: Percursos se armazenagem de paletes no armazém (3-‐6) ____________________ 55 Figura 31: Quantidade de paletes vs. distância (Março 2010) __________________________ 57 Figura 32: Distribuição layout triplo 1 ____________________________________________ 60 Figura 33: Distribuição layout triplo 2 ____________________________________________ 62 Figura 34: Distribuição layout triplo 3 ____________________________________________ 65 Figura 35: Sistema de classificação automatizado ___________________________________ 75 Figura 36: Divisão dos armazém em zonas segundo a classificação ABC __________________ 77 Figura 37: Máquina para colocar etiquetas autocolantes _____________________________ 78 Figura 38: Disposição na zona de preparação de cargas ______________________________ 79 viii ÍNDICE DE TABELAS Tabela 1: Inventário mensal no ano 2010 _________________________________________ 43 Tabela 2: Inventário mensal a partir do mês de Julho 2010 ___________________________ 44 Tabela 3: Número de PAs mensais _______________________________________________ 46 Tabela 4: Análise ABC por quantidade ____________________________________________ 46 Tabela 5: Número total de PAs __________________________________________________ 47 Tabela 6: Análise ABC por rotação _______________________________________________ 48 Tabela 7: Descrição de indicadores KPI operacionais (Grupos 1 e 2) _____________________ 51 Tabela 8: Descrição de indicadores KPI de área _____________________________________ 53 Tabela 9: Distâncias e quantidade de paletes layout duplo no armazém (3-‐6) _____________ 55 Tabela 10: Resultados dos KPI operacionais (Grupo 1) layout duplo _____________________ 57 Tabela 11: Resultados dos KPI operacionais (Grupo 2) layout duplo _____________________ 58 Tabela 12: Resultados dos KPI operacionais totalidade de paletes Março 2010 (Grupos 1 e 2) 58 Tabela 13: Resultados dos KPI de área do layout duplo _______________________________ 59 Tabela 14: Resultados do PP e do PPE do layout duplo _______________________________ 59 Tabela 15: Resultados dos KPI operacionais (Grupo 1) layout triplo 1 ___________________ 61 Tabela 16: Resultados dos KPI operacionais (Grupo 2) layout triplo 1 ___________________ 61 Tabela 17: Resultados dos KPI de área do layout triplo 1 _____________________________ 62 Tabela 18: Resultados do PP e do PPE do layout triplo 1 ______________________________ 62 Tabela 19: Distâncias e quantidade de paletes layout triplo 2 _________________________ 64 Tabela 20: Resultados dos KPI operacionais (Grupo 1) layout triplo 2 ___________________ 64 Tabela 21: Resultados dos KPI operacionais (Grupo 2) layout triplo 2 ___________________ 64 Tabela 22: Resultados dos KPI de área do layout triplo 2 _____________________________ 64 Tabela 23: Resultados do PP e do PPE do layout triplo 2 ______________________________ 65 Tabela 24: Distâncias e quantidade de paletes layout triplo 3 _________________________ 66 Tabela 25: Resultados dos KPI operacionais (Grupo 1) layout triplo 3 ___________________ 66 Tabela 26: Resultados dos KPI operacionais (Grupo 2) layout triplo 3 ___________________ 67 Tabela 27: Resultados KPI de área do layout triplo 3 _________________________________ 67 Tabela 28: Resultados do PP e do PPE layout triplo 3 ________________________________ 67 Tabela 29: Comparação dos KPI operacionais (Grupo 1) ______________________________ 68 Tabela 30: Comparação dos KPI operacionais (Grupo 2) ______________________________ 69 Tabela 31: Comparação dos KPI de área ___________________________________________ 71 Tabela 32: Percentagens de melhoria média _______________________________________ 71 Tabela 33: Comparação de custos mensais do sistema de layout e empilhadora ___________ 72 Tabela 34: Analise custos implementação layout ___________________________________ 73 ix ÍNDICE DE ANEXOS Anexo 1: Plano das instalações da fábrica na Venda Nova ____________________________ 86 Anexo 2: Tabela da análise ABC por quantidade detalhado ___________________________ 87 Anexo 3: Análise detalhada produtos classe C ______________________________________ 87 Anexo 4: Resumo da quantidade de paletes por tipo de T ____________________________ 90 Anexo 5: Quantidade de paletes e plano do armazém (7-‐8) e outras localizações. _________ 90 Anexo 6: Cálculos e apresentação da planta do layout duplo __________________________ 92 Anexo 7: Cálculos KPI e apresentação da planta do layout triplo 1 ______________________ 94 Anexo 8: Sobreposição layout triplo 2 (plano e tabelas) ______________________________ 96 Anexo 9: Cálculos KPI e apresentação da planta do layout triplo 2 ______________________ 98 Anexo 10: Sobreposição layout triplo 3 (plano e tabelas) ____________________________ 100 Anexo 11: Cálculos KPI de áreas e apresentação da planta do layout triplo 3 ____________ 102 x LISTA DE ABREVIATURAS ABC – Método de classificação do inventário, cada letra representa uma classe de produtos. ABU – Área base útil (Indicador). Acorr– Área total correspondente ocupada pelos corredores. APA – Armazém de Produto Acabado. Atot – Área total do armazém. AVG – Automated Guided Vehicle. BA – Barbosa e Almeida, S.A. CA – Capacidade de armazenagem (Indicador). CaCO3 – Carbonato de cálcio. CC – Custo combustível (Indicador). CpQ – Custo de combustível por quilómetro (Indicador). D – Direita. Segundo carácter no código alfanumérico pertencente ao nome das filas de armazenagem. DP – Distância percorrida (Indicador). DV – Distância média por viagem (Indicador). E – Esquerda. Segundo carácter no código alfanumérico pertencente ao nome das filas de armazenagem. FIFO – First in, first out. Método de armazenagem. GCA – Gestão de Cadeias de Abastecimento. HDPE – High-‐density Polyethilene. HeART – Código de valores da empresa: Humildade, Ambição, Rigor, Transparência, com emoção. ISO – International Organization for Standardization. IT – Information Technologies. KPI – Key performance indicators. Tipo de indicadores utilizado na avaliação dos layouts. LIFO – Last in, first out. Método de armazenagem. NV – Número de viagens (Indicador). PA(s) – Produto(s) Acabado(s). pal – Paletes . PB – Paletes base (Indicador). PE – Polietileno. PET – Polietileno tereftalado. PP – Percentagem de perda (Indicador). PPE – Percentagem de perda efectiva (Indicador). PpV – Paletes por viagem (Indicador). PQRST – Chave para o desenho do armazém: Produto, Quantidade Rotas, Serviço Técnico, Tempo. PVC – Cloreto de polivinilo. Q – Quantidade de paletes. RFID – Radio Frequency Identification. RLEC – Reverse Logistics Executive Council. SiO2 – Sílica. xi SKU – Stock Keeping Unit. T – Tempo teórico utilizado (Indicador). TX – Número de pisos possíveis no empilhamento de paletes de certa referência. O X representar um carácter numérico e o seu valor está compreendido entre 3 e 6. UV – Ultravioleta. VpH – Viagens por hora (Indicador). VR – Voice Recognition 1 CAPÍTULO I – INTRODUÇÃO A armazenagem de produtos é um dos pilares mais importantes do sector industrial; tão importante como os cronogramas de produção ou a distribuição interna de uma fábrica. O processo de armazenagem e os procedimentos envolvidos nele, tais como o “put-‐away” e o “picking” são geralmente a fonte de elevados custos e ineficiências. Uma gestão ineficiente de armazenagem não se traduz apenas num obstáculo para a melhoria interna das empresas, mas contribui também para a redução da satisfação dos clientes. Uma melhoria do processos de armazenamento leva ao aumento de eficiência, à redução de custos e à redução de tempo de execução das variadas tarefas. As empresas, hoje em dia, enfrentam um ambiente altamente competitivo, assim para que a empresa continue a ser competitiva esta tem de ser flexível e tentar reduzir, ao máximo, custos e tempo de prazos de entrega. Um bom desempenho nas actividades de armazenagem é uma das chaves para o sucesso de uma empresa, e poderá fazer a diferença entre ser um líder de mercado ou de ir à falência. Neste trabalho propõe-‐se uma reconfiguração da logística interna de armazenagem para uma fábrica de garrafas de vidro. O objectivo principal é propor um novo sistema de armazenamento interno para aumentar a eficiência das instalações localizadas na fábrica Barbosa e Almeida de vidro nas suas instalações na Venda Nova, Lisboa. 1.1.CONTEXTUALIZAÇÃO DO PROBLEMA Barbosa e Almeida é uma empresa especializada na fabricação de embalagens de vidro para diferentes indústrias. Actualmente tem instalações em várias cidades de Portugal e Espanha. Recentemente, a empresa adquiriu novas instalações, na Venda Nova, na Grande Lisboa. As instalações têm uma parte de fabrico, onde produzem, controlam a qualidade, empacotam e embalam as garrafas; e outra de armazenagem do produto final ou acabado (PA). Uma vez que este armazém foi adquirido recentemente, não existe um sistema optimizado de fluxos internos directos e inversos, layout, distribuição interna e métodos de manuseamento de materiais, pelo que se torna necessária a sua análise detalhada com a consequente proposta de novas alternativas de melhoria. 1.2.OBJECTIVOS Esta tese tem como objectivo geral sugerir um novo sistema de fluxo de materiais, layout e distribuição interna de produto final, tendo como objectivo principal o aumento da produtividade e a redução de custos no armazém de produto acabado (APA), localizado em 2 Venda Nova, Lisboa, da empresa Barbosa e Almeida vidros. Para tal irá ser estudado e analisado o estado actual do armazém nas instalações de Venda Nova: comportamento dos fluxos, entradas de produto, distribuição de materiais, controlode stock, layout. De seguida serão propostas diferentes alternativas operacionais, com distintos fluxos de materiais directos, layout e distribuição interna de produto. Estas propostas serão comparadas com a situação actual do armazém através de indicadores KPI. Por fim, será seleccionada a melhor alternativa que permita diminuir custos e aumentar a produtividade do sistema. Após a selecção, será elaborada uma avaliação económica de funcionamento mensal e de custo da implementação da alternativa seleccionada. 1.3.METODOLOGIA A SEGUIR Para a realização deste projecto foi seguida uma série de passos, ilustrados na Figura 1. Figura 1: Metodologia adoptada na dissertação de mestrado O primeiro passo consiste na contextualização do problema principal. Nesta etapa foram realizadas várias visitas às instalações na Venda Nova com o propósito de verificar o estado das instalações e obter informação através da observação directa e de entrevistas não estruturadas com pessoal qualificado laboral. Outra forma de obtenção de dados consistiu na visita às fábricas de Avintes e Marinha Grande.. Em segundo lugar foi desenvolvida uma investigação teórica, de modo a contextualizar o problema com conceitos, métodos, estratégias e indicadores necessárias que servirão como base para a elaboração do projecto. O terceiro passo é constituído pela obtenção e análise de dados, necessários à resolução do problema em causa. Os dados necessários para a análise foram obtidos através do sistema de gestão SAP utilizado pela BA. Os dados não disponíveis no sistema foram obtidos através do pessoal qualificado da empresa. A análise dos dados foi elaborada em duas etapas: o A primeira etapa consiste na caracterização dos produtos inventariados nos armazéns da fábrica na Venda Nova, com o intuito de estabelecer uma linha de comportamento dos mesmos e fazer um mapeamento do inventário. Esta análise é Contextualização do problema Passo 1 Encuadramento teórico: Estado da Arte Passo 2 Aplicação ao caso de estudo: Obtenção e análise de dados Passo 3 Elaboração de propostas para soluções alternayvas Passo 4 Avaliação das propostas Passo 5 Seleção da melhor proposta e análises posteriores Passo 6 3 elaborada seguindo o conceito de classificação ABC do inventário e da rotação dos produtos. o Uma segunda etapa consiste na obtenção e estruturação de dados de um mês de referência, através do sistema de gestão SAP. Estes dados, em combinação com a configuração actual do armazém, são avaliados utilizando indicadores KPI criados pelo autor ao longo do trabalho. No quarto passo realiza-‐se a criação de propostas alternativas de layout, com a utilização do software AutoCAD. No quinto passo é realizada a avaliação das propostas sugeridas comparando os valores dos diferentes indicadores para cada uma das propostas e para o mês de referência, de modo a seleccionar àquela que maximize a produtividade do armazém ao mesmo tempo que diminui custos. Uma vez seleccionada a melhor proposta no sexto passo, são realizadas análises posteriores relativas a custos de implementação da proposta e custos futuros operacionais. 1.4. ESTRUTURA DO TRABALHO ESCRITO Esta tese encontra-‐se estruturada em 5 capítulos que serão resumidos nos parágrafos seguintes. No presente capítulo apresenta-‐se uma breve introdução ao tema da tese com uma descrição sucinta do problema principal, com uma exposição dos objectivos gerais e específicos do trabalho e a metodologia a utilizar na análise do problema em questão. No segundo capítulo realizou-‐se o estado da arte, onde são abordados os conceitos essenciais utilizados ao longo da tese com as suas respectivas referências. No terceiro capítulo apresenta-‐se a caracterização da empresa Barbosa e Almeida vidros (BA), assim como uma descrição detalhada dos problemas actuais nas instalações, especificamente no armazém de produto acabado (APA), o qual é o objecto de estudo principal deste trabalho. No quarto capítulo descrevem-‐se os resultados principais. Em primeiro lugar são apresentadas propostas alternativas de melhoria da actual situação do armazém. De seguida, estas propostas são avaliadas sendo seleccionada a melhor solução de funcionamento. 4 O quinto e último capítulo apresenta as conclusões principais obtidas no decorrer da tese. São ainda sugeridas uma série de recomendações futuras que poderão vir a ser exploradas pela empresa para um melhor desenvolvimento das suas funções. 5 CAPÍTULO II – Estado da Arte Ao longo dos anos, houve uma evolução na organização logística das empresas, passando de um sistema poucoorganizado e coordenado entre as actividades da cadeia de abastecimento para se tornar num sistema bem estruturado e focado na integração de todas as actividades envolvidas, assim como na redução de tempos e custos (Macmillan Publishers India Ltd., 2001). A Gestão de Cadeias de Abastecimento (GCA) define-‐se como um conjunto de acções com o objectivo de integrar eficientemente fornecedores, produtores, armazéns e lojas, de modo a implementar uma correcta distribuição das mercadorias, minimizando assim o custo total do sistema e satisfazendo os requisitos dos níveis de serviço de cada cliente (Macmillan Publishers India Ltd., 2001). A GCA evoluiu, passando de um sistema descentralizado para um sistema centralizado, o que culminou na combinação das duas abordagens. Hoje em dia a tendência das empresas é apresentar um planeamento centralizado com operações descentralizadas. Esta integração apenas foi possível de realizar com o apoio dos avanços tecnológicos, os quais facilitam os fluxos de informação (Muzumdar & Balachandran, 2001). Na 3 encontra-‐se representada a evolução dos métodos na produção desde 1950. Figura 2: Evolução da Gestão da Cadeia de Abastecimento (Simchi-‐Levi, 2003) A cadeia de abastecimento compreende fornecedores, centros de produção, armazéns, centros de distribuição e pontos de venda, assim como também matérias-‐primas, inventário em processo e produto acabado (PA) que se deslocam entre das diferentes instalações. Numa típica cadeia de abastecimento as matérias-‐primas são adquiridas e posteriormente transportadas aos produtores, de modo a serem transformadas em PA. Posteriormente, os PAs são transportados aos armazéns e/ou centros de distribuição e finalmente aos pontos de venda, de modo a alcançar o consumidor final. Cada um dos níveis da cadeia de abastecimento Produção em Massa Controlo de Inventário e Opymização dos custos JIT, TQM, BPR, Parceiras Criação da Gestão de Cadeias de Abastecimento Aperfeiçoamento das capacidades da Gestão de Cadeias de Abastecimento 1950 1960 1970 1980 1990 2000 6 tem objectivos e funções diferentes, os quais devem ser integrados entre si para alcançar uma redução de custos e aumentar os níveis de satisfação do cliente (Simchi-‐Levi, 2003). Na Figura 3 exibe-‐se uma cadeia de abastecimento típica, unidireccional. Figura 3: Cadeia de abastecimento unidireccional 2.1.A ARMAZENAGEM Constitui um dos níveis mais importantes da cadeia de abastecimento, embora seja uma actividade de alto custo financeiro para as empresas, com uma percentagem de entre 2-‐5% dos custos totais (Frazelle, 2002). A armazenagem pode ser definida como o processo onde ocorrem três funções principais: receber produtos de uma fonte, armazenar os produtos durante o tempo necessário até que sejam solicitados por um cliente (interno ou externo) e retirar os produtos quando são requisitados (Queirolo et. al, 2002). As iniciativas actuais, como a integração da cadeia de abastecimento, a resposta rápida (quick response em inglês), o e-‐commerce e o Just-‐in-‐time, tentam eliminar o lugar que tem o armazém na cadeia de abastecimento. Contudo, é muito difícil ou até impossível, conseguir a organização necessária para coordenar os diferentes níveis de modo a não serem necessários armazéns no processo. A armazenagem de produtos compensa os desequilíbrios existentes na cadeia de abastecimento, conferindo maior flexibilidade à cadeia de abastecimento e ao mesmo tempo estabilizando-‐a. No entanto, a armazenagem tem um papel importante relativamente ao serviço, já que uma boa gestão de armazéns é condição para alcançar um alto nível de serviço ao cliente (Frazelle, 2002). Hoje em dia, as exigências na armazenagem de produtos são bastante elevadas, de modo a garantir qualidade no serviço. A Figura 4 apresenta um quadro que contém uma lista de exigência nas actividades da armazenagem. Matérias primas Fornecedores Produto em processo Centros de produção Poduto Acabado Armazéns Produto Acabado Centros de distribuição Produto Acabado Pontos de Venda 7 Figura 4: Exigências da armazenagem hoje em dia (Frazelle, 2002) Actualmente existem muitos estudos orientados à analise e optimização das funções na armazenagem. Baker & Canessa (2009) elaboraram uma revisão da literatura acerca de denho de armazéms, validando os seus resultados com empresas especializadas no campo do desenho de armazéns. O resultado foi uma série de passos, com ferramentas e técnicas específicas que podem ser utilizados para a elaboração de desenho de layouts. Gua, Goetschalckx, & McGinnis (2007) apresentaram uma extensa revisão sobre problemas no planeamentos das operações na armazenagem,os quais foram classificados de acordo com as funções básicas armazéns. O objetivo deste trabalho foi estabelecer uma ligação entre a investigação acadêmica e as prácticas reais de armazenagem,explicando modelos e métodos de planeamento. Noutros estudos, como Roodbergen & Vis (2006), o objectivo principal está relacionado com as actividades do order picking. Neste trabalho foi apresentado um modelo para a optimização de layouts de armazéns. O objectivo principal desse estudo foi calcular o número óptimo de corredores numa área de order picking, na qual os operadores deviam caminhar ou conduzir através de espaços rectangulares. Hwang & Cho (2006) elaboraram modelos matemáticos e de simulação considerando a demanda probabilística e a frequência do order picking. Também criaram um programa de computador com o objectivo de verificar os resultados das simulações. O estudo elaborado por Chan & Chan (2011) esteve focado na área do picking e é o trabalho más parecido ao actual. Este trabalho teve como objectivo apresentar uma simulação para um estudo dum caso real sobre recolha manual e prateleiras de vário níveis, e foca-‐se num problema de atribuição num armazém ABC e utiliza medições como distância de viagem e tempo de picking a fim de determinar o desempenho das operações internas. Executar mais e menores transacções Controlar (manusear) e armazenar mais produtos Fornecer mais produtos e maior serviço de customização Oferecer mais serviços de valor acrescentado Processar mais retornos dos clientes Receber e enviar mais ordens internacionalmente Menor tempo para processar as ordens Uma margem de erro menor Menor quanydade de pessoal jovem e qualificado disponível Menor capacidade dos sistemas de gestão de armazéns 8 2.1.1. ACTIVIDADES NA ARMAZENAGEM Existem uma série de operações básicas que são realizadas em qualquer armazém, desde que o PA sai da linha de produção, até à sua expedição para os clientes. 2.1.1.1. RECEPÇÃO Inclui todas as operações envolvidas em três processos principais. O primeiro é dar entrada física no sistema de todos os produtos que são recebidos no armazém. O segundo é assegurar-‐se de que o tipo, a quantidade e a qualidade do produto correspondem às especificações das ordens realizadas pela empresa aos fornecedores. Por último, o terceiro processo é direccionar os produtos para a secção de armazenagem ou para as outas áreas da empresa onde são estes são requeridos (Frazelle, 2002). 2.1.1.2. PRÉ -‐ EMBALAGEM (OPCIONAL) Esta actividade é realizada nos armazéns onde os produtos são recebidos a granel, e que consequentemente têm de ser embalados em embalagens unitárias comerciais mais pequenos ou serem agrupados com outros produtos, sob a forma de sortido de produtos, para posterior armazenamento. É possível pré – embalar a totalidade da mercadoria recebida, ou processar só uma parte para assim armazenar o material a granel. Esta decisão depende da disponibilidade e disposição do espaço no armazém (Frazelle, 2002). Esta operação é opcional e pode realizar-‐se antes de os materiais serem expedidos. 2.1.1.3. PUT-‐AWAY É o termo técnico para a acção de arrumar os artigos e significa dispor os produtos na sua posição de armazenagem. Estão incluídas neste processo o manuseamento do material, verificação da posição de armazenagem e colocação física do produto no local de armazenamento (Frazelle, 2002). Este processo pode ser caracterizado por trajectórias muito compridas, especialmente quando o sistema de armazenagem é aleatório. É possível diminuir a distância percorrida e os erros na armazenagem através do planeamento dos trajectos em sintonia com o layout do armazém e com a rotação do produto em questão (Liebeskind, 2005). 2.1.1.4. ARMAZENAGEM Refere-‐se à permanência física dos produtos no armazém enquanto não são requeridos para expedição; noutras palavras, os produtos estão à espera. O método de armazenagem 9 depende do tipo, tamanho, quantidade do produto e das características de manuseamento do mesmo ou do seu contentor (Frazelle, 2002). 2.1.1.5. ORDER PICKING É também chamado preparação das ordens e é o termo técnico para se referir à selecção e recolha dos produtos no armazém (Frazelle, 2002). Basicamente é o processo inverso do put-‐away (Liebeskind, 2005). Os produtos são retirados da posição de armazenagem para serem agrupados por encomendas e posteriormente despachados aos clientes (Glossary of Marketing, 2011). Esta é uma das actividades que mais tempo e recursos consome no armazém, pelo que é considerada como primordial no momento de concepção do layout do armazém (D’Angelo, 2010). A estratégia mais utilizada é o picking discreto,na qual um trabalhador faz a recolha de todos os produtos, destinados a um único cliente, não iniciando outra encomenda até ter completado a primeira. É um método simples, fiável que evita atrasos na recolha das encomendas já que não permite a sua mistura. Esta estratégia é utilizada para operações em tempo real. A maior desvantagem é que o operador deve percorrer grandes distâncias para fazer a recolha dos artigos das encomendas. Não obstante, com o uso de tecnologia adequada e um layout optimizado do armazém é possível aumentar a eficiência do picking discreto (Eisenstein, 2008). 2.1.1.6. EMBALAR E/OU ETIQUETAR (OPCIONAL) Assim como a pré – embalagem, esta operação implica agrupar e embalar os produtos em embalagens unitárias para propósitos comerciais. Em termos de tempos e custos, é mais rentável realizar este processo antes de serem expedidos os produtos. Quando o processo de embalar é posterior à armazenagem, a flexibilidade da armazenagem relativa ao uso do inventário é superior. Os produtos individuais estão sempre disponíveis para serem agrupados e embalados quando são necessários. Por outro lado, os produtos geralmente são etiquetados com os preços correspondentes nos pontos de venda, portanto um processo de etiquetar anterior poderá vir a ser inútil e aumentar tempos e custos. Contudo, os códigos de barra para fazer o picking dos produtos e o preço dos mesmos podem estar incluídos na mesma etiqueta (Frazelle, 2002). Nem todos os produtos passam por este processo antes de serem despachados para os clientes. 10 2.1.1.7. DIVISÃO E AGREGAÇÃO Uma vez feito o picking, os produtos são distribuídos e reagrupados de acordo com as encomendas individuais de cada cliente. Este processo pode ser realizado quando as encomendas contêm mais do que um produto diferente e a agregação dos itens não foi realizada em simultâneo com o picking (Frazelle, 2002). 2.1.1.8. EXPEDIÇÃO Antes de transportar os produtos aos pontos de venda, é necessário verificar que as encomendas estão completas e que os produtos apresentam os requisitos de qualidade necessários. Uma vez feita esta análise, os produtos devem ser colocados em contentores apropriados para o seu transporte. É também necessário preparar os documentos de transporte, como por exemplo a lista de embalagens, etiquetas de endereço e informação de embarque. Nalguns casos, os carregamentos são pesados para determinar as tarifas das cargas e depois acumuladas à saída. Por último, são carregadas nos camiões (Frazelle, 2002). Dentro dos processos básicos na armazenagem existe um em específico que não se enquadra na série de operações básicas: o cross-‐docking. Este sistema é de criação recente e foi rapidamente adoptado pelas grandes indústrias. Como tal, situa-‐se entre as operações de recepção e despacho, mas não tem algum tipo de interacção com os processos principais dentro do armazém, sendo assim uma actividade separada. 2.1.1.9. CROSS-‐DOCKING Refere-‐se a um método aplicado em armazéns e centros de distribuição no qual os produtos passam directamente da recepção à expedição sem serem armazenados. Assim, as instalações servem apenas como ponto de coordenação e transferência da mercadoria, permanecendo as mercadorias no local não mais de doze horas. Este sistema foi criado por Wal-‐Mart® e visa a redução de custos do inventário ao mesmo tempo que reduz o tempo de despacho das encomendas (Simchi-‐Levi, 2003). Na Figura 5 encontram-‐se representadas as actividades que ocorrem no armazém e os fluxos que existem entre elas. 11 Armazenagem Put-‐Away Manuseamento De materiais Recepção DespachoCross-‐Docking Order Picking Divisão e agrupação Figura 5: Agrupação das actividades do armazém (Adaptado de (Frazelle, 2002)) 2.1.2. TIPOS DE ARMAZÉNS Dependendo da função que desempenhem ou dos itens que possui, os armazéns podem ser classificados em vários tipos. Segundo o tipo de inventário, podem ser: 2.1.2.1. ARMAZÉM DE MATÉRIAS-‐PRIMAS E COMPONENTES Este tipo de armazém contém todos os componentes de inventário classificados como matéria-‐prima. Este tipo de armazém também inclui os componentes base de processos de montagem (Frazelle, 2002). 2.1.2.2. ARMAZÉM DE PRODUTOS EM PROCESSO (WORK-‐IN-‐PROCESS) Num processo de fabrico ou de montagem por vezes é necessário armazenar produtos que já foram parcialmente processados mas ainda não são PAs. Os armazéns de produtos em processo abastecem a linha de produção em vários locais, dependendo das necessidades da linha de produção (Frazelle, 2002). 2.1.2.3. ARMAZÉM DE PRODUTO ACABADO (APA) Contém os PAs resultantes do processo de fabrico mas que ainda não foram enviados aos clientes. Este tipo de inventário énecessário para reduzir os efeitos da variação existente 12 entre a produção da fábrica e a procura dos compradores. Geralmente, estes armazéns estão localizados perto das instalações de fabrico e caracterizam-‐se por receber e despachar lotes grandes de produção (Frazelle, 2002). Existem também outros tipos de armazéns que se caracterizam pela sua função e pela sua localização: 2.1.2.4. CENTRO DE DISTRIBUIÇÃO São instalações encargadas de receber os PAs dos centros de produção de uma ou várias empresas para serem separados, agrupados e despachados aos clientes. Geralmente, estes centros localizam-‐se num ponto intermédio entre os produtores ou os clientes e têm um fluxo constante de entrada e saída de materiais (Frazelle, 2002). 2.1.2.5. PEQUENOS CENTROS DE DISTRIBUIÇÃO Fazem a recepção, picking e despacho de pequenas ordens para clientes específicos (Frazelle, 2002). 2.1.2.6. ARMAZÉM LOCAL Localizam-‐se em zonas perto dos clientes com o objectivo de minimizar os tempos e custos de transporte aos clientes e permitindo assim uma resposta rápida para com os clientes. Usualmente, o picking é feito em produtos individuais e o mesmo artigo pode ser enviado ao cliente todos os dias (Frazelle, 2002). 2.1.2.7. ARMAZÉM DE VALOR AGREGADO Os produtos que necessitam de requisitos especiais, tais como embalagens diferentes, ser etiquetados, preços especiais ou encontram-‐se em processo de retorno têm de passar por este armazém para serem processados (Frazelle, 2002). 2.1.3. MÉTODOS DE ARMAZENAGEM Existem dois métodos básicos de gestão de inventário: FIFO: Provém do termo em inglês first-‐in-‐first-‐out, o que significa “primeiro dentro, primeiro fora”. Este método suporta que os primeiros itens armazenados são os primeiros a 13 serem retirados. Desta forma, no final de um período de tempo os produtos que constam em inventário são os produtos recentemente armazenados (Murray, 2011). LIFO: Provém do termo em inglês last-‐in-‐first-‐out, o que significa “último dentro, primeiro fora”. Com este método, os produtos colocados em último lugar no armazém são aqueles que são retirados em primeiro lugar. Assim, no final de um período de tempo o inventário consiste nos artigos armazenados no início do período que não foram recolhidos (Murray, 2011). 2.1.4. UNIDADES DE ARMAZENAGEM A base universalmente reconhecida para as cargas unitárias é a palete. Consiste numa plataforma portátil para a montagem de produtos com o objectivo de criar uma unidade de carga para o manuseamento e a armazenagem dos materiais. A sua estrutura básica consta de uma cobertura instalada acima de suportes cuja altura é reduzida ao mínimo. As paletes podem ser manuseadas por empilhadoras e porta-‐paletes manuais. Existem dois tipos principais de paletes: palete de entrada dupla (two-‐way entry) e palete de entrada quadrupla (four-‐way entry) (Drury & Falconer, 2003). Na Figura 6 apresenta-‐se um exemplo de paletes de entrada dupla e de entrada quadrupla. Palete de entrada dupla Palete de entrada quadrupla Figura 6: Tipos de paletes (Imagens de (Classic Pallets UK Ltd, 2011)) O material mais utilizado para a sua construção é a madeira por ser um material barato e de fácil reciclagem. As paletes de madeira podem ser classificadas em madeira forte (hardwood) ou macia (softwood) dependendo da capacidade de carga necessária, dos requisitos das cargas, da durabilidade esperada e das condições do manuseamento e da armazenagem (Rosaler, 2002). Outros materiais alternativos para as paletes são plástico, especificamente polietileno de alta densidade (HDPE do inglês high-‐density polyethilene), madeira comprimida, cartão corrugado, e inclusive aço e alumínio para uso militar (Twede & Selke, 2005). A integridade, estabilidade e eficiência de carga de uma palete depende do padrão no qual os objectos são empilhados (Twede & Selke, 2005). Um padrão eficiente de colocação 14 pode armazenar mais material no mesmo espaço. Desta forma, é possível transportar maior quantidade de material em menos viagens, o que reduz o custo de manuseamento em aproximadamente um terço (Liebeskind, 2005). 2.1.5. SISTEMAS DE ARMAZENAGEM EM PALETES Existem oito sistemas de armazenagem em paletes, apresentadas na Figura 7. Empilhamento em bloco (Block Stacking) As cargas unitárias são empilhadas umas sobre outras estando a sua base assente no solo. As linhas podem apresentar de duas a dez unidades de profundidade. A altura depende do peso e da estabilidade do material, assim como também dos limites de segurança aceitáveis e da altura das instalações. (Nationwide Industrial Supply, 2010) Empilhamento em paletes de armação
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