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ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia Naval e Oceânica Av. Prof. Mello Moraes, 2231 – 05508-030 – São Paulo – SP – BRASIL TEL.: 55 11 3091-5340/5441 – FAX: 55 11 3091 5717 1 PROJETO: “IMPLANTAÇÃO E CONSOLIDAÇÃO DE LABORATÓRIO DE GESTÃO DE OPERAÇÕES E DA CADEIA DE SUPRIMENTOS DA INDÚSTRIA DE CONSTRUÇÃO NAVAL” PR-011 PROTRAN - Programa Tecnológico da Transpetro Convênio FINEP: 01.05.0931.00 Instituições Participantes: Universidade de São Paulo/ Universidade Estadual de Campinas/ Universidade Federal de Pernambuco/ Universidade Federal do Rio de Janeiro/ Universidade Federal de Londrina/ Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo DOCUMENTO: PLANEJAMENTO, PROGRAMAÇÃO E CONTROLE DA PRODUÇÃO E ESTOQUES NA CONSTRUÇÃO NAVAL Abril de 2007 Coordenador Geral: Prof. Marcos Pinto – EPUSP-PNV - Coordenador Transpetro: Eng. Nilton Gonçalves Responsáveis: EPUSP-PNV – Prof. Bernardo de Andrade, Dr. Gerson Machado, e Dr. Emerson Colin; EPUSP–PRO Prof. João Furtado; UNICAMP-NEIT – Prof. Luciano Coutinho e Prof. Rodrigo Sabbatini; EFPE-DEA – Prof. Marcos Primo; UFRJ-IE – Prof. David Kupfer; IPT – Dr. James Waiss ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia Naval e Oceânica Av. Prof. Mello Moraes, 2231 – 05508-030 – São Paulo – SP – BRASIL TEL.: 55 11 3091-5340/5441 – FAX: 55 11 3091 5717 2 O presente estudo faz parte do projeto Implantação e Consolidação de Laboratório de Gestão de Operações e da Cadeia de Suprimentos da Indústria de Construção Naval, conduzido por encomenda da Transpetro à FINEP. O conjunto total de trabalhos produzidos dentro do projeto estará disponível no site www.cegn.org.br, assim que finalizados e compreende os seguintes relatórios: FASE 1 – Projeto 0: Mercado de Construção Naval e Políticas Publicas 1. Avaliação das forças atuantes na indústria – Prof. Luciano Coutinho, Prof. Rodrigo Sabbatini (UNICAMP-NEIT) 2. Oferta mundial e brasileira – Dr. Emerson Colin (Verax Consultoria), Prof. Marcos Pinto, Guilherme Gattaz, Daniel Akao, Guilherme Duarte, David Goldberg, João Stefano, Henrique Dias (EPUSP-PNV) 3. Determinação da demanda e do tamanho do mercado por tipos de navios- Prof. Luciano Coutinho, Prof. Rodrigo Sabbatini (UNICAMP-NEIT), Prof. Marcelo Silva Pinho (UFSCAR) e Prof. André Villela (FGV-SP) 4. Avaliação do perfil de produção naval dos principais estaleiros do mundo – Dr. Emerson Colin (Verax Consultoria), Dr. Gerson Machado (Sólido Consultoria), Prof. Marcos Pinto, Eng. Ary Oliveira, Guilherme Gattaz, Daniel Akao, Guilherme Duarte, Henrique Dias, João Stefano (EPUSP-PNV) 5. Avaliação da lucratividade dos principais estaleiros do mundo – Dr. Emerson Colin (Verax Consultoria), Guilherme Gattaz, Daniel Akao, Guilherme Duarte, Henrique Dias, João Stefano (EPUSP-PNV) 6. Avaliação de políticas públicas mundiais e modelo adequado ao Brasil - Prof. Luciano Coutinho, Prof. Rodrigo Sabbatini (UNICAMP-NEIT), Prof. David Kupfer (UFRJ) 7. Avaliação de nichos de mercado potencialmente atrativos ao Brasil – Dr. Emerson Colin (Verax Consultoria), Prof. Marcos Pinto, Guilherme Gattaz, Daniel Akao, Guilherme Duarte, João Stefano (EPUSP-PNV) FASE 2 – Projeto 1: Preenchendo as Lacunas de Produtividade 1. Estratégia de produção – Prof. Bernardo Andrade (EPUSP-PNV), Dr. Gerson Machado (Sólido Consultoria), Eng. Ary Oliveira, Bruno Stupello, Marcos Losito, Oddone Freitas, Guilherme Botas (EPUSP-PNV) 2. Estrutura física e organizacional ideal aos estaleiros brasileiros– Dr. James Waiss, Dr Ricardo Atman (IPT-SP) 3. Gestão de processos da construção naval– Dr. Emerson Colin (Verax Consultoria), Prof. Marcos Pinto (EPUSP-PNV) 4. Plano de implementação em estaleiro parceiro – Dr. Gerson Machado (Sólido Consultoria), Dr. Emerson Colin (Verax Consultoria), Prof. Marcos Pinto, Prof. Bernardo Andrade, eng. Ary Oliveira, Bruno Stupello, Marcos Losito, Oddone Freitas, Guilherme Botas,Julio Favarin, Murilo Ferraz, Alfonso Gallardo, César Camelli, Guilherme Gattaz, Henrique Dias, Daniel Akao, Guilherme Duarte, João Stefano, Valdir Lopes, David Goldberg (EPUSP-PNV) FASE 2 – Projeto 2: Promovendo o Desenvolvimento da Cadeia de Suprimentos. 1. Práticas funcionais usuais – Prof. Marcos Primo (UFPE), Adriane Queiroz (EPUSP-PNV) 2. Benchmarks específicos e melhores práticas - Prof. Luciano Coutinho, Prof. Rodrigo Sabbatini (UNICAMP-NEIT) 3. Separação por classes de sistemas - Prof. Luciano Coutinho, Prof. Rodrigo Sabbatini (UNICAMP-NEIT), Prof. Germano Mendes de Paula e Prof. Clésio Xavier (UFU) 4. Vantagem competitiva em cada classe - Prof. Luciano Coutinho, Prof. Rodrigo Sabbatini (UNICAMP-NEIT), Prof. Germano Mendes de Paula e Prof. Clésio Xavier (UFU) 5. Opções estratégicas - Prof. Luciano Coutinho, Prof. Rodrigo Sabbatini (UNICAMP-NEIT) 6. Plano de implementação em estaleiro parceiro - Dr. Gerson Machado (Sólido Consultoria), Dr. Emerson Colin (Verax Consultoria), Prof. Marcos Pinto, Prof. Bernardo Andrade, Eng. Ary Oliveira, Guilherme Gattaz, Henrique Dias, Daniel Akao, Guilherme Duarte, João Stefano (EPUSP-PNV) ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia Naval e Oceânica Av. Prof. Mello Moraes, 2231 – 05508-030 – São Paulo – SP – BRASIL TEL.: 55 11 3091-5340/5441 – FAX: 55 11 3091 5717 3 SUMÁRIO EXECUTIVO Este estudo apresenta conceitos gerais de planejamento, programação e controle da produção e estoques (PPCPE) e os replica na construção naval, considerando suas especificidades. O planejamento, seja estratégico ou das funções da empresa, condiciona a elaboração do planejamento tático e do planejamento operacional, mais detalhados e de curto prazo, nos diversos subprocessos que compõem o fluxo geral do processo de construção. No caso de estaleiros brasileiros de demanda média (3 a 4 navios de médio ou grande porte no período de 12 a 18 meses) identificam-se as seguintes macro-etapas: o suprimento (1), onde predominam processos de compras; a fabricação de partes (2) em oficinas, onde predominam processos de produção intermitente (job-shop); a montagem de sub-blocos e blocos (3) em oficinas, onde predominam processos de produção intermitente repetitiva (flow-shop); a edificação e acabamento (4), onde predominam processos de produção por projetos. Deve-se atentar para atrasos nos processos e programar bem o gargalo, que pode ser o dique ou carreira, alguma oficina ou, eventualmente, outro processo. Cada etapa tem modelagem específica e utiliza ferramentas adequadas. Para a programação em rede, foram avaliadas e comparadas, quanto à adequação para a construção naval, as ferramentas MS Project e Primavera, que representam quase 70% do market share desses softwares. Os estaleiros nacionais devem priorizar a confiabilidade de prazo, a rapidez no atendimento de pedidos e a flexibilidade no projeto e na produção em sua estratégia competitiva. A flexibilidade para construção de navios mais customizados certamente agrega valor que se traduz em preço e encontra mais espaço no mercado. Um sistema de apontamento eficiente, em que os índices de produtividade dos diversos processos sejam atualizados, permite melhorar a estimativa de prazo e custos de construção na negociação com o armador, garantindo maior confiabilidade na negociação. Outras orientações para a indústria brasileira como um todo são: qualificar os funcionários que trabalham com PPCPE; considerar no planejamento a subcontratação de blocos ou subblocos; criar processos dinâmicos nos quais se considere a priori a possível ESCOLA POLITÉCNICA DAUNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia Naval e Oceânica Av. Prof. Mello Moraes, 2231 – 05508-030 – São Paulo – SP – BRASIL TEL.: 55 11 3091-5340/5441 – FAX: 55 11 3091 5717 4 alteração de escopo de maneira a reduzir custos adicionais; avaliar o impacto do uso de mão-de-obra polivalente na produção; buscar a cooperação entre estaleiros para a padronização de componentes e partes compradas; realizar pesquisas de tempos e métodos dos processos realizados e documentar. Além desses fatores, a expansão do nível de demanda exigirá dos estaleiros maior importância ao nivelamento da carga de trabalho, em detrimento da flexibilidade da produção. Deverá ser também avaliado o custo x benefício da adoção de um sistema de informações transacional (ERP) e de ferramenta de programação de oficinas de fabricação e montagem do estaleiro (programação de flow-shops e job-shops). ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia Naval e Oceânica Av. Prof. Mello Moraes, 2231 – 05508-030 – São Paulo – SP – BRASIL TEL.: 55 11 3091-5340/5441 – FAX: 55 11 3091 5717 5 ÍNDICE DE TABELAS TABELA 1: NÚMERO DE ITENS NA PARTE ESTRUTURAL DE UM NAVIO (EXEMPLO) ........................................... 41 TABELA 2: DEFINIÇÃO DOS NÍVEIS DE DEMANDA DOS ESTALEIROS ................................................................. 43 TABELA 3: MODELOS DE GESTÃO DE ESTOQUE RECOMENDADOS .................................................................... 45 TABELA 4: MODELOS DE SISTEMAS DE PRODUÇÃO RECOMENDADOS – FABRICAÇÃO DE PARTES..................... 46 TABELA 5: MODELOS DE SISTEMAS DE PRODUÇÃO RECOMENDADOS – FABRICAÇÃO DE PAINÉIS..................... 48 TABELA 6: MODELOS DE SISTEMAS DE PRODUÇÃO RECOMENDADOS – MONTAGEM DE SUB-BLOCOS, BLOCOS E SEÇÕES ................................................................................................................................................. 48 TABELA 7: MODELOS DE SISTEMAS DE PRODUÇÃO RECOMENDADOS – EDIFICAÇÃO DO NAVIO ....................... 50 TABELA 8: MODELOS DE SISTEMAS DE PRODUÇÃO RECOMENDADOS – ACABAMENTO DO NAVIO .................... 51 TABELA 9: MODELOS DE SISTEMAS DE PRODUÇÃO RECOMENDADOS – TODOS OS PROCESSOS ......................... 51 TABELA 10: MODELOS DE SISTEMAS DE PRODUÇÃO RECOMENDADOS – TODOS OS PROCESSOS PARA DEMANDA MÉDIA................................................................................................................................................... 61 TABELA 11: MODELOS DE EMISSÃO DE ORDENS E PROGRAMAÇÃO EM ESTALEIROS BRASILEIROS - DEMANDA MÉDIA................................................................................................................................................... 62 ÍNDICE DE FIGURAS FIGURA 1: HIERARQUIA DE PLANEJAMENTO E PAPEL DO PPCPE..................................................................... 11 FIGURA 2: CARACTERÍSTICAS DOS MODELOS DE SISTEMAS DE PRODUÇÃO EM PROCESSOS DE MANUFATURA . 13 FIGURA 3: COMPARAÇÃO DOS MODELOS DE SISTEMA DE PRODUÇÃO .............................................................. 14 FIGURA 4: COMPARAÇÃO DOS MODELOS DE GERENCIAMENTO DE ESTOQUES ................................................. 17 FIGURA 5: ESQUEMA DE MODELO DE PLANEJAMENTO AGREGADO DE PRODUÇÃO E ESTOQUES ....................... 20 FIGURA 6: EXEMPLO DE MODELAGEM DE PROGRAMAÇÃO LINEAR (VARIÁVEIS DE DECISÃO, DADOS E FUNÇÃO OBJETIVO)............................................................................................................................................. 21 FIGURA 7: EXEMPLO DE MODELAGEM DE PROGRAMAÇÃO LINEAR (RESTRIÇÕES) ........................................... 22 FIGURA 8: ESQUEMA DE MODELO DE PLANEJAMENTO TÁTICO DE PROJETOS ................................................... 24 FIGURA 9: EXEMPLO DE DIAGRAMA DE REDE PERT ....................................................................................... 25 FIGURA 10: ETAPAS DO PLANEJAMENTO OPERACIONAL.................................................................................. 27 FIGURA 11: CARACTERÍSTICAS E EVOLUÇÃO DO MRP AO MRP II.................................................................. 29 FIGURA 12: ETAPAS DO PLANEJAMENTO OPERACIONAL (PRODUÇÃO POR PROJETOS) ...................................... 30 FIGURA 13: ETAPAS DO PLANEJAMENTO OPERACIONAL (PRODUÇÃO CONTÍNUA, PROCESSOS CONTÍNUOS)..... 31 FIGURA 14: ETAPAS DO PLANEJAMENTO OPERACIONAL (PRODUÇÃO CONTÍNUA, PROCESSOS DISCRETOS) ...... 31 FIGURA 15: EXEMPLO DE UM JOB-SHOP (FABRICAÇÃO DE PEÇAS DE METAL) .................................................. 33 FIGURA 16: ETAPAS DO PLANEJAMENTO OPERACIONAL (PRODUÇÃO INTERMITENTE REPETITIVA).................. 34 FIGURA 17: CLASSIFICAÇÃO DOS MODELOS DE SOLUÇÃO PARA O PROBLEMA DE PROGRAMAÇÃO DA PRODUÇÃO............................................................................................................................................ 35 FIGURA 18: ETAPAS DO PLANEJAMENTO OPERACIONAL (PRODUÇÃO INTERMITENTE SOB ENCOMENDA) ......... 36 FIGURA 19: FRAMEWORK DE COMPREENSÃO GERAL DO PROBLEMA DE PPCPE.............................................. 37 FIGURA 20: EXEMPLO DE ESTRUTURA DE PRODUTO DE UM NAVIO PARA UM BLOCO DA CASA-DE-MÁQUINAS (FIRST MARINE INTERNATIONAL)......................................................................................................... 40 FIGURA 21: EXEMPLO DE ESTRUTURA DE PRODUTO DE UM NAVIO PARA UM BLOCO DA SEÇÃO DE TANQUES (FIRST MARINE INTERNATIONAL)......................................................................................................... 40 FIGURA 22: FLUXOGRAMA GERAL DO PROCESSO DE CONSTRUÇÃO DE UM NAVIO ........................................... 42 FIGURA 23: ESQUEMA DO PROCESSO DE CONSTRUÇÃO DE UM ESTALEIRO ...................................................... 43 FIGURA 24: EXEMPLO DE LINHA DE FABRICAÇÃO DE PAINÉIS PLANOS (FIRST MARINE INTERNATIONAL)....... 47 FIGURA 25: EXEMPLO DE LINHA DE FABRICAÇÃO DE PAINÉIS PLANOS (FIRST MARINE INTERNATIONAL)....... 49 FIGURA 26: ESQUEMA DA CONFIGURAÇÃO LÓGICA DE UM ESTALEIRO PARA DEMANDA MÉDIA ...................... 60 FIGURA 27: DISTRIBUIÇÃO DO MERCADO DE SOFTWARES DE PROGRAMAÇÃO E GERENCIAMENTO DE PROJETOS ............................................................................................................................................................. 68 FIGURA 28: CRITÉRIOS DE CLASSIFICAÇÃO DOS SOFTWARES DE PROGRAMAÇÃO E GERENCIAMENTO DE PROJETOS.............................................................................................................................................. 69 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia Naval e Oceânica Av. Prof. Mello Moraes, 2231 – 05508-030 – São Paulo – SP – BRASIL TEL.: 55 11 3091-5340/5441 – FAX: 55 11 3091 5717 6 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO...................................................................................................................... 8 2 ESTRUTURA GERAL DO PROBLEMA DE PPCPE .................................................... 10 2.1 PLANEJAMENTO ESTRATÉGICO GLOBAL E DAS FUNÇÕES DA EMPRESA....................... 11 2.1.1 Sistemas de informação transacionais para auxílio à decisão....................17 2.2 PLANEJAMENTO TÁTICO ................................................................................................. 18 2.2.1 Planejamento agregado da produção e estoques........................................19 2.2.2 Produção por projetos ................................................................................22 2.3 PLANEJAMENTO OPERACIONAL...................................................................................... 26 2.3.1 Emissão de ordens com o Material Requirements Planning (MRP)..........282.3.2 Modelagem em sistemas de produção por projetos ...................................29 2.3.3 Modelagem em sistemas de produção contínua.........................................30 2.3.4 Modelagem em sistemas de produção intermitente repetitiva...................32 2.3.5 Modelagem em sistemas de produção intermitente sob encomenda .........36 2.4 FRAMEWORK DE COMPREENSÃO DO PROBLEMA GERAL .............................................. 36 3 CARACTERÍSTICAS DE NAVIOS E ESTALEIROS RELEVANTES PARA O PPCPE ........................................................................................................................................... 38 3.1 ESTRUTURA DE PRODUTO DE UM NAVIO......................................................................... 38 3.2 CARACTERIZAÇÃO DAS ETAPAS DO PROCESSO DE CONSTRUÇÃO ................................ 41 3.2.1 Síntese: sistemas de produção associados às etapas do processo produtivo do estaleiro, por nível de demanda ............................................................................51 4 ESTRATÉGIA E OBJETIVOS DA OPERAÇÃO EM ESTALEIROS BRASILEIROS 52 4.1 ESTRATÉGIA COMPETITIVA ............................................................................................ 52 4.2 OBJETIVOS E ESTRATÉGIA DA OPERAÇÃO ..................................................................... 54 5 MODELAGEM PARA PLANEJAMENTO E PROGRAMAÇÃO EM ESTALEIROS BRASILEIROS............................................................................................................................. 59 5.1 PLANEJAMENTO TÁTICO ................................................................................................. 60 5.2 PLANEJAMENTO OPERACIONAL...................................................................................... 61 5.3 CONTROLE DA PRODUÇÃO E ESTOQUES ......................................................................... 64 6 ANÁLISE DE FERRAMENTAS DE PPCPE................................................................... 65 6.1 SOFTWARES DE GERENCIAMENTO DE PROJETOS........................................................... 65 6.1.1 Importância para as empresas ....................................................................65 6.1.2 Distribuição do mercado............................................................................67 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia Naval e Oceânica Av. Prof. Mello Moraes, 2231 – 05508-030 – São Paulo – SP – BRASIL TEL.: 55 11 3091-5340/5441 – FAX: 55 11 3091 5717 7 6.1.3 Comparativo dos principais softwares .......................................................69 6.1.4 Recomendações para a indústria naval ......................................................72 6.2 SOFTWARES DE MATERIAL REQUIREMENTS PLANNING (MRP) INTEGRADOS A ENTERPRISE RESOURCES PLANNING (ERP) ............................................................................... 73 7 ORIENTAÇÕES GERAIS PARA A INDÚSTRIA DE CONSTRUÇÃO NAVAL BRASILEIRA ............................................................................................................................... 76 8 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS............................................................................... 80 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia Naval e Oceânica Av. Prof. Mello Moraes, 2231 – 05508-030 – São Paulo – SP – BRASIL TEL.: 55 11 3091-5340/5441 – FAX: 55 11 3091 5717 8 1 Introdução Este documento tem a proposta de contextualizar e delinear o problema de planejamento, programação e controle da produção e estoques (PPCPE) dentro da construção naval, com foco em estaleiros brasileiros. O problema geral de PPCPE é um tema vivo na academia. Existem diversas referências, com diferentes abordagens, mas poucos estudos da aplicação em estaleiros, ao menos no Brasil. Em um sistema de manufatura, toda vez que são formulados objetivos de longo prazo é necessário formular planos para atingi-los, organizar recursos humanos e físicos empregados nos processos e controlar as ações para que eventuais desvios sejam corrigidos. No âmbito da administração da produção, este processo é realizado pela função de Planejamento, Programação e Controle da Produção e Estoques (PPCPE). Nesse sentido, contextualizar o problema na construção naval tem duas vertentes: • Estudar a aplicação prática na construção naval de conceitos já consagrados ou bem estruturados de PPCPE; • Compreender a aplicação de ferramentas específicas de PPCPE como parte de um processo mais abrangente, que pode envolver longo, médio e curto prazos, e estar intimamente atrelada à estratégia corporativa. Esta compreensão é necessária para que se saiba direcionar os esforços para as áreas mais críticas em termos de planejamento e não se fique restrito às limitações impostas por estas ferramentas. A variável chave para o caso de um estaleiro é o lead time da produção e o tempo de atendimento do cliente. A complexidade do produto em questão, um navio, e do sistema produtivo de um estaleiro, faz com que essa função seja de suma importância para o funcionamento eficiente das operações da empresa. Assim, as principais razões para a existência de um departamento de PPCPE bem organizado são: 1. Assegurar que um contrato ou série de contratos sejam factíveis dentro das limitações impostas pelo estaleiro, pelo armador e pelas condições do negócio; ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia Naval e Oceânica Av. Prof. Mello Moraes, 2231 – 05508-030 – São Paulo – SP – BRASIL TEL.: 55 11 3091-5340/5441 – FAX: 55 11 3091 5717 9 2. Oferecer uma estrutura de coordenação dos trabalhos dentro do estaleiro e das atividades que suportam a construção dos navios; 3. Determinar a capacidade e o nível de utilização de recursos produtivos de forma planejada. No contexto geral da indústria, os processos associados ao desenvolvimento e integração da estratégia de construção pertencem ao planejamento de médio prazo. Deve considerar tanto o uso agregado de recursos e materiais quanto o grau de importância, marcos e prazos dos projetos contratados, pois disso depende o fluxo de caixa do estaleiro. Da mesma forma, as restrições consideradas na estratégia de construção são tanto gerais para o estaleiro quanto específicas para um dado contrato. Apesar da demanda ser cíclica e instável, o estaleiro nunca deve deixar de planejar e programar sua produção. O documento foi dividido em quatro partes: a primeira compreende o problema de PPCPE a partir de uma abordagem teórica; a segunda estuda o sistema produtivo de um estaleiro e suas particularidades; a terceira desenvolve uma modelagem conceitual para a produção naval brasileira; a última faz recomendações para a indústria nacional. No contexto dos trabalhos no CEGN, a base conceitual ora oferecida serve para compreender e avaliar: • As sugestões de PPCPE aos estaleiros brasileiros (capítulo 7 deste relatório); • O relatório “Aplicação e Análise de um Protótipo de Sistema de Planejamento Operacional de um Estaleiroi”, em que os conceitos aqui apresentados são aplicados em um modelo computacional; • O relatório “Acesso às Práticas de Planejamento, Programação e Controle da Produção e Estoques de Estaleiros Brasileiros e Asiáticos Selecionadosii”, em que foram levantadas as práticas comuns em estaleiros brasileiros e asiáticos; • Futuros projetos e estudos realizados pertinentes ao tema. i Pinto, Colin, Santoro (2007) ii Pinto, Colin, Akao (2007) ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia Navale Oceânica Av. Prof. Mello Moraes, 2231 – 05508-030 – São Paulo – SP – BRASIL TEL.: 55 11 3091-5340/5441 – FAX: 55 11 3091 5717 10 2 Estrutura geral do problema de PPCPE A proposta deste capítulo é apresentar os principais conceitos que serão empregados ao longo do trabalho. Sua leitura é recomendada para aqueles não familiarizados com os conceitos empregados para que a linguagem, uniformizada ao longo do estudo, não cause estranheza. Sua estrutura segue a orientação do próprio processo de planejamento, numa abordagem top-down, isto é, dos níveis mais altos para os mais baixos. Define-se, inicialmente, uma estrutura hierárquica em que as decisões de alto nível, mais abrangentes e de longos prazos, são tomadas primeiramente e devem ser respeitadas no planejamento dos níveis inferiores, de menor horizonte e maior detalhamento. Assim, em princípio, são apresentados os conceitos associados ao planejamento de longo prazo da empresa, dito estratégico, no item 2.1. Suas decisões norteiam as definições do planejamento de médio prazo, dito tático, no item 2.2. Este, por sua vez, baliza as decisões operacionais, de mais curto prazo e detalhadas, abordadas no item 2.3 iii. Enquanto a alta administração da empresa se encarrega do planejamento estratégico global e das funções, ou seja, das decisões de longo-prazo, o setor de PPCPE de uma empresaiv foca-se no planejamento tático e no operacional. A hierarquia padrão de planejamento e o papel do departamento de PPCPE são mostrados na figura 1. iii O planejamento estratégico global da empresa e o das suas funções específicas podem ser agrupados sob o termo “planejamento estratégico” que define, junto com o planejamento tático e o operacional, uma estrutura com 3 níveis. iv Em muitas empresas as tarefas de planejamento, programação e controle da produção (PPCP) estão dissociadas do problema de programação de compras e gestão de estoques. Como os problemas estão interligados, supõe-se neste estudo que o mesmo setor é responsável por estas atividades. ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia Naval e Oceânica Av. Prof. Mello Moraes, 2231 – 05508-030 – São Paulo – SP – BRASIL TEL.: 55 11 3091-5340/5441 – FAX: 55 11 3091 5717 11 Responsabilidade Planejamento estratégico global Planejamento das funções (produção, compras, etc.*) Planejamento operacional • Configuração do sistema de produção • Atendimento aos clientes • Mix de produtos e seus fluxos de produção • Objetivos de longo prazo • Processos de produção, estoques, compras • Métodos de planejamento, programação e controle • Sistemas de informação e softwares • Quais produtos acabados produzir, no médio- prazo, de forma agregada (famílias) • Que recursos utilizar,no médio-prazo, de forma agregada (centros de manufatura) Natureza das decisões Planejamento tático • Quando e em que ordem produzir bens intermediários e finais, de forma detalhada • Que recursos utilizar em que tarefas, de forma detalhada, no curto-prazo • Diretor geral e financeiro • Conselho • Diretor geral e financeiro • Diretor de produção, compras • Diretores e gerentes de PPCPE • Diretores e gerentes de PPCPE • Supervisores/ Mestres de linha hierarquia de planejamento Responsabilidade do PPCPE figura 1: hierarquia de planejamento e papel do PPCPE A seguir, estes níveis serão melhor descritos. 2.1 Planejamento estratégico global e das funções da empresa A estratégia competitiva é o conjunto das principais decisões, diretrizes, metas, e objetivos de longo-prazo de uma empresa. A partir dela é realizado o planejamento estratégico global, que consiste na definição dos clientes e das necessidades que serão atendidas, por meio de fornecimento de bens e serviços. A estratégia competitiva deve orientar a definição das estratégias funcionais, ou seja, dos objetivos, políticas e procedimentos dos diversos setores da empresa como produção, finanças, compras, entre outros, que são explicitados no planejamento das funções (produção, compras, finanças etc.). Uma das principais funções da administração é, com efeito, garantir o alinhamento estratégico, isto é, a consistência e coerência das práticas e decisões tomadas nos diversos níveis e funções. Para o PPCPE o delineamento claro da estratégia de produção e a de compras ou gerenciamento de estoques (estão interligadas) fará com que suas decisões não destoem das orientações gerais da empresa. Dois exemplos distintos de alinhamento são encontrados em duas concorrentes no ramo de computadores pessoais. A “DÉU Computadores” vende computadores ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia Naval e Oceânica Av. Prof. Mello Moraes, 2231 – 05508-030 – São Paulo – SP – BRASIL TEL.: 55 11 3091-5340/5441 – FAX: 55 11 3091 5717 12 com alto grau de diferenciação por preços relativamente baixos. A “AGAPÊ”, por outro lado, foca em produtos com a máxima qualidade e alta tecnologia. O alinhamento da estratégia da produção com a de negócios da “DÉU” exige que tenha linhas de montagem de computadores rápidas e flexíveis, que aceitem diferentes tipos de componentes. Conserva também um setor de compras ágil, que mantém uma rede de fornecedores disposta a entregar com baixo lead-time, em pequenos lotes. A “DÉU” preserva assim seu nível de estoques baixo, que compensa o sobre custo com o maior número de encomendas realizadas. A “AGAPÊ”, por outro lado, possui poucos fornecedores, extremamente qualificados. Os computadores e periféricos são padronizados, o que justifica o investimento em máquinas especializadas, com alta produtividade e a adoção de grandes lotes de fabricação, o que acaba por gerar estoques. Estratégia de produção Existem 3 formas básicas de modelagem de um sistema de manufatura: produção contínua, produção intermitente (repetitiva ou sob encomenda) e produção por projetos. Elas podem ocorrer isoladamente ou combinadas dentro de uma empresa, e são escolhidas em função do padrão de demanda, características do produto e processo, entre outros. Os sistemas de produção contínua podem conter processos contínuos, em que produtos homogêneos são produzidos continuamente, ou processos discretosv, em que itens discretos são produzidos em linhas de produção, de forma cadenciada. Já os de produção intermitente (repetitiva ou sob encomenda) são diferenciados em flow- shops, onde o fluxo é seqüencial e o roteiro definido, ou job-shops, em que o fluxo é irregular, podendo haver retornos ou repetição de operações numa mesma máquina. A figura 2 mostra as principais características associadas a esses modelos. v Em função do arranjo linear e da grande “fluidez” da produção, também é chamado de flow-shop, embora a maior parte da literatura reserve este termo à produção intermitente. ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia Naval e Oceânica Av. Prof. Mello Moraes, 2231 – 05508-030 – São Paulo – SP – BRASIL TEL.: 55 11 3091-5340/5441 – FAX: 55 11 3091 5717 13 ... ... Características dos sistemas • Produção cadenciada de grandes lotes (linhas de produção), sem paradas, com roteiro linear • Produtos e processos pouco ou nada diversificados • Alto fluxo de produção e alta utilização dos recursos • Ex. Processos contínuos: refinaria de petróleo, envasamento de refrigerantes • Ex. Processos discretos: linha de montagem de celulares, linha de tecelagem • Produtos ou projetos únicos, que requerem planejamentoe controle bastante rígidos • Foco em datas de início/fim das atividades e do projeto, admite paralelismo de operações • Ex. construção civil, montagem de plataformas de petróleo Produção contínua Produção intermitente Produção por projetos Repetitiva Sob encomenda • Produção com paradas, e roteiro não necessariamente igual • Preocupação com as datas de início e fim de processamento e a sequência de execução das ordens • Repetitiva: produtos pouco diversificados, podem ser estocados. Ex.: células de montagem de motores • Sob encomenda: produtos customizados, não são estocados. Ex.: fundição de peças de ferro fundido • Flow-shop: arranjo linear na forma de células de manufatura, semelhante a uma linha, com roteiro fixo e sem retornos. • Job-shop: arranjo irregular de centros produtivos, com roteiro variável e com eventuais sem retornos Esquema máquinatarefa tarefa pós- processamento atividade Flow-shop Job-shop Processo contínuo Processo discreto Flow-shop Job-shop figura 2: características dos modelos de sistemas de produção manufatura Além destas, pode-se também considerar o suprimento “puro” a partir de estoques como um tipo de sistema de produção, embora não caracterize uma atividade manufatureira. Por exemplo, uma refinaria de petróleo é um sistema de produção contínua, com processo contínuo: a diversificação de produção é pouca ou inexistente, os ganhos de escala são grandes e, portanto, procura-se produzir em grande quantidade, com elevado nível de automação. Planejar um sistema como esse em geral é relativamente fácil. Outro exemplo é uma indústria montadora de motores, modelada como uma produção intermitente repetitiva, de arranjo seqüencial (flow-shop). Há uma série de atividades executadas sobre motores que, a despeito da pouca diferenciação, percorrem o mesmo roteiro. Os volumes produzidos e estoques são menores, por outro lado depara-se com problemas mais desafiadores do ponto de vista do planejamento, como, por exemplo, seqüenciar as ordens de produção de forma a minimizar o tempo de setup das máquinas. No caso de produção por projetos, o exemplo a ser dado é o da construção de um prédio: item único, não permite estoque no final da construção e é de difícil planejamento, pois exige a coordenação de inúmeras atividades, que podem ser executadas sequencialmente ou em paralelo, alocação de recursos, entre outros. A figura 3 oferece ainda uma breve comparação das características dos modelos. ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia Naval e Oceânica Av. Prof. Mello Moraes, 2231 – 05508-030 – São Paulo – SP – BRASIL TEL.: 55 11 3091-5340/5441 – FAX: 55 11 3091 5717 14 Maior Menor V olum e de produtos N ível de autom ação A gregação no processo de planejam ento E stoque de produtos produzidos Menor Maior M ix de produção E specialização da m ão-de-obra Flexibilidade do sistem a D ificuldade do planejam ento Comparação entre sistemas de produção Produção contínua Produção intermitente Produção por projetos Repetitiva Sob encomenda Flow-shop Job-shop Processo contínuo Processo discreto Flow-shop Job-shop figura 3: comparação dos modelos de sistema de produção Um sistema de suprimento puro a partir de estoques é exemplificado por um supermercado, que simplesmente compra, estoca e revende para seus clientes. Não há nenhuma atividade de transformação envolvida. Estratégia de compras e gerenciamento de estoques Ligada à estratégia de produção, é também definida uma estratégia de compras ou de gerenciamento de estoques. As decisões de produção e compras determinam a política de estoques, na medida em que um produto estocado está em espera para ser transformado ou transferido ao comprador. Dentre as principais funções do estoque estão a melhoria da utilização dos recursos e a proteção contra flutuações no suprimento de insumos e da demanda. Assim, embora traga consigo uma série de custos (de capital imobilizado, de manutenção física, de deterioração do produto, etc.), adotar e manter uma política de estoques é em ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia Naval e Oceânica Av. Prof. Mello Moraes, 2231 – 05508-030 – São Paulo – SP – BRASIL TEL.: 55 11 3091-5340/5441 – FAX: 55 11 3091 5717 15 geral recomendável. A exceção é o modelo just-in-time, que visa eliminar todos os tempos e processos que não agregam valor ao produto, dentre os quais o tempo de estocagemvi. Modelos básicos de estoques podem ser enquadrados basicamente em duas categorias: • Modelos ativos, ou modelos de cálculo de necessidades, consistem em ajustar o nível de estoques antevendo a demanda, considerando sua previsão, o lead-time de entrega, os períodos de revisão e os estoques de segurança. • Modelos reativos, em que a decisão de compra independe de previsões. São interessantes para planejar os estoques de itens de grande consumo, baratos ou com baixa previsibilidade. O modelo ativo é adequado a sistemas com maior previsibilidade, seja porque a demanda por produtos finais ou a oferta de suprimentos tem baixa variação, seja porque se sabe exatamente o que se vai produzir num dado horizonte. O Material Requirements Planning (MRP), ferramenta de emissão de ordens de fabricação e compras detalhada no item 2.3.1, quando aplicada a um processo produtivo e de suprimentos, orienta as aquisições para a produção futura de diversos itens. Neste contexto cumpre, assim, a função de um modelo ativo. Os aviões da montadora de aviões “VÓING” são compostos por módulos distintos, montados em diferentes células de manufatura. Cada módulo é composto por centenas de componentes e partes menores, que obedecem a uma complexa estrutura de produto. O responsável pelos estoques do depto. de PPCPE percebeu que o nível de estoques e quantidade de ordens de reabastecimento emitidas para certos itens estava demasiadamente grande, e tal situação não deveria persistir ao longo da produção das encomendas seguintes. Após investigar a estrutura de produto e os fluxos em algumas células de manufatura, percebeu que tais itens eram usados em módulos diferentes e as ordens eram dimensionadas e emitidas de forma independente. Após instalar um bom sistema de MRP, as ordens passaram a ser emitidas de forma centralizada e coordenada, permitindo ganhos em redução de estoques e da quantidade de carregamentos. vi Para mais informações acerca do método de produção just-in-time, ver Liker (2002). ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia Naval e Oceânica Av. Prof. Mello Moraes, 2231 – 05508-030 – São Paulo – SP – BRASIL TEL.: 55 11 3091-5340/5441 – FAX: 55 11 3091 5717 16 Existem diversos modelos reativos de gestão de estoques que podem ser implantados. Eles são constituídos combinando-se basicamente três parâmetros: 1) Existência ou não de um ponto de pedido, em que o nível de estoque provoca uma ordem de reabastecimento; 2) Emissão ou não de ordens de reabastecimento com restrição de tamanho, em que o estoque é reabastecido ao seu nível máximo; e 3) Emissão ou não de ordens de reabastecimento com lote fixo. A combinação destes itens (exceção da impossível combinação de 2 e 3) delineia um modelo de gestão de estoques reativos. O Kanban foi um instrumento de emissão de ordens e controle de estoques criado no Japão, simples e eficiente. Em linhas gerais, trata-se de uma etiqueta que acompanha o produto ao longo da linha de produção ou célula de manufatura.Ao ser retirado do estoque final, o produto tem a etiqueta retirada e atribuída a uma nova ordem de abastecimento que é gerada. Está associado, portanto, a um modelo reativo em que não há ponto de pedido, e em que o estoque é reabastecido ao seu nível máximo (constante) a cada retirada. Até a década passada, ao se optar pelas ordens de reabastecimento com lotes fixos, era extremamente comum fazê-lo com lotes ditos “econômicos”, que minimizam os custos de fazer pedidos somados aos custos de manter estoquesvii. Atualmente o modelo ainda é usado em alguns casos, embora os custos de fazer pedidos tenham diminuído significativamente. vii Ver Lee, Nahmias (1993) ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia Naval e Oceânica Av. Prof. Mello Moraes, 2231 – 05508-030 – São Paulo – SP – BRASIL TEL.: 55 11 3091-5340/5441 – FAX: 55 11 3091 5717 17 Modelos de programação de compras / Gestão de estoques Decisão de compra com base em previsões Modelos ativos Modelos reativos Cálculo de necessidades • Ordem de compra é emitida quando o nível de estoque passa de um nível crítico Decisão de compra ocorre no instante do consumo • Consideram previsões em médio e longo prazos • Consumo em geral em quantidades regulares • Requer previsibilidade da demanda e do lead-time de entrega • Quando realizado por meio do MRP*, utiliza a estrutura de produtos e os tempos das etapas de montagem para gerar ordens de produção e compras •Tudo que é comprado vai à estoque, os problemas são tratados conjuntamente •Exceção: modelo just- in-time, em que se busca eliminar estoques Ponto de pedido Lote máximo Lote fixo * Materials Requirement Planning • Estoque é ressuprido pela emissão de um lote que o leva a um limite máximo • Estoque é ressuprido pela emissão de um lote fixop ar âm et ro s figura 4: comparação dos modelos de gerenciamento de estoques A estratégia competitiva balizará a escolha dos modelos mais adequados e sua parametrização. 2.1.1 Sistemas de informação transacionais para auxílio à decisão As decisões estratégicas, táticas e operacionais da empresa impactam-na em diversos setores. Numa empresa grande, a gestão dessas informações necessita de um sistema (hardwares e softwares) de suporte à decisão, que permita registrar todas as transações contidas nas operações em tempo real, e fornecer dados para as decisões dos diversos setores interessados em tomá-las. A este sistema dá-se o nome de Enterprise Resource Planning (ERP). Com o acesso às informações em tempo real, a tomada de decisões se torna muito mais dinâmica, e é possível estabelecer um planejamento mais detalhado, realizar diversas análises e facilitar o controle das operações. O ERP que conhecemos hoje é composto por diversos módulos interligados ao banco de dados. A holding “RIUNDEI” fabrica carros, motores, navios, produtos eletrônicos e obras de engenharia civil. Em função de alguns resultados adversos do último ano fiscal, o departamento financeiro da empresa controladora resolveu ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia Naval e Oceânica Av. Prof. Mello Moraes, 2231 – 05508-030 – São Paulo – SP – BRASIL TEL.: 55 11 3091-5340/5441 – FAX: 55 11 3091 5717 18 implantar um modelo sofisticado de gerenciamento financeiro em seu ERP, que permitisse um controle mais detalhado das finanças das diversas empresas do grupo. Para tanto, contratou a empresa de soluções em informática HAL. Atualmente, todas as despesas do conglomerado acima de USD 50.000,00 requerem aprovação da controladora. Assim que esta as autoriza no software ERP, a ordem de pagamento é automaticamente liberada pelo sistema. Um dos módulos que acompanha normalmente um ERP é o MRP (Material Requirements Planning), ferramenta que gera ordens de produção e compras e será detalhado mais adiante. Foi através da sua expansão, na verdade, que surgiu o ERP. Com o passar do tempo, novas ferramentas foram incorporadas ao programa, agregando funções ligadas à administração como finanças, logística e recursos humanos. A solução ERP se firmou na década de 90 valendo-se da evolução tecnológica das redes de comunicação entre computadores e também pelo barateamento dos hardwares. Com todas essas ferramentas, fica claro que uma implantação do ERP em uma grande empresa teria grandes impactos. A possibilidade de aperfeiçoar o processo produtivo, gerar e rearranjar ordens, alocar e realocar mão-de-obra, controlar processos de compra e de venda, provocar reduções no tempo de planejamento e uma potencial redução de custos. Embora cara, a implantação de um ERP é geralmente benéfica, principalmente para grandes empresas. 2.2 Planejamento tático O planejamento tático consiste em tomar decisões, organizar as atividades e alocar recursos de forma que a empresa consiga atingir seus objetivos de forma controlada, num horizonte de médio prazo. Devem ser determinadas as quantidades a serem produzidas e estocadas, bem como determinar os recursos que serão empregados (incluindo horas-extras, subcontratações, etc.), de forma coordenada com as decisões de vendas e demais diretrizes estabelecidas na estratégia competitiva e nas funcionais. Em geral, não são tomadas decisões com alto grau de detalhe em termos de produtos, recursos e datas de produção no médio prazo: ou não é interessante, por restrição de ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia Naval e Oceânica Av. Prof. Mello Moraes, 2231 – 05508-030 – São Paulo – SP – BRASIL TEL.: 55 11 3091-5340/5441 – FAX: 55 11 3091 5717 19 tempo e recursos, ou não é possível, por imprecisão das projeções realizadas (desvios em médio prazo são inevitáveis). Desta forma, nesta fase os itens finais são agrupados em famílias, os recursos em centros de manufatura ou de serviços, e os dias ou semanas em meses, semestres ou anos. Neste contexto, o planejamento tático é também chamado de planejamento agregado, e diz respeito tanto à produção quanto aos estoques. Como se verá adiante, o planejamento operacional requer que produtos, tempo e recursos sejam tratados de forma desagregada, até um nível mais baixo. Este método de agregação/desagregação é adequado para sistemas em que predomina a produção contínua ou intermitente, onde é possível fazer previsões com maior precisão. Num sistema em que predomina a produção por projetos, por outro lado, em que a produção é descrita através de atividades, estas podem ser agregadas no médio prazo. A estas são alocados recursos, que também podem ser agregados. Em projetos, a mesma metodologia é usada nos níveis tático e operacional. Assim, na medida em que se tem um conhecimento detalhado das atividades e recursos, parte-se para o planejamento operacional. Com efeito, em projetos muitas vezes a etapa de planejamento tático não é considerada – do estratégico se vai ao operacional. O método adequado é descrito no item 2.2.2. As decisões tomadas neste nível causam impactos maiores que no nível operacional na gestão da empresa. Um erro grosseiro na quantidade de certo produto a ser produzida, ou a deficiente alocação de recursos para as atividades, por exemplo, podem ter sérias conseqüências. Os produtos gerados no planejamento tático são o plano de produção e o plano de compras, e são dados de entrada do planejamento operacional, a ser descrito mais adiante. 2.2.1 Planejamento agregado da produção e estoques Nos sistemas de produção contínua e intermitente, as decisões de produzir, estocar, contratar e demitir,entre outras, devem encontrar soluções muito boas ou idealmente ótimas, pois disso depende o sucesso das operações da empresa no médio prazo. ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia Naval e Oceânica Av. Prof. Mello Moraes, 2231 – 05508-030 – São Paulo – SP – BRASIL TEL.: 55 11 3091-5340/5441 – FAX: 55 11 3091 5717 20 As características de baixa complexidade e interesse em atingir um ótimo apontam para o uso de programação matemática no planejamento agregado, em especial uma modelagem de programação linearviii. A solução do problema de programação linear é também de fácil implantação e utilização. Aplicado à produção e estoques, o problema consiste basicamente em: 1. Definir variáveis de decisão, ou “outputs” (produção, estoque, homens-hora, horas-extras, contratações, demissões, etc., por período); 2. Definir parâmetros do problema, ou “inputs” (demanda por período, custos de produção, de estoques, de homens-hora, de horas-extras, estoque inicial e final, etc.); 3. Formular uma função objetivo (minimizar custos, maximizar lucro, etc.); 4. Formular restrições (atendimento obrigatório de demanda, capacidade máxima de estocagem, máximo de homens-hora por período, etc.); Planejamento agregado Modelo de programação matemática Itens/ unidadesFamílias/lotes Curto-prazoMédio-prazo 22 23 2425 26 Abril Maio RecursosCentros de manufatura Centro 1 Centro 2 PR O D U TO TE M PO R EC U R SO S • Função objetivo (ex: minimizar custo) • Restrições (demanda, capacidade, etc.) • Demandas firmes e previstas • Produtividades e indicadores de desempenho • Custos de produção, set up, estocagem, admissão, demissão, aluguel e etc. • Preços de venda • Outros Desagregação M od el o m at em át ic o # lotes produzidos por família # lotes estocados por família # funcionários contratados # funcionários demitidos # horas-extras contratadas Input Output Agrega-se para PLANEJAR, e desagrega- se para PROGRAMAR a produção/ compras figura 5: esquema de modelo de planejamento agregado de produção e estoques viii Trata-se de uma das principais ferramentas de uma vasta área de pesquisa conhecida por pesquisa operacional, em que se procura modelar e resolver problemas relacionados a operação de sistemas de diversas naturezas através de modelos computacionais. Um modelo de programação não-linear é em geral bastante complexo, o que compromete a eficácia para a resolução destes problemas. ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia Naval e Oceânica Av. Prof. Mello Moraes, 2231 – 05508-030 – São Paulo – SP – BRASIL TEL.: 55 11 3091-5340/5441 – FAX: 55 11 3091 5717 21 A seguir será apresentado um exemplo de modelo de programação linear genérico, que pode ser adaptado a diversos sistemas de produção. Função objetivo: Variáveis de decisão: Quantidade estocada do produto p no período t r t r t r t p t p t d c v y x Produção do produto p no período t Uso de horas-extras do recurso r no período t Contratações do recurso r no período t Demissões do recurso r no período t Dados: p T p p r r r r r r p p p t e e H u Cd Cc Cv Cu Cy Cx D 0 Custo de produção do produto p Demanda pelo produto p no período t Custo de estocagem do produto p por 1 período Custo fixo do recurso r Custo de contratação do recurso r Custo de demissão do recurso r Custo de hora-extra do recurso r Horas necessárias de r para produzir 1 unidade de p Estoque inicial do produto p Estoque final do produto p )( 1111111 r Nr r r t r Nr r r t r Nr r r t r Nr r r t p Np p p t p Np p p t T t CddCccCvvCuwCyyCxxK ∑∑∑∑∑∑∑ ======= +++++= Variáveis auxiliares: r tw Horas de trabalho de r ém cada período Recursos r disponíveis do período t figura 6: exemplo de modelagem de programação linear (variáveis de decisão, dados e função objetivo) ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia Naval e Oceânica Av. Prof. Mello Moraes, 2231 – 05508-030 – São Paulo – SP – BRASIL TEL.: 55 11 3091-5340/5441 – FAX: 55 11 3091 5717 22 Restrições: p=1,2,.. Np, t=1,2,... TAtendimento de demanda Ligação entre produção e horas trabalhadas Máximo de horas-extras Estoque inicial Estoque final p t p t p t yxD 1−+≤ )( 1 ∑ = + = Nr r p r r t r p t H vux p=1,2,.. Np, t=1,2,... T p=1,2,.. Np, t=1,2,... TLigação entre produção e estoques p t p t p t p t Dyxy −+= −1 Ligação entre funcionários disponíveis, contratações e demissões r=1,2,.. Nr, t=1,2,... T r t r t r t r t dcww −+= −1 rr t Mv ≤ r=1,2,.. Nr, t=1,2,... T p T p T ey = pp ey 00 = p=1,2,.. Np p=1,2,.. Np Variáveis positivas figura 7: exemplo de modelagem de programação linear (restrições) Existem softwares em que se pode inserir e resolver o problema formulado em linguagem estruturada, por meio de algoritmos otimizantes. Como grande parte das estações de trabalho possui aplicativos Microsoft, a linguagem VBA é recomendadaix. Para casos como o da modelagem da figura 6, pode ser utilizada a ferramenta Solver, do MS Excel, que tem pré-definido um algoritmo otimizante e é extremamente amigável para o usuário. 2.2.2 Produção por projetos Em sistemas de produção por projetos um conjunto diverso de atividades e recursos é o objeto do planejamento, e não os produtos em si. Os recursos alocados a certa atividade possuem uma determinada produtividade e dedicação, em função das quais é definido seu tempo de realização. Toda grande empresa realiza projetos e, bem ou mal, planeja-os, ainda que não estejam ligados à sua atividade principal. As metodologias de planejamento e gerenciamento vêm sendo desenvolvidas ao longo dos últimos anos, tendo como grande centralizador o Project Management Institute (PMI)x, entidade que elabora o PMBOK (guia de aplicação da metodologia de planejamento e gerenciamento de projetos aceito mundialmente). Há, ix Ver, por exemplo, Birnbaum (2002). x www.pmi.org ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia Naval e Oceânica Av. Prof. Mello Moraes, 2231 – 05508-030 – São Paulo – SP – BRASIL TEL.: 55 11 3091-5340/5441 – FAX: 55 11 3091 5717 23 assim, uma vasta literatura disponível sobre o tema (ver capítulo Referências bibliográficas). Em projetos, o planejamento de projetos nos níveis tático e operacional é único, pois em geral só há uma “unidade” produzida e, portanto, um horizonte de planejamento: o da execução do projeto. O que pode eventualmente diferenciar os níveis operacional e tático é o grau de detalhamento das atividades e recursos que, muitas vezes, não são conhecidos em minúcias, principalmente nas fases iniciais do projeto. Neste caso, no nível tático são programadas atividades e recursos de forma agregada. Entretanto, o sucesso da operação requer um alto grau de especificação das atividades e recursos, o que ocorre na medida em que o conhecimento sobre o sistema avança. Estes devem então ser desagregados e planejados em nível operacional. O processo de desagregação de atividades e recursos requer coleta e análise de dados do sistema de produção. Este processo pode ser lento e, neste ponto, a experiência do PPCPE é extremamente importante. Um grupo inexperienteé menos apto a definir um projeto e estimar tempos e recursos com precisão e rapidez nas fases iniciais do planejamento, justamente quando as decisões mais importantes são tomadas, como os recursos que serão empregados, a data de entrega, entre outros. A inexperiência pode acarretar perdas econômicas significativas decorrentes da falta de precisão nas estimativas. Os objetivos típicos do planejamento de um projeto são, nesta ordem: 1) a minimização do horizonte de um projeto ou do seu atraso (dada uma data final); 2) a maximização da capacidade do ativo escasso (gargalo) para aumentar a produção; 3) minimizar as oscilações na utilização dos recursos. A figura 8 oferece, de forma simplificada, as entradas (inputs) e saídas (outputs) de um processo de planejamento de projeto. ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia Naval e Oceânica Av. Prof. Mello Moraes, 2231 – 05508-030 – São Paulo – SP – BRASIL TEL.: 55 11 3091-5340/5441 – FAX: 55 11 3091 5717 24 A TI VI D A D ES Tempo2006 200 6 20 06 20 06 200 6 20 06 200 6 200 6 20 06 200 6 200 6 20 06 20 07 200 7 20 07 200 7 20 07 jan feb ma r apr ma y jun jul aug sep oct nov dec jan feb ma r apr ma y MACRO- ATIVIDADE 1 Atividade 1 Atividade 2 Atividade 3 Atividade 4 Atividade 5 Atividade 6 Atividade 7 Marco de fim MACRO- ATIVIDADE 2 Atividade 1 Tempo2006 200 6 20 06 20 06 200 6 20 06 200 6 200 6 20 06 200 6 200 6 20 06 20 07 200 7 20 07 200 7 20 07 jan feb ma r apr ma y jun jul aug sep oct nov dec jan feb ma r apr ma y MACRO- ATIVIDADE 1 Atividade 1 Atividade 2 Atividade 3 Atividade 4 Atividade 5 Atividade 6 Atividade 7 Marco de fim MACRO- ATIVIDADE 2 Atividade 1 Tempo 2006 20 06 20 06 20 06 20 06 20 06 20 06 20 06 20 06 20 06 20 06 20 06 20 07 20 07 20 07 20 07 20 07 jan feb ma r apr ma y jun jul au g se p oct no v de c jan feb ma r apr ma y MACRO- ATIVIDADE 1 Marco de fim MACRO- ATIVIDADE 2 Tempo 2006 20 06 20 06 20 06 20 06 20 06 20 06 20 06 20 06 20 06 20 06 20 06 20 07 20 07 20 07 20 07 20 07 jan feb ma r apr ma y jun jul au g se p oct no v de c jan feb ma r apr ma y MACRO- ATIVIDADE 1 Marco de fim MACRO- ATIVIDADE 2 Tempo 2006 20 06 20 06 20 06 20 06 20 06 20 06 20 06 20 06 20 06 20 06 20 06 20 07 20 07 20 07 20 07 20 07 jan feb ma r apr ma y jun jul au g se p oct no v de c jan feb ma r apr ma y MACRO- ATIVIDADE 1 Marco de fim MACRO- ATIVIDADE 2 Programação em rede AtividadesGrupos de atividades RecursosGrupos de recursos Grupo 1 Grupo 2 R EC U R SO S • Restrições de datas e capacidade • Atividades e relações de precedência • Marcos do projeto • Recursos alocados ao projeto • Recursos alocados às atividades • Quantidade e produtividade dos recursos • Custos do uso de recursos • Etc. Desagregação M od el o de p ro gr am aç ão e m re de Input Output Minimiza o horizonte do projeto, i.e calcula prazo mais curto com restrições de recursos figura 8: esquema de modelo de planejamento tático de projetos Existem entre as atividades relações de dependênciaxi. Atividades ou ramos de atividades podem ser executados em paralelo, respeitadas as restrições de disponibilidade dos recursos. O esforço em desenvolver métodos para resolver problemas com estas características deu origem às chamadas técnicas de programação em rede, dentre as quais se destaca o PERT (Program Evaluation Review Technique) e o Método do Caminho Crítico ou CPM (Critical Path Method). O PERT é uma técnica de trabalho com redes que representa um projeto através de atividades e relações de precedência, permitindo a programação e controle do mesmo. Os nós da rede representam o término de um conjunto de atividades e os arcos as transições ou atividades, cujas durações são expressas por distribuições de probabilidade – característica que dificulta sua utilização e principal responsável por seu atual desuso. Atribuindo-se a cada atividade sua duração esperada (média) e considerando-se recursos ilimitados pode-se, através do uso de um algoritmo, calcular as datas mais cedo e mais tarde. Com isso se alcança os nós da rede, a margem média dos nós (diferenças dessas SSão definidas os seguintes relações de dependência: FS (finish-to-start), em que a atividade 2 só pode ser iniciada ao término da atividade 1; FF (finish-to-finish), em que a atividade 2 só pode ser terminada após término da atividade 1; SS (start-to-start), em que a atividade 2 só pode ser iniciada após início da atividade 1; e SF (start-to-finish) em que a atividade 2 só pode ser terminada após o início da atividade 1. ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia Naval e Oceânica Av. Prof. Mello Moraes, 2231 – 05508-030 – São Paulo – SP – BRASIL TEL.: 55 11 3091-5340/5441 – FAX: 55 11 3091 5717 25 datas), as folgas de atividades e o caminho crítico, que é composto por atividades com margem média zero e que formam um caminho do início ao fim do projeto. Cada atividade possui uma folga total e uma livrexii, que dão uma idéia da maior ou menor necessidade de controle do andamento da mesma para que o projeto termine na duração crítica. A duração crítica é a correspondente ao caminho crítico, e a menor possível para a execução do projeto dada a sua rede (plano) e mesmo contando-se com recursos ilimitados. São estas as atividades que requerem, portanto, melhor controle por parte do PPCPExiii. figura 9: exemplo de diagrama de rede PERT O CPM é mais simples que o PERT, e semelhante a ele, porém, com as durações das atividades determinísticas – fato pelo qual se tornou mais popular que o PERT ao longo dos anos. Após o cálculo de datas, folgas e do caminho crítico pode-se fazer o nivelamento de recursos. Nele, cada atividade é deslocada no tempo, de forma a equilibrar o uso dos mesmos ao longo do tempo. Esse deslocamento está dentro de sua folga, no caso de não se permitir o término do projeto além da sua data crítica, ou aquém dela em caso contrário. xii A folga livre de uma atividade é o maior atraso permissível para que não atrase a atividade sucessora de menor data de início. A folga total é o maior atraso permissível para que não atrase o término do projeto. xiii Para maiores detalhes, ver Meredith, Mantel (2003). ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia Naval e Oceânica Av. Prof. Mello Moraes, 2231 – 05508-030 – São Paulo – SP – BRASIL TEL.: 55 11 3091-5340/5441 – FAX: 55 11 3091 5717 26 A maioria das ferramentas atuais de programação e controle de projetos utiliza o CPM como técnica, embora denomine a representação gráfica da rede como rede PERT: a técnica é comumente chamada PERT/CPM. Existem ainda outras ferramentas de visualização gráfica das atividades no tempo e suas relações de dependência como o Diagrama da Gantt (cronograma do projeto), os gráficos de uso de recursos no tempo (curva “S”) e as curvas de avanço físico, que comparam o real com o planejado no instante investigado, entre outros. Em relação aos estoques, é importante ressaltar que, ao final de um projeto, nenhum materialdeve restar: tudo que é comprado deve ser consumido ao longo do horizonte da produção. Havendo conhecimento de toda a estrutura do produto a ser produzido, é recomendado o uso de um MRP (ver item 2.3.1) para orientar a definição da data da encomenda de maneira a reduzir estoques. Há ainda suplementos aos softwares de PERT/CPM que permitem definir os tempos de processo como distribuições probabilísticas. A análise do caminho crítico pode se tornar então bem mais sofisticada através de simulações de Monte Carlo, em que valores para esses tempos são aleatoriamente definidos e conta-se quantas vezes certa atividade pertenceu ao caminho crítico. Pode-se então avaliar as atividades mais relevantes para o controle do setor de PPCPE e também uma distribuição do tempo total do projeto. Embora pouco utilizada, esta ferramenta é bastante útil para projetos com muitas atividades e com os tempos bastante susceptíveis a variações. 2.3 Planejamento operacional O nível mais detalhado da hierarquia de planejamento é o planejamento operacional, que consiste nas decisões de produção e estoques de curto prazo. Estas decisões operacionais são sempre tomadas de alguma forma por alguém na empresa. Se planejadas adequadamente, pelas pessoas certas, menor número de falhas irá se propagar pela produção, evitando possíveis efeitos difíceis de contornar. Devem ser tratados de forma desagregada os itens e recursos, num horizonte restrito. Mesmo que, para cada tipo de sistema de produção (figura 2), as formas de modelar os problemas sejam diferentes, uma estrutura geral pode ser definida para abordá-los. São estabelecidas genericamente duas etapas: ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia Naval e Oceânica Av. Prof. Mello Moraes, 2231 – 05508-030 – São Paulo – SP – BRASIL TEL.: 55 11 3091-5340/5441 – FAX: 55 11 3091 5717 27 1. A emissão de ordens de fabricação e compras, que consiste em definir os itens e quantidades a serem fabricados e comprados (matéria-prima, itens intermediários e itens finais), a partir do plano de produção e plano de compras. 2. A programação de produção e compras, que consiste em determinar quando cada ordem de fabricação e compra será processada, em função de objetivos e restrições do sistema. Estas etapas não se encontram sempre claramente definidas em uma empresa. Porém, na medida em que o problema de PPCPE torna-se complexo, passa a ser mais importante a definição e o aprimoramento das técnicas associadas a elas. Ambas são retro-alimentadas pelo apontamento da produção e pelo controle de estoques, que eventualmente indicam que o planejado não foi realizado no período e que uma correção é necessária. Emissão de ordens Plano de produção Plano de compras Balanceamento de linhas Ordens de produção Ordens de compras Programa de produção Programa de compras Execução Apontamento da produção Controle de estoques figura 10: etapas do planejamento operacional Num sistema complexo de produção, em que há o encadeamento de diversos processos, os maiores ganhos se dão na programação eficiente do gargalo, isto é, do processo mais lento, que dita o ritmo de todo o sistema. Programar um processo que não é gargalo produz ganhos localizados, associados à maior eficiência no uso dos recursos, mas não associados a um maior volume de produção, onde o impacto seria maior. Antes de especificar a modelagem em cada tipo de sistema produtivo, é necessário conhecer uma ferramenta muito utilizada para a emissão de ordens: o Material Requirements Planning (MRP). ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia Naval e Oceânica Av. Prof. Mello Moraes, 2231 – 05508-030 – São Paulo – SP – BRASIL TEL.: 55 11 3091-5340/5441 – FAX: 55 11 3091 5717 28 2.3.1 Emissão de ordens com o Material Requirements Planning (MRP) O MRP foi criado na década de 70 como uma ferramenta de auxílio ao processo de fabricação e de compras. A partir de informações sobre o lead time dos processos (tempo total de uma fabricação ou compra) era capaz de emitir automaticamente ordens de fabricação e compra para obter os materiais e itens intermediários e finais no momento em que eram requisitados. O conjunto dos itens e datas em que são necessários é chamado de plano mestre de produção (master production schedule, ou MPS)xiv. O MRP faz mais do que simplesmente emitir as ordens: ele também coloca datas de início dos processos, orientando o PPCPE a seqüenciar essas ordens. Pode-se dizer que é um meio-termo entre a emissão de ordens e sua programação. Não é, todavia, uma ferramenta completa de programação da produção, pois não considera a capacidade de produção da fábrica ou os tempos de fila inerentes aos processos. O caso seguinte exemplifica essa deficiência: Na fábrica de sabão “OMU” foram encomendadas 1.000 unidades de sabão amarelo, 500 unidades de sabão azul e 1.500 unidades de sabão branco, sendo o primeiro lote para dois dias adiante e os demais para três dias adiante. O MRP gera as ordens de compras dos componentes e as ordens de produção, em função do lead time desses processos (1 dia para compra e 1 dia para fabricação). Não considera, entretanto, que o caminhão que busca os componentes é o mesmo, a máquina que fabrica os lotes é a mesma e que existe um tempo de setup da máquina, diferente para cada transição de cores. A despeito das ordens geradas não mostrarem, os requisitos de datas não serão cumpridos e não se garante que a ordem gerada é ótima. Outras deficiências podem ser apontadas, como a incapacidade de avaliar os custos de manutenção de estoques. Assim, embora sirva para orientar a elaboração de um programa de produção, tem deficiências que podem ser relevantes, dependendo do sistema estudado. Em termos de modelagem, trata-se de um algoritmo heurístico que permite unir as ordens em lotes de fabricação ou compras, e que requer em sua entrada a estrutura de produto – xiv O termo plano mestre de compras (master procurement schedule) não é tão freqüente na literatura, embora exista em alguns exemplos. ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia Naval e Oceânica Av. Prof. Mello Moraes, 2231 – 05508-030 – São Paulo – SP – BRASIL TEL.: 55 11 3091-5340/5441 – FAX: 55 11 3091 5717 29 as ordens são emitidas em função do low level codexv de cada item e do lead time dos processos. Em função de suas limitações, o MRP deu origem ao Manufacturing Resources Planning (MRP II) que visava cuidar do processo produtivo agregando ao MRP novas funções como o cálculo da mão-de-obra e maquinário necessáriosxvi. MRP Material Requirements Planning • Gera ordens de fabricação e de compras • Agrupa ordens em lotes • Não programa a produção corretamente, pois não contém informações de capacidade dos recursos e tempos de fila MRP II Manufacturing Resources Planning • Gera ordens de fabricação e compras adaptadas à disponibilidade de recursos • Por considerar capacidade, pode ser utilizado para programar a produção... • ...mas não é o método ideal, pois não enxerga tempos de fila e de espera dos processos Estrutura do produto Roteiro dos processos Lead time de fabricação e compras Estrutura do produto Roteiro dos processos Lead time de fabricação e compras Disponibilidade de recursos Ordens de compras e fabricação com datas Ordens de compras e fabricação com datas Utilização dos recursos produtivos figura 11: características e evolução do MRP ao MRP II A utilização do MRP é especialmente interessanteonde há processos de montagens, em que normalmente uma grande variedade de itens diferentes é comprada e fabricada para produzir um item final, e onde um mesmo componente é utilizado em mais de um item final. 2.3.2 Modelagem em sistemas de produção por projetos O planejamento tático e operacional de sistemas de produção por projetos é um único processo, como explicado no tópico 2.2.2. Programam-se as atividades do projeto em função dos requisitos dos clientes e recursos disponíveis. Geralmente o objetivo principal é minimizar o horizonte do projeto, respeitando as restrições no uso de recursos. xv É o nível mais detalhado da estrutura de produto em que um determinado material ou componente aparece xvi O MRP II congrega as habilidades do MRP e do Capacity Requirements Planning (CRP), ferramenta que objetiva ajustar a capacidade de produção ao processamento de ordens geradas. ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia Naval e Oceânica Av. Prof. Mello Moraes, 2231 – 05508-030 – São Paulo – SP – BRASIL TEL.: 55 11 3091-5340/5441 – FAX: 55 11 3091 5717 30 Como é de sua natureza ser único, um projeto é freqüentemente atualizado e é dada bastante atenção às datas das atividades, especialmente àquelas do caminho crítico. Assim, foca-se muito o controle. Requisitos do cliente (data, custos) Programação em rede Rede PERT Diagrama de Gantt Execução Apontamento e controle de atividades Recursos disponíveis (data, custos) Diagrama de uso de recursos figura 12: etapas do planejamento operacional (produção por projetos) 2.3.3 Modelagem em sistemas de produção contínua Sistemas de produção contínua podem ser de dois tipos básicos, em função das características do fluxo de produção: processos contínuos ou processos discretos. Em sistemas de processo contínuo, como a produção de gasolina numa refinaria ou alto- forno, por exemplo, as ordens de produção e compras são emitidas em estrito acordo com os planos de produção e compras gerados no planejamento agregado. Típica destes sistemas é a produção com alto grau de padronização e a preocupação com o máximo volume de produção e utilização dos recursosxvii. Assim, em nível operacional executa-se apenas o planejado e se fazem correções em face das variações apresentadas por causa de flutuação da demanda, paralisações das máquinas, etc. Eis um exemplo deste processo: A usina “KOZAN” determinou um plano de produção de 30.000 sacas de açúcar e 30.000 ton. de álcool. Foi programada uma produção de 1.000 sacas por dia de açúcar e 1.000 ton de álcool, dado que são 30 dias úteis de produção no mês. Entretanto, nesta semana houve uma demanda extra por álcool. O PPCPE, no planejamento operaciona,l recebeu ordem para mudar o mix de produção: serão produzidos 2.000 ton. de álcool e 500 sacas de açúcar para adequar os estoques. Geralmente estes problemas são pouco complexos e podem ser resolvidos com programação linear, como uma extensão do problema de planejamento agregado. xvii A maior parte dos produtos feitos sob esse sistema é de baixo valor unitário e o alto fluxo de produção é necessário para garantir os custos fixos associados aos equipamentos instalados. ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia Naval e Oceânica Av. Prof. Mello Moraes, 2231 – 05508-030 – São Paulo – SP – BRASIL TEL.: 55 11 3091-5340/5441 – FAX: 55 11 3091 5717 31 Plano de produção Plano de compras Programação da produção e compras Programa de produção Programa de compras Execução Controle de estoques figura 13: etapas do planejamento operacional (produção contínua, processos contínuos) Em sistemas de processo discreto busca-se em geral maximizar o fluxo de produção com os recursos disponíveis (humanos e de máquinas). Nesse contexto, programar a produção consiste em alocar as tarefas e os recursos disponíveis entre as estações de trabalho de forma a maximizar o fluxo de produção ou cadência (quantidade produzida por unidade de tempo). Se bem sucedidas, todas as etapas da linha terão aproximadamente o mesmo tempo de processamento, eliminando o gargalo, a etapa mais lenta da operação. A este processo dá-se o nome “balanceamento de linhas”. A figura 14 esquematiza as etapas para este tipo de processo: Emissão de ordens Plano de produção Plano de compras Balanceamento de linhas Ordens de produção Ordens de compras Programa de produção Programa de compras Execução Apontamento da produção Controle de estoques figura 14: etapas do planejamento operacional (produção contínua, processos discretos) O método de resolução desses problemas depende de sua complexidade. Nos casos mais simples, modelos de programação matemática são suficientes, ao passo que para os mais complexos é necessário introduzir heurísticas adequadas. A fábrica de rádios “AIUA” produz um tipo de aparelho em três etapas bem definidas. A direção estava insatisfeita com o fluxo de produção e com o tempo parado dos operários das etapas 1 e 2. Exigiu então que o PPCPE promovesse uma melhoria, sem contratar novos recursos. O PPCPE então elaborou dois cenários alternativos de alocação dos recursos: um com repartição igual (cenário 2) e outro com uma repartição inversamente proporcional à necessidade de homens-hora por unidade produzida (cenário 3). No cenário 2 o gargalo migrou da etapa 3 para a etapa 2. No cenário 3, o ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia Naval e Oceânica Av. Prof. Mello Moraes, 2231 – 05508-030 – São Paulo – SP – BRASIL TEL.: 55 11 3091-5340/5441 – FAX: 55 11 3091 5717 32 gargalo foi eliminado e a produção ficou totalmente balanceada. Os valores devem ser arredondados de forma a encontrar números inteiros. Etapa 1 1 hh/un Etapa 2 5 hh/un Etapa 3 2 hh/un Recursos disponíveis: 30 hh Etapa 1 3) Divisão ótima Etapa 2 Etapa 3 Fluxo de produção 3,75 hhÆ 3,75 un/h 18,75 hhÆ 3,75 un/h 7,5 hhÆ 3,75 un/h 2) Divisão igual 10 hhÆ 10 un/h 10 hhÆ 2 un/h 10 hhÆ 5 un/h 2 un/h2) Divisão igual 10 hhÆ 10 un/h 10 hhÆ 2 un/h 10 hhÆ 5 un/h 2 un/h 1) Divisão atual 5 hhÆ 5 un/h 20 hhÆ 4 un/h 5 hhÆ 2,5 un/h 2,5 un/h1) Divisão atual 5 hhÆ 5 un/h 20 hhÆ 4 un/h 5 hhÆ 2,5 un/h 2,5 un/h 3,75 un/h Cenários peças produtos acabados O exemplo acima é um caso simples. Considera que todos os recursos têm a mesma produtividade, não é oferecida ao PPCPE a liberdade de reduzir ou aumentar o escopo de uma etapa, e há apenas um tipo de produto. 2.3.4 Modelagem em sistemas de produção intermitente repetitiva Sistemas de produção intermitente são aqueles em que a produção ocorre por meio de ordens processadas em diversas máquinas ou em células de manufatura, de forma descontínua. Na produção intermitente repetitiva, caracterizada pela produção em lotes, tem-se maior volume e padronização que nos sistemas de produção intermitente sob encomenda, onde é esporádica. É freqüente se deparar com problemas de grande complexidade e, sendo sistemas produtivos comuns em empresas de diversos setores, tem-se dado, ao longo dos últimos anos, grande importância a essa área no meio acadêmico. A figura 3 ajuda a entender as fontes desta complexidade: normalmente há um maior mix de produtos (maior diversificação) e, portanto, diferentes tempos de fabricação e de setup. Além disso, muitas vezes há grande preocupação nas datas de início e fim do processamento de cada tarefa, razão pela qual é necessário criar critérios e métodos de seqüenciamento das ordens nas máquinas ou células
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