Teoria das fila, PERT E CPM - Pesquisa Operacional

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UNIVERSIDADE SALVADOR
ESCOLA DE ENGENHARIA E ARQUITETURA
Ivonei Souza
Jeniffer West
Leonardo Reis
Luis Eduardo Sá
Yasmin Moura
APLICAÇÃO DE TEORIA DAS FILAS E PERT/CPM PARA OTIMIZAÇÃO DE
PROCESSOS
Salvador
2019
Ivonei Souza
Jeniffer West
Leonardo Reis
Luis Eduardo Sá
Yasmin Moura
APLICAÇÃO DE TEORIA DAS FILAS E PERT/CPM PARA OTIMIZAÇÃO DE
PROCESSOS
Relatório apresentado a professora Regina
Jaqueline, como parte dos requisitos para
a obtenção de nota na disciplina Pesquisa
Operacional Aplicada do curso de engenha-
ria da UNIFACS - Universidade Salvador.
Salvador
2019
Lista de ilustrações
Figura 1 – Fonte: Nacional Gás Butano . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Figura 2 – Tabela de Atividades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Figura 3 – Rede PERT/CPM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Figura 4 – Macro Fluxo de Recebimento de Empurrada Ambev - 2019 . . . . . 11
Figura 5 – Média de Ociosidade / Qtd de Carros Atendidos . . . . . . . . . . . 12
Sumário
1 Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.1 PERT/CPM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.2 Teoria das Filas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2 PERT/CPM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.1 Fundamentação teorica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.2 Nacional Gás Butano . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.3 Gás liquefeito de petróleo (GLP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.4 Formas de distribuição do GLP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.5 Montagem das centrais de GLP para tanques transportáveis . . 6
2.6 Etapas do processo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
3 Aplicação de PERT/CPM na Nacional Gás . . . . . . . . . . . . . 8
4 Teoria das Filas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
4.1 Fundamentação Teorica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
4.2 Ambev . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
4.3 Logística Empurrada/Puxada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
4.4 Fluxo de Empurrada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
5 Aplicação de Teoria das Filas na Ambev . . . . . . . . . . . . . . 12
5.1 Coleta de dados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
5.2 Calculo de Taxa de Chegada / Tempo de Fila/Tempo no Sistema 12
6 Considerações Finais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
7 Referências . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
4
1 Introdução
(Pereira, 2017) A simulação é uma das técnicas mais usadas em Pesquisa
Operacional (PO) que permite a formação de cenários, onde através destes, pode-se
orientar o processo de tomada de decisão, preceder análises e avaliações de sistemas
e propor soluções para a melhoria de desempenho. Teoria das filas e PERT são
diretrizess dentro da Pesquisa Operacional que proporciona a analise e auxilia nas
tomadas de decisões.
1.1 PERT/CPM
Todo tipo de projeto deve seguir uma sequência lógica de etapas para que che-
gue a sua conclusão, em muitos casos, quanto temos um sequenciamento de tarefas
muito grande, ou com um alto grau de complexibilidade, são utilizadas ferramentas de
gestão e planejamento, com o objetivo de evidenciar as etapas do projeto e consequen-
temente tornar a sequência de atividades mais clara e objetiva. Nesse contexto, surge
a ferramenta PERT/CPM, com uma metodologia que visa otimizar e avaliar riscos e
incertezas nos prazos de execução de projetos, é amplamente utilizada em: linhas de
produção de industrias, construção de edifícios, montagens de fabricas, dentre outros.
Neste relatório, iremos aplicar essa ferramenta no processo de montagem de uma
central de GLP, com tanques transportáveis, que são vasos de pressão que variam de
45 a 190kg de GLP, da empresa Nacional Gás Butano.
1.2 Teoria das Filas
Ociosidade pode gerar custos desnecessários e futuros prejuizos, sendo assim
a aplicação da Teoria das Filas auxilia na tomada de decisão, reduzindo possíveis
custos com QLP´s e maquinário. Com o intuito de analise um novo processo dentro da
cervejaria Ambev e propondo possiveis ajustes. Para que isso fosse possível analisamos
o período de dias de operação dentro do Centro de Distribuição Valeria.
5
2 PERT/CPM
2.1 Fundamentação teorica
Segundo Corrêa, Caon & Gianesi (2001), o PERT/CPM são sistemas de ge-
renciamento de redes de atividades utilizadas onde o cumprimento de prazos é um
critério competitivo importante e onde cada produto demanda grande número de ati-
vidades inter-relacionadas em rede. Sendo deste modo sua utilização importante no
sequenciamento de atividades, já que permite estabelecer uma ordem no conjunto de
atividades do projeto, de maneira que cada uma delas tenha seu começo e término bem
definidos e encadeados com as demais atividades que estarão sendo desenvolvidas
em sequencia ou em paralelo com a mesma.
2.2 Nacional Gás Butano
A Nacional Gás Butano, foi fundada em 1951 na cidade de Fortaleza, com o
objetivo de popularizar o uso do GLP como fonte de energia para uso residencial. Já
que naquela época, o uso de fogões a lenha e carvão vegetal eram muito comuns e
dominavam o mercado. Hoje a empresa é uma das quatro maiores distribuidoras de
gás LP do Brasil, possuí 45 filiais e tem 19% de participação no mercado nacional
2.3 Gás liquefeito de petróleo (GLP)
O gás liquefeito de petróleo mais conhecido como “gás de cozinha”, é um
hidrocarboneto composto principalmente de propano (C3H8) e Butano (C4H10), é
amplamente utilizado em residências para cozimento de alimentos, e na indústria para
sistemas de climatização, empilhadeiras, geradores de energia, entre outros. O que
distingue o GLP das outras famílias de hidrocarbonetos, é a sua facilidade de passar
de estado liquido para o gasoso e vice-versa, combinando temperaturas e pressões
que são facilmente atingidas.
2.4 Formas de distribuição do GLP
A empresa trabalha com 2 tipos de distribuição do gás LP, sendo eles: a distri-
buição de envasados e distribuição a granel. Os envasados, como já sugere o nome,
são botijões envasados nas fabricas da empresa, como o P-13 (botijão com 13 kg de
GLP) utilizado em residências, o P-20 utilizado em empilhadeiras e o P-45 muito usado
em pequenos barzinhos e restaurantes. Já o fornecimento a granel, visa atender a
pequenas e grandes empresas dos mais diversos setores, por se tratar de tanques
com capacidades que variam de 190 a 60.000 kg de GLP, o abastecimento é realizado
Capítulo 2. PERT/CPM 6
direto no cliente, com o auxílio de veículos auto tanques, pois as normas vigentes não
permitem que esses tipos de recipientes sejam transportados com GLP.
2.5 Montagem das centrais de GLP para tanques transportáveis
Segundo a ABNT NBR 13523 uma central de gás é definida como: área espe-
cifica para conter recipientes interligados e acessórios, destinados ao recebimento,
armazenamento, controle e suprimentos de GLP para consumo. Ou seja, são todas as
maquinas equipamentos e acessórios que fazem parte da interligação dos vasos de
pressão a rede que levará o gás até os pontos de consumo (fogões, fornos, queima-
dores). O processo consiste em programar a data da instalação, requisitar materiais,
equipamentos e serviços necessários para execução da instalação, realizar o acompa-
nhamento e validar a documentação. Vale ressaltar que a montagem da central é feita
por empresas terceirizadas, sendo que o prazo máximo para conclusão do projeto é
de 5 dias. Este relatório irá descrever as etapas do projeto desde a abertura até sua
completa conclusão.
2.6 Etapas do processo
1) Realizar alinhamento e mobilização interna: É solicitado ao setor de supri-
mentos e logística os matérias e equipamentosnecessários para a instalação.
Que logo após são transportados para o local da instalação.
2) Receber a documentação inicial: por parte da montadora, tais como planta
baixa, isométrico e ART da obra.
3) Acompanhar a instalação: Acompanhar a montagem da central e o teste de
estanqueidade da rede de abastecimento.
4) Receber e validar a documentação final da obra: São as documentações da
montagem da central, tais como: relatório do teste de estanqueidade, ART da
obra assinada por responsável técnico, laudo de NR-13 e estudo de solo, quando
for o caso. Após receber a documentação devem ser verificadas possíveis
inconsistências na documentação.
5) Realizar comissionamento: Esta etapa consiste em inspecionar a montagem
e verificar se a mesma está de acordo com a ABNT NBR 13523. Logo após é
realizado o treinamento do cliente alertando sobre os riscos e cuidados a serem
tomados.
Capítulo 2. PERT/CPM 7
6) Avaliar a execução da obra e encerrar o projeto: Após a finalização da insta-
lação devem ser avaliados os serviços de montagem da central com base em
critérios como: prazo de execução, qualidade do serviço e prazo para entrega
da documentação. Feito isso, o projeto é encerrado no sistema de informação e
gestão da empresa.
Figura 1 – Fonte: Nacional Gás Butano
8
3 Aplicação de PERT/CPM na Nacional Gás
Sendo definidas as etapas do processo, iremos aplicar a ferramenta PERT/CPM
visando a otimização do prazo de conclusão das atividades. Se cada etapa fosse exe-
cutada por vez, o projeto estaria concluído em 7 dias, no entanto, o prazo máximo para
conclusão do mesmo é de 5 dias, fazendo-se necessário realizar algumas atividades
de forma simultânea para atingir o objetivo da organização. Para aplicar a ferramenta
PERT/CPM ao processo, primeiro devemos identificar as atividades predecessoras de
cada tarefa e após isso traçar a rede para identificar o menor prazo para finalizar a
execução do projeto.
Figura 2 – Tabela de Atividades
Após descrever as etapas do projeto e identificar as atividades predecessoras
de cada tarefa utilizamos o método francês visando obter o menor prazo possível para
conclusão do projeto como descrito abaixo.
Figura 3 – Rede PERT/CPM
Após a análise dos resultados, identificamos o caminho crítico e consequente-
mente o prazo mínimo para conclusão do projeto, que é de 5 dias.
9
4 Teoria das Filas
4.1 Fundamentação Teorica
(Fadigas , 1966) Em sua forma mais familiar uma fila é gerada quando unidades
(clientes), chegando a um posto de serviço, não possam ser atendidas prontamente,
tendo, ocasionalmente, que esperar para sê-lo. O grupo que espera é a fila; porém,
esse termo geralmente indica todos os clientes presentes, isto é, os que esperam e os
que estejam sendo atendidos.
( Viletti, Herth , Antunes, Aparecida , & Rigotti ) A Teoria das Filas é uma
ferramenta da Pesquisa Operacional que possui papel fundamental na análise e pla-
nejamento de serviços, utilizando conceitos básicos de processos estocásticos e da
matemática aplicada analisa o fenômeno de formação de filas e suas características.
Por meio do estudo das filas, é possível implantar melhorias que aumentem a eficiência
dos serviços nas organizações.
Andrade (2009), explica diversos modelos de Sistemas de Filas, dentre eles,
as características para o modelo do sistema de uma fila e diversos canais são as
seguintes:
1) 1) a) As chegadas se processam segundo a distribuição de Poisson,
com média de λ chegadas/unidades de tempo;
b) Os tempos de atendimento, por canal, seguem a distribuição
exponencial negativa, com média de 1/ μ;
c) O atendimento é feito por ordem de chegada;
1) 1) d) O número de canais de serviço no sistema é S;
e) O número de clientes é suficientemente grande para que a popu-
lação possa ser considerada infinita;
f) O ritmo de serviço é μ . S;
g) A condição de estabilidade do sistema é λ < μ . S. (apud, Rafaela
Viletti et al. (2017))
4.2 Ambev
CDD Valéria é um centro de distribuição da Ambev, localizado no bairro de
Valéria, a operação possui 98 caminhos entre os perfis truck e vuc que realizam entre-
gas aos clientes finais. O Centro de distribuição também conta com 45 colaboradores
Capítulo 4. Teoria das Filas 10
próprios e 213 colaboradores parceiros, uma operação de perfil grande dentre todas as
operações de distribuição da Ambev Brasil.
A Ambev sofreu recentemente uma mudança no seu modelo de operação
logístico, migrando de logística puxada para empurrada, seguindo assim o que já era
aplicado em sua produção. O motivo pelo qual esse estudo está sendo aplicado na
empresa é a analise dessa mudança através da utilização teórica de filas, buscando
compreender a necessidade real de atendimento dos veículos que são “empurrados”
pelas cervejarias ao CDD (Centro de Distribuição Direta).
4.3 Logística Empurrada/Puxada
(apud Vasconcelos, G. R., & Thaís de Freitas Maia. (23 de 06 de 2016)) O
conceito de logísica puxada é de não se submeter a previsão de demanda, pois, os
clientes (Centos de Distribuição) realizam os pedidos por encomenda, e somente após
o pedido, será feito o planejamento para que ocorra a segregação e envio dos produtos.
Para a realização do carregamento das quantidades e os modelos de produtos
que vão ser enviados, acompanhando cada etapa para utilização correta das analises
de demandas, sendo este efetuado pelo PCP (Adaptado PEINADO E GRAEML, 2007).
Logo, o sistema de logística empurrada não precisa programar antecipadamente
junto com o cliente para produzir, a ordem de pedido é posta em último caso no processo.
Após feito o pedido, a cervejaria já irá entregar, pois o produto já está acabado, e assim
programar apenas para repor aquele material que foi vendido (adaptado Vasconcelos,
G. R., & Thaís de Freitas Maia. (23 de 06 de 2016))
4.4 Fluxo de Empurrada
O fluxo de empurrada do CDD (Centro de Distribuição Direta) é realizado
inicialmente na fábrica, que envia todo a grade de pedidos conforme disponibilidade
de carretas para os CDD´s (Centro de Distribuição Direta), todo esse fluxo ocorre a
partir da priorização de necessidades, com base nos níveis de estoques das unidades
e capacidade de descargas de cada uma. Abaixo segue o macro fluxo de recebimento
dos CDD´s (Centro de Distribuição Direta)
Capítulo 4. Teoria das Filas 11
Figura 4 – Macro Fluxo de Recebimento de Empurrada Ambev - 2019
12
5 Aplicação de Teoria das Filas na Ambev
5.1 Coleta de dados
Utilizando o sistema WMS (Gerenciamento de Armazém) utilizado pela empresa,
realizamos a coleta de dados de dias de operação. Obtivemos os resultados de Tempo
de Atendimento (TA); Tempo no Sistema (TS); Quantidade de carros e Tempo de
ociosidade.
Figura 5 – Média de Ociosidade / Qtd de Carros Atendidos
5.2 Calculo de Taxa de Chegada / Tempo de Fila/Tempo no Sistema
Utilizando a quantidade de carros que são recebidos e o tempo médio de
chegada entre os carros calculamos a taxa de chegada que foi igual a 30 minutos.
Também foi possível calcular Tempo de Fila (TF) que é de 01h12 e o Tempo no Sistema
(TS) que foi de 02h23.
13
6 Considerações Finais
Concluí-se que a ferramenta PERT/CPM é muito eficaz quando se trata de
gerenciar tarefas e reduzir prazos de execução. Como foi comprovado no decorrer do
relatório. Já na aplicação da Teoria das Filas quando observado o tempo de ociosidade,
abre precedentes de uma possível redução de QLP (Quantidade Liquida de Pessoas),
tendo em vista o elevado período sem atendimento.
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7 Referências
Viletti, R., Herth , V. J., Antunes, M. M., Aparecida , B. d., & Rigotti , T. d. (23
de 07 de 2017). Aplicação da Teoria das Filas em um Supermercado localizado na.
Acesso em 23 de 05 de 2019, disponível em anais.unespar: http://anais.unespar.edu.br
/xi_eepa/data/uploads/artigos/3/3-06.pdf
Fadigas , O. T. (24 de 07 de 1966). Elementos da teoria das filas. Acesso em 02de 06 de 2019, disponível em scielo: http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&
pid=S0034-75901966000300005
Vasconcelos, G. R., & Thaís de Freitas Maia. (23 de 06 de 2016). ANÁLISE DE
PRODUÇÃO PUXADA E PRODUÇÃO EMPURRADA:. Acesso em 28 de 05 de 2019,
disponível em unirv.edu.b: http://www.unirv.edu.br/conteudos/fckfiles/files/AN%C3%81L
ISE%20DE%20PRODU%C3%87%C3%83O%20PUXADA%20E%20PRODU%C3%87
%C3%83O%20EMPURRADA%20ESTUDO%20DE%20CASO%20EM%20UMA%20F
%C3%81BRICA%20DE%20EMBALAGENS%20DO%20SUDOESTE%20GOIANO.pdf
TAHA, HAMDY A. PESQUISA OPERACIONAL. 8º edição. São Paulo: LTC,
2018. Disponível em <http://www.inmetro.gov.br/legislacao/rtac/pdf/RTAC00148
0.pdf > Acessado em 25 Maio de 2019.
Informações disponibilizadas pela empresa Nacional Gás Butano. Em Jun/2019.
Informações disponibilizadas pela empresa Ambev. Em Jun/2019.
	Folha de rosto
	Lista de ilustrações
	Sumário
	Introdução
	PERT/CPM
	Teoria das Filas 
	PERT/CPM 
	 Fundamentação teorica 
	Nacional Gás Butano 
	Gás liquefeito de petróleo (GLP)
	Formas de distribuição do GLP
	Montagem das centrais de GLP para tanques transportáveis
	Etapas do processo
	Aplicação de PERT/CPM na Nacional Gás 
	Teoria das Filas 
	Fundamentação Teorica 
	Ambev 
	Logística Empurrada/Puxada
	Fluxo de Empurrada 
	Aplicação de Teoria das Filas na Ambev 
	 Coleta de dados 
	Calculo de Taxa de Chegada / Tempo de Fila/Tempo no Sistema 
	Considerações Finais 
	Referências