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Escola Politécnica da Universidade de São Paulo Departamento de Engenharia Mecatrônica e de Sistemas Mecânicos Av. Prof. Mello Moraes, 2231 05508-030 - São Paulo - SP - Brasil LSA Laboratório de Sistemas de Automação www.pmrlsa.poli.usp.br Escola Politécnica da Universidade de São Paulo Departamento de Engenharia Mecatrônica e de Sistemas Mecânicos Av. Prof. Mello Moraes, 2231 05508-030 - São Paulo - SP - Brasil LSA Laboratório de Sistemas de Automação www.pmrlsa.poli.usp.br PMR3507 Fábrica digital Gestão como centro

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Page 1: PMR3507 Fábrica digital - USP · ime) • Por volta de 1970 –Japão –Toyota é seu maior expoente –Produção dos itens necessários, na quantidade necessária, no tempo

Escola Politécnica da Universidade de São Paulo

Departamento de Engenharia Mecatrônica e de Sistemas Mecânicos

Av. Prof. Mello Moraes, 2231

05508-030 - São Paulo - SP - Brasil

LSA – Laboratório de Sistemas de Automação www.pmrlsa.poli.usp.br

Escola Politécnica da Universidade de São Paulo

Departamento de Engenharia Mecatrônica e de Sistemas Mecânicos

Av. Prof. Mello Moraes, 2231

05508-030 - São Paulo - SP - Brasil

LSA – Laboratório de Sistemas de Automação www.pmrlsa.poli.usp.br

PMR3507

Fábrica digital

Gestão como centro

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Gestã

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• Três tipos de estoque

– Matérias primas

– Intermediário (em processo)

– Produtos acabados

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Gestã

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• A gestão deve balancear

– Minimizar recursos investidos direta e indiretamente

em estoque (custo de aquisição / fabricação, custo

do pedido, custo de manter o estoque)

– Maximizar o nível de serviço – não pode faltar

material para ser processado e atrasar a entrega ao

cliente

– Custo de oportunidade – se o dinheiro não estivesse

investido em estoque e tudo o que é necessário

para mantê-lo, quanto estaria rendendo?

– Depreciação do estoque (pode estragar ou ficar

obsoleto)

• Gestão ainda deve considerar

– Prazo de entrega para determinar estoque mínimo

– Estoque de segurança, para lidar com imprevistos

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) • Por volta de 1960

• Conceito gerencial

• Ferramenta para

– Determinar a data de reposição do estoque com

base na produção

– Reduzir os níveis de estoque planejando suas

entregas quando necessário

Plano de

produção

Plano de

suprimentos

MRP

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) • Por volta de 1970

• Melhoria ao MRP

• Planejamento

– Decidir o que fazer e quando fazer (com

antecedência)

– Baseado em previsões (incertezas)

– Necessita considerar flexibilidade na produção

– Com base na previsão de demanda gera-se um

cronograma de produção (de produtos finais e

intermediários) e de compra de matérias primas

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) • Planejamento em duas etapas

– Plano de produção realista tendo em conta a

capacidade produtiva (recursos, equipamentos,

pessoas)

– Combina a data de entrega, os requisitos de

capacidade, e dados da estrutura do produto para

planejar as entregas de materiais de forma a

atender a demanda com um nível mínimo de

estoque

Plano de vendas

Plano de

produção

Plano de

suprimentos

MRP

MRP II

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) 1. Tem-se a previsão de produtos (acabados ou

intermediários)

2. Soma-se o quanto tem que ser produzido para

estoque

3. Desconta-se o que já está em estoque

4. Tem-se a necessidade real de produção

5. Retorna ao passo 1, repetindo esta operação para

cada parte do produto

6. Por fim tem-se todas as necessidades de

fabricação e de compras

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e)

• Por volta de 1970

– Japão

– Toyota é seu maior expoente

– Produção dos itens necessários, na quantidade

necessária, no tempo / momento necessário

– Sistema todo puxado pela demanda

– Rápida produção e baixo nível de estoques para

reduzir custos

– Qualidade em cada etapa

– Valor agregado tanto no desenho do produto quanto

no planejamento do processo

– Requisitos e preferências dos clientes são

considerados fatores chave para produtos e serviços

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e)

• Por volta de 1970

– Integração total de todos os componentes do

sistema produtivo para obter produtos e processos

mais eficientes, flexíveis, econômicos e de alta

qualidade

– Aplicado para obter operações eficientes em vários

segmentos da empresa além da manufatura

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e)

• Visa evitar 7 tipos de desperdícios

– Defeitos na produção

– Super produção

– Inventários / estoques

– Processos desnecessários

– Movimentos desnecessários de pessoas

– Transportes desnecessários de produtos

– Espera pelo empregado

• Origem da manufatura enxuta

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• Fabricar para atender o pedido

– Alta personalização do produto e pode não ser

fabricado novamente

– Baixos volumes

– Produtos complexos em termos de projeto e

fabricação

– Aviões, equipamentos de defesa, satélites,

máquinas ferramentas, turbinas

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• Fazer / montar para atender o pedido

– Produtos montados sob demanda com base em

componentes padronizados

– Projeto modular e layout de fabricação flexível são

pré-requisitos

– PCs, automóveis, maioria dos produtos

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• Produzir para estoque – fabricação de itens de

prateleira

– Cliente não tem influência sobre o produto

– Baixa variação / opções de produto

– Mobílias, sapatos, roupas, material para casa

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o • Ponto no processo de fabricação onde o

planejamento deixa de ser baseado na previsão de

demanda e passa a depender das ordens/pedidos

dos clientes

• Quando as atividades fabris são tratadas como

uma cadeia de atividades, as atividades anteriores

ao ponto de desacoplamento são tratadas pelo

scheduling, enquanto as atividades posteriores ao

ponto de desacoplamento são controladas pela

demanda do mercado

• O ponto de desacoplamento é sempre uma etapa /

atividade de armazenamento / estoque,

dessincronizando as atividades anteriores e

posteriores

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• O ponto DP3 é uma estrutura organizacional cobiçada por todas as empresas com produção em massa

• Componentes e subsistemas são produzidos com base em previsões

• O produto final é produzido apenas quando o pedido do cliente é recebido

• Isso implica que o projeto do produto deve ser adequado, ou seja, modular, e o layout deve permitir flexibilidade

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• Evolução dos sistemas computacionais

• Surgimento de muitas iniciativas isoladas para digitalização da empresa

– MRP

– MRP II

– JIT

– Cadastro de clientes (marketing / vendas)

– Finanças e contabilidade

– Projeto do produto e dos processos (CAD / CAE / CAM / CAPP)

– CIM (Computer Integrated Manufacture)

• Problemas

– Sistemas não se conversavam

– Duplicidade de informações

– Incoerência entre as informações

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• Necessidades

– Sistema que cubra todas as atividades da empresa

• Demandas do mercado

• Pesquisa e desenvolvimento

• Projeto do produto

• Manufatura

• Vendas

• Serviços de manutenção, etc.

– Integrações

• Do processo centrado no produto e na cadeia

produtiva

• Fluxo de materiais (logística)

• Fluxo de informações

• Fluxo de capitais

• Fluxo de trabalho

• Fluxo de clientes

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) • Final de 1980, início de 1990

• ERP integra várias tecnologias (já citadas)

• Composto por módulos personalizáveis

• Módulos contemplam modelos de referência /

melhores práticas

• Necessita de um serviço de gestão de banco de

dados, garantindo a integração entre todos os

módulos

• Apelo: integração total, em tempo razoável, e

orçamento limitado

• Sonho dos gerentes – dados centralizados para

auxiliar na tomada de decisão

• Gestão por números

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) • Auxilia a planejar todos os recursos da empresa

(trabalho, equipamentos, finanças, e inventário) em

conformidade com as demandas do mercado

• A partir do plano de vendas o ERP tem que

abranger o sistema financeiro, sistemas

operacionais, e sistema organizacional

– Utiliza o MRP e estabelece antecipadamente as

compras e as atividades de produção

– Usa o JIT e o kanban na execução da produção

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) • Suporta a tomada de decisão analisando os

processos produtivos, a capacidade produtiva, a

monitoração de recursos gargalos, e os tempos de

execução, bem como o controle de qualidade

– Produção enxuta

– Integração da cadeia de suprimentos

– Manutenção preditiva dos equipamentos visando

zero falhas

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) • Só foi possível graças ao surgimento do banco de

dados relacional

– Capacidade de formatar os dados armazenados

para diferentes aplicações

– Quando muitas bases de dados precisam ser

integradas / consultadas, os custos de

desenvolvimento e manutenção tendem a ser altos

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) Planejamento mestre de

produção

Previsão e demanda real por período de tempo carregado até onde for

necessário para orientar a capacidade do fornecedor e a capacidade

interna possível

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) Planejamento

da montagem

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sistemas

Planejamento mestre de

produção

Divide o planejamento do produto acabado em planos e cronogramas

de submontagem

Equilibra a capacidade (equipamentos, ferramentas e homens) para

atender aos planos a médio e longo prazo; inconsistências e planos

não realizáveis para serem realimentados ao escalonador mestre

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) Planejamento

de compras

Planejamento

da montagem

de sub

sistemas

Planejamento mestre de

produção

Divide os planos de produtos acabados e os agendamentos de

submontagem para fornecer o plano e cronograma de compras

Negociar contratos de longo prazo (preço, qualidade e confiabilidade de

entrega) com o fornecedor

Dar visibilidade ao fornecedor da demanda provável por período de

tempo (necessário para que o fornecedor possam cancelar

agendamentos)

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) Planejamento

de compras

Planejamento

da montagem

de sub

sistemas

Planejamento mestre de

produção

Agendamento

da montagem

final

Recebe os cronogramas da demanda

Corrige o cronograma para fazer pequenas alterações na mão de obra

e nas máquinas para atender a programação da maneira mais eficiente

Agenda o cronograma de montagem final por linha

Planejar os níveis de trabalho em processo

Toma ação se ocorrerem condições de exceção

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) Planejamento

de compras

Planejamento

da montagem

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sistemas

Planejamento mestre de

produção

Agendamento

da expedição

Agendamento

da montagem

final

Gera os cronogramas de envio com base no cronograma de montagem

final, levando em conta os cronogramas de transporte da empresa

(especialmente no exterior)

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) Planejamento

de compras

Planejamento

da montagem

de sub

sistemas

Planejamento mestre de

produção

Agendamento

da expedição

Agendamento

da montagem

final

Programação

de

submontagens

Calcular a taxa de montagem para o próximo período; essa taxa para

fazer pequenas alterações na mão de obra e nas máquinas para

cumprir a programação da maneira mais eficiente

Planejar os níveis de trabalho em andamento

Tomar ação em caso de condições de exceção

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) Planejamento

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Planejamento mestre de

produção

Suspensão de

agendamento

Agendamento

da expedição

Agendamento

da montagem

final

Programação

de

submontagens

Dividir o plano diretor de curto prazo para fornecer as programações de compra por fornecedor

Enviar planos concretos aos fornecedores para entregas no próximo período

Programações de entrega mostrando diariamente o produto a ser enviado

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) Planejamento

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Planejamento

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Planejamento mestre de

produção

Suspensão de

agendamento

Expedição

Agendamento

da expedição

Agendamento

da montagem

final

Programação

de

submontagens

Embalar e rotular conforme o cronograma de envio

Mover para o compartimento de expedição

Formar remessas

Levantar documentação de envio e fatura

Sinalizar que os produtos foram enviados

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) Planejamento

de compras

Planejamento

da montagem

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sistemas

Planejamento mestre de

produção

Suspensão de

agendamento

Controle do fluxo de produção Expedição

Agendamento

da expedição

Agendamento

da montagem

final

Programação

de

submontagens

Montar ou fabricar, quando autorizado

Puxar a produção

Quando apropriado, informar a conclusão no cronograma

Indicar quando há um problema de qualidade

Indicar quando há uma falha na máquina

Indicar quando o material não está disponível na operação anterior

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) Planejamento

de compras

Planejamento

da montagem

de sub

sistemas

Planejamento mestre de

produção

Suspensão de

agendamento

Recebimento Controle do fluxo de produção Expedição

Agendamento

da expedição

Agendamento

da montagem

final

Programação

de

submontagens

Receber mercadorias

Tomar ação em caso de exceção

Inspecionar mercadorias de fornecedores sem certificação

Determinar destino interno

Passar os recibos recebidos para a contabilidade autorizar o

pagamento

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) Planejamento

de compras

Planejamento

da montagem

de sub

sistemas

Planejamento mestre de

produção

Suspensão de

agendamento

Recebimento Controle do fluxo de produção Expedição

Agendamento

da expedição

Agendamento

da montagem

final

Programação

de

submontagens

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Custo

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• Contexto

– Mercado migra de um modelo baseado na venda

para um modelo baseado na compra

– Intensificação da competição, encurtando o ciclo de

desenvolvimento

– Produto passa a ser visto como serviço

– “Carro” como “serviço de transporte”

– Pós venda ganha importância

– Queda do custo computacional e o desenvolvimento

de novas ferramentas para captura e análise de

dados

• Suporte ao conhecimento sobre o cliente

– Quem é o cliente

• “Primórdios” da mineração de dados e big data

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Na In

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– Principalmente relacionado à camada

Regra de Negócios

– Camadas Funcional e Informação dão

suporte