pmr3507 fábrica digital - usp · ime) • por volta de 1970 –japão –toyota é seu maior...
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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
Gestã
o d
e e
sto
que
s
• Três tipos de estoque
– Matérias primas
– Intermediário (em processo)
– Produtos acabados
Gestã
o d
e e
sto
que
s
• 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
MR
P (
Mate
ria
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equ
ire
men
t
Pla
nn
ing
) • 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
MR
P II (M
an
ufa
ctu
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g R
esoru
ce
Pla
nn
ing
) • 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
MR
P II (M
an
ufa
ctu
rin
g R
esoru
ce
Pla
nn
ing
) • 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
MR
P II (M
an
ufa
ctu
rin
g R
esoru
ce
Pla
nn
ing
) 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
JIT
(Ju
st in
Tim
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
JIT
(Ju
st in
Tim
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
JIT
(Ju
st in
Tim
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
Estilo
s d
e p
rod
ução
• 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
Estilo
s d
e p
rod
ução
• 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
Estilo
s d
e p
rod
ução
• 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
Ponto
de d
esa
co
pla
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do
pe
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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
Ponto
de d
esa
co
pla
me
nto
do
pe
did
o
Ponto
de d
esa
co
pla
me
nto
do
pe
did
o
Ponto
de d
esa
co
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do
pe
did
o
Ponto
de d
esa
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nto
do
pe
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o
Ponto
de d
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do
pe
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o
Ponto
de d
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co
pla
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do
pe
did
o
• 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
Conte
xto
até
o m
om
en
to
• 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
Conte
xto
até
o m
om
en
to
• 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
ER
P (
Ente
rprise R
eso
urc
e
Pla
nn
ing
) • 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
ER
P (
Ente
rprise R
eso
urc
e
Pla
nn
ing
) • 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
ER
P (
Ente
rprise R
eso
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e
Pla
nn
ing
) • 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
ER
P (
Ente
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eso
urc
e
Pla
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ing
) • 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
ER
P (
Ente
rprise R
eso
urc
e
Pla
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ing
) 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
ER
P (
Ente
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eso
urc
e
Pla
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ing
) Planejamento
da montagem
de sub
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
ER
P (
Ente
rprise R
eso
urc
e
Pla
nn
ing
) 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)
ER
P (
Ente
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Pla
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ing
) 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
ER
P (
Ente
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eso
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ing
) Planejamento
de compras
Planejamento
da montagem
de sub
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)
ER
P (
Ente
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eso
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ing
) 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
ER
P (
Ente
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Pla
nn
ing
) Planejamento
de compras
Planejamento
da montagem
de sub
sistemas
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
ER
P (
Ente
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) Planejamento
de compras
Planejamento
da montagem
de sub
sistemas
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
ER
P (
Ente
rprise R
eso
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e
Pla
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ing
) Planejamento
de compras
Planejamento
da montagem
de sub
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
ER
P (
Ente
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eso
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e
Pla
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ing
) 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
ER
P (
Ente
rprise R
eso
urc
e
Pla
nn
ing
) 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
CR
M (
Custo
me
r re
latio
nship
ma
na
ge
me
nt)
• 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
Na In
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– Principalmente relacionado à camada
Regra de Negócios
– Camadas Funcional e Informação dão
suporte