Universidade de São Paulo

Escola de Engenharia de São Carlos

Departamento de Engenharia Mecânica

Área de Engenharia de Produção

Princípios dos Sistemas de Planejamento e Controle da Produção

Marino de Oliveira Resende José Benedito Sacomano

São Carlos, abril de 2000

reimpressão

''Mais lenta e demorada é a independência técnico­

cultural. Inicia-se à medida que a pesquisa

desenvolve técnicas adequadas ás condições do país

e prossegue, se o resultado destas pesquisas é

divulgado, conhecido e aplicado".

Ruy Aguiar da Silva Leme

11

APRESENTAÇÃO

O presente texto leva em conta uma larga faixa da teoria sobre Planejamento e Controle

da Produção, com o objetivo de subsidiar o ensino de graduação e pós-graduação na Escola de

Engenharia de São Carlos.

Mesmo sendo abrangente, o tratamento desenvolvido ainda permanece a nível

introdutório, exigindo portanto, leitura extensiva posterior, acompanhada de estudos de casos,

assim como trabalhos práticos em indústrias.

A natureza do texto exigiu portanto, a utilização de obras de vários autores constantes da

bibliografia, que serve também como guia para as necessárias leituras complementares.

Espera-se que no futuro, possa-se agregar a esta primeira versão, assuntos que deverão

ampliá-la e enriquecê-la.

Os autores agradecem aqueles que de alguma forma ajudaram no sentido de possibilitar

esta publicação e esperam contribuir com o ensino e a pesquisa neste importante campo do

Planejamento e Controle da Produção.

lU

SUMÁRIO

CAPÍTULO 1 1 ----------------------------------------------------CARACTERÍSTICAS DOS SISTEMAS DE PRODUÇÃO 1

1.1. Conceitos de Produção e Sistemas de Produção _______________________ l

1.2. Os Tipos de Sistemas de Produção 2 1.2. L Critérios para classificação de sistemas produtivos 2 1.2.2. Atividades econômicas e funções genotípicàs das organizações 6 1.2.3. Classificação Segundo o Processo 7 1.2.4. A Classificação quanto a Processo-Produto-Homem 15 1.2.5. Classificação quanto ao Planejamento e Controle do Trabalho 16

1.3. Modelo reduzido de um Sistema de Produção 18 1.3 .1. Fluxo de Recursos (recursos e níveis de recurso) 18 1.3 .2. O Modelo reduzido em seis redes interligadas 19

C A P Í T U L O 2 25

ESTRUTURA GERAL DE SISTEMAS DE PLANEJAMENTO E CONTROLE DA PRODUÇÃO 25

2.1. Planejamento de Recursos de Longo Prazo 26 2.1.1. Predições 29 2.1.2. Previsões 29 2.1.3. Erro de Previsão 39

2.2. Planejamento Agregado de Produção 42

2.3. Piano Mestre de Produção 42

2.4. Planejamento de Materiais 43 2.4.1. O Essencial Sobre Controle de Estoque 43

2.5. Planejamento da Capacidade 52

2.6. Programação 54

2. 7. Controle da Capacidade 55

2.8. Liberação e Realimentação 55

CAPÍTULO 3 56

SISTEMAS E TÉCNICAS DE PLANEJAMENTO, PROGRAMAÇÃO E CONTROLE DA PRODUÇÃO 56

3.1. Introdução 56

3.2. Sistemas Convencionais 56 3.2.1. Informações Necessárias para o PCP 58

3 .2.1.1. Lista de Materiais, Desenhos e Especificações 59 3.2.1.2. Processos de Fabricação 59 3.2.1.3. Máquinas e Equipamentos Disponíveis 60 3.2.1.4. Cronogramas de Fabricação 60

-IV-

3.2.1.5. Tempos de Operação, Montagem e Improdutivos 61 3.2.1.6. Informações sobre Materiais 62 3 .2.1. 7. Plano de Produção 62

3.2.2. Determinação das Partes e Necessidades de Materiais- Emissão de Ordens __ 64 3.2.2.1. A Função Integradora da Emissão de Ordens 67

3.2.3. Programação 68 3.2.4. A Função Liberação 71

3.2.4.1. A Complexidade da Liberação 72 3.2.5. Os Sistemas de Controle 75

3.2.5.1. O Controle Central 75 3.2.5.2. Tipos de Acompanhamento ________________ 76

3.2.6. Replanejamento e Reprogramação 78

3.3. Sistemas Assistidos por Computador 79 3.3 .1. Sistema Integrado de Programação e Controle da Produção com Planejamento das

Necessidades de Materiais (l\1RP) 81 3.3 .1.1. O Sistema de Planejamento das Necessidades de Materiais 82 3.3 .1.2. Estrutura Funcional do Sistema 89 3.3.1.3. Funcionamento Passo-a-Passo de um Sistema Integrado ______ 93 3.3.1.4. O Sistema:MRP H 101

3.3.2. Planejamento Hierárquico da Produção (HPP) 104 3.3.3. Sistemas de Programação e Controle da Produção com Técnicas de Caminho

Critico 107 3.3 .3 .1. Algumas Propriedades da Programação com Restrições de Recursos. _ 107 3.3.3.2. O Modelo SPAR-1 de Wiest 109

3.3.4. O Sistema OPT 113 3.3.4.1. Introdução: a Teoria das Restrições 113 3.3.4.2.00PT 115 3.3 .4.3. Características Operacionais 118

CAPÍTULO 4 125

A PRODUÇÃO JUST-IN-TIIVJE: A QUALIDADE POR TODA EMPRESA, O SISTEMA KANBAN E OUTROS ELEMENTOS COMPONENTES 125

4.1. Algumas Considerações da FHoso:fia JIT 125

4.2. A Qualidade por Toda a Empresa 129 4 .2.1. Os Sete Passos da Qualidade Total 13 1

4.3. Os Elementos da Produção JIT 133 4.3.1. Troca Rápida de Ferramenta 134 4.3.1.1. Conceitos para Troca Rápida de Ferramentas 135 4.3.2. Planejamento da Manufatura- Lay-out das Máquinas 143 4.3.3. O Operador Multifuncional 150 4.3.4. Melhoria das Operações Manuais 152

4.4. O Sistema Kanban 155 4.4.1. O Kanban como Elemento da Produção llT 156 4.4.2. O Sistema Kanban 157 4.4.3. As Regras Básicas do Sistema Kanban 160

-v-

C A P Í TU L O 5 162

CONSIDERAÇÕES FINAIS 162

5.1. O Sistema de Produção e o PCP mais Adequado 162

5.2. A Programação e o Controle da Produção em Ambientes de Alta Tecnologia de Fabricação Mecânica 170 5.2.1. Introdução 170

5.2.2. Tecnologia de Grupo (GT), Sistemas Flexíveis de Fabricação (FMS) e Fabricação Integrada por Computador (CIM) 171

5.2.3. A Integração dos Conceitos de Tecnologia de Grupo ao Planejamento, Programação e Controle da Produção 17 4

-VI-

CAPÍTULO 1

CARACTERÍSTICAS DOS SISTEMAS DE PRODUÇÃO

1.1. Conceitos de Produção e de Sistemas de Produção

BUFFA (1975) e VASCONCELLOS (1979) definem produção como sendo um processo.

através do qual bens ou serviços são gerados, por meio da transformação de recursos. Todo

sistema pode ser representado esquematicamente pela figura abaixo:

Entrada PROCESSO

DE

CONVERSÃO

Saída .....

Figura 1.1 - Partes principais de um sistema.

A partir do diagrama elementar de representação geral dos sistemas, pode-se representar

os Sistemas de Produção pela figura abaixo:

Entradas Processo de Conversão Saídas I I I

I i I I i i

Recursos ..... Transformação ...... Produtos Úteis 7 ,.. Materiais ....... Máquinas ...... Bens

~ ~ Dados Interpretação Conhecimento ,.. ,.. Energia ...... Habilidade ....... Serviços ,.. -;,;--

I I I I i I I I i

Custos Custos Fixos Receita Variáveis

Figura 1.2- Esquema dos sistemas de produção.

-1-

Pelo esquema apresentado, observa-se que os Sistemas de Produção combinam fatores

como materiais, trabalho (mão-de-obra), energia, recursos de capital (equipamentos, recursos

financeiros, instalações), através de um processo organizado, com o objetivo de produzir alguma

mercadoria ou serviço Assim, os Sistemas de Produção podem ser identificados como fábricas.

bancos, escritórios, supermercados, hospitais, etc Em todos esses casos, certas entradas

(matéria-prima, peças, clientes, formas burocráticas, fregueses, pacientes, etc., conforme o caso)

são processadas pelo sistema, de alguma forma, através de uma serie de operações, resultando

como saídas, bens ou serviços, representados por peças acabadas, produtos, serviços a fregueses.

clientes ou pacientes, formulários completos, etc., dependendo da situação considerada. As saídas

de um Sistema de Produção têm por finalidade atender às necessidades de consumidores, que por

sua vez, caracterizam a demanda. As entradas de recursos e suas respectivas saídas, serão

mostradas nos itens 1.4.1 e 1.4.2.

A figura 1.3 mostra um conjunto de exemplos de diferentes Sistemas de Produção

1.2. Os Tipos de Sistemas de Produção

A seguir apresentam-se critérios e conceitos na classificação e tipologia geral dos sistemas

de produção.

1.2.1. Critérios para classificação de sistemas produtivos

KATZ & KAHN (1970) e MACHLINE et alii (1976), fazem uma classificação geral dos

Sistemas de Produção utilizando-se dos critérios citados abaixo:

a) Atividades econômicas

-primárias: agropecuária e indústria extrativa;

- secundária: transformação dos bens primários em outros produtos necessários;

-terciárias: prestação de serviços.

-2-

1 I Peças Acabadas > Materiais FABRICAÇÃO

1 I ConjWito Montado > Componentes MONTAGEM

Mercadoria no ....... Mercadoria no ....... Local A

., TRANSPORTE Local B ,

Passageiros no ........ Passageiros no ........ Ponto de Embarque "" TRANSPORTE Ponto de Destino /

Pacientes ......... Pacientes ........ , HOSPITAL Atendidos /

Fregueses 1 I Fregu~~ SUPERMERCADO ô Atendidos >

Requerimentos 1 REPARTIÇÃO I De;pachos >

Informações ........ ....... / CONSULTO RIA Recomendações

,..

Figura 1.3 - Diferentes sistemas de produção

b) Funções genotípicas das organizações

-produção: organizações que se dedicam à criação de riqueza, manufatura de bens e prestação

de serviços;

- manutenção: dedicam-se à socialização das pessoas para seus papéis na sociedade ou em

outras organizações;

-3-

- adaptação: dedicam-se à criação de conhecimento, desenvolvimento e teste de novas teorias.

e soluções inovadoras para os problemas;

- gerenciais ou políticas: dedicam-se à adjudicação, coordenação e controle de recursos,

pessoas e subsistemas.

c) Classificação segundo o IBGE e ONU

• agropecuária,

• indústria que engloba os seguintes sub tipos:

../extrativas minerais e vegetais,

../transformação,

../construção civil,

../ serviços industriais de utilidade pública (eletricidade, combustível, gás).

• comércio e serviços (incluindo transportes e comunicações).

d) Quanto aos bens de consumo:

../ duráveis e

../ não duráveis

e) Quanto às indústrias de transformação:

../ de processamento, ex: fabricação de alumínio (processo químico), laminação de alumínio

(processo mecânico),

../ de montagem, ex: automóvel.

f) Quanto as dimensões do produto:

../ indústria leve (bicicleta),

../ indústria pesada (locomotiva).

g) Quanto a importância dos produtos:

../ indústria de infra-estrutura:

• produção de equipamentos de transportes (construção naval, ferroviária, etc.) e

o produção de energia elétrica

../ indústria de base: indústrias consideradas, no momento; essenciais para o· desenvolvimento

do país e merecedoras de privilégios:

• siderúrgica,

e construção,

o implementes agrícolas,

../ mecânica pesada, etc ..

-4-

h) Quanto ao tamanho da empresa:

../ Micro-indústrias - ate 5 funcionários,

../ Indústrias pequenas de 06 a 1 00 funcionários,

../ Indústrias médias - de 1 O 1 a 500 funcionários,

../ Indústrias grandes- mais de 500 funcionários.

i) Quanto a tecnologia:

Esta classificação proposta por KAST & ROSENZWEIG (1976) leva em conta a

tecnologia do processo de produção do produto em si próprio, pois existem produtos com

tecnologia avançada, cujo processo de produção envolve algumas atividades artesanais, por

exemplo, confecção de lentes para aparelhos óticos de alta precisão, aparelhos de raio-laser (ex.

leitoras óticas). De algum modo pode-se dizer que muitas empresas utilizam tecnologia mista. O

quadro a abaixo mostra essa classificação:

I

Série T~ológica 11-': _______ _._ ______ _._ ______ ___. _______ ...._ _____ --:.;.

Continua 1

I '--------'1

------------1------------~-----------~-----------L-----------~------------

Habilidade Operação de Manual Máquinas Tipo Processos

Contínuos Tecnologia Avançada I :1

: I I

'--------'I I I ~-----...J - ---------- -1------------ l---- _--- _ ---L_--- __ - ___ L- ___ - ___ --_ ...l... _- _________ _;

r-------, I X XX XXX I xxxx I xxxxx Grau de Complexi- 1

•

dade do Sistema : T=ecn:---:-ol_og.:...I_a ___ -+--------+-------+--------+----3l> Tecnologia , Tecnológico 1 Simples Complexa

I I - - - -- -- - --- _I __ -- - __ - - ___ L ____ - ___ - __ L _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ L __________ _ ..L ___________ J

~-.,--.,-----, I X XX XXX xxxx xxxxx Freqüência com que 1 T 1 . E tá 1 Tecnologia '

se verificam alte- ; _ecn~o~og_1_a_s_v_e_-<---------+-------.,__ ______ _,_ __ -3l> Dinâmica 1

rações na tecnologia ; e Uniforme e não Uniforme ; - - - - - - - -- - - -~- - - - - - - - - - - -~- - - --- - - - - - -r- - - - - - - - - - - - r - - - - - -- - - - - T - - - - - - - - - - 1

: - Produção Manual : - Oficinas Mecânicas : - Fabricação de : - Refinaria : - Universidades 1 1 Automóvel ; - Produtos : - Laboratórios de Pes- 1

; - Operações de Solda ; I quisa e DesenvoL ; - Produtos Químicos 1

1 - Atividade aero espa-1 cial Exemplos I

1 - Exploração de Ener-; gia Atômica 1

- Hospitais gerais de 1 : grande porte

- - ___ - - _____ I __ - _ _ _ _____ I ____________ L _ _ _ _ _ _ ____ L ___________ .L ___________ _

Quadro 1.1 - Classificação quanto à tecnologia.

-5-

1.2.2. Atividades econômicas e funções genotípicas das organizações

VASCONCELLOS (1979) combinando as classificações a e b do item 1.2.1 propõe uma

classificação bastante abrangente dos Sistemas de Produção e que podem ser representada no

Quadro 1.2.

PRODUÇÃO

{

AGRICULTURA E PRODUÇÃO} Atividades Primárias DE ALIMENTOS

INDÚSTRIAS EXTRATIVAS

PRIMARiAS

_ _ {:QUIPAMENTOS _

ENS DE CONSUMO ~ ~e Ianos TRANSFORMAÇAO {I t d. · ·

F maiS

Atividades Secoodárias CONSTRUÇÃO CIVIL SECUNDARIAS

PRODUÇÃO DE ENERGIA -

{

COMÉRCIO

Atividades Terciárias { PRODUÇÃO DE IDÉIAS ARTESANATO

SERVIÇOS EMPRESAS REPARTIÇÕES PÚBLICAS , SERVIÇOS INDUSTRIAIS DE UTIL. PUBLICA

-

I MANUTENÇÃO I

ADAPTAÇÃO

POLÍTICA

{

MANUTENÇÃO DA { EDUCAÇÃO

ORDEM SOCIAL DOUTRINAÇÃO

_ { SAÚDEEBEM-ESTAR REST AURAÇAO

REABILITAÇÃO

{

PESQUISA CIENTÍFICA

EXPERIMENTAÇÃO ARTÍSTICA

{

ESTRUTURA DE AUTORIDADE

ORGANIZAÇÃO DE POLÍTICAS ADJUNTAS

·-

TERClARIAs

LAZER {

SERVIÇOS PÚBLICOS

INICIATIVAS PARTICULARES

} QUATERNÁRIAS

Quadro 1.2 - Classificação geral dos sistemas de produção.

-6-

•

1.2.3. Classificação Segundo o Processo

JOHNSON & MONTGOMERY (1974) apresentam os Sistemas de Produção em três

categorias básicas: projetos, processos intermitentes e processos contínuos

-Projetos

Os Sistemas de Produção para execução de projetos tem como característica principal a

administração especifica para se produzir um produto de grande porte e/ou complexo. Esta

especificidade esta baseada obviamente em se obter o produto final no menor prazo e no menor

custo possível. São típicas as técnicas de PERT/CPM para as atividades de produção de um

projeto, onde são consideradas não só as relações de precedência entre elas, como também a

disponibilidade de recurso.

- Processos intermitentes

A característica principal dos sistemas intermitentes está na flexibilidade, ou seJa, na

capacidade de produzir um grande número de produtos, o que condiciona a necessidade de

manter níveis de facilidade e mão-de-obra capazes de atender a uma demanda variável. Neste

caso, os produtos podem passar pela mesma seqüência de operações que se modifica bastante de

um produto para outro ("job-shop"). A flexibilidade na utilização de instalações e recursos dos

sistemas intermitentes decorre em virtude de:

e a demanda ser por produtos não padronizados que, atendendo às exigências particulares de

consumidores, podem variar as suas características principais;

• a capacidade de produção ser alta em relação à demanda de apenas um produto padronizado,

isto acarreta a necessidade de tomar o sistema flexível para produzir outros produtos

padronizados, para tomar o sistema eficiente do ponto de vista econômico.

No tipo de sistema de produção intermitente pode-se destacar dois sub-tipos: fabricação

por encomendas de produtos diferentes e fabricação repetitiva do mesmo produto, ou lotes de

produtos. Na fabricação por encomenda de produtos repetitivos, a programação somente será

feita ~epois de atendidas as especificações do cliente, e a venda estiver concluída.

Conseqüentemente a seqüência de operações variará de um produto para outro, assim como a

-7-

quantidade e o fluxo de materiais. A fabricação repetitiva do mesmo produto ou lotes de produto,

apresenta geralmente as mesmas características do sistema de fabricação por encomendas, porém

com as simplificações decorrentes de se fabricar produtos ou lotes de produtos repetitivos.

- Processos Contínuos

Os sistemas contínuos de produção se caracterizam por produzir em larga escala,

produtos padronizados. Neste caso, as operações são repetitivas para cada posto de trabalho,

geradas pelo mesmo roteiro de fabricação para todos os produtos. A demanda, neste caso, é por

um produto padronizado, ou por alguns produtos padronizados, que apresentam características

semelhantes. No tipo de produção contínuo, pode-se distinguir três subtipos (ZACCARELLI,

1979):

• Contínuo puro,

• Contínuo com montagem e desmontagem,

• Contínuo com diferenciação final

No sub-tipo contínuo puro, toda a matéria-prima é processada da mesma forma, gerando

sempre produtos finais iguais. Pode ser representado pela figura abaixo:

Matéria-Prima Operação 1 Operação 2 Operação 3 Produto Acabado

\J~1 ------401-------iOJ--------(o)--~v

Figura 1.4 - Sistema contínuo puro.

O sub-tipo contínuo com montagem e desmontagem, apresenta, para cada parte do

produto final, uma seqüência continua de fabricação. Estas partes vão se juntando em

determinados pontos, para geração do produto final. Neste caso, aparece um problema inexistente

no sub-tipo contínuo puro, pois as seqüências de fabricação deverão ser balanceadas de modo a

não haver "gargalos" na produção, quando os tempos de fabricação dos componentes forem

diferentes.

-8-

Matéria-Prima Operação 6

Matéria-Prima Operação 7 Operação 8

Matéria-Prima Operação 9

Figura 1.5- Sistema contínuo com montagem.

O sub-tipo contínuo com diferenciação final normalmente apresenta características de

fluxos iguais aos sub-tipos anteriores, entretanto, o produto final poderá apresentar algumas

variações. Apresenta um problema adicional de balanceamento de linhas. Se se decidir, por

exemplo, por um aumento de produção, todas as linhas deverão ser aumentadas do mesmo valor,

porém simultaneamente, devendo ocorrer uma defasagem nos aumentos de acordo com os tempo

de operação de cada linha. A figura 1.6 representa o sub-tipo descrito.

Produto Acabado

A Matéria-Prima Operação 1 Operação 2 Operação 3

Produto Acabado

B

Matéria-Prima

Produto Acabado

c

Matéria-Prima Operação 6 Operação 7 Operação 8

Produto Acabado

D

Figura 1.6- Sistema contínuo com diferença final.

-9-

BURBIDGE (1983) relacionou as dificuldades do planejamento e programação com um

fato que chama de "variedade de diferentes produtos, componentes e materiais". Assim sendo, o

planejamento e a programação é tanto mais dificil quanto maior for a variedade de itens que

entram para a produção ou saem como produtos acabados. Variando em função destas

proporções, três tipos são identificados e conhecidos como: sistemas implosivos, sistemas de

processo e sistemas explosivos.

- Sistemas Implosivos

Os sistemas implosivos são aqueles que ocorrem com uma pequena variedade de materiais

diferentes e produzem uma grande variedade de componentes distintos. O exemplo clássico deste

tipo são as fundições, que fazem muitas peças fundidas diferentes, a partir de pequena variedade

de tipos distintos de ferro gusa, sucatas e outros itens gerais.

- Sistema de Processo

O sistema de processo simples é aquele que começa com pequena variedade de diferentes

materiais e produz uma variedade igualmente pequena de produtos finais distintos. Exemplo

típicos podem ser encontrados em fabricas de cimento e em muitas indústrias químicas.

- Sistema Explosivo

Os sistemas explosivos começam por uma variedade de diferentes componentes e as

transformam numa pequena variedade de diferentes produtos. Um exemplo típico do sistema

explosivo e a linha de montagem. A figura 1. 7 representa os tipos de sistemas de produção

mencionados.

Ainda para BURBIDGE (1983:121) "a característica comum que relaciona todos os tipos

de produção é que todos estão envolvidos com fluxos de materiais". É a partir desta

característica, tomada como fundamental na análise do Planejamento e Programação, que se

desenvolve a tipologia da produção.

-10-

(a) Implosivo

M P ex.: Fl..Uldição

(b) de Processo

M ._____ ____ __. P ex.: Indústrias de cimento, panificadoras, químicas

(c) Explosivo

M p ex.: Montagem

LEGENDA M =Entrada de Materiais - Número de Variedade

P =Saída de Produtos- Número de Variedades

Figura 1.7- Tipos de sistemas de produção.

FONTE: BURBIDGE (1983).

SCHMITT et alii (1985) propôs uma representação através de um diagrama cubico,

usando como parâmetro para cada eixo, a Divisibilidade da Tarefa, a Restrição do Roteiro de

Fabricação e a Uniformidade do Regime de Produção. Esta representação auxilia a visualização e

a análise dos diversos tipos de sistemas de produção. A figura 1.8 define conceitualmente este

tipo de sistema de classificação.

-11-

o .• / Sem Ritmo

Ritmado Proceuo Cootluuo

RcsCríto Irrestrito

Restrição de Roteiro

Figura 1. 8 - Sistema cúbico de classificação de sistemas de produção.

- Divisibilidade da Tarefa

Relaciona o tempo de execução da tarefa com os recursos necessários para executá-la.

Assim sendo, quando se consideram tempos fixos para a execução da tarefa, então ela deve ser

executada por um recurso determinado.

Por exemplo, na execução de tarefas em "job-shop", os tempos de execução são

geralmente considerados fixos, uma vez que cada máquina é designada para um único operador.

Se por outro lado, houver uma variação no número ou tipo de recurso alocado à tarefa, o tempo

poderá variar e neste caso, assume-se que o tempo de execução pode ser reduzido, aumentando a

força de trabalho ou alterando o equipamento.

- Restrição de Roteiro

Indica a liberdade que o produto pode ter ao longo do processo de produção, em relação

aos postos de trabalho. Roteiro irrestrito significa que a tarefa pode ser realizada em qualquer

posto de trabalho em condições de fazer a operação.

- Uniformidade do Regime de Produção

Refere-se à quantidade produzida pelo sistema, ou seja, se ela é sempre a mesma ou varia

ao longo do tempo.

Uma análise do diagrama cúbico apresentado permite visualizar diferenças significativas

entre os sistema de produção como se pode ver a seguir:

-12-

a) O sistema de execução de projetos tem como características principais: produção inconstante,

roteiro de fabricação irrestrito e tempos de execução fixos ou dependente dos recursos

(conforme a natureza do processo). Para sistema da forma "job-shop", as características

mudam em relação ao sistema de projeto, pois é produção e inconstante, mas com restrições

de roteiro.

b) A principal diferença entre os sistemas "flow-shop" e "job-shop" refere-se a viabilidade do tipo

de fluxo pelo qual o produto se movimenta dentro do sistema. No sistema "job-shop", as

tarefas estão sempre vinculadas ao arranjo fisico por processo (por exemplo, serras, tomos,

furadeiras). Ao contrário, no sistema "flow-shop" o arranjo fisico por produto é resultado de

um modelo de múltiplos estágios, que orienta o fluxo do produto. Desta maneira na

programação em "flow-shop", há uma perda relativa de flexibilidade quando comparado ao

"job shop". Por sua vez, o sistema "flow-shop" tem a possibilidade de diminuição nos tempos

das tarefas a serem executadas, pela possibilidade da produção repetitiva. Ainda há de se

considerar que controles da produção e de qualidade tomam-se evidentemente mais fáceis e

com custos menores, quando todas as unidades fabricadas do produto obedecem à mesma

seqüência de fabricação, passando por todos os postos de trabalho.

c) No diagrama cúbico apresentado, pode-se definir a linha de montagem como um sistema de

produção de regime constante para qualquer posto de trabalho, portanto, com roteiro de

fabricação irrestrito, supondo-se sempre que cada posto de trabalho ao longo da linha de

montagem consuma uma parcela fixa do tempo em uma unidade do produto.

BAIXO VOLUME AlTO VOLUME PRODUÇÃO ENCOMENDA DIFERENCIADO DIFERENCIADO EM MASSA

Máq./Equlp. JOB SHOP Pesados

PROCESSO

FlOWSHOP

Aeronáutica

Máquinas Industriais

Máquinas Operatrizes

Drogas

Químicos Especiais

Eletro I Eletrônicos

Automóveis

Pneus

Produtos de Aço

Papel

Combustível

Aço

Figura 1.9- Matriz Produto-Processo de Fabricação.

-13-

A figura 1.9 mostra os diversos tipos de sistemas, tendo o "job-shop" e "flow-shop" nos

extremos, cobrindo o expectro que vai desde a produção por encomenda até a produção em

massa (SEW ARD et alii, 1985).

Pela figura, pode-se notar que a grande maioria das indústrias está situada ao longo da

diagonal produto-processo, e seu processo produtivo está entre um "job-shop" puro e um "flow­

shop" puro.

A figura 1. 1 O relaciona os diversos tipos de produção e algumas características

operacionais importantes.

Uniformidade da Qualidade

Eficiência do Processo

Facilidade do Controle

Programação

Padronização do Produto

Figura 1.1 O - Tipos de sistemas e características operacionais.

Pode-se concluir, portanto, que os sistemas de execução de projetos apresentam grande

flexibilidade de programação, pelo fato das encomendas dos produtos serem em pequenas

quantidades, quando não unitários. Por outro lado, o sistema deve contemplar equipamentos

versáteis, sistema de planejamento e controle integrado e mão-de-obra especializada, para um

desempenho eficiente.

Ao contrário, nas linhas de montagem balanceadas e processos contínuos, a flexibilidade

de programação é menor, pois os produtos padronizados devem ser fabricados repetitivamente a

uma produção constante. Neste casos, a utilização dos equipamentos é mais efetiva e o controle

do processo pode se dar quase visualmente, ao invés de ter como base um sistema integrado de

informação, tanto para materiais como para execução de tarefas. Em relação ao controle de

-14-

qualidade pode-se afirmar que nos processos contínuos, os mesmos poderão ser "normalizados

igualmente" para todos os produtos, enquanto que nas tarefas para execução de projetos, poderá

haver necessidade de "normas particularizadoras" para cada tarefa ou fase do processo,

dependendo evidentemente das especificações do projeto.

1.2.4. A Classificação quanto a Processo-Produto-Homem

Qualquer Sistema de Produção possui três elementos básicos: homem, máquina e produto.

Desta forma a relação triangular que se estabelece entre esses elementos é uma característica

fundamental dos processos de produção.

Tradicionalmente os critérios de classificação e a definição tipológica dos sistemas de

produção não levavam em conta a presença do homem em tais sistemas. Da relação triangular­

homem-máquina, máquina-produto, homem-produto FLEUR Y (1978) pergunta qual das três é a

mais importante dentro do sistema considerando como um todo. A partir daí, distingue três tipos

de sistemas distintos e classifica-os como:

a) Sistema não-automatizado,

b) Sistema semi-automatizado,

c) Sistema automatizado.

O sistema é não-automatizado quando a relação básica para a produção for a relação

homem-produto. O sistema é automatizado quando a relação homem-máquina e a básica para o

processo de produção, e finalmente, o sistema é semi-automatizado quanto as duas relações

estiverem presentes no processo, sendo igualmente relevantes para a obtenção do produto final.

A partir dessas observações, o autor mostra que existe uma relação entre a tecnologia de

produção e o método de organização do trabalho, dentro dos sistemas produtivos. Assim sendo,

nas indústrias onde a tecnologia não é automatizada, prepondera o sistema artesanal, onde a

divisão do trabalho é feita de acordo com as habilidades do operário. Nesses casos, devido à

grande variedade e à alta taxa de mudança de tarefas, atribui-se ao próprio operário a definição

dos métodos de trabalho.

WOODW ARD (1965) observa que neste tipo de empresa e muito dificil estabelecer

métodos para controlar a produção e predizer resultados, e, portanto, as empresas que possuem

sistemas não-automatizados enfrentam grande dificuldade para implantar e manter um sistema de

Planejamento e Controle da Produção. Enquadram-se nesta forma de operação: a indústria naval,

a indústria de equipamentos pesados e as indústrias de produção sob encomenda em geral. Estas

-15-

indústrias geralmente executam projetos, ou seJa, fabricam produtos que eXIgem esforços de

produção onde um conjunto finito de tarefas e executado muitas vezes uma única vez.

Nos sistemas semi-automatizados, a repetitividade da tarefa e uma característica

fundamental, pois somente estes fatos tomam economicamente viável o estudo detalhado e

minucioso das tarefas para a execução do produto. Desta forma, cada tarefa tem a sua maneira de

ser executada, e será considerada como padrão a ser seguido rigorosamente. Nestes casos, o

operário não tem a mesma autonomia do trabalhador dos sistemas não-automatizados,

pois a supervisão e direta e sob pressão oriunda de uma divisão do trabalho, que lhe atribui tarefas

simples e repetitivas com tempos de execução rigorosamente determinados.

Os sistemas semi-automatizados têm, portanto, conhecimento da tarefa a nível de

detalhes, tanto dos movimentos quanto dos tempos e ferramenta! que, associados à automatização

do processo, permitem a fabricação de produtos padronizados, em grandes quantidades e custos

relativamente baixos. As indústrias de produção em massa e de produção de grandes lotes

repetitivos compõem esse segmento.

No sistema de produção automatizado a relação homem-produto praticamente inexiste,

permanecendo as relações homem-máquina e máquina-produto.

O perfeito conhecimento da tarefa a ser executada e o alto investimento em equipamentos

são as características principais desses sistemas, cujo processo fica definitivamente estabelecido

pela escolha dos equipamentos e pelas disposições determinadas para suas instalações.

O trabalho do operário e rotineiro na maior parte do tempo, constando apenas do

acompanhamento e controle das máquinas, porem com capacidade e obrigação de intervenção

imediata, caso algo de anormal aconteça durante o processo, para evitar danos aos equipamentos

de alto custo e aos materiais em transformação. As indústrias de alimentos, químicas,

petroquímicas, usinas hidrelétricas, e outras que basicamente possuem fluxo contínuo de

produção, são típicas deste tipo de sistema.

1.2.5. Classificação quanto ao Planejamento e Controle do Trabalho

Para FLEUR Y ( 1978: 1 07) "e na fase de planejamento que se da a transformação dos

objetivos declarados de produção em especificações sobre os procedimentos necessários para

produzir e controlar o trabalho; assim, o planejamento condiciona a forma de execução e de

controle. Não obstante, as características do processo de planejamento devem ser definidas em

função do tipo de controle que se queira exercer, ou seja, o planejamento e controle se revelam

faces de uma mesma moeda, condicionando diretamente a forma de execução.

-16-

Nas empresas industriais, as características da organização do trabalho ficam definidas

quando o Centro de Decisão estabelece as diretrizes do processo de planejamento e controle do

trabalho".

A figura 1.11 representa esquematicamente a relação entre o Centro de Decisão,

responsável pelo Planejamento Estratégico e Operacional com o Processo de Planejamento e

Controle do Trabalho.

Percepção do

istema Técnico

Teoria Implíci

de Organização

do Trabalho

Percepção do

Sistema Social

Teoria Implíci

de Organização

do Trabalho

Figura 1.11 - Centro decisório e planejamento do trabalho.

Assim sendo o Centro de Decisões define as características básicas do processo de acordo

com sua percepção do sistema social, do sistema técnico e traz implícita uma teoria sobre a

organização do trabalho.

Baseado nesta proposição, o autor define ainda vários tipos e sub-tipos de processos de

Planejamento e Controle do Trabalho, usando para isso o grande envolvimento dos operários no

processo, como variável básica. São três os tipos de processos:

s Processo externalizado;

e Processo semi-externalizado;

• Processo internalizado.

-17-

No processo externalizado, o operário não participa das decisões sobre o planejamento do

trabalho. No processo semi- externalizado o operário participa de algumas decisões, referentes à

sua tarefa. No processo internalizado o operário também e responsável pelo Planejamento do

Trabalho.

Define ainda alguns sub-tipos, dando origem a seis padrões de Processo de Planejamento e

Controle do Trabalho, como visto no esquema da figura 1.12.

-[ Centralizado

{

Pessoal . Descentralizado

Extenializado -[ Centralizado Impessoal .

· Descentralizado

-padrão 1

-padrão 2

-padrão 3

-padrão 4

Semi-externalizado -padrão 5

Internalizado -padrão 6

Figura 1.12- Os tipos de planejamento e controle do trabalho.

1.3. Modelo reduzido de um Sistema de Produção

A seguir será mostrado, passo a passo, como cada um dos recursos mencionados no item

1.1, entra no sistema de produção, assim como suas respectivas correlações.

1.3.1. Fluxo de Recursos (recursos e níveis de recurso)

FORRESTER (1982), no seu modelo reduzido para explicar os Sistemas de Produção,

identifica seis tipos de recursos utilizados: Materiais, Pessoal, Bens de Capital, Pedidos, Dinheiro,

Informação. Cada um desses recursos passa pelo Sistema através de uma seqüência de operações

e níveis que se sucedem alternadamente, conforme a figura 1. 13.

-18-

Q Operação

- Canal de Fluxo

Figura 1.13 - Estrutura básica do modelo.

Os níveis representam acumulações de recursos dentro do sistema, incluindo-se entre

estas, os estoques de materiais, os saldos bancários, o espaço da fábrica, a quantidade de

funcionários, etc. As operações são as atividades que utilizam os recursos, mantendo em

movimento o seu fluxo através do Sistema. Desta maneira, cada operação retira recursos de um

nível, processa-os e transfere-os para o nível seguinte. Duas atividades consecutivas são sempre

intermediadas por algum nível.

1.3.2. O Modelo reduzido em seis redes interligadas

A figura 1.14 mostra apenas uma rede rudimentar, com o fluxo de um único recurso. A

representação de todas as atividades de um Sistema de Produção necessita de seis redes

interligadas, uma para cada tipo de recurso. Para a apresentação do modelo, serão utilizados os

símbolos abaixo, para representar os seis fluxos de recursos existentes:

MATERIAL > PESSOAL ;.

BENSDECAPITAL ........ -> PEDIDOS ··················~ DINHEIRO $ $ $ $ > INFORMAÇÃO s e e e>

As figuras apresentadas a seguir representam as interligações entre cada recurso e as

respectivas atividades e níveis.

-19-

A figura 1. 14 mostra o fluxo de materiais, destacando as três atividades básicas -

Recebimento, Produção, Expedição - separadas pelo estoque de Entrada (Matéria-Prima) e de

Saída (Produtos Acabados). Em Sistemas de prestação de serviços (lojas, cinemas, consultórios,

etc.) o nível de Entrada corresponde à fila de espera para o atendimento, a Produção corresponde

à prestação de serviços solicitado, e a Saída correspondente aos clientes atendidos. Nestes

sistemas não existe o nível de Saída, a não ser em casos excepcionais (por exemplo, pacientes

esperando alta em hospital). Em sistemas de processamento de informações, o nível de Entrada

será o arquivo de dados obtidos, enquanto que o nível de Saída poderá ser um relatório contendo

as conclusões resultantes do processamento daqueles dados.

Mercado Fornecedor

Matérias-Primas Componentes Insumos

Mercadorias Embarc. Passageiros Embarc. Pacientes Fregueses Requerimentos

Receb.

Figura 1.14 - Fluxo de materiais.

Mercado Consumidor

Bens ou Serviços

Mercadorias Transp. Passageiros Trans. Pacientes AU:ndidos Fregueses Arendidos Despachos

A figura 1. 15 apresenta os recursos pessoal e bens de capital que atuam diretamente nos

processos de produção. Esses recursos podem estar em atividade, quando a produção está em

andamento, ou acumulado nos respectivos níveis, nos momentos em que existe capacidade

OCiOSa.

As operações de Recebimento, Produção e Expedição são comandadas por Ordens

emitidas pelos Setores da Programação, os qua1s por sua vez são acionados pelos Pedidos

recebidos dos consumidores.

-20-

Mcn::ado de Trabalho

Bens ou S<mçcs

Mcradorias Tnonop. l'>sApirol T....,._ Paci..i.. Atmdido. FtqpJ...,Alaldido. Despoc:bos

Figura 1.15 - Recursos de pessoal e bens de capital.

O fluxo de Pedidos esta representado na figura 1.16. Nessa rede, os níveis correspondem

às solicitações (Pedidos, Ordens de Compra, Ordens de Fabricação,· etc.) já emitidas e não

atendidas. Deve ser observado que, quando a capacidade do sistema é insuficiente, podem ser

solicitados Serviços de Terceiros para a complementação no nível de produção requerido pela

demanda dos consumidores.

O fluxo de Dinheiro mostrado na figura 1. 17 e conseqüência das transações efetuadas

entre o sistema e seus diversos mercados (fornecedor, consumidor, de trabalho, etc.).

Salienta-se que, enquanto o Caixa e um Nível de Dinheiro, os registros contendo contas a pagar e

a receber são Níveis do Sistema de Informações, pois os registros contem dados e não dinheiro.

-21-

Mercado Fornecedor

Matérias-Primas Compooentcs Insumos

Mercadorias Embarc. Passageiros Embarc. Pacientes Fregueses Requerimentns

Mercado Fornecedor

Matérias-Primas Compooentcs Insumos

Mercadorias Embarc. Passageiros Emqarc. Pacientes Fregueses Requerimentns

Semços Externos

0 Semços Externos

Mercado de Trabalho Fornecedor de Equipamentos

Figura 1.16- Fluxo de pedidos.

8 Fornecedor de Equipamentos

Mercado de Trabalho

r;t1 I

0 Instituições Financeiras

Figura 1.17 - Fluxo de dinheiro.

-22-

Mercado Consumidor

Bens ou Sem~

Mercadorias Trnnsp. Passageiros Trans. Pacientes Atendidos Fregueses Atendidos Despachos

Mercado Consumidor

Bens ou Sem~

Mercadorias Trnnsp. Passageiros Trans. Pacientes Atendidos Fregueses Atendidos Despachos

A figura 1 18 completa o modelo com o Fluxo de Informações. A rede de informações se

destaca das demais, devido a duas particularidades importantes:

a) é a Rede de Informações a malha que interliga todas as redes de um Sistema de Produção,

b) a Rede de Informações começa nos níveis de atividades das outras cinco redes e termina nas

funções de decisão que regulam os fluxos de recursos dessas redes; em outras palavras. os

fluxos de recursos são regulados pelas decisões de atividades, e as decisões nada mais são do

que o resultado do processamento de dados fornecidos pela rede de informações.

Na figura 1. 18 estão salientadas as decisões de Planejamento baseadas em Diretrizes

Administrativas e Previsões de Demandas que orientam as decisões de Programação as quais, por

sua vez, vão comandar as operações e os fluxos de Materiais, Pessoal e Bens de Capital.

-23-

Mercado Fornecedor

Matérias-Primas Componentes

Insumos Receb. -G -==~---+F~ '· E.MP. --=..:==--:-::_,.. Mercadorias Embarc. _

Passageiros Embarc. ~-Pacientes Fregueses

Requerimentos ar

Pagar C~ntasa'

4-+-lK+---1

Contas a Receber

8 0 0 8 Ambiente sócio-

Serviços F omecedor de Econômico Legislação

Mercado de Externos E qui parnentos

Trabalho

O.C.'S- Ordens de compra O.P.'S- Ordens de produção E.M.P- Entrada de matéria-prima E.P .A. - Entrada de produto acabado

0 Instituições Financeiras

Figura 1. 18 - Fluxo de informações.

-24-

Mercado Consumidor

Bens ou

ServiÇ()l;

Mercadorias Transp. Passageiros Trans. Pacientes Atendidos Fregueses Atendidos Despachos

CAPÍTULO 2

ESTRUTURA GERAL DE SISTEMAS DE PLANEJAMENTO E CONTROLE DA PRODUÇÃO

Introduzindo o conceito de planejamento, transcrevem-se as palavras de [ACKOFF,

(1974)]: "Resumindo, pode-se dizer que o planejamento é um processo sistemático que envolve a

contínua avaliação de alternativas e a tomada de um conjunto de decisões interrelacionadas, antes

que a ação se faça, em um momento que se acredita que uma futura situação desejável

provavelmente não ocorrerá, a menos que alguma coisa seja feita e que, sendo tomada a

providencia adequada, a probabilidade de um resultado favorável pode ser aumentada".

Ainda segundo ACKOFF, o planejamento se divide em cinco partes:

1. FINS: Especificação dos objetivos e metas;

2. MEIOS: Seleção das políticas, programas, procedimentos e práticas pelas quais os objetivos e

metas devem ser alcançados;

3. RECURSOS: Determinação dos tipos e quantidades dos recursos necessários, como devem ser

gerados ou obtidos e como devem ser alocados às atividades;

4. INSTRUMENTOS: A definição dos procedimentos decisórios e o modo de organizá-los para

que o plano possa ser realizado;

5. CONTROLE: Definição de um procedimento para prevenir ou detectar erros ou falhas para

evitá-los permanentemente.

O modelo reduzido de um sistema de produção apresentado por [FORESTER, (1972)],

contendo as seis redes de recursos apresentado anteriormente na figura 1. 18. reflete a concepção

de ACKOFF de planejamento e suas fases.

A Figura 2.1. detalha uma estrutura geral da tomada de decisão de sistemas de produção

fabril, composta por um sistema de Planejamento, Programação e Controle da Produção e um

sistema de Previsão de Demanda de apoio ao primeiro. O melhor sistema para uma empresa é

contingência que depende de vários fatores idiossincrásicos dessa organização, mas estruturas

como esta e os subsistemas que representa, são as mais aceitas, inclusive para a utilização de

modernas técnicas computacionais integrando suas partes.

-25-

Planejamento de Recursos de

Longo Prazo

Longo Prazo Planejamento

Médio Prazo 1-~--..-------~.. Agregado de

Curto Prazo Produção 1

Programa ... Planejamento e

Programação da Distribuição 3 Mestrede ~

Produção 5 Planejamento

Programação de Produto

Final 6

de

r;:==::!..l_a:Je;amento ~L-.-c_a_pa...,:;,...id_a_d_e=8 Administração

~ da Demanda 2

A

1

Ordens de Vendas,

Consultas 4 Acompanha/to

.. de fc4-

Materiais 7

Programação . 91

Controle de ...,. Fabricação e ~

Materiais Feedback11

Figura 2.1 -Estrutura do processo decisório.

Controle de -.

Capacidade 1 0

Em [SIL VER & PETERSON, (1984)], encontram-se descrições das partes deste sistema

e seu funcionamento integrado, o que será apresentado a seguir, deixando de lado os subsistemas

ligados à previsão e gestão da demanda, os quais não são objetivos deste estudo.

2.1. Planejamento de Recursos de Longo Prazo

O planejamento de longo prazo é o ponto de partida para o planejamento e controle da

produção sendo, portanto, o ponto inicial para considerações sobre sistemas para este fim.

-26-

Recursos fabris em geral, equipamentos, mão-de-obra especializada e capital para

investimento em estoque, geralmente, não se tomam viáveis a curto prazo. Por isto, as empresas

devem se preparar elaborando planos de longo prazo para dimensionamento de suas capacidades

futuras, através de estudos que possibilitem vislumbrar as dimensões de seus negócios anos a

frente. Fazem parte desses estudos as predições e previsões.

O Essencial sobre Previsão da Demanda Futura

A análise das futuras condições de mercado e previsão da demanda futura são da maior

importância como dados para a elaboração de planejamento de longo prazo. Mesmo em indústrias

que fabricam produtos sob encomenda, onde não se faz nenhum estudo formal de previsão de

demanda, a alta direção pode fazer conjecturas sobre o estado da economia e o seu impacto nos

negócios futuros da empresa e, assim, tirar conclusões importantes para os planos futuros.

Portanto, previsão de demanda está relacionada com a previsão do futuro e, por isto,

apenas uma coisa é certa após a sua elaboração: a previsão deverá estar errada em pouco tempo.

Isto significa que este tipo de estudo deve ter um sistema de controle que detecta a presença

desses erros, possibilitando constantes revisões, novos arranjos e reajustamentos.

Previsões de demanda podem se basear em duas fontes de informações:

1. Dados referentes ao que foi observado no passado - previsão estatística através de

extrapolação;

2. Informações sobre eventos futuros - previsão de julgamento através da ação humana.

Previsões baseadas em modelos matemáticos devem se constituir apenas em um ponto de

partida para a tomada de decisão. A ação humana, através da introdução de dados a respeito das

condições econômicas em geral, impactos de promoções, reações de competidores, opiniões de

marketing e outras, tem fundamental importância. Assim, recomenda-se uma estrutura geral para

um sistema de elaboração de previsões como a mostrada na Figura 2.2.

-27-

Dados

Históricos

/ Possível modificação do

"' \ v modelo e seus parâmetros

Ação ........ Modelo

Humana / Matemático

Demanda Real I ~ Observada

\ v \V

Previsão Cálculo do erro

_ ........ da previsão e ....... de Demanda / atualização es- /

tatística de erro

Figura 2.2. Estrutura de um Sistema de Elaboração de Previsões.

FONTE: [SILVER & PETERSON, (1984)].

Geralmente, quanto ao horizonte de tempo no futuro, a previsão de demanda é

considerada de curto, médio e longo prazo.

4D Curto prazo: em atividades de Planejamento, Programação e Controle da Produção, estão

relacionadas com a Programação da Produção e decisões como as de Controle de Estoques

e Médio prazo: o horizonte de planejamento varia aproximadamente de seis meses a dois anos

Planos tais como Plano Agregado de Produção e Plano Mestre de Produção se baseiam

nessas previsões.

• Longo prazo: serve de base a decisões de natureza estratégica, como ampliações de

capacidade, alterações na linha de produtos, desenvolvimento de novos produtos, etc O

horizonte de planejamento se estende aproximadamente a cinco anos ou mais.

As determinações do que se espera acontecer num certo horizonte de tempo no futuro,

com relação a um certo fator, podem ser classificadas como:

1. Predições ou prognósticos, e

2. Previsões [JOHNSON & MONTGOMERY, (1974)].

-28-

2.1.1. Predições

Procura-se, neste tipo de estudo, construir relações causais no modelo e relaciona-se

principalmente a situações novas e desconhecidas (com grandes incertezas). Exemplos típicos são

a previsão do que vai acontecer, a longo prazo, com a demanda de um produto com relação a um

determinado fator, tomando-se necessária a utilização, em grau razoável, de informações de

natureza mais subjetiva. O futuro a longo prazo, provavelmente irá apresentar eventos que, na

atualidade, não são entendidos muito bem ou eventos completamente inesperados, não podendo,

assim, ser considerado como uma simples extensão do que aconteceu até o presente.

MÉTODOS DE PREDIÇÕES

O método de DELPHI caracteriza bem este tipo de estudo: um grupo de especialistas em

um assunto responde uma série de questionários; as respostas dadas em um questionário são

sumariadas e colocadas a disposição para servir de base ao processo de definição de respostas

para o próximo questionário da série; o processo global é projetado de tal forma que a série de

respostas converge para um consenso que se constitui na predição desejada.

Existem outros métodos como de Pesquisa de Mercado e o de Analogia Histórica e

Análise do Ciclo de Vendas em que se faz a predição para um produto, baseando-se na análise de

dados históricos de demanda e ciclo de vendas de produtos semelhantes.

Estas técnicas são, geralmente, aplicadas para determinações futuras de médio e longo

prazo.

2.1.2. Previsões

A suposição básica nesse tipo de estudo é que as causas que serviram de base para a

geração de demanda no passado continuam no futuro. Essas previsões, portanto, estão mais

relacionadas com a projeção ( extrapolação) de dados passados no futuro. São utilizadas quando

se possuem dados históricos suficientes que permitam uma descrição estatística do fator em

consideração e quando o ambiente que influencia esse fator apresenta características

razoavelmente estáveis e conhecidas, tomando lógica a estimativa do futuro, baseando-se no

passado e empregando-se um modelo matemático.

-29-

MÉTODOS DE PREVISÃO ATRAVÉS DA ANALISE DE SÉRIES DE TEMPO

A seqüência de valores de uma variável em relação ao tempo é denominada série de tempo

(ou serie temporal).

Várias características típicas de séries de tempo são mostradas na Figura 2.3.

Xt Xt

O problema de previsão consiste em estimar os parâmetros desconhecidos do modelo

apropriado de séries de tempo. e, uma vez esses parâmetros tenham sido determinados, projetar o

modelo no futuro para obter a previsão.

Muitos dos modelos usuais para representar séries de tempo são algébricos ou funções

transcendentais de tempo ou alguma composição que combina componentes algébricos e

transcendentais. Por exemplo, se observações são feitas ao acaso com base em alguma

distribuição de probabilidade e se a média da distribuição não varia com o tempo, então o modelo

x1 = a + Et pode ser empregado; se a média da distribuição variar linearmente com o tempo,

-30-

então o modelo de tendência linear Xt = a + bt Et pode ser apropriado; variações cíclicas

podem ser levadas em conta pela introdução de componentes transcendentais no modelo. Assim:

2;r 2;rt xt = a0 + a1 + sen U + a2 cos 12 + Et

pode ser tomado como base, considerando-se um ciclo de 12 períodos. A

Exemplificando, se â e b são estimativas dos termos "a" e "b" desconhecidos do modelo

de tendência linear, a previsão a partir do final do período t para algum período t + 't , será:

xt =â+b(t+r)

Assim, a previsão simplesmente projeta a estimativa da componente de tendência b , 't períodos

no futuro.

A seguir, serão apresentados os fundamentos das técnicas de previsão que se baseiam nos

modelos de séries de tempo de processo constante ou demanda nivelada, tendência linear e

variação cíclica ou sazonal. Maiores detalhes dessas técnicas e outras podem ser encontradas nas

obras dos autores [SILVER & PETERSON, (1985)], [HAX & CANDEA, (1985)], [JOHNSON

& MONTGOMERY, (1974)] e outros.

MÉTODO DE REGRESSÃO LINEAR

O método de regressão linear adapta algum modelo tomado como hipótese, linear em seus

coeficientes, para as séries de tempo. Para a~ determinações dos coeficientes, adota-se o critério

dos mínimos quadrados.

É usual como método de extrapolação de tendência e se baseia na hipótese de que se a

demanda está continuamente crescendo ou decrescendo, continuará da mesma forma no futuro.

É utilizável para planejamento a médio e longo prazo.

MÉTODO DE MÉDIA MÓVEL

A demanda média pode ser caracterizada pela média de todos os dados passados de

demanda. Tal média poderia ser utilizada como dado de projeção futura numa situação similar à

serie representada pela Figura 2.3 (a), regularizando os efeitos aleatórios dos valores individuais

passados de demanda. Mas, para demandas como as ilustradas pelas Figuras 2.3 (b) e 2.3(g), a

média de todos os dados passados não tem utilidade para projeções futuras de demanda, porque o

-31-

fator tendência é dominante. Para esse caso é necessário obter uma média mais significativa com

o objetivo de se fazer projeções. Um tipo de média móvel configura-se como mais conveniente.

Médias móveis podem ser caracterizadas em dois grupos principais: a) Médias Móveis

Simples (ponderadas ou não); b) Médias Móveis Ponderadas Exponencialmente. São técnicas

geralmente aplicadas para previsões de demanda a curto prazo de itens individuais de alto

consumo.

a) Método de Média Móvel Simples

O método da Média Móvel Simples é apropriado quando o comportamento da demanda

pode ser representado pelo modelo

ou seja, a demanda é constante com um componente de erro aleatório associado ao período t,

tendo-se E ( Et) = O e a variância CJ~ t constante. O parâmetro "a" é desconhecido e sujeito a

mudanças aleatórias de tempos em tempos.

A média móvel simples de N períodos, para o final do período t, é dada pela equação:

(2.1.)

onde Xi são demandas reais observadas no correspondente período. A estimativa de "a" para o

final do período t é, então:

(2.2.)

Demonstra-se que essa estimativa de "a" resulta da minimização da soma dos quadrados dos erros

dos N períodos precedentes. A média pode, também, ser escrita na forma:

(2.3.)

Nota-se pela equação (2.1.) que a média móvel é simplesmente a média das N

observações mais recentes. Quanto maior for N, maior o efeito regularizador sobre qualquer

variação aleatória em valores individuais de demanda. Entretanto, se houver uma mudança no

parâmetro "a", um valor menor de N é preferível, porque assim dar-se-á maior peso aos dados

mais recentes e, portanto, captar-se-a mudança mais rapidamente. Valores práticos de N variam

de 3 a 12 períodos [SIL VER & PETERSON, (1984)].

As médias móveis simples são caracterizadas como ponderadas quando pesos diferentes

são designados para as diferentes observações de demanda utilizadas no cálculo da média. Nesse

-32-

caso, geralmente, os maiores pesos são atribuídos aos dados mais significativos da demanda. por

exemplo, as observações mais recentes.

Em termos de iniciação, é necessário a existência de dados históricos de N períodos

A previsão no final do período t para qualquer período no futuro. é dada pela equação

(2 4).

onde xt. 1 • r é a previsão, feita no final do período t. da demanda no período t + -r ( para -r = 1 .

2, 3, . ).

MÉTODOS DE MÉDIA PONDERADA EXPONENCIAlMENTE

Os métodos a serem descritos nesta subseção, especialmente o método de previsão de

média ponderada exponencialmente para processos constantes, representam a classe de métodos

de previsão mais largamente usada, porque são razoávelmente precisos e computacionalmente

eficientes. Os procedimentos serão desenvolvidos a partir do critério dos mínimos quadrados

ponderados.

a) Método da Média Ponderada Exponencialmente Simples

- Modelo Básico

onde Et é o componente do erro aleatório.

Assumir-se-á que a esperança matemática E ( Et) = O, V ( Et)

variáveis aleatórias distribuídas independentemente.

- Procedimento de Adaptação

(2 5 )

., a-~ e que os erros são

t

A média ponderada exponencialmente simples pode ser deduzida selecionando ât,

estimativa de "a" no final do período t, afim de minimizar a somatória do quadrado dos resíduos

ponderados.

ao

SSE = L d j (xt _ j - ât)2 , O < d < 1

j=O

-33-

(2.6)

onde dj é o peso dado ao (t-j) ésimo resíduo e xt _ j é a demanda real no período (t-j).

Nota-se que, sendo d < 1, o peso dado aos resíduos históricos decresce geometricamente,

assim que se retrocede no tempo. O resultado estimado satisfaz a seguinte expressão:

ât=axt-(1-a)ât-l (2.7)

onde a = ( 1-d) é conhecida como constante regularizadora.

A equação (2.6) pode ser manipulada para:

ât = ât- 1 + a (xt - ât- 1)

ou ât = ât _ 1 + a et

(2.8)

(2.9)

onde ~ é o erro no período t entre a demanda real Xt e a previsão ât _ 1, calculada no período

anterior (t-1).

A equação (2. 9) estabelece que a nova estimativa do nível de demanda e a estimativa

antiga mais a fração do erro mais recente, conforme mostra a Figura 2.4.

~~------------~

â t~

Demanda

t-1 t Tempo

Figura 2.4 - Os componentes de uma demanda constante regularizada exponencialmente.

-Iniciação

Onde existem dados históricos significativos, pode-se usar, simplesmente, a demanda

média nos primeiros períodos como estimativa inicial de "a", aplicando-se a expresso (2.7) após

alguns períodos.

-34-

- Estabelecimento da Previsão

Sendo â1 uma estimativa, no final do período t, do parâmetro "a", onde o último, de

acordo com a equação (2.5), é a demanda esperada em qualquer período futuro, a previsão. feita

no final do período t, para qualquer período futuro ( t+t) é

(2 9)

Se xt.t.u for a previsão no final do período t, da demanda total do tempo t (final do

período t) ao tempo u, então da equação (2.9), tem-se:

xt,t,u =(u-t)ât (2.10)

A escolha da Constante de Regularização a é importante. Essencialmente, a resposta da

previsão às mudanças no parâmetro "a" é uma função do valor relativo de a. Quanto menor a,

mais lenta a resposta. Valores elevados de a causam uma reação rápida não só às mudanças reais,

mas também às flutuações aleatórias. Em geral, o valor de a deve ter valor entre 0,01 a 0,30 e

pode ser calculado pela equação

2 a=--

N+I (2.11),

como mostra [JOHNSON E MONTGOMERY, (I974)].

b) Método da Média Ponderada Exponencialmente Dupla

Teoricamente, a média ponderada exponencialmente simples é imprópria quando um

processo apresenta uma tendência acentuada, necessitando-se de um modelo mais complexo.

- Modelo Básico

x 1 = a + bt + Et (2.12)

- Procedimento de Adaptação

As equações de adaptação do modelo acima são:

â1 = [1 - (I - a)2 x 1 + (I - a)2 (â1 _ 1 + b1 _ 1) (2.13)

b = a -a + 1- b A [ a2 l A A [ a 2 J A

. 1 I-(I-a)2 ( 1 1-1) I-(l-a)z t-1 (2.14)

. -35-

onde a é a constante de regularização simples.

-Iniciação

Iniciando o processo, os valores iniciais de "a" e "b" são determinados através de uma

regressão linear dos dados históricos existentes. Se não existirem é necessário fazer uma predição

para â (O) e b (0). Os cálculos seguintes dos parâmetros. são efetuados através das equações

(2.13) e (2.14).

- Estabelecimento da Previsão

Considerando o modelo tomado como base da equação (2.12), sabe-se que:·

(2.15)

onde xt, t+r é a previsão, feita no final do período t, da demanda no período t + 1.

Também a previsão, feita no final do período t, da demanda acumulada do período t (fim

do período t) ao período u (fim do período u) é:

(2.16).

c) Modelo de Winters de Média Ponderada Exponencialmente para um comportamento

com sazonalidade

[(SILVER & PETERSON, 1984)], entre outros, apresentam o modelo de Winters

segundo o qual a sazonalidade tem um efeito multiplicativo e de forma que a amplitude da

oscilação é proporcional ao nível de venda. Assim:

Demanda~ (Constante+ Tendência) x (Fator sazonal)

- Modeio Básico

De acordo com o critério exposto, pode-se assumir o modelo matemático:

(2.17).

onde

a = Componente permanente,

-36-

b = Componente de tendência,

Ft =Índice sazonal apropriado para o período t,

Et =Variável aleatória independente com média O e variância constante cr2

Assume-se que a estação contenha P períodos e define-se um fator sazonal tal que.

(2 18)

As estimativas de "a", "b" e Ft podem ser feitas, respectivamente, através das seguintes

equações:

ât = a ( ... xt J + (1 - a) (ât-1 + bt-1) Ft-p

onde a, J3, .S são constantes de regularização que podem assumir valores entre O e 1.

-Iniciação

(2.19)

(2.20).

(2.21 ).

Para estabelecer-se um processo de iniciação calculando-se as estimativas â0 , b0 e F0

para o primeiro período do horizonte de planejamento, é preciso separar apropriadamente os

componentes constante e tendência da sazonalidade, como mostra a figura (2.5) [HAX &

CANDEA, (1984)].

Demanda

•

Estação 1

Xt

~·.

Estimativa da linha (a +bt)

············dt· .. :

Estação N Horizonte da Previsão

t

Figura 2.5 -Iniciação do processo de previsão com tendência e sazonalidade.

-37-

Assim, a estimativa inicial do componente de tendência pode ser calcUlada pela fórmula:

A XN - XI b = (N-l)P

O valor inicial para o componente constante pode ser calculado através de:

p - 1 A

âo = xn + -2- x bo

(2.22).

(2.23).

Para cada um dos N.P períodos é calculado um fator sazonal como sendo a proporção

entre as observações reais para o período e a altura do ponto correspondente da linha estimada

(a- bt).

xt Ft = A ' t = 1' ... ' NP

xi -[(P+1)/2- j]b 0

(2.24).

onde Xi é a média para a estação que inclui t e j e a posição do período na estação.

Pela equação (2.24) são obtidos N valores do fator de sazonalidade Ft para cada período da

estação. A média obtida através destes valores e tomada como estimativa para cada período:

_ l N-1

Ft = N L Ft+kP k=O

t = 1, ... , p

Finalmente, o fator de sazonalidade tem que ser normalizado

A p FtO =Ft .-p-

:LF; t=l

(2.25)

(2.26)

Através deste passo, tem-se a certeza de que o fator sazonal produz somente ajustamentos

sazonais, sem aumentar ou diminuir a demanda média.

- Estabelecimento da Previsão

A partir do modelo, toma-se como base:

Xt, t+-. = (ât + b t z") Ft+-r-P (2.27).

Para aplicação desta equação é necessária a estimativa de previsão para o prune1ro

período que pode ser calculada pela equação:

X.tü = (â0 + b0 ) Ftü (2.28)

Após, aplicam-se normalmente as equações (2.19), (2.20) e (2.21).

-38-

2.1.3. Erro de Previsão

Nenhum sistema de previsão produz resultados perfeitos. Sempre haverá uma discrepância

entre a previsão para o período t, diga-se xt , e a observação real para esse período, Xt

Matematicamente, define-se o erro de previsão, como:

(2.29)

CRITÉRIO DO ERRO MÉDIO (EM)

Este critério é baseado na noção de ·que, embora possa ser irreal se esperar que uma

técnica de previsão produza sempre previsões corretas, uma boa técnica produzirá, em média, um

erro igual a zero ou próximo a esse valor. Devido à característica da média, ou seja, erros

individuais negativos e positivos se cancelam mutuamente ao serem somados, esse método é

pouco confiável como controle para minimizar erros de previsões em valores individuais de

demanda.

N

EM = L (xt - Xt-I,t)/N t=l

Sendo Xt - xt-I,t o erro ou desvio da previsão para o período t.

CRITÉRIO DO DESVIO MÉDIO ABSOLUTO (DAM)

(2.30).

Este critério se apresenta como uma solução para a pouca consistência que o EM propicia

na análise, porque o DAM é determinado pelo cálculo da média dos valores absolutos dos erros

de previsão.

N

DAM = L I Xt - Xt,t-l I t=l

(2.31).

Pelo uso de valores absolutos evita-se que erros positivos e negativos, associados a

previsões individuais, se cancelem uns aos outros.

-39-

Demanda

l [ [ [ O X

X - demanda real

O- previsão

DAM é a média dos comprimentos das barras verticais

~-----------------------------------+t

Figura 2.6. Ilustração do DAM.

CRITÉRIO DO ERRO MÉDIO QUADRÁTICO (EMQ)

O EMQ é calculado pela determinação dos quadrados dos erros de previsão individuais

relativos a uma série de dados e, em seguida, pela determinação da média dos quadrados

calculados.

EMQ N

2: (xt - xt-l,t)2

IN t=l

(2.32).

O ato de se calcular o quadrado dos erros penaliza mais os erros grandes do que os

pequenos, além de se evitar o efeito de cancelamento existente no critério do Erro Médio. O

primeiro aspecto é particularmente importante, pois pode-se aceitar um método ou uma constante

de regularização que implique em um DAM relativamente alto, desde que se possa estar seguro,

através de um EMQ relativamente pequeno, que grandes desvios ocorrem infreqüentemente.

SINAIS DE ALERTA PARA ACOMPANHAMENTO DE PREVISÕES

É de se esperar, dentro de certos limites, que o erro de previsão flutue em tomo de zero,

se o modelo e o processo que gera a demanda forem consistentes entre si. Entretanto, se o

processo muda e, assim, invalida-se o modelo, os erros tenderão a ter o mesmo sinal

repetidamente, afastando o erro médio de zero.

Existem dois tipos básicos de ação corretiva que podem ser usados para contornar esse

problema. O primeiro envolve a intervenção humana para fazer mudanças significativas nas

estimativas dos parâmetros ou na forma do modelo matemático em si. O segundo tipo de ação

corretiva, que tende a ser usado em sistemas computadorizados, é alterar a Constante de

-40-

Regularização a, supondo-se que o modelo matemático tomado como base esteja correto. Neste

caso, necessário é, apenas, aproximar o valor da constante ao seu valor ideal, mas desconhecido.

Essa segunda linha de conduta é a essência do modelo de Controle Adaptativo proposto

por Trigg e Leach, além de outros procedimentos que podem ser encontrados na literatura

especializada.

Trigg propôs um coeficiente que pode ser utilizado para controlar erros de previsão,

denominado Sinal de Alerta, definido como:

Zt Tt = DAMt

T t - Sinal de Alerta

Zt -Erro de previsão regularizado no fim do período t

DAMt- Erro médio absoluto regularizado no fim do período t.

(2.33)

Deduz-se que -1 ::;; Tt ::;; 1 tendo, usualmente, valores apropriados entre 0,2 e 0,4 em

termos absolutos. Se o sistema estiver sob controle, o sinal de alerta se situará em tomo de zero.

Se começar a haver erros positivos ou negativos, o sinal de alerta tenderá a assumir valores mais

próximos de + 1 ou -1, respectivamente, para desaparecer as condições de sistema fora de

controle.

Trigg e Leach sugeriram um sistema de acompanhamento e controle contínuo que consiste

em ajustar o valor da Constante de Regularização a à ser usada no período ( t + 1) igual ao valor

absoluto do Sinal de Alerta no final do período t, ou seja, <Xt+I = I Tt j. Isso implica em que,

quanto mais T t é distante de zero, maior a constante de regularização, causando uma resposta

mais rápida do modelo devido ao peso maior dado às observações recentes e assim alinhando o

sistema mais rapidamente com o modelo de demanda alterado. Quando as condições que

perturbaram o sistema desaparecerem, a constante de regularização pode ser restaurada ao valor

normal.

[WIG!IT, (1984)], manifesta-se de forma bastante favorável quanto a utilização desta

técnica. Afirma que é mais visível o uso de um método simples de cálculo de previsões, como o

da média ponderada exponencialmente simples, e a utilização do sinal de alerta para determinar

quando a média não está de acordo com a tendência de aumento ou diminuição da demanda do

que um método sofisticado de elaboração de previsão. Diz ainda que a previsão pode ser

estabelecida e operada cientificamente, mas é melhor utilizada com bom senso e experiência.

-41-

Assim, itens de alta rotatividade devem ter limites de sinal de alerta mais baixos, o que gerará

mais revisões; itens de baixos valores/baixa rotatividade, podem ter revisões menos freqüentes e,

conseqüentemente, seria mais apropriado sinais de alerta mais amplos. Certamente, os limites

podem ser mudados a qualquer tempo durante a operação do sistema. Se estiver havendo

quantidade excessiva de relatórios, os limites podem ser alargados; se, por outro lado, o sistema

estiver muito lento para detectar mudanças, os limites podem ser ajustados no sentido de estreitá­

los.

2.2. Planejamento Agregado de Produção

Elabora-se com base no Planejamento de Longo Prazo, o Planejamento Agregado de

Produção cujo resultado é um plano de médio prazo que estabelece níveis de produção,

dimensões da forca de trabalho e níveis de estoques. O período de tempo usado é de um mês,

podendo ter um horizonte de 6 a 24 meses, dependendo da atividade indústrial. O planejamento é

feito em termos de famílias de itens, isto é, os produtos a serem produzidos não são definidos de

forma a terem um constituição individual e completamente especificada, mas são agregados

formando famílias de itens semelhantes.

2.3. Piano fu1estre de Produção

O Plano Mestre de Produção é o componente central da estrutura global adotada. É a

determinação do plano global de produção para os próximos períodos e, portanto, guia todas as

operações de curto prazo. Basicamente, para a elaboração do Plano Mestre de Produção, toma-se

o Plano Agregado d;; Produção, desagregando-o em uma programação de produtos específicos a

serem produzidos em um período particular e em cada grupo de trabalho da fábrica.

Às vezes, é conveniente que o plano mestre de produção seja elaborado com base em

produtos finais, porém., quando existem diversas combinações de componentes para se obter o

produto, pode ser preferível elaborar o plano com base em produtos de níveis intermediários.

A chave do sucesso de um plano mestre está em se prever com bastante exatidão a carga

de trabalho da fábrica. Muitas vezes isso é feito através da intuição, por exemplo, através do

conhecimento de que a fábrica pode produzir, no máximo, certos números de produtos entre os

diversos modelos existentes na linha de produção da empresa.

-42-

O planejamento intuitivo pode ser adequado para muitas situações, mas existem outras,

como a fabricação sob encomenda, em que é necessário uma abordagem mais complexa. Uma

técnica usual é a utilização de perfis de carga· por setores de fabricação, através da avaliação de

produtos fabricados anteriormente, idênticos ou semelhantes aos solicitados em forma e porte, e

através de estimativas feitas por técnicos especializados. A somatória dos perfis de carga dos

diversos produtos que compõem o plano de produção resultará no perfil de carga da fábrica, por

setor de fabricação, em cada período do horizonte de fabricação. Através deste conhecimento

prévio, os planejadores poderão localizar possíveis gargalos na produção, viabilizando as tomadas

de iniciativas para resolvê-los ou então, estudar um novo plano de produção mais viável para os

recursos existentes.

A atividade denominada Programa de Produto Final, Bloco 6 da Figura 2.1., é relevante

quando o Plano Mestre de Produção não é elaborado com base em produtos finais.· É, muitas

vezes, considerado como uma programação de montagem final, mas pode envolver apenas outras

operações, como embalagem para embarque, pintura e outras de acabamento final.

2.4. Planejamento de Materiais

O Planejamento de Materiais (Bloco 7) é a atividade através da qual é feito o

levantamento completo das necessidades de materiais para execução do plano de produção. Tem

como resultado um plano detalhado de aquisição por meio de compras ou fabricação, envolvendo

todas as matérias-primas e componentes prontos, com as respectivas datas· de recebimento ou

término de fabricação e quantidades.

Esta atividade está estreitamente relacionada com a política de estoques da empresa que

influi fundamentalmente nos resultados desse trabalho.

2.4.1. O Essencial Sobre Controle de Estoque

Segundo vários autores, como [HOLSTEIN, (1968)], [WIGHT, (1984)], [ORLICKY,

(1975)], existem dois métodos fundamentais de controle de estoques de maior importância quanto

à utilização prática:

1. através de um ponto de reencomenda,

2. através da segmentação, em períodos, do status do item em estoque (time phase). •

-43-

TERMINOLOGIA

• STATUS DO ITEM:

São dados que refletem a situação do item em termos de quantidades, definidas a seguir.

• ESTOQUE EM MÃOS (A):

É a quantidade que está fisicamente na prateleira.

• QUANTIDADE PEDIDA (B):

É aquela que foi encomendada, mas ainda não recebida.

G QUANTIDADE REQUERIDA (C):

É a quantidade necessária, levantada a partir de pedidos de clientes, previsões, etc.

• QUANTIDADE DISPONÍVEL (X):

É aquela que reflete a posição do estoque.

X=A+B-C

• PONTO DE REENCOMENDA OU NÍVEL DE REPOSIÇÃO:

(2.34).

É a quantidade de material em estoque que serve de referencia para que seja emitida uma

ordem de obtenção de mais material. Isso deve ocorrer toda vez que o nível de estoque disponível

se iguala ou cai abaixo do nível de reposição.

e TEMPO DE OBTENÇÃO OU PASSAGEM (LEAD TIME):

É o tempo para comprar e/ou fabricar um lote de reposição (tradução de lead time). Inclui

em fabricação: Tempo de Montagem (preparação), Tempo de Trabalho, Tempo de

Movimentação e Tempo de Espera. O Ponto de Reencomenda representa um nível de estoque

suficiente para o consumo durante o tempo de passagem do item.

• ESTOQUE DE SEGURANÇA:

É um estoque adicional para funcionar como reserva visando sanar irregularidades de

abastecimento, devido a pequenas variações de desempenho. É uma margem de segurança contra

o risco do estoque esgotar-se.

e ESTOQUE MÍNIMO:

É um nível de controle inferior usado para chamar a atenção quando os estoques ficam tão

baixos que há riscos de falta de materiais, de forma que, ao ser atingido provoca um estudo da

situação. Geralmente é menor que o estoque de segurança.

e QUANTIDADE POR ORDEM:

É a quantidade adquirida com o objetivo de reabastecer o estoque de forma a atingir um

nível pré-determinado.

-44-

• ESTOQUE MÁXJMO:

É um nível superior de controle que ao ser ultrapassado provoca uma análise da situação.

Geralmente assume um valor pré-determinado acima do resultado da soma da Quantidade por

Ordem e Estoque de Segurança.

Quant.

s I

-------------------------!-------- , -------------Estoque de Segurança I E '. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - i - - - - - - - - - ~ - - - - - - - - - - - - - stoque m1mmo I

'4lllll •• Tempo de Obtenção

(Lead Time)

Figura 2.7. Terminologia de estoque.

tempo

A CLASSIFICAÇÃO ABC DO ESTOQUE

O estabelecimento de estoques de segurança, ponto de reencomenda e outros parâmetros

do sistema de controle de estoques deve ser feito conforme as características dos itens

controlados (consumo e custo). Alguns itens são de alto custo ou são muito importantes e,

portanto, merecem mais cuidados e atenção, enquanto que produtos de baixo custo podem ser

tratados mais rotineiramente. Do ponto de vista técnico, procedimentos de controle de estoques

que são adequados para administrar itens com grande saída, não funcionam satisfatoriamente para

itens com pouca saída e vice-versa. Por esta razão, os itens em estoque devem ser classificados

em grupos que sejam uniformes em relação aos procedimentos de controle a serem empregados.

Visto que o investimento em estoque de qualquer item é proporcional a duas de suas

características mais importantes, o consumo e o custo, é comumente usado o método de

classificação denominado ABC, com base no investimento financeiro anual.

A análise de investimento pode ser feita multiplicando-se a quantidade consumida de cada

peça, durante o ano anterior, por seu custo unitário para achar o respectivo montante anual. Feito

isto para todos os itens, estes devem ser classificados conforme os valores encontrados.

Observações em um grande número de empresas com estoque muito diversificado têm revelado

que uma pequena fração dos itens considerados é responsável por uma alta porcentagem do

investi.ffiento, enquanto que uma grande porcentagem dos itens representa apenas uma pequena

-45-

parcela do valor anual total. Isso sugere classificar os itens em três categorias, denominadas A, B

e C.

Lançando em gráfico a porcentagem acumulada do investimento anual contra a

porcentagem acumulada de itens, os pontos seguem a curva de Pareto (figura 2.8).

Verifica-se que, aproximadamente, 10% do estoque é responsável por cerca de 67% do

investimento anual; esses são itens classe A.

No outro extremo, existe um grande grupo (60% de todos os itens) que contribui com

uma porcentagem pequena (cerca de 5%) do investimento anual; esses são itens classe C.

O grupo intermediário, itens classe B, é mais balanceado e contém uma parcela

considerável de itens (30%) e também representa uma parte importante do investimento (28%) .

• 100 L---===--=--..::::::-··--~-­~ 90 +---~----~- ----: cu :S 80 :

~ 70

.s 60 "" c

'"CI 50 s cu ~ 40

~ 30 <.I ... t:. 20

10

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Porcentagem dos Estoques

Figura 2.8. Curva de Pareto da Classificação ABC.

TÉCNICAS DE CONTROLE DE ESTOQUES POR PONTO DE REENCOMENDA

As técnicas que se baseiam na utilização de um ponto de reencomenda, formam dois

grupos que se diferenciam quanto à freqüência de atualização do status do item em estoque. São:

técnicas com revi.são contínua e técnicas com revisão periódica.

A revisão contínua implica em que o status do item em estoque é sempre conhecido, ou

seja, toda transação (saída, recebimento, ordem de compra, etc.) é seguida de uma imediata

atualização do status. Nesse tipo enquadram-se:

• Controle de Estoques por Encomenda de Quantidade Fixa (s,Q) (1).

• Controle de Estoques por Encomenda ate um Nível Máximo (s,S) (2).

-46-

A revisão periódica especifica um intervalo de revisão que é o tempo que transcorre entre

dois momentos consecutivos nos quais se conhecem os níveis de estoque. Nesse tipo enquadram-

se:

• Controle de Estoques por Ciclo de Reabastecimento (R,S) (3).

• Controle de Estoques por Reposição Opcional (R,s,S).

Controle de Estoques por Encomenda de Quantidade Fixa (s,Q)

Este sistema se baseia no Ponto de Reencomenda, identificado como o nível de estoque

que origina a necessidade de encomendar uma quantidade pré-determinada Q.

A figura mostrada a seguir contem as características básicas que definem esse sistema.

s+Q

s

o

Q - quant. p/ orden Ponto de Reencomenta

Nível de Estoque Máximo

Nível de Reposição

, . Nível de Estoque de Segurança O I

............................................. i... .................... ............................. Nívei'de Estoque Mínimo

--------------------~·--~~--------------------- o 'ollll( L)lllo:Tempodepassagem Lead-Tíme

Figura 2.9- Sistema (s,Q).

(1 ), (2), (3). s - ponto de reencomenda

S - nível máximo

Q - quantidade por ordem

R - período de revisão .

Neste caso, portanto, a quantidade por ordem Q é constante e igual às necessidades (pré-.

calculada) para o abastecimento durante um período de planejamento, sem sobras ou faltas e o

Nível de Reposição tem a dimensão suficiente para abastecer o processo produtivo durante o

Tempo de Passagem. A determinação da quantidade por ordem pode ser feita pelo tradicional

método do "Lote Econômico", em que:

onde

Q=~2RS J.c

Q = quantidade econômica

c = custo unitário de compra do material estocado (custo fixo)

J = Juros de remuneração do capital (período anual)

-47-

(2.35).

R = demanda anual

S = custo variável unitário de uma ordem de compra (custo de preparação)

A dedução desta expressão se faz mediante diversas suposições simplificadoras, tais

como:

1. o consumo é relativamente constante entre os pedidos (ou, o que é equivalente, que o nível

médio do estoque é igual a metade da quantidade a pedir);

2. os custos permanecem constantes;

3. não existem limitações de capacidade;

4. os custos afetados pela quantidade a pedir de um item, são independentes dos custos de

reposição de outros itens;

5. toda quantidade da ordem e entregue de uma só vez.

Estas suposições nunca foram integralmente confirmadas e, em alguns casos, são tão

irreais que Í.!J.validam o método. Entretanto, é útil no caso de itens comprados cuja proporção de

consumo seja relativamente constante.

Um modo melhor de definir as quantidades por ordem, consiste na determinação de uma

freqüência de produção dos lotes que permita obter a taxa de rotatividade do estoque desejada

pela empresa, dividindo-se a necessidade anual total de cada componente por essa freqüência

[BURBIDGE, (1978)].

Necessidade Total por Ano Quantidade por Ordem = Freqüência de Produção do Lote (2.36).

Determinada a quantidade por ordem, calcula-se o Ponto de Reencomenda pela fórmula:

s =(Tempo de Passagem X Consumo Médio)+ Estoque de Segurança.

Um equacionamento teórico mais completo sobre o cálculo da quantidade econômica,

levando em conta a variação de demanda com o tempo, é apresentado por diversos autores, como

[SILVER & PETERSON, (1984)] e [HAX & CANDEA, (1984)], que expõem o método exato

através do algoritmo de Wagner-Whitin, o método heurístico de Silver-Meal e outras

considerações.

A determinação do ponto de reencomenda através de método estatístico também é

exposta pelos mesmos autores mencionados acima.

As mesmas publicações citadas, mostram o critério para determinação de estoques de

segura..11ça, segundo o qual:

· ES =Kcq (2.37).

-48-

~.

onde a.1 é o valor do desvio médio padrão do erro de previsão para o Tempo de Passagem K é

um fator multiplicativo, em cuja determinação consideram-se diversas influencias como qualidade

de serviço ao cliente, aumento do investimento em estoque, etc.

Controle de Estoques por Encomenda ate um Nível Máximo (s,S)

Este sistema também envolve revisão contínua e o reabastecimento é feito toda vez que o

nível de estoque cair a um nível igual ou abaixo do ponto de reencomenda s. Entretanto, a

quantidade por ordem não é necessariamente fixa, sendo encomendado somente o suficiente para

o estoque alcançar um nível máximo S.

Este sistema é também conhecido por Sistema Min-Max, pois o nível de estoque está

geralmente entre um nível mínimos (ponto de reencomenda) e um nível máximo S.

I r----., L----

Disponível s+ Q

s

~ ~Q o

A - ... B - .. Controle tipo (s, Q)

I Em mãos

...

· · · · · · · ··· Disponível

--Em mãos

Ordem colocada na data A e recebida na B

o Tempo

s --------------------,---~-----------------------

s

o

I I L----

L__

A .... L B -Controle tipo (s, S)

I

Q

,.. o Tempo

Figura 2.1 O. Dois tipos de sistemas com revisão contínua

Controle de Estoques por Encomenda Segundo Ciclo de Reabastecimento (R, S)

O procedimento de controle deste sistema é de tal forma que a cada intervalo de tempo R,

convenientemente dimensionado, é feita uma ordem de aquisição de material, suficiente para

elevar a posição do estoque até o nível S.

-49-

s

A Figura 2.11 mostra o comportamento típico desse sistema.

,, '

o . . A:L :B :L: ---fi)llo~ Tempo ;....--...

,~~------R----~,i~-----R----~7/

Figura 2.11 - Sistema (R,S).

Disponível

Em mãos

Controle de Estoque por Reposição Opcional (R, s, S)

Este sistema é uma combinação dos sistemas (s,S) e (R,S). Consiste em fazer uma revisão

da posição do estoque após transcorrido cada período R. Se estiver igual ou abaixo do ponto de

reencomenda s, ordena-se a aquisição de material para atingir o nível S. Se a posição estiver

acima de s, nada deve ser feito até o transcurso de um novo período.

s

s

o

A Figura 2.12 mostra o comportamento típico desta política de controle de estoques.

., I ' I

: T : ~

,, '

~~----R--~v~ __ R __ ~~v __ R __ ~v r 7 7 7

---'lll)il.'llt~ Tempo

Figura 2.12- Sistema (R,s,S).

Disponível

Em mãos

Com base no Sistema (R,s,S) pode-se considerar o Sistema (s,S) como um caso especial

em queR= O.

(Silver & Peterson), (Hax & Candea) e outros autores fazem diversas considerações

teóricas e práticas para determinação de períodos de revisão R e dos níveis s e S de estoques, bem

-50-

como considerações sobre a viabilidade de utilização de um ou outro sistema, com base em um

ponto de reencomenda.

TÉCNICA DE CONTROLE DE ESTOQUES POR "TIME PHASING"

"Time Phasing" significa adicionar a dimensão de tempo aos dados de status de um item

em estoque, anexando informações tanto em datas como em períodos específicos de

planejamento, com os quais as respectivas quantidades estão associadas [ORLICKY, (1975)].

O método do Ponto de Reencomenda foi refinado com a introdução do conceito de

Sistema de Controle de Estoque Perpétuo que amplia a quantidade de informações que

caracteriza o status do item em estoque e ao mesmo tempo o mantém atualizado através do

lançamento de todas as transações que ocorre no estoque.

Como já mencionado, no inicio do item 2.4.1., as informações do status do item em

estoque, podem ser representadas como segue:

1. Quantidade em mãos (A): é o estoque que esta fisicamente na prateleira;

2. Quantidade pedida (B): é a quantidade que foi encomendada mas ainda não recebida;

3. Quantidade requerida (C): é a quantidade necessária levantada a partir de pedidos de clientes,

previsões, etc.

4. Quantidade disponível (X): reflete a posição do estoque.

Tem-se:

X=A+B-C (2.38).

A quantidade disponível é calculada; um resultado negativo significa falta de cobertura e,

conseqüentemente, mostra a necessidade de se colocar uma ordem de aquisição do material.

Assim o status de um item em estoque pode aparecer como segue:

Quantidade em mãos : 30

Quantidade pedida : 25

Quantidade requerida : 65

Disponível -1 O

Associando o fator tempo a estas informações e dispondo-as em forma periodizada, pode­

se representar o status do item como segue:

-51-

QUANTIDADE EM MÃOS PERÍODOS

30 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Quantidade Pedida o o o o 25

Quantidade Requerida o 20 o 35 o o o o 10

Disponível 30 10 10 -25 o o o o -10

Figura 2.13 - "Time Phasing" do Status de um Item .

Desta forma, fica evidenciado que o estoque ficará sem cobertura no 9-º período, devendo

ser desencadeado um processo de aquisição do material algum tempo antes, cuja dimensão

depende do tempo de obtenção desse item. Embora haja cobertura total até o 8Q período, existe

um disponível negativo no 4Q_ período, indicando uma defasagem entre as necessidades e os

pedidos, de forma que estes devem ser programados para um período mais cedo, para dar

cobertura às quantidades no período programado.

Esta forma de apresentação do status de um item em estoque dá ao planejador total visão

da situação, mas, comparado com um processo de revisão contínua normal, é necessário o

processamento de dados com um volume muito maior de informações.

2.5. Planejamento da Capacidade

Uma vez estabelecido o Plano Mestre de Produção e realizado o Planejamento de

Materiais, estabeleceram-se as necessidades de materiais a comprar e a fabricar com suas

respectivas datas de término. Após essas fases, são necessários cálculos detalhados para verificar

acuradamente se o sistema produtivo, em todos os seus postos de trabalho, tem capacidade para

executar o plano.

O Planejamento de Capacidade, Bloco 8 da Figura 2.1. tem como principal função,

calcular a carga de cada centro de trabalho para cada período no futuro, a fim de subsidiar a

administração com informações necessárias para ter conhecimento prévio dos gargalos, promover

ajustamentos de recursos, estabelecer a programação de curto prazo e estimar prazos viáveis para

futuras encomendas.

-52-

Tradicionalmente, o planejamento de capacidade é feito manualmente, usando o Gráfico

de Gantt como gráfico de carga. Contemporaneamente, a partir do desenvolvimento do

processamento de dados por computador, desenvolveram-se duas outras técnicas: planejamento

com capacidade finita e planejamento com capacidade infinita. [WIGHT, (1984)] apresenta as

duas abordagens, resumidas adiante. Desenvolveram-se, também, métodos de alocação de carga,

utilizando uma abordagem estatística.

PLANEJAMENTO COM CAPACIDADE FINITA

Essa técnica requer que a capacidade real no período, de cada centro de trabalho, seJa

especificada previamente e condiciona a alocação de carga até que se atinja, no máximo, essa

capacidade.

Faz as alocações de cargas tanto do começo para o fim da seqüência de operações do

processo de fabricação, como ao contrário.

No primeiro caso, começando-se com a data de execução da pnmerra operação e

trabalhando para frente através do roteiro de fabricação e, portanto, para frente através' do tempo,

estima-se a data de término de cada operação seguindo-se o seguinte procedimento: assim que

uma operação especificada para uma peça chega a um centro de trabalho, deve-se verificar se a

adição do tempo de processamento e montagem para execução da operação não provocará

excesso de carga no centro de trabalho para aquele período; se a capacidade não for excedida a

operação é "carregada", ao contrário, a operação é deslocada para o período seguinte em que a

adição do tempo necessário não ultrapasse a capacidade disponível. Calcula-se o tempo

necessário para a próxima operação chegar no próximo centro de trabalho, adicionando ao tempo

de chegada da operação no centro de trabalho atual, o tempo de montagem e de processamento

da operação atual, tempo de transporte até o próximo posto de trabalho e uma parcela de tempo

correspondente ao que é definido como tempo de espera.

No segundo caso, carregamento a partir da data de término, processa-se com a adição dos

mesmos tempos mencionados anteriormente, somente que a partir do final do processo produtivo

para o começo, ou seja, para trás através do tempo e da seqüência de operações.

Em qualquer dos casos, se não existir capacidade disponível, no intervalo de tempo

necessário para obtenção da peça em tempo, estudam-se as alternativas de alterar a data de

término, as quantidades ou fazer ajustamento na capacidade.

-53-

PLANEJAMENTO COM CAPACIDADE INFINITA

Essa segunda forma de planejamento de capacidade de curto prazo é um método em que a

carga é alocada e acumulada como nos processos anteriores. Difere-se fundamentalmente quanto

ao procedimento de controle do nível da carga, pois neste caso, é alocada para cair no posto de

trabalho/período pré-estabelecidos, sem nenhuma consideração de limitação de capacidade As

sobrecargas ou gargalos, bem como folgas, que invariavelmente ocorrem, são contornadas através

da intervenção humana que promove ajustamentos de capacidade (contratação de serviços

externos, horas extras, etc.) ou retrabalha o programa de produção, alterando datas e/ou

quantidades.

2.6. Programação

O termo programação implica em aprazamento. Deve acontecer em três níveis

Programação no Nível de Planejamento da Produção, Programação no Nível de Emissão de

Ordens e Programação no Nível de Liberação ou Despacho.

A primeira fase de programação é realizada na elaboração do Plano Mestre de Produção,

quando se procura encontrar as quantidades de cada tipo de produto que devem ser fabricadas em

períodos de tempo sucessivos.

A programação no nível de emissão de ordens acontece durante o processo de

planejamento de materiais, que deve funcionar como um sistema de planejamento de materiais e

determinar, com base no Plano Mestre de Produção, quais itens devem ser reabastecidos e suas

datas associadas de término de fabricação e chegada de fornecimento externo.

A programação no nível de liberação da produção é uma fase de prazo muito curto e em

nível de micro-programação. Determinam-se, para cada ordem de fabricação, quando é necessário

iniciar a fabricação e quanto é preciso trabalhar em cada uma das operações planejadas. Isso é

possível pelo conhecimento do tempo de passagem de cada componente, o qual contém o tempo

de processamento e de montagem de cada operação, os tempos de movimentação e espera

existentes entre cada operação.

-54-

2.7. Cor;etrole da Capacidade

O Controle da Capacidade (Bloco 10) tem a função de acompanhar o nível da produção

executada, compará-la com os níveis planejados e executar medidas corretivas de curto prazo, se

desvios substanciais (definidos por limites de controle) forem observados. Um relatório de

fabricação mostrando a produção real, a produção planejada e a entrada real de trabalho para

cada centro é um meio rotineiro de apresentar os dados necessários para o controle.

2.8. Liberação e Realimentação

O sistema todo não funcionará sem um controle efetivo da fabricação através de uma

atividade de coordenação da execução de operações nos postos de trabalho, que permita levantar

os status dos itens fabricados, pontual e acuradamente atualizados, para realimentar o sistema de

informações. Essas necessidades são supridas pela Liberação (Bloco 11 ).

A Liberação funciona, portanto, como um Centro de Controle da Fabricação, executando

os seguintes grupos de atividades.

1. Liberação da Produção, com eventuais modificações no programa recebido da Programação;

2. Liberação das ordens de fabricação de acordo com prioridades e seqüências estabelecidas;

3. Apontamento do início e término de cada operação e cálculo do tempo. Apontamento de horas

paradas, etc.

Sendo um intermediário entre a Programação e a Produção, a Liberação está em constante

contato com as atividades de fabricação, podendo detectar desvios em relação aos planos e

fornecer informações que realimentem o sistema, propiciando condições para replanejar e

reprogramar.

-55-

CAPÍTULO 3

SISTEMAS E TÉCNICAS DE PLANEJAMENTO, PROGRAMAÇÃO E CONTROLE DA PRODUÇÃO

3.1. Introdução

Nesta parte, apresentar-se-ão vários sistemas que, embora estruturados de forma

semelhante à mostrada anteriormente, contem diversos subsistemas operados diferentemente,

dependendo das técnicas utilizadas e dos recursos de processamento de dados usados. Segundo

essa ultima condição os sistemas serão considerados convencionais, quando operados ·

manualmente na sua totalidade (exceto Kanban) e computadorizados quando totalmente operados

por computador. Serão considerados, em ambos os tipos, sistemas destinados ao ~so em

Organizações relativamente complexas que projetam e desenvolvem produtos, convertem essas

concepções de produtos em desenhos para a produção e finalmente os fabricam. Essas

Organizações lidam com todos os problemas de engenharia de fabricação, planejamento da

produção, previsão de cargas, compras de materiais, atividades de programação, fabricação e

montagem, e com o controle de todas essas atividades.

3.2. Sistemas Convencionais

Tradicionalmente, empresas que têm atividades de desenvolvimento e fabricação de

produtos por encomenda e baseadas em previsões de vendas, de forma a caracterizar um regime

de produção intermitente, apresentam um sistema de informação similar ao da Figura 3 .1,

apresentado em [KUSNICK, (1966)].As atividades operacionais estão mostradas à esquerda e as

informações necessárias e seus fluxos à direita; os círculos representam os arquivos de

informações necessárias e os retângulos os procedimentos das funções.

f ' .

-56-

\

,~~~~~~~~~~~~~~

Subsistema ~ para Defini~

do Produto

Relatórios de Materiais e Fabricaçlo

I I

___ , ______________ , I I

Subsistema

Subsistema i.-.:;:=::::..-r~-:",_ Coordenação

I I

I I J.-.L

I I I

das Operações de Fabricação

Figura 3 .1. Sistema de Informações da Produção e Engenharia.

Examinando o sistema de informações em toda a sua amplitude, uma importante evidência

é a existência de relações entre subsistemas formando circuitos fechados básicos de informações,

que propiciam a base para o controle das atividades. Um circuito de informação envolve as

atividades de vendas, cotações, planejamento de projeto/produção e as funções de custo e

estimativas, integrando os subsistemas relacionados com o estabelecimento de preços, prazos de

entrega e plano de vendas. Outro circuito de informação envolve a definição do produto,

englobando atividades de projeto e estudos de métodos e processos; um circuito de informação

de prazo relativamente longo fornece uma estratégia global do controle operacional e financeiro

ao planejamento do projeto/produção. Dentro deste circuito de longo prazo existem circuitos

envolvendo atividades de prazos mais curtos nos quais o controle de produção é realmente

baseado. Um desses circuitos forma a base para a coordenação das operações de fabricação, pela

ligação do controle de ordens e controle de estoques com o planejamento de materiais; outro liga

a função de planejamento de materiais com a de estudos de carga e decisões de comprar x

fabricar; um terceiro flui da liberação através da função de acompanhamento, retomando via

relatórios de atividades e materiais, formando a base para a função de liberação.

-57-

A dimensão da empresa e do departamento de Programação e Controle da Produção influi

fundamentalmente na procura da melhor maneira para programar e liberar a produção. Os

procedimentos para cada fábrica devem ser talhados conforme as suas necessidades. Assim, as

atividades de programação e liberação podem ser feitas pelo mesmo grupo, se houver

disponibilidade de tempo. Contribuições importantes podem ser dadas pelos mestres dos setores

de fabricação, pois conhecem como ninguém o seu pessoal e as respectivas máquinas, podendo-se

delegar a eles a função de designar o centro produtivo para execução de tarefas. Em empresas de

menor porte, a atribuição da liberação aos mestres, às vezes, chega a ser completa.

É extensa a literatura que trata do Planejamento, Programação e Controle da Produção de

forma convencional, podendo-se destacar [BURBIDGE, (1978)], [KOEPKE, (1961)], [MOORE,

(1951)], [O'DONNELL, (1954)], e [ZACCARELLI, (1976)]. Far-se-á uma apresentação para a

administração da produção utilizando-se técnicas convencionais, apoiada em vários autores

citados, principalmente Moore e Zaccarelli.

3.2.1. Informações Necessárias para o PCP

Tratando-se de fabricação intermitente e, dentro deste contexto geral, mrus

especificamente, da fábrica cuja área produtiva esteja organizada segundo a forma de job-shop

fechado, ou seja, a oficina é cativa da sua empresa para produção de sua linha de produtos por

encomenda ou previsão, o método utilizado para o controle da produção é o denominado

"Controle de Ordens". Isso significa que todo tipo de autorização, informação, instrução,

relatório de progresso, etc., são preparados separadamente para cada ordem e identificados pelo

número de ordem associado a ela. É preciso preparar-se instruções para cada operação necessária

para produzir cada parte componente de um produto. Todas as requisições de materiais são

preparadas separadamente e identificadas pelo número de ordem. Todos os materiais em processo

são identificados da mesma forma. Todo parecer de inspeção de controle de qualidade é feito

separadamente para cada ordem. Contabilmente os custos são levantados para cada ordem

separadamente.

Diretrizes de produção para a fabrica só podem ser fornecidas se uma considerável

coleção de informações estiver disponível. Essas informações referem-se aos produtos solicitados

(modelos, quantidades, etc.), os modos segundo os quais podem ser fabricados, os tipos e

quantidades de materiais necessários por unidade, materiais e equipamentos disponíveis, etc ..

-58-

3.2.1.1. lista de Materiais, Desenhos e Especificações

Fábricas que produzem produtos montados, necessitam de informações que os definam

segundo suas formas, quantidades, materiais e outras especificações. Essas funcionam como

dados de entrada no sistema de informações do PCP provenientes do Setor de Engenharia.

LISTA DE MATERIAIS

A lista de materiais para um produto, além de identificá-lo, relaciona todas as partes e

componentes, identificando-as por nome e número. Mostra também a quantidade necessária para

montar uma unidade completa do produto. Como informações adicionais podem conter, ou ter

espaços para posterior preenchimento, legendas que identificam se o componente e fabricado na

própria empresa e armazenando, se e fabricado especificamente para ser consumido em uma

determinada montagem, ou se e comprado e estocado. Numero do desenho, número do fundido

ou forjado que serve de matéria-prima e o número do modelo de fundição podem constar quando

for cabível.

DESENHOS E ESPECIFICAÇÕES

Desenhos de engenharia estão entre os metos mats importantes de se introduzir

informações para o controle de produção e da fabrica. Mostra o projeto do produto em forma

gráfica, descrevendo medidas fisicas, tolerâncias, formas e contornos que o produto deve ter.

Devem ser numerados, sendo prática comum, mas não obrigatória, terem o mesmo número que

identifica a parte componente na lista de materiais do produto.

Especificações são informações separadas do desenho, pertinentes ao trabalho de

fabricação, como instruções de como realizar determinadas operações, testes necessários,

procedimentos de inspeções e outras exigências que não podem ser transmitidas por um desenho.

3.2.1.2. Processos de Fabricação

Todas as partes fabricadas de todo produto devem passar por operações que mudam a

forma inicial de sua matéria-prima. Para tanto, deve ser elaborado o planejamento do processo

produtivo.

-59-

A primeira tarefa e sempre analisar o trabalho a ser feito e identificar as mudanças que

devem ser efetuadas no estado do material.

O próximo passo e dividir o trabalho a ser feito em diversas operações e decidir qual

centro produtivo será usado para realizar cada uma delas.

Finalmente, deve-se decidir a seqüência ideal na qual essas operações devem ser

realizadas, com o devido estudo do ferramenta! a ser utilizado

Todo este trabalho e registrado em impresso próprio conhecido como "Folha de

Processo" onde se mostram todas as operações a serem feitas, as máquinas ou centros produtivos

envolvidos, alem de outras informações a respeito do ferramenta!, tempos de

processamento/montagem, etc. Estudos mais profundos, envolvendo o detalhamento de cada

operação, podem ser realizados e reunidos na "F olha de Operação".

Todos esses dados são arquivados e postos à disposição do controle de produção que os

introduzira na fabrica.

3.2.1.3. Máquinas e Equipamentos Disponíveis

A Programação e Controle da Produção deve estar informada da indisponibilidade de

máquinas e equipamentos provocada por defeitos, programas de manutenção, desativações, bem

como da entrada em operação de novos recursos.

3.2.1.4. Cronogramas de Fabricação

A montagem de produtos relativamente complexos só deve ter inicio, em principio, assim

que todas as suas partes componentes estiverem prontas. Conseqüentemente, os itens terão datas

de inicio diferentes, conforme o tempo de obtenção de cada um. O período de fabricação das

partes componentes devera ter, no mínimo, uma extensão igual ao tempo de obtenção mais longo

Além disso, certas partes podem formar subconjuntos antes da montagem final, de maneira que

todos os subconjuntos precisariam estar prontos antes de iniciar-se a montagem final.

Cronogramas de fabricação são diagramas que ilustram a programação das partes,

mostrando as datas de inicio e termino das diversas fases. A Figura 3 .2 ilustra a idéia.

-60-

1

I A 2 I

3

I B 4 .i Montagem Final

5

6

I c 7 I

I I I I I I I I I I I o 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Semanas

Figura 3 .2. Cronograma de Fabricação.

A, B, e C são subconjuntos que, com a parte 5, entram para a montagem final do produto.

A escala mostra o tempo que cada trabalho gasta e os períodos de início e término. Estes

cronogramas são estreitamente relacionados com o tempo de passagem das partes, de maneira

que podem ser reestudados alterando-se esses tempos.

Existem técnicas mais aprimoradas, como os grafos de programação e as técnicas de

caminho crítico, para auxiliar na elaboração de planos de fabricação.

3.2.1.5. Tempos de Operação, Montagem e Improdutivos

Tempos de operação, são aqueles necessários para a execução de cada operação em uma

peça. Existem diversas técnicas para calculá-los, tais como:

1. através de tempos sintéticos;

2. cronometragem;

3. estimativas por pessoas experientes;

4. experiências anteriores,

que podem ser utilizadas com as devidas considerações que cada método requer, para o

estabelecimento de um tempo padrão para fabricação.

-61-

Tempo de montagem é o tempo consumido para colocação na máquina de ferramentas,

dispositivos e materiais, bem como para as suas retiradas.

Tempos improdutivos são aqueles que são perdidos por outras causas que não as de

montagem. Podem ser calculados através de processo estatístico, baseando-se em experiências

anteriores, de forma a estabelecer-se um índice que permita calcular o tempo efetivamente

disponível.

Deve-se fazer estimativas dos prováveis tempos improdutivos, de montagem e de

operação. Na prática, todos variam continuamente. Dificilmente acontecem os tempos estimados,

mas o estabelecimento de tempos cada vez mais prováveis é fundamental para o bom desempenho

das funções do Planejamento, Programação e Controle da Produção.

3.2.1.6. Informações sobre Materiais

É de fundamental importância o acesso da Programação e Controle da Produção às

informações que definam: a identificação do item, como nome, código, etc.; status do item, tais

como quantidade em mãos, quantidade pedida, quantidade requerida, quantidade disponível;

política de estoques, tais como quantidade por ordem, ponto de reencomenda, tempo de

obtenção, etc.; procedência do item: fabricado ou comprado e outras.

E também importante o conhecimento dos índices de sucateamento por defeito dos itens

fabricados.

3.2.1. 7. Plano de Produção

Planos de produção, como fonte de autorização para produção, são programas emitidos

periodicamente para um dado intervalo de tempo, aprovados pela alta administração da empresa.

Constituem-se em uma informação fundamental que autoriza a operação de todas as instalações CJ

produtivas de uma empresa durante um determinado período, e especificam quantidades de

produtos a serem montados em determinados. períodos compatíveis com a capacidade da fabrica,

devendo ainda, incluir a ·fabricação de partes componentes e subconjuntos, se houver alguma

forma de solicitação.

Os fatores importantes na elaboração do plano de produção são:

• plano de vendas;

• capacidade produtiva;

-62-

• disponibilidade de matéria-prima no mercado;

• recursos financeiros da empresa.

O plano de vendas é baseado nos pedidos recebidos e prováveis de produtos especiais e

no estabelecimento do que a empresa pretende vender de produtos padronizados no período,

através de uma previsão de demanda realizada por alguma das formas apresentadas no capitulo

anterior.

A capacidade produtiva pode ser uma forte restrição à execução de um programa de

produção, porque esta relacionada com as máquinas e pessoal disponíveis. Geralmente, em

fábricas de nível médio/grande, a capacidade efetiva diária/turno é calculada por setores

compostos de máquinas que executam o mesmo processo e de porte aproximadamente iguais,

multiplicando o número de máquinas do setor pelo número de horas de trabalho efetivo. Este é

igual ao número de horas da jornada menos uma porcentagem, determinada estatisticamente, de

tempos perdidos com ausências de operadores, defeitos de materiais, etc .. Com base nesse valor

calcula-se a capacidade por período, em cada turno, para todos os setores da fábrica.

Por outro lado, conhecendo-se o cronograma de fabricação de um produto e os tempos

das operações necessárias para cada parte componente que o compõe, determina-se a carga de

trabalho por período ao longo de seu ciclo de fabricação. Somando- se as cargas de trabalho para

todos os produtos nas quantidades determinadas pelo plano de produção, calcula-se a carga de

trabalho total por setor, que representa a capacidade necessária para a execução do plano, por

setor.

Graficamente, obtém-se resultados como os representados pela Figura 3.3.

-63-

Capacidade

I I

I Produto C Lote l J

ProdutoB

I Prod. A

I I

I Peças de Reposição

I

I I I Serviços de Terceiros Lote4 Prod. c

Produto C I

I Lote 2

Produto C

Lote 3 Produto B Lote 3 Lote l

I I Lote l Prod. B Lote 2

I I I I

Figura 3.3. Capacidade Necessária.

Capacidade

~Efetiva

Períodos

Confrontando-se a capacidade efetiva com a necessária, faz-se o estudo da viabilidade do

plano com razoáveis condições para verificação da existência de sobrecargas em algumas seções.

Estas, se existirem, poderão ser sanadas com aumento de capacidade ou reprogramação de

algumas encomendas.

3.2.2. Determinação das Partes e Necessidades de Materiais - Emissão de Ordens

Uma vez recebido, o pedido do cliente é adicionado ao plano de produção. A seguir,

ordens de fabricação devem explicitar os tipos e quantidades dos itens a fabricar e materiais que

devem ser usados. Além disso, as fábricas geralmente possuem peças prontas disponíveis em

estoque, assim como matérias-primas. Diante disso e da impossibilidade de se considerar que o

estoque estará em um nível que possa atender aleatoriamente qualquer requisição, é necessário

fazer um estudo para determinar a quantidade necessária de cada item que entra na composição

de cada produto, que compõe o plano de produção.

Este processo, conhecido por "explosão", converte o plano de produção em ordens de

fabricação e ordens de compra com datas definidas de término e recebimento, respectivamente.

Compreende a execução de diversos trabalhos, tais como:

1. Cálculo da quantidade líquida de cada item. As fontes de informações para a execução

dessa tarefa são: a Listas de Materiais de cada produto e as informações sobre o estoque

contidas, geralmente, em arquivos de fichas. Envolve a tomada de decisão da questão

-64-

comprar x fabricar e, em se utilizando a técnica de controle perpétuo, o cálculo da quantidade

disponível através da formula:

Quantidade disponível= Quantidade em mãos + Quantidade pedida- Quantidade requerida.

A quantidade necessária bruta (quantidade da lista) entra como quantidade requerida,

somando-se às outras que já estão reservadas para atendimento de ordens determinadas através

de anotações apropriadas. Um resultado negativo denotará a necessidade de uma ordem de

aquisição para dar cobertura ao estoque. A qu~tidade que toma nulo o resultado é a

quantidade líquida necessária. Um resultado positivo indica que a cobertura permanece, mesmo

adicionando-se a quantidade da lista como quantidade requerida e reservada para a ordem em

estudo. Para os itens fabricados é necessário também fazer o levantamento das necessidades de

matérias-primas.

Nesse estudo, os itens controlados por alguma política de estoques em que se aplicam

pontos de reencomenda ou revisões periódicas não são analisados, contando-se sempre com

abastecimento garantido.

2. Aprazamento das ordens. Definidas as orden~, é necessário determinar a data em que

deverão estar concluídas. Isso é feito através do conhecimento do cronograma de fabricação

dos produtos e do tempo de obtenção de cada item.

3. Estudo da carga. Conhecidas as datas de término e os tempos de obtenção, faz-se uma

programação de ordens de fabricação com o objetivo de se ter uma avaliação detalhada da

carga de trabalho nos diversos centros de trabalho da fábrica.

4. A Emissão das ordens de compras de materiais.

Quando for necessária a aquisição de matérias-primas especiais para fabricação de peças

ou componentes prontos para a montagem, o setor de compras devera ser informado sobre os

materiais necessários e receber solicitações para comprá-los através de requisições, cada qual

apresentando uma data prevista para a entrega, que seja igual, ou talvez alguns dias mais cedo, à

data de início planejada para o processamento.

-65-

5. Emissão das Ordens de Fabricação

Estabelecidas as datas de término compatíveis com a capacidade efetiva da fábrica, são

preparadas as ordens de fabricação. Em produção intermitente, é comum a ordem por

componente com alguns documentos associados a ela, de forma a se prestar como uma fonte de

informações de produção e como documento de registro de dados de produção.

Uma grande parte das informações que aparecem na ordem deve também ser repetida em

outros documentos usados na fabricação. Utilizando um método adequado de duplicação, é

possível produzir documentos em jogos com várias vias. A lista que segue dará idéia dos diversos

documentos usuais, originados a partir de uma matriz.

NOME DA VIA _jl UTILIZAÇÃO I !i~==================================~ I

Ficha de Acompanhamento I Fica no escritório central e nela são anotadas as informações

Ficha de Liberação

Ficha de Inspeção

Ficha de Custo

Etiqueta

Requisição de Material

Ficha de Entrega

' recebidas sobre o estágio da execução da ordem de fabricação.

Fica com o liberador para programar a distribuição das ordens na fábrica.

Para o uso do Controle de Qualidade.

~ É enviada à seção de custos, para que nela seja feita a acumulação i das informações sobre custos de mão-de-obra e material.

Destina-se a identificar o material.

É usada para retirar o material do almoxarifado, e para fazer o lançamento da saída do material no fichário de controle de estoques.

É usada para dar entrada do produto, ou parte acabada, no almoxarifado e para fazer o respectivo lançamento no fichário de

! controle de estoques.

Requisição de Ferramentas I É usada para requisitar e controlar o uso de dispositivos e I ferramentas.

Ficha de Mão de Obra

11 Ficha de Movimentação

É usada para autorizar a execução de cada uma das operações da ordem de fabricação e para anotar o tempo gasto na execução. É feita uma ficha para cada operação.

I É usada para comandar o trabalho dos movimentadores de I! material na fábrica. É feito uma ficha para cada operação.

Figura 3.4. Documentos de uma Ordem de Fabricação.

-66-

3.2.2.1. A Função Integradora da Émissão de Ordens

Como foi visto o sistema de Emissão de Ordens deve executar toda a programação do

trabalho em detalhe. Tudo o que deve ser feito com o produto, desde a requisição de materiais até

a entrega no estoque de produtos acabados ou à expedição, deve ser planejado. A emissão de

ordens é fundamental na programação, porque tem relação direta com um conjunto de funções

associadas e até mesmo sobre o exercício da autoridade na administração da produção. Basta

citar, por exemplo, que a emissão de ordens trata da interrelação entre as atividades necessárias

para completar um produto. Evidentemente esta atividade é mais ou menos dificil, dependendo do

tipo de produção da empresa.

Em empresas com produção contínua esta atividade se desenvolve de modo mais simples,

já que os produtos são em pequeno número e seu processamento é conhecido em detalhes "a

priori", bem como os requisitos de qualidade e o balanceamento da linha. O Sistema de Emissão

de Ordens planeja basicamente as requisições de ferramentas e materiais para preparação da linha

e as fichas de identificação do lote e movimentação, quando ela existe.

Em empresas com produção intermitente repetitiva, muitos dados necessários à

preparação são também conhecidos com boa antecipação, já que os produtos são padronizados;

os métodos de operação, tempos e roteiro são bem conhecidos e muitas vezes há materiais, peças

e/ou componentes de uso múltiplo com estoque intermediário, que facilitam a coordenação do

trabalho.

Em empresas que trabalham com produção intermitente sob encomenda a tarefa de

emissão de ordens é das mais complexas, pois não há, em princípio, nenhuma repetitividade. Tudo

o que deve ser feito o é pela primeira vez de uma maneira geral.

Em produção para grandes projetos, a emissão pode ser feita a partir do planejamento e

programação e das especificações das atividades da rede de eventos. Neste tipo de produção fica

di:ficil estipular um procedimento muito padronizado a ser seguido, pois as características das

atividades divergem bastante dentro de um mesmo projeto, e mais ainda se considerarmos

projetos diferentes. A requisição de materiais pode ser uma atividade da rede ou pode necessitar

um planejamento separado, o mesmo acontecendo com a requisição de recursos produtivos,

homens ou máquinas, ou a emissão de ordens de subcontratações das partes.

A figura 3.5, representa as relações entre a função de emissão de ordens, com as

atividades que lhe são correlatas.

-67-

.---Ari!uivo de Requisições de Desenhos Inspeção de

e Intruções Técnicas . '""esenhos/I nstru- Qualidade ções Técnicas

·-Ficha de Liberação

Ficha de Inspeção jMov.im entadores

de Materiais

Ficha de Entrega Liberadores

., Ficha de mão-de-obra J>;l

~ Controle

o Central

J>;l Q o Ficha de Acompanhamento •< u-< ~ Máquinas

"" Ficha de Custo (Locais de ~ Trabalho) ""

Requisição de Material Controle de

Almoxarifado Eficiência e Etiqueta

Custos

Ficha de Movimentação Ferramenta!

Fichário de Estoque

-

Figura 3.5- As Interrelações do Sistema de Emissão de Ordens.

3.2.3. Programação

A programação pode ser definida como:(l) a determinação de datas nas quais iniciar e/ou

completar cada evento ou operação que compõe um procedimento; ou (2) a determinação de

quando e onde cada operação necessária para a fabricação deve ser executada.

Mencionou-se anteriormente a necessidade de se fazer uma programação de ordens com o

objetivo de se comparar capacidades. Essa é uma forma de esboçar uma programação, através da

determinação de datas requeridas para as operações e que serve de base para uma programação

mais exata, utilizada por muitas empresas e conhecida por programação de máquinas.

Existem, portanto, dois tipos de programação. A programação de ordens é em grande

parte uma questão de se estabelecer datas para a execução de operações. Estas são escolhidas

depois da consideração da necessidade do item e da possibilidade de se atingir a data desejada.

Assim, se o progresso de uma ordem, através da fábrica, for muito lento diante da necessidade, é

usualmente possível apressá-la, uma vez que outras ordens podem ser postergadas.

Por outro lado, a programação de máquinas é relacionada com a distribuição do tempo

disponível da máquina, em conformidade com as necessidades da programação de ordens, com o

-68-

.....

objetivo principal de determinar a seqüência de tarefas a serem realizadas em cada máquina. O

tempo de ocupação da máquina para realização da operação é, entretanto, necessário, a fim de se

planejar a alocação das ordens na máquina, pois o tempo que uma peça levará para sair de uma

máquina, determina quando estará disponível para a próxima operação em outra e quando uma

máquina em uso estará livre para servir a uma próxima ordem de fabricação.

Mas, por mais rigorosa que seja a elaboração de uma programação, e por mais sofisticada

que seja a técnica para se coordenar os trabalhos para cumpri-la, a exata designação do trabalho

é, geralmente, uma tentativa, quando elaborada com muito tempo de antecedência. Ordens

urgentes podem aparecer e ter que passar à frente das outras designadas para determinada

máquina. Atrasos da produção devido a quebras de máquinas, absenteísmo de trabalhadores e

outras razões causam mudanças nas futuras tarefas de uma máquina para outra. Por causa dessas

circunstâncias, um programa, alocando no futuro tempos de máquina para ordens especificas, é

geralmente uma tentativa até que se aproxime a ocasião para a realização da operação. Assim, a

programação final da máquina ocorre somente a um curto período de tempo antes da execução do

trabalho e pode ser feita por um programador do escritório central, por um coordenador de

distribuição de serviço do Controle de Produção localizado na fábrica ou pelo mestre da área de

fabricação.

Outra forma de programação é a carga de máquina que é a carga de trabalho à frente de

uma máquina, grupo de máquinas ou departamento, resultante da soma dos trabalhos a serem

executados em um período. É estreitamente relacionada com a programação de máquinas uma

vez que a carga de máquina pode ser expressa pelo total de horas de trabalho necessárias para a

execução de várias ordens. Eqüivale, portanto, à programação se a seqüência de ordens for

indicada. A dimensão usual é dias de trabalho à frente, quando se trata de departamentos que

produzem através de operação de máquinas. A manutenção atualizada do total é feita

adicionando-se o tempo de novos trabalhos e subtraindo-se o tempo dos trabalhos realizados,

operando-se sempre com o tempo previsto e não com aquele que foi realmente consumido para

realizar a tarefa.

As técnicas tradicionais para programar ordens e máquinas são os Gráficos de Gantt e os

Quadros de Programação que utilizam a mesma idéia e procedimentos deste, mas são mais

flexíveis, pois se utilizam de cartões que são facilmente deslocáveis. Um exemplo de programação

em máquinas com gráfico Gantt é mostrado na Figura 3. 6.

-69-

DEPARTAMENTO DE USINAGEM

Máquinas 2! feira J!. feira 4! feira 5! feira 6! feira 2! feira 3! feira 4! feira S! feira

Tomo T 1 530-1 534-1 Man. Prev. 535-1

.... I I

TomoT2 532-1 529-3 531-2 532-2 :::::::t ·-- I I

Furadeira- F u- l 528-3 530-3 531-3 I li

Fresa- Fr I 531-1 533-1 535-2 -;;;;y I

Fresa- Fr 2 532-2 530-2 1;;;;;;;'"1

Términos 529 532 530 531 533

Figura 3. 6 - Programação de Máquinas por Gantt.

Como pode-se observar pelas descrição dos procedimentos acima, a programação enfeixa

um conjunto extenso e detalhado de informações, a saber:

o Lista de materiais;

• F olhas de operações;

• Listas de matérias-primas e ferramentas;

s Disponibilidade de matérias-primas e equipamentos;

o Estimativas de cargas de trabalho já programadas para as diversas máquinas e centros de

serviços, ou estimativas dos prazos de execução esperados ou das demoras prováveis em

relação ao andamento das ordens na fabrica;

o Estimativa dos tempos de operação e tempos de preparo para cada peça ou componente.

O fluxo de informações para a programação pode ser visto na figura 3. 7

-70-

Plano de Produção

Rotinas para se determinar as

Info~ sobre o Pedido

de Vendas

'-----------+! necessidades de 141--------' componentes e

Plano de Capacidade

subconjuntos

Planejamento das Situações do Necessidades 1+---------iEstoqúe quanto

(líquidas) ~ ~=~~

Programação a Curto Prazo

Ajustamento da capacidade, cargas datas de entrega e prioridades

Figura 3.7- Fluxo de informações para programação.

3.2.4. A Função Liberação

A função da elaboração do plano de produção está relacionada com o planejamento do

que a fábrica deve fazer em termos de produto e tempo. Este tempo mais amplo é dividido na

etapa da Emissão de Ordens. A função Liberação representa o processo final nessa análise do

plano de produção e esta relacionada com o planejamento das operações em cada centro

produtivo.

A função Liberação e responsável pela decisão de iniciar a produção ao nível de chão de

fabrica, segundo um determinado roteiro e na ocasião programada.

O Departamento de Produção geralmente não tem em sua posse Ordens de Fabricação

para execução futura e não pode, a rigor, exercer atividades de designação de tarefas para as

máquinas. Para isso, o Controle de Produção, a partir de um escritório, comanda diversos

pequenos escritórios situados estrategicamente nas áreas produtivas. Definida, então, como

responsável pelo controle geral das ordens de fabricação, a função Liberação é comandada por

-71-

pessoal que se relaciona diretamente com os postos de trabalho e tem as seguintes tarefas e

responsabilidades:

o Recebimento e Arquivamento de todas as ordens de fabricação e documentos associados;

• Programação do conjunto de trabalhos para Liberação na seqüência mais favorável;

o Emissão de cartões de mão-de-obra ou outra forma de instrução para os operadores;

• Emissão de instruções para os preparadores, definindo que máquinas devem ser preparadas,

para que trabalhos e quando;

e Emissão de instruções relativas à movimentação de materiais entre os centros produtivos;

e Emissão de instruções relativas à retirada e devolução de ferramentas especiais dos

almoxarifados;

o Manutenção de registros de produção.

O liberador executa estas atividades em estreito relacionamento com os mestres. Na

estrutura da organização o liberador pode fazer parte do Departamento de Produção e reportar-se

diretamente ao encar.iegado deste setor. Essa posição, contudo, tem o grande defeito de dividir a

autoridade e responsabilidade pelo cumprimento do plano de produção.

É comum, ao nível da Liberação, a existência da função de "expediter" que são os

acompanhadores das ordens mais urgentes. Eles têm trânsito livre em todos os departamentos e

suas solicitações devem ser atendidas com presteza, pois a sua função é reduzir drasticamente o

tempo de obtenção do item para atender uma necessidade inadiável.

3.2.4.1. A Complexidade da Liberação

BURBIDGE (1983), examina esta questão da seguinte forma:

Na produção do tipo contínuo, a liberação é muito simples, urna vez que os operadores

normalmente fazem os mesmos trabalhos todo o tempo, e não há ordens especiais para a

fabricação de componentes, movimentação de materiais, preparações ou movimentação de

ferramentas a serem organizadas.

Na produção em linha, a liberação pode ser complicada apenas na montagem. A liberação

também pode ser simplificada na produção sob encomenda ou em lotes, se for usado "layout" em

grupo. Com esse tipo de "layout" as máquinas são posicionadas e equipadas com as ferramentas

especiais, projetadas para ter um mínimo tempo de ajuste por preparação.

-72-

A complexidade da função liberação está na produção em lotes, ou sob encomenda. Esta

complexidade é função do "layout" e da grande quantidade de ordens para serem controladas.

Para se ter uma idéia desta complexidade basta relacionar os documentos típicos utilizados pelos

liberadores, para a produção em lotes ou sob encomenda:

1. uma ordem de fabricação para cada componente,

2. uma cópia da ordem conhecida como copia de controle,

3. uma requisição de material,

4. um "cartão de inspeção volante",

5. uma ficha de acompanhamento,

6. cartões de mão-de-obra, um para cada operação,

7. ordem de movimentação de material para cada operação,

8. ordens de movimentação de ferramentas para cada operação.

Cartão de mão-de-obra }

Usando corno ficha de instrução para os operadores e para registrar o tempo gasto e a quantidade produzida.

}Usada para autorizar a movimentação dos materiais entre as operações.

Figura 3. 8 - Conjunto de documentos usado pelo liberador na produção em lotes.

-73-

afins.

A figura 3.8 ilustra a grande quantidade de papeis para controlar esse tipo de produção.

As figuras 3. 9, 3. 1 O e 3. 11, mostram as relações ·~ informações entre a liberação e as áreas

liberadores

Desenhos e lnrtuções Técnicas

Fícha de Movimentçao

Fícha de Material

Fícha de Movimentação (c/ Femunenta)

Figura 3. 9 - A Liberação - Relação com Materiais, Desenhos e Ferramentas.

Ficha de mllo-de-obm

Ficha de mllo-de-obm

Etiqueta (c/. Material e Femunenta)

EJ

Máquinas (Locais de Trabalho)

Figura 3 .1 O - A Liberação - A Relação com o Chão.-de-Fábrica.

-74-

~:wodc ~ cnhos/Instru es Técnicas

Desenhos e de

Instruções Técnicas

Ficha de Liberação Movimcntadores

Ficha de lnspção de Materiais Liberadores Fícha de mão-do-obra

Ficha de Entrega

Controle - Central

Máquinas Máquinas (coot Peça (Locais de Acabada) Trabalho)

'--- Controle de Almoxarifado Eficiência e

Custos

I F=~tal I Fichário de Estoque

Figura 3 .11 - A Liberação - As Relações de Controles.

3.2.5. Os Sistemas de Controle

Os sistemas de controle testam a execução do plano e programa de produção através das

informações coletadas pelo sistema de liberação. Pode-se dizer que todo o trabalho de

planejamento do processo produtivo, de programação e em menor grau, de liberação, são

objetivos difíceis de serem alcançados totalmente, o que torna necessário um acompanhamento da

evolução das ordens, através dos dados coletados.

3.2.5.1. O Controle Central

O Controle Central exerce urna função de acompanhamento que completa o circuito o

qual, dando um aviso antecipado quando a produção real desvia da produção planejada, propicia

condições para aplicação de ações corretivas para que retorne o curso desejado.

O Controle Central desenvolve as seguintes tarefas principais:

• Registro da produção real;

• Comparação da produção real com a produção planejada;

-75-

411 Medição dos desvios;

411 Notificação de todos os desvios excessivos aos elementos responsáveis pela execução dos

planos;

• Informar outras seções e clientes sobre o andamento dos trabalhos na fabrica.

3.2.5.2. Tipos de Acompanhamento

BURBIDGE (1983), relaciona os seguintes tipos de acompanhamentos:

o Controle do Plano de Produção: é a tarefa de comparar a produção real (geralmente a

produção da montagem) com o plano de produção, e as vendas reais com o plano de vendas, e

de informar os desvios do plano à administração de linha para que sejam analisados e

corrigidos.

e Acompanhamento de Ordens: é a tarefa de comparar a data de término real de cada ordem de

fabricação e a data real de recebimento de cada requisição de compra com as datas previstas

correspondentes, e de informar, rapidamente, todas as ordens que estejam atrasadas, de forma

que se desencadeiem a ações necessárias para completá-las.

• Levantamento de Faltas: é a tarefa de comparar a disponibilidade efetiva de materiais e peças,

com as quantidades necessárias para a produção e de informar todas as "faltas" de forma que

possam ser rapidamente supridas.

o Acompanhamento do Plano Diário: é o controle usado no terceiro nivel do controle da

produção, para garantir que os "planos diários" feitos durante a liberação, sejam cumpridos.

o Controle do desempenho dos departamentos: consiste num método usado para avaliar a

eficiência dos diferentes departamentos de produção de uma fabrica, registrando, a intervalos

regulares, o número de falhas em completar ordens na data prevista em cada departamento, e

comparando essas quantidades com os limites de desempenho pré-determinados.

Para o controle de produção especificamente podem ser utilizados três técnicas, a saber:

a) Gráficos de Gantt;

b) Registros Tabulados;

c) Gráficos "Z".

Estes três tipos de acompanhamentos estão ilustrados nas figuras 3.12, 3.13 e 3.14, a

segurr.

-76-

Janeiro Fevereiro Março Abril Maio Junho

MÊS

Domngo,31 Seg. F eira, 29 Quinta-feira, 31 Sábado,30 Terça-feira, 31 Quinta-Feira, 30

Semana Número 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

Produto A 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 /lll/lllllllll/lll/llllllllllll/llll/111! l/ll/1//11/lllllll/111111 1m !II/I

661

Produto E 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45

llllllllllllllllllll/l/l/l/ll//lllllll!llllllllllllllllll/111!!/

Produto c 100 100 100 100 100 100 100 100 100 80 60 10

l/llllllllll/ll/ll/ll/llll/lllllllll/ll/ll/11/ll/lll/lllllll/lll/l/lll

1050

Produto D 50 75 75 75 75 69 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75

l/ll/lllllllllllllll!llllll/lllllllllllllllll/1111111// 92

Produto E 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 44 50 50 50 50 50 50 50 44 50 50 50

/lllll/lllll/lll/lllll!lllllllllll/ll!llllllllllllllllll/11/ll!lllll/1

635

Produto F 1~1~1~1~1~1~1~1~1~

!lll!ll!!l//llll//llllllllllllllllllllll/1 1156

354

1111! ilttiiSi.ld!l~ ..

Figura 3 .12 - Gráfico de Gantt usado para Acompanhamento.

FONTE: BURBIDGE (1983).

Produto A ProdutoB Produto C Produto O Produto E Produto F

Semaru B B B B B B c o c o c o c o c o c o

~ 1l " "" " "" e 1l e "" " "" Númer o e " o e " o o " o e " o " .. " .. " " " " " " " "õ' § [li "õ' §

[li -~ §

[li "õ' § ~ "õ' § [li

-~ § ~ ã " 8 ~ ã ãl " -ª ãl " -ª ã ãl s ã " " -ª ãl s <.> <.> <.>

li: " <.> &í li: " <.> &í " li: P:l <.> &í " li: P:l <.> >< ãl li: " <.> >< " li: P:l :;: >< ãl ~ < ~ ~ < ~ < ~ < Ul ~ ~ < Ul ~ Ul ~

I 50 49 49 - I 45 45 45 - - 100 100 100 - - - - - 50 52 52 2 - 150 140 140 lO 2 100 50 99 - 1 90 45 90 - 200 103 203 3 - - - - - - 100 54 106 6 300 151 291 - 9 3 !50 51 150 - - 135 33 123 - 12 300 100 303 3 - - - - - - 150 47 153 3 - 450 !50 441 9 4 200 47 197 - 3 180 50 173 - 7 400 98 401 I - - I - I - 200 50 203 3 - 600 109 550 - 50 5 250 54 251 1 - 225 51 224 - I 500 IOI 502 2 - - - I - 250 41 244 - 6 750 60 610 - 140 6 300 50 301 1 - 270 44 268 - 2 600 106 608 8 - - - - I - 300 49 293 - 7 900 130 740 - 160 7 350 48 299 - I 315 45 313 - 2 700 99 707 7 - - - I - 350 59 352 2 - 105 140 880 - 170 8 9

Figura 3 .13 - Registro de Acompanhamento Tabular do Plano de Produção.

FONTE: BURBIDGE (1983)

-77-

2.500

Produção Tot f! anual nóvel ~ -!""':: 2.000

/ ~ """' .-~ ~ .....; ~ v ~

y

1.500 ~ ......

.... ~ ~

I 000 ,, ,_,::::. !""'"

500 ,~ lo"""

~ --... ._ Real -- -- -- 1- --- --./ ~ ..

~ r-

Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez

Planejado 215 205 223 218 222 205 220 120 220 220 220 220

Planejado Acwnulado 215 420 643 861 1083 1288 1512 1632 1852 2072 2292 2492

Real 211 201 225 197 241 168 224 119 198 231 227 205

Real Acwnulado 211 412 637 834 1075 1243 1463 1582 1780 2011 2238 2443

T.AM 2017 2153 2150 1998 2093 2160 2189 2250 2307 2385 2401 2443

Figura 3.14- Acompanhamento do Plano de Produção com um Gráfico "Z"

FONTE: BURBIDGE (1983)

3.2.6. Replanejamento e Reprogramação

Causas diversas provocam o desvio da produção em relação à programação. Além de

problemas que freqüentemente ocorrem com operadores e máquinas causando transtornos à

produção, modificações no projeto do produto, alterações nas quantidades solicitadas pelo

cliente, operações necessárias e não planejadas, rejeições pelo controle de qualidade, etc., são

responsáveis por consideráveis trabalhos de replanejamento e reprogramação. Estas causas são

imprevisíveis e, conseqüentemente, medidas preventivas para as suas absorções são impossíveis.

Em fabricas que possuem o PCP centralizado e elabora programações cuidadosas e sem folgas

entre operações sucessivas, o desvio ainda pode ocorrer devido à variação do tempo de execução.

Se forem adotadas folgas para eliminar o problema, elas podem não ser consumidas em todas ou

em uma parte das máquinas, aparecendo dessa forma máquinas fora da programação.

Por tudo isso, planejamento e programação de produção devem ser elaborados como se

tudo fosse acontecer da melhor forma possível e replanejar e reprogramar quando a dimensão dos

desvios for tal que torne necessária a elaboração de novas metas, podendo atingir até o plano de

produção. Sempre que ocorrerem mudanças nos planos, estas devem ser incorporadas aos

documentos das ordens de fabricação e nos instrumentos utilizados em programação e controle.

-78-

Assim, se datas específicas de início e término ou designação de máquinas aparecem de alguma

forma, as fichas de mão-de-obra e de movimentação devem ser mudadas de conformidade com as

novas condições; todos os quadros de programação devem ser revisados, etc.

Replanejamento e reprogramação são, de conformidade com a maioria dos autores, tarefas

de grande monta, devido à grande quantidade de informações que devem ser manuseadas em um

curto intervalo de tempo, e de grau de dificuldade muito maior que a de elaboração dos planos

liDClatS.

3.3. Sistemas Assistidos por Computador

Planejar e programar é fácil; dificil é replanejar e reprogramar . Quase todos os autores

fazem esta afirmativa de alguma forma.

O problema central da programação e controle da produção e harmonizar datas de

término ("datas que devem ser" originadas do pedido do cliente) com datas programadas ("datas

que podem ser" originadas do planejamento das necessidades de capacidades) que estão sujeitas a

mudanças que acontecem por diversos motivos.

O problema, portanto, não é de planejamento e programação, mas de replanejamento e

reprogramação. Fazê-los, plenamente, à medida que as mudanças acontecem, é praticamente

impossível com a utilização de técnicas convencionais.

O sistema de informações composto da forma representada pela Figura 3 .15 coleta e deve

processar uma quantidade muito grande de informações manualmente.

Plano de Produção~---------------------,

Controle de Estoques

Figura 3 .15 - Sistema de Informações de PCP Convencional.

-79-

A ineficiência inerente a esse processamento de dados não permite a integração, vta

planejamento de materiais, das ordens de fabricação com o estudo de carga por um lado, e com o

plano de produção por outro. Conseqüentemente, é dificil acomodar mudanças e produzir

programações viáveis rapidamente

Desde o início dos anos 70, desenvolvimentos significativos têm sido realizados em

sistemas de planejamento, programação e controle da produção. Embora muitas técnicas e

sistemas computacionais tenham sido desenvolvidos para essa finalidade, poucas soluções foram

criadas para integrar e otimizar o sistema global de administração de produção. [WIGHT, (1984)]

relata que o início da aplicação de computador em fabricas americanas aconteceu em 1958 e

ocorreram tantos problemas, que em 1968 haviam mais pessoas descrentes da potencialidade do

computador para aplicação na administração da produção do que em 1958.

O interfaceamento do plano agregado de produção, plano mestre de produção, controle

de estoques e planos de capacidade é uma grande tarefa, que adquiriu condições de ser realizada

através do desenvolvimento de estruturas de funcionamento e recursos computacionais que

possibilitam a integração dos vários subsistemas. Assim é que, a partir da década de 70, as

perspectivas começaram a mudar. A estrutura adotada até hoje mostrou-se eficiente e grandes

avanços da computação, como processamento em tempo real e acesso direto através de terminais

estão consolidados. Nos Estados Unidos, uma campanha nacional, denominada "cruzada MRP",

coordenada pela APICS (American Production and Inventory Control Society) e apoiada pelos

grandes fabricantes de computadores, propagou a técnica de MRP - Material Requirements

Planning - por todo o país durante vários anos. A quantidade de sistemas MRP implantados na

indústria americana cresceu de 150 em 1971 para 700 em 1974 [WIGHT, (1984)]; em 1981,

cerca de 8.000 sistemas MRP existiam nos EUA [SILVER & PETERSON, (1984)].

A abordagem para integração de sistemas de programação e controle da produção por

computador baseada no MRP foi a primeira a aparecer, e enfatiza a minimização dos estoques

com o alcance das datas de término desejadas. A segunda, ainda relativamente pouco definida, é o

Planejamento Hierárquico que enfatiza a minimização dos custos e a eficiente utilização da

capacidade e a terceira é o OPT (Optmized Production Technology).

-80-

3.3.1. Sistema Integrado de Programação e Controle da Produção com Planejamento

das Necessidades de Materiais {MRP)

Sistemas de reabastecimento tradicionais utilizam alguma regra de decisão para tomada de

providências de suprimentos, sendo o aprazamento e a quantidade a ser adquirida de cada item

determinados sob a suposição de demanda estatisticamente independente para cada item.

Examinam-se vários atributos de itens individuais, tais como custo, tempo de obtenção, consumo

passado, mas nenhum considera uma importante característica denominada natureza da demanda.

Contudo, baseando-se na natureza ou fonte de demanda, pode-se definir a melhor técnica para o

controle de estoques. O princípio fundamental que serve como guia para análise da escolha é o

conceito de demanda dependente e independente.

Determinado item tem demanda independente quando não esta relacionada com a

demanda de outros itens.

Inversamente, a demanda de um item é definida como dependente, quando esta

diretamente relacionada com (ou deriva de) a demanda de outro item ou produto. Este tipo de

demanda não deve ser previsto, porque pode ser precisamente determinada através da demanda

dos itens que são a sua única causa.

[SILVER & PETERSON, (1984)], abordando a adoção dos sistemas tradicionais por

empresas que atuam na produção de produtos que envolvem fabricação de componentes e

montagem, aponta as seguintes deficiências:

1. A previsão estatística de um componente é desnecessária. Uma vez que o plano de produção·

para todos os itens no qual é usado tenha sido estabelecido, então as necessidades do

componente, como demanda dependente, podem ser calculadas.

2. Os procedimentos para estabelecimento de estoques de segurança são usualmente baseados em

demanda regularizada, o que é irreal no caso de itens componentes.

3. Sistemas tradicionais são preparados para reabastecer estoques imediatamente. Se uma grande

demanda, que leva o estoque a baixos níveis, for seguida por períodos de inatividade, o

reabastecimento imediato é desnecessário.

4. Quando vários itens são necessários para uma mesma montagem, o controle de estoques

desses itens individuais seriam tratados isoladamente, considerando-se demanda independente.

Esse tratamento pode apresentar uma probabilidade elevada de falta de algum dos

componentes. Por exemplo, para um produto composto por 20 componentes, cujas

probabilidades de sua existência em estoque seja 95 por cento, a probabilidade de que ocorra a

existência de todos os itens disponíveis no estoque por ocasião da montagem é (0,95) ou 0,36;

-81-

isto é, em 64 por cento do tempo pelo menos um dos componentes pode não estar disponível,

atrasando, assim, a montagem.·

[ORLICKY, (1975)] apresenta o MRP (Material Requirements Planning) como uma

abordagem alternativa fundamental para a administração de estoques.

O MRP, conforme Orlicky, consiste de um conjunto de procedimentos logicamente

relacionados entre si, regras de decisões e arquivos de informações (os arquivos podem ser

considerados como entradas do sistema), projetados para transformar um plano mestre de

produção em necessidades líquidas "time-phased" e fazer a cobertura de tais necessidades, para

cada item do estoque necessário para implementar esse programa.

Confrontando as duas formas de controle de estoques, Orlicky diz:

"O ponto de reencomenda baseia-se em partes, enquanto o planejamento das

necessidades de materiais orienta-se pelo produto. O ponto de reencomenda

utiliza dados do comportamento histórico da demanda de um item em estoques,

isoladamente de todos outros itens. O planejamento das necessidades de

materiais, uma abordagem radicalmente diferente, olha o futuro como definido

pelo plano mestre de produção e trabalha com dados que especificam as relações

dos componentes (as listas de materiais) que compõem o produto".

3.3.1.1. O Sistema de Planejamento das Necessidades de Materiais

Antes de descrever a abordagem MRP é necessário adiantar alguns conceitos e

informações que serão utilizados na sua descrição, contidos a maior parte, na publicação

[ORLICKY, (1975)].

LISTA DE MATERIAIS

A lista de materiais é o documento de engenharia que define o produto, relacionando as

partes componentes de cada conjunto e subconjunto. Deve refletir, através de seus níveis de

estrutura, o modo como o material é deslocado para, e do estoque. Assim, em um sistema MRP,

espera-se que a lista de material especifique não só a composição do produto, mas também o

estagio do processo de fabricação. Deve definir a estrutura do produto em termos de níveis de

fabricação, cada qual representando o término de uma fase da produção. A seguir, apresentam-se

-82-

a Lista de Materiais e a Árvore de Estrutura do Produto correspondentes ao projeto de um

pequeno guincho, tomado como exemplo.

M 100 1------ c 100

E 100 /

I 100 R 100

----GlOO

Figura 3 .16 - Guincho CG O 1.

LISTA DE MATERIAL GUINCHO CG 01 NÍVEL O

PARTEN o DESCRIÇÃO QUANT. UNID. NÍVEL c 100 Conjunto do Carrro 1 peça 1

1100 Eixo do Carro 4 peça 2 1200 Roda do Carro 4 peça 2 1300 Estrutura do Carro 1 _2_eça 2

R 100 Redutor 1 peça 1

E 100 Eixo 1 peça 1 G 100 Cabo com Gancho 1 peça 1

1400 Cabo 20 m 2 1500 Gancho 1 peça 2

M 100 Motor 1 peça 1 s 100 Comando Suspenso 1 peça 1

1600 Corda - 3 fios 5 m 2 1700 Botoeira 1 peça 2

T 100 Tambor 1 peça 1

Figura 3 .17. - Lista de Materiais de Vários Níveis.

A árvore de estrutura do produto correspondente a esta lista é mostrada a seguir.

-83-

Nível O

Nível!

Nível2

Figura 3.18- Árvore de Estrutura do Produto.

Nota-se que listas individuais que definem um produto ligadas graficamente, formam uma

estrutura hierárquica piramidal e os níveis se sobressaem. O nível zero corresponde ao item final

e, como regra geral, o nível superior é denominado item-pai do item-componente correspondente

ao nível imediatamente inferior.

Outra observação a ser feita é que, uma vez que a árvore é equivalente ao gráfico de

montagem, qualquer modificação introduzida no processo de fabricação deverá alterar a Lista de

Materiais e a Árvore de Estrutura do Produto correspondente. Assim, no exemplo apresentado,

se o redutor R 100 for fabricado internamente, seus componentes deverão aparecer na listagem

correspondendo a um nível 2 na estrutura.

Ao se organizarem listas de materiais, devem ser observados os requisitos abaixo

relacionados, sem o que não será possível um eficiente planejamento das necessidades:

1. Cada lista de materiais deve refletir perfeitamente o método de produção do item que ela

representa e deve conter a relação completa dos materiais componentes do mesmo.

2. Cada item da lista, incluindo-se matérias-primas, subconjuntos e componentes, deve ser

inequivocamente identificado: cada item deve ter um único número e vice-versa.

3. A lista de materiais deve atender aos objetivos do Planejamento, Programação e Controle da

Produção, através da observância dos seguintes princípios:

a) a lista deve conduzir à previsão de modelos opcionais;

b) a lista deve permitir que o programa mestre de produção seja baseado no menor número

possível de itens finais;

c) a lista deve conduzir o planejamento das prioridades das submontagens;

d) a lista deve facilitar a emissão de ordens;

e) a lista deve ser útil para a programação da montagem dos itens finais;

f) a lista deve ser a base para o custeamento do produto;

g) a lista deve permitir uma eficiente manutenção dos arquivos de informações.

-84-

Enfim, a estruturação da lista de materiais, segundo a árvore de estrutura do produto, é

vital para o planejamento das necessidades de materiais, porque através dela e em conjunto com o

tempo de passagem dos itens, estabelecem-se os aprazamentos precisos das necessidades, das

liberações das ordens e as prioridades das ordens.

ARQUIVOS E BANCO DE DADOS PARA O MRP

Arquivos de informações para sistemas baseados em computador, como o Planejamento

das Necessidades de Materiais, constituem a fundação sobre a qual a superestrutura de aplicação

é construída.

Tradicionalmente, os vários departamentos de uma empresa mantém, cada um, os seus

próprios arquivos, com um método de registro de informações de acordo com as suas

necessidades. Isto, geralmente, proporciona uma considerável quantidade de redundâncias e

duplicações. Um sistema 1'v1RP, pensado como um conjunto de registros de itens em estoque

ligados logicamente, deve ter um único conjunto de arquivos para cumprir as diversas

necessidades nas operações de uma empresa. Isto propicia, além do fornecimento das

informações, a eliminação ou minimização de duplicação de dados, redundâncias, diferentes

versões de arquivos e diferentes níveis de atualização; permite, ainda, otimizar o acesso às

informações e economizar no custo.

Os arquivos de informações para um 1'v1RP devem ser organizados segundo o conceito de

banco de dados e com a utilização da técnica de "encadeamento" de registros e arquivos, que

permite o processamento conjunto de arquivos relacionados. A figura apresentada a seguir ilustra

o conceito de encadeamento.

Centros de Trabalho

Explosão Implosão

Roteiros de Registros de F abri c. Inventário

A A

B B

c c

D D

E E

Figura 3 .19 - Encadeamento de Arquivos.

Lista de Materiais .... ..... : ~--.......... ··::

FONTE: [ORLICKY, J.A., (1975)].

-85-

REPRESENTAÇÃO DO STATUS DOS ITENS EM ESTOQUE

São pré~requisitos básicos para o emprego do MRP que todo item deve entrar e sair do

estoque e estar registrado no banco de dados. Para tanto, estabelece-se e mantém-se para todo

item do estoque, um registro constituído das três partes seguintes:

1. Dados mestres do item (cabeçalho do registro)

2. Dados relativos ao status do estoque (corpo)

3. Dados de subsídios.

Os dados relativos ao status são mantidos atualizados através de lançamentos realizados

periodicamente ou continuamente dependendo da técnica de processamento de dados adotada.

Para áplicação em MRP, àmpliou-se o conceito de controle de estoque perpétuo time­

phased, já apresentado, de forma a adequá~lo a uma demonstração suficientemente clara da

cobertura das neeessidades. Acrescentou--se mais um elemento de status - D - denominado

quantidade planejada para liberação de ordefls futuras ou ordens planejadas.

Desta fofffiã, a equação que determifla à posição do estoque e expandida para:

A=FB4-:0""C=x

~ob ~'os elem€fitos de status são:

• Quantidade em mãos;

• Quantidades encomendàdas ou recebimentos programados;

• Q ... uantidades brutàS necessáriãs: . '

• Quantidades 1íquidàs necessárias;

ó Quantidades de ordens planejadas.

Os conceitos de necessidades brutas e líquidas podem ser sumariamente definidos como

segue:

Necessidade Bruta

E a quantidade do item que devera ser consumida.

Necessidade Liquida

E deterw.inada subtraindo a quantidade bruta das quantidades existentes (em mãos e

encomendadas).

-86-

O registro de um item do estoque no formato time-phased para MRP e exemplificado a

seguir:

PERíODO

Tempo de Obtenção: 3 1 2 3 4

Necessidade Bruta 10 15 75 17

Recebimentos Programados 8 25

Necessidades Líquidas 12

Em Mãos I 72 70 55 5 8

Ordens Planejadas para Liberação 20

Figura 3.20- Registro Time-Phased de um Item do Estoque.

Evidencia-se a necessidade liquida de 12 unidades no 4Q período que requer, para que

exista cobertura, a liberação de uma ordem planejada no 1 Q período, porque o tempo de passagem

é 3 períodos. Se a ordem for de 20 unidades sobrarão em mãos 8 unidades no 4Q período.

INFORMAÇÕES NECESSÁRIAS PARA O MRP

Para o funcionamento do Planejamento das Necessidades de Materiais as seguintes

informações são essenciais e devem estar disponíveis no banco de dados:

1. o plano mestre de produção projetado para o horizonte de planejamento;

2. o status de cada item do estoque. Informações acuradas são essenciais, porque o MRP, em

contraste com as técnicas tradicionais, estabelece o aprazamento dos reabastecimentos, para

manter o nível do estoque o mais baixo possível;

3. o prazo e as quantidades envolvidas em qualquer ordem planejada ou excepcional;

4. previsões de demanda para cada item por período de tempo, ao longo do horizonte de

planejamento;

5. todas as listas de materiais e seus níveis associados;

6. todos os roteiros de fabricação;

7. tempo de obtenção de compra e/ou fabricação para cada operação de todos os itens;

8. informações adicionais eventualmente necessárias, como por exemplo, critério de

dimensionamento da quantidade por ordem.

-87-

DESCRIÇÃO DO PROCEDIMENTO GERAL DO MRP

A chave para o processo completo de Planejamento das Necessidades de Materiais é o elo

entre o item-pai e o item-componente. Existe um único elo lógico entre itens de níveis contíguos

da estrutura do produto, que é a ordem planejada do item-pai a ser liberada e a necessidade bruta

do componente. Estas devem coincidir em quantidades e no tempo, porque o item-componente

deve ser programado para estar disponível na ocasião em que a ordem do item-pai for liberada

para a produção e, portanto, na qual o item-componente deverá ser consumido.

PERíODO

Item-pai 1 2 3 4

Ordem Planejada a Liberar 20 25

PERíODO

Item-componente 1 2 3 4

Necessidade Bmta 20 25

Figura 3 .21 - Relação item-pai e item-componente.

O MRP processa, isto é, faz a denominada "explosão" de necessidades a partir do plano

mestre de produção, de cima para baixo da estrutura do produto, nível por. nível, guiado pela

ligação lógica dos registros dos itens em estoque. As necessidades brutas dos itens dos níveis mais

elevados são processadas contra o estoque (em mãos e encomendados) para determinar as

necessidades líquidas que são, então, cobertas por ordens planejadas. A quantidade e o prazo da

ordem planejada determina, por sua vez, a quantidade e o prazo das necessidades brutas dos

itens-componentes do Pivel imediatamente inferior. Este procedimento é repetido para os

sucessivos níveis inferiores, até que seja alcançado um item-componente comprado que pode ser

matéria-prima ou parte componente. Neste ponto termina a "explosão".

-88-

Um sistema MRP devidamente projetado, implementado e usado efetivamente, funciona

em três áreas diferentes:

1. planeja e controla os·. estoques, avaliando o status de cada item e estabelecendo ordens

planejadas de cobertura automaticamente;

2. planeja as prioridades das ordens;

3. propicía dados para o sistema de planejamento das necessidades de capacidade.

3.3.1.2. Estrutura Funcional do Sistema

[SEW ARD et alii, (1985)], discorrendo sobre a integração e a otimização de planos de

produção e programações, diz que as estruturas de funcionamento de sistemas de Programação e

Controle da Produção, após o advento do MRP, evoluíram no sentido de integrar os outros

subsistemas, a fim de que o· MRP pudesse atingir o seu potencial máximo.

Para ilustrar alguns comentários apresenta-se a Figura 3 .22 (que é uma parte da Figura

2.1).

Planejamento das Necessidade~ de Recursos

/\

\I

Planejamento da Produção

1\

\I

Planejamento Mestre de / ...... Planejamento Preliminar Produção ...... .,

da Capacidade

/~ (Roug-Cut)

\V

Planejamento de Materiais / ' Planejamento das Necessidades ....... / de Capacidade

/\

\I

Controle de Materiais

Figura 3 .22 - Estrutura Funcional de PCP.

-89-

A função de controle de materiais e de planejamento e controle de capacidade foram

desenvolvidas para auxiliar a execução do planejamento de materiais. Estes subsistemas, operados

por computador, é a cura para o maior mal dos sistemas manuais, pois têm grande capacidade de

processamento de dados e permitem suas utilizações para simular, replanejar e reprogramar em

conjunto com o MRP.

Esta estrutura foi apresentada inicialmente por [HOLSTEIN, (1968)] em forma de

diagramas de fluxo de informações, apresentados a seguir em figuras auto-explicativas.

Informações preliminares de engenharia do produto,

fabricação e histórico de '~ '-r:::=pe=rfi=s=de=ca=rga==:::::..J ~

Informações de contabilida­de, Finanças, pessoal e

Tecnológicos

r-------~~------~

Planos de Produção Capacidades Necessarias

Planos de Capacidades

Previsão de demanda de longo prazo e análise

de mercado

Este processo transforma as previsões de vendas em um plano agregado de produção e capacidades necessarias para dar cobertura ao plano.

Essas necessidades entram no processo de orçamento.

Quando não existe a disponibi­lidade de capital necessário,

\...os planos devem ser revisados.

Informações sobre o desempenho da fábrica,

estoques, etc.

~Níveis da Força de Trabalho Ampliações e

Níve1s do Inventário Agregado

Figura 3.23 -Fluxo de Informações para Planejamento de Longo Prazo.

-90-

Informações de Engenharia do Produto

e Fabricação

Planos de Capacidades

.. I

Informações sobre Carga de Trabalho e Tempo de Obtenção (1)

{1) Tempo de Obtenção: Tradução do Termo "Lead Time•· Tempo de Obtenção • Tempo de Montagem +Tempo de Trabalho + Tempo de Movimentação +·Tempo de Espera

Previsão de Venda!

Geração da Carga Agregada ...

e Análises

Processo de Elaboração do Plano Mestre

l

Plano Mestre de

Produção

A composição com previsões e ordens de clientes

varia de empresa pra empresa. Algum programam ordens adiantadas de clie

outras somente ordens firme e ou uma combinação de ambas

Ordens de Clientes

Status dos Estoques

Programação aproxim para produção de prod

finais

ada utos

Figura 3.24- Fluxo de Informações para Geração do Plano Mestre de Produção

Plano Mestre de

Produção

t Planejamento lnformacões sobre

de Engenharia do Produto Materiais e Fabricaçao

t Necessidades status de Estoques de Liquidas de Componentes

Materiais Subconjuntos

Planejamento t da Capacidade ____.

Processo de Informações sobre

Programaçao de Curto Prazo Ordens de Clientes

Controle da Capacidade t Informações sobre Carqa de Máquinas, Status de Proarama de

Ordens de Fabricaçao, Curto Prazo

etc.

Figura 3.25 -Fluxo de Informações do Planejamento e Programação de Curto Prazo.

-91-

~ r--;:;P.-:Ia-=n-=-eJ;::. a-=m=-=e-=n7to=-d7 e::;

Longo Prazo ~

j ~~ Statu

~~ç Status da Fábrica

Previsão de Demanda Futura

Controle de Carga Máq .• Real. Atrasos

Estimativa de Carga Máq Estoques f Plano deProdução

Planejamento de Capacidad (Curto Prazo)

'tatus de OF e

as e Mão-de-Obra __..

Programação de Curto Prazo

1-::::- I c:±J1 =I r±J~ ~::--

~~--§] Cargas

Capacidade~ Máquinas e

Mllo-de-Obra

liberação e Controle do Chã'4'....:~~--­de Fábrica

Prioridades, Cargas e Datas de Término

Figura 3.26- Fluxo de Informações de um Sistema de Planejamento e Controle da Produção.

Analisando a Figura 3.26, começando pelo alto, as previsões de longo prazo são

transformadas em planos de capacidades para servir de guia para o plano mestre de produção. O

termo "guia", nesse contexto, significa o conjunto de limites dentro dos quais podem se

desenvolver planos de produção.

Na parte inferior, no horizonte de curto prazo, as atividades de programação, liberação,

planejamento de capacidade e controle de estoques são altamente Í.'lterrelacionadas.

As prioridades definidas pelo MRP e as cargas alocadas através da programação de curto

prazo, propiciam uma visão antecipada das condições que se podem desenvolver na oficina; essas

condições poderão ser acompanhadas e dirigidas através das atividades de coordenação das

ordens de fabricação e planejamento das necessidades de capacidade. As informações do controle

de produção relacionadas com a liberação, com as escalações de operações e prioridades, e o

status das ordens de fabricação individuais, podem sinalizar situações que o planejamento e a

programação não tomaram cuidados e que requerem ação imediata. Adicionalmente, as

informações coletadas pela liberação podem ser usadas, em termos de programação de curto

-92-

prazo, para comparar tempos de passagem, cargas, eficiência da fabrica, desempenho real contra

o planejado em termos de tempo de processamento ou produção esperada e, então, revisá-los se

necessário.

3.3.1.3. Funcionamento Passo-a-Passo de um Sistema Integrado

O subsistema de MRP é a parte central do sistema. Recebe informações de entrada e libera

informações de saída que alimentarão os outros subsistemas. A Figura 3.27, mostrada a seguir,

ilustra o que foi dito.

Itens de Demanda Plano Mestre Independente de Produção

~ ~ Transações do ..... ·Arquivo de Dados~ ..... SistemaMRP / ( Arquivo da Estru-J

Estoque ,

do Estoque j , ..... L tura do Produto

Ordens de Compras / ....

Planejamento de Prioridades I/ .....

Integridade das Prioridades / ....

...,.. Para o planejamento Programa de Ordens /

" das necessidades de Planejadas .... capacidade

Controle de Desempenho / .....

Relatórios /

Planejadas ....

Figura 3.27- Sistema MRP: Relações Entrada-Saída.

FONTE: [ORLICKY, J.A., (1975)].

Assim, além das informações existentes no banco de dados, o MRP recebe as informações

referentes à composição do programa de produção para um determinado horizonte de

planejamento.

-93-

"Um Plano Mestre de Produção é para um sistema MRP o que um programa é para o

computador O plano mestre de produção é, tecnicamente falando, apenas uma das três principais

fontes de entrada de dados para um sistema MRP, mas enquanto as outras duas, status do estoque

e estrutura do produto, fornecem dados de consulta para o processo de planejamento das

necessidades de materiais, o plano mestre de produção constitui-se nos dados de entrada que o

conduz" Estas considerações, feitas por Orlicky, refletem a importância do plano mestre de

produção que é definido pelo mesmo autor, como um demonstrativo das necessidades de 1tens

finais, por período e quantidade

Ordens e/ou previsões para demanda externa de itens em estoque, são, tecnicamente,

partes do plano mestre de produção Embora não sejam relacionadas em documento formaL

existem no respectivo registro do item as programações de suas necessidades brutas.

Freqüentemente, é importante converter as quantidades expressas no plano mestre de

produção em capacidades necessárias aproximadas. Esse tipo de plano de capacidade "rough cut"

pode ser elaborado rapidamente para verificar se o plano mestre é viável Para execução dessa

tarefa, um arquivo de computador possui perfis de carga padrão para áreas importantes do setor

produtivo para cada produto, obtidos a partir das informações existentes no banco de dados do

sistema ou elaborados pelo setor de engenharia através de estimativas para o caso de novos

produtos. O resultado obtido através da soma das cargas de todos os ítens pode ser mostrado em

tela na forma gráfica . Analisando-se as cargas para os diversos setores é possível procurar um

rearranjo, se estiver acontecendo uma distribuição de carga com altos e baixos em relação a

capacidade efetiva. Assim, é possível chegar a uma distribuição mais regular, possivelmente com

alguma reprogramação no plano mestre de produção, estabelecendo-se um plano viável para os

recursos existentes na fabrica e, se necessário, prevendo-se as necessidades de capacidades

externas.

Obtido um plano mestre de produção, este é "explodido", obtendo-se um plano de

necessidades de materiais que, em resumo, é um conjunto de ordens de fabricação e compras com

datas de término e quantidades determinadas.

O sistema MRP usado para executar a "explosão" e insensível a eventuais restrições de

capacidade que possam existir para a execução do plano mestre de produção. Sua função é

determinar quais materiais e componentes são necessários e quando. É preciso, portanto, um

subsistema que faça uma verificação minuciosa da capacidade de fabricação necessária para cada

posto de trabalho. Esse é denominado subsistema de Planejamento das Necessidades de

Capacidade que, funcionando em "loop" com o MRP, permite fazer simulações de

-94-

implementações de planos mestres de produção. Isso é mostrado na Figura 3 .28, através de um

diagrama lógíco dos procedimentos a serem descritos.

Modificar Modificar

N

Figura 3.28- Implementação do Plano Mestre de Produção.

FONTE: [ORLICKY, J.A., (1975)].

Usando os roteiros de fabricação dos vários itens, as ordens são convertidas em

necessidades (por exemplo, em horas-máquina), peiíodo por período, nos vários centros de

trabalho. Dessa forma, determinam-se as capacidades necessárias para cada centro, em cada

período. Isto é feito a partir das datas de término das ordens . estabelecidas pelo MRP,

programando no sentido do término para o início do roteiro, e considerando capacidade il)flnita

para os centros de trabalho. O resultado é um programa de realização das operações de cada

ordem e o carregamento do centro de trabalho, com ordens planejadas referentes à parte do plano

mestre ainda por confirmar e ordens liberadas referentes à parte firme.

Conhecida a capacidade efetiva, faz-se a comparação com a capacidade necessária.

Quando a necessária excede a efetiva (como e o caso nos período 3 e 5 da Figura 3 .29), existem

várias alternativas possíveis de ação:

1. mudar algumas ordens para períodos próximos com disponibilidade de .capacidade. Isto poderá

acarretar reflexos no programa de componentes dependentes das ordens deslocadas;

2. usar horas extras;

3. contratar serviços externos;

4. comprar partes processadas, em vez de matérias-primas;

5. alterar o roteiro de fabricação de certas ordens;

. -95-

-.

6. alterar o plano mestre de produção.

Assim, freqüentemente, pode haver um reprocessamento para se obter um programa com

distribuição de carga regularizada por tentativa, através de ações exercidas pelo programador.

Capacidade bruta ·········································································································································

.g ~ ........................................... . :9 (.) ~

§' u

3 4

Figura 3.29 - Capacidade Necessária e Efetiva.

Períodos

O Planejamento das Necessidades de Capacidade é complementado pelo Controle de

Capacidade obtido, na prática, por um controle do tipo entrada/saída. A base dessa técnica e a

medição de dados reais e sua comparação com dados planejados. Um relatório de controle

entrada/saída mede o fluxo de trabalho que entra e que sai do centro de trabalho em termos reais

e planejados. Mostra, também, a necessidade de retroação contra o desvio do plano, se uma

tolerância for introduzida para determinar quando o sistema esta fora de controle.

A Entrada planejada para qualquer centro de trabalho inclui as ordens liberadas que ainda

não chegaram no posto de trabalho, mais as ordens planejadas e não liberadas. A Saída planejada

e igual à Entrada mais ou menos a mudança desejada no acumulo de ordens por atender no centro

de trabalho. A saída real é a quantidade de horas trabalhadas efetivamente; e a entrada real e o

número de horas de trabalho que "se move" para dentro de um centro de trabalho.

A Figura 3.30 mostra um relatório de controle Entrada/Saída.

-96-

Centro de Trabalho O 162 (Dados em Horas)

Fim da Semana 505 512 519 526

Entrada 210 210 210 210

Entrada Efetiva 110 150 140 130

Desvio Acumulado -100 -160 -230 -310

Saída Planejada 210 210 210 210

Saída Efetiva 140 120 160 120

Desvio Acumulado -70 -160 -210 -300

Figura 3.30 - Relatório de Controle Entrada/Saída.

Neste exemplo, analisando-se a parte inferior, ou a saída, nota-se que a saída real esta

muito abaixo da planejada. Um problema sério de capacidade parece existir nesse centro de

trabalho. Entretanto, olhando a parte da entrada do plano, parece evidente que o problema de

capacidade existe no centro de trabalho que precede ao O 162, pois a entrada real simplesmente

não acompanha o planejado.

[PLOSSL & WIGHT, (1973)], discorrendo sobre essa técnica ressaltam uma significativa

diferença entre as abordagens de Entrada/Saída e Carga de Máquina: o relatório de carga de

máquina mede a quantidade de ordens por atender e o relatório de controle entrada/saída mede o

fluxo de trabalho que entra e sai do centro de trabalho. Este, sendo baseado no plano de

necessidades de capacidade, usa as ordens planejadas que adentram bastante no futuro,

estendendo-se normalmente por alguns meses, proporcionando ao supervisor de produção a visão

de um horizonte mais longínquo e informações muito melhores para basear qualquer ação em

relação à capacidade. Os autores citados fazem uma analogia com um fluxo hidráulico para

ilustrar a diferença desses conceitos.

-97-

' '

.......__----,---' +- Entrada

t Capacidade

Carga l -----'---------.. Saída

Figura 3.31 - Carga e Capacidade.

A continuidade do processo é a obtenção de uma programação da produção Esta é,

praticamente, o resultado da programação de ordens, operação por operação, realizada para

obtenção do plano de necessidades de capacidade. A programação transformada em uma lista de

liberação de ordens, mostrando as operações em uma seqüência de prioridade de execução por

posto de trabalho e por período apresenta-se da seguinte forma.

DATA DE INÍCIO OPERAÇÃO DESCRIÇÃO TEMPO DE OPERAÇÃO

201 15131 Eixo 11,4 203 15143 Cubo 20,6 205 15145 Haste 4,3 207 15712 Roda 6,5 208 15313 Eixo 4,6

Figura 3.32- Lista de Liberação de Ordens.

Estas listas podem, ainda, conter a relação das operações que estão programadas para o

posto de trabalho que antecede ao focalizado no roteiro de fabricação, apresentando, assim, os

próximos trabalhos a executar. Demonstra-se, também, dessa forma, a necessidade de se preparar

os documentos das ordens de fabricação que deverão ser lançados proximamente para o início de

fabricação. Estes documentos são impressos via computador e são, geralmente, semelhantes aos

das ordens tradicionais. A ausência de papéis pode ser conseguida através da colocação de

terminais de computador acessíveis ao operador do posto de trabalho para transmitir-lhe as

informações necessárias e captar dados relativos à execução da operação.

-98-

O controle de fabricação (shop floor contrai) e feito por planejadores com apoio das listas

de liberação (impressas ou acessadas através de terminais de computador). do relatóno de

controle de entrada/saída, e outros relatórios que podem ser produzidos, como por exemplo. um

relatório de ordens atrasadas constando causa e ação corretiva. Esses relatórios podem ser

atualizados dianamente atraves do lançamento dos dados relativos à execução das operações

coletados através de terminais distribuídos pelas oficinas.

Provavelmente, após uma Jornada de trabalho, muitas prioridades tomar-se-ão inválidas,

devido aos problemas, já mencionados, que normalmente ocorrem em fabricação

Conseqüentemente, aparecerão disparidades entre o plano mestre de produção e a realidade da

atividade produtiva, tomando-se necessário um replanejamento e uma reprogramação para

realinhar o plano com as prioridades.

O sistema Iv.tRP é o recurso apropriado para a execução da tarefa. Cada vez que ocorrer

uma das dificuldades mencionadas e tomar-se claro que alguma tarefa não será realmente

cumprida conforme planejado, o plano deve ser revisado e subseqüentemente "reexplodido" para

estabelecerem-se necessidades e prioridades atualizadas.

A freqüência de replanejamento é um parâmetro importante no projeto do sistema, pois

pode-se optar entre duas alternativas básicas:

1. Sistema regenerativo, em que o processo de "explosão" se faz nível a nível por toda a estrutura

do produto para todos os itens do plano mestre de produção. Assim, todos os componentes de

um dado nível são processados antes de mudar para o próximo . nível, de maneira que as

necessidades brutas e líquidas de cada item sejam recalculadas e o programa de ordens

planejadas totalmente refeito. Replanejamento semanal é o melhor que se pode fazer com este

tipo de sistema.

2. Sistema não regenerativo, em que se utiliza a técnica "net change" que permite "explosões

parciais" em vez de explosão completa. Através do uso dessa técnica, somente os registros dos

itens em estoque que foram afetados por uma mudança são reprocessados e somente as listas

de materiais pertinentes a esses registros são resgatadas durante o reprocessamento Essa

forma de operar permite replanejamento com maior freqüência, sendo viável uma vez por dia.

Do ponto de vista operacional, a freqüência de replanejamento é uma variável crítica para

o uso de um sistema com Iv.tRP. Existem fabricas que operam em um estado de contínua .

mudança. Há freqüentes mudanças no plano mestre de produção. A demanda de produtos flutua e

as ordens podem mudar de dia para dia. Existem serviços urgentes. Ocorrem sucateamentos

Existe um constante fluxo de mudanças de engenharia. Tudo isso significa que as necessidades de

-99-

itens individuais do estoque e seus aprazamentos são submetidos a rápidas mudanças. Em

situações como essa, é essencial um sistema que proporcione respostas em tempo bastante curto,

por exemplo, em intervalos de um dia. Essa condição pode ser. satisfeita com sistemas que

utilizam a reprograma.ção "net change", sendo ainda usual uma reprogramação regenerativa a

cada fim de semana.

Em um meio ma1s estável, desde que o interesse seJa apenas o planejamento das

necessidades de materiais, um replanejamento semanal é satisfatório, podendo ser proporcionado

por um sistema que opera apenas regenerativamente. Nesse caso, as prioridades não são válidas

todo o tempo, porque o sistema gera datas de termino de ordens que são atualizadas apenas a

cada período de tempo.

Pelo exposto, nota-se que o sistema é baseado principalmente na lógica da estrutura do

produto, representado pelas listas de materiais. Não se aplicam, embora seja possível, técnicas

analíticas para programação de ordens, seqüenciamento de operações, dimensionamento de

estoques, etc. que estão bastante evoluídas teoricamente. E dessa forma que os autores mais

destacados do assunto como Orlicky, Plossl, Wight e outros, recomendam a utilização de

sistemas baseados em :MRP. A esse respeito, [WIGHT, (1984)] diz textualmente:

"A sofisticação parece ser para muitas pessoas um objetivo importante. A falha ao se

pensar assim é que as pessoas - o pessoal de operação: mestres, planejadores, acompanhadores,

etc.- não estão interessadas em técnicas sofisticadas. Elas querem ferramentas simples que as

auxiliem a fazer o seu trabalho com menos esforço e mais resultados para o esforço expendido. A

sofisticação que atrai algumas áreas acadêmicas, consultivas e pessoal de sistemas

computacionais, aliena esses usuários que deverão fazer o sistema funcionar".

Além desta justificativa, Wight afirma,. ainda, que a maior parte das técnicas desenvolvidas

teoricamente para planejamento e controle da produção têm aplicação limitada diante da

magnitude dos problemas práticos.

O sistema apresentado, conhecido comumente na literatura como um sistema em "loop

fechado", tem o.s recursos necessários para exercer eficientemente as quatro funções básicas de

programação, controle de produção e estoques, que são: ~ !::

1. o planejamento de prioridades e necessidades de materiais;

2. o planejamento de capacidades;

3. o controle de capacidade, e

4. o controle de prioridades.

-100-

Esta estrutura pode ser ampliada com a utilização de subsistemas que convertem dados de

saída do sistema de PPCP em termos financeiros, por exemplo, estoque, "budget" de expedição,

"budget" de mão-de-obra e outras atividades. Tais sistemas constituem os denominados,

atualmente, sistemas rv.tRP II ou Manufacturing Resources Planning Systems.

3.3.1.4. O Sistema MRP 11

Neste item procura-se mostrar a natureza evolucionaria do sistema rv.tRP II, originada do

sistema MRP.

A evolução do sistema

Foi visto anteriormente, que a técnica do rv.tRP permite que as ordens de fabricação ou

compra a serem realizadas, sejam determinadas para atendimento do Plano Mestre de Produção.

Viu-se, através do sistema rv.t:RP, que a técnica se atem ao atendimento das necessidades

relacionadas com a gestão de materiais. Por outro lado, todo o processo descritivo relatado como

funcionamento passo a passo do sistema, está inserido no processo de planejamento e controle da

produção.

Partindo-se dessa consideração, o "closed loop" do rv.tRP foi expandido, originando-se o

que se chama MRP II "Manufacturing Resources Planning" ou Planejamento dos Recursos de

Manufatura. Desta forma, O MRP II é um sistema de informações que permite que sejam

determinados todos os recursos necessários para a execução das atividades relativas a gestão da

produção da organização.

A Figura 3.33, representa a "closed loop" do sistema rv.tRP II.

O "closed loop" do MRP II, enseja uma avaliação de resultados, que são obtidos durante a

execução do planejamento, ao se comparar o planejado com o executado. Os resultados obtidos

na operação da fábrica poderão ser comparados com o padrões estabelecidos pela administração.

O MRP II funciona como um gerador de decisões a nível estratégico ou tático, através de

relatórios emitidos, os quais permitem ações gerenCiais em diferentes horizontes. Permite

responder com mais segurança perguntas do tipo "o que acontece se" facilitando, portanto, a

tomada de decisão.

-101-

PLANEJAMENTO

EXECUÇÃO

Figura 3.33- "Closed Loop" do MRP II.

Um Sistema de Informações

Para determinação do Planejamento das Necessidades de· Materiais foi necessária a

implementação de um sistema de informações razoavelmente complexo, que necessita abrigar as

informações relativas ao Plano Mestre de Produção, Lista de Materiais (estrutura dos itens finais

componentes do Plano Mestre de Produção) e do "Status" do Item (situação do inventário).

Como já foi visto a estrutura desse sistema obriga a utilização de computadores, que devem

armazenar e processar um grande volume de informações.

O processo de evolução do sistema MRP, para alem do Planejamento das Necessidades de

Materiais, deu-se agregando-se a ele o subsistema de Planejamento de Necessidades de

Capacidade, dando origem, então, ao Sistema Integrado MRP II (Manufacturing Resource

Planning), cujo esquema esta representado pelo seu "closed loop", conforme a figura 3.33.

-102-

BASTOS (1989:66) afirma que "analisando o sistema :MRP II de modo mais amplo, é

possível verificar-se que existe um alto grau de integração, influência e dependência com as

diversas áreas funcionais da organização e portanto com seus respectivos sistemas de informação.

Para implantar um sistema :MRP II e alcançar sucesso nesta implantação, é fundamental, portanto,

que esteja presente a visão da organização como uma entidade integrada. Através desta

perspectiva, fica claro que cada área funcional da empresa deverá contribuir com um determinado

conjunto de informações para o sistema :MRP II, de modo que este possa ser executado em todo

o seu 11 closed loop 11, e então gerar informações a cada uma destas áreas, de acordo com suas

necessidades particulares 11•

Assim sendo, o :MRP II exige para seu funcionamento integrado, uma interação eficiente

entre as áreas funcionais da empresa e o sistema. Por outro lado, essa interação exige canais de

comunicações desobstruídos, com procedimentos formais e em linguagem adequada.

As informações devem ser precisas e o sistema deve ser alimentado no momento exato, de

forma que o mesmo possa gerar outras informações que possam cumprir seus objetivos, ou seja,

tomada de decisões a nível gerencial. Este pode ser considerado um ponto frágil do :MRP II,

sendo possível, aqui, adiantar que uma implementação desta natureza causa impactos

significativos nas rotinas e procedimentos até então praticados na fábrica. Para implementação do

sistema :MRP ou :MRP II e necessária uma metodologia que envolva as pessoas mais diretamente

ligadas com o sistema (materiais, produção, engenharia do produto, vendas e marketing), além de

uma equipe composta por pessoas das diversas áreas funcionais da organização, as quais serão

responsáveis pela geração das interfases necessárias entre o sistema :MRP II e as áreas funcionais

respectivas.

Como visto, o sistema :MRP II, analisado como evolução do :MRP, tem uma relação

integrada com praticamente todas as áreas funcionais da empresa, a saber:

• "Marketing" - que investiga o mercado e atualiza a empresa em relação à demanda quantitativa

de produtos;

• Vendas - que interage com o sistema através do Plano Mestre de Produção, pois a mesma traz

consigo a carteira de pedidos dos produtos ou itens finais;

• Compras - que recebe os pedidos de compras através do Planejamento das Necessidades de

Materiais e volta com informações relativas ao andamento das mesmas para que se possa

cumprir o planejamento;

• Engenharia - que alimenta o sistema com informações relativas à estrutura do produto, rotinas

de fabricação, medida da capacidade de cada centro de trabalho e medida do perfil de carga

que cada produto ocupará no centro de trabalho.

-103-

• Finanças - a partir do formalismo e rigor nas informações é possível a determinação do custo

unitário de produção de cada item, beneficiando desta forma a área financeira da empresa, pms

a partir do custo unitário e considerando as previsões de vendas e carteira de pedidos, será

possível chegar ao lucro bruto por produto

Finalmente, é Importante considerar o sistema MRP II como um sistema evolucionario do

MRP, que acrescenta a este um nível extraordinário de precisão nas informações requeridas

3.3.2. Planejamento Hierárquico da Produção (HPP)

O sistema de Planejamento Hierárquico e desenvolvido com base na estrutura geral de

planejamento e controle apresentada por Antony (1965). Essa estrutura divide o planejamento e

controle em planejamento estratégico, planejamento tático e controle operacional. O planejamento

estratégico envolve a definição de objetivos de longo prazo, e é de responsabilidade da alta

direção da empresa. O planejamento tático, de alcance de médio prazo, envolve o gerenciamento

de níveis elevados e médios, e esta relacionado com a utilização efetiva de recursos existentes em

uma dada situação de mercado. Finalmente, o controle operacional envolve ações de curto prazo,

tipicamente executadas pelos gerentes de níveis inferiores e pessoal de execução, para levar

adiante eficientemente as atividades do dia-a-dia da organização.

Essa idéia, aplicada a um empreendimento fabril, divide as atividades na forma exposta na

Figura 3.34.

-104-

3.3.2.1. Integração do Sistema e Técnicas

CATEGORIA DE ATIVIDADES

Decisões Gerais

Nível Gerencial

Horizonte de Tempo

Nível de Detalhe

Grau de Incerteza

Exemplos de Variáveis sob Controle

ESTRATÉGICO TÁTICO OPERACIONAL

Plano de aquisição de Plano para utilização Execução detalhada recursos dos recursos de programas

Alto Médio Baixo

Longo (02 anos) Médio (6 a 18 meses) Curto

Muito agregado Agregado Muito detalhado

Alto Médio Ba1xo

• Linhas de produto; • Horas de trabalho • Dimensão e locali- de fábrica;

zação de fábricas; 11 Dimensão de força • Contratos de longo de trabalho;

prazo para maté- 11 Níveis de estoques; nas-pnmas e • Subcontratações; energta; • Níveis de

• Necessidades de produção; mão-de-obra espe- 111 etc .. cializada;

111 Natureza dos siste-mas administra-tivos.

• O que produzir. quando. em que máquina, em que quantidade. em que ordem;

• Controle de materiais:

• etc.

Figura 3.34- A Hierarquia de Antony Aplicada a uma Fábrica.

Hax e Meal introduziram o conceito de planejamento hierárquico da produção em 1975 O

método consiste, primariamente, em reconhecer as diferenças entre as decisões táticas e

operacionais. As decisões táticas estão associadas com o planejamento agregado da produção,

enquanto que as decisões operacionais são resultantes do processo de desagregação.

Concisamente, a filosofia na qual se baseia um sistema de planejamento hierárquico da produção é

dividir o problema global de planejamento em procedimentos para tomada de decisão nos níveis

estratégico, tático e operacional de modo que:

1. funcione razoavelmente bem do ponto de vista dos custos tangíveis totais;

2. seja consistente, isto é, as decisões de níveis inferiores estejam de acordo com as restrições

impostas pelas decisões de níveis mais altos;

3. melhore a estrutura organizacional e seja prático para ser implementado, tanto em termos de

proçedimentos, como das necessidades de obtenção de dados e recursos computacionais.

-105-

Hax e Meal especificaram os seguintes níveis de agregação:

• ITENS: São os produtos finais a serem entregues aos clientes; representam o mais alto grau

de especificação com relação aos produtos. Um produto pode gerar um número grande de

itens que diferem quanto às características de cor, embalagem, rótulos, acessórios, tamanho, etc.

• FAMÍLIAS: São grupos de itens que possuem processos e custos de montagem em comum.

• TIPOS: São grupos de famílias cuja produção é determinada através de um plano agregado de

produção, envolvendo os mesmos padrões de demanda, custos diretos gerais e de matéria­

prima (acarretando nos mesmos, custos de estocagem) e o mesmo tipo de mão-de-obra,

incorrendo em taxas de produção semelhantes e custos de mão-de-obra por unidade de tempo

similares.

Os três níveis de agregação descritos, considerados em ordem inversa, dão os três níveis

de decisão hierárquica:

• NÍVEL 1: Subsistema de planejamento agregado (envolve tipos).

• NÍVEL 2: Subsistema de programação de famílias (aloca quantidades a serem produzidas para

cada tipo entre as famílias pertencentes a este tipo).

• NÍVEL 3: Subsistema de programação de item-individual ( aloca quantidades a serem

produzidas de cada família entre seus itens individuais).

A seguir apresenta-se o diagrama da estrutura do sistema de decisão hierarquizado. Uma

exposição detalhada do sistema pode ser encontrado na publicação de HAX, A.C. & CANDEA,

D. (1984).

Cálculos ...... Previsão de demanda ~ Tempo de esgotamento .,..

por item estoque máximo permitido

Uso efetivo nos períodos Subsistemas de Planeja Subsistema de Progra- Subsistema de Progra mais recentes e status do mento Agregado da Pro-~ mação de F amilias ~ mação de Itens estoque dução

/!\ /~

\I

Previsão por mês, por ~

Subsistema de Cálculo de Programa de Itens ...... tipo, por família e por Quantidades de I tem e .,.. item Família ---- -....,

~

Figura 3.35- Sistema de Decisão Hierárquica.

FONTE: [HAX, A.C. & CANDEA, D., (1984)].

-106-

3.3.3. Sistemas de Programação e Controle da Produção com Técnicas de Caminho

Crítico

Os procedimentos básicos do PER T /CPM constituem urna metodologia de administração

de projetos que contem as seguintes fases

1 Planejamento do projeto (construção da rede de atividades),

2. Programação, envolvendo •

• estimativas de tempos e recursos,

• análise de tempo/custo Trade-Off;

3. Controle do projeto.

Estes procedimentos básicos assumem implicitamente que a disponibilidade de recursos e

limitada e que existem somente restrições de precedências tecnológicas para a execução de

atividades. Uma conseqüência disso é que a programação obtida pode não ser exeqüível

Para utilização das técnicas de caminho critico em um sistema de PCP de uma fábrica que

executa projetos, é necessária a introdução da restrição de recursos (por exemplo, a capacidade

dos centros de produção) e a possibilidade de administrar a execução de diversos projetos

simultaneamente, via computador.

Nesta seção apresentam-se, inicialmente, algumas propriedades da programação com

restrição de recursos e posteriormente o modelo de Wiest denominado SP AR-1 (Scheduling

Program for Allocation ofResources), que serviu de paradigma para vários outros subseqüentes

A bibliografia básica é a publicação de [MO DER, PHILLIPS & DA VIS (1983)].

3.3.3.1. Algumas Propriedades da Programação com Restrições de Recursos.

EFEITOS SOBRE A SEQUÊNCIA CRITICA E AS FOLGAS

Geralmente, são válidos:

• restrições de recursos reduzem a quantidade total de folgas de programação;

• as folgas dependem das relações de precedência das atividades e da limitação de recursos;

• as datas programadas de início mais cedo (ES) e de início mais tarde (SL) não são tipicamente

únicas. Isso significa que os valores das folgas não são únicos. Esses valores dependem das

.regras de decisão de programação usadas para resolver os conflitos causados pela limitação de

recursos;

-107-

• o caminho crítico em uma programação com restrições de recursos pode não ter a mesma

seqüência de atividades que normalmente ocorreria numa programação com recursos

ilimitados. Uma seqüência de atividades com folga zero pode existir, mas, uma vez que as

datas de início das atividades têm restrições de recursos e de relações de precedência, podem

resultar caminhos críticos compostos por atividades diferentes.

O USO DE PROCEDIMENTOS HEURÍSTICOS EM PROGRAMAÇÃO

A tarefa de programar um conjunto de atividades de um projeto de forma a satisfazer

relações de precedência tecnológica e restrições de recursos não é fácil, mesmo para projetos de

pequena dimensão. A dificuldade é ainda maior, se simultaneamente algum outro objetivo, como

duração mínima do projeto ou custo total mínimo, for também desejado.

O problema de programação de projetos com limitação de recursos é de natureza

combinatorial e de grande magnitude para projetos de cunho prático, porque um número

considerável de soluções viáveis apresenta-se para ser analisado. Métodos analíticos, como a

programação linear, não se mostram eficazes nesses problemas combinatoriais. Assim,

desenvolveram-se diversos procedimentos, denominados heurísticos, que podem não produzir

sempre a melhor solução para todos os casos, mas são de grande utilidade para a obtenção de

soluções boas com um mínimo de trabalho computacional.

Regras de decisão simples, como "tarefa mais curta primeiro "ou "folga mínima primeiro",

são uma ajuda efetiva para o estabelecimento de prioridades em muitos tipos de problemas com

recursos limitados. Tais artificios reduzem drasticamente a amplitude do problema, diminuindo o

tempo necessário para a obtenção e comparação de alternativas viáveis de alocação dos

recursos, mas, como já explicitado, não fornecem necessariamente a melhor solução.

MÉTODOS DE PROGRAMAÇÃO EM PARALELO E EM SÉRIE

Existem dois métodos para aplicação de procedimentos heurísticos em problemas de

alocação de recursos em projetos. Um procedimento de programação em série é aquele em que

todas as atividades do projeto são escaladas em ordem de prioridade em um único grupo, usando

alguma regra heurística e, então, programadas uma de cada vez. As atividades que não podem ter

seu início em sua data mais cedo são progressivamente adiadas até que haja suficiente

disponibilidade de recursos.

-108-

Em programação paralela, todas as atividades que devem ter início em um deternnnado

periodo de tempo são escaladas em um grupo em ordem de prioridade, segundo a qual os

recursos são alocados, assim que estiverem disponíveis. Quando uma atividade não pode ser

programada em um dado periodo de tempo por falta de recursos, ela é postergada até o próximo

periodo. A cada sucessivo periodo de tempo é feita uma nova escolha das atividades elegíveis e o

processo continua até que todas as atividades tenham sido programadas.

3.3.3.2. O Modelo SPAR-1 de Wiest

Wiest aplica algumas das propriedades de programação com recursos limitados

apresentadas e outras, em um modelo de programação heuristica denominado SP AR-1 Segundo

[MODER et. alii. (1983)],o procedimento básico de programação heuristica é o seguinte

INÍCIO

\I

1. Calcule as Datas de Início mais Cedo (ES) e as Datas de Início mais Tarde (LS), para cada

atividade do projeto e faça o tempo igual a 1, isto e, T= 1.

2. Determine o conjunto inicial de atividades elegíveis (EAS), isto é, as atividades CUJas

predecessoras já estejam programadas.

3 - Dentre os membros EAS, determine o conjunto de atividades ordenadas por programação

(OSS), isto e, as atividades com ES < T, ordenadas com base nas Datas de Início mais Tarde

(LS), com valores menores primeiro e, dentro desta característica, de acordo com a menor

duração da atividade.

-109-

4. Considere as atividades do conjunto das OSS na ordem listada e programe aquelas para as

quais existem recursos suficientes de acordo com as suas durações. Assim que as atividades

forem programadas atualize o nível de recursos disponíveis e os membros componentes do

conjunto das EAS.

5. Todas as atividades foram programadas?

SIM ------------>~FIM

NÃO

T Faça T = T + 1 e calcule novas Datas de Início mats Cedo (ES) para as atividades

elegíveis (EAS) atualizadas.

6. Volte para o passo 3

Esta abordagem básica mostra, essencialmente, a forma como os sistemas de programação

heurística operam, inclusive grande parte . de programas de computador oferecidos

comercialmente. A sua aplicação é viável tanto para um único projeto, como para vários projetos

simultaneamente.

O modelo SPAR-1 é similar ao procedimento básico apresentado, sendo adotado um

procedimento de programação paralela, no qual as atividades são classificadas para programação

em cada período na ordem de suas folgas totais. Entretanto, o SP AR-1 é bastante ampliado com

subrotinas que executam outras operações de interesse.

-110-

No SPAR-1, cada atividade tem um nível de recursos normal, máximo e mínimo que

podem ser designados a ela. Uma vez que o número de homens-dia necessário para o desempenho

da atividade seja assumído constante, independente da fonte de carga, a duração do trabalho pode

ser normal, encurtada ou alongada, de acordo com o nível de recurso normal, máximo ou mínimo.

A alocação de recursos é feita automaticamente pelo programa, conforme a atividade seja critica

ou não.

Na Figura 3.39, pode-se ver que o modelo SPAR-1, efetua a iteração período por

período, começando pelo período d= 1. Atividades com ES= 1 são selecionadas e ordenadas de

acordo com sua folga pela subrotina "Augment Criticai Jobs". Se a atividade a ser programada

não for crítica, é programada com nível normal de recurso. Se isso não for possível, o nível

mínimo de forca de trabalho é tentado antes que a atividade seja adiada para o período d+ 1 Se o

trabalho a ser programado for crítico, e seguido um procedimento diferente. Primeiro, se houver

recursos suficientes para a atividade, ela é programada com recurso máximo; isto significa que a

atividade é encurtada. Se isto não for possível, é alocado um nível normal de recurso. Se nenhuma

dessas possibilidades for possível, duas subrotinas especiais são utilizadas. Na primeira, são feitos

esforços para deslocar recursos de atividades já programadas. Recursos só serão deslocados

quando um encurtamento de atividade não atrasar o projeto globalmente. A segunda subrotina,

que pode ser utilizada para tarefas críticas, é reprogramar outras atividades para uma data de

início mais tarde, liberando recursos necessários para atividades criticas.

-111-

INÍCIO v PAr I Ler Dados I • Imprimir

I] Calcule Tentativa L N Todos procedimentos~ o melhor Inicial de Programa~. foram completados programa

~ Subrotina Investigação para ajust 1

dos níveis de recursos de fábrica.

t I Subrotina Augment I Criticai Job

f

~ Custo do programa < Calcule o custo do J melhor estabelecido? J L programa

as

( ES da tarefa J = ~ s A tarefa é Critica l dia 1? j7

[ Disponib. de Rec. 1 s s r Disponib. de Rec. Normal? J Máximo?

• • l Disp. Rec. Minimo? s s Disp. Rec. 2 Normal?

N lN Adie ES Programa tarefas no Subrotina

tarefa i para dia i na dimensão de S IC Desloque recursos odiad+1 recursos aprovada de tarefa ativa

Sue

l Sem Sucesso

Subrotina

_r-r---. Desloque recursos

Sem Sucesso de tarefa ativa

Foram consideradas todas as tarefas de N yS

I Subrotina I I Add-on unassigned resource

• s I Todas as tarefas foram programas

'fN li=i+ 11 Recalcule progrma tentativa I ·1

Figura 3.39- Diagrama de Fluxo do SPAR-1.

Se nenhuma das tentativas anteriores tiver sucesso, é tentada uma programação com nível

mínimo de recursos antes de adiar o início da atividade. Então, depois que todas atividades do

período estiverem programadas, a subrotina "Add on Unasigned Resources" e chamada. Nesse

procedimento e compilada uma lista de recursos não utilizados. Uma lista de atividades·

programadas requerendo esses recursos e que não os utilizem ao nível máximo são também

compiladas, em ordem crescente de folgas. O nível designado para essas atividades são, então,

aumentados, até que os recursos ou as atividades acabem.

-112-

3.3.4 - O Sistema OPT

3.3.4.1 - Introdução: a Teoria das Restricões

A teoria do Gerenciamento das Restrições (GDR) tem um conceito de restrição

(gargalo) bem genérico, pois considera que não somente uma máquina ou equipamento pode ser

uma restrição, mas também um funcionário ou uma seção da empresa. [FOGAR TY,

BLACKSTONE; HOFFMANN (1991)].

Diante da identificação de um recurso como restrição, o GDR procura trabalhá-lo

e fazer com que ele deixe de ser restrição. Pode-se perceber que um recurso é restrição num

momento e depois de trabalhado deixa de ser, passando a restrição a ser um outro recurso.

Com base em [FOGARTY; BLACKSTONE; HOFFMANN (1991)], pode-se

apresentar os princípios que regem a Teoria das Restrições:

1) Balancear o fluxo e não a capacidade

Balancear a capacidade na manufatura intermitente só pode ser tentada de uma

forma: manter um alto volume de estoque em processo e adiantar a fabricação de peça~. Já

balancear o fluxo significa usar a capacidade dos recursos de acordo com as necessidades exatas.

Assim sendo, a capacidade será usada em 100% apenas nos recursos gargalos. O GDR assume a

manutenção de uma linha desbalanceada e a criação de pulmões de material para os gargalos.

2) A utilização dos recursos não-restrições é determinada pelas restrições do sistema

Os recursos que são restrições marcam o passo do sistema, ou seJa, o nível de

utilização dos recursos não-restrições é determinado pelas necessidades dos recursos gargalos,

cuja capacidade é que determina o volume de produção.

3) Capacidade e prioridade devem ser considerados simultaneamente e não sequencialmente

O objetivo é atender as prioridades dentro da capacidade, e não maxurnzar a

utilização da capacidade. Éum princípio de racionalização.

Um ponto interessante dentro do Gerenciamento das Restrições é que uma

empresa pode obter um rápido crescimento nos lucros por:

-113-

(l) um incremento na sua produção, construindo um pulmão de material para o gargalo;

(2) simplesmente alterando o quadro de produtos, produzindo mais aquele(s) que não

carrega(m) o recurso-restrição.

De acordo com [FOGARTY; BLACKSTONE; HOFFMANN (1991)], a realização

de uma previsão de demanda, com base num horizonte de planejamento, permite uma razoável

programação da produção, e com esta, pode-se verificar qual o recurso mais carregado. Com

isso, pode-se ter uma previsão de qual recurso pode se tornar gargalo. E, usando o horizonte de

planejamento de um ano, elimina.:se o efeito da sazonalidade. Dessa forma, o recurso mais

carregado para o próximo ano é eleito como restrição.

Na prática, o administrador da fábrica administra constantemente o gargalo;

controla a margem de contribuição e o tempo de produção unitário de cada produto na restrição.

Em função da demanda, altera a capacidade do gargalo, com redução do tempo de preparação,

adição de turnos de trabalho, aumento do tamanho do lote ou até investimento adicional, como

última opção. A programação de operações, que era num ambiente job-shop, fica restrita ao

problema de programação de máquina única, que é bem mais simples.

A grande meta do Gerenciamento das Restrições, segundo GOLDRATT (1986), é

ter um sistema integrado de informações gerenciais que supere e unifique as informações de

materiais e recursos fornecidos por um sistema :MRPII e as informações relativas ao dinheiro

aplicado no processo de produção. A implantação de um sistema deste tipo, no entanto, só será

factível após uma profunda mudança na cultura da empresa, implantando com bom senso a

filosofia contida no GDR e utilizando alguns conceitos do próprio Just-In-Time.

CONSIDERAÇÕES SOBRE O GDR

Uma objeção comum ao Gerenciamento das Restrições é a noção de que existem

muitas restrições interagindo simultaneamente numa empresa. Mas, segundo [FOGARTY;

BLACKSTONE; HOFFMANN (1991)], isto não é verdade. As empresas que têm implementado

GDR a princípio pensaram que tinham encontrado muitas restrições, mas, depois de uma análise

mais profunda, verificaram que, na verdade, poucas delas eram restrições constantes e que elas

raramente interagiam. E mais: descobriram que mover o gargalo da fábrica para o setor de

Vendas é muito mais fácil do que eles imaginavam.

-114- .' :'·

Até o presente momento, de acordo com a mesma publicação, a maioria das

empresas que implantaram GDR têm relatadq· ... a eliminação dos gargalos entre um e seis meses da

implantação. E muitas eliminaram os gargalos do chão-de-fábrica sem investir em capacidade

adicional. Esse resultado foi obtido pelo uso de operários multi-funcionais, que podem operar

vários equipamentos, desviando carga de um equipamento muito carregado (o gargalo) para o

processamento em outro equipamento mais livre.

Como o GDR é uma teoria relativamente nova, até agora existem poucas empresas

utilizando-a e apenas uma minoria delas tem relatado os resultados. Dessa forma, se conhece

muito pouco acerca do desempenho do sistema na indústria.

Em [FOGARTY; BLACKSTONE; HOFFMANN (1991)], encontram-se alguns

resultados relatados por empresas. Como a GM Windsor, de Ontário, que chamou seu sistema de

planejamento da produção de Manufatura Sincronizada. Eles descrevem esse sistema como um

amálgama de Gerenciamento das Restrições e Just-ln-Time. Esse sistema permitiu a empresa

aumentar o seu número de giro de inventário por ano de 17,3 para 50,4, além de diminuir em

94% o lead-time e atingir uma redução de despesas anual de 23 milhões de dólares, e aumentar a

produção em 16,8%. Ou seja, a empresa passou a produzir mais com menor custo e em menor

tempo. Outras empresas como a AT & T microeletrônica e a Du Pont relatam resultados

semelhantes, com a primeira chamando seu sistema de Senso Comum de Manufatura.

Para alguns autores, o Gerenciamento das Restrições, com o emprego do OPT

(seu software de programação, que discutiremos a seguir) é o mais poderoso método conhecido

até o momento para gerenciamento da produção.

3.3.4.2 - O OPT

OPT é a sigla de "Optimized Producion Technology - Tecnolgia de Produção

Otimizada". Trata-se de um software de programação da produção criado pelo Dr. Eliyahu

Goldratt no início da década de 80 e que se insere no contexto do Gerenciamento das Restrições.

Na verdade, o OPT é muito mais conhecido que o GDR, principalmente aqui no

Brasil, e acaba até se sobrepondo a este (como o caso do Kanban com o TIT). Mas, de fato, o

GDR é a metodologia, a teoria, e o OPT é o programa que viabiliza essa teoria. Não são

divulgados detalhes de como o OPT realiza a programação da produção (seu algoritmo), sendo

que esse sistema é praticamente uma "caixa preta". Apenas sabe-se que o sistema lança mão

largamente das técnicas de Pesquisa Operacional.

-115-

Apresentam-se, a seguir, algumas características do OPT:

1) possui uma capacidade de modelagem da produção bastante grande, permitindo que se

especifiquem os níveis desejados de estoque em cada operação, os limites dos tamanhos dos

lotes por operação e as folgas na programação de operações;

2) como no MRPII, é possível usar o sistema para o planejamento da capacidade de produção

de médio prazo, dependendo do horizonte que os dados cobrem;

3) o sistema pode ser dirigido pela meta de produzir um mix de produtos fixo ou por pedidos

individuais de clientes, com prescrição de prazos de entrega, ou pela combinação de ambos;

4) o sistema realiza a programação a partir de dados como data de entrega de produtos, nível de

estoque desejado e máquina gargalo. O OPT projeta então a capacidade dos gargalos e

realiza uma programação separada para gargalos e não-gargalos.

5) o OPT admite a sobreposição (" overlapping") de operações.

6) o OPT defende que o tamanho do lote deve ser determinado em função de dados dinâmicos.

Por exemplo, o custo de certa preparação de máquina pode tanto ser zero ou milhares de

dólares, dependendo do item passar ou não por gargalos.

7) como as incertezas podem variar a capacidade dos gargalos, o OPT tem dificuldade em

trabalhar com incertezas.

O OPT é capaz de realizar simulações e assim avaliar as consequências de, por

exemplo, mudança no Programa de Produção, introdução de novos roteiros de fabricação etc. E

permite também que se faça um "trade-otr', ou seja, uma avaliação entre custo de preparação de

máquinas e datas de entrega, por exemplo, para verificar qu~to se piora um item ao melhorar

outro.

A ESTRUTURA FUNCIONAL DO OPT

Todos os dados de entrada, tanto manurus (como o Programa Mestre de

Produção) quanto os arquivos de dados do MRP(listas de materiais, roteiros de fabricação,

"status" dos estoques), são combinados pelo módulo BUILTNET e armazenados numa rede

consolidada (PRODUCT NETWORK) para cada produto final, de forma a agilizar o tempo de

processamento do computador. Após a entrada de um PMP qualquer, o OPT avalia quão

realizável ele é, convertendo no módulo SERVE as necessidades em termos de componentes.

-116-

Com base no cálculo de capacidades necessárias feito pelo SERVE (que é similar ao módulo CRP

do MRPTI), o módulo SPLIT separa os recursos gargalos dos não-gargalos e então entra-se na

fase de programação de operações, que é realizada da seguinte forma:

- às operações processadas em recursos gargalos é aplicado o OPT;

- às operações processadas em recursos não-gargalos, o próprio módulo SERVE fornece uma

programação.

Se o PMP fornecido ao sistema levou a um programa de operações não-exeqüível,

o sistema retoma a um bloco no qual são alteradas as disponibilidades dos recursos gargalos

(horas extras, turnos adicionais) e/ou certas tarefas são subcontratadas ou então são alteradas as

datas devidas. O processo é iterativo até que o PMP se tome exeqüível. A figura a seguir

representa o que foi descrito.

arquivos MRP

arquivos PRODUCT NE'l'WOR.K

erros

relatórios SERVE J----~ de carga e

utilização

alterações devido a

capacidade insuficiente

não

erros encontrados?

FIGURA 3.40 - Fluxograma de funcionamento do OPT

-117-

erros

sim

3.3.4.3. Características Operacionais

As principais atividades: conforme CORRÊA & GIANESI (1993), um dos pontos

considerados mais fortes do sistema OPT refere-se à maneira com que ele programa atividades. O

OPT constitui-se principalmente em uma poderosa ferramenta de programação e controle da

produção, se valendo principalmente do software incorporado e da utilização de seus conceitos e

princípios básicos, que serão discutidos a seguir:

Princípios: através da negação e do questionamento de alguns conceitos e

pressupostos tradicionais, e com base no seu objetivo inicial de ganhár dinheiro atuando

principalmente sobre o fluxo, os estoques e as despesas, a "filosofia" OPT analisa e repensa esses

pressupostos, essenciais para a elaboração de suas diretrizes e princípios operativos. São eles:

tipos de recurso, preparação de máquina, tamanho dos lotes e os efeitos das incertezas.

a) Tipos de recursos: para programar as atividades, o OPT considera que primeiro

é necessário entender muito bem o inter-relacionamento entre dois tipos de recursos (considere

recursos como qualquer elemento necessário à produção de um produto, tal como pessoas,

equipamentos, dispositivos, instrumentos, etc.): os recursos gargalos ou recursos restritivos

críticos (RRC) e os recursos não-gargalos.

Para exemplificar, considere um recurso gargalo A e assuma que a demanda do

mercado reflete numa utilização deste recurso de 200 horas por mês. Como se trata de um

recurso gargalo, considere que esta demanda é igual à disponibilidade deste recurso, portanto,

também igual a 200 horas por mês. Por definição, o recurso gargalo fica ocupado durante todo o

tempo de sua disponibilidade. Considere agora outro recurso B, não-gargalo, com as demandas

do mercado exigindo dele uma ocupação de 150 horas por mês, sendo que ele também tem uma

disponibilidade de 200 horas por mês. A figura abaixo, exemplificará quatro tipos de

relacionamento entre esses dois recursos:

-118-

CASO 1 CASO 2

A B A B

CASO 3

CASO 4 Demandas independentes

B A B

Figura 3.41- Relacionamento entre recursos gargalos e não-gargalos. (Fonte: CORRÊA &

GIANESI, 1993).

A diferença entre gargalo e RRC é simples. Em algumas situações, pode não haver

gargalos reais numa fábrica·- todos os centros produtivos estão superdimensionados em relação à

demanda - mas sempre haverá algum recurso que restrinja a produção (por exemplo, a montagem

final - no caso de a demanda ser o limitante).

No Caso 1, toda a produção flui do recurso A para o recurso B e o recurso A, por

ser gargalo, não produz o suficiente para manter B trabalhando todo o tempo.

No Caso 2, o fluxo de produção é ao contrário. Se há matéria-prima suficiente,

pode-se ativar B 100% do tempo. Entretanto, lembrando que um dos objetivos do OPT é

aumentar o fluxo e, ao mesmo tempo, reduzir estoques e despesas, conclui-se que B só deveria

ser ativado 75% do tempo para evitar a formação de estoque em processo entre A e B.

No Caso 3, os recursos A e B alimentam uma montagem que se utiliza das partes

processadas em ambos. Neste caso, analogamente ao caso anterior, se B for ativado mais do que

75%, o estoque se acumulará antes da montagem, que é limitada pela capacidade do gargalo.

No Caso 4, os recursos A e B alimentam demandas de mercado independentes.

Novamente, A pode ser utilizado 100% do tempo, mas B apenas 75%, conforme a demanda que

o limita.

-119-

Esses comentários anteriores exemplificam 3 princípios da "filosofia" OPT, que

contrariam a abordagem tradicional. São eles:

1 )Balanceie o fluxo e não a capacidade. Isto só pode ser feito identificando-se os

gargalos no sistema, que limitarão o fluxo do sistema como um todo.

2)A utilização de um recurso não-gargalo não é determinada por sua

disponibilidade, mas por alguma outra restrição do sistema (por exemplo, um gargalo). Isto leva

a outro princípio:

3)Utilização e ativação de um recurso não são sinônimos. Segundo o OPT, todos

os recursos não-gargalos devem ser programados com base nas restrições do sistema.

b )Preparação de máquinas: outro pressuposto tradicional questionado, é o de que

há beneficios iguais em se reduzir os tempos de preparação (set-up) dos recursos de produção,

sem importar se o recurso é ou não gargalo. Num gargalo, se uma hora do set-up é economizada,

uma hora é ganha no tempo de processamento, aumentando a disponibilidade de tempo do

recurso gargalo e uma hora ganha de fluxo em todo o sistema. Veja a figura abaixo:

Recurso gargalo

Recurso não-gargalo

T o

preparação

Te de

processamento

preparação processamento

Figura 3.42- Componentes do tempo disponível dos dois tipos de recurso (Fonte:

CORRÊA & GIANESI, 1993).

Por este motivo, o OPT busca manter os lotes de produção tão grandes quanto

possível nos recursos gargalo, para minimizar o tempo gasto com a preparação destes recursos, e,

portanto, aumentar a capacidade de fluxo. Já no recurso não-gargalo, uma hora de set-up

econoi:nizada será apenas uma hora a mais de ociosidade. Temos então, mais dois princípios:

-120-

4)Uma hora ganha num recurso gargalo é uma hora ganha para o sistema global.

5)Uma hora ganha num recurso não-gargalo não é nada, é só uma miragem.

Quando se programa um recurso, portanto é importante o reconhecimento de que

em operações que envolvem máquinas gargalo, é importante economizar tempo com set-up, isto

é, tanto através de trocas rápidas de ferramentas, como através da redução do número total de

trocas (processando lotes relativamente grandes).

c )Tamanho de lotes: outro ponto importante, é a diferença entre os tamanhos de

lote vistos do ponto de vista do fluxo de materiais e do ponto de vista do recurso. Segundo a

perspectiva do recurso, a questão dos tamanhos do lote está relacionada com o que se chama no

OPT "lote de processamento", e relacionada com o que se chama "lote de transferência", segundo

a perspectiva do fluxo.

Esta visão, embasao próximo princípio do OPT:

6)0 lote de transferência pode não ser e, frequentemente, não deveria ser, igual

ao lote de processamento. Veja a figura abaixo:

oper. 1 lote de transferênc igual ao lote

oper. 2 de processamento

oper. 3 I tempo

lote de transferênc oper. 1 diferente (113) do

lote de processame nto oper. 2

oper. 3 I tempo

Figura 3.43- Lotes de transferência e lotes de processamento (Fonte: CORRÊA &

GIANESI, 1993).

Como no OPT, estes lotes não têm que ser iguais, quantidades diferentes de

material processado podem ser transferidas para uma operação subsequente mesmo antes que

-121-

todo lote de processamento esteja processado, permitindo a redução do tempo de passagem dos

produtos pela fábrica.

Desta percepção, surge o sétimo principio do OPT:

7)0 lote de processamento deve ser variável e não fixo. Estes tamanhos de lote de

processamento podem variar de operação para operação e são estabelecidos pela sistemática de

cálculo do OPT, que leva em conta os custos de carregar estoques, de preparação, as

necessidades de fluxo de determinados itens, etc ..

d)Os efeitos das incertezas: acontecimentos inesperados e aleatórios sempre

ocorrem no ambiente fabril, na maioria das operações, e o tempo de execução ou "lead-times"

varia a cada vez que a operação é executada, devido a esses acontecimentos (que podem ocorrer

devido a incertezas na operação, falta de consistência do operador, limites da capabilidade do

equipamento, quebras de equipamento, etc.).

Essas flutuações estatísticas - a não ser em situações onde as operações são

independentes - se mal administradas, propagam os atrasos ao longo da cadeia. Portanto, para

precaver o sistema desses acontecimentos ocasionais e/ou aleatórios, o OPT protege os pontos

fracos ou críticos do mesmo, ou seja, seus recursos gargalos. Isto leva a mais um princípio:

8)0s gargalos não só determinam o fluxo do sistema, mas também definem seus

estoques. Ou seja, conforme visto anteriormente, os gargalos definem o fluxo do sistema e

determinam os estoques ou tempos de segurança para a programação, criando-se, por exemplo,

um estoque (tempo de segurança) antes da máquina gargalo para absorver qualquer atraso

ocorrido nos recursos que a alimentam.

e)Ternpos de ressuprirnento e prioridades: este aspecto é tratado de forma a

questionar e negar o sistema tradicional (tipo l\1RP), que assume os tempos de ressuprirnento (ou

lead-times) fixos a priori, corno um dado de entrada para a programação. No MRP, a

programação é feita, e logo após é checado a capacidade produtiva.

O OPT considera que os tempos de fila são dependentes de corno a programação é

feita e dependem da prioridade da ordem em cada situação. Um dos principais componentes dos

lead-tirnes dos itens é o tempo de fila. Logo, os lead-times são um resultado do processo de

programação e não podem ser assumidos a priori, corno no MRP.

Com base nas limitações de capacidade dos gargalos, o sistema OPT decide por

prioridades na ocupação destes recursos e, baseado na sequência definida, pode calcular os lead­

tirnes e, portanto, pode programar melhor a produção. Veja o outro princípio:

-122-

9)A programação de atividades e a capacidade produtiva devem ser consideradas

simultaneamente e não sequencíalmente. Os lead-times são um resultado da programação e não

podem ser assumidos a priorí.

Técnicas: conforme dito anteriormente, um dos pontos fortes do sistema OPT é a

sistemática de programação, que será descrita a seguir:

Com base nos nove princípios apresentados, o OPT começa a programação

identificando o recurso gargalo. Este é o ponto em que é necessário bater o tambor. Ou seja, é

aquele ponto que deve ditar o ritmo de todo o sistema produtivo.

O OPT carrega o gargalo de acordo com o total da demanda de trabalho para

atingir o máximo fluxo e simultaneamente estabelece a melhor sequência para os trabalhos,

levando em conta as datas dos pedidos.

O gargalo deve ser protegido contra as possíveis incertezas através do estoque por

tempo de segurança (time-buffer), pois os materiais que passam por este estoque vão estar

sempre mudando, mas, terão no mínimo o tempo de segurança estabelecido.

É necessário programar e controlar a utilização dos recursos não-gargalos. Os

recursos não-gargalos que vêm depois do gargalo são controlados diretamente, já que só podem

processar o que foi liberado e na sequência liberada pelo gargalo. Além disso, os gargalos

controlam os estoques ao longo do processo produtivo, amarrando-se uma corda inelástica que

liga o time-buffer à operação inicial do sistema, com a função de sincronizar as chegadas de

matérias-primas de acordo com as necessidades futuras de chegada de material nesses time­

bu.ffers, evitando, assim, acúmulo de estoque acima dos níveis predeterminados.

Essa sincronização é denominada drum-buffer-rope, numa referência ao trio de

elementos que são chaves para o método: tambor-estoque protetor-corda.

Considere um exemplo esquematizado na figura a seguir, onde uma fábrica que

possui uma operação final de montagem e tem o gargalo num dos ramos que alimentam esta

montagem:

-123-

drum

buffer

" I I I

rope :

0 Processamento em máquina não-gargalo

G Processamento em máquina gargalo

Q Processamento inicial

9 Time buffer secundário protetor da montagem final

'V Time buffer protetor do gargalo

~ Montagem

Sincronização

Figura 3.44- A lógica do drum-buffer-rope no OPT.

-124-

CAPÍTULO 4

A PRODUÇÃO JUST-IN-TIME: A QUALIDADE POR TODA EMPRESA, O SISTEMA KANBAN E OUTROS ELEMENTOS COMPONENTES

4.1. Algumas Considerações da Filosofia JIT

A produção "JUST -IN-TIME", ou produção no momento certo, é a denominação que se

deu no ocidente ao Sistema de Produção da Toyota, no Japão

MONDEN, (1984: Vll) afirma, que "o Sr. Taiichi Ohno, antigo vice-presidente da Toyota

Motor Corp é o inventor e produtor do Sistema de Produção da Toyota. Desde quando gerente

do departamento de Usinagem Honsha, de 1947-1950, até vice-presidente da Toyota em 1975,

ele gradualmente defendeu seus métodos originais dentro da companhia, e finalmente, a todas as

companhias do grupo Toyota"

SCHONBERGER (1987: 20), afirma que "a idéia em que repousa o llT é simples:

fabricar e entregar produtos no momento exato a serem vendidos, subrnontá-los no momento de

montá- los nos produtos acabados, fazer peças no momento exato de entrar nas submontagens e,

finalmente, adquirir materiais no momento exato de serem transformados em peças fabricadas"

Na produção llT procura-se obter flexibilidade para atendimento de alterações de

demanda, através do fluxo contínuo de materiais, peças e componentes em processo. A redução

do tempo de execução da produção e um dos pontos principais para a obtenção da flexibilidade

exigida pelo sistema, pois os tempos reduzidos permitem atender com rapidez às alterações da

demanda. Por outro lado, a redução do tamanho do lote acarreta também redução do tempo de

execução da produção, através de reduções nos tempos de processamento do lote, redução dos

tempos de espera entre processos e ainda, mudanças no "lay-out" com conseqüente redução do

tempo de transporte.

No sistema de produção llT, todos os processos, individualmente, são carregados com

um possível erro de aproximadamente 10%. Entretanto, a programação é entregue apenas ao

processo final, por exemplo, à linha de montagem. Urna mudança na demanda é fácil de ser

respondida rapidamente, visto que a programação teria que ser alterada apenas para o processo

final. No sistema de produção, o processo subseqüente retira peças do processo precedente, de

-125-

acordo com a demanda de produtos acabados. O sistema llT é chamado assim, de sistema de

"puxar11 a produção, ou seja, a Ordem de Serviço, caminha no sentido inverso do processo.

Para KIMURA & TERADA (1984: 129), "as principais finalidades do sistema de "puxar"

a produção são:

• evitar a transmissão de flutuações amplificadas de demanda ou volume de produção de um

processo posterior a um processo anterior;

• minimizar a flutuação de estoque em processo, de modo a simplificar o seu controle;

• elevar o nível de controle da fábrica através de descentralização: dar aos operadores e

supervisores da área um papel de controle de produção e de estoque".

Neste sentido, a produção llT não está orientada para a acumulação de estoques com a

finalidade de prevenir problemas. Ao contrário, o processo produtivo na produção llT, tende a se

configurar como uma produção do tipo contínuo, onde os produtos em processo fluem

continuamente. Dado ao caráter descontínuo deste tipo de produção, a meta é realizar uma

produção unitária, isto é, produção e transportes de peça por peça. A produção unitária

raramente se realiza; no entanto, sua busca é incessante nas empresas japonesas, em particular na

Toyota.

A redução de estoques apresenta-se para alguns como sendo a maior vantagem do sistema

m, pois os estoques representam capital empatado com seus respectivos juros, alem das

despesas com a manutenção fisica.

Para MOURA & UMEDA (1984: 20) "o llT é um conceito dificil de ser entendido uma

vez que, em muitos aspectos, os sistemas são complexos e o seu verdadeiro caráter não é

percebido de imediato. As impressões iniciais tendem a se concentrar em reduções de inventário".

A esse respeito, SCHONBERGER (1984: 40) menciona que "o controle de estoques pelo sistema

m gera vantagens indiretas. Sendo menor o estoque, menor será o custo dos juros sobre o

capital empatado no estoque. Menos numerosos e menores serão também os armazéns, muito

menor será o espaço ocupado no interior da fábrica pelos materiais em processamento, menor

será a contabilização do estoque e menor será o controle fisico do estoque".

Alguns ainda entendem que a maior vantagem da produção llT está na sua capacidade de

resposta rápida às alterações de mercado, ou seja, a filosofia llT, é simplesmente uma adequação

à nova estratégia de "marketing", de oferecer com rapidez ao mercado uma série diversificada de

produtos. Sobre essa questão, SCHONBERGER (1984: 42) afirma que "vantagens secundárias

do m, muito felizes, são a maior rapidez que confere às reações do mercado; a melhor

possibilidade de previsão que proporciona e o menor volume de administração que exige".

-126-

Em ambos os casos, redução de estoques ou rapidez de resposta às reações do mercado,

são, portanto, vantagens indiretas da produção llT. A principal meta das ações desenvolvidas na

Produção TIT, e ter o controle sobre os desperdícios.

SUGIMORI et alii (1984: 122) considerando esta questão, afirma: "verificando-se que a

quantidade de estoque e o tempo de processamento são variáveis e controláveis, este método de

produção revela a existência de excessos de equipamentos e operários".

A questão do desperdício na produção JUST-IN-TIME, merece um pouco mais de

atenção. Para MOURA & UMEDA (1984), as técnicas que acompanham o "milagre japonês"

dentro da produção llT, partem de um princípio fundamental, pelo qual o problema

primário da indústria é o desperdício excessivo, má qualidade, longos tempos de processamento e

alguns custos de manufatura. A partir disso, foi introduzido um programa denominado "Perda

Zero" como mecanismo para evitar qualquer tipo de desperdício.

O conceito de "Perda Zero" pode ser simplificado na seguinte forma: nenhum material

deve estar presente na fábrica a não ser que esteja sendo consumido. O desperdício é uma das

principais causas da baixa produtividade e está basicamente centrado no grande inventário,

qualidade deficiente, altos custos e grandes tempos de espera.

MOURA & UMEDA (1984), afirmam que TAISID ORNO introduziu uma idéia simples

ao assentar as bases da produção llT: a total eliminação do desperdício, que para ele é tudo

aquilo que não acrescenta nenhum valor ao produto. Por esta definição, são considerados

desperdícios:

• Filas de materiais, que ocupam espaço, aumentam o tempo do ciclo de manufatura e as peças

podem ser danificadas;

• Estoque, que requer armazenagem, registros e movimentação extra de materiais, ameaça ao

capital e alguns materiais tendem a ficar obsoletos;

• Produção além do programado, pois além de desnecessária, pode utilizar materiais destinados

para outras peças;

• Tempo de espera do operador, enquanto uma máquina trabalha;

• Produção de peças defeituosas;

• Preparação de máquinas;

• Movimentação de materiais.

Assim sendo, dentro da filosofia nT, tudo que não é produção é considerado perda e

qualquer coisa alem da quantidade mínima de equipamento, espaço da fábrica, materiais, peça e

mão-de-obra que são essenciais à produção e considerado perda ou desperdício.

-127-

Para ESCRIVÃO Fll..HO (1987), na produção llT "o estoque e o pior dos desperdícios,

não simplesmente pelos juros do capital empatado, mas por esconder todas as perdas que

ocorrem na produção".

MONDEN, (1984: 104) menciona que "a Toyota reconhece que um aumento do nível de

inventário não é somente o pior fenômeno entre as várias perdas, mas e também, a origem de

todas as perdas" e sob este aspecto em particular pode-se citar ainda SUGIMORI et alii

(1984:123), que diz "a razão real pela qual consideramos o estoque, resultado da superprodução,

como a pior perda, e que ele esconde as causas das perdas que deveriam ser solucionadas, tais

como, desbalanceamento entre operários e processo, problemas em vários processos, tempo

morto dos operários, excesso de operários, de capacidade de equipamento e insuficiência de

manutenção preventiva". Levando-se em conta o rigor com que são tratados os desperdícios e as

perdas, o ideal da produção flT é a realização da produção unitária, ou seja, produção de unidade

por unidade, como já foi mencionado. No fluxo de produção contínua, dispensa-se o uso de

estoque e assim sendo, na busca da produção unitária, os estoques são constantemente reduzidos

e conseqüentemente as causas de falhas, defeitos e excessos são identificadas, estudadas e

eliminadas.

Através da constante redução de estoques e eliminação das causas de desperdício, a

fábrica da Toyota no Japão conseguiu um índice de produtividade que pode ser medido pela

utilização da rnão-de-obra. "A Toyota fabrica um veiculo com 1,6 homens/dia, enquanto este

índice nos EUA é de 3,8 e na Suíça 4,7" (ESCPJVÃO Fll..HO, 1987: 68).

Vê-se, ent?..o, que o objetivo principal da filosofia llT é a redução de custos e o

incremento da proêutividade, tendo como ação característica o ataque a toda forma de perda ou

desperdício. N&:o sendo uma filosofia originária de linhas de fabricação totalmente automatizadas,

mas, ao contrá.-io, de liP..has que empregam operação humana, é de se esperar que traga mudanças

significativas na orgru.--llzação do trabalho e para os trabalhadores. Destaca-se aqui, que qualquer

sistema administrativo ou técnica de gerência não têm significado em si próprios mas são

expressões operacionais de uma filosofia. O que ocorreu e ocorre com a produção llT, e que este

fato ficou mais evidenciado não só pela sua clareza morfológica, mas também pela insistência do

próprio vocábulo nos inúmeros autores, que recentemente trataram do assunto, ligando-o tanto à

técnica em si, quanto à filosofia que lhe deu origem.

-128-

4.2. A Qualidade por Toda a Empresa

A Qualidade por toda a Empresa e um subsistema da produção ITT e portanto faz parte

integrante de sua filosofia. O Japão desenvolveu um grande esforço no sentido de transformar o

conceito, tradicional de Controle de Qualidade para um novo conceito denominado "Controle da

Qualidade por toda a Empresa". O Controle de Qualidade tradicional basicamente envolvia

somente o processo, enquanto que a evolução do conceito inclui as áreas de desenvolvimento do

produto, compras e "marketing".

A garantia da qualidade centrada no desenvolvimento de novos produtos é a fase mais

recente da evolução da histeria da garantia da qualidade no Japão. Conforme menciona

ISHIKAWA, (1986: 76), "trata-se de se considerar aspectos relativos à qualidade no

planejamento, desenvolvimento do projeto, elaboração de protótipos e seus testes, encomendas

externas e compras em geral, preparação da produção, desenvolvimento do processo, produção

piloto, produção propriamente dita, vendas, distribuição, assistência técnica e controle de

movimentação numa fase preliminar, ou seja, avaliação de todos estes estágios, de modo a

garantir plenamente a qualidade. Principalmente, numa fase precedente a entrada da produção

normal, deve-se conduzir uma análise da qualidade sob os diversos ângulos, realizando os testes

de confiabilidade nas mais variadas condições, a fim de proporcionar uma garantia tanto em

termos de qualidade como de confiabilidade".

Dois aspectos de extraordinária importância na Qualidade Total devem ser destacados. O

primeiro refere-se ao fato de que o mercado condiciona as empresas a uma revisão permanente de

suas estratégias de qualidade. Pelo fato do Japão ser considerado um grande exportador, a

conquista de mercados internacionais de vários produtos obrigou as empresas a evoluírem na

administração da qualidade. Neste sentido, passou-se a vender a qualidade como um componente

do produto final e como um requisito obrigatório do mercado comprador. Desta forma, a divisão

de vendas passou a ter uma importância fundamental no processo como um todo, visto que ela

não agia somente no sentido de vender uma determinada quantidade num determinado prazo. Ao

contrário, viu-se na contingência de captar as tendências de mercado, perceber suas necessidades

inerentes, e apresentar à empresa, antecipadamente as características do produto que o comprador

requeria.

Neste contexto, ISHIKAWA (1986) afirma que cabe ao departamento de "marketing"

esboçar o plano relativo aos novos produtos, expressando-os conforme a linguagem visual do

-129-

consumidor; e dentro deste enfoque, praticamente tudo se inicia dentro desta área, pois ela, esta

em contato intimo com os consumidores e conhece, portanto, seus anseios.

O segundo aspecto refere-se ao fato de que nas indústrias japonesas, geralmente 70% do

valor de um produto é adquirido de fontes externas (fornecedores), tanto sob a forma de matéria­

prima como de componentes e acessórios. Assim sendo, para que a empresa possa gerar um

produto de alta qualidade, é preciso que esta mesma qualidade esteja presente na matéria-prima

ou componente adquirido do fornecedor, que, por sua vez, tem que ser competente no preço, na

quantidade e no prazo de entrega. Para o comprador, portanto, o Controle de Qualidade do

fornecedor passa a ter importância fundamental.

Os dois aspectos fundamentais, mencionados anteriormente, e resultantes do novo

enfoque no Controle de Qualidade, não representam uma desvalorização da qualidade no

processo. TOLEDO (1986:91) levando em conta os dois aspectos citados, menciona que

"internamente à empresa, o fator qualidade, e particularmente, a qualidade de conformação, é

explorada não só como um meio de atender às exigências do mercado consumidor, mas

principalmente, como um fator de racionalização da produção e de elevação dos lucros, ou seja,

como um meio a que a empresa poderá recorrer para redução de custos. Isto ocorre, pois uma

maior qualidade de conformação, ou seja, uma maior percentagem de unidades do produto é

fabricada de acordo com as especificações, significando menores custos de perdas (desperdícios)

e de retrabalho".

Vê-se, portanto, que o Controle de Qualidade Total pela Empresa, mantém o centro da

atenção na estratégia e administração da qualidade, incorporando outras áreas, pois os produtos

fabricados sem qualidade representam um enorme desperdício e, os gastos com refugo,

retrabalho, devolução e manutenção, podem ser estimados em 200 bilhões de dólares nos EUA,

em 1984, conforme TOLEDO (1986:4).

Estes dados apontam, não somente para uma enorme perda financeira com peças e

produtos fora de padrões de qualidade, mas principalmente para o fato de que, se aceitos no

Japão, inviabilizariam o Sistema TIT de produção, pois como já foi visto, sendo um sistema que

tende ao fluxo contínuo, teria este fluxo constantemente interrompido para que se pudesse sanar

tal nível de defeitos.

A esse respeito, ESCRIVÃO FILHO (1987: 33) menc1ona que "é .compreensível o

destaque dado à função controle de qualidade no Japão, onde é inadmissível o índice aceito em

empresas ocidentais de até 5% de peças defeituosas. A qualidade de conformação com índice de

defeitos por milhão contra o índice de defeitos por cento no Ocidente, contribui para uma gestão

da produção com características completamente diferentes. Com estoques entre postos de

-130-

trabalhp, setores, departamentos e até mesmo entre empresas tendendo a zero, tal gestão seria

impraticável sem uma grande mudança nas funções do Controle de Qualidade, sem que o posto

de trabalho anterior garanta ao posto de trabalho posterior, em uma linha de fabricação, que todas

as peças produzidas não têm defeitos". Este mesmo raciocínio se aplica aos fornecedores, como

se os mesmos fossem um posto de trabalho anterior, à linha onde seu produto ira ser utilizado

pela empresa compradora.

4.2.1. Os Sete Passos da Qualidade Total

HALL (1988) estabelece sete passos ou princípios para que se possa implantar e atingir a

Qualidade Total por toda Empresa.

- Começo pelo consumidor

Tecnicamente a qualidade é um requisito para atender a satisfação dos consumidores.

Estes por sua vez, precisam apenas saber como usar o produto, podendo ou não dar atenção ou

perceber, que sua satisfação está sendo realizada em grande parte pela qualidade do produto.

Ao contrário, o fabricante deve produzir com excelência, dando atenção ao projeto,

fabricação, entrega, venda e assistência técnica, com a finalidade de traduzir as necessidades do

consumidor em detalhes técnicos e organizacionais, necessários para a produção do produto.

-Avaliação e registros da qualidade

A manutenção de registros históricos e avaliações de características importantes de

qualidade, são, às vezes, dificeis de montar e interpretar como, por exemplo, a percepção do

usuário quanto à perda de cor de determinado produto. Entretanto, algumas avaliações que

deveriam ser instintivas, tais como defeitos na montagem final ou no acabamento, acabam por não

possuírem registros razoáveis, de tal modo que possam manter os problemas visíveis.

Deste modo, a Avaliação e Registros de Qualidade devem, conter dados básicos, bem

escolhidos, que possam dar subsídios à tomada de decisão, para que o nível da qualidade seja

mantido.

-131-

- Exame amplo da qualidade

O exame amplo da qualidade, revela por exemplo, que os erros de comunicação com os

consumidores são problemas de qualidade, assim como o funcionamento do equipamento. As

alterações no projeto do produto acabam por se tomar um problema de qualidade. Desta forma, o

exame de qualidade de um produto não pode estar restrito a um departamento de garantia da

qualidade, mas deve ser uma atividade espalhada por todas os setores da empresa, para que a

qualidade final do produto smja naturalmente.

- Estabelecimento de metas e objetivos

Para qualquer empresa e qualquer produto, independente da avaliação atual da qualidade,

uma meta mais ambiciosa deve ser sempre estabelecida, para melhoria no nível e índice de

qualidade. A não fixação de metas e objetivos acaba por levar a uma acomodação aos níveis

praticados com tendências sempre a baixá-los.

A acomodação a níveis atuais da qualidade revela que muitos problemas de qualidade

advêm de "hábitos" de procedimento, tanto de caráter administrativo quanto de caráter

operacional. Revela também que a busca de melhor qualidade necessita de aprendizado,

treinamento e tempo, para que se possa sair dos "hábitos" praticados para procedimentos

compatíveis com um nível de qualidade mais elevado.

- A responsabilidade na fonte

É obvio que muitos defeitos de produtos têm origem na fabricação ou montagem. A

Qualidade Total deve eliminar estes defeitos na sua origem e não procurar repará-los depois,

retrabalhando o produto. Para isso, dois aspectos são importantes: motivação e método.

É necessário que os administradores, técnicos e operadores tenham motivação para

executar sua tarefa da melhor maneira possível, e tenham em mãos métodos simples e eficazes

que orientem as suas atividades. Novamente aqui, se nota a necessidade de aprendizado,

treinamento e tempo, pelo menos para cumprir a questão do método.

-132-

- Padronização

A padronização é considerada básica para amplo progresso no aperfeiçoamento de

qualidade e na redução do desperdício em geral. A redução da variação no processo e um

objetivo importante da padronização é também do Controle Estatístico ao Processo (CEP), o qual

esta se tomando o termo preferido para o Controle Estatístico de Qualidade (CEQ). O CEQ tem

uma conotação de usar apenas medidas estatísticas, enquanto que o CEP sugere a redução das

variações indesejadas no processo.

- Operações a prova de falhas

As operações devem ser projetadas de forma que, cometer um erro seja praticamente

impossível ou, se isso não for viável, que os erros na operação sejam imediatamente detectados e

corrigidos. Os dispositivos simples e de baixo custo, à prova de falhas, ajudam a aperfeiçoar a

qualidade. A comunicação imediata à fonte de erros, problemas ou condições irregulares, evita

que a ma qualidade possa prosseguir em qualquer etapa da produção. A comunicação imediata

passa a ser uma atividade para evitar operações com falhas.

Pelo exposto, observa-se que a produção llT inovou com o conceito de "Qualidade por

toda a Empresa", tanto ao incorporar áreas de desenvolvimento do produto, compras e

"marketing", como ao reduzir drasticamente os índices de defeitos na fabricação. A Qualidade por

toda Empresa é um elemento da produção llT que neste capitulo mereceu destaque; outros

elementos serão visto a seguir.

4.3. Os Elementos da Produção JIT

Para os autores referenciados neste texto, não existe nenhuma técnica ou metodologia

especifica acompanhando o conceito de llT. Existem várias decisões e atividades, chamados

elementos da produção llT, necessários para que se possa atingir seus objetivos.

Assim sendo, pode-se listar:

e "Fazer a coisa certa na primeira vez": corresponde à eliminação dos defeitos no processo de

fabricação, pelos pressupostos da qualidade;

• Redução do tempo de preparação: através da flexibilidade e da troca de ferramentas;

o Tamanho do lote: uma unidade de peça ou produto, corresponde ao melhor tamanho do lote;

-133-

• Carga uniforme da fábrica: através de balanceamento adequado de máquinas e postos de

trabalho, que atua como um mecanismo de controle;

• Diversificação da capacidade: a fábrica trabalha com operários polivalentes, ou seja, o mesmo

operário opera com a mesma competência, várias máquinas;

• Controle pela visibilidade: o processo contempla aspectos que podem ser controlados

visualmente;

• Manutenção preventiva: representa uma condição anterior à eliminação dos defeitos, que exige

operações perfeitas, máquinas ajustadas e controle de capabilidade;

• Conveniência de uso: representa a revisão permanente do projeto de tal maneira que ele seja o

mais adequado ao processo;

• "Lay-out" compacto: é a disposição das máquinas e postos de trabalho, que permita não só a

atuação do operário polivalente, como também representa a núnima movimentação de

materiais;

• Rede de fornecedores: os fornecedores representam uma ampliação da fábrica e cada um deles

passa a ser um co-produtor;

• Envolvimento do Operário: através dos Círculos de Controle de Qualidade;

• Produção Celular: representa a produção por células de fabricação, para cumprir o método de

produção por fluxo unitário;

• Sistema Kanban: é o sistema operacional através do qual se procedem as reposições de

matéria-prima ou peças para todos os postos de trabalho, utilizando-se sinais visuais de

reabastecimento.

Alguns destes elementos serão aqui examinados, com mais destaque ao sistema Kanban.

4.3.1. Troca Rápida de Ferramenta

A flexibilidade dos equipamentos e de pessoal, exigida pela produção llT para

atendimento das variações de mercado, são condicionantes e condicionadas pela produção de

pequenos lotes, com forte redução nos tempos de fabricação. A redução do tempo de preparação

(redução de "set-up") é elemento fundamental na redução dos tempos de fabricação.

Para MOURA & UMEDA (1984: 25), "nosso problema (das empresas ocidentais) e que,

para muitos dos nossos tradicionais engenheiros de produção acadêmicos, o tempo de preparação

é "uma constante" que pode ser medida e usada como um fator de uma equação para determinar a

-134-

quantidade econômica do lote. Os japoneses reduziram o tempo de preparação com sucesso e

conseqüentemente, houve redução de custos"

MONDEN (1984: 42), cita que na "Toyota, o tempo de preparação de equipamentos do

departamento de prensagem era cerca de 2 a 3 horas de 1945 a 1954. Mas esse tempo foi

reduzido a 15 minutos nos anos de 1955-1964 e depois de 1965 ela caiu para apenas 3 minutos"

Nos anos 70, a Toyota mantinha o tempo de 3 minutos para a troca de ferramentas, este tempo,

para as empresas americanas, era de 6 horas e para as suecas de 4 horas.

O Quadro 4.1, mostra o resultado para os tempos de preparação nas indústrias

automobilísticas de alguns países.

JAPÃO USA SUÉCIA ALEMANHA

Preparação (horas) 0,2 6 4 4

Preparação (dias) 3 1 -- 0,5

Tamanho do Lote (dias de uso) 1 10 31 --

Golpe/hora 500-550 300 -- --

Quadro 4.1 -Resultados de Tempos de Preparação.

FONTE: MOURA & UMEDA (1984)

Pelo quadro apresentado, vê-se que os japoneses conseguiram a redução do tempo de

preparação para 12 minutos.

4.3.1.1. Conceitos para Troca Rãpida de Ferramentas

ESCRIVÃO FU.,HO (1987) seleciona quatro conceitos fundamentais que acompanham a

atividade para a troca rápida de ferramentas:

a) Separar a preparação de ferramentas em interna e externa; a preparação interna das

ferramentas refere-se às ações que inevitavelmente requerem que a máquina esteja parada; a

preparação externa de ferramentas refere-se às ações que podem ser executadas enquanto a

máquina está operando;

b) Transferir, tanto quanto possível, as ações da preparação interna para a externa; este é o

conceito mais importante relativo a troca de ferramentas;

-135-

c) Eliminar o processo de ajuste: o processo de ajuste nas ações de troca de ferramentas,

normalmente gasta de 50 a 70% do tempo total da troca interna; este tempo pode ser reduzido,

utilizando-se uma das seguintes sugestões: padronização de altura da ferramenta, uso de

interruptor-limitador de curso de ferramenta e uso de carro mesa de remoção de ferramenta;

d) Abolir, por si mesma, a etapa de troca de ferramentas.

Para eliminar completamente a troca de ferramentas, duas idéias podem ser colocadas em

pratica: usar a mesma peça para vários produtos e produzir várias peças ao mesmo tempo.

A aplicação dos conceitos acima, requer ações rigorosas de âmbito operacional que devem

ser executadas para que se possa atingir reduções significativas de tempo de preparação. Algumas

destas ações são:

• Exame e documentação de toda preparação executada;

• Padronização das etapas de preparação x externa/interna;

• Padronização das partes necessárias x preparação da máquina;

• Redução do tempo de máquina parada:

- utilização de ferramentas de ajuste rápido;

-utilização de ferramentas suplementares (calhas, ganchos);

- utilização de operações paralelas;

- utilização de sistema mecânico de preparação;

• Prática e aprimoramento permanente dos procedimentos de preparação.

As ilustrações apresentadas a seguir contemplam os conceitos apresentados, assim como

as regras de redução de tempo de preparação, segundo MOURA & UMEDA (1984). A redução

do tempo de preparação, através da utilização dos conceitos mencionados, esta ilustrada na figura

4.1.

Tempo de Preparação

(I) ffi!fl lm::::::m::::'~:m:::::::m::ml !:':M.\i@:r~ Eliminar o tempo de preparação externa

métodos e prática ' '

(3) @?!M' • !f&iêl Elim ínar ajustes :

50'/o de Redução

75% de Redução

90% de Redução

: I I I I I I I I I I I I I 11 I I I I ., Tempo

Figura 4.1 - Redução do Tempo de Preparação de Máquinas.

-B6-

EIXO GIRATÓRIO 1----1

Figura 4.2- Transporte de Molde.

Pinos Locali1.adores (2 cada lado)

Base da Mesa

FONTE. MOURA & UMEDA (1984)

:;;- -· .. ""õ~ I r•--• ..... I :o o: O I o I 1 I t t I I I 1 I 1 I

: :o ·a • : I ...... :.J I

•o o. "·--------~

Posição dos Furos

Figura 4.3 -Ferramentas com Pinos Posicionadores

FONTE: MOURA & UMEDA ( 1984)

• • É mais comun a pré-montagem

da matriz sobre a placa-base

Figura 4. 4 - Ajuste de Altura de Matriz.

FONTE: MOURA & UMEDA (1984).

-137-

Figura 4.5- Troca de Matriz da Prensa de Moldagem Simples.

FONTE: MOURA & UMEDA (1984).

Figura 4.6- Troca de Matriz em Injetora.

-138-

FERRAMENTAS SOBRE

MESA MÓVEL

MUDANÇA DE MESA ROLANTE SOBRE TRILHOS ATRAVÉS DA PRENSA.

Figura 4.7- Troca de Ferramentas em Prensa de Grande Porte.

FONTE: MOURA& UMEDA (1984).

CARRINHO MATRIZ

MATRIZES SOBRE ROLOS

GERALMENTE EMPREGADO PARA FERRAMENTAS PEQUENAS PARA MOVER MANUALMENTE.

Figura 4.8- Troca de Ferramentas em Prensa de Pequeno Porte.

FONTE: MOURA & UMEDA (1984).

-139-

Redução do tempo de preparação fazendo rápidiiS trocas de ferramenta

Figura 4 9- Detalhes para Troca-Rápida.

FONTE· MOURA & UMEDA ( 1984 ).

As ferramentas são pré-montadas em um porta-ferramenta. Porta ferramentas de placss correspondentes para uma rápida troca.

PINO GUIA LOCALIZADO R

Figura 4.1 O - Método da Placa Correspondente.

FONTE: MOURA & UMEDA (1984).

-140-

A figura 4 11, representa.. esquematicamente, um projeto de ferramenta de injeção que foi

trocada em 6 minutos, contando-se o tempo do último componente do lote anterior para o

primeiro componente bom do novo lote. O projeto de ferramenta é tal que todas as alturas são as

mesmas. Toda a instalação elétrica e ligada a um único "plug". Existe "plug" adicional. de tal

sorte que as ferramentas possam ser pré-aquecidas antes de entrarem na injetora Há um

guindaste operatório suspenso que cobre a área, com um balancim com duas talhas elétricas.

I

Talha nQ 1 I Talha nQ 2 '-{ r ... --Ã.:J- -- ... -: I i

I I I

Ferramenta I ----t- - I

I I

Antiga I I I

I I I

~---'·'-I

~Rasgo P<Ó-•q•••'-•o<o_r--'-~ de

da Ferramenta Localização

I Ferramenta

___ J ___

i I

Nova I I I Cavilha de

___ t ___ __ ,..,...... ___ I Localização ..-!,

Figura 4.11 -Troca de Ferramenta em Máquinas de Moldagem por Injeção

FONTE: MOURA & UMEDA (1984).

As figuras apresentadas contemplam uma série de regras para redução de tempo de

preparação, cujas principais são:

• Eliminação do uso de guinchos e empilhadeiras, que ocupam espaço e consomem tempo de

ajustagens;

e Redução de esforços necessários, até a preparação tornar-se tarefa de um único operador,

e Estocagem sobre rolos transportadores;

e Racionalização dos equipamentos de elevação para ferramentas pesadas que não são tarefas

para um único operador;

e Reserva de espaço suficiente para que as ferramentas com maior freqüência de troca possam

ser movidas rapidamente;

e Revisão do equipamento, para que apenas pequenas partes de máquinas grandes necessitem ser

trocadas durante a preparação;

-141-

• Pré-aquecimento de ferramentas que trabalham com temperaturas altas (moldes de injeção),

para eliminação de testes experimentais de pré-aquecimento para as condições de trabalho,

assim como do tempo de aquecimento interno.

• Durante a preparação externa deve-se efetuar a maior troca possível de ferramentas; como

exemplo, pode-se citar a troca numa prensa de 800 t., com 6 matrizes, que são posicionadas

numa base que se move; a troca consiste em retirar a base usada e introduzir uma nova, como

esta ilustrado na figura 5. 7;

• Eliminação dos tempos de rosqueamento e outros meios que possam consumir tempo para

montagem e remoção de acoplamentos para redução destes tempos; e necessário:

-diminuir o comprimento de rosca (rosca múltipla)

- retirar os furos de um lado para que em apenas algumas voltas o material esteja fixado;

-usar braçadeiras hidráulicas e pneumáticas;

- usar engates rápidos;

- usar idéias dirigidas a mecanismos populares.

• Deve-se manter todas as ferramentas e acoplamentos específicos a uma dada preparação,

organizadas num local específico o mais próximo possível da máquina, para diminuir a

distância percorrida e assegurar que todos sejam encontrados quando necessários;

• Todas as ferramentas usadas num processo devem ser mantidas em local comum e próximo à

máquina onde o operador possa ter um acesso fácil;

• Todas as ferramentas e acoplamentos devem ser devolvidas aos seus locais imediatamente após

o termino da preparação;, se os acoplamentos devem ser trocados com um magazine (para

afiação, limpeza, etc.), esta troca deve ocorrer imediatamente após uma preparação, para que

os mesmos possam ser usados na próxima preparação;

• Todas as ferramentas e acoplamentos deverão ser limpos após a preparação e estarem prontos

para uso na próxima preparação;

• Manutenção de espaços de trabalho necessários sem obstruções onde for necessária uma

preparação;

• O acesso de material à máquina deve ser rápido e fácil;

• Os calibradores e padrões de referência devem ser mantidos perto da máquina;

• A identificação de mangueiras ou fios deve ser feita através de código de cores e deverá haver

múltiplos "plugs" de conexão onde for necessário.

Pelo exposto vê-se que a troca rápida de ferramenta, é elemento fundamental na

flexibilidade exigida pelo Sistema llT. Quando se dimensionam lotes de tamanho pequeno e uma

-142-

produção nivelada, as trocas de ferramentas e ajustagens são muito freqüentes, motivo pelo qual a

redução de tempo de trocas ganha importância, e seus métodos devem ser detalhados à exaustão

4.3.2. Planejamento da Manufatura - Lay-out das Máquinas

Na produção llT, a busca da flexibilidade exigiu um novo planejamento da manufatura

com modificações radicais na disposição fisica das máquinas e postos de trabalho. ESCRIVÃO

FILHO (1987) relata que no Japão, a disposição das máquinas tem, de início, influência direta no

tamanho da fábrica, pois para um mesmo ramo indústrial e com capacidade instalada próxima, as

fábricas japonesas tem um terço do tamanho das fábricas correspondentes no ocidente.

De uma maneira geral, as fábricas são implantadas dentro da lógica pela qual os postos de

trabalho ou máquinas se prestam para atender diretamente as linhas de montagem, estando,

portanto, arranjadas por processo.

Para atender a um dos propósitos da produção llT, ou seJa, a produção em fluxo de

materiais com lote ótimo igual à unidade, as máquinas ou postos de trabalho passam a ser

dispostas em função do produto. Assim, ao invés de serem arranjados todos os tornos numa

mesma área, eles são colocados ao lado de fresadoras, furadeiras, etc .. , voltadas a determinados

produtos ou peças, de tal sorte que um mesmo operador possa trabalhar em várias delas

consecutivamente. Além de contribuir com o aumento da produtividade dos trabalhadores, o

planejamento do "lay-out" permite reduzir o tempo de processamento pela eliminação de

transporte e redução de estoques amortecedores entre máquinas.

Algumas vantagens evidentes podem ser listadas no planejamento do "lay-out" agrupado

- Facilidade para retrabalho

Se são encontradas peças defeituosas no final da linha, haverá uma menor perda de tempo

para o envio destas peças ao postos ou máquina, para operações de retrabalho, pois a mesma

estará num entorno pequeno de atividade.

- Ausência de corredores

Neste tipo de disposição, não há longos corredores, e portanto, congestionamento de

veículos e pessoas não devem ocorrer.

-143-

- Facilidade de movimentação de material e ferramental

Pelo fato de haver um encurtamento entre máquinas e postos de trabalho, haverá um

percurso curto para o carregamento e despacho de peças e ferramentas

ESCRIVÃO FILHO (1987 38) observa que "apesar das empresas ocidentais realizarem o

planejamento do "lay-out", há uma diferença fundamental entre os três tipos principrus por elas

usados, ou seja, "lay-out" funcional (as máquinas são agrupadas por suas funções); "lay-out" em

linha (as máquinas são dispostas em linha na seqüência em que elas são usadas); e "lay-out" de

grupo - (máquinas de diferentes tipos são reunidas de forma que cada grupo seja capaz de

produzir todos os componentes de uma determinada família) e a idéia de "lay-out" no Japão. Ao

contrário das empresas ocidentais onde os trabalhadores operam apenas uma máquina, nas

empresas japonesas os trabalhadores são polivalentes ou multi-funcionais, e o "lay-out" contribui

para o êxito deste novo conceito".

Por este motivo, MONDEN (1984) chama os "lay-outs" citados de impróprios, os quais a

Toyota tem evitado, optando finalmente pelo "lay-out" em U A seguir, estão descritos os

principais tipos de "lay-outs" mencionados.

- "Lay-out" circular

Corresponde ao formato mais simples requer um operador designado para cada tipo de

máquina. Este tipo de "lay-out" possui uma grande desvantagem: o operador apresenta um tempo

de espera, após ter colocado a peça na máquina e a mesma entrar em processo. Para evitar tal

tempo de espera, duas ou mais máquinas do mesmo tipo podem sér colocados ao redor do

operador. O "lay-out" tipo circular pode se apresentar normalmente segundo três formas

triangular, retangular e losangular, conforme ilustrado na figura 4.12

No tipo circular, fazendo com que cada operador possa trabalhar múltiplas máquinas do

mesmo tipo, a quantidade de produção poderá ser aumentada. Pelo fato deste método ser muito

superior, comparado com o "lay-out" de máquinas simples, a quantidade de produção por

operador aumenta; então o estoque de semi-acabados ou estoque intermediário produzido em

cada estação também aumenta. Como resultado, há dificuldade no balanceamento de produção

entre estações, e estes produtos semi-acabados podem não fluir suave e continuamente através

dos vários processos de produção. Fica então dificil conseguir a sincronização entre estações e o

tempo para montagem dos produtos finais aumenta drasticamente.

-144-

Triangular

Furadeira

Retangular

Torno I

M/',,, r:l lJ~/lJ

I Torno

Figura 4.12- Tipos de Lay-outs Circulares.

- "Lay-out" das ilhas isoladas

Losangular

A fim de evitar excessivos estoques intermediários em cada estação e reduzir o tempo de

transporte, o "lay-out" das máquinas tem que ser melhorado, para aumentar a velocidade de

processamento até a forma de produto acabado. Portanto, o "lay-out" de máquinas deve estar de

acordo com a ordem seqüencial de processamento de uma peça.

O "lay-out" de ilha isolada, está esquematizado na figura 4.13.

Furadeara Fullldeire

I Figura 4.13- "Lay-out" de Ilha Isolada.

Esse "lay-out" assume a existência de um operador multifuncional e possibilita um fluxo

constante e suave de produtos entre os diferentes tipos de máquinas; assegura, também, seqüência

contínua de movimentos do operador, que trabalha com distancias mínimas.

MONDEN (1984) menciona que a Toyota rejeita todos os tipos de "lay-out" de ilhas

isoladas devido às seguintes desvantagens:

-145-

• Quando toda a fabrica é desenvolvida com esse "lay-out", os operadores ficam separados, não

permitindo que se ajudem mutuamente; isto dificulta a obtenção de um total balanceamento da

produção entre os vários processos e estoques desnecessários se acumulam entre processos

diferentes;

• Com a existência de estoque desnecessário entre ilhas isoladas, o tempo de espera do operador

diminui a sua produção, na mesma medida; portanto, a recolocação de trabalho entre

operadores, para tender às alterações na demanda, e dificil neste procedimento.

O "lay-out" de ilhas isoladas é baseado nos métodos teóricos de engenharia de processos,

pelos quais um operador nunca deve andar enquanto estiver trabalhando numa certa posição. Tal

idéia foi sempre mantida por Henry F ord e é correta quando a produtividade e conseguida através

da eficiência individual dos operadores. Todavia, ela é incorreta do ponto de vista do

balanceamento de linha que envolve toda a fabrica e minimiza a quantidade total de operários. O

uso de transportadores para o "lay-out" de ilhas isoladas pode ser uma solução importante, e é

freqüentemente usado somente para transportar materiais de um ponto A para um ponto B.

Nestes casos, o operador do ponto A esta separado do operador do ponto B e eles não podem se

ajudar mutuamente. Por este motivo, a Toyota usa transportadores nestes casos.

- "Lay-out" linear

No "lay-out" linear, os diferentes tipos de máquinas podem ser colocados em linha, e

nestes casos, os operadores precisam andar de máquina para máquina. Usando-se o lay-out linear,

uma das principais desvantagens do lay-out de ilhas isoladas ( estocagem desnecessária de

materiais em processo) pode ser eliminada, permitindo que os materiais fluam suave e

rapidamente entre as máquinas. Entretanto, um problema que não pode ser eliminado, usando-se

o "lay-out" linear, é a inviabilidade de relocar operações entre operadores para adaptação às

mudanças na demanda.

Outro problema associado com este sistema é que, quando as máquinas são instaladas de

forma linear, cada linha é independente das outras. Nesta situação, o reposicionamento entre

operadores, de acordo com a demanda dos produtos, freqüentemente requer uma quantidade

fracionada de operários, como por exemplo 8.5 pessoas. Se a mão-de-obra de 0,5 pessoa não

estiver disponível, o número deve ser arredondado para uma pessoa e como resultado, o operador

apresenta um tempo de espera ou ocorre produção excessiva.

A figura 4.14, representa o esquema do lay-out linear.

-146-

Andando Andando Andando Andando

Figura 4.14- "Lay-out" Linear.

- "Lay-out" em U adotado pela Toyota

Com a finalidade de evitar o problema de quantidade fraccionada de operadores, a Toyota

decidiu combinar várias linhas em formato de U em uma linha integrada, e tem descartado a

utilização dos três tipos anteriormente citados.

Para ilustração e entendimento da linha em U, lança mão aqui do exemplo citado por

MONDEN (1984: 60), onde se mostra a combinação do "lay-out" em U e a alocação de

operações entre trabalhadores, em função das variações nas quantidades de produção de

automóveis.

Utilizando-se uma rotina de operações padronizadas, considere-se um processo

combinado que consiste de seis linhas diferentes (A-F) e que cada Jjnha está fabricando uma

engrenagem diferente, conforme mostrado na figura 4.15.

m-~

t .. ~4 ~ PeçaA I ~.

0 O 6.= Máquinas

Figura 4.15- Linha Combinada para Fabricação de seis Tipos de Peças.

FONTE: MONDEN (1984).

-147-

De acordo com a demanda mensal de produtos em Jafietro, o tempo de ciclo deste

processo combinado era de um minuto por unidade. Isto requeria oito pessoas trabalhando,

conforme esta mostrado na figura 4.16, onde a seta indica a rota que cada operador deve

percorrer.

11 17

12 n 10 • • 7

Janeiro Tempo do Ciclo - 1 min. por unidade Quantidade de operadores • 8 peuou ~ • Rola para cada operador percorrer •

Figura 4.16- Alocação de Operações entre Operadores em Janeiro.

FONTE: MONDEN (1984).

Suponha-se que em fevereiro, a demanda mensal para o produto foi reduzida e o tempo

do ciclo do processo aumentado para 1,2 minutos por unidade. Como resultado, todas as

operações desta linha combinada foram realocadas entre os operadores, e agora, cada um teria

que executar mais operações que em janeiro. A rota para cada operador foi expandida conforme a

nova alocação de operações. Neste caso, o operador 1 fazia, como trabalho adicional, algumas

das operações que o operador 2 estava fazendo em janeiro. O operador 2 executava também um

serviço adicional que era anteriormente realizado pelo operador 3. Como resultado da expansão

da rota de cada operador, os de número 7 e 8 foram eliminados desta linha combinada. A mão-de­

obra fracionada que ocorria num "lay-out" em formato linear foi absorvida em várias linhas

individuais, neste lay-out combinado.

Este ultimo passo pode ser visualizado na figura 4. 17.

-148-

3 • 5 1 2 3

I ~ 3 • zC A._ )•

~· 1 • • • /""\ 5

1 /"'\ • --,. . 1 • 3 • 15 1 I

..A. 1 ~ 1 r"~

-~ • • 1 2 s 2 10 6 2

13 ~ '"\\ • 5 :t • .A. 3

12 11 10 ' • 7 v • • •

FfWreiro s Tempo do ciclo- 1,2 mln. por unidade 1

Quantidade de operadores • 6 peeaou v - = Rota para cada operador percorrer 6

Figura 4.17- Alocação de Operações entre Operadores em Fevereiro. FONTE: MONDEN (1984).

A essência do "lay-out" em U é que a entrada e a saída de uma linha estão na mesma

posição. A maior vantagem deste "lay-out" é a flexibilidade para aumentar ou reduzir o número

necessário de operadores, para adaptação às alterações nas quantidades de produção. Nesta

situação, quando uma unidade do produto está iniciando o processo, outra esta saindo e desde

que as operações são executadas pelo mesmo operário, a quantidade de material em processo

dentro do "lay-out" pode ser sempre constante.

Apresenta ainda a vantagem de manter. urna quantidade padronizada de estoque em cada

máquina, que permite visualizar mais facilmente as operações desbalanceadas entre operadores.

Finalmente, o "lay-out" em U permite que numa região ou área sejam desenvolvidas

operações especificas para cada operador.

A Figura 4. 18, apresenta o esquema geral da formação em U.

Máquina

Entrada

Sai da

Figura 4.18- "Lay-out" em Forma deU.

-149-

4.3.3. O Operador Multifuncional

MONDEN (1984: 182) afirma que "a habilidade para aumentar ou reduzir a variação de

trabalhos executados por cada operador é o ingrediente chave para obtenção da flexibilidade na

manufatura".

O "lay-out" de máquinas cuidadosamente planejado ajuda a desenvolver esta habilidade,

mas ele sozinho não pode oferecer flexibilidade. A habilidade do operador está ligada à sua

capacidade de atender prontamente às variações no tempo do ciclo do produto, nas rotinas de

operações e em muitos casos, no conteúdo do trabalho individual. Para que possa atender

rapidamente à estas variações, o operador deve ser multifuncional, isto é, deve ser treinado para

tornar-se um operador experiente em qualquer tipo de trabalho e em qualquer processo.

A Toyota prepara seus operadores utilizando o sistema chamado de "rotação de trabalho",

onde cada operador executa todo tipo de trabalho em sua área de fabricação. Este sistema dá-se

em três etapas.

a) Etapa 1: rotação dos supervisores gerentes e supervisores são os primeiros a fazerem rotação

de trabalho em todas as áreas da fabrica;

b) Etapa 2: rotação dos operários - cada operário deve ser treinado para executar todos os

trabalhos dentro da área;

c) Etapa 3: rotação do trabalho - esta etapa consiste em programar os operadores através da

rotação do trabalho, em uma freqüência de diversas vezes ao dia.

Para ESCRIVÃO FILHO (1987: 42) "não adianta uns poucos trabalhadores na execução

de várias tarefas, pois um número pequeno de operadores treinados pode não tornar exeqüível a

rotação do trabalhador na área, com implicação de não se obter flexibilidade nesta área de

trabalho".

Nos EEUU, a formação de um operador multifuncional pode apresentar os seguintes

fatores inibidores:

• classificação excessiva de cargos;

• trabalhadores passam a atuar como especialistas;

• vários sindicatos na empresa;

• sistema de salários baseados em graus de trabalho;

• operários trocam de empresas com facilidade.

-150-

Por outro lado pode-se listar os seguintes facilitadores do aparecimento do trabalhador

multifuncional, no Japão:

e um único sindicato por empresa;

o salário ligados ao tempo de serviço na empresa;

e as empresas ensinam muitos trabalhos diferentes aos operários;

• sistema vitalício de empregos.

Além disso, a Toyota tem utilizado os seguintes procedimentos para a obtenção de maior

flexibilidade:

e realização de horas extraordinárias;

e utilização de operários temporários;

• transferência de operários entre empresas do grupo.

A utilização de operários multifuncionais não se restringe apenas à Toyota. A grande

maioria das empresas japonesas e suas subsidiárias também estão adotando essa prática e

conforme SCHONBERGER (1987: 164) "algumas subsidiárias japonesas, que operam nos

Estados Unidos, estabelecem a flexibilidade no serviço como uma das condições para o ingresso

do trabalho na empresa".

Além de saber operar com competência várias máquinas, o operário multifuncional deve

saber executar a preparação das máquinas, resolver problemas e fazer a manutenção preventiva, e

ainda se responsabilizar pela qualidade do serviço realizado, dentro dos parâmetros adotados pela

fábrica.

MOURA & UMEDA (1984) estabelecem três passos para a formação e atuação do

operários multifuncionais:

e Padronização das operações das máquinas, de tal forma que qualquer operário possa manuseá­

las, e ainda padronização das operações da linha, as quais envolvam operações em máquinas;

e A separação do operário das máquinas, de tal modo que, quando está operando uma máquina,

não deve estar cuidando ou manipulando outras máquinas, em determinadas circunstâncias;

por esse motivo as máquinas devem ser de parada automática;

• O treinamento do operário constitui o terceiro passo na formação do operário multi-funcional

e nesta etapa é definida a "operação standard" que serve como base para o operador de

máquina executar suas tarefas.

-151-

A "operação standard" compõe dos três fatores citados adiante e está esquematizada na

figura 4 19

• tempo de ciclo,

• seqüência de operações (rotina);

• quantidade de estoque no processo

~..ãq. 2

Subsequência

da Operação

Material

Mãq. 3

Figura 4.19- Esquema da "Operação Standard"

A formação do operário multifuncional segue rigorosamente o aprendizado dos fatores

das "operações standard".

4.3.4. Melhoria das Operações Manuais

MONDEN (1984) ao abordar a problemática da intervenção da operações manuais na

manufatura, coloca em destaque os seguintes aspectos que são características desta atividades:

-Perda pura

São ações que são absolutamente desnecessárias e que podem ser eliminadas

imediatamente. São os tempos de espera, estoque de produto em processo e duplas

transferências.

-152- .·

- Operações supérfluas ou sem valor agregado

São operações que representam perdas totais, mas que são necessárias para os

procedimentos que vigoram na fábrica. Incluem os longos deslocamentos para buscas de peças e

material semi-acabado, mudar uma ferramenta de uma mão para outra, desembalar componentes,

etc .. Para eliminar totalmente tais operações, será necessário mudar o "lay-out" e encontrar uma

maneira de entregar o produto sem embalagem.

- Operações produtivas para aumentar o valor agregado

Para MONDEN (1984: 69) "as operações produtivas para aumentar o valor agregado

constituem uma parcela muito pequena do total de operações; a grande parcela de operações

serve unicamente para acrescentar custos". Aumentando-se a porcentagem de operações

produtivas para conseguir uma valorização maior, a mão-de-obra por unidade pode diminuir,

reduzindo o número de operadores necessários em cada local de trabalho. Este é o primeiro passo

para eliminar o desperdício puro. O próximo passo será a eliminação de operações improdutivas o

tanto quanto possível, porém, sem excessivos investimentos.

Finalmente, deve-se examinar cada operação produtiva para acrescentar o valor agregado,

examinando-se a conveniência de introduzir alguns dispositivos pneumáticos ou eletrônicos que

substituam o trabalho· manual.

ESCRIVÃO FILHO (1987:45) esquematiza as operações manuais segundo a figura

abaixo:

Ações desnecessárias

Operações Manuais Sem V alo r Agregado

Ações necessárias

Com Valor Agregado

Figura 4.20- Esquema das Operações Manuais.

-153-

O sistema Toyota de produção, ao baixar o nível dos estoques, colocou em evidência o

tempo de espera, abrindo caminho para eliminação das operações desnecessárias, rearranjo das

operações e redução de mão-de-obra. Fica evidenciado, portanto, que a mais importante operação

desnecessária é o tempo de espera que, em última análise, representa uma falta de ação.

O exemplo mostrado a seguir devido a MONDEN (1984), ilustra perfeitamente o

afirmado acima, onde a preocupação principal é a redução da mão-de-obra, por ocupação de

tempos ociosos.

No processo de fabricação com 7 operadores, os mesmos são identificados pelas letras de

AàG.

A figura 4.21, mostra o tempo de ciclo do processo de fabricação (de 1 minuto), o tempo­

padrão de cada operador (0,9 minutos para o operador A, 0,7 minutos para o operador B, etc .. ) e

o tempo de espera para cada operador de ciclo e tempo-padrão.

A soma dos tempos dos operadores e de 5,25 minutos (0,9 + O, 7 + 0,8 + 0,6 + 0,9 + 0,5 +

0,85). Portanto, é possível rearranjar as operações entre os operadores, de maneira a ficar com 6

operadores (5 + 0,25), portanto, 6. Alguns tenderiam a fazer o rearranjo de operações com o uso

do tempo padrão médio para cada operador (5,25 : 6 = 0,875 minutos). Tal distribuição e

inadequada visto que "o tempo vai ficar camuflado, devido que cada operador diminuirá o seu

ritmo para obter uma maior participação no tempo de espera. Ele também oferecerá maior

resistência quando da revisão do tempo-padrão" (MONDEN, 1984: 72).

A solução que a Toyota, sempre que possível, procura aplicar é ilustrada na Figura 5.21.

Também, neste caso, aplica-se novamente a padronização de tarefas para eliminar o tempo do

operador F. Inclusive, poderão ser introduzidas máquinas, dispositivos mecânicos e dispositivos

elétricos para tal finalidade, sem grande dispêndio. O primeiro passo em direção à melhoria de

atividades, para a Toyota, e a melhoria das operações manuais. Um segundo passo é aquele que

promove modificações ou introdução de máquinas. As razões são:

• melhoria nas operações manuais pode trazer resultados que a introdução de uma máquina

traria, sem custos adicionais;

& mudanças nos métodos manuais são reversíveis, caso necessário, ao passo que uma nova

máquina pode representar perda total;

• modificações na máquina geralmente falham quando efetuadas antes de se estudar devidamente

o método.

-154-

0,9 --,.-- r--- 0.85

0,8 0,8 r--- 0,7

0.6 Ciclo

0.5 lmin

-''--Operndor

A B c D E F G

CADA OPERADOR TEM TEMPO DE ESPERA

0,875 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875 --,.-

Ciclo lmin

-'--

Operndor

A B c D E F G

REARRANJO INADEQUADO DO PCSTO DE TRABALHO

--,,..--

Ciclo lmín 0,25

-'--Operndor

A B c D E F G

REARRANJO DO POSTO DE TRABALHO

Figura 4.21 -Melhoria das Operações Manuais.

FONTE: MONDEN (1984).

A melhoria no equipamento com o objetivo de reduzir o número de operários e chamada

de autonomação ou "jidoka".

4.4. O Sistema Kanban

O Sistema Kanban está destacado neste texto por se tratar de um elemento da produção

TIT, que ganhou tanta popularidade que chega a confundir-se com a própria técnica.

-155-

4.4.1. O Kanban como Elemento da Produção JIT

Na produção llT, todos os processos e todas as áreas são mantidas num estado em que

não haja excesso, e se um problema não é atendido, a linha pára imediatamente e afeta a fábrica.

A necessidade de melhorias pode então ser finalmente atendida por qualquer pessoa, integrada ao

sistema. O empenho é para se manter um local de trabalho onde não só gerentes e encarregados,

mas também todos os operários, possam detectar problemas. Isto e chamado de "controle visual"

A tradução literal da palavra Kanban, e "anotação visível" ou "placa visível" e é

comumente conhecida como placa ou cartão. Desta forma o sistema Kanban, ao informar

visualmente os postos de trabalho, a necessidade ou não de produzir determinadas peças,

submontagens ou montagens, integra-se dentro da modalidade de "controle visual", mencionada

acima, característica da produção llT. Nestas condições, o Kanban é um sistema de informação

para controlar harmoniosamente as quantidades de produção em todas as fases do processo.

O Kanban, enquanto cartão que acompanha o material em processo, não é novidade em

relação as ordens de serviço ou folhas de acompanhamento. Entretanto, "esses cartões e

anotações visíveis, de emprego tradicional, não constituem um sistema Kanban, já que fazem

parte do que se conhece como sistema de empurrar o pedido e o controle de peças. A

característica do Kanban criado pela T oyota é pertencer a um sistema de puxar"

(SCHONBERGER, 1987:263).

Se o· tempo de resposta é demorado em um sistema de produção que puxa o fluxo de

materiais, de nada adianta utilizar o sistema Kanban, pois a principal vantagem de um controle

que puxa a produção, é a rapidez em atender as necessidades de produção e por isto,

SCHONBERGER (1984) afirma que, de modo geral, o Kanban só funcionará bem no contexto da

produção llT, visto ser seu propósito atender à demanda com a máxima rapidez.

Portanto, o Kanban é um elemento do mecanismo de funcionamento de produção llT

Com isto, quer se dizer que o Kanban é um subsistema. Inclusive, a produção llT pode funcionar

bem sem um subsistema Kanban, mas faltará sentido ao Kanban que for operado

independentemente da produção llT" (SCHONBERGER, 1987: 265). Para ESCRIVÃO FILHO

(1987:49) "ainda que o Kanban seja bem implantado e esteja funcionando, isto não garante a

produção "Just-In-Time", visto que outros subsistemas devem ser implantados como o operário

multifuncional, "lay-out" do local de trabalho, redução do tempo de troca de ferramentas, etc.".

-156-

4.4.2. O Sistema Kanban

No sistema Kanban, cada tipo de peça ou cada número de peça tem sua caixa especial,

destinada a conter determinada quantidade (exata) de peças daquele número, de preferência uma

quantidade bem reduzida. Dois são os cartões correspondentes a cada caixa, chamados Kanbans.

O Kanban informa o número da peça, a capacidade da caixa e pode conter alguns outros dados.

Geralmente, os cartões são colocados em um envelope retangular de plástico transparente

e são utilizados dois tipos principais de cartão: Kanban de Requisição e Kanban de Ordem de

Produção. O Kanban de requisição detalha a quantidade que a fase subseqüente do processo deve

retirar, enquanto que um Kanban de Ordem de Produção determina a quantidade que a fase

precedente do processo deve produzir. Desta forma, fornecem informações na retirada e

produção de quantidades necessárias à produção TIT.

Os dois tipos de Kanban mencionados estão esquematizados nas figuras abaixo:

Número da Prateleira de Estoque 5 E 215

Número do item 35670507

Nome do item Pinhão da Direção

Tipo de Carro SX 50 BC

Capacidade da Caixa

20

Tipo de Caixa

B

Abreviação do item A2-15

Número de Emissão

4/8

Processo precedente

Forjaria B-2

Processo subsequente

Usinagem M-6

Figura 4.22- Kanban de Requisição.

Número da Prateleira de Estoque

Número do item 56790-321

F 26-18

Nome do item Virabreguim

Tipo de Carro SX 50 BC - 150

Abreviação do item A5-34 Processo

Usinagem SB-8

Figura 4.23- Kanban de Ordem de Produção.

-157-

MONDEN (1984) ilustrou o caminho dos dois Kanbans, utilizando-se de um ~xemplo que

será descrito a seguir.

Suponha-se a fabricação de três produtos A, B, C, numa linha de montagem. As peças

necessárias para produzir estes produtos são a e b, as quais são produzidas pela usinagem que é a

fase precedente. As peças a e b, produzidas pela usinagem. são estocadas atrás desta linha e os

Kanban de Ordem de Produção são afixados nestas peças O abastecedor da linha de montagem

que produz o produto A vai à usinagem retirar as peças necessárias com um Kanban de

Requisição No estoque, ele apanha algumas caixas destas peças com seus Kanbans de Requisição

e destaca o Kanban de Ordem de Produção afixado. As caixas são trazidas de volta para a linha

de montagem, novamente com os Kanbans de Requisição.

/

' v

KANBAN DE ORDEM DE PRODUÇÃO

', 0 ' ' ' - - - - - - - - - - - - -~.-

LINHA DE MÁQUINAS

(UM PROCESSO PRECEDENTE)

ESTOQUES

-

~~' ®

kANBAN DE REQUISIÇÃO .... .... .... ....

0 ®@ ..... "

LINHA DE MONTAGEM

(UM PROCESSO SUBSEQUENTE)

Figura 4.24 - O Fluxo de dois Kanbans.

Ao mesmo tempo, os Kanbans de Ordem de Produção estão à esquerda do estoque da

linha de usinagem, mostrando o número de unidades retiradas. Estes Kanbans contém as

informações enviadas para a linha de usinagem. A peça A é então produzida na quantidade exata

para aquele número de Kanbans. Nesta linha de usinagem, de fato, as peças a e b são retiradas,

mas são produzidas de acordo com a ordem indicada pelos Kanbans de Ordem de Produção.

Os caminhos (fluxo) dos Kanbans, estão ilustrado na Figura 4.24.

O Kanban da figura 4.22 mostra que a fase precedente do processo que produz uma peça

fmjada e o transporte da fase subsequente do processo que tem que ir à posição B.2 da forjaria,

para retirar os pinhões da direção. A fase subsequente é a usinagem; cada caixa contem 20

unidades do tipo B. Este Kanban é o quarto de um conjunto de oito Kanbans.

O número do item anterior é uma abreviação. O Kanban da figura 5.23 mostra que o

processo de usinagem SB-8 deve produzir o virabrequim para o carro tipo SX 50 BC-150. O

virabrequim produzido deve ser colocado no estoque F26-18.

-158-

•

- A Utilização de Diversos Kanbans

A figura 4.25, mostra como o Kanban de Requisição e o Kanban de Ordem de Produção

são utilizados. Iniciando do Processo subseqüente, as diversas etapas de utilização do Kanban

são:

a) o abastecedor da fase subsequente do processo se dirige com empilhadeira ou trator com

carretas, ao estoque da fase precedente do processo com o número necessário de Kanbans de

retirada e os recipientes vazios; executa esta ação quando um número pré-determinado de

Kanbans de Requisição tiver sido destacado e acumulado em seu posto de Kanban de

Requisição (caixa recebedora ou arquivo) ou em horários regulares pré-determinados;

b) quando o abastecedor da fase subseqüente do processo retira as peças do estoque A, ele

destaca o Kanban de Ordem de Produção que estava fixado à unidade fisica do recipiente

(note-se que cada recipiente tem um Cartão de Kanban) e também deixa os recipientes vazios

no local designado pelo pessoal da fase precedente do processo;

PO$!O Kanban de Ordem do Produçio Pooto do Receblmenlo

de Kanban

0 000

n Kanben de

ReUrade ,

l<anbln de Requiaiç4o e Unidades --

Posto l<anbln Processo SuboequeniD de Aequlslçio L....---!L_in_na_de_M_oruagem __ l _.

Figura 4.25- Etapas Envolvidas na Utilização de Dois Kanbans.

FONTE: MONDEN (1984).

c) para cada Kanban de Ordem de Produção que ele destaca, anexa em seu lugar um de seus

Kanbans de Requisição; ao trocar os dois tipos de Kanbans, ele cuidadosamente compara o

Kanban de Requisição com o Kanban de Ordem de Produção para verificar a consistência;

d) quando o trabalho é iniciado na fase subseqüente do processo, o Kanban de Requisição tem

que ser colocado no seu respectivo posto;

e) na fase precedente do processo, o Kanban de Ordem de Produção deve ser coletado no posto

de Kanban de recebimento, em determinado horário, ou quando um certo número de unidades

·-159-

tiver sido produzido, e tem que ser colocado no posto de Kanban de Ordem de Produção, na

mesma seqüência em que o mesmo foi destacado do estoque A;

f) produzir as peças de acordo com a seqüência do Kanban de Ordem de Produção no posto;

g) a unidade fisica e o Kanban têm que se mover como um par, quando processada;

h) quando as unidades fisicas são completadas no processo, as mesmas e o Kanban de Ordem de

Produção são colocados no estoque A, permitindo que o abastecedor da fase subsequente do

processo possa retirá-las a qualquer tempo;

i) assim como uma corrente, os dois Kanban têm que existir continuamente em muitas das fases

precedentes do processo; como resultado, todas as fases receberão os necessários tipos de

unidades na hora necessária e nas quantidades necessárias; desta forma, o tempo exato ideal é

realizado em todas as fases; a corrente de Kanbans ajudará o balanceamento de linha para cada

fase, que produzirá de acordo com o tempo ciclo, como esta ilustrado na Figura 4.26.

A Figura 4.27, mostra como um Kanban de Ordem de Produção é utilizado para a emissão

de diversas folhas de Kanban de Ordem de Produção. Cada folha do Kanban corresponde à

capacidade do recipiente. A produção é executada de acordo com a seqüência na qual os Kanbans

vão sendo destacados do recipiente. Os quadros classificados no Posto de Kanbans e os rótulos

classificados no estoque de produtos acabados são também mostrados.

...... --- ....

I I

r ' I '

FORNECEDOR DE

MATÉRIA

..... --- ..... --- .....

..... ___ .....

- - - ',.. FLUXO DO KANBAN DE REQUISiçAo

-+- FLUXO DO KANBAN DE ORDEM DE PRODUÇÂO

~ FLUXO DE lMIDADE FISICA DO PROilllTO

r rll..v\DE I MONTAGEM I FINAl. I I

Figura 4.26- Corrente de Kanbans e Unidades Físicas.

4.4.3. As Regras Básicas do Sistema Kanban

A fim de realizar o propósito da produção Just-In- Time do Kanban, as seguintes regras

devem ser seguidas (MONDEN, 1984:117):

a) o processo subseqüente deve retirar, no processo precedente, os produtos necessários e no

ponto exato no tempo. As seguintes sub-regras acompanham esta regra:

- Qualquer retirada sem um Kanban será proibida;

-160-

- Qualquer retirada que for maior que o número de Kanbans é proibida;

-O Kanban deve sempre ser fixado ao produto físico.

Posto de Coleta do Kanl:lan de Produção

s c

Linha de usinagem M-3

Nome da peça

Número máximo de Kenoans

Endareço de locação

Tempo para 10:00 hs coletar os Kanbans 15:00 hs

~JI~ilPI Q~Q c:J 8

Figura 4.27 - Seqüências de Muitos Tipos de Kanban.

FONTE: MONDEN (1984).

b) O processo precedente deve fabricar seus produtos nas quantidades requisitadas pelo processo

subseqüente.

c) Produto com defeitos não devem ser enviados ao processo subseqüente.

d) O número de Kanbans deve ser minimizado.

e) Kanban é usado para adaptar pequenas flutuações na demanda (alto sincronismo da produção

por Kanban).

Pelo exposto, observa-se que o Kanban expressa operacionalmente o sistema de "puxar",

pressuposto da produção "Just-In-Time".

-161-

CAPÍTULO 5

CONSIDERAÇÕES FINAIS

5.1. O Sistema de Produção e o PCP mais Adequado

[SEWARD et alii, (1985)] abordam as utilizações de sistemas integrados com "MRP e

HPP, ressaltando inicialmente algumas diferenças entre ambos.

O Sistema Hierárquico de Planejamento da Produção (HPP) tem sido aplicado, na maioria

das vezes, em empresas de capital intensivo, ·nas quais a utilização plena da capacidade é um

objetivo de grande importância. Essas empresas tendem a programar primeiramente as

capacidades e depois os materiais, a fim de se obter alta utilização de equipamentos.

O Planejamento das Necessidades de Materiais (MRP) concentra-se em materiais e é

restringido pelas capacidades da fábrica e pelos tempos de obtenção dos itens que compõem o

produto.

O plano mestre de produção é a maior diferença nas duas estruturas. No planejamento

hierárquico, chega-se ao plano mestre através da desagregaç~o do plano de produção usando

previsões de curto prazo. A variação de dema.llda é usualmente "amortecida" em relação ao plano

mestre pela existência de estoques de produtos acabados. Níveis de estoques mínimo e máximo

apresentam-se como restrições na desagregação. A Figura 5.1 mostra que o plano de produção

direciona o sistema e os pedidos de clientes restringem o plano mestre.

Plano de Produção

'V

Pedidos I Estoque de

Plano Mestre ... Produtos .... ....

Acabados ~

Figura 5 .1 - Relações do Plano Mestre no HPP.

-162-

Por outro lado, a estrutura do MRP tradicional agrega, essencialmente, demandas e usa o

plano de produção como uma restrição de nível superior para uma quantidade de ordens que pode

ser alocada em qualquer período de planejamento. A Figura 5.2 mostra que a demanda direciona

o sistema e o plano de produção e a restrição.

... Plano de Produção

IJ R . -estnçoes .,,

I Demanda Direciona ... Plano Mestre ..

I ...

Figura 5.2 - Relações do Plano Mestre no MRP

Ainda segundo Seward et. alii., a seleção entre MRP e HPP como uma estrutura de

planejamento, depende também do tipo de fabricação e estratégias associadas. O MRP pode ser

aplicado em situações em que existem muitos produtos e vários níveis na lista de materiais.

Entretanto, não tem um procedimento formal para mmuruzar os custos operacionais.

Alternativamente, o HPP tem um sistema formal para a mmuruzação de custos, mas tem

dificuldades em otimizar quando existem muitos produtos e muitos níveis na lista de materiais do

produto final.

Para maior clareza dos comentários sobre os tipos de fabricação, repete-se aqui a Figura

1. 9 que mostra a classificação das instalações indústriais ao longo de um espectro que tem o flow­

shop em uma extremidade e job-shop na outra.

-163-

BAIXO VOLUME ALTO VOLUME PRODUÇÃO ENCOMENDA DIFERENCIADO DIFERENCIADO EM MASSA

Máq./Equip. JOB SHOP Pesados

PROCESSO

FLOWSHOP

Aeronáutica

Máquinas Industriais

Máquinas Operatrizes

Drogas

Químicos Especiais

Eletro I Eletrônicos

Automóveis

Pneus

Produtos de Aço

Papel

Combustível

Aço

Figura 1.9. Matriz Produto-Processo.

Empresas que fabricam produtos de uso geral operam em regime de flow-shop, utilizando,

geralmente, equipamentos especializados, caracterizando-se como uma empresa de capital

intensivo. Além disso, como seus produtos não se diferenciam significativamente dos produtos de

seus competidores, estas empresas, geralmente, competem em preços. Nesse meio competitivo é

muito importante ter um sistema de planejamento e programação da produção que enfatize a

minimização de custos. Conseqüentemente, o HPP se apresenta como um sistema melhor para as

indústrias que atuam na fabricação de produtos qu . se situam na parte inferior da matriz produto­

processo da Figura 1.9. As características principais dessas empresas são:

1. os processos são de capital intensivo;

2. os produtos têm roteiros de fabricação fixos;

3. existe a tendência de terem poucos componentes e matérias-primas;

4. existem poucos níveis na lista de materiais de produtos;

5. existem volumes de vendas altos e relativamente poucos produtos que são, geralmente,

distribuídos contando-se com estoques;

6. os produtos não são submetidos a freqüentes modificações de projeto e tendem a ser

padronizados;

7. existem diversas fabricas e armazéns.

-164-

Em algumas indústrias, como as de processamento de metais e química, que têm uma

estrutura de produtos invertida (isto é, muitos produtos finais baseados em poucas matérias­

primas), o planejamento agregado de produção fornece informações suficientes para o

planejamento de materiais. A técnica de "time-phasing", característica do MRP, não é usualmente

necessária, porque as matérias-primas são usadas segundo uma taxa ou quantidade por período.

Em contraste, empresas que fabricam sob encomenda ou em baixo volume de produção de

artigos diferenciados, em um meio organizado segundo a forma de job-shop, geralmente, são de

mão-de-obra intensiva e · utilizam máquinas universais. Essas empresas geralmente competem

baseadas nas características de seus produtos, sendo o preço de menor importância. Para essas

empresas é importante ter um sistema de programação e controle da produção que possa

desenvolver programas para materiais e capacidades que façam prevalecer os compromissos de

entrega assumidos com os seus clientes. Assim, nesse tipo de fábrica, geralmente, o número de

produtos é relativamente grande, as listas de materiais possuem vários níveis, os roteiros de

fabricação são variados, as alternativas para aumentar as capacidades são diversificadas e

alterações no projeto do produto relativamente freqüentes. Para a utilização do HPP, a fim de

otimizar os planos mestres de produção e materiais, são necessários modelos matemáticos

extremamente complexos, cujas soluções para problemas reais levariam muito tempo de

computador. Além disso, os custos para desenvolvimento e manutenção de um modelo tão amplo

e sofisticado provavelmente não poderiam ser justificados, pois a maioria das fábricas job-shop

são de pequeno e médio porte e uma única unidade. Portanto, para esse tipo de fábrica, um

sistema MRP é o mais indicado frente ao HPP.

Concluindo, em um sistema de programação há a necessidade de se planejar materiais e

capacidade. A decisão a ser tomada é qual dos dois deve ser feito primeiro. Com o objetivo de

minimizar o investimento em materiais, um procedimento orientado para os materiais, como o

MRP, é o mais indicado. Para a produção em massa, um procedimento orientado para a

capacidade é o apropriado. Entretanto, como mostrado na matriz produto-processo da Figura 1.2,

vários grupos de indústrias de processamento e grupos de indústrias de fabricação e montagem,

estão entre os dois extremos, de forma que estas empresas devem escolher uma das duas

alternativas.

Propostas de integração do HPP com o MRP surgtram de diversas fontes, como

[ANDERSON et alii, (1981)] e [MEAL, (1984)]. Esta integração pode ser vista segundo um dos

dois pontos de vista: se o sistema é visto como um MRP, e viável o uso de otimização para o

estagio de planejamento da produção, resultando o sistema apresentado na Figura 3 .1. Isto não

-165-

otimiza os planejamentos de materiais e capacidade, mas melhora a resolução do planejamento da

produção com variações no modelo de demanda. Se a integração do MRP e HPP for vista como

um sistema hierárquico, o sistema resultante pode ser de valor para obtenção de soluções em

situações mais complexas, mas não produz planos de capacidade e materiais ótimos, porque o

MRP não produz uma decisão ótima em nivel da hierarquia.

Outra comparação interessante, entre MRP e Kanban, foi realizada por Rice e Y oshikawa

que concluíram sobre a existência de muitas similaridades práticas entre ambos, para o controle de

sistemas de fabricação repetitiva. Assim:

"Tanto o Kanban como o MRP reconhecem que a fórmula para o cálculo de quantidades

econômicas e o sistema de controle de estoques por ponto de reencomenda podem ser úteis para

itens de demanda independente, mas são, geralmente, uma pobre descrição dos processos de

produção reais. Existem dois problemas críticos nos processos de produção; o primeiro é que a

demanda é quase sempre irregular e o segundo e que a programação "time-phased" deve ser

controlada de forma a acompanhar a demanda. O sistema Kanban se concentra no

comportamento da demanda e no estabelecimento de prioridades do trabalho, através do contínuo

e estreito acompanhamento e controle da taxa de fluxo de trabalho. Além disso, a constante

intervenção de trabalhadores e gerentes e o dispositivo de escrituração dos Kanbans são

fundamentais para autorizar e guiar as atividades".

Através de um sistema por ponto de reencomenda procura-se a diminuição dos custos,

evitando-se a execução de montagens (set-up), mantendo-se um estoque para ser consumido

durante o tempo de obtenção para aquisição do item e, eventualmente, um estoque de segurança

para garantir o abastecimento. O sistema Kanban empenha-se em eliminar a necessidade de

qualquer estoque e melhorar o controle das prioridades, mas a um custo potencialmente alto de

montagem, pois a mesma operação pode se repetir várias vezes no mesmo período.

A filosofia da Produção Just-In-Time, na qual se inclui o Kanban, assume como objetivo,

e esforça-se constantemente para tornar os custos de montagem para preparação de máquinas

desprezíveis. O Kanban minimiza os custos totais através da minimização dos niveis de estoques,

obtendo-se, evidentemente, muitos outros beneficios na busca deste objetivo. Este procedimento

Just-In-Time controla estritamente as prioridades dos centros de trabalho e listas de liberação,

forcando a atividade de produção a cumprir a ordem do Kanban colocado.

O MRP, assim como o Kanban, pressupõe que a demanda é irregular e que as falhas de

abastecimento são inaceitáveis. Fazendo-se uma analogia entre os sistemas, poder-se-ia dizer que

o Kanban é um tipo de MRP em que o período de programação é muito curto, sendo apenas de

algumas horas. Ambos os sistemas são de "puxar", ou seja, a montagem (ou a operação

-166-

programada) puxa as necessidades através dos primeiros estágios de fabricação e compras. O

plano mestre do :MRP é explodido em necessidades que por sua vez são "time-phased" dando o

caráter de Just-In-Time. O Kanban assume que o principal objetivo é o controle de prioridades

que também e uma característica do :MRP, porém este, atualmente, em muitas empresas, tem em

sua constituição programas com o objetivo de evitar custos de preparação de máquinas através de

técnicas de dimensionamento de lotes, evitando-se o critério de lote por lote com base nas

necessidades líquidas. Outra diferença entre os sistemas é que o Kanban procura eliminar os

estoques intermediários através de um perfeito balanceamento de linha, o que é facilitado pela

formação multi-funcional do operário japonês. O :MRP aceita desbalanceamento e tenta reagir às

mudanças no tempo de espera com base nas necessidades líquidas.

Jonsson e Olhager (1983) fizeram uma simulação de custo entre os dois sistemas. O :MRP

mostrou-se vantajoso sobre o Kanban (excluindo-se os custos do sistema de controle) quando a

demanda varia no tempo e os custos de montagem são relativamente altos. Por outro lado, o

Kanban funciona muito bem, do ponto de vista de custos, para uma demanda estável e repetitiva e

custos de montagem relativamente baixos [SIL VER & PETERSON, (1984)].

Em resumo, o Kanban é um simples e efetivo sistema de controle para produção em alto

volume e de demanda repetitiva, quando os custos de preparação são bastante baixos. Porém, o

seu sucesso, segundo Rice e Y oshikawa, está muito ligado ao sistema cultural de atitudes do

Japão, que é bastante diferente do Ocidente. A produção japonesa ocorre através do esforço de

uma equipe, com consenso de baixo-para-cima e motivações, cabendo aos operários grandes

responsabilidades. O :MRP tem o seu campo ideal de aplicação em indústrias cujo processo de

produção e intermitente repetitivo. Pode, também, ser utilizado em produção intermitente sob

encomenda sob certas condições, sendo preponderante a agilidade com que os setores de

engenharia produzem confiáveis listas de materiais, roteiros de fabricação, desenhos, etc.

Além disso, Kanban e :MRP podem ser utili-"?ados conjuntamente. Segundo Rice e

Yoshikawa, no próprio Japão existem aplicações simultâneas, de forma que a empresa usa o :MRP

para programações e controle de médio prazo e Kanban para o controle diário.

Esta combinação tem aparecido insistentemente nas publicações recentes sobre

sistemas de Gerenciamento da Produção, a ponto de ser dificil encontrar uma publicação que trate

de ITT ou :MRP isoladamente. Isso pode ser explicado pela penetração maciça do Just-In­

Time/Kanban no Ocidente, inclusive nos Estados Unidos, a pátria do :MRP. Por outro lado, os

estudiosos perceberam que a utilização de um programa :MRP num ambiente de fábrica em ITT

torna a empresa capaz de atender os desafios colocados pelo mercado moderno.

Para alguns autores como ANTUNES et al.(l989), essa combinação de MRP com

TIT deve ser empregada em empresas que apresentam uma situação de produção intermediária

entre aquelas de MRP "puro" (muitos produtos, muitas mudancas nas características de

Engenharia) e TIT "puro" (poucos produtos, poucas mudanças). Acerca dessa opinião, dois

comentários podem ser feitos:

1) a aplicação desse sistema combinado só se justifica para empresas que apresentem as

condições de viabilidade do Just-In-Time, do contrário o sistema não vai sobreviver.

2) a tendência do mercado moderno apresenta um quadro em que, se por um lado há

necessidade de muitos produtos e muitas variações para atender a demanda

("customização"), por outro lado há a necessidade de padronização de componentes e

processos de fabricação para tomar a produção competitiva; então, pode-se ver que grande

parte das empresas, se já não estão, caminham para uma situação onde se vejam obrigadas a

lançar mão da utilização das características do MRP e do TIT simultaneamente.

O MRP é muito valioso como instrumento central de planejamento para assegurar

a disponibilidade dos materiais explodidos, reunidos e compensados. O MRP oferece visões sobre

a condição e as necessidades da fábrica, quando da execução do programa mestre de produção;

especifica não só a quantidade necessária como também o prazo de entrega. Os componentes são

fornecidos em grande número, em um único ponto no tempo, no inicio da linha. É necessário um

procedimento secundário para ajustar o tempo e nivelar a entrada e saída, e para entregar os

componentes nos tempos e locais re.almente necessários e ein tempo real. Isso pode ser

parcialmente realizado pela utilização do planejamento das necessidades de capacidade, ou pelos

sistemas de controle entrada-saída, ou por um sistema do tipo Kanban.

Tem-se que abordar também a questão da qualidade, elemento essencial do TIT.

Quanto mais perto de "zero defeito" o processo levar a produção (uma das metas do TIT), melhor I

para o MRP planejar, uma vez que o MRP supõe 1 00% de qualidade em todos os componentes.

No caso do arranjo celular, as células devem ser incluídas na atividade de

planejamento de capacidade. No ambiente TIT, o sistema MRP deve determinar quando são

necessários os itens produzidos pelas células. Por exemplo: suponha-se que 3 itens devam ser

produzidos por uma dada célula; o MRP calcularia quando e em quais quantidades esses itens

seriam necessários. Se 100 unidades de cada item fossem necessárias na terceira semana, 3 ordens

de trabalho de 1 00 unidades de cada item seriam emitidas com prazo de entrega na terceira

-168-

semana. Os operadores da célula veriam estas ordens de trabalho como os índices de produção da

terceira semana e as converteriam manualmente para índices de produção diários.

Uma das mudanças obrigatórias para todos os sistemas rv1RP no caso da

integração com o J1T é a invalidação da função Liberação do pedido para os itens controlados

pelo J1T. A execução dos programas dos itens de menor porte é controlada por sinais de "puxar"

gerados manualmente no piso de fábrica e não pelas liberações de ordens de trabalho (sinais de

"empurrar") do sistema rvfRP.

Com relação à atividade de Compras, o "Just-In-Time" cuida da programação das

entregas do fornecedor contra os pedidos gerais de compra. A quantidade e o momento de cada

entrega se baseiam nos resultados da explosão do rv1RP. Num ambiente de J1T avançado, que

possui ligações estreitas com os fornecedores, estas remessas podem ser acionadas diretamente

pelos sinais de "puxar" das operações consumidoras. Esta é uma área promissora para a aplicação

do intercâmbio eletrônico de dados.

O exemplo mais conhecido do emprego de um sistema combinado rvfRP-JIT é o da

Yamaha no Japão. Eles batizaram esse sistema de Synchro-MRP. Nesse sistema, o rv1RP é usado •.

para balancear a capacidade de carga a médio prazo e para gerar ordens de fabricação para

produtos não-repetitivos (job-shop). E a filosofia J1T é empregada na produção de itens

repetitivos e na programação da produção de curto-prazo.

O rv1RP pode fazer simulações para os próximos meses, para verificar a capacidade

da planta. Os picos de produção podem ser nivelados ou apropiadamente avaliados em tempo de

se ajustar a capacidade. Com isso, a empresa adquire capacidade de atender às flutuações de

demanda (com o emprego do Kanban) e às variações sazonais e ainda aumentar a produtividade.

Vários autores apresentam alguns procedimentos para combinar o rv1RP com o

JIT. Segundo eles, os aspectos do Jf1 devem ser introduzidos no rv1RP gradualmente. Apresenta­

se uma plataforma de três passos para combinar o J\1RP com o J1T, que consistem basicamente

em criar uma linha de fluxo lógica, do começo ao fim da produção, com as ordens de produção

baixadas pelo rv1RP apenas para o produto final e os componentes intermediários seriam

administrados por um sistema tipo Kanban. Naturalmente, essa plataforma conta com todos os

requisitos do J1T, como operador multifuncional, qualidade de processo etc.

O OPT apareceu, inicialmente, como um módulo de programação de curto prazo para ser

inserido em um rv1RP II, sendo posteriormente ampliado para cobrir todas as necessidades do

gerenciamento da produção. É similar ao rv1RP II em vários aspectos e propõe ser mais eficiente

naquilo que o rv1RP II é mais fraco, ou seja, a programação de curto prazo, graças ao método de

programação de recursos restritos capaz de fornecer dados muito mais rapidamente.

-169-

Possui, também, alguns aspectos do JIT, como por exemplo a diferenciação de lote de

processamento e lote de transferência, permitindo a divisão de um lote de forma que for viável

para viabilizar a programação do recursos gargalo e atender o processo seguinte.

Para alguns autores, o sistema funciona muito bem em fábricas que lida com poucos

produtos fundamentais, com lotes grandes e, produzidos com poucas operações e recursos

gargalos fixos.

É consenso, hoje, que o grande mérito do software não está no seu algoritmo (secreto),

mas nos conceitos sobre os quais foi concebido. A grande vantagem em desenvolver o OPT foi a

de travar contato com as implicações do dia-a-dia da fábrica; com isso pode-se perceber a

influência dos gargalos no desempenho geral da produção e mostrm.;--.:que ur:na atenção especial

deveria ser dada a eles.

5.2. A Programação e o Controle da Produção em Ambientes de Alta Tecnologia

de Fabricação Mecânica

5.2.1. Introdução

Varias tecr --.Iogias associadas à fabricação mecânica, como controle n_umérico (NC),

Projeto Assistido por Computador (CAD), e formas de organização da produção, como

Planejamento das Necessidades de Materiais (MRP) e Tecnologia de Grupo (GT), tiveram inicio

por volta de 1960 e evoluíram sem interferências entre si. Hoje, essas tecnologias e outras mais

recentes precisam ser integradas para a formação de sistemas automatizados de :(alnicação.

A tendência atual para os sistemas de fabricação automatizados aponta para o incremento

da utilização do CNC (Computer Numerical Control), DNC (Direct Numerical Control), centros

de usinagem, robôs, microprocessadores, etc. e caminha no sentido de maior integração por

computador dos sistemas de manufatura. Os sistemas de fabricação automatizados, construídos

correntemente, são essencialmente baseados em um sistema hierarquizado de computadores, que

comanda sistemas de células de manufatura automatizados [HAM et alii, (1985)].

A etapa final da evolução e a fabrica automática integrada por computador, operando com

base em células de fabricação. O conceito global para o sistema e baseado em células de

fabricação, cada uma delas dedicada à produção de certas famílias de peças. Cada célula e

controlada pelo seu microcomputador. O sistema global de computadores de fabrica e de natureza

-170-

hierárquica. Computadores de nível médio controlam e coordenam a operação e a programação

do trabalho em cada uma das células, enquanto que o sistema como um todo e controlado por um

computador central [HAM, et alii, (1985)].

Diante do cenário exposto fica evidente a importância de integrar os conceitos de

Tecnologia de Grupo aos subsistemas que fazem parte dos modernos sistemas de fabricação.

Dado o objetivo deste trabalho, far-se-a uma analise da integração dos conceitos de Tecnologia

de Grupo ao sistema de programação e controle da produção.

5.2.2. Tecnologia de Grupo (GT), Sistemas Flexíveis de Fabricação (FMS) e Fabricação

Integrada por Computador (CIM)

São grandes e inegáveis os beneficios para uma empresa se a operação de seus processos

produtivos pudesse ser organizada em flow-shop. Esta situação só seria possível se a demanda

por seus produtos fosse grande o suficiente para permitir a fabricação repetitiva e em grande

volume. Em caso de acentuada queda de demanda, a empresa pode ter serias dificuldades em se

adaptar à fabricação de volumes declinantes.

Muito se tem escrito, ultimamente, sobre os beneficios de processos em flow-shop que

podem, efetivamente, acomodar tanto pequenos como grandes volumes de produção. As

características chaves para a existência de tais sistemas incluem a seleção de produtos que não

comprometam o modelo básico de flow-shop e o projeto de máquinas, ferramentas, dispositivos

de fixação e equipamentos de movimentação que permitam rápida carga e descarga das máquinas

e movimentação de materiais entre postos de trabalho. Procuram-se, dessa forma, alternativas que

aumentem a produtividade e a flexibilidade dos sistemas produtivos sob vários aspectos, como

mudança de produto, montagem para peças novas, erros de previsão de vendas, etc.

Há alguns anos, as indústrias manufatúreiras mais avançadas têm procurado atingir esses

objetivos. Isso tem levado a um esforço intensificado em fabricação integrada por computador.

Essas tendências têm estimulado um forte e renovado interesse em Tecnologia de Grupo, uma vez

que ela pode proporcionar os conceitos básicos e essenciais para a conquista de maior

produtividade de fabricação e para a fabricação auxiliada por computador.

-171-

TECNOLOGIA DE GRUPO

O termo Tecnologia de Grupo e comumente usado para descrever os passos essenciais

para transformar em flow-shop os processeis de fabricação de peças à base de lotes, que

tradicionalmente, eram dispostos segundo a organização em job-shop. Para atingir esse objetivo

são necessárias duas fases:

1. a identificação de famílias de peças e

2. o projeto do arranjo fisico do processo.

Primeiro, são identificadas famílias de peças que possuem características similares com

respeito à dimensão, forma, função, material, métodos e processos. Segundo, se houver suficiente

volume de produção para propiciar adequada utilização de recursos, os operadores e máquinas

são agrupados para trabalhar com famílias de peças especificas, de tal forma que cada grupo

possa realizar todas as operações necessárias para a família ou famílias de peças. As máquinas são

arranjadas de forma a minimizar distancias de transporte e problemas de espera. Assim formam-se

as células ou ilhas de fabricação. Segundo [HAM et. al., (1985)], o resultado e similar a um

moderno centro de usinagem. Se as condições justificarem, pode ser usado um centro de

usinagem em vez de grupo de máquinas ferramentas.

O arranjo fisico em grupo e um dos aspectos mais relevantes da Tecnologia de Grupo e

tenta, através de uma disposição conveniente das máquinas, alcançar algumas economias

proporcionadas pelo arranJo em linha, sem a desvantagem da rigidez da linha de produção

tradicional. Existe uma diferença fundamental entre as duas formas que e a não obrigatoriedade

de uma peça ter que passar por todos os postos de trabalho de um grupo tecnológico e sempre na

mesma seqüência, como e usualmente feito em uma linha de produção.

SISTEMAS FLEXÍVEIS DE FABRICAÇÃO (Flexible Manufacturing Systems- FMS)

Um FMS pode ser descrito como um sistema automatizado de fabricação de lotes de

peças, constituído de um conjunto de máquinas,.ferramenta controladas numericamente que

executam as operações necessárias para a fabricação das peças. As máquinas-ferramenta têm

capacidade de trocar ferramentas automaticamente e são servidas por um sistema automático de

manuseio de materiais. Além destas funções, incluem-se as seguintes: medições, sujeição de peças

e elementos auxiliares, retiradas dás peças prontas, cavacos e produtos auxiliáres. Para

acomprumar o desenrolar automático da fabricàção são colhidos dados do processo por meio de

-172-

~; ... ""+'

sistema de medição e sensores. Estes deflagram sinais de alarme quando ocorrem perturbações na

marcha normal de trabalho, como sobrecarga da máquina, falta de refrigeração ou óleo

lubrificante, excesso de temperatura, desgaste ou quebra de ferramenta, podendo estar

programados para interromper o processo.

Um FMS típico consiste de versáteis máquinas-ferramenta de usinagem, cada uma das

quais podendo ter ate quatro ou cinco eixos de movimentos. Como resultado, operações precisas

e complexas, que seriam impossíveis de serem executadas em máquinas manuais, podem ser

realizadas nessas máquinas. Máquinas típicas são furadeiras, tornos, mandriladoras/fresadoras,

centros de usinagem. Estes últimos são altamente versáteis e capazes de fazer operações variadas,

tais como fresar, furar, mandrilar, roscar, etc. Varias e diferentes peças podem ser processadas em

um FMS ao mesmo tempo, dando excelentes resultados se estas peças estiverem formando

familias segundo os princípios da Tecnologia de Grupo.

FABRICAÇÃO INTEGRADA POR COJvfPUTADOR (Computer IntegratedManujacturing- CIM)

O Cllvf e um sistema sobre o qual se tem escrito e falado muito, mas, pelo fato de estar

em desenvolvimento, seus contornos ainda não aparecem bem definidos e por isso ele e motivo de

discussão e estudo.

O Cfrvf e tic!o, hoje, como uma integração, com a utilização da tecnologia de informática,

de tocio um elenco de subsistemas dentro de uma filosofia unificada, com o objetivo de otimizar o

negocio da empresa como um todo, em vez das partes individuais que a compõem. Assim,

Tecnologia de Grupo (GT), Sistemas Flexíveis de Fabricação (FMS), Projeto Assistido por

Computador (CAD), Engenharia Assistida por Computador (CAE), Gerenciamento da Produção

Integrada por Computador (CIPM), Fabricação Assistida por Computador (CAM), Manuseio

Automatizado de Materiais e Robótica, são elementos do CIM que devem ser integrados.

Algumas dessas tecnologias já se encontram, atualmente, com possibilidades de boa

integração, como GT/CAD/CAE/CAM/FMS, e outras ainda em fase de estudos e implementações

experimentais, como a integração dos conceitos de Tecnologia de Grupo ao Planejamento,

Programação e Controle da Produção, que se encontra relativamente atrasada, porque maiores

esforços têm sido dirigidos para a automação de tarefas, em detrimento do desenvolvimento dos

sistemas de informação.

-173-

5.2.3. A Integração dos Conceitos de Tecnologia de Grupo ao

Programação e Controle da Produção

Planejamento,

Citam-se várias vantagens que podem ser obtidas através da aplicação dos conceitos de

Tecnologia de Grupo para organizar lotes de fabricação e arranjo fisico. A simplificação dos

procedimentos de controle de produção e outros beneficios nesta área são alguns de maior

importância. Esse ponto de vista e

compartilhado pela maioria dos pesquisadores, mas existem exceções, como Leonard e Rattmil,

citados por [SINHA & HOLLIER (1985)], que apontam alguns complicadores como:

a) a alocação de cargas aos postos de trabalho toma-se mais trabalhosa e complicada em grupos

tecnológicos, porque o programador devera tomar maiores cuidados, a fim de verificar se a

carga do grupo tecnológico esta balanceada;

b) e mais simples carregar um certo número de máquinas situadas em um mesmo grupo de um

arranjo fisico, que carregar as mesmas máquinas quando operam como unidades de células

diferentes.

Assim, concluem os autores, o controle efetivo em termos de finalização e, portanto, de

produção, pode ser adversamente afetado com a oficina organizada através da formação de

células de fabricação. Além de Leonard e Rattmil, [IV ANOV, (1968)], discorrendo sobre a

indústria russa, relata que, em certo número de casos ocorreram efeitos desastrosos em fabricas

soviéticas formadas por células de fabricação, porque trabalhavam sem estar atentos para detalhes

do sistema de programação e controle da produção.

Entretanto, ha um consenso geral de que para se obter as vantagens em um meiO

composto de células de fabricação, e necessário o desenvolvimento de um sistema de

programação e controle de produção apropriado.

O SISTEMA DE PERÍODO PADRÃO DE FMISSÃO DE ORDENS E A TECNOLOGIA DE GRUPO

[BURBIDGE, (1975)] sugere que uma mudança fundamental para uma aplicação com

sucesso da fabricação por célula, e a mudança do controle de estoques por ponto de reencomenda

para controle do fluxo de produção. O sistema de controle de fluxo mais comumente usado e o

Sistema do Período-Padrão cuja base e a emissão de ordens, para um período fixo, para materiais

e peças feitas em lotes para a montagem. As quantidades de componentes e materiais a serem

-174-

obtidas em cada ciclo são calculadas diretamente de um programa de curto prazo. O ano e

dividido em períodos iguais e, para cada um, e elaborado um programa de produção cuja

necessidade de capacidade e verificada.

O programa de produção e, a segu1r, "explodido" para se encontrar os numeros de

componentes e quantidades de materiais que devem ser obtidos para o ciclo. Essas quantidades

terão uma ordem correspondente com base em uma "programação padrão" que leva em conta o

tempo necessário para compra de material, para fabricação ou entrega, montagem, etc.,

observando o mesmo período de tempo para emissão de ordens e processamento em todos os

ciclos. A Figura 5.3 a seguir, ilustra a descrição.

Prod. PERÍDOS

a

b

c

d

Figura 5.3 -Emissão de Ordens por Período-Padrão.

FONTE: [BURBIDGE, (1978)].

Nota-se que o tempo entre a data da emissão da ordem e a data prevista de termino (a

linha preta grossa que forma a base da parte branca de cada triângulo duplo) e o mesmo para

todos os itens. Assim, quando o período real entre a emissão da ordem e sua conclusão e o

mesmo para todos os itens (todos têm a mesma "data de emissão de ordem" e a mesa "data de

termino", as ordens estão em fase.

Como o plano de produção e composto por produtos, a emissão de ordens e feita em

conjuntos balanceados por produto. O programa para atender à necessidade do período e o

-175-

mesmo qualquer que seja a composição da linha de produtos durante o período. A freqüência de

emissão de ordens e sempre a mesma, mas nem todos os produtos feitos por uma empresa têm

que aparecer em todos os planos de produçã_o a curto prazo, desde que exista uma similaridade

básica de tipo e escala de produção dos produtos. Além disso, e necessário que a carga

programada para cada período seja tão uniforme quanto possível [BURBIDGE, (1978)].

A situação exposta e bastante especial, mas pode ser facilmente estabelecida em uma

fabrica que produz, repetitivamente e a volumes aproximadamente constantes, produtos

compostos por quantidades de itens não muito grandes. Nessas condições, e evidente que, para

cada período, e possível reunir os componentes a serem fabricados em famílias, para execução em

células de fabricação, de modo a atingir os objetivos da empresa quanto à entrega de produtos

acabados e também se beneficiar das vantagens da Tecnologia de Grupo.

O MRP E A TECNOLOGIA DE GRUPO

A Tecnologia de Grupo e o MRP são técnicas apropriadas para aplicações em fabricas de

linha de produção multi-produtos e de lotes médios e pequenos. Entretanto, na pratica, cada uma

delas tem várias desvantagens e incompatibilidades entre si.

Produtos fabricados em uma linha de produção discreta são constituídos, na maioria dos

casos, de um grande número de componentes que formam uma estrutura hierarquizada. Entre os

vários componentes do produto existe, geralmente, um grande número que pode ser agrupado em

uma família classificada segundo os conceitos de Tecnologia de Grupo. Esses componentes com

tecnologia de fabricação similar podem ser encontrar em diferentes níveis da estrutura do

produto. Se os elementos dos produtos referentes a esses níveis forem necessários em períodos

diferentes, compromete-se a possibilidade de processamento em um único lote ou a fabricação no

devido tempo. O primeiro provocaria a segmentação do lote, incorrendo em um custo maior de

montagem; o segundo aumentaria o estoque em processo.

O problema exposto acima, não existiria dentro da filosofia de Produção Just-In-Time,

pois nesta existe a predisposição para produzir ate um único componente, considerando nulo os

custos de montagem.

Outra possivel incompatibilidade entre a Tecnologia de Grupo e o MRP refere-se aos

diferentes campos de operação e de gerenciamento que as duas técrucas podem cobrir. A

Tecnologia de Grupo, como já explicitado, e um conceito segundo o qual são identificadas e

combinadas partes similares com o objetivo de se obterem vantagens dessas similaridades em

projeto e fabricação. Portanto, a Tecnologia de Grupo pode propiciar somente um procedimento ,. .

-176-

quanto à fonna mais eficiente de execução, mas não de fonna diretamente vinculada com o

aspecto pratico e importante do "time phasing" da produção, baseado apenas no tempo de

passagem do item. Como tal, não esta vinculada à fonna em que as ordens de fabricação deverão

ser efetuadas.

O problema da integração dos conceitos de Tecnologia de Grupo e de MRP tem sido

abordado por diversos autores. Vários adotaram a sugestão de Burbidge de aplicação do Sistema

de Período-Padrão, operado por um programa de MRP. Aliás, e grande a semelhança entre os

dois sistemas, a ponto de Burbidge afinnar que "o MRP e uma reinvenção do Sistema de Período­

Padrão, desenvolvido em 1926 pelo consultor inglês R.J. Gigliu Nessa concepção, após a geração

das necessidades líquidas de todos os componentes por computador, eles deverão ser

classificados de acordo com famílias pré-estabelecidas, formando-se os lotes de fabricação,

compostos de peças distintas e com a mesma data de termino. Após isso, deverão ser usados

programas apropriados para fazer a programação de grupos, a fim de se obter o seqüenciamento

ótimo de grupos e o seqüenciamento ótiJ.-no de operação nos grupos.

Estabelecidos os lotes de fabricação, as listas com os componentes a serem fabricados são

enviadas para as células. Recomenda-se que o controle de produção interno à célula seja feito

pelo próprio pessoal de operação, tendo como objetivo a obtenção do lote dentro de um tempo

total estipulado, ou seja, o tempo necessário para a produção deve ser considerado como o tempo

total de processamento, em vez de uma serie de operações separadas a serem realizadas sobre

máquinas dispersas.

Assim, a operação do MRP em uma estrutura de grupos tecnológicos pode incrementar

diversas vantagens, tais como:

1. diminuição dos tempos de obtenção, tornando-os mais fáceis de serem estimados;

2. :fluxo de trabalho mais ordenado e dinâmico, resultando em controle mais fácil, com menos

documentação e menor necessidade de acompanhamento;

3. os aspectos de controle também se simplificam, porque todos os processos estão contidos em

uma área relativamente pequena e sob a supervisão de uma única pessoa. Conseqüentemente, a

célula pode ser comparada a um centro de usinagem e o único "feedback" necessário e a

notificação do inicio e do termino de um lote particular;

4. redução do estoque em processo e materiais acabados, melhor acompanhamento do

sucateamento, etc., que contribuem para uma maior acuracidade dos registros.

-177-

Os requerimentos básicos do MRP, como a estrutura da lista de materiais, realismo do

plano mestre de produção e acuracidade dos registros, não são afetados pela Tecnologia de

Grupo. Por outro lado, existe a condição da emissão de ordens ser por Período-Padrão para

todos os itens e que esses itens não sejam númerosos na estrutura do produto. A Figura 5 4

representa a operação do MR.P em uma fabrica constituída por células de fabricação

· Almoxarif. Inspeção I· Mat.-Prima Célula

Inspeção Final

Peças Prontas Montagem

l I I I! 11

I ~ I -------~------~--------~-----~-~----- ______________ 1( ___ ~-----------------;r

. ··- -········-·-·····-··-···-·········--··-··-!

Fornecedor Compras

I I Compmr I

--···-------··---. Fluxo de Informação

Fluxo de Material

\ Status do Estoque

I Compmr I

Figura 5.4- Célula de Fabricação e MR.P.

FONTE: [SURESH, N.C., (1979)].

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