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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ – UNIFEI

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA

COORDENAÇÃO DE PROJETOS PARA IMPLEMENTAÇÃO DE SISTEMAS MES

FREDERICO FRANÇA GIUNCHETTI

ITAJUBÁ, MARÇO DE 2004


LISTA DE FIGURAS

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LISTA DE FIGURAS

Figura 1 – Manufatura como um estágio da Cadeia de Suprimentos

Figura 2 – Foco do MES no conceito de automação e informática de uma empresa

Figura 3 – Bases de tempo dos sistemas de controle, MES e ERP segundo ATAN

Figura 4 – Modelo funcional MES definido pela MESA

Figura 5 – Encadeamento da automação

Figura 6 – MES como ferramenta para o Supply Chain

Figura 7 – Arquitetura de automação da Brasal

Figura 8 – Cadeia Produtiva básica da Bebidas Ipiranga

Figura 9 – Solução Tetra Pak para Bebidas Ipiranga

Figura 10 – Detalhamento de domínios, funções, fluxos e informações pela Norma ISA S-95

Figura 11 – Modelo de Hierarquias das atividades do negócio

Figura 12 – Responsabilidades dos Níveis 3 e 4

Figura 13 – Modelo de Fluxo de Dados

Figura 14 – Modelo de Objetos

Figura 15 – Arquitetura do e-Business

Figura 16 – Ciclo de controle e coordenação de um projeto

Figura 17 – Típica aplicação MES

Figura 18 – Fases da coordenação de um projeto MES


LISTA DE ABREVIAÇÕES

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LISTA DE ABREVIAÇÕES

MES – Manufacturing Execution System

ERP – Enterprise Resources Planning

MRP – Materials Requirements Planning

MRP II – Manufacturing Resources Planning

ISA – Instrumentation Society of America

AMR – Advanced Manufacturing Research

REPAC – Ready, Execute, Process, Analyze and Coordinate

CIM – Computer Integrated Manufacturing

SCADA – Supervisory Control and Data Aquisition

EPS – Enterprise Production System

MESA – Manufacturing Execution System Associtation

WMS – Warehouse Management System

LIMS – Laboratory Information Management System

ROI – Return on Investment

CEP – Controle Estatístico de Processo

CIP – Clean in Place

MKT – Marketing

TPM – Total Productive Managemet

IMS – Information Management System

PLC – Programable Logic Controller

SCM – Supply Chain Management

PLM – Product Life Management

APS – Advanced Planning Systems

CRM – Customer Relationship Management

PMI – Project Management Institute

APM – Association for Project Management

IT – Information Tecnology

EVA – Earned Value Analysis

KPI – Key Performance Indicators

QA – Quality Assurance


RESUMO

5

RESUMO

Esse trabalho tem como objetivo principal avaliar o tema da integração entre

negócio e manufatura, estudar o que já existe implementado no mercado, levantar normas que

descrevam esse processo e propor uma metodologia para implementá-la baseada em técnicas de

gerenciamento de projetos, desde o pré-projeto até a conclusão com sucesso do mesmo.

Para isso, em um primeiro momento, é avaliado o contexto da atual situação do

mercado mundial no que tange a acirrada concorrência, procura por novos mercados e a

tendência cada vez maior na busca pela satisfação total do cliente. É apresentado o conceito de

Supply Chain ou Cadeia de Fornecimento e o que as empresas estão implementando em nível

de ferramentas de informática e automação para conseguirem um diferencial nessa realidade.

Sendo assim, é justificada a motivação que levou a esse trabalho.

Em seguida, apresenta-se toda a conceituação de MES (Manufacturing Execution

System), seus objetivos, funcionalidades e benefícios, colocando-o como uma ferramenta para

que as empresas obtenham um diferencial perante seus concorrentes dentro do conceito de

Cadeia de Fornecimento.

São mostradas várias aplicações de módulos MES e o que as empresas que

implementaram conseguiram de resultados com isso.

Após detalhado o MES, é relatado um resumo da norma ANSI/ISA S-95.00, cuja

finalidade é sistematizar a integração negócio e manufatura através de um modelo padronizado

e facilitando a comunicação entre eles com interfaces seguras, confiáveis e compatíveis, além

de precisas e com rapidez de informações.

Finalmente, é apresentada a metodologia de coordenação de projetos para

implementação de sistemas MES dividindo-a em quatro passos, sempre baseando-se em

técnicas de gerenciamento de projetos, no que foi estudado nos capítulos anteriores e em

experiências reais de mercado.

Com isso, espera-se dar subsídios concretos ao leitor para que possa preparar e

implementar adequadamente um sistema MES em qualquer que seja a área de atuação da

empresa.


CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO

8

CAPÍTULO 1

INTRODUÇÃO

1.1. Visão de empresa no mercado globalizado

A evolução do pensamento humano e da tecnologia aplicada à melhoria de vida

das pessoas nunca deixou de ocorrer em toda a caminhada da humanidade.

O momento pelo qual passa a história não é diferente disso. O que ocorre é que a

velocidade das mudanças nunca foi tão grande quanto é hoje, e isso reflete-se diretamente nas

relações sociais e, da mesma forma, nas relações de trabalho entre empregado e empregador.

Sendo assim, como é definido, no sentido amplo da palavra, o objetivo principal

de uma empresa nos dias atuais?

Pode-se encontrar centenas de colocações para responder a essa questão, mas

todas elas resumem uma afirmação simples: o objetivo básico de toda empresa é sobreviver

através da remuneração a seus acionistas e/ou donos via lucro.

De maneira simples, a seguinte equação tem que ser obedecida para que esse

objetivo seja atingido:

PRODUTO + PREÇO + MERCADO = SATISFAÇÃO DO CLIENTE

Modernamente, o maior grau de conhecimento da população, conforto e poder

aquisitivo também fazem a diferença na escolha de uma marca ou de determinado produto,

juntamente com outros fatores:

• Flexibilidade;

• Qualidade;

• Legislação;

• Proteção ao meio-ambiente;

• Conservação de energia;

• e-commerce;

• outros.



9

Há um ponto chave para onde todos esses fatores convergem: o mercado é

daquelas empresas que conseguem agregar mais a seu produto aumentando a satisfação do

cliente e criando um diferencial. Mas como oferecer mais ao consumidor pelo mesmo valor

do concorrente?

A solução para isso é simples: redução de custos.

O grande problema é como chegar a esse resultado.

Como ferramentas para isso existem as “Soluções de Gestão Empresarial”, ou

seja, o que potencializa o resultado atualmente é uma visão global do negócio e não mais uma

solução para determinado setor ou departamento. É o ponto onde não é mais uma Companhia

contra outra, e sim uma Cadeia de Valores contra outra.

1.2. Definição de Supply Chain

O Supply Chain ou Cadeia de Suprimentos é constituído pelo conjunto de

organizações que se inter-relacionam criando valor na forma de produtos e serviços, desde os

fornecedores de matérias-primas até o consumidor final [1].

A gestão do Supply Chain é uma filosofia de negócio baseada nas demandas do

mercado, que visa agregar valor para o consumidor final por meio de uma movimentação

mais efetiva de materiais, produtos e informações ao longo de toda a cadeia.

Essa movimentação passa, em um primeiro momento, pelos próprios processos

internos das empresas e de como seus departamentos, trabalhando de maneira integrada e com

os mesmo objetivos, resultam em redução de custos, agilidade e diversas outras vantagens

competitivas.

Já numa segunda etapa, é necessário buscar melhorias nos processos em toda a

cadeia de suprimentos, envolvendo desde os fornecedores primários até os clientes finais.

Sendo assim, essa integração só pode acontecer através do compartilhamento seguro de

informações e de operações entre as empresas e desenvolvimento de projetos conjuntos,

resultando em ganhos para todos.

Dentre esse benefícios, pode-se destacar e até quantificar alguns deles:

Excluído: e



10

• Melhoria na confiabilidade dos serviços prestados.

• Melhoria na qualidade dos produtos.

• Diminuição de lead times.

• Redução de desperdícios.

• Redução do número de erros e falhas.

• Melhoria do planejamento e da programação da produção.

A figura 1 exemplifica como várias empresas estão interligadas via Cadeia de

Suprimentos e como os fornecedores e ou clientes podem ser internos ou externos.

Figura 1 – Manufatura como um estágio da Cadeia de Suprimentos

Os softwares de ERP (Enterprise Resources Planning) chegaram como a aplicação

da tecnologia da informação à gestão da cadeia de suprimentos, e têm como missão básica

englobar todas as transações de uma empresa em bancos de dados distribuídos porém

acessados por centrais, sob um padrão de linguagem e arquitetura que permita disponibilizar a

informação, de modo simples ou combinado, a todas as áreas instantânea e permanentemente.

Embora hoje isso seja imprescindível, não é suficiente. A tomada de decisão

enfrenta uma complexidade crescente vinda da total necessidade de integração intra e extra-

empresa motivada pela concorrência cada vez mais acirrada no mercado e obrigatoriedade de

redução de custos para sobrevivência das empresas. Desse modo, os dados devem ser

transformados em conhecimento e, finalmente, em dinheiro.

ProduçãoMatérias-Primas EntregaProduçãoMatérias-

Primas Entrega ProduçãoMatérias-Primas Entrega Matérias-

PrimasEntrega

Sua EmpresaFornecedorInterno ou Externo

ClienteInterno ou Externo

Fornecedor doFornecedor

Cliente doCliente

Planejamento

ProduçãoMatérias-Primas EntregaProduçãoMatérias-

Primas Entrega ProduçãoMatérias-Primas Entrega Matérias-

PrimasEntrega

Sua EmpresaFornecedorInterno ou Externo

ClienteInterno ou Externo

Fornecedor doFornecedor

Cliente doCliente

Planejamento



11

Essa é a proposta básica dos Sistemas de Suporte à Decisão, em particular dos

dedicados ao planejamento da cadeia de suprimentos.

Finalmente, cabe aqui citar um boletim recente do Gartner Group (organização

que monitora e indica as tendências mundiais da Tecnologia da Informação), que caracteriza

os sistemas de planejamento da cadeia como tendo uma relação benefício versus

custo/dificuldades de implementação muito maior que os ERPs. Outro fato importante

relatado por esse instituto é o de que os gastos com informática já atinge 4,17% do

faturamento das empresas e que pode variar de 1,7 a 18%, dependendo da indústria [2].

1.3. Integrando sistemas de negócio e de automação

Indiscutivelmente, ERP é hoje uma importante ferramenta para assegurar a

competitividade das empresas.

Por outro lado, os benefícios advindos dos sistemas de automação de processos

também já são conhecidos a bastante tempo, tais como: aumento de produtividade e de

eficiência, redução de erros operacionais, melhoria nas condições de segurança e qualidade do

produto, redução de custos e de mão-de-obra, dentre outros [3].

No entanto, mesmo em empresas onde existem esses dois sistemas é raro

encontrar uma efetiva integração entre ambos.

Devido à complexidade e à importância do tema, diversos esforços têm sido feitos

por associações, instituições de pesquisa, universidades, fornecedores de sistemas e usuários

com o intuito de facilitar e promover essa integração, com resultados ainda distantes do

desejável. As iniciativas mais conhecidas são:

• ISA SP-95: foi gerada pela Instrumentation Society of America a versão preliminar de

uma norma para integração entre sistemas de negócios e automação. Esse documento

está sendo avaliado pelo mercado e será tema a ser tratado nessa dissertação já que é o

que mais vem sendo utilizado nas aplicações desenvolvidas no Brasil.

• Modelo REPAC: foi gerado pela Advanced Manufacturing Research e vem sendo

utilizado por alguns fornecedores de softwares para orientar sua estratégia de produtos,

REPAC significa Ready, Execute, Process, Analyze and Coordinate [3].



12

1.4. Motivação e objetivos da dissertação

O tema da integração entre sistemas de negócio e manufatura é bastante novo no

mercado de automação e informática e ainda relativamente desconhecido das empresas.

Mesmo no meio acadêmico é algo que, apenas a alguns anos, começou a ser pauta de estudos

ou trabalhos nas universidades.

Outro ponto interessante é o contexto da área de conhecimento onde está

localizado: refere-se à área de automação já que envolve PLC’s e supervisórios, à área de

tecnologia da informação, pois envolve sistemas de gestão corporativa ou à área de

administração e engenharia da produção pois envolve fluxos de dados e técnicas de

gerenciamento do negócio?

Essa é uma questão difícil de responder. Provavelmente é uma das causas pela

qual é um tema ainda longe de ser esgotado e com possibilidades muito grandes de atrair

profissionais das áreas acima citadas com o fim de especializar-se e propor soluções que,

certamente, deverão agregar novidades em todas as áreas de conhecimento envolvidas.

Foi então criado o termo MES - Manufacturing Execution System ou Sistemas de

Execução da Manufatura – para assumir o “fardo” do problema.

Dentro dessa realidade gerou-se a motivação para esse trabalho, ou seja, avaliar o

tema da integração entre negócio e manufatura, estudar o que já existe implementado no

mercado, levantar normas que descrevam esse processo e propor uma metodologia para

implementá-lo baseado em técnicas de gerenciamento de projetos.

Outro fator que agrega peso à motivação em se desenvolver algo para sistematizar

esse desenvolvimento é a experiência passada pelo autor dessa dissertação em três tentativas e

implementação de um sistema MES na UNILEVER BESTFOODS BRASIL LTDA. no site

de Pouso Alegre-MG, sendo a última a cerca de dois anos atrás, todas elas barradas pelos

seguintes motivos:

• Falta de material com informações sobre o tema.

• Desconhecimento do assunto por parte da liderança e gerência da Companhia, já que é

algo ainda relativamente recente no mercado.

• Desconhecimento de grande parte dos próprios auto-intitulados fornecedores de

sistemas MES, que confundem responsabilidades de supervisórios e sistemas

corporativos com as funcionalidades que deve ter um MES.



13

Por fim, é importante ressaltar que o objetivo principal desse trabalho não é o

desenvolvimento e programação de um sistema para integração entre negócio e manufatura,

algo que por si só já seria tema para outro estudo, e sim a avaliação do problema e a

implementação de um sistema já desenvolvido no mercado, capacitando o leitor para:

• Ter muito clara a conceituação, responsabilidades e necessidades de um sistema MES.

• Avaliar propostas de possíveis fornecedores, saber argumentar e direcionar a

implementação.

• Conhecer a principal norma a qual deve sustentar o sistema com a finalidade de facilitar

futuras manutenções, modificações ou inclusão de outras funcionalidades.

• Conduzir o projeto adequadamente de modo que levante subsídios para quantificar

economicamente benefícios e justificar a implementação.

Ou seja, a principal meta dessa dissertação é fornecer ferramentas para que seja

feita adequadamente a coordenação para implementação de um sistema MES em uma

empresa desde seu pré-projeto até a conclusão com sucesso do mesmo.


CAPÍTULO 2 – MES: MANUFACTURING EXECUTION SYSTEM

14

CAPÍTULO 2

MES – MANUFACTURING EXECUTION SYSTEM

2.1. Definição de MES

O conceito primordial do MES remonta aos anos 70 quando falava-se muito em

CIM (Computer Integrated Manufacturing) onde, teoricamente, o processo de manufatura

seria automaticamente controlado e executado através de um sistema computadorizado.

Vários produtos surgiram desse conceito, mas de duas naturezas distintas:

sistemas de controle de produção voltados aos processos ou sistemas de informação

corporativa voltados aos clientes.

Assim, criou-se um gap entre essas duas regiões de dados que não trocavam

informações entre si de maneira automática, ou seja, não compartilhavam do mesmo banco de

dados.

O termo MES foi dado pela AMR (Advanced Manufacturing Research of

Cambridge) para descrever o sistema de informações que localiza-se no chão de fábrica entre

os sistemas de planejamento corporativos (ERP) e os sistemas de controle industriais de

processos de fabricação (SCADA).

Algumas literaturas referem-se também a MES como EPS ou Enterprise

Production System. Este trabalho utilizará preferencialmente a nomenclatura MES.

Pode-se dizer que MES assumiu um papel muito importante na área da

manufatura, tanto que motivou o surgimento de uma associação internacional de fabricantes

de hardware e software chamada MESA com o objetivo de mostrar aos potenciais usuários os

benefícios desse sistema.

A figura 2 mostra onde localiza-se o MES dentro do conceito de informática e

automação de uma empresa e o foco de atuação de cada sistema de informações, ou seja,

sistemas de controle voltados ao processo, MES ao produto e ERP ao cliente.



15

Figura 2 – Foco do MES no conceito de automação e informática de uma empresa

2.2. Objetivo de um Sistema MES

O MES tem como objetivo principal captar e executar informações em tempo real

da produção no chão de fábrica através dos sistemas supervisórios e também informações do

sistema corporativo para moldá-las em forma de relatórios gerenciais a fim de facilitar a

tomada de decisão em diversas áreas da empresa: planejamento, controle de estoques,

manutenção, qualidade, vendas, etc.

Assim, ficam disponíveis as informações de quanto foi e de quanto deveria ter

sido produzido, quanto foi liberado pelo controle de qualidade, causas de paradas de

máquinas e de não cumprimento de programas de produção por falta de matérias-primas ou

materiais de embalagem, e tantas outras quanto a empresa que implementou o MES deseje

obter para facilitar seu processo de tomada de decisão.

É importante lembrar que essa tomada de decisão pode e deve ser em tempo real a

fim de minimizar os impactos de problemas com produção.

A figura 3 ilustra de maneira resumida um fluxo típico de informações entre

sistemas de controle, MES, ERP e como as bases de tempo para atualização de dados entre

eles são diferentes. Desse modo, podemos dizer que o MES filtra e resume as informações do

CClliieennttee

CCoonnttrroollee SSiisstteemmaass CCoonnttrroollee

PPrroocceessssoo

PPllaanneejjaammeennttoo EERRPP

Execução Produto MES



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chão-de-fábrica em uma base de tempo intermediária, confrontando e consolidando esses

dados com os do ERP com a finalidade de gerar relatórios gerenciais e dados de

acompanhamento.

Figura 3 – Bases de tempo dos sistemas de controle, MES e ERP segundo ATAN

2.3. Funcionalidades do MES

A figura 4 mostra as onze possíveis funcionalidades para um sistema MES

definidos pela MESA, destacando sua relação com o universo maior da empresa através do

gerenciamento da cadeia de suprimentos, vendas e serviços, o que gera necessidades que são

avaliadas e transformadas em realidade pela engenharia de processo e/ou produto. Essa

figura detalha o MES apresentado na figura 2.

ERP Sistema MES Controle

MRPFator de

Pessoa

O que foi feito

Status do Chão de fábrica

MESFator de Tempo=10X

CONTROLE

Fator de Tempo=1X

Dispositivo Físico

O que foi feito

O quefazer

Como fazerInstruçõesde trabalho

Instruções de como

fazer

O que foi feito Controle de

dispositivos I/O de

Sensores



17

Figura 4 – Modelo funcional MES definido pela MESA

Sendo assim, as principais funções de um sistema MES definidos pela MESA são:

i. Operações e scheduling detalhado de produção

O sistema deve ser alimentado com todas as informações disponíveis a fim de

executar de maneira adequada o seqüenciamento de produção baseado em prioridades,

receitas e outras características dos produtos. A programação global da produção geralmente

é feita em sistemas ERP. Entretanto, os seqüenciamentos corretos são executados no chão de

fábrica, já que dependem de liberação de equipamentos ou equipes de produção, por exemplo.

Como resultado, tem-se a programação detalhada considerando a capacidade

finita de produção, redução de tempos de set up, atendimento aos prazos de entrega,

sobreposição de operações, turnos de trabalho, etc.

ii. Status e alocação de recursos

11 Funcionalidades

do Processo

11 Funcionalidades

do Processo



18

Inclui o gerenciamento de equipamentos, mão-de-obra, materiais e documentos.

Fornece histórico detalhado dos recursos garantindo que sejam adequados ao trabalho, além

do status em tempo real de cada um deles e de reservas e alocações para atender programas de

produção.

iii. Comunicações de unidades de produção ou despacho de UPs

Gerencia o fluxo das ordens de produção. A partir do momento no qual o MES

recebe as ordens do ERP, passa a gerenciar o status das mesmas e dos eventos que acontecem

no chão de fábrica.

iv. Controle de documentos

Controla registros e documentos que devem ser mantidos com a área de produção,

incluindo procedimentos e instruções, desenhos de equipamentos e instruções a serem

transmitidas em mudança de turno. Garante o fluxo de informações exigidas por

regulamentações internas da Companhia, ISO’s, procedimentos ou ações corretivas, além de

armazenar dados históricos. Um dos grandes benefícios do MES é a eliminação do fluxo de

papéis, que fica bastante claro com essa ferramenta.

v. Aquisição de dados

Todos os dados de processo são coletados de diversos sistemas do chão-de-

fábrica, com diferentes protocolos de comunicação e são armazenados em uma base de dados

relacional única. Inclui também informações de estoques fornecidos pelo WMS (Warehouse

Management System), dados de qualidade fornecidos pelo LIMS (Lab Information

Management System) e apontamentos de produção feitos de maneira automática ou através de

código de barras. Com todas essas informações, é possível a emissão de relatórios diários,

semanais ou mensais contendo dados de processo ou gerenciais para fornecer um laudo

confiável da operação e facilitar a tomada de decisões da empresa.

vi. Gerenciamento do trabalho

Inclui todos os recursos humanos envolvidos na operação, sejam diretos ou



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indiretos e suas devidas atribuições de responsabilidades, horas trabalhadas divididas por

áreas para cada operador, etc. Esse recurso é de grande valia para a apropriação de custos para

benchmarking entre linhas.

vii. Gerenciamento da Qualidade

Essa função é geralmente desempenhada por um módulo do ERP, mas o MES

pode ser aplicado como interface com os operadores que executam os ensaios e testes, ou

ainda por análises estatísticas em tempo real para recomendação de ações emergenciais e

corretivas. Pode também estar conectado a equipamentos no laboratório para armazenar

automaticamente resultados de análises para futura utilização em avaliação de problemas de

produção relativos à qualidade do produto final.

viii. Gerenciamento de Processo

Gerencia o consumo de matérias-primas, materiais de embalagem, tempos de

execução em cada etapa produtiva, valores de variáveis de processo e outras informações de

interesse. Desse modo, os índices de eficiências e perdas são calculados fornecendo um dado

real ao gerente da planta.

Essa é uma das funções mais importantes do MES, já que fornece informações em

tempo real para ação do gerente, e não apenas dados de uma produção passada.

ix. Gerenciamento de manutenção

Pode fornecer informações como tempo de operação previsto por linha, tempo

efetivamente trabalhado, tempo de parada e causas das paradas obtidas por inputs automáticos

através de sensores ou mesmo manuais em Panel View por meio do operador do equipamento.



20

x. Tracking ou rastreabilidade de produtos

Permite recuperar todos os dados relativos à determinada produção, ou seja, todo

o histórico de matérias-primas, materiais de embalagem e dados de processo associados.

xi. Análise de performance

Fornece dados da operação no momento atual: quantidades produzidas, valor

envolvido, taxa de utilização de recursos, tempos de ciclo e estoques intermediários,

permitindo comparações com metas estabelecidas ou dados históricos.

A figura 5 mostra a função de cada nível de gerenciamento de

informação/automação e a seqüência dos dados desde a entrada (que pode ser automática ou

mesmo manual) até a consolidação da informação no ERP para o planejamento estratégico.

Figura 5 – Encadeamento da automação

2.4. Benefícios potenciais

?

Entrada Manual de

Dados

InformaçãoChão-de-Fábrica

Controle deProcesso

Supervisão Análise e Gerenciamento da Produção

Gerenciamento doNegócio

ETAPAS DO PROCESSO

PLC

Supervisório

MES

Cadeia deValores

RelatóriosGerenciais

Rastreabilidade

Auxílio aProgramação

Paradas

Acompanhamento

ERP

Planejamento Estratégico

SoftwareCorporativo Planejamento

de manutençãoPlanejamentode produção


?

Entrada Manual de

Dados

InformaçãoChão-de-Fábrica

Controle deProcesso

Supervisão Análise e Gerenciamento da Produção

Gerenciamento doNegócio

ETAPAS DO PROCESSO

PLC

Supervisório

MES

Cadeia deValores


Rastreabilidade

Auxílio aProgramação

Paradas

Acompanhamento

ERP

Planejamento Estratégico

SoftwareCorporativo Planejamento

de manutençãoPlanejamentode produção




21

A MESA realizou uma pesquisa [4] com usuários de sistemas MES para

identificar e quantificar seus benefícios, revertendo esses dados em ganhos financeiros. Um

relatório foi gerado mostrando os benefícios potenciais de uma Companhia com esse tipo de

software implementado fornecendo dados concretos para justificar seu investimento.

Para isso, foram envolvidas empresas das áreas médica, metalúrgica, componentes

eletro-eletrônicos, plásticos e derivados, automotiva e comunicações.

Os principais resultados foram os seguintes:

i. Redução do tempo de ciclo de manufatura

• 60% das respostas indicaram redução de ciclo de 40% ou mais;

• Taxa de redução de 2-80%;

• Média de redução de 45%.

ii. Redução ou eliminação do tempo com entrada de dados

• 60% das respostas indicaram redução de 75% ou mais;



iii. Redução de Work in Capital




iv. Redução ou eliminação de troca de relatórios entre turnos






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v. Redução de lead times




vi. Melhoria da qualidade do produto (redução de defeitos)

• Média de redução de defeitos de 15%;

• Taxa de redução de 5-25%.

Finalmente, os benefícios mais citados foram:

Outro fato importante mencionado é o de que a melhoria na flexibilidade para

prestação de serviço ao cliente foi mais importante do que o período de payback do projeto.

Como resultado geral da pesquisa, verificou-se que os usuários estavam

plenamente satisfeitos com os resultados do MES em suas empresas, principalmente pelos

ganhos obtidos no chão de fábrica para atender com eficiência e baixo custo às rápidas

mudanças do mercado.

Melhoria significativa do atendimento ao cliente e da competitividade. (Metade dos pesquisados informaram ROI/payback period mensuráveis – 6 a 24 meses, com 14 meses de média)

“Business”/ Financeiro:

Maior flexibilidade em responder às demandas do mercado. Planejamento:

Redução do ciclo de manufatura. (92% dos pesquisados reportaram que essa redução foi muito importante para suas operações)

Manufatura:



23

2.5. MES como ferramenta para o Supply Chain

Desse modo, pode-se concluir que o MES ou EPS oferece o tratamento correto

para os dados de uma empresa, fornecendo indicadores confiáveis e atualizados.

A adequada integração dos dados de controle e supervisão do chão de fábrica com

as informações corporativas estratégicas do ERP possibilitam uma ampla visão e domínio do

negócio. Permite o estabelecimento de objetivos claros, rapidez na decisão, sincronismo de

atuação dos processos, controle pelo uso de indicadores, uso de procedimentos adequados,

enfim, usa a informação como um importante instrumento de gestão empresarial, ferramenta

básica para a obtenção de um Supply Chain competitivo e de classe mundial.

Figura 6 – MES como ferramenta para o Supply Chain

MES


CAPÍTULO 3 – EXEMPLOS DE APLICAÇÕES DE SISTEMAS MES

24

CAPÍTULO 3

EXEMPLOS DE APLICAÇÕES DE SISTEMAS MES

3.1. Introdução

As empresas brasileiras ainda estão iniciando a implantação desses conceitos de

forma modular, ou seja, poucas possuem todos os recursos possíveis para um sistema MES.

Há várias implementações no mercado, mas grande parte delas apenas de módulos isolados.

A causa disso é que, como é um ramo novo das tecnologias de informação e

automação, os fornecedores de sistemas MES estão ainda desenvolvendo e customizando seus

produtos, além do que os potenciais usuários somente agora estão conhecendo os benefícios

que esses sistemas podem agregar.

Geralmente, as empresas que já iniciaram essa implementação são multinacionais

que possuem experiência no exterior mas, mesmo assim, há a carência de alternativas de

fornecedores locais com expertise para fazer grandes empreendimentos. Podemos citar

nomes como Coca-Cola, Maguary, Danone, Kaiser, Boehringer, Alcan e Renosa, dentre

outros, como sendo alguns dos precursores no país a instalar um sistema desses.

Como fornecedores, temos multinacionais como ABB, Boccard & Coubon,

Adasoft, Orsi, Tetra Pak e as nacionais Atan, Chemtec e Medusa como sendo os principais

implementadores até o momento.

Apresenta-se, a seguir, alguns exemplos de aplicações com dados técnicos.

3.2. ATAN: Implantação MES no site da Coca-Cola em Brasília

A Atan, empresa de Belo Horizonte especializada em soluções de automação e

tecnologia de informação, implementou várias aplicações de módulos MES para diversas

empresas, destacando-se o desenvolvimento para a Coca-Cola de Brasília, ou Brasal

Refrigerantes S.A. [5].

A necessidade de se informatizar a coleta e consolidação dos dados de produção

gerou o motivo básico para a implantação de um MES nessa planta que, apesar de já possuir

um ERP bem consolidado e alguns supervisórios que monitoravam e controlavam de forma



25

automática os processos industriais, todo o controle de produção, paradas de linhas,

contabilização de perda de insumos e índices gerais de performance eram realizados de forma

manual. O método consistia em registrar manualmente todos os dados em diversos

formulários, e diariamente digitá-los em planilhas eletrônicas. Um processo lento e sujeito a

erros, que já nascia com pelo menos um dia de atraso.

Este cenário parecia incompatível com o nível de automação da fábrica e os

investimentos em sistemas de informação já existentes. A proposta de uso de um MES parecia

a solução ideal para automatizar de uma só vez todos estes procedimentos.

Nos estudos preliminares, além do servidor e do banco de dados a ser utilizado,

definiu-se também a topologia de tráfego de dados, conforme descreve a figura 7.

Figura 7 – Arquitetura de automação da Brasal

Neste caso, o servidor recebe os registros dos supervisórios, que são gravados no

banco de dados. O servidor também pode receber ou enviar dados para o ERP e para os

clientes do MES. Os clientes, que são cada um dos usuários do sistema, podem consultar ou

gravar no banco de dados através do servidor. Cabe dizer que uma sólida estrutura de rede

lógica já estava disponível.

Todos os computadores da empresa podem ser clientes do sistema MES, bastando

para isso uma simples configuração.

A implantação, que consumiu cerca de três meses no segundo semestre de 2001,



26

foi livre de maiores transtornos para os usuários da indústria. Esta mesma ausência de

problemas, que acabou colaborando em muito com o rápido crescimento da confiança dos

usuários no sistema MES, é fruto de uma estratégia de implantação bem resolvida, onde se

optou pela duplicação das tarefas de coleta de dados durante a primeira fase das operações,

mantendo-se o usual processo manual, enquanto afinava-se o procedimento eletrônico

baseado no MES. Nesta fase foram criadas interfaces para troca de dados com o ERP, com os

supervisórios e com o sistema de CEP da indústria.

As principais funções desempenhadas pelo MES na Brasal Refrigerantes são:

i. Centralização dos dados de produção

A empresa já contava com sistemas de supervisão que controlavam o consumo de

energia elétrica, as linhas de envasamento, a casa de máquinas, o tratamento de água e a

xaroparia, porém as informações ficavam restritas aos usuários que operavam os

supervisórios, e o cruzamento de informações de diferentes sistemas tinha que ser feito

manualmente.

Com a implantação do MES, foi possível centralizar estes dados, tratá-los e

disponibilizar os resultados para toda a fábrica. Como exemplo podemos citar o cálculo do

índice de energia elétrica consumida por litro de bebida produzida. Para realizar este cálculo,

o MES lê o consumo de energia de um dos supervisórios, a contagem de caixas produzidas de

um outro e ainda mantém um cadastro dos fatores de conversão de caixas para litros para os

diferentes produtos fabricados. Com estas informações é possível calcular e comparar qual

das linhas consegue produzir mais gastando menos energia.

ii. Planejamento da produção

Antes da implantação do MES a programação da produção era passada aos

operadores unicamente através de um quadro a giz nas linhas de produção. Atualmente,

quando o planejador alimenta o sistema com a programação de produção, ela fica disponível

de forma gráfica para toda a fábrica através dos clientes MES, facilitando a comunicação da

informação a todos os usuários interessados.

iii. Acompanhamento da produção



27

O MES usa o sinal dos contadores de caixas dos supervisórios para atualizar de

forma automática o progresso da barra de produção nas linhas de envasamento. O módulo de

acompanhamento mostra graficamente uma comparação entre o que foi planejado e o que foi

ou está sendo executado, fornecendo ainda uma previsão sempre atualizada do horário de fim

das produções em execução.

É mantido um cadastro da velocidade nominal de produção dos diferentes

materiais para cada linha de produção. Comparando esta velocidade nominal com a

velocidade desenvolvida, o sistema calcula continuamente a eficiência atual de cada linha,

colorindo a barra de progresso de verde ou vermelho quando a eficiência está acima ou abaixo

da meta definida.

Outra informação importante mostrada no módulo de acompanhamento é um

gráfico horário do ritmo de produção, que dá uma idéia se a eficiência está melhorando ou

piorando com o passar do tempo.

iv. Controle das paralizações

As paralisações são automaticamente registradas por sensores no campo, e assim

que ocorrem aparecem na tela dos terminais do MES para que os operadores informem o

motivo. Deste modo fica fácil conferir se todas as paradas foram justificadas logo que

ocorreram e os operadores não precisam mais estimar a duração delas, o que melhora

sensivelmente a qualidade da informação. O MES exibe ainda gráficos de pareto mostrando

os equipamentos e as causas que mais param as linhas.

v. Disponibilização de dados do controle de qualidade

O MES lê os dados de análise de qualidade registrados no sistema de CEP e os

disponibiliza nos terminais usados pelos operadores das linhas. O sistema associa ainda os

resultados das análises de qualidade com as ordens de produção, informação esta que pode ser

consultada posteriormente através do módulo de rastreabilidade.

vi. Comunicação com o ERP

O ERP envia para o MES o cadastro dos materiais, a lista de insumos para



28

fabricação dos produtos e o cadastro das operações necessárias para a produção em cada

linha. Após a produção, o MES reporta ao ERP as quantidades produzidas e os insumos

consumidos. Há ainda rotinas para enviar ao ERP o tempo de funcionamento das máquinas e

transferências de materiais entre depósitos.

vii. Relatórios gerenciais

São fornecidos relatórios que totalizam as quantidades produzidas por sabor,

linha, embalagem, dia, etc... O sistema conta ainda com relatórios e gráficos das eficiências

das linhas, consumos e perdas de insumos, rendimento de materiais e outros.

viii. Rastreabilidade

O módulo de rastreabilidade do MES fornece uma interface fácil para percorrer a

cadeia produtiva em qualquer sentido. Pode-se partir de um lote do produto acabado e chegar

a todos os insumos que participaram daquela produção ou pode-se partir de um lote de

insumo e descobrir em quais produções ele foi utilizado.

Um produto fora das especificações pode não ser responsabilidade dos insumos

usados em sua produção, e sim de algum desvio no processo produtivo, portanto uma das

responsabilidades do MES é coletar e registrar o histórico de variáveis importantes. Como o

sistema registra os horários de início e fim das produções, através do módulo de

rastreabilidade é possível consultar um gráfico do comportamento das variáveis de processo

ou das análises de qualidade no período da produção que está sendo rastreada.

As mudanças que mais impactaram na rotina da fábrica gerando benefícios para o

processo produtivo foram:

• Redução dos erros de contabilização, que passaram a ser quase nulos. Mesmo quando

ocorrem tornou-se muito fácil e rápido identificá-los e corrigi-los através do banco de

dados.

• Diminuição de tempo de análise dos dados de produção por parte da equipe de

Planejamento e Controle de Produção, facilitando e otimizando seu trabalho.

• Maior velocidade na difusão das informações de produção, o que aumentou a



29

agilidade nos procedimentos do setor de estoque de produtos acabados e compra de

suprimentos.

• Maior velocidade na tomada de decisões de todas as gerências da área industrial, que

podem visualizar o andamento de todas as linhas simultaneamente, com informações

sobre paradas de equipamentos, índices de performance.

• Maior controle e acompanhamento dos relatórios de produção que agora podem ser

verificados digitalmente e em tempo real.

A médio prazo, espera-se outras melhorias como:

• Rastreabilidade de insumos de produção, que se tornará mais completa e exata à

medida que o banco de dados do MES crescer.

• Maior integração de informações entre departamentos, o que vai facilitar a troca de

dados e a tomada de decisões em outros setores da empresa como, por exemplo,

reserva de espaço no estoque para acomodar a produção planejada ou, por outro lado,

a percepção em tempo real de um eventual atraso devido à quebra de máquina.

• Diminuição da mão-de-obra especialmente na análise e totalização de informações de

planejamento e controle de produção, mas também na supervisão das linhas que

poderá ser feita de forma remota.

• Redução de relatórios e planilhas de controle, que será total na medida do crescimento

do MES.

Um sistema MES deverá estar sempre em crescimento, uma vez que sempre

existirão novos processos, ou reformulações de processos antigos, ou mesmo novos insumos e

índices a serem controlados. No caso específico desta indústria de bebidas, onde a instalação

do MES apenas cumpriu sua primeira fase, as expansões previstas compõem a consolidação

do uso do sistema. Assim, as principais metas a serem alcançadas são:

• Aumento de insumos controlados pelo MES, incluindo as matérias primas auxiliares,

que são aquelas que não participam diretamente da composição do refrigerante.

• Aumento do número de estações de coleta de dados (clientes) no chão de fábrica,

facilitando e expandindo a possibilidade de uso do software.

• Instalação de mais sensores de campo, aumentando a possibilidade de controle



30

automático de insumos, o que evita o lançamento manual dos materiais consumidos e

proporciona a avaliação em tempo real da curva de perdas no processo.

• Expansão do número de usuários do sistema MES principalmente no meio

administrativo, para fortalecer o uso de suas funções para análise gerencial, e valorizar

seu conceito nos departamentos não industriais da empresa.

• Benchmarking entre franquias com o mesmo sistema, através da utilização das

funções de troca de dados por internet.

Atualmente, a Atan possui um produto MES com vários módulos desenvolvidos

denominado EPS MANUFACTURY. O anexo I apresenta várias planilhas e gráficos gerados

por esse software para a aplicação da Brasal, dentre eles:

• Planilha com dados de perdas e paradas estratificando suas causas, custo de

manutenção e percentual de utilização de ativos, compilando as informações em meses

e trimestres.

• Gráficos de barra indicando o tempo parado da linha e o equipamento que gerou essa

parada, além de um gráfico pizza com a causa.

• Gráficos comparativos de eficiência, produtividade, disponibilidade e qualidade,

separados por turno.

• Evolução diária de indicadores, por exemplo, consumo de energia elétrica.

• Relatórios de produtividade por linha indicando eficiência, quantidade produzida,

tempo utilizado, fator de utilização, tempos do processo, causas de macro e micro

paradas devido a causas externas, etc.

• Indicadores de desempenho com dados sobre acidentes, consumos de utilidades,

perdas de materiais de embalagem, horas normais e extras trabalhadas, preços de

matérias-primas e materiais de embalagem, etc.

• Gráficos com evolução mensal de indicadores, por exemplo, consumo de água na

xaroparia.

• Dados de análises de qualidade.

• Evolução dos indicadores de qualidade.

• Relatórios e gráficos com estoques de materiais de embalagem

• Resumo mensal da produção de cada variedade produzida.



31

O anexo II apresenta exemplos de telas de operação desse software:

• Planejamento da produção por linhas indicando tempos e quantidades planejadas.

• Acompanhamento de status on line da produção.

• Gráfico de barras com causas de paradas por linha com causas estratificadas.

• Planilhas indicando rastreabilidade de matérias-primas e materiais de embalagem.

• Controle de ativos.

• Árvore de custos por produtos ou materiais.

• Índices de qualidade por produção.

• Locação de horas de funcionários por linhas ou atividades.

• Relatórios e gráficos pizza com consumos de utilidades ou materiais de consumo.

• Relatórios com indicadores gerais por fábrica.

É importante ressaltar que os anexos I e II estão apresentados em caráter

ilustrativo para que o leitor possa visualizar os resultados da implementação de módulos

MES. Não há a intenção de validar os dados indicados, já que para isso seria necessário

conhecer a fundo a realidade operacional da Brasal Refrigerantes.

3.3. TETRA PAK: Implementação MES no site da Coca-Cola em Ribeirão

Preto

A Tetra Pak, multinacional do ramo de equipamentos e tecnologia para fabricação

de alimentos além de fornecedora de embalagens assépticas, está implementando algumas

aplicações de módulos MES para empresas do ramo alimentício, destacando-se o

desenvolvimento para Bebidas Ipiranga, fabricante de Coca-Cola em Ribeirão Preto.

As necessidades básicas que geraram a implantação de um MES nessa planta

advêm da dificuldade para programação de produção, feita de maneira manual e que ocupava

três noites por semana para ser efetuada, além de dificuldades maiores ainda para

reprogramações de produção devido a problemas de fornecimento de materiais.

A figura 8 apresenta, de maneira simplificada, a cadeia produtiva aplicada no site

de Ribeirão Preto.

Plano Mestre Mensal

Controle de Estoque MP

Vendas & MKT

Sistema Corporativo



32

Figura 8 – Cadeia Produtiva básica da Bebidas Ipiranga

A Solução Tetra Pak foi implementar o software PREACTOR para programação

de produção e módulos para controle de eficiência de linhas e receitas, trabalhando com uma

base de dados em tempo real que simplificaram as seguintes tarefas:

• Gerar e comparar as programações de produção.

• Programar e reprogramar operações e ordens.

• Programar as ordens do Envase otimizando o tempo do CIP.

• Programar as ordens da Xaroparia em função da programação do Envase.

• Calcular prazos de execução e estimar datas de entrega.

• Avaliar a utilização de máquinas, pessoal, etc.

• Acompanhar o andamento da produção

• Localizar ordens de serviços.

Os dados de performance esperados após essa implementação são os seguintes,

ainda em avaliação:

• 15% aumento de produtividade.



33

• 25% redução de estoques.

• 30% redução dos materiais em processo.

• 52% melhoria na performance de entrega.

A figura 9 apresenta o resultado obtido para o fluxo de dados no site depois da

implementação do software de programação automática de produção.

Figura 9 – Solução Tetra Pak para Bebidas Ipiranga

O anexo IV apresenta, de maneira ilustrativa, algumas telas de operação dos

módulos MES da Bebidas Ipiranga com cadastro de parâmetros por item, plano mestre, e o

seqüenciamento de produção gerado pelo PREACTOR.

3.4. ABB: Implantação MES no site da Fleischmann & Royal em Araguari

A ABB, multinacional atuante em diversas áreas de tecnologia, implementou

algumas aplicações de módulos MES destacando-se o desenvolvimento para a Fleischmann &

Royal de Araguari, fabricante do suco Maguary.

Nessa planta, instalou o módulo SUPERVISE composto por três softwares

operando sobre uma plataforma ABB IMS (Information Management System). São eles:

MRP

TPM

Scheduler

Chão de Fábrica

Real time data base

Sistema Corporativo

DADOS DE PRODUÇÃO

CONSUMO DE MATERIAL

ORDENS DE EXECUÇÃO

RECEITAS

INFORMAÇõES DA RECEITA

MOVIMENTAÇÃO DE MATERIAIS

PROGRAMA DE PRODUÇÃO

ORDENS DE PRODUÇÃO

MRP

TPM

Scheduler

Chão de Fábrica

Real time data base

Sistema Corporativo

DADOS DE PRODUÇÃO

CONSUMO DE MATERIAL

ORDENS DE EXECUÇÃO

RECEITAS

INFORMAÇõES DA RECEITA

MOVIMENTAÇÃO DE MATERIAIS

PROGRAMA DE PRODUÇÃO

ORDENS DE PRODUÇÃO



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• ADVAINFORM DISPLAY, onde estão todas as telas do SUPERVISE.

• CONFIGURE MANAGER, responsável pelas configurações gerais das linhas.

• SIEMENS SCANNER, que faz o escaneamento dos pontos do PLC Siemens que

concentra os dados provenientes das máquinas.

As principais funções desempenhadas pelo MES na Fleischmann e Royal são:

i. Planning: planejamento da produção, turnos e pessoal.

ii. Monitoring: status das linhas, da produção e causas de paradas.

iii. Reports: relatórios de produção semanais ou por turnos.

iv. Analysis: análises de produção e causas de paradas por máquinas.

Como resultados da implementação desse módulo, pode-se destacar:

• Minimização de erros na produção.

• Aumento de 5% na produtividade.

• Melhoria na programação de produção.

• Possibilidade de análise fácil da produção por lote.

• Facilitação do TPM.

Como resultado mais importante, destaca-se o ganho de produtividade com menor

número de paradas de máquinas, independentemente se era por motivo de quebra ou

problemas decorrentes da programação de produção.

O anexo III apresenta exemplos de telas de operação desse software indicando

status das linhas, produções planejadas e dados reais on line, eficiências, perdas, consolidação

das informações por turnos ou mensal, além de causas de paradas por equipamento.

3.5. Outras implementações MES

Há ainda diversas outras implementações de sistemas MES, mas sempre de

maneira modular. Segue abaixo uma referência rápida de outras aplicações:



35

i. Implementação da Ci Technologies na planta da Arnott’s Biscuits

O anexo V apresenta o estudo de caso de um sistema MES implantado na fábrica

da Arnott’s Biscuits na Austrália, com produção de 31.500 toneladas de biscoitos por ano,

comparada a outro site que tem a mesma produção com três vezes mais linhas e pessoas.

O sistema corporativo instalado é o BPCS da SSA baseado em um IBM AS400, o

sistema de supervisão dos processos é o CITECT da Ci Technologies, redes ETHERNET e

DH+ com equipamentos PLC-5 e SLC-500 da Allen Bradley.

O artigo descreve o encaminhamento do projeto, envolvimento de recursos

humanos necessários para formação da equipe de desenvolvimento, premissas utilizadas e

detalha algumas características de conectividade utilizadas entre os equipamentos, base de

dados e softwares do sistema. Apresenta também um diagrama completo da rede instalada

com as linhas de produção e os diversos departamentos. Finalmente, apresenta resultados

obtidos com a implementação.

ii. Implementações da Adasoft:

• Planta da 3M em Sumaré na área de abrasivos, sistema corporativo BPCS,

sendo instalados os módulos de gerenciamento de ordens de produção e de

controle de qualidade para laboratórios.

• Planta da Coca-Cola no Rio de Janeiro, com o módulo de gerenciamento da

produção.

• São grandes fornecedores de MES a nível mundial para a Danone, Johnson

Controls, Pirelli, Basf e Volkswagen, dentre outros.

iii. Implementações da Orsi:

Vários clientes a nível mundial como Cargill, Barilla e Polenghi, mas poucos no

Brasil, destacando-se a Renault em Curitiba, buscaram a solução MES CUBE da italiana

Orsi.

Normalmente, costuma implementar o PREACTOR como módulo programador

de produção.

iv. Outras implementações da Atan:



36

• Planta da Refrescos Guararapes em Cabo de Santo Agostinho-PE, fábrica

mais moderna da Coca-Cola no mundo, com as funcionalidades de

centralização de dados de operação, auxílio à programação de produção,

obtenção de métricas de processo, gerenciamento de custos de produção,

rastreamento das ordens de processo, gerenciamento de paralização de linhas,

entre outras. Esse é o primeiro site do sistema Coca-Cola a operar totalmente

integrado com três níveis de informação, ou seja, automação de chão de

fábrica, MES e ERP [8].

• Planta da Renosa em Cuiabá, com interfaceamento de dados de supervisórios

para geração de relatórios gerenciais.

v. Implementações da Boccard & Courbon:

No Brasil, destaca-se a aplicação da solução MES da Courbon na indústria

farmacêutica Boehringer, em Itapecerica da Serra.

vi. Implementações da Chemtec:

A Chemtec realizou na Companhia Siderúrgica Nacional (CSN) o maior projeto

de integração de MES-SAP na América Latina. Também implementou soluções na Petrobrás,

Rhodia, Monsanto, Nestlé e Trinkem, dentre outras.


CAPÍTULO 4 - NORMALIZAÇÃO PARA INTEGRAÇÃO ENTRE SISTEMAS DE NEGÓCIO E CONTROLE

37

CAPÍTULO 4

NORMALIZAÇÃO PARA INTEGRAÇÃO ENTRE

SISTEMAS DE NEGÓCIO E CONTROLE

4.1. Conceito da Norma ANSI/ISA S-95.00

Para que se possa desfrutar dos benefícios indicados nos capítulos anteriores

advindos da integração entre sistemas de negócio e fabricação, ou seja, sistemas corporativos

e sistemas de chão-de-fábrica, é necessária a adoção de método adequado de conecção entre

ambos e que deve ter algumas características, dentre elas:

• O método deve ser completo o suficiente para lidar com a maioria das interações entre

negócio e fabricação;

• O método deve separar processos de negócios dos processos de fabricação, de modo a

diminuir a complexidade da integração.

• O método deve ser independente de qualquer sistema específico de negócios e da

arquitetura do sistema de chão de fábrica.

A norma ANSI/ISA S-95.00 [7], desenvolvida e compilada pela ISA

(Instrumentation Society of America), define um modelo eficaz e padronizado para atingir

esses objetivos. Sua meta principal é evitar a criação de modelos distintos de integração entre

ERP, MES e fabricação, facilitando a comunicação entre eles com interfaces seguras,

confiáveis e compatíveis, além de precisas e com rapidez de informações.

É um padrão internacional que pode ser usado não somente por grandes indústrias

multinacionais como também pelas pequenas e médias empresas com soluções mais simples e

economicamente mais acessíveis.

Desse modo, a ISA S-95 tornou-se a norma mais aceita entre as empresas para

integrar seus negócios, dividindo-se da seguinte forma:



38

• S-95.00.01 – Modelos e Terminologia, padronizando os conceitos, siglas e termos

utilizados.

• S-95.00.02 – Estrutura de dados e Atributos, definindo formalmente quais informações

serão trocadas e o grau de detalhe delas, possibilitando interfaces compatíveis.

• S-95.00.03 – Modelos de Operações de Manufatura, definindo as atividades associadas

às operações de fabricação.

As partes 1 e 2 da norma já estão disponíveis para uso. A parte 3 ainda não está

finalizada, disponível apenas em formato de rascunho.

Os itens seguintes desse capítulo dão uma breve descrição da norma S-95 com a

finalidade de orientar o desenvolvimento da parte técnica da metodologia proposta de

coordenação de projetos para implementação de sistemas MES, objeto do capítulo 5 desse

trabalho.

4.2. Modelos para integração de informações

Inicialmente, é necessário o mapeamento das informações, interfaces entre o

negócio e as operações da manufatura e seus domínios de controle. A partir daí, pode-se

definir modelos que representem funções, equipamentos e troca de dados entre os domínios.

Vários modelos podem definir a associação entre manufatura e negócio, dentre

eles:

• Modelo hierárquico, de acordo com a organização da manufatura.

• Modelo de fluxo de dados, que define funções e caminho das informações na

organização industrial.

• Modelo de objetos, mostrando informações que podem cruzar a barreira entre negócio

e manufatura.

A figura 10 mostra a maneira como as funções são detalhadas pela norma

identificando domínios, localizando as funções nos domínios, separando as funções de

interesse com seus fluxos de informação. Essas informações são agrupadas por categorias

com suas respectivas definições.



39

Figura 10 – Detalhamento de domínios, funções, fluxos e informações pela Norma ISA S-95

4.3. Modelo hierárquico da manufatura

Define-se então, o modelo hierárquico das operações de manufatura a fim de se

orientar adequadamente quais são as funções e responsabilidades de cada nível de atividades

do negócio, identificando a fronteira entre os níveis e localizando as três partes da norma ISA

S-95.

A figura 11 mostra claramente que as partes 1 e 2 da norma descrevem a interface

entre os níveis 3 e 4, ou seja, Manufatura e Negócio. Já a parte 3 detalha as operações de

manufatura.



40

Figura 11 – Modelo de Hierarquias das atividades do negócio São de responsabilidade da Manufatura ou nível 3 as seguintes ações:

• Funções críticas para a conformidade das operações de produção com órgãos

regulatórios ou normas internas, envolvendo inclusive fatores como segurança, meio

ambiente e qualidade.

• Funções que garantam a confiabilidade da planta.

• Funções que impactam no ciclo de vida do site, projeto ou construção.

• Funções que garantam a operação da planta.

- Logística do Negócio

- Operações da Manufatura

Nível 2 – Sistemas de Controle Nível 1 – Sensores e AtuadoresNível 0 – Processo



41

Pode-se dizer então que as seguintes operações são atividades de nível 3:

• Alocação de recursos.

• Despacho de produção.

• Aquisição e organização dos dados.

• Gerenciamento da qualidade.

• Gerenciamento do processo.

• Planejamento e rastreabilidade da produção.

• Análise de performance.

• Escalonamento da operação.

• Controle de documentos.

• Gerenciamento de mão-de-obra.

• Gerenciamento da manutenção.

Já no Negócio ou nível 4 temos as seguintes atividades:

• Coletar e manter inventários dos estoques de matéria-prima e produto acabado.

• Coletar e manter arquivos dos bens de processo e produção.

• Coletar e manter arquivos de controle de qualidade para relatos ao consumidor.

• Coletar e manter histórico de equipamentos com o fim de planejar manutenções

preventivas e preditivas.

• Estabelecer o cronograma básico do plano de produção.

• Modificar o plano básico de produção em função de mudanças em recursos disponíveis,

disponibilidade de fontes de energia e requisitos de manutenção.

• Pesquisa, desenvolvimento e engenharia.

• Planejamento de capacidades x necessidades.

• Marketing e Vendas.

Os níveis 0, 1 e 2 definem as células ou funções de supervisão, operação e

controle de processo.

A figura 12 exemplifica a separação entre as responsabilidades dos níveis 3 e 4.



42

Figura 12 – Responsabilidades dos Níveis 3 e 4

4.4. Modelo de fluxo de dados

A interface negócio-controle é descrita usando-se um modelo de fluxo de dados

como na figura 13, onde:

• A linha verde indica o limite entre as interfaces de negócio e manufatura, equivalente

à separação entre os níveis 3 e 4 definidos anteriormente.

• O lado da manufatura inclui a maioria das funções de controle de produção.

• As linhas nomeadas indicam importantes fluxos de informações para o controle da

manufatura.

• A linha verde intercepta funções que têm sub-funções, podendo cair tanto no domínio

da manufatura quanto no domínio do negócio, dependendo das políticas

organizacionais.

O modelo apresentado não reflete a estrutura única da companhia, mas uma

estrutura organizada de funções.



43

Diferentes empresas irão colocar suas funções em diferentes grupos.

Figura 13 – Modelo de Fluxo de Dados

Tomemos como exemplo o balão de Certificado de Qualidade. Sua ligação com o

Controle de Produção envolve fluxos de informações como requerimentos padrões e do

cliente ou dados de processo e resultados de CQ de grande importância para o controle da

manufatura (em azul). Já nos limites do negócio, ou seja, fora da linha verde, temos dados de

Marketing e Vendas como padrões e requisitos do cliente que chegam à Qualidade. As linhas

em vermelho identificam troca de informações fora dos domínios da Manufatura.



44

Desse modo, faz parte desse modelo o detalhamento das seguintes funções e sub-

funções:

• Cronograma de produção.

• Processamento de ordens de produção.

• Controle da produção.

• Engenharia de suporte a processo.

• Planejamento da produção (limpeza, set-ups, disponibilidade de capacidade de

armazenamento, etc).

• Controle de materiais e utilidades.

• Compras.

• Qualidade assegurada.

• Controle de inventários.

• Desempenho e custos de produção.

• Administração de remessa de produtos.

• Gerenciamento da manutenção.

• Pesquisa, desenvolvimento e engenharia.

• Marketing e vendas.

Do mesmo modo, o modelo inclui os seguintes fluxos de informações principais:

• Detalhes da programação de produção.

• Produção programada versus produção efetiva.

• Capabilidade da produção.

• Requisitos de consumos de materiais e utilidades.

• Confirmação de ordens de compra.

• Previsões de longo prazo para materiais e utilidades.

• Previsões de curto prazo para materiais e utilidades.

• Objetivos de custos da produção versus custo efetivo.

• Resultados de qualidade assegurada.

• Confirmação de entrada de materiais e utilidades.

• Padrões e exigências dos clientes.



45

• Requisitos e Know-how de produto e processo.

• Inventário de produtos acabados.

• Métodos de manutenção e normas.

• Status e feedback de manutenções.

• Ordens de produção.

• Disponibilidade de equipamentos e recursos.

• Confirmação para embarque de produtos.

4.5. Modelo de objetos

Muitos dos fluxos de dados indicados acima contém objetos múltiplos, e muitos

objetos existem em vários fluxos de dados.

Desse modo, com o fim de facilitar o entendimento das informações, os objetos

foram agrupados em 4 grupos principais [9], de acordo com a figura 14, ou seja:

Figura 14 – Modelo de Objetos

• Definição de produto, com informações de recursos e segmentação da produção, ou



46

seja, como fabricar determinado produto.

• Capabilidade de produção, indicando quais recursos estão disponíveis para a

fabricação, capacidades atual e futura de materiais, pessoas e equipamentos.

• Escalonamento da produção, determinando o que deve ser utilizado ou feito.

• Resposta de produção, informação o que foi realmente produzido e o que foi utilizado.

Os itens indicados abaixo definem a maioria das trocas de informações possíveis,

ou objetos. Nem todas as aplicações utilizam todos os objetos relacionados, o que deve ser

definido pela empresa durante a implementação.

• Objetos modelo de capabilidade de produção: capabilidades de produção, de

pessoal, equipamentos, materiais e suas propriedades.

• Objetos modelo da capabilidade do segmento de processo: capabilidade do

segmento de processo, de pessoal, equipamentos, materiais e suas propriedades.

• Objetos modelo de pessoal: funcionário, qualificação, classe de pessoal e suas

propriedades.

• Objetos modelo de equipamentos: equipamentos, classes, materiais, capacidades,

manutenções e suas propriedades.

• Objetos modelo de materiais: materiais, lotes, sub-lotes, testes de qualidade e suas

propriedades.

• Objetos modelo de segmentos de processo: segmento de processo, pessoal,

equipamentos, materiais e suas propriedades.

• Objetos modelo de informações para definição do produto: regra de produção por

produto, ordem de fabricação, segmento do produto, parâmetros, requisitos de pessoal,

equipamentos, materiais e suas propriedades.

• Objetos modelo do cronograma de produção: cronograma de produção, requisitos

de produção, parâmetros, pessoal, equipamentos, materiais produzidos e materiais

consumidos, previsão de consumíveis e suas propriedades.

• Objetos modelo do desempenho de produção: resposta da produção, do segmento,

dados de produção, pessoal utilizado, alocação de pessoas, equipamentos, produção e

alocação reais de material, consumo e alocação reais de matérias-primas.

4.6. Resultados da implantação da norma



47

A norma produziu dois efeitos principais: simplificação da integração tecnológica

e simplificação da integração dentro das próprias empresas [10].

Esse efeito tecnológico será a diminuição dos prazos e esforços nos trabalhos de

integração entre sistemas ERP, SCM (Gerenciamento da Cadeia de Suprimentos) ou PLM

(Gerenciamento do Ciclo de Vida do Produto) com MES. Atualmente, cada trabalho de

integração é considerado único devido ao grande número de combinações possíveis de dados.

O outro resultado da norma é a própria simplificação dos processos internos da

empresa com uma maior integração entre os sistemas de informática e de manufatura,

integrando seus universos, hoje distintos.

Isso também irá garantir que a troca de informações entre os diversos segmentos

do negócio seja feita de maneira automática, eficiente e segura, utilizando sempre a mesma

nomenclatura e simbologia para os dados.

A figura 15 ilustra a integração do negócio de acordo com a visão da norma S-95,

mostrando a arquitetura do e-Business que será mandatória para empresas de ponta nos

próximos anos a fim de manter-se competitiva no mercado globalizado, seja qual for seu

tamanho ou produto.

Figura 15 – Arquitetura do e-Business


CAPÍTULO 5 – METODOLOGIA DE COORDENAÇÃO DE PROJETOS PARA IMPLEMENTAÇÃO DE SISTEMAS MES

48

CAPÍTULO 5

METODOLOGIA DE COORDENAÇÃO DE PROJETOS

PARA IMPLEMENTAÇÃO DE SISTEMAS MES

5.1. Introdução à Metodologia

Até o momento, foram enfocados os seguintes tópicos:

• Visão atual do mercado globalizado, cadeia de suprimentos e a necessidade da

integração entre negócio e manufatura.

• Apresentação do sistema MES, seus objetivos na integração negócio-manufatura,

funcionalidades e benefícios potenciais de sua implementação.

• Apresentação de diversas aplicações existentes no mercado e os benefícios reais

adquiridos com esse sistema.

• Apresentação da norma ISA S-95.00 como proposta de padronização no

desenvolvimento de sistemas de integração entre o ERP e o chão-de-fábrica, ou MES.

Esse capítulo tem a finalidade de apresentar uma metodologia simples de

coordenação de projetos para implementação de sistemas MES, e está dividido nos seguintes

sub-itens:

1. Introdução à Metodologia.

2. Gerenciamento de um Projeto.

3. Primeiro passo: Pré-Projeto.

4. Segundo passo: Detalhamento do Projeto.

5. Terceiro passo: Implementação e acompanhamento do MES.

6. Quarto passo: Avaliação pós-Projeto.

Cabe aqui colocar alguns comentários importantes:



49

I. Esse trabalho não visa ensinar o gerenciamento de projetos, e sim aplicar

metodologias de coordenação já amplamente testadas e divulgadas em um projeto

específico de MES. Com o fim de facilitar sua compreensão, será apresentado no

item 5.2 um breve resumo das principais partes de um projeto segundo os institutos

que são referências mundiais para coordenação de projetos: PMI (Project

Management Institute) e APM (Association for Project Management), referências

[11] e [12] respectivamente.

II. Também não enfoca a “criação e programação” de um sistema MES já que existem

vários pacotes desenvolvidos no mercado, e sim a implementação com sucesso de

um sistema já existente que será escolhido devido sua relação custo-benefício e

customizado para determinada aplicação.

III. Utilizou-se a experiência de três tentativas de implantação de MES no site da

Unilever de Pouso Alegre-MG, porém não levadas adiante devido à falta de dados

concretos para justificativas financeiras do projeto.

IV. Deve ser observado com bastante atenção o item pré-projeto devido a ser esse um

dos grandes vilões da não implementação desse sistema em várias empresas, ou seja,

é grande a dificuldade em se levantar dados para apresentação do retorno sobre o

investimento.

V. Finalmente, é importante ressaltar que esse tipo de projeto deve ter ampla

participação de diversos departamentos da empresa no seu desenvolvimento, já que

envolve informações e relatórios que podem ser utilizados pelo negócio como um

todo. Sua implantação é similar à do ERP, onde pessoas são deslocadas de suas

atividades cotidianas para imersão total no projeto. Devem fazer parte da equipe de

projeto pessoas de manufatura, engenharia, tecnologia da informação, manutenção,

TPM, qualidade, controle de almoxarifados, vendas, compras e outras sempre que se

fizer necessário.



50

5.2. Gerenciamento de um Projeto típico

De acordo com o PMI, um projeto pode ser definido como “um deslocamento

temporário de forças a fim de se criar um Produto ou Serviço único o qual envolve recursos

limitados”.

Da mesma maneira, o gerenciamento de um projeto é definido como “aplicação de

conhecimentos, técnicas e ferramentas às atividades do projeto a fim de se atingir o objetivo

proposto ou até exceder as expectativas do cliente dentro do custo, prazo, tempo, qualidade e

segurança exigidos”.

Sendo assim, o gerenciamento de um projeto envolve os seguintes tópicos

principais:

• Pré-Projeto:

O primeiro trabalho a ser executado é o pré-projeto ou estudo preliminar do

mesmo, definindo o escopo que irá indicar o investimento e seu retorno financeiro depois de

implementado.

Será detalhado para um sistema MES no item 5.3 desse capítulo.

As metodologias do PMI e do APM não enfocam o pré-projeto.

• Detalhamento do escopo:

Na maioria das vezes, quando um projeto é preparado e colocado em aprovação,

apresenta seu escopo definido, porém não totalmente detalhado já que é necessário um estudo

mais profundo do mesmo por empresas a serem contratadas após sua aprovação. Para isso, é

vital o detalhamento técnico de seu escopo envolvendo todos os usuários finais.

• Construção da equipe de projeto:

Uma equipe pode ser considerada um pequeno grupo de pessoas que trabalham

juntas de modo que o conjunto seja maior que a soma das partes, e deve ser cuidadosamente

formada por indivíduos comprometidos e focados com o resultado do projeto.

• Liderança da equipe:

Excluído: o

Excluído: time



51

A escolha do coordenador do projeto é de suma importância já que é ele quem irá

zelar pela implantação do mesmo em todos seus aspectos relacionados à qualidade, custo,

prazo e segurança. O resultado final é de toda a equipe, mas que não conseguiria nada sem

uma liderança efetiva por trás esclarecendo objetivos, mantendo foco, redirecionando quando

preciso e motivando todos na hora das dificuldades.

• Integração do projeto com os objetivos do negócio:

O projeto deve estar totalmente integrado com os objetivos do negócio, deve

agregar valor não somente à empresa na qual está sendo implementado mas também para as

empresas e indivíduos que participam do projeto, os chamados stakeholders. Por definição,

stakeholders são todos aqueles interessados no sucesso do projeto, ou seja, clientes internos,

externos e fornecedores.

• Delegação de atividades:

O coordenador do projeto deve ser capaz de confiar e delegar as atividades. Para

isso, é necessária a escolha correta das pessoas, dando-lhes a preparação necessária para

atuar. A equipe deve estar em concordância com os objetivos, e o coordenador deve

providenciar os meios necessários para que os indivíduos desempenhem adequadamente suas

funções. Finalmente, também é obrigação do coordenador monitorar os resultados

intermediários, revisando-os de acordo com o objetivo final.

• Gerenciamento de risco:

Risco é definido como a combinação da probabilidade de ocorrência de um ponto

definido com a magnitude das conseqüências do fato, podendo ser identificado através de

brainstorming, entrevistas e checklists. O processo de gerenciamento do risco inicia-se com

sua identificação, análise das conseqüências, planejamento para que não ocorra ou, se ocorrer,

o que deve ser feito, e finalmente controle de seu status.

• Gerenciamento do valor agregado:



52

Valor ao cliente é muito mais que custo monetário, pode ser flexibilidade,

segurança, funcionalidade ou qualidade, dentre outros.

Alguns pontos devem ser levados em consideração para oferecer valor agregado

em um projeto: expectativa do cliente, opções versus custo, ajuste do escopo, modificação do

planejamento e nova análise de risco.

• Administração de conflitos:

Mais que gerentes, o coordenador de projetos vive em um mundo caracterizado

por conflitos: concorre com outros departamentos em busca de recursos, os membros da

equipe de projetos estão em constante conflito por recursos e liderança, o cliente quer

mudanças, a organização quer resultados. Por isso, o coordenador deve preparar estratégias

para solução de conflitos.

• Empowerment:

O Empowerment motiva as pessoas, possibilita criatividade, aumenta a

produtividade, melhora a satisfação no trabalho, desenvolve a responsabilidade e aumenta o

comprometimento dos indivíduos com o objetivo final.

• Definição de atividades e cronograma:

O escopo do projeto deve ser dividido em tantas atividades quanto for necessário,

geralmente criando sub-projetos, com diferentes responsáveis e prazos que devem ser

gerenciados a fim de não haver atrasos. Sabe-se que grande parte das atividades do projeto

estão relacionadas, e o atraso em uma delas implica em atrasos em diversas outras. Há várias

técnicas de controle de atividades como, por exemplo, matriz de responsabilidades associadas

a cronogramas.



53

• Técnicas de negociação:

É necessário que o coordenador conheça técnicas de negociação tanto para

negociações com fornecedores e clientes quanto para negociações dentro da própria equipe.

A melhor negociação é aquela em que todos saem com seu objetivo alcançado, especialmente

quando é uma relação em crescimento.

• Segurança:

A segurança das pessoas durante a execução de obras é de responsabilidade do

coordenador do projeto, mesmo a nível civil e criminal.

• Controle e coordenação:

A figura 16 mostra o ciclo de controle e coordenação típico de um projeto, onde a

diretoria da empresa encaminha o plano estratégico ao gerente ou coordenador. Através

de sua liderança na equipe, ele obtém propostas e soluções para cumprimento desse plano

e gera relatórios de controle que retornam à diretoria da empresa para acompanhamento

do status das propostas ou projeto em andamento.

Figura 16 – Ciclo de controle e coordenação de um projeto

Empresa ou patrocinador do projeto

Gerente ou coordenador de projetos

Membros da equipe

Plano Estratégico(Highlights)

Liderança(Checkpoint)

Relatórios deControle

Soluções

Empresa ou patrocinador do projeto

Gerente ou coordenador de projetos

Membros da equipe

Plano Estratégico(Highlights)

Liderança(Checkpoint)

Relatórios deControle

Soluções



54

• Comunicação:

Faz parte as ações de gerenciamento do projeto a comunicação do que vai mal e

principalmente do que vai bem, reconhecendo o trabalho da equipe e dos indivíduos.

• Avaliação Pós-Projeto:

Finalmente, após o término do projeto, faz-se necessária sua avaliação levando-se

em conta o atingimento dos objetivos de custo, prazo, qualidade, segurança e satisfação do

cliente. Desse modo, pode-se implementar um inventário de “lições aprendidas” para que a

próxima implementação seja melhor que essa, e assim por diante.

Será detalhado para um sistema MES no item 5.6 desse capítulo.

5.3. Primeiro passo: Pré-projeto

O pré-projeto é a avaliação inicial de um projeto levando-se em conta o problema,

alternativas técnico-financeiras para resolvê-lo e a indicação formal para a diretoria da

solução que se propõe adotar, seu investimento e o retorno financeiro que dará para a

Companhia.

Geralmente, esse é o calcanhar de Aquiles dos projetos, ou seja, grande parte

deles mostra-se inviável no final da avaliação do pré-projeto.

Infelizmente, um considerável percentual dos projetos que não são aceitos pela

Companhia é devido à falta de critério na preparação do pré-projeto, não se buscando a fundo

as alternativas mais adequadas e, principalmente, os benefícios financeiros que trarão depois

de implementados.

Um projeto de MES é exemplo típico disso, já que não é fácil quantificar em

dinheiro os benefícios que trará. Não que o dinheiro seja pouco, muito pelo contrário, mas

envolve um trabalho bem afinado de pré-projeto a fim de se levantar os potenciais de ganho

dentro da empresa baseados em fatos concretos.

Por outro lado, uma prática comum no mercado de projetos é identificar uma

empresa que é fornecedora em potencial de determinado serviço para trabalhar em parceria

com o cliente no desenvolvimento do pré-projeto. Geralmente, não há garantias de que esse

fornecedor será o contemplado para implementação do serviço em questão, mas há grande



55

chance disso ocorrer já que dele será a proposta técnico-comercial mais correta das que serão

apresentadas pelos concorrentes devido ao trabalho a “quatro mãos” feito entre cliente e

fornecedor. Ou seja, o potencial fornecedor está fazendo um investimento de risco pequeno

ao realizar um trabalho como esse pois as chances de ser contemplado com o serviço são

muito grandes.

Desse modo, pode-se dividir o trabalho de pré-projeto nas seguintes etapas:

A. Identificação do potencial fornecedor de sistemas MES que será o parceiro no

desenvolvimento do pré-projeto, garantindo que o trabalho a ser realizado já possua

um Know-how mínimo e dando peso à veracidade dos resultados que serão

apresentados. Como apresentado no capítulo 3, há diversos fornecedores no mercado.

O procedimento correto é avaliar pelo menos cinco deles buscando implementações

semelhantes a que se deseja fazer, dos quais três irão participar da concorrência final,

mas um deles será escolhido como o de maior experiência, propondo a ele o trabalho

de parceria no pré-projeto.

B. Apresentação do MES para Gerência e Diretoria conceituando a ferramenta e

mostrando onde ela pode agregar valor ao negócio resultando em benefícios

financeiros, apoiando-se em aplicações já existentes no mercado em empresas de

renome. Pode-se usar os capítulos 1, 2, e 3 dessa dissertação como base para a

apresentação.

Isso é fundamental de modo que se consiga autorização formal da empresa para que

sejam realizados o pré-projeto e estudo de viabilidade, já que serão necessárias

informações prestadas por diferentes pessoas em diversos departamentos e que devem

estar cientes da importância desse trabalho e dos resultados positivos para a empresa.

C. Levantamento da situação atual da empresa no que se refere a sistemas automatizados

de chão-de-fábrica, sistema corporativo, alguns fluxos de dados e principais produtos

através de um trabalho in site. Esse é o ponto de partida para que se tenha um retrato

da situação atual da Companhia e onde estão os gaps que podem ser trabalhados pelo

MES.



56

O anexo VI apresenta o roteiro de levantamento de dados aplicado pela Atan,

enquanto que o anexo VII apresenta o roteiro da Orsi. Esses roteiros são apresentados

com a finalidade de se ilustrar o tipo de questionamento que pode ser utilizado para se

identificar problemas na empresa e possíveis aplicações de módulos MES, mas são

apenas exemplos que podem ou não ser customizados e aplicados em um trabalho in

site.

A base dos roteiros é muito similar, mas diferentes tipos de processo (contínuo,

discreto, batelada) irão gerar respostas totalmente distintas. O mesmo ocorre para a

empresa de pequeno, médio ou grande porte, nacional ou multinacional.

D. Foco nos problemas e dificuldades do negócio levantados no in site, gerando um

relatório desses dados. A partir daí começa um trabalho grande para quantificar o que

a empresa está perdendo ou deixando de ganhar. Para isso, é necessária a participação

de uma pessoa da área financeira da empresa com o objetivo de se trabalhar com

custos reais.

Esse é o principal foco do pré-projeto, ou seja, onde será mensurado o potencial de

ganho que será abordado por uma implementação de módulos MES.

E. Apresentação do MES como ferramenta para solução dos problemas encontrados,

indicando claramente uma proposta de implementação e o que a Companhia ganhará

com isso.

Após quantificadas as perdas ou potenciais de ganho, pode-se usar a experiência das

implementações MES apresentadas no capítulo 3 desse trabalho para se ter idéia do

que pode ser obtido de benefícios por seus módulos.

Finalmente, para que esses dados sejam concretos, deve-se indicar claramente o que

será feito para obter esses resultados. Por exemplo: diminuição de tempos com

retrabalho através de dados on-line de eficiência da qualidade do produto, diminuição

do custo de mão-de-obra através da automação de ações, geração de relatórios

automáticos de performances on-line de linhas com retro-alimentação de dados para

correção de parâmetros de controle ou reprogramação de produção gerando espaço

para intervenção da manutenção, etc.



57

F. Implementação por etapas, dividindo o sistema MES em diferentes fases. Desse

modo, além de ser mais fácil implementá-lo, o cliente ganhará confiança na

ferramenta a partir do momento em que começar a desfrutar de seus benefícios e

buscará sempre um novo módulo para potencializar ainda mais seus ganhos.

G. Idéia de custo de implementação e prazo para cada módulo a fim de que o cliente

programe seus desembolsos e datas para começar a desfrutar do retorno sobre o

investimento. Esse trabalho também deverá ser feito em conjunto com a área

financeira da empresa.

Deve-se apresentar uma sugestão de cronograma-físico financeiro de implantação para

todos os módulos, iniciando-se pelos de maior potencial e menor investimento,

finalizando o trabalho com o Masterplan de MES sugerido para a Companhia.

H. Avaliação financeira de retorno sobre investimento realizado nos padrões da empresa,

o que irá facilitar muito a compreensão da diretoria sobre os números apresentados em

uma base já conhecida.

I. Indicação de benefícios intangíveis como flexibilidade, confiabilidade ou segurança,

mas que certamente não podem deixar de ser informados e que, apesar de não gerarem

dinheiro diretamente, são fundamentais para o bom andamento no negócio e rápida

resposta às mudanças no mercado.

É importante ter em mente que o resultado do pré-projeto não deve ser um

material acadêmico no sentido de ser teórico, mas algo concreto e tangível, com números

reais e possibilidades factíveis. De outro modo, será um fracasso durante sua apresentação à

diretoria.

Outro fator a ser considerado na apresentação de uma proposta MES é a

confidencialidade dos dados que serão tratados, sendo interessante a assinatura de um

contrato de confidencialidade a fim de que a empresa que irá comprar o sistema MES tenha

segurança em fornecer informações necessárias para o desenvolvimento dos módulos. Esse

contrato deve ser considerado mesmo em nível de dados para pré-projeto de modo que seja

desenvolvido com informações concretas e não “ordens de grandeza”, o que geralmente leva a

erros grosseiros no final.



58

5.4. Segundo passo: Detalhamento do Projeto

Com o pré-projeto aprovado e sendo efetivamente criado um projeto com

objetivo, custo e prazo bem definidos, é o momento de iniciar os trabalhos de coordenação da

execução do sistema MES.

Deverão ser realizadas as seguintes etapas:

A. Definição da empresa que irá efetivamente ser a fornecedora do sistema MES através

de concorrência técnico-comercial ou mesmo sem executar concorrência, fechando

pedido com a empresa que foi a parceira no pré-projeto. Isso é interessante devido a

já existir um contrato de confidencialidade já acordado entre ambas as partes. Outro

ponto importante é o de que pode ser feito um contrato de pagamento do sistema

baseado nos índices de performance teóricos levantados a “quatro mãos” no pré-

projeto e os reais obtidos no final do projeto, colocando uma meta para cada módulo.

B. Definição da equipe do projeto, oficializando a disponibilização dos recursos humanos

que estarão focados nesse trabalho. Sugerem-se os seguintes membros para cada

função do sistema MES definidos no capítulo 2:

• Programação detalhada da produção: membros da manufatura, planejamento

de produção, TPM, financeiro, IT e projeto.

• Alocação de recursos e status: membros da manufatura, planejamento de

produção, financeiro, IT e projeto.

• Comunicações de unidades de produção: membros da manufatura,

planejamento de produção, IT e projeto.

• Controle de documentos: membros da manufatura, manutenção, TPM,

qualidade, meio-ambiente, segurança, financeiro, IT e projeto.



59

• Centralização e coleta de dados: membros da manufatura, qualidade,

distribuição e almoxarifados, planejamento de produção, financeiro, IT e

projeto.

• Gerenciamento de mão-de-obra: membros da manufatura, manutenção, TPM,

recursos humanos, financeiro, IT e projeto.

• Gerenciamento da Qualidade: membros da manufatura, qualidade,

distribuição, IT e projeto.

• Gerenciamento de Processo: membros da manufatura, planejamento da

produção, manutenção, TPM, financeiro, IT e projeto.

• Gerenciamento de manutenção: membros da manufatura, manutenção, TPM,

IT e projeto.

• Rastreabilidade: membros da manufatura, qualidade, planejamento da

produção, IT e projeto.

• Análise de performance: membros da manufatura, distribuição e

almoxarifados, financeiro, planejamento de produção, IT e projeto.

Deve ser indicado um responsável para cada funcionalidade acima e que deverá

responder ao coordenador do projeto no que se refere ao andamento do detalhamento da

funcionalidade em questão.

Fica clara a imersão total de áreas como manufatura, planejamento da produção,

financeira, IT e projeto. É por esse motivo que recomenda-se que as pessoas que responderão

por esses departamentos sejam tiradas totalmente da rotina diária, do mesmo modo como

ocorre na implementação do ERP.

Eventualmente, ainda pode ser necessária a participação especial de outros

departamentos em discussões específicas como Compras e Atendimento ao Consumidor,

dentre outros.



60

Por fim, é de fundamental importância que seja eleita uma “figura de peso” dentro

da empresa para ser o “líder do projeto”. O coordenador do projeto é a figura responsável

pelo gerenciamento da execução do projeto envolvendo engenharia, custos e prazos, enquanto

que o líder do projeto é o maior interessado no sucesso do mesmo e que faz a interface com

todos os departamentos envolvidos. Desse modo, geralmente o líder é o gerente de

manufatura ou o gerente do site.

C. Detalhamento do cronograma físico-financeiro dividido em sub-atividades e/ou sub-

projetos e seus responsáveis, todos com seus targets intermediários que irão culminar

no objetivo final do projeto.

D. Detalhamento do escopo aprovado para execução levando-se em conta as

necessidades, alternativas técnicas e verba disponível para cada módulo apresentada

no budget do pré-projeto o qual foi aprovado pela diretoria da empresa.

Cada funcionalidade indicada acima deverá ser detalhada no que tange a fluxo de

informações existente atualmente, gerando os três modelos previstos na norma

ANSI/ISA S-95.00 e descritos nos capítulo 4:

• Modelo hierárquico da manufatura.

• Modelo de fluxo de dados.

• Modelo de objetos.

Isso deverá ser feito pela empresa ganhadora da concorrência que, juntamente com o

grupo de projeto nomeado para cada funcionalidade, deverá apresentar uma proposta

de customização de seu sistema MES para automatizar o fluxo de dados levantado.

Essa proposta deverá ser estudada e comentada por seus futuros usuários antes que seu

desenvolvimento tenha início.

De um modo geral, a seqüência de atividades a ser desenvolvida a partir de então nada

mais é do que colocar em prática técnicas de projeto voltadas a engenharia de

software, como as indicadas na referência [13]. Pode-se indicar algumas importantes:

Excluído: bastante



61

• Definição dos índices de performance que serão avaliados em cada módulo a

ser desenvolvido, de modo que o sistema possa ser claramente testado e

aferido para atingir seus targets.

• Definição dos recursos de hardware que serão necessários: computadores,

servidores, equipamentos de rede, coletores manuais, instrumentos de campo,

etc.

• Definição dos recursos de software que serão necessários: módulos MES já

desenvolvidos, módulos ainda não desenvolvidos, drivers de comunicação,

aplicativos Windows, Lotus ou outros. A figura 17 exemplifica a base de

dados de uma típica aplicação MES e a troca de informações entre seus

clientes e/ou departamentos.

Figura 17 – Típica aplicação MES

38229002

Banco de

Dados do MES

Relatórios

ERP

SCADA

Laboratório de Qualidade

Programação de Produção

Gerente de Produção

Clientes MESDados para Produção

Resultados de Produção

Programação Produção

Dados de Processo


Uso de Insumos, causas de paradas

Status da linha,Tracking de produtos


Programação mensal, semanal e diária

Resultados de análise de

qualidade

Clientes Internet / Intranet


Programação refinada

Banco de dados do SCADA

Banco de dados do ERP

38229002

Banco de

Dados do MES

Relatórios

ERP

SCADA

Laboratório de Qualidade

Programação de Produção

Gerente de Produção

Clientes MESDados para Produção


Programação Produção

Dados de Processo


Uso de Insumos, causas de paradas

Status da linha,Tracking de produtos


Programação mensal, semanal e diária

Resultados de análise de

qualidade

Clientes Internet / Intranet


Programação refinada

Banco de dados do SCADA

Banco de dados do ERP



62

• A modelagem dos dados e seus atributos também deverá ser executada com

base na norma ANSI/ISA S-95.00. Isso é importante pois evitará que o

sistema seja “engessado” com a empresa que o forneceu e possibilitando

comunicações futuras com outros softwares que também são normatizados.

• O sistema deverá ser totalmente desenvolvido em módulos com

independências funcionais e de interfaces simples para comunicação.

• Deverá ser criado um databook completo do sistema com todos os dados

utilizados ao longo do projeto e que facilite sua implementação e manutenção

futura.

• De uma maneira geral, o resultado final deve ser um sistema de coleta e

tratamento de informações que consegue acessar os dados dos SCADAs ou

PLCs e gravá-los em bancos de dados de arquitetura cliente-servidor, de

acordo com a ocorrência de determinados eventos do processo ou em

freqüências de tempo pré-determinadas. Esse sistema de coleta de dados deve

possuir padrões de comunicação como o OPC, por exemplo, permitindo

comunicação eficiente com qualquer PLC ou sistema supervisório.

E. Gerenciamento do risco, gerando uma planilha com a identificação de cada um, a

probabilidade de que ocorra e suas conseqüências. Para cada um, deve ser preparada

uma ação para evitar sua ocorrência, uma forma de acompanhar se a ação está sendo

efetiva e um plano de contingência caso tudo o mais falhe e o risco torne-se fato.

Deve-se levar em consideração na avaliação de risco que a empresa estará

funcionando normalmente durante a implementação do sistema MES.

F. Demais tópicos relacionados a um projeto típico descritos no item 5.2 deste capítulo e

que não são específicos para um projeto de MES (segurança, liderança, comunicação,

negociação, empowerment e conflitos).



63

5.5. Terceiro passo: Implementação e acompanhamento do MES

Entre as fases de detalhamento e implementação do sistema existe uma etapa

bastante importante para o sucesso do projeto: é a fase de testes em bancada dos módulos

customizados e/ou desenvolvidos, consolidação dos dados cadastrados na base de dados e

verificação do modelamento dos objetos e seus atributos.

Como qualquer software, deve ser muito bem testado antes de implementado a

fim de se evitar um processo traumatizante de start up decorrente de bugs ou mesmo de

funções “esquecidas” durante seu desenvolvimento. Algumas vezes, esse processo é tão ruim

que a empresa pode chegar até a abandonar o sistema.

Normalmente, uma empresa de software gasta 40% do esforço total do projeto em

testes e o custo envolvido é bastante alto [13].

Recomenda-se fortemente que os testes sejam executados em conjunto com o

usuário final de modo que possa simular a operação do sistema em uma situação normal de

trabalho.

É importante ter em mente que o teste bem sucedido não é aquele onde não é

encontrada qualquer não conformidade, e sim aquele feito de maneira sistemática encontrando

e classificando tipos de erros com a menor quantidade despendida de tempo e esforço.

A qualidade do sistema desenvolvido deverá ser avaliada no que se refere à

integridade das informações, segurança de operação e acuracidade dos dados.

Há várias técnicas diferentes para validação de sistemas de software. O

importante não é a utilização de uma ou de outra, mas ter certeza de que será implementada

uma metodologia de avaliação em bancada antes da fase de implementação, garantindo o start

up vertical do sistema.

Após exaustivamente testado em bancada, chegou a hora de começar a

implementação dos módulos do MES in loco. Para isso, algumas regras são bastante

importantes:

A. Deve ser montada uma equipe de comissionamento e start up. Esse conjunto de

pessoas não é necessariamente o mesmo que participou da fase de detalhamento, mas

sim dos usuários de cada módulo.

B. Deverá ser feito treinamento formal de todos os usuários e entregue um material

escrito resumindo as funções e comandos do sistema.



64

C. Deverá ser implementado um módulo por vez a fim de se minimizar os impactos com

o andamento das atividades normais da empresa e também com a finalidade de ganhar

a confiança dos usuários e gerências envolvidas.

D. Após cada módulo implementado, deverá ser feita uma medição dos índices de

performance que ficaram definidos como os mais importantes para cada

funcionalidade, comparando-os com os valores obtidos no início da fase de

detalhamento do projeto. Desse modo, será possível avaliar se os dados obtidos estão

de acordo com os teóricos de projeto.

E. Caso não estejam, a empresa que está desenvolvendo o sistema deverá atuar de modo

a garantir a performance desejada, já que foram esses dados que justificaram o

investimento, além do que há um contrato de performance assinado entre ambas as

partes.

5.6. Quarto passo: Avaliação pós-projeto

No início do século 20, um autor chamado George Santayna escreveu: “Aqueles

que não se lembram do passado estão condenados a repeti-lo”.

Essa é a essência da avaliação após o final do projeto. É parte essencial de um

processo de aprendizagem que possibilita refinamento e constante melhoria das técnicas de

gerenciamento de projeto e dos processos a nível pessoal e corporativo.

Um projeto de MES não é diferente. Desse modo, algumas ações são necessárias

para sistematizar isso:

A. Criação de planilhas com índices de performance antigos, objetivos acordados para

cada módulo e resultados medidos após sua implementação.

B. Esses resultados devem ser quantificados em números e no que isso representa de

savings ou economia para a empresa.



65

C. Como resultados adicionais, devem ser apresentados os benefícios qualitativos que o

MES trouxe como flexibilidade, diminuição de documentos em papel, melhoria da

confiabilidade dos dados e rapidez para tomada de ações gerenciais, dentre outros.

D. Deve ser preparado um relatório oficial que será encaminhado à alta gerência e

diretoria indicando esses resultados, próximos passos e possibilidades futuras, como

por exemplo implementação em outras fábricas.

E. Paralelamente, deverá ser preparado pela equipe de projeto um databook de

aprendizado de lições ou “lessons learned” com o que deu certo no decorrer do

projeto, a fim de que seja fácil de ser replicado. Do mesmo modo, também deverá ser

descrito o que deu errado e o que pode ser melhorado na próxima implementação.

F. Outro dado bastante útil para futuras replicações do projeto é um conjunto de

documentos com terminologias, ferramentas e procedimentos utilizados.

G. A literatura de gerenciamento de projetos ainda sugere uma revisão dos resultados

indicados acima e das “lessons learned” seis meses após a conclusão do projeto,

dando um foco maior no sucesso do produto.

H. Finalmente, pode ser feita uma avaliação do valor agregado do projeto utilizando-se de

métodos próprios como o EVA (Earned Value Analysis). Para tanto, deve-se usar o

método padrão da empresa onde o MES foi implementado e o resultado deve ser

acordado com a área financeira da Companhia.



66

A figura 18 ilustra as quatro fases apresentadas da metodologia de coordenação de

projetos para implementação de sistemas MES:

Figura 18 – Fases da coordenação de um projeto MES

Pré-Projeto

Detalhamento do Projeto

Implementação e acompanhamento do MES

Avaliação Pós-Projeto

“LessonsLearned” para

próximo projeto


CAPÍTULO 6 - CONCLUSÃO

67

CAPÍTULO 6

CONCLUSÃO

Dentro do conceito de Supply Chain, fica claro que um sistema MES é uma

ferramenta de fundamental importância na busca pela diferenciação na condução do negócio,

redução de custos e flexibilização de atividades através da disponibilização de dados reais, on

line e atualizados com objetivo de facilitar e sustentar a tomada de decisões por parte da alta

gerência e diretoria da empresa.

Capacitar o leitor para coordenar a implementação de um sistema MES em uma

empresa, desde seu pré-projeto até a conclusão com sucesso do mesmo, sempre foi o objetivo

principal dessa dissertação.

Para isso, as seguintes ferramentas foram apresentadas:

• Base conceitual, responsabilidades e funcionalidades de um sistema MES.

• Apresentação de dados para avaliação de propostas de possíveis fornecedores,

argumentação e direcionamento da implementação.

• Resumo da principal norma a qual deve sustentar o sistema com a finalidade de facilitar

futuras manutenções, modificações ou inclusão de outras funcionalidades.

• Levantamento de subsídios para quantificar benefícios e gerar justificativas econômicas

concretas.

• Coordenação da implementação baseada em técnicas de gerenciamento de projetos.

Fatos muito importantes que sustentam essa metodologia são as lições aprendidas

nas três tentativas mal-sucedidas de justificativa para implementação de um sistema MES na

unidade da UNILEVER em Pouso Alegre-MG, entre os anos de 1997 e 1999.

Infelizmente, na época, o assunto MES estava apenas germinando e não havia a

quantidade de informações que existe hoje, muito menos a criticidade das pessoas envolvidas

para argumentar sobre o tema. Esse foi o ponto fraco na tentativa de justificar a

implementação.


CAPÍTULO 6 - CONCLUSÃO

68

Essa dissertação apresenta dados concretos para que seja gerado o pré-projeto, além

de ser baseada em técnicas consagradas de coordenação. Como conseqüência, temos um

material realístico e de ações factívieis.

Seguramente, seguindo essa metodologia, será possível justificar e implementar um

sistema MES em qualquer empresa, pois os passos apresentados independem de porte ou ramo

de atuação. É claro que a diferença no tipo de empresa irá gerar uma customização específica,

mas que é transparente para a seqüência de ações aqui apresentadas.

Outra importante contribuição dessa dissertação é o fato de estar ligando universos

que não costumam se encontrar com freqüência:

• O primeiro é o da tecnologia da informação, sistemas corporativos e softwares para

gestão de empresas.

• O segundo é o de equipamentos e softwares de chão-de-fábrica, automação de

processos e sistemas supervisórios.

• O terceiro é o de engenharia de produção e administração, fluxos de informações,

gerenciamento de pessoas e equipes de trabalho.

É importante ressaltar que esse trabalho não terminará por aqui. Duas outras

atividades ocorrerão a seguir:

• Apresentação à UNILEVER da dissertação com o objetivo de se conseguir aval para

levar adiante o pré-projeto e implementar módulos MES na empresa, sempre em

sintonia com a estratégia da Companhia.

• Continuação do trabalho acadêmico através de outra pós-graduação enfocando a gestão

do negócio e modernas técnicas de gerenciamento de empresas.

Finalmente, cabe ressaltar que um projeto, para ser bem sucedido, depende apenas

de pessoas focadas que saibam ousar para inovar e alcançar as metas colocadas, sempre

tentando superá-las. E um projeto de sistema MES não é diferente, deve ter isso claro para

toda sua equipe.

1 / 3

QUESTIONÁRIO PARA APLICAÇÃO MES

Empresa:

Endereço: Cidade: Estado:

Informações prestadas por: Cargo/Função:

Telefone: e-mail: Dados Gerais:

Número de Empregados:

ADMINISTRAÇÃO: ENGENHARIA: MANUTENÇÃO: PRODUÇÃO:

Faturamento Anual (R$)/produto:

1. Produtos e Suprimentos

1.1. Quais são seus principais produtos ? Volume produzido/tipo?

1.2. Apresente um fluxograma básico de materiais e de informações do seu processo de produção dos principais produtos.

1.3. Existe instabilidade no suprimento de matéria prima e/ou insumos ?

1.4.Qual é o seu inventário médio de matéria prima (em volume e/ou valor) ?

1.5. Quanto de produto final você mantêm em inventário (em volume e/ou valor) ?

1.6. Qual é o seu inventário médio de material em processo (em volume e/ou valor) ?

1.7. Quantas ordens de produção você processa por período (dia/semana/mês) ?

1.8. Qual é o prazo de entrega que a sua empresa oferta normalmente - 'lead time' de atendimento ?

1.9. Tem dificuldades em prever entregas ?

1.10. Qual o atraso médio da entrega dos pedidos com datas prometidas (em dias) ?

1.11. Tem problemas de qualidade na produção?

1.12. Tem demanda por produtos customizados? Seu processo e preço permitem atender?

1.13. Problemas na manipulação, estocagem, embalagem e transporte dos produtos?

2 / 3

Estas perguntas nos ajudarão a qualificar o tipo de processo/produção

2.1. Seu processo é contínuo, batelada ou híbrido/misto?

2.2. Como é a complexidade e combinação de operações/recursos de produção?

2.3. Onde falta implantar aquisição de dados, monitoração e controle de processo?

2.4. Problemas de regulamentação de controle ambiental, qualidade produtiva, controle de lotes, validade do produto?

2.5. Sua produção é orientada para atendimento de pedidos ou para reposição de estoques ?

2.6. Descreva como é feita a programação da produção atualmente. Seu fluxo de informações e quem está envolvido no processo. Utilize fluxograma se achar conveniente.

2.7. Quais são os critérios e restrições considerados para o seqüenciamento das ordens de produção ?

2.8. O tempo de preparação das máquinas (setup) é uma variável importante na programação ? São muito elevados em relação aos tempos produtivos?

2.9. Quais são os recursos que você quer programar (ex. máquinas, equipes, bancadas, ferramentas) ?

2.10. Ocorre ociosidade de equipamentos, mesmo com bom volume de pedidos em carteira ?

2.11. Quais são seus principais gargalos, fixos e variáveis ?

2.12. A programação de pessoal (turnos) é um problema para sua empresa ?

2.13. Como é apontada a produção realizada ?

2.14. Como é acompanhado o andamento das ordens de produção no chão de fábrica ?

2.14. Consegue fazer ajustes e reprogramações em tempo hábil ?

2.15. É necessário que a programação da produção seja visualizada por outras pessoas/setores da empresa ?

2.16. Como se comporta a sua demanda ao longo do tempo ?

3 / 3

2.17. Há grandes variações nas quantidades entre pedidos ? É normal a ocorrência de cancelamentos e pedidos urgentes ?

2.18. Existe alguma ação em curso para aumentar capacidade ou eliminar gargalos?

3. Projeto de Melhoria da Informatização

3.1. Sua empresa possui sistema de supervisão, controle, programação da produção e ERP instalados ? Se sim, quais? O que eles não fazem que gostaria que fizesse?

3.2. Tem trabalho excessivo de escrita para passar informação de um sistema para outro?

3.3. Sente falta de informação periódica mais frequente? Quais?

3.4. Tem falta de correlação de dados de processo com produtos produzidos?

3.5. Tem requisitos de ISO 9000 não resolvidos adequadamente, tipo procedimentos produtivos, registros de fabricação, documentação, etc?

4. Outras Informações

4.1 Que outras informações você acha relevante fornecer para especificação de uma solução de MES para sua empresa?


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