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MB – 757

GESTÃO DE OPERAÇÕES

Professor: Rodrigo A. Scarpel

[email protected]

www.mec.ita.br/~rodrigo

mailto:[email protected]

http://www.mec.ita.br/~rodrigo

• Organizações:

ORGANIZAÇÕES (objetivo: compatibilizar oferta

e demanda)

ÁREAS DE APOIO: FINANÇAS (objetivo: prover fundos para

operações, orçamentos, controladoria)

RECURSOS HUMANOS (RH)

TECNOL. INFORMAÇÃO (TI)

COMERCIAL (objetivo: vendas e marketing –

identificar desejos e necessidades

dos clientes, promover os bens e

serviço da organização)

OPERAÇÕES (objetivo: produzir bens e/ou entregar serviços)

Gestão de Operações:

Projeto dos produtos e serviços

Melhorar a Produtividade Custos

Localização (instalações e estoques)

Gestão da Qualidade (dos insumos até os produtos finais)

Gestão do atendimento dos pedidos

Gestão dos estoques (insumos, em processo e de produtos finais)

Gerenciar a cadeia de suprimento

Gerenciar a capacidade (mão de obra,

máquinas, processos produtivos,...)

Planejar e controlar a produção

• O que é? É a gestão de sistemas ou processos que criam bens e/ou provém serviços.

• Bens: itens físicos produzidos pelas organizações

• Serviços: atividades que geram alguma combinação de tempo, localização, forma e/ou valor

psicológico

• Bens x Serviços:


CARACTERÍSTICA BENS SERVIÇOS

Contato com cliente BAIXO ALTO

Uniformidade dos insumos ALTA BAIXA

Conteúdo de trabalho BAIXO ALTO

Uniformidade das saídas ALTA BAIXA

Saídas TANGÍVEIS INTANGÍVEIS

Mensuração da produtividade SIMPLES DIFÍCIL

Estoques MUITO POUCO

Patenteável? NORMALMENTE RARAMENTE

Oportunidade para corrigir problemas de qualidade antes da entrega ALTA BAIXA

• A evolução histórica da gestão de operações:


EVOLUÇÃO DA GESTÃO DE OPERAÇÕES

Revolução Industrial (1769 a 1840):

• Produção artesanal Mecanização, Divisão do Trabalho

Administração Científica (início do século 20):

• Taylorismo: tempos e métodos, padronização do trabalho

• Fordismo: Ford Modelo T, produção em massa (grande volume, modelo

único), linha de montagem




Relações humanas e behaviorismo (1950 a

1960):

• Motivação, fadiga, iluminação

• Responsabilidade nas decisões




Modelos de decisão (1960 a 1980):

• Ferramentas quantitativas (previsão, gestão de

estoques, sequenciamento, ...)


• Reflexos nas operações: automação, controle numérico, qualidade total, projeto auxiliado por computador, cadeia de

suprimentos e outsourcing.



A Revolução dos Serviços (1980 a ?):

• Setor financeiro

• Tecnologia da informação

• Softwares

• Grandes varejistas

• Educação e ensino

• Telecomunicações

• Internet

• Visão moderna: supply-chain operation reference (SCOR) model

• Cadeia de suprimentos: sequência de organizações (instalações, funções e atividades) envolvidas na produção e

entrega de um produto


Instalações: fábricas, armazéns, escritórios, lojas,...

Funções e atividades: previsões, compras, planejamento e programação, produção, serviços ao consumidor, ...

• Desafios da manufatura:

• Produzir uma variedade crescente de produtos

• Lead time mais curto

• Menos estoques (pequenos lotes)

• Qualidade (sem defeitos)

Trade-off: Eficiência (menos desperdício, qualidade) x Agilidade (flexibilidade,

rapidez)

Foco na cadeia de suprimentos: Aquisição, Transformação (ou Manufatura) e

Distribuição


Semana Conteúdo

1 Apresentação da disciplina. Competitividade e a Gestão de Operações. Previsão em Gestão de Operações.

2 Gestão dos estoques: casos com demanda independente e casos com demanda dependente.

3 A visão por processos. Processo contínuo e processo em massa. Customização em massa.

4 Processo em lotes. Compartilhamento de linhas de produção. Sequenciamento da produção (flow shop).

5 Processo de jobbing. Agilidade do processo. Sequenciamento da produção (job shop).

6 Manufatura enxuta e Just-in-time.

7 Melhoria em Operações.

8 Prova

Programa do Curso:

Avaliação:

• 1 Prova final (50% na nota)

• Exercícios para entregar (50% da nota)

Programa do Curso:

Bibliografia:

Slack, N., Brandon-Jones, A. e Johnston, R., Administração da Produção , 4a edição.

Editora Atlas, 2015.

Stevenson, W. J., Operations Management, 10th edition. McGraw-Hill Irwin, 2009.

Correa, H. L., Correa, C. A. Administração de Produção e Operações - Manufatura e

Serviços: Uma Abordagem Estratégica, 4a edição. São Paulo: Atlas (GEN), 2017.

MB – 757

COMPETITIVIDADE E A GESTÃO

DE OPERAÇÕES


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Competitividade:

• O que é? Quão efetivamente uma organização entende e atende os desejos e necessidades dos

clientes comparativamente a outras organizações que oferecem produtos ou serviços

similares.

• Competitividade depende da interação de Operações e Marketing:

OPERAÇÕES MARKETING

Identificar os desejos e necessidades

dos clientes

Precificação dos produtos

Propaganda e promoções

Projeto dos produtos e serviços

Produtividade Custos

Localização (conveniência)

Qualidade (do bem e do serviço)

Rapidez no atendimento

Flexibilidade (resposta a mudanças)

Gestão dos estoques

Gestão da cadeia de suprimento

Missão, estratégia e tática:

Missão: razão para a existência da organização

(deve identificar seu propósito) Missão

Objetivos

Organizacionais

Estratégia Organizacional

Objetivos Funcionais

Estratégias

RH, TI e

Finanças

Estratégia de

Operações

Estratégia

Comercial

Táticas

Procedimentos

Operacionais (tarefas)

Táticas

Procedimentos


Táticas

Procedimentos


Objetivos Organizacionais: detalhar a missão e

identificar seu escopo

Estratégia Organizacional: criar o plano para

atingir os objetivos organizacionais

Tática: indicar os métodos e ações

para cumprir a estratégia

OBJETIVOS

ORGANIZACIONAIS

ESTRATÉGIA

ORGANIZACIONAL FATORES DE IMPACTO

EXTERNOS

i. Condição econômica (inflação, taxa

de juros,...)

ii. Condições políticas (estabilidade,

guerra,...)

iii. Ambiente legal (legislação

antitruste, regulação, leis

trabalhistas, patentes,...)

iv. Tecnologia (processos, produtos)

v. Competição (preço, qualidade,

barreiras a entrada,...)

vi. Mercado (tamanho, localização,

lealdade as marcas, barreiras a

entrada, potencial de

crescimento,...)

FATORES DE IMPACTO INTERNOS

(COMPETÊNCIAS E FRAQUEZAS)

i. Recursos humanos (disponibilidade,

experiência, expertise,...)

ii. Instalações e equipamentos (capacidade,

localização, idade, custo de manutenção,...)

iii. Recursos financeiros (acesso a fundos, fluxo

de caixa, endividamento, custo de capital,...)

iv. Clientes (lealdade, entendimento dos desejos

e necessidades,...)

v. Produtos e serviços (existentes e potenciais

novos produtos e serviços)

vi. Tecnologia (existente e habilidade para

integrar e/ou absorver novas)

vii. Fornecedores (relacionamento, qualidade,...)

viii. Outros (canais de distribuição, acesso aos

mercados, acesso aos recursos,...)

OBJETIVOS DE

DESEMPENHO

(FUNCIONAIS)



Objetivos

Organizacionais



Estratégias

RH, TI e

Finanças

Estratégia de

Operações

Estratégia

Comercial

Táticas

Procedimentos


Táticas

Procedimentos


Táticas

Procedimentos










Objetivos

Organizacionais



Estratégias

RH, TI e

Finanças

Estratégia de

Operações

Estratégia

Comercial

Táticas

Procedimentos


Táticas

Procedimentos


Táticas

Procedimentos








OBJETIVOS

ORGANIZACIONAIS

ESTRATÉGIA


EXTERNOS

i. Condição econômica (inflação, taxa

de juros,...)


guerra,...)










crescimento,...)










e necessidades,...)








OBJETIVOS DE

DESEMPENHO

(FUNCIONAIS)



Objetivos

Organizacionais



Estratégias

RH, TI e

Finanças

Estratégia de

Operações

Estratégia

Comercial

Táticas

Procedimentos


Táticas

Procedimentos


Táticas

Procedimentos








Estratégia organizacional e operações:

OBJETIVOS

ORGANIZACIONAIS

ESTRATÉGIA


EXTERNOS

i. Condição econômica (inflação,

taxa de juros,...)


guerra,...)










crescimento,...)










e necessidades,...)








OBJETIVOS DE

DESEMPENHO

(FUNCIONAIS)

MISSÃO

ESTRATÉGIA DE

OPERAÇÕES

i. Posicionamento do

sistema produtivo

ii. Design da cadeia de

suprimentos

iii. Seleção do processo

iv. ...

• Algumas estratégias organizacionais:

Porter

Cost Leadership

Differentiation

Focus (market segments)

Low Price (ex: Wal-mart,

Southwest airline)

High Quality (ex: Sony TV,

Lexus, Five-star hotels)

Consistent Quality (ex:

Coca-cola, Honda)

Short time (ex:

McDonalds, FedEx)

Newness (ex: Apple, 3M)

Variety - mix (Subway,

Burguer King – “Have it

yourway”)

Variety - volume (ex:

Toyota)

Superior service (Ex: IBM,

HP)

OBJETIVOS

ORGANIZACIONAIS

ESTRATÉGIA


EXTERNOS

i. Condição econômica (inflação,

taxa de juros,...)


guerra,...)










crescimento,...)










e necessidades,...)








OBJETIVOS DE

DESEMPENHO

(FUNCIONAIS)

MISSÃO

ESTRATÉGIA DE

OPERAÇÕES

i. Posicionamento do

sistema produtivo

ii. Design da cadeia de

suprimentos

iii. ...

Objetivos de desempenho em Operações:

• Os objetivos de desempenho (ou dimensões de performance) comumente considerados são:

i. Qualidade: fazer certo as coisas

• Qualidade do produto (quão bom) Performance (características primárias), durabilidade,

conforto, estética, confiabilidade (chance de falha), ...

• Qualidade do processo (tão bom como prometido) Conformidade (com especificações),

consistência, comunicação, limpeza, ...

ii. Rapidez: fazer as coisas com rapidez (responsividade) pode ser na produção e/ou no atendimento

iii. Flexibilidade: mudar o que faz

• Produtos (introdução e modificação), variedade do mix (satisfazer a heterogeneidade dos

clientes) e serviços (data da entrega, horário, área,...)

• Processos: possibilidade de ajustar a oferta com a demanda (reprogramação, estoques) e/ ou na

alteração na duração do processo (e consequentemente no tempo de entrega)

iv. Custo: f(Produtividade)

• Custo de produzir

• Custo de servir

• Avaliação da performance: objetivos de desempenho e exemplos de métricas utilizadas na avaliação

Objetivos de Desempenho em Operações:

Qualidade Rapidez Flexibilidade Custos

- Número de defeitos por unidade

- Nível de reclamação dos clientes

- Nível de refugo

- Alegações de garantia

- Tempo médio entre falhas

- Escore de satisfação dos clientes

- Lead time dos pedidos

- Frequência de entregas

- Tempo de ciclo

- Tempo de atravessamento real x teórico

- Tempo para iniciar atendimento dos pedidos

- Tempo necessário para desenvolver novos produtos

- Tempo de mudança das máquinas

- Tamanho médio do lote

- Tempo para mudar a programação

- Tamanho do mix de produtos

- Produtividade da mão de obra

- Utilização dos recursos

- Custo por hora de operação

- Estoque médio (produtos acabados e matérias primas)

- Estoque de produtos em processo


• Critérios qualificadores e ganhadores de pedidos:

DESEMPENHO

BE

NE

FÍC

IO

CO

MP

ET

ITIV

O

CRITÉRIOS GANHADORES

DE PEDIDO

DESEMPENHO

BE

NE

FÍC

IO

CO

MP

ET

ITIV

O

CRITÉRIOS

QUALIFICADORES

NÍVEL DE

QUALIFICAÇÃO

DESEMPENHO

BE

NE

FÍC

IO

CO

MP

ET

ITIV

O

CRITÉRIOS MENOS

IMPORTANTES

• Prioridades de melhoramento:

(em

rela

ção

a c

on

co

rrên

cia

) Objetivos de Desempenho em Operações:

(para cada um dos objetivos de desempenho)

Nível de importância: Nível de desempenho:

FONTE: Slack, N., 1994. The Importance-Performance Matrix as a Determinant of Improvement Priority. Int. J. of Operations & Prod. Management, 14 (5), 59–75.

• Prioridades de melhoramento :

(em

rela

ção

a c

on

co

rrên

cia

)

F2

F4

F1

F3

Exemplo:

Objetivo de desempenho: flexibilidade e qualidade

Métricas selecionadas:

F1: Tempo necessário para desenvolver novos

produtos

F2: Tamanho do mix de produtos

F3: Nível de reclamação dos clientes

F4: Alegações de garantia


• Os “4 Vs” da produção:

Objetivos de desempenho:

Baixo VOLUME Alto

Alta VARIAÇÃO NA DEMANDA Baixa

Alta VARIEDADE Baixa

Alta VISIBILIDADE Baixa

Baixa repetição

Menos sistematização

Alto custo unitário

Flexível

Atende às necessidades


Capacidade mutante

Flexibilidade

Antecipação

Satisfação definida pela

percepção do

consumidor


Alta repetitividade

Sistematização

Capital intensivo

Baixo custo unitário

Rotineira

Padronizada


Estável

Previsível

Alta utilização da capacidade

Alta utilização dos

funcionários

Padronização


Produtos

funcionais

Produtos

customizados

• Alguns exemplos:


• Qualidade do produto → Performance

• Qualidade do processo → Conformidade

ii. Rapidez: fazer as coisas com rapidez (responsividade)


• Produtos e serviços

• Processos


Hoteis da

Rede

Accor


• Qualidade do produto

• Qualidade do processo

ii. Rapidez: fazer as coisas com rapidez (responsividade)


• Produtos e serviços

• Processos


• Custo de produzir

• Custo de servir

Objetivos de desempenho:

Design da cadeia de suprimentos (DCS):

• No projeto da cadeia de suprimentos o trafe-off fundamental é entre eficiência x agilidade.

Cadeia de suprimentos EFICIENTE x Cadeia de suprimentos ÁGIL

- Foco na minimização de custos e maximização

da produtividade

- Exemplo: Generic dispersed stock model

- Foco na maximização da velocidade e na

maximização da flexibilidade

- Exemplo: Generic Assemble-to-Order model

Cliente

Cliente

Cliente

...

F/G Stock

F/G Stock

F/G Stock

Secundary

Manufacture Primary

Manufacture

Stock

Cliente

Cliente

Cliente

...

Secundary

Manufacture Primary

Manufacture

Stock

Design da cadeia de suprimentos (DCS):

• Ponto de desacoplamento e suas implicações:

(ÁGIL) (EFICIENTE)

Order Driven Forecast Driven

Material

decoupling

point

Pull Push

- Foco na minimização de custos e

maximização da produtividade :

- Baixo nível de estoques

- Alta utilização da capacidade

- Padronização dos processo

- Alta previsibilidade

- Baixo custo unitário de produção

- Foco na maximização da velocidade e

na maximização da flexibilidade:

- Redução do tempo de atendimento

do pedido (lead time)

- Alta disponibilidade dos recursos

(para pronto atendimento)

- Uso de estratégias de postponement /

delayed differentiation (ampliar o mix)

DCS e Sistemas de Produção:

Sistema de

Produção Definição

Ponto de

Desacoplamento Indicado quando Decisões críticas

Make-to-stock (MTS),

dispersed stock model

(multiple distribution

centers)

Produtos são fabricados antes

de receber os pedidos. Os

pedidos são atendidos usando

os estoques existentes e estes

são repostos por meio de ordens

de produção

Estoque de produtos

acabados nos

múltiplos centros de

distribuição

Baixa variedade, alto

volume, alta previsibilidade

da demanda (pouco

estoque de segurança)

Localização dos centros de

distribuição (minimizar o

custo de distribuição)


single distribution center

(SDC)

Estoque de produtos

acabados

Maior variedade com menor

volume e demanda menos

previsível (mais estoque de

segurança)

Distribuição (maior custo de

distribuição não pode

eliminar os ganhos obtidos

com redução dos estoques)


MTS, DSM MTS, SDC

EFICIENTE ÁGIL EFICIENTE ÁGIL

Sistema de

Produção Definição

Ponto de


Assemble-to-order

(ATO)

Produtos são montados (ou são

acabados) após recebimento dos

pedidos

Estoque de

componentes /

produtos não

acabados

Custo para estocar

componentes é menor que

custo para estocar produtos

acabados

Nível de postponement

(depende da variedade do

mix, frequência dos pedidos,

entre outros)

Make-to-order (MTO)

Produtos são fabricados após

recebimento dos pedidos (pela

combinações de itens

padronizados / customizados)

Estoque de

componentes / itens

Alta variedade, volume

unitário

Disponibilidade dos

recursos e desenvolvimento

de projetos modulares


ATO

EFICIENTE ÁGIL

MTO

EFICIENTE ÁGIL

DCS e Sistemas de Produção:

Sistemas de Produção:

FONTE: Yang, B., Burns, N.D., 2003. Implications of postponement for the supply chain. Int. J. Prod. Res. 41 (9), 2075–2090

Sistema de

Produção

Ponto de


Objetivos de

Desempenho


dispersed stock model

(multiple distribution

centers)

Estoque de produtos

acabados nos

múltiplos centros de

distribuição

Baixa variedade, alto

volume, alta previsibilidade

da demanda (pouco estoque

de segurança)

Localização dos centros de

distribuição (minimizar o

custo de distribuição)

• Qualidade: conformidade

com o padrão

• Rapidez: pronta entrega

• Flexibilidade: volume de

produção

• Custo: constante


single distribution center

Estoque de produtos

acabados

Maior variedade com menor

volume e demanda menos

previsível (mais estoque de

segurança)

Distribuição (maior custo de

distribuição não pode

eliminar os ganhos obtidos

com redução dos estoques)

Assemble-to-order (ATO)

Estoque de

componentes /

produtos não

acabados

Custo para estocar

componentes é menor que

custo para estocar produtos

acabados

Nível de postponement

(depende da variedade do

mix, frequência dos pedidos,

entre outros)

Make-to-order (MTO) Estoque de

componentes / itens

Alta variedade, volume

unitário

Disponibilidade dos recursos

e desenvolvimento de

projetos modulares

• Qualidade: desempenho

de especificação

• Rapidez: tempo de espera

negociado

• Flexibilidade: especificação

do produto

• Custo: variável

Engineer-to-order (ETO) Não há Produto único

Processo de projeto

(cronograma, caminho

crítico, ..)

Sistemas de Produção:

MB – 757

PREVISÃO EM GESTÃO DE

OPERAÇÕES


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Questões gerenciais:

A criação de previsões é o ponto de partida para qualquer planejamento.

Definir um processo para a criação de previsões levando em consideração:

Quem vai utilizar as previsões geradas?

Qual o horizonte da previsão?

• Planejamento da produção

• Planejamento de estoques e materiais

• Preparação de orçamento

• Planejamento de vendas

• Planejamento de recursos humanos

• Planejamento de aquisição de novos equipamentos

• Desenvolvimento de novos produtos

• Planejamento de expansão

Operacional (até 90 dias)

Tático (de 3 a 12 meses)

Estratégico (maior que 1 ano)


Quem vai utilizar as previsões geradas?

Sistema de Produção Ponto de Desacoplamento O que Prever?

Make-to-stock (MTS), dispersed stock

model (multiple distribution centers)

Estoque de produtos acabados nos

múltiplos centros de distribuição

Demanda (semanal ou diária) por cada um dos

produtos acabados, por centro de distribuição

Make-to-stock (MTS), single distribution

center Estoque de produtos acabados

Demanda (de acordo com o lead time) por cada

um dos produtos acabados

Assemble-to-order (ATO) Estoque de componentes / produtos

não acabados

Demanda (de acordo com o lead time) para cada

um dos componentes (ou para cada um dos

produtos não acabados)

Make-to-order (MTO) Estoque de componentes / itens Demanda (de acordo com o lead time) para cada

um dos componentes / itens

Pull Push

Fonte: Armstrong, J. S., Brodie, R. J., 1999. Forecasting for Marketing. In: Quantitative Methods in Marketing, Second Edition. London: International Thompson Business Press.

Seleção de métodos de previsão:

Os métodos de previsão por extrapolação (também conhecidos como métodos automáticos de previsão)

são aqueles em que se faz necessária pouca ou nenhuma intervenção.

São utilizados para criar previsões para suportar decisões no nível operacional para um grande número

de produtos/sku ou componentes/itens:

Métodos de previsão por extrapolação:

Componente Sazonal

Componente de Tendência

Componente Aleatória


São métodos que replicam no futuro os padrões (tendência e sazonalidade) identificados no passado:

Série Original

Previsão por Extrapolação


Exemplo:

Média 39,25 43,25 47,25

Vendas (unidades): Índice de sazonalidade: Vendas dessasonalizada (un):


Exemplo:

...

Vendas dessasonalizada (un): Previsão dessasonalizada (Ano 4):

Q1: 37,334 + 0,9107*13 = 49,173

Q2: 37,334 + 0,9107*14 = 50,084

Q3: 37,334 + 0,9107*15 = 50,994

Q4: 37,334 + 0,9107*16 = 51,905

Previsão (Ano 4):

Q1: 49,173 * 1,334 = 65,60 (~ 66 unidades)

Q2: 50,084 * 0,570 = 28,55 (~ 29 unidades)

Q3: 50,994 * 0,933 = 47,58 (~ 48 unidades)

Q4: 51,905 * 1,163 = 60,36 (~ 60 unidades)


Por análise de regressão:

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GESTÃO DOS ESTOQUES


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• Estoque: acumulação armazenada de recursos materiais em um sistema de transformação

Introdução:

• Tipos de estoque:

Componentes e matérias-primas,

Produtos acabados

Material em processo (WIP):

• Os 5 motivos para ter estoque:

i. Estoque de ciclo (devido a lei de Little: Estoque = Taxa de fluxo x Tempo de fluxo). Há necessidade

de estoque pois tempo de fluxo (T) > 0.

Ex: Fábrica de vinho se T= 2 anos, Estoque = 2 anos para não faltar produto

ii. Estoque de antecipação (ou sazonal): compensar diferenças de ritmo de fornecimento e demanda

iii. Estoque de segurança: compensar as incertezas inerentes a fornecimento (falhas e atrasos na

entrega) e demanda (erros na previsão de demanda)

iv. Estoque de desacoplamento: criar oportunidade para programação e velocidades de processamento

independentes entre os estágios do processo de produção (estoque em processo).

v. Estoque no canal (de distribuição): os materiais não podem ser transportados instantaneamente

entre os pontos de fornecimento e de demanda (também proporciona economia de escala).

Introdução:

• Modelos para gerenciamento dos estoques:

Modelos para Gerenciamento de Estoques:

Inventory Models

Independent

Demand Models Dependent Demand Models:

• Material requirements planning (MRP)

• Just-in-time (JIT) systems Deterministic Models:

• Economic Order Quantity (EOQ)

• Multiple products model

Probabilistic Models:

• Service level model

• Periodic review systems

• Tipos de demanda (e consequentemente de modelos para gerenciamento de estoques):

• Independente: consumo futuro é baseado em previsões (depende de fatores que estão fora do

controle das organizações como condições de mercado, ofertas, promoções, entre outros)

• Dependente: consumo futuro é calculado com base em fatores sob o controle das operações.


Quais estoques serão gerenciados?

Sistema de Produção Ponto de Desacoplamento Estoques gerenciados

Make-to-stock (MTS), dispersed stock

model (multiple distribution centers)

Estoque de produtos acabados nos

múltiplos centros de distribuição

Estoque de produtos acabados: demanda prevista

Estoque de componentes / itens: demanda dependente

Make-to-stock (MTS), single

distribution center Estoque de produtos acabados

Estoque de produtos acabados: demanda prevista (estoque

de produtos e de segurança compartilhados)

Estoque de componentes / itens: demanda dependente

Assemble-to-order (ATO) Estoque de componentes / produtos

não acabados

Estoque de produtos não acabados: demanda prevista

Estoque de componentes / itens: demanda independente

(componentes compartilhados)

Make-to-order (MTO) Estoque de componentes / itens Estoque de componentes / itens: demanda independente

• Questões-chave em gerenciamento de estoques:

QUANTO pedir (nível apropriado de estoques)?

QUANDO as ordens de compra deveriam ser colocadas para repor os estoques?

Modelos para demanda independente:

Nível de

Estoque

tempo

Lo

te d

e R

es

su

pri

me

nto

Po

nto

de

Re

ssu

pri

men

to

Tempo de

Ressuprimento

• Modelo básico para gestão dos estoques:

• Questões-chave em gerenciamento de estoques:

QUANTO pedir (nível apropriado de estoques)?

o Volume de ressuprimento (lote econômico de compra, EOQ com desconto, múltiplos itens)

QUANDO as ordens de compra deveriam ser colocadas para repor os estoques?

o Ponto de ressuprimento (determinístico, probabilístico)

o Nível de serviço pretendido (probabilístico estoques de segurança)

o Políticas de reposição dos estoques (revisão contínua ou revisão periódica)

COMO controlar o sistema?

o Sistema de controle e análise de estoque

• Função custo de estoque:

OBS: Custo de estocagem = custos de armazenagem + custos de capital de giro + custos de obsolecência

Custo de preparação = custo do pedido (custos administrativos + custo do transporte do pedido)

Modelos para demanda independente:

=>

Custo do pedido (order cost)

Custo de estocagem (holding cost)

• O problema do lote econômico:

Volume de ressuprimento:

Exemplo: Seja um produto com D=100 unidades/dia, K=$100/pedido, h=$0,02/unidade*dia

Tamanho ótimo do lote:

• Tamanho ótimo do lote:

• Ponto de resuprimento: como L < , o pedido deve ser feito 5 dias antes

do estoque acabar (quando houver 500 unidades em estoque)

Exemplo: D=100 un/dia, K=$100/pedido, h=$0,02/un*dia, L = 5 dias (tempo de ciclo do pedido)

Ponto de ressuprimento:

• O problema do lote econômico determinístico:

→ e

• Para um nível de serviço de 97% (z=1,88): Estoque de segurança = 1,88*9*raiz(5) = 37,83 un

→ o pedido deve ser feito quando houver 538 unidades em estoque

Exemplo 1 (demanda estocástica): D=100 un/dia (sD=9 un/dia), L = 5 dias (tempo de ciclo do pedido)

Ponto de ressuprimento:

• O problema do lote econômico estocástico (demanda e lead time estocásticos):

• Sistemas de duas e três gavetas:

− Método simples e evidente de indicação do momento em que o ponto de ressuprimento

é alcançado

− De grande utilidade quando há muitos itens para serem monitorados

Controle dos estoques:

• Escolha do nível de serviço: o sistema ABC

− Alguns itens estocados possuem um custo para a organização maior do que outros

− O sistema ABC prioriza os itens conforme sua movimentação de valor (taxa de uso

multiplicada pelo seu custo individual)


Itens Classe A: 20% de itens representam cerca de

80% do valor total em estoque

Espera-se menores níveis de serviço

Itens Classe B: 30% dos itens representam cerca de

15% do valor total em estoque

Itens Classe C: 50% dos itens representam cerca de

5% do valor total do estoque

Espera-se maiores níveis de serviço

• O sistema ABC – Exemplo:


Itens classe A: Custo = $4346/ano (nível de serviço sugerido: 75%)

Itens classe B: Custo = $834/ano (nível de serviço sugerido: 90%)

Itens classe C: Custo = $389/ano (nível de serviço sugerido: 99%)

Compartilhamento dos estoques:

• Quando utiliza-se uma central de distribuição (CD) os fornecedores podem combinar / agregar a

demanda e os pedidos dos diferentes clientes. Assim,

Pelo EOQ:

Caso A: N CDs e cada CD possui Demanda D (1 produto)

Estoque total = N.Q* e

Caso B: 1 CD e Demanda = N.D (1 produto)

Estoque total:

Redução no TC = TC (Caso A) – TC (Caso B)

Ex: N = 4 clientes, Redução = 1/(2/4) = 50%

N = 100 clientes, Redução = 90%

Compartilhamento dos estoques:

• Quando utiliza-se uma central de distribuição (CD), também considera-se que os estoques de

segurança (SS) são compartilhados. Assim,

Caso A: N CDs (1 produto)

µDEMANDA por CD = D unidades / semana

σDEMANDA por CD = σD unidades / semana

Lead time (LT) = 1 semana → σLT.D = σD unidades

SS = Z.σD unidades

Como são N CDs, SSTOTAL = N.Z.σD unidades

Caso B: estoques compartilhados em 1 CD (1 produto)

µDEMANDA = N.D unidades / semana

σDEMANDA = √N * σD unidades / semana

Lead time (LT) = 1 semana → σLT.D = √N * σD unidades

SSTOTAL = Z.√N.σD unidades

Assim, a redução percentual é de 1 – (√N/N)

• O uso de uma CD única resulta menores custos de carregamento dos estoques, mas em maiores

custos de transportes.

^

^

^

^

^

^

• Entradas e saídas do MRP (Material Requirement Planning) :

Plano Mestre da

Produção

Planejamento da

necessidade de

materiais (MRP)

Carteira de

pedidos

Previsão de

vendas

Lista de

materiais

Registros de

estoque

Planos de

materiais

Ordens de

compra

Ordens de

produção

Modelos para demanda dependente:

• Objetivo: Gerar os cronogramas de produção, compra de materiais e de entrega dos produtos acabados

com as quantidades e datas.

• Janela de tempo:

• Reunião de S&OP:

Plano Mestre da Produção:

Fixa

(fechada)

Semi-

fechada

Aberta

Previsão de Vendas

Pedidos de Compra Estoque inicial

Capacidade produtiva

Plano de

Fornecimento

• Exemplo (produção em lotes - 1.000 lapiseiras P207):

Plano Mestre da Produção:

Fixa (fechada)

Não haverá

produção deste

item e novas

vendas ≤ 271

(428-172+15)

unidades

Semi-fechada

Será produzido

um lote na

semana 3 e

novas vendas

≤ 857 (1.000 – 86

– 57) unidades

Aberta

Pretende-se produzir

3 lotes (semanas 5, 7

e 8) e novas vendas

≤ 2972 unidades

(3*1.000 – 28)

• Lista de materiais / árvore do produto: traz todas as relações pai-filho entre todos os itens de um produto.

• Exemplo:

Entradas do MRP:

Pedido: 1.000 lapiseiras (P207)

Necessidades brutas:

10 g de Corante Azul

17 kg de Plástico ABS

2 m de Fio de borracha

4 kg de Tira 0,1 mm

1.000 Molas

50 g de Corante preto

1.000 Suportes de garra

1.000 Capas de garra

3.000 Garras

...

1.000 Guias de ponteira

Demanda independente

Demanda dependente

• Necessidades brutas de materiais e lead-time (estimados a partir da lista de pedidos).

• Exemplo:

• Considerações sobre lead-time:

Entradas do MRP:

Itens comprados:

Itens produzidos:

LT (dias)

• Escalonamento no tempo para obtenção dos itens (necessidades brutas).

• Exemplo: Pedido: 1.000 lapiseiras (P207)

Entrega: dia 21

Processamentos do MRP:

• Registro básico e processo do MRP (relações pai-filhos).

• Exemplo:

Processamentos do MRP:

MB – 757

A VISÃO POR PROCESSOS


[email protected]




Introdução:

Definições de processo

i. Mecanismos que transformam inputs em outputs

ii. Arranjo de recursos que produzem alguma mistura

de produtos e serviços

Exemplos:

Airlines:

• Inputs: avião, pilotos e tripulação,

combustível, passageiros e carga

• Processos: check-in, transporte dos

passageiros, cuidado com as malas

• Outputs: passageiros e carga tranaportados

Loja de departamento:

• Inputs: produtos a venda, equipe de vendas,

sistemas de informação, clientes

• Processos: comprar e estocar bens, dispor

os bens, vender os bens

• Outputs: clientes e bens juntos

Fabricante de comida congelada:

• Inputs: comida fresca, operadores, tecnologia

de processamento de alimentos, ambientes

congelados para estocar, pedidos

• Processos: compra de insumos, preparação

da comida, congelamento da comida,

empacotamento, processamento dos pedidos

• Outputs: clientes e comida congelada juntos

Produtos

Customizados “Make-to-

order”

Produtos

Funcionais

Produtos

Inovativos

• Os “4 Vs” das operações:

Baixo VOLUME Alto

Alta VARIAÇÃO NA DEMANDA Baixa

Alta VARIEDADE Baixa

Alta VISIBILIDADE Baixa

Baixa repetição

Menos sistematização


Flexível

Atende às necessidades


Capacidade mutante

Flexibilidade

Antecipação

Satisfação definida pela

percepção do

consumidor


Alta repetitividade

Sistematização

Capital intensivo


Rotineira

Padronizada


Estável

Previsível

Alta utilização da capacidade

Alta utilização dos

funcionários

Padronização


Tipos dos processos:

FONTE: Yang, B., Burns, N.D., 2003. Implications of postponement for the supply chain. Int. J. Prod. Res. 41 (9), 2075–2090

Tipos dos processos:

O projeto detalhado de processo envolve identificar todas as atividades individuais que são necessárias para atender

aos objetivos do processo. Este projeto é frequentemente realizado utilizando mapeamento de processos.

O mapeamento de processo envolve simplesmente descrever os processos em termos de como as atividades

relacionam-se entre si. Símbolos utilizados no mapeamento dos processos:

Exemplo:

Operação (uma atividade que diretamente agrega valor)

Inspeção (checagem de algum tipo)

Estoque

Transporte (movimentação de algo)

Atraso (espera, por exemplo, de materiais)

Sanduíches customizados:

(make-to-order, Jobbing)

Matéria-prima Montagem Recebimento

de pagamento

Pedido

Sanduíches padronizados:

(make-to-stock, em lotes

ou em massa)

Matéria-

prima Montagem Recebimento

de pagamento

Sanduíches

estocados

Sanduíches

estocados

Movimentação

para a loja Venda

Decisão

Direção do fluxo

Projeto detalhado de processo:

Relação entre o tipo de processo e seu mapa / fluxo:

Mapeamento do processo:

Volume Alto Baixo

Vari

ed

ad

e

Alt

a

Baix

a

Processo

de Projeto

Processo

em Jobbing

Processo

em Massa

Processo

Contínuo

Tare

fas

R

ep

etid

as

/

Div

idid

as

D

ive

rsa

s/

Co

mp

lex

as

Processo

em Lotes

1. Processo de projeto:

• Baixo volume, alta variedade, tarefas diversas e complexas

5. Processo contínuo:

• Alto volume, baixa variedade, tarefas divididas e repetidas

...

• A avaliação da performance de processos é feita utilizando 4 medidas básicas:

Entradas acumuladas

Saídas acumuladas

Tempo

Núm

ero

de c

liente

s a

cum

ula

dos

Estoque (clientes

no sistema)

Tempo de fluxo (tempo

entre entrada e saída do

cliente)

• Tempo de atravessamento (fluxo): tempo

que uma unidade de fluxo leva do começo

ao final do processo

• Estoque (=chegadas acumuladas – saídas

acumuladas): número de unidades de fluxo

no processo em um dado momento do

tempo (diferença entre demanda e a

capacidade)

• Taxa de atravessamento (fluxo): número

de unidades atravessando o processo por

unidade de tempo

• Tempo de ciclo: tempo médio entre saídas

de unidades de fluxo (=1/Taxa de fluxo).

Métricas de performance de processos:

• Análise de processos: taxa de atravessamento, tempo de atravessamento e estoque

Exemplos:

• Lei de Little: Estoque (I) = Taxa de atravessamento (R) x Tempo de atravessamento (T)

Clientes esperando atendimento = 1 cliente/minuto x 20 minutos = 20 clientes

Hospital: R = 10 nascimentos/dia, T = 80%*(2 dias)+ 20%*(5 dias) = 2,6 dias I = 26 bebês

Medida ITA Banco Fábrica de vinho Montadora de veículos

Unidade de fluxo Alunos Clientes Garrafas de vinho Carros

Taxa de atravessamento (R)

180/ano 360 clientes/dia = 1 cliente/minuto

Garrafas vendidas/ano

Vendas/ano

Tempo de ciclo (=1/R) ~2 dias/aluno 60 s / cliente 365 dias / vendas 365 dias / vendas

Tempo de atravessamento 5 anos 20 minutos Tempo no barril 60 dias

Estoque 900 alunos (total de alunos)

Clientes esperando atendimento

Estoque de vinho (nos barris)

Estoque de veículos


• Eficiência de atravessamento do processo: métrica agregada de performance

Eficiência de atravessamento do processo = Conteúdo de trabalho / Tempo de atravessamento

Exemplo: Um centro de licenciamento de veículos processa, em média, 5.000 licenças a cada 8 horas

de trabalho. Uma recente checagem no centro verificou que havia 15.000 solicitações “em

andamento” ou esperando para serem processadas. A soma de todas as atividades

necessárias para processar uma solicitação é de 25 minutos. Qual é a eficiência do

processo?

• Estoque = 15.000 solicitações

• Tempo de ciclo = 8 horas / 5.000 = 480 minutos / 5.000 = 0,096 minuto

Da lei de Little: Tempo de atravessamento = Estoque x Tempo de ciclo = 15.000 x 0,096 =

1.440 minutos (= 24 h, ou 3 dias de trabalho)

Eficiência de atravessamento do processo = 25 / 1.440 = 1,74%


• Avaliação da capacidade de um processo:

• Identificando o recurso gargalo:

Matéria-prima Estação 1

cliente 37 s

Fila Estação 2

46 s

Estação 3

37 s

Fila

• Tempo de processamento (p): tempo gasto em cada tarefa (por estação)

• Capacidade = m / tempo de processamento (quantas unidades são processadas por unidade de tempo)

• Recurso gargalo: passo do processo com a menor capacidade.

• Capacidade do processo: capacidade do recurso gargalo

• Taxa de fluxo (ou atravessamento) = mínimo {demanda, capacidade do processo}

• Tempo de ciclo: tempo médio entre unidades emergindo do processo (= 1 / taxa de fluxo)

• Utilização = taxa de fluxo / capacidade

• Tempo de fluxo

• Estoque Já definidos anteriormente

3 funcionários

(um por estação,

m=1)




cliente 37 s

Fila Estação 2

46 s

Estação 3

37 s

Fila

• Tempo de processamento (p): tempo gasto em cada tarefa (por estação)

Estações 1 e 3 (37s = 0,6167 min), Estação 2 (46s = 0,7667 min)

• Capacidade = m / tempo de processamento (quantas unidades são processadas por unidade de tempo)

Estações 1 e 3 (= 1/0,6167 = 1,6216 un/min), Estação 2 (=1/0,7667 = 1,3043 un/min)

• Recurso gargalo: passo do processo com a menor capacidade Estação 2

• Capacidade do processo: capacidade do recurso gargalo 1,3043 unidades/min = 78,261 unidades/h

• Taxa de fluxo = mínimo {demanda, capacidade do processo} = 1,3043 un/min (considerando demanda ilimitada)

• Tempo de fluxo: tempo médio entre unidades emergindo do processo(= 1 / taxa de fluxo)= 1/1,3043= 0,7667 min (=46 s)

• Utilização = taxa de fluxo/ capacidade

Estações 1 e 3 (= 1,3043/1,6216 = 0,8043), Estação 2 (= 1,3043/1,3043 = 1,0)

3 funcionários

(um por estação,

m=1)


Capacidade = 12 casos/h



• Ferramenta utilizada para relacionar operações e finanças

• Aplicada para realizar análise de sensibilidade ( Lucro/ variáveis de operação)

• Exemplos:

KPI trees:

• Exemplo: restaurante fast-food

Relação entre operações e finanças:

• Taxa de demanda = 100 clientes / h

• Receita média por cliente = $6,00 / cliente

• Custo médio por cliente = $1,50 / cliente

• Funcionários = 4 ; Salário = $15,00 / h

• Custos fixos (aluguel, ...) = $250,00/h

• Processo de produção:

1 2 3

42 s/un 47 s/un 39 s/un

• Análise de sensibilidade: redução nos custos x melhoria na operação

Relação entre operações e finanças:

- 10% ($1,35)

Redução nos custos:

$103,40

$413,40/h

$46,17/h

(+33%)

Melhoria na operação:

- 10% (42,3 s)

85,11

85,11

$510,63 / h

85,11 $127,66

$437,66/h

$72,97/h

(+110%)

Tipos de processo e layout recomendado:

vo

lum

e

va

ried

ad

e

Exemplo:

Volume Alto Baixo

Vari

ed

ad

e

Alt

a

Baix

a

Processo

de Projeto

Processo

em Jobbing

Processo

em Massa

Processo

Contínuo

Tare

fas

R

ep

eti

da

s /

Div

idid

as

Div

ers

as

/

Co

mp

lex

as

Processo

em Lotes

Posição

Fixa

Por

Processo

Celular

Produto /

Linha

MB – 757

LINHAS DE PRODUÇÃO


[email protected]




Introdução:

Alto volume

Baixa variedade (layout por produto)

Ter qualidade significa ter conformidade

Ser rápido significa entrega imediata (make-to-stock – ponto de desacoplamento:

estoque de produtos acabados)

Ser flexível significa conseguir ajustar a capacidade à demanda (flexibilidade de volume)

Ser eficiente em custo significa ter custo constante

Layout por produto / linha de produção

• Arranjo físico em linha (por produto):

− Arranjando os estágios:

Arranjo longo-magro:

− Operação mais eficiente

− Fluxo controlado de materiais

− Requisito de capital mais moderado

Arranjo curto-gordo:

− Maior flexibilidade de volume

− Maior robustez (caso de falha)

− Trabalho menos monótono

Linhas de produção:

• Arranjo físico por produto (linha “longa-magra”):

− Decisões:

Quanto será o tempo de ciclo?

Quantos estágios (centros de trabalho) são necessários?

Como lidar com variações no tempo para cada tarefa?

Quais tarefas serão alocadas em quais estágios?


3,93

min 9,82

min

12,25

min

8,18

min

5,56

min

1,19

min

3,27

min

2,62

min

8,18

min

Exemplo:

Dados necessários:

- Lista de tarefas

- Tempo para completar cada tarefa

- Relação de precedência entre as tarefas

A B C D

E

F

G

H

I

Tempo de atravessamento = Conteúdo de trabalho= 55 minutos


− Decisões:

Quanto será o tempo de ciclo?

Quantos estágios (centros de trabalho) são necessários?

Como lidar com variações no tempo para cada tarefa?

Quais tarefas serão alocadas em quais estágios?

− Tempo takt: tempo que decorre entre produtos finalizados (= Tempo total/demanda)

Ex: Na próxima semana serão trabalhadas 40h e demanda é de 160 unidades Tempo takt = 15 min

− Número de estágios = conteúdo de trabalho do produto / tempo takt

Ex: Produto necessita de 55 minutos de trabalho Número de estágios = 55/15 = 3,67 (4 estágios)

− Variações no tempo para cada tarefa: estoque em processo ou recursos adicionais (mais estágios)

− Alocação de tarefas aos estágios: balanceamento de linhas de montagem



− Balanceamento de linhas de montagem:

Objetivo: minimizar o tempo desperdiçado por meio da alocação desigual de trabalho.

Diagrama de pendências: procedimento heurístico de alocação das atividades pendentes até que o tempo

alocado esteja próximo, mas não superior, ao tempo de takt.

Ex:


Tempo takt: 15 min

3,93

min 9,82

min

12,25

min

8,18

min

5,56

min

1,19

min

3,27

min

2,62

min

8,18

min

A B C D

E

F

G

H

I

ESTÁGIO 1 ESTÁGIO 2 ESTÁGIO 3 ESTÁGIO 4

13,75 min 12,25 min 14,93 min 14,07 min

Tempo ocioso em cada ciclo = (13,74-15) + ... + (14,07-15) = 5 min

Proporção do tempo ocioso = 5/(15*4) = 8,33%

Tempo de ciclo = 14,93 min

3,93

min 9,82

min

12,25

min

8,18

min

5,56

min

1,19

min

3,27

min

2,62

min

8,18

min

A B C D

E

F

G

H

I

• Arranjo físico por produto: exemplo 2 (heurística de utilização incremental)

− Fabricante de calculadoras:

Demanda: 540 unidades/h

Atividades (considerar 54 min de montagem/h):

Tempo takt = 0,10 min/calculadora

Número mínimo de estações de

trabalho= 53,6


Projeto detalhado de arranjo físico:

• Arranjo físico por produto: exemplo 2 (heurística de utilização incremental)

− Fabricante de calculadoras:

• Empregado por empresas que vivenciam flutuações de demanda (sazonalidade, entre outros) e de

capacidade.

• As previsões geradas não são por produto (são previsões agregadas por famílias ou pelo mix de

produtos) . As previsões são posteriormente desagregadas por produtos, considerando o plano de

produção escolhido.

• Planos agregados tradicionais:

Planejamento Agregado da Produção:

• Produção acompanhando a demanda: o

volume de produção varia para coincidir

com a demanda prevista

• Nivelamento da produção: o volume de

produção é mantido constante ao longo

do tempo (a diferença entre a demanda e

a capacidade é composta com estoques,

horas extras, subcontratações e backlog)

• Integrando planejamento da produção e o balanceamento da linha de montagem:

Exemplo:

Alternativas: i. Capacidade acompanhando a demanda (uso de horas extra)

ii. Nivelamento da produção (utilização de estoques)

3,93

min 9,82

min

12,25

min

8,18

min

5,56

min

1,19

min

3,27

min

2,62

min

8,18

min

Etapas da operação e tempo de processamento: Programação da produção (mensal):

t + 1: 1.160 unidades (1 unidade a cada 7,5 minutos)



(Considere 21 dias úteis no mês, 8 h por dia e 52 minutos/h)


Estratégia de produzir produtos padronizados mas incorporando algum grau de customização.

Princípios:

1. Projeto é concebido a partir de plataformas (famílias de produtos).

2. Componentes são agrupados em módulos que são facilmente montados (arquitetura modular)

3. Diferenciação atrasada ou tática de postergar itens que serão customizados.

• Exemplos: DELL, hp

Customização em massa:

Demanda e capacidade de operação:

• Avaliação da capacidade existente (e dos gaps de capacidade):

• Estimação da capacidade para produção em lotes:

Capacidade = tamanho do lote / (tempo de preparação + tamanho do lote * tempo de processamento)

Exemplo: acabamento para produção de camisas (variação no acabamento)

• Tempo de preparação: 20 minutos

• Tempo de processamento: 4 minutos/camisa

• Tamanho do lote: 15 ou 10 unidades

Capacidade = 15 / (20+15*4) = 15/80 = 0,188 camisas/min


cliente

Fila Estação 2 Estação 3

Fila ACABAMENTO

Fila

Preparação: 20 min

Processamento: 40 min/un 30 min/un 3 min/un 4 min/un

Recursos: m=8 m=5 m=1 m=1

Capacidade: (8/40) = 0,2 un/min (5/30) = 0,167 un/min (1/3) = 0,333 un/min Variável

Capacidade = 10 / (20+10*4) = 10/60 = 0,167 camisas/min

ou



• Estimação da capacidade para produção em lotes:


Exemplo: acabamento para produção de camisas

• Tempo de preparação: 20 minutos

• Tempo de processamento: 4 minutos/camisa

• Tamanho do lote: x unidades

1/p

• Lotes grandes: Vantangem Economia de escala

Desvantagem Resultam em maiores estoques em processo

• Tamanho ideal de lote: balanceado com a necessidade de capacidade (o suficiente para que não seja o

recurso gargalo, ou seja, para que a linha esteja balanceada)



• Estimação da capacidade para produção em lotes (com múltiplos produtos):


Ex: capacidade da linha de produção: 300 unidades/h (tempo de preparação: 30 minutos para qualquer troca)

Situação 1: 2 produtos

Produto A: demanda = 100 un/h

Produto B: demanda = 75 un/h

175 = tam. lote / (0,5*2 + tam. lote * (1/300))

Tamanho do lote = 420 unidades

Produto A = 420 * (100/175) = 240 unidades

Produto B = 420 * (75/175) = 180 unidades

AAAAA...AA BBB...BB AAAA...

240 un 180 un

30 m

in

30 m

in

Situação 2: 3 produtos

Produto A: demanda = 50 un/h

Produto B: demanda = 50 un/h

Produto C: demanda = 75 un/h

175 = tam. lote / (0,5*3 + tam. lote * (1/300))

Tamanho do lote = 630 unidades

Produtos A e B = 630 * (50/175) = 180 unidades

Produto C = 630 * (75/175) = 270 unidades

175 un/h 175 un/h

Aumentou significativamente

Qto. maior a variabilidade na demanda, maior

a quantidade necessárias de estoques


• Determinação do momento de alteração da capacidade:

• Integrando planejamento da expansão e balanceamento da linha de montagem:

Exemplo 2: 3 produtos (customização em massa)

Alternativas: i. Capacidade acompanhando a demanda

ii. Nivelamento da produção

3,93

min 9,82

min

12,25

min

8,18

min

Etapas da operação e tempo de processamento: Previsão de vendas (mensal):

t + 1: A: 390 un, B: 520 un e C: 250 un

t + 2: A: 440 un, B: 560 un e C: 250 un

t + 3: A: 480 un, B: 570 un e C: 250 un

Acabamento:

Preparação: A B: 30 min

A C: 40 min

B C: 25 min

B A: 20 min

C A: 35 min

C B: 40 min

Tempo de

processamento:

A: 0,95 min

B: 0,87 min

C: 0,77 min

(Considere 21 dias úteis do mês, 8 h por dia e 52 minutos/h)

MB – 757

PROCESSO EM LOTES


[email protected]




Introdução:

Decisão chave: Tamanho do lotes

Processo em lotes

Make-to-stock

Decisão chave: sequenciamento da

produção

Make-to-order

Flow shop

Job shop Decisões chave: layout e programação da

produção

• Hierarquia do planejamento da produção (máxima eficiência):

Processo em lotes:

Produtos MÉDIO

PRAZO

SEM 1 SEM 2 SEM 3 SEM 12 SEM 4

Componentes CURTO

PRAZO

SEMANA 4 SEMANA 3 SEMANA 2 SEMANA 1

Operações CURTÍSSIMO

PRAZO

QUINTA QUARTA TERÇA SEGUNDA SEXTA

Plano mestre da

Produção

MRP

Programação /

Sequenciamento

da Produção

• Economic lot scheduling: aplicado quando há múltiplos produtos compartilhando a linha de

produção.

Processo em lotes – Make-to-stock:

Variável de decisão: Q = tamanho do lote (unidades)

Dados: D = Demanda (unidades por unidade de tempo, usualmente por mês)

Cs = custo de preparação ou setup($)

Cc = custo de estocagem ($/unidade/unidade de tempo)

Custo Total ($/ano) = custo de estocagem + custo de setup =

• O problema do lote econômico de produção:

Tamanho do lote:

Hipóteses:

- Apenas um item produzido

- Demanda conhecida

- Taxa de uso (demanda) é constante

- Uso é contínuo, mas produção é periódica

- Tempo de preparação (setup) constante

- Não há desconto pela quantidade

KQ

Dh

2

IMAX

• O problema do lote econômico de produção:

Tamanho do lote:

dp

p

Cc

DCs2Q

em que

p: taxa de produção

d: taxa de demanda

Tempo de ciclo:

Tempo de produção:

Estoque máximo:

dQ

pQ

dpp

Q

Ex: Um fabricante de brinquedos demanda 4.000 rodas de plástico

por mês. Ele produz as próprias rodas com uma taxa de produção

de 800 unidades/dia. As rodas são utilizadas uniformemente ao

longo do mês e o custo de estoque é de $1 por unidade/mês. O

custo de setup é de $200 e a empresa opera 20 dias/mês.

6,460.1200800

800

1

200)4000(2Q

Tempo de ciclo = 1.461 / 200 = 7,3 dias

Tempo de produção = (1.461/800)=1,825 dias

Estoque máx=(1.461/800)(800-200)=1.096 un

• O sequenciamento se refere à determinação da ordem em que as tarefas (pedidos) serão executados.

• Tipos de problemas de sequenciamento:

• Single machine (sequencing):

• Flow shop (sequencing):

• Job shop (scheduling):

MÁQ J1 J2 J3 ... Jn ou J1 J2 J3 ... Jn MÁQ

MÁQ

MÁQ 1 J1 J2 J3 ... Jn MÁQ 2 MÁQ 3 MÁQ m ...

obs: também há o flow shop com máquinas em paralelo

MÁQ 1

MÁQ 2

MÁQ 3

MÁQ 4

J1

J2

J3

• As tarefas podem ter

sequências diferenciadas

• Nem todas tarefas passam

por todas máquinas

Processo em lotes – Make-to-order:

• Entrada: ordens de produção

• Regras de prioridade normalmente utilizadas:

• FIFO (First In Firts Out): respeitando a sequência das chegadas

• Data prometida: de acordo com a data de entrega prometida

• Operação mais curta: quanto mais rápida a tarefa, antes ela será executada

• Exemplo: pedidos conforme a ordem de chegada

Sequenciamento (single machine):

Tarefas / Pedidos Tempo de processo (dias) Data prometida

A 5 6

B 3 5

C 6 8

D 2 7

E 1 3

• Exemplo:

• FIFO:

• Data prometida:

• Operação mais curta:

Tarefas / Pedidos Tempo de processo (dias) Início Término Data prometida Atraso (dias)

A 5 0 5 6 0

B 3 5 8 5 3

C 6 8 14 8 6

D 2 14 16 7 9

E 1 16 17 3 14

Atraso total: 32 dias

Atraso médio: 6,4 dias


E 1 0 1 3 0

B 3 1 4 5 0

A 5 4 9 6 3

D 2 9 11 7 4

C 6 11 17 8 9




E 1 0 1 3 0

D 2 1 3 7 0

B 3 3 6 5 1

A 5 6 11 6 5

C 6 11 17 8 9




Seqüenciamento em máquinas paralelas:

• Objetivo: alocar n tarefas em m máquinas paralelas

• Dados: tempo de processamento das tarefas (p1, p2, …, pn)

• Exemplo: 3 Máquinas (M1, M2, M3)

12 tarefas - J1 J2 J3 J4 J5 J6 J7 J8 J9 J10 J11 J12

Pj: 7 5 6 4 8 6 5 7 9 6 8 5

• Heurística para resolução:

1. Ordenar, de forma decrescente, as tarefas conforme p tempo de processamento

2. Atribuir as tarefas às máquinas por: M1 M2 … Mm Mm … M1 M1 …

(até que todas as tarefas tenham sido alocadas)


• Caso 1: sequenciamento de n tarefas em dois centros de trabalho

• Exemplo:

Sequenciamento (flow shop):

Impressão Encadernação

A 60 46

B 35 65

C 65 58

D 57 40

E 50 60

F 53 70

Tempo de processamento (min)

Tarefa / Pedido

Regra da operação mais curta:

Menor tempo: D → 1ª tarefa

Próximo menor tempo: B → 2ª tarefa

Próximo menor tempo: A → 3ª tarefa

Próximo menor tempo: E → 4ª tarefa

Próximo menor tempo: F → 5ª tarefa

Próximo menor tempo: C → 6ª tarefa

Impressão

Encadernação

B E F C A D

B E F C A D

→ 106

→ 100

→ 123

→ 97

→ 110

→ 123

T = 396 min

• Regra de Johnson: aplica-se ao sequenciamento de n trabalhos em dois centros de trabalho

• Exemplo:

Impressão Encadernação

A 60 46

B 35 65

C 65 58

D 57 40

E 50 60

F 53 70

Tempo de processamento (min)

Tarefa / Pedido

Regra:

Menor tempo: B / impressão → B: 1ª tarefa

Próximo menor tempo: D / encadernação → D: 6ª tarefa

Próximo menor tempo: A / encadernação → A: 5ª tarefa

Próximo menor tempo: E / impressão → E: 2ª tarefa

Próximo menor tempo: F / impressão → F: 3ª tarefa

Próximo menor tempo: C / encadernação → C: 4ª tarefa

Impressão

Encadernação

B E F C A D

B E F C A D

T = 374 min


• É o cronograma detalhado mostrando em que momento os trabalhos devem começar e quando eles

deveriam terminar.

• O cronograma comumente é feito utilizando o gráfico de GANTT. Exemplo:

Programação da produção:

B

E

F

C

A

D

0 1 2 3 4 5 6 7 8

I

I

I

I

I

I

E

E

E

E

E

E

0 1 2 3 4 5 6 7

• Caso 2: sequenciamento de n tarefas em três centros de trabalho

• Regra adaptada de Johnson se aplica se Max Pi,2 ≤ Min Pi,3 ou Max Pi,2 ≤ Min Pi,1

• Regra adaptada de Johnson: transforma-se os três centros em dois P´i,1 = Pi,1 + Pi,2 e P´i,2 = Pi,2 + Pi,3


• Caso 3: Número de centros de trabalho ≥ 4 ou = 3 mas condições para uso da regra adaptada de Johnson

não são aplicam Heurísticas

MB – 757

PROCESSO DE JOBBING


[email protected]




Introdução:

Baixo volume

Alta variedade

Ter qualidade significa desempenho de especificação

Ser rápido significa tempo de espera negociado (make-to-order – ponto de desacoplamento:

estoque de componentes)

Ser flexível significa ter flexibilidade no mix de produção

Layout por processo (job shop)

Fatores ganhadores de pedido: flexibilidade do mix e agilidade na resposta

• Introdução: utilizado para produção de lotes (normalmente pequenos) sob encomenda (alta

variedade).

Job Shop:

• Questões críticas: Projeto do arranjo físico (layout);

Controle / sequenciamento da produção.

Projeto de Layout Funcional:

• Por processo (ou funcional): recursos ou

processos similares são localizados juntos uns

aos outros.

Ex: Hospital, oficinas de reparo de automóveis,

usinagem de peças.

• Projeto detalhado do arranjo físico:

− Se trata de um problema combinatório (alocação dos centros de trabalho para minimizar o

deslocamento) respeitando:

A área requerida para os centros de trabalho

O nível e a direção do fluxo entre cada par de centros de trabalho Diagrama de fluxo

• Arranjo físico por processo (funcional):

− Diagrama de fluxo: indica o nível e a direção de

fluxo entre centros de trabalho.

− Eficácia do deslocamento (=distância percorrida):

Ex: Diagrama de fluxo

ji

ijijij

ji

ijij DCFouDF EficáciaEficácia

em que

Fij é o fluxo em carregamento do centro i para o centro j (input)

Cij é o custo da jornada entre o centro i e o centro j (input)

Dij é a distância do centro i para o centro j

Projeto de Layout Funcional:

• Otimização do layout Minimizar a distância percorrida

• Se relaciona a quão rápido uma organização é capaz de responder ao cliente.

• Porque precisamos esperar?

→ Descasamento entre oferta e demanda (quando esperamos nós somos o estoque)

• Exemplo: consultório médico (1)

Agilidade na resposta (responsiveness):

- Pacientes chegam, em média, a cada 5 minutos: 12 / h

- A consulta, em média, demora 10 minutos: 6 / h

→ Utilização = demanda / capacidade = 12 / 6 = 200%

→ Quanto os pacientes terão que esperar?

Espera Atendimento

8h 10h 12h

Clie

nte

s n

a f

ila

12: 120 min

24: 240 min






Espera Atendimento

8:00 8:05 8:10 8:15 8:20 8:25 8:30 8:35

Sit

ua

çã

o id

ea

l

(se

m f

ila

)

Paciente Tempo de chegada Tempo de atendimento

1 8:00 4 minutos

2 8:05 4 minutos

3 8:10 4 minutos

4 8:15 4 minutos

5 8:20 4 minutos

6 8:25 4 minutos

7 8:30 4 minutos

8:00 8:05 8:10 8:15 8:20 8:25 8:30 8:35

Sit

ua

çã

o m

ais

rea

lis

ta


1 8:00 5 minutos

2 8:07 6 minutos

3 8:09 7 minutos

4 8:12 4 minutos

5 8:18 3 minutos

6 8:22 2 minutos

7 8:30 2 minutos







Espera Atendimento

8:00 8:05 8:10 8:15 8:20 8:25 8:30 8:35

Sit

ua

çã

o m

ais

rea

lis

ta


1 8:00 5 minutos

2 8:07 6 minutos

3 8:09 7 minutos

4 8:12 4 minutos

5 8:18 3 minutos

6 8:22 2 minutos

7 8:30 2 minutos

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

08

:00

08

:02

08

:04

08

:06

08

:08

08

:10

08

:12

08

:14

08

:16

08

:18

08

:20

08

:22

08

:24

08

:26

08

:28

08

:30

08

:32

Pac

ien

tes

no

co

nsu

ltó

rio

Portanto, haverá fila mesmo quando a utilização

da capacidade é menor que 100%.

Motivo: variabilidade (quando utilização < 100%)


• Seja o processo:

Modelando a variabilidade no fluxo:

Espera

Processamento

Tempo médio = p

Chegadas (aleatórias)

Tempo médio entre = a Saída Taxa de fluxo = mínimo {demanda, capacidade} = demanda = 1/a

Exemplo: Tempo médio entre chegadas de clientes: 6 segundo

Taxa de fluxo = demanda = 1/6 * 60 = 10 clientes/minuto

Chegadas: CVa = st.dev (tempo entre chegadas) / tempo médio entre chegadas

Processamento: CVp = st.dev (tempo médio de processamento) / tempo médio de processamento Variabilidade:

Tempo de espera (se utilização < 100% Demanda < Capacidade):

2

CVpCVa 22

Utilização-1

UtilizaçãontoProcessamedeTempofilanaTempoE

Fator de utilização Fator de

variabilidade

Fator de tempo em

serviço (= p) 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0,25 0,35 0,45 0,55 0,65 0,75 0,85 0,95

Fato

r de

Uti

liza

ção

Utilização

• Generalização da função de estimação do tempo em fila:


...

Espera

Chegadas (aleatórias)

Tempo médio entre = a

m recursos

paralelos

Saída

En

trad

a n

o s

iste

ma

Sa

ída

do

sis

tem

a

Iníc

io d

o s

erv

iço

Tempo

em fila

(Tq)

Tempo

em

serviço

(p)

IpqI(I) totalEstoque

mu(Ip) serviçoemEstoque

Tqa

1(Iq)fila emEstoque

:Estoques

(p)serviçoemTempo(Tq)filaemTemposistemanoTempo

2

CVpCVa

u-1

u

m

serviçoemTempoTqE

ma

p

pm

a1

Capacidade

fluxo deTaxa (u)Utilização

:100% UtilizaçãoPara

2211m2

• Exemplo:

(varejo on-line)


pedidos

pedidos

595,22595,0(I) totalEstoque

pedidos230,667(Ip) serviçoemEstoque

595,019,12

1(Iq) filaemEstoque

:Estoques

minutos19,5419,1sistemanoTempo

minutos19,1625,043,133,12

)4/2((2/2)

0,667-1

0,667

3

4TqE

667,032

4

43

21

Capacidade

fluxo de Taxa(u)Utilização

221132

- Pedidos chegam, em média, a cada 2 minutos (com desvio padrão de 2 minutos Poisson)

- O tempo padrão de atendimento é de 4 minutos (com desvio padrão de 2 minutos)

- Há 3 funcionários respondendo os emails

• Formas de gerenciamento da agilidade:

• Reduzindo a variabilidade (do

processamento) → CVp (variabilidade

na chegada – CVa – não é controlável

• Reduzindo a utilização do sistema

(aumentando m)

• Fazendo compartilhamento (pooling)

das atividades (recursos em paralelo,

não independentes)

• Criando regras de priorização

(sequenciamento)

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

Fato

r d

e U

tili

zaçã

o

Utilização

m=1

m=2

m=3

m=4

m=5


• Resposta gerencial a variabilidade: compartilhamento (pooling)

Sistema 1 (recursos independentes)

2 x (m=1)

Tempo de processamento (p) = 4 min

Tempo entre chegadas = 5 min (em cada)

m = 1, CVa = CVp = 1

u = 4 / 5 = 80%

Tq = 4 x (0,8/0,2) x 1 = 16 min

Sistema 2 (compartilhamento)

(m = 2)

Tempo de processamento (p) = 4 min

Tempo entre chegadas = 2,5 min

m = 2, CVa = CVp = 1

u = 4 / (2 x 2,5) = 80%

Tq = (4/2) x (0,8raiz(6)-1/0,2) x 1 = 7,24 min


• Resposta gerencial a variabilidade: criando regras de priorização (sequenciamento)

− Neste caso cria-se uma etapa de triagem para sequenciar as unidades que serão processadas

− Alternativas:

o FIFO – First-in-first-out (FCFS – first-come-first-served): simples de implementar e percebida como justa

o Sequênciamento baseado na importância: casos de emergência, mais lucrativos antes (embarque)

o Regra SPT (menor tempo de processamento): minimiza o tempo médio de espera

Exemplo: A (9 minutos), B (10 minutos), C (4 minutos) e D (8 minutos)

A

B

C

D

9 min

19 min

23 min

Tempo total de espera = 51 min

A

B

C

D

21 min

4 min

12 min

Tempo total de espera = 38 min


• As tarefas podem ter sequências diferenciadas e nem todas tarefas passam por todas máquinas

• Resolução: Comparação de diferentes regras de despacho (heurística)

• Exemplo:

Solução:

ET 1

3

ET 2

10

ET 3

8

ET 4

45

ET 6

1 T1 (Cunho):

ET 7

50

ET 1

6

ET 2

11

ET 3

6 T2 (Eixo de comando):

ET 1

5

ET 3

9

ET 5

2

ET 6

1

ET 4

25

T3 (Injetor de Comb.):

x1,1=2 x1,2=5 x1,3=15 x1,4=42 x1,6=87 → T1 = 88

x2,7=0 x2,1=50 x2,2=56 x2,3=67 → T2 = 73

x3,2=0 x3,3=5 x3,5=14 x3,6=16 x3,4=17 → T3 = 42

Sequenciamento em Job Shop:

MB – 757

MANUFATURA ENXUTA E

JUST-IN-TIME


[email protected]




• As 7 fontes de perda:

1. Superprodução (oferta > demanda): produzir mais rápido ou em maior quantidade que o demandado.

Resultado: gera estoques (prejudica o giro dos estoques) e perdas (furtos, obsolescência).

Giro dos estoques (IT) = custo dos bens vendidos / estoques (qto maior IT, mais eficiente é a empresa)

Ex: DELL: COGS = $20.000 milhões/ano, Estoques=$391 milhões → IT= 51,15 (giram 50x no ano)

COMPAQ: COGS = $25.000 milhões/ano, Estoques=$2.003 milhões → IT= 12,5 (ou 29 dias)

» “Casar” oferta e demanda

2. Transporte: movimentos desnecessários de partes ou pessoas entre os processos.

Resultado de um projeto do sistema e/ou de um layout problemáticos.

Resultado: perdas por manuseio ou causar atraso na produção

» Deve-se fazer as mudanças necessárias e incluir sequências padrão para o transporte.

Introdução:

Impacto (para um custo de carregamento de 30% aa): DELL: 0,3/51,15 = 0,58%

COMPAQ: 0,3/12,5 = 2,4%

(por

unidade)


3. Retrabalho: repetição ou correção de um processo (falha em “fazer certo na primeira vez”).

Resultado: demanda recursos adicionais para que a taxa de produção necessária não seja alterada.

» Identifique e corrija a causa raiz do problema.

4. Processamento em excesso (além do requerido pelos clientes).

Resultam de padrões internos que não refletem os requisitos reais dos clientes.

» Execute apenas os processos com padrões alinhados aos requisitos dos clientes.

5. Movimentação: movimentação desnecessária de partes ou pessoas dentro dos processos.

Resultado de um projeto problemático da estação de trabalho (foco na ergonomia).

» Disponha pessoas e partes entorno das estações de trabalho que tenham sido padronizadas para

minimizar a movimentação.

Introdução:


6. Estoques: a maior das perdas (quanto contabilizado o estoque em processo).

Devem ser categorizados em matéria-prima, WIP (estoques em processo) e produtos acabados.

Resultados: Em excesso prejudicam o custo com estoques, o giro dos estoques (IT) e demandam mais

ativos (locais para armazenagem). Em falta aumenta o tempo de espera e o tempo de serviço (entre

chagada e saída dos clientes).

» Melhore o sistema de controle da produção e reduza os “estoques de conforto” desnecessários.

7. Espera: pessoas ou peças subutilizadas enquanto um processo completa seu ciclo de trabalho.

Pode ocorrer espera dos recursos (tempo ocioso) e/ou dos clientes (longo tempo de fluxo).

Ex: Emergências: tempo na sala de espera >>>tempo de atendimento

» Entenda os direcionadores de espera.

OBS: Estoques e espera não são independentes

Introdução:

• OEE (overall equipment effectiveness framework): usado para avaliar os efeitos das perdas

Quantificação das perdas:

• Fração do tempo que um equipamento

agrega valor

• É estimado pelo produto: Disponibilidade x

Performance x Qualidade

• Disponibilidade = tempo em operação /

tempo disponível

• Performance = (produção total / tempo de

operação) / tempo de fluxo ideal

• Qualidade = produção sem defeito /

produção total

• OEE (overall equipment effectiveness framework): exemplos

Tempo planejado de trabalho = 480 – 60 = 420 min

Tempo em operação = 420 – 47 = 373 min

Produção sem defeito = 19.271 – 423 = 18.848 um

Disponibilidade = 373 / 420 = 88,81%

Performance = (19.271/373) / 60 = 86,11%

Qualidade = 18.848 / 19.271 = 97,8%

OEE = 74,8%

OEE = 74,79%

Quantificação das perdas:

• Sincronização: o fluxo de itens (materiais, informações ou clientes) deve entregar exatamente o

que os clientes desejam (qualidade perfeita), em quantidades exatas (nem muito nem pouco),

exatamente quando necessárias (não muito antecipado nem muito tarde) e exatamente onde

solicitadas (nunca em locais errados):

Como eliminar os desperdícios:

Toyota Production System (TPS):

Ferramentas:

Mapeamento do fluxo de valor

(reduzir processamento em excesso)

Tecnologia de grupo e alteração no

arranjo físico (reduzir movimentação

e transporte)

Alteração no sistema de produção

(eliminar superprodução, excesso

de estoques e reduzir espera)

Produção nivelada e SMED

(reduzir estoques)

• O mapeamento do fluxo de valor (VPM) é usado para entender o fluxo de materiais, clientes e

informações à medida que um produto ou serviço é agregado (ao longo de um processo, operação ou

rede de suprimento). É similar ao mapeamento do processo, mas diferente em quatro maneiras:

• Usa uma variedade mais ampla de informações do que a maioria dos mapas de processo.

• Geralmente, em um nível mais alto (de 5 a 10 atividades) do que a maioria dos mapas de processo.

• Frequentemente, tem um escopo mais amplo, envolvendo toda a rede de suprimento.

• Pode ser usado para identificar onde focar as futuras atividades de melhoria

• Exemplo:

Mapeamento do fluxo de valor:

Apenas 8h das 258h do

processo estão agregando

Processo “AS IS”

Processo “TO BE”

Melhorias

TG e alteração no arranjo físico:

• Tecnologia de grupos e arranjo físico celular:

− Com o intuito de aumentar a capacidade, de forma racional, os arranjos funcionais podem ser

divididos em células, cada uma das quais com recursos suficientes para processar uma ou mais

famílias de produtos.

Exemplo:

• Tecnologia de grupo e arranjo físico celular:

− Célula: compromisso entre arranjos físicos por processo e por produto (linha)

− Alternativa: Cluster analysis (formação de agrupamentos) de produtos (em famílias).

− Análise do fluxo de produção: método heurístico que analisa os requisitos do produto e agrupamento

de processos simultaneamente.

Ex:

1 2 3 4 5 6 7 8

1 X X

2 X X X

3 X X X

4 X X X

5 X X X

6 X X

7 X X

8 X X

PRODUTOS

MÁ

QU

INA

S

3 6 8 5 2 4 1 7

4 X X X

1 X X

6 X X

3 X X X

8 X X

2 X X X

5 X X X

7 X X

PRODUTOS

MÁ

QU

INA

S

Mudar ordem das

linhas e colunas

(mover X para o

mais próximo

possível da

diagonal da matriz)

Alteração no arranjo físico:

• Sistema Empurrado (Push):

• Atividades são programadas por meio de um

sistema central (MRP).

• Cada centro de trabalho empurra o trabalho

sem levar em consideração se o centro de

trabalho seguinte pode utilizá-lo.

• Sistema Puxado (Pull):

• Se uma requisição não é passada para trás

pelo consumidor para o fornecedor, o

fornecedor não é autorizado a produzir.

• A demanda é transmitida para trás ao longo

das etapas.

Alteração no Sistema de Produção:

• É o método de operacionalizar o sistema de planejamento e controle puxado.

• Há diferentes tipos de kanban:

• Kanban de movimentação: usado para avisar o estágio anterior que o material pode ser retirado do

estoque e transferido para uma destinação específica.

• Kanban de produção: é um sinal para um processo produtivo de que ele pode começar a produzir um

item para que seja colocado em estoque

• Kanban do fornecedor: usado para avisar ao fornecedor que é necessário enviar material

• Exemplo (sistema de cartão único):

Controle kanban:

• Cálculo do número de kanbans (contêineres padrão) entre centros de trabalho:

• Exemplo:

Há 2 centros de trabalho adjacentes (um usuário e o outro produtor). A taxa de produção do centro de

trabalho usuário é de 175 peças por hora. Cada contêiner padrão contém 100 peças. É necessária uma

média de 1,10 hora para um contêiner concluir o ciclo inteiro. Considere P = 0,25.

Controle kanban:

N: Número total de kanbans entre dois centros de trabalho

U: Índice de utilização do centro de trabalho (ex: peças/h)

T: Tempo médio transcorrido necessário para que um contêiner conclua o ciclo inteiro

P: Variável indica a eficiência do sistema (0: eficiência perfeita, ..., 1: ineficiência total)

C: Capacidade do contêiner padrão (em número de peças)

3,0 contêineres

• Com o nivelamento da produção e a minimização do tamanho dos lotes (SMED), objetiva-se equalizar o

mix de produtos fabricados em longo do dia.

• Exemplo:

Programação nivelada e SMED:

MB – 757

MELHORIA EM OPERAÇÕES


[email protected]




• Melhorias na operação podem ser obtidas continuamente (por acompanhamento e

monitoramento da produção) ou por meio de ciclos de melhoramento (aplicando PDCA ou

DMAIC):

• OBJETIVO: fazer controle dos processos visando aumentar sua conformidade (hipótese:

variabilidade é a fonte dos problemas) e confiabilidade (meta: minimização das falhas).

• Métodos comumente utilizados em controle de conformidade de processos:

• Controle estatístico de processo

• Criação de regras para classificação do processo

Introdução:

• Defeitos em linhas de produção:

• Modelo do Queijo Suíço (inspeções redundantes):

Impactos da falta de conformidade:

Montagem de um Laptop:

(9 etapas, cada uma com

1% de chance de falha) Chance da etapa não ter falha = 1-p = 0,99

Chance do processo não ter falha = (1-p)9 = 0,999=0,9135

Barreiras

Ex: 3 etapas redundantes (cada uma com 1% de

chance de falha)

Chance de defeito = 0,013

Chance do processo não ter falha = 1- 0,013

• Linha de montagem: UMA coisa sai errada e o produto será defeituoso

• Queijo suíço: TODAS coisas precisar dar errado para o produto ser defeituoso

• Como lidar com defeitos no fluxo produtivo: opção 1 - buffer or suffer

A B C

5 min/un 4 min/un 6 min/un

Demanda: D

50% defeito

Capacidade:

1/5 1/4 1/6

12un/h 15un/h 10un/h

2D 2D D

Utilização implícita: 2D/12 2D/15 D/10

Gargalo

Exemplo 1:

Produtos defeituosos

são eliminados


• Como lidar com defeitos no fluxo produtivo: opção 2 - retrabalho

A

B

C

5 min/un 4 min/un 6 min/un

Demanda: D

30% defeito

Retrabalho

(4 min/un)

Capacidade:

Tempo de processamento real:

Capacidade real:

1/5 1/4 1/6

5 min 5,2 min 6 min

1/5 1/5,2 1/6

Exemplo 2:

Produtos defeituosos

são retrabalhados

Opção 1

Demanda:

Capacidade necessária implícita:

D 1,3D D

D/(1/5) 1,3D/(1/4) D/(1/6)

5D 5,2D 6D

Opção 2


• O custo direto do defeito depende de onde foi detectado

(OBS: não é onde ocorreu e sim onde foi detectado → importante detectar o mais rápido possível)

• Outros custos:

• Se a opção foi pelo “buffer or suffer”: aumento no estoque em processo (WIP)

• Se a opção foi pelo retrabalho: possivelmente há necessidade de mais capacidade

Preparação Cozinhar Servir

Produto é vendido a $20/un

Gargalo

Exemplo:

Custo da MP $2/un

Custo de um defeito: $2 se o defeito foi detectado antes do gargalo (custo)

$20 se o defeito foi detectado após o gargalo (valor)


• É composto por 4 etapas executadas continuamente:

Controle Estatístico de Processo:

ANÁLISE DA

CAPABILIDADE

(SIX SIGMA)

ANÁLISE DE

CONFORMIDADE

(GRÁFICOS DE

CONTROLE)

INVESTIGAÇÃO DAS

CAUSAS CHAVE

(ANÁLISE DE PARETO)

ELIMINAÇÃO DA

CAUSA ATRIBUÍDA

(AÇÕES CORRETIVAS)

• É utilizado para responder:

• Qual a capabilidade corrente do processo?

• Quando o processo está sob controle?

• Def: Capabilidade (Cp) é a quantificação das causas comuns de variação de um processo

Análise da Capabilidade do Processo:

limit ionspecificatlower:LSL

limitionspecificatupper:USLqueem

σ̂6

LSLUSLCp

Ex: Pacotes de M&M (especificação: 47g, LSL = 48g e USL = 52g)

Amostra (n=50): média = 50,01 g desvio-padrão = 1,10 g

6087,06(1,10)

4852Cp

... mas o que se pode concluir?

• Relação entre Cp, chance de defeito e ppm (partes por milhão):


Ex: Pacotes de M&M (especificação: 47g, LSL = 48g e USL = 52g), amostra (n=50): Ῡ = 50,01 s = 1,10

67.818,73ppm e 0,06782p(defeito) 0,609,Cp

67.818,73p(defeito)*1.000.000ppm0,06782p(defeito)

0322,01,827zp1,10

50,01-48

s

Y-Yp48)p(Y :leve Muito

0346,01,807zp1,10

50,01-52

s

Y-Yp52)p(Y :pesado Muito

• Relação entre Cp, chance de defeito e ppm (partes por milhão):


1,10)s amostra (na1/3s00,26s

42,00Cp:sigmasix o ter Para

Ex: Pacotes de M&M (especificação: 47g, LSL = 48g e USL = 52g), amostra (n=50): Ῡ = 50,01 s = 1,10

• Utilização de gráficos de controle de processos para:

• Identificar quando o processo saiu do controle

• Identificar que variações anormais ocorreram

Análise de Conformidade:

• Ex: Pacotes de M&M

Análise de Conformidade:

Na amostra (n=50):

7 estão fora do intervalo (48,52)

20 estão no intervalo (-1s,+1s)

29 estão no intervalo (-2s,+2s)

Para o six sigma (n=50):

0 fora do intervalo (48,52)

34 no intervalo (-1s,+1s)

48 no intervalo (-2s,+2s)

• O próximo passo é a identificação das causas chave da perda de controle do processo

• Ferramentas comumente utilizadas:

• Diagrama de Ishikawa:

Investigação das causas chave:

• Gráfico de Pareto:

Considerando as causas apontadas no diagrama de

Ishikawa

Investigação das causas chave:

• Ex: Pacotes de M&M (pacotes muito pesados)

Pacotes

muito

pesados

Muitas

unidades

(máquinas)

Problema de calibração

Erro na

mensuração

(pessoas)

Unidades

muito pesadas

(materiais)

Ações corretivas

Regas para classificação de processos:

• O processo de extração de conhecimento de bases de dados (KDD):

• Aplicações do processo de KDD em manufatura:

• Engineering Design: how a product should be manufactured during the design stage and the

constraints imposed on design by particular manufacturing processes and technologies

• Manufacturing systems: for better control (especially for detection of the causes of problems)

• Decision support systems: especially for knowledge acquisition

• Shop floor control and layout: for efficient and effective utilization of resources

• Fault detection and quality improvement: examine what has happened in the past to better

understand the process, then predict and improve the future system performance.

• Objetivo: Entender quais eventos ou ações influenciam a classificação do processo

• Exemplo:

• Resultado: Quais os fatores mais significativos? Como eles se combinam?


Esse método é construído a partir de um conjunto de treinamento seguindo algumas regras:

• Partição: escolha da melhor partição

• Parada: quando parar de particionar

Ilustração: classificação em risco IDADE > 35

NÃO SIM

Alto risco Renda anual maiorque R$100.000,00

NÃO SIM

Médio risco Baixo risco

Acurácia = 92.54 %

IDADE > 35

NÃO SIM

Alto risco Renda anual maiorque R$100.000,00

NÃO SIM

Médio risco Baixo risco

Acurácia = 92.54 %Idade (anos)

Ren

da

an

ual

(R$)

AUTOMATIC INTERACTION DETECTION (AID)

Alto risco (n=27)

Médio risco (n=14)

Baixo risco (n=14)


• Exemplo: Detecção de falhas em processo

NUMSERV BANDTYPE VISCOSIT INKTEMP HUMIDITY PRESSPED INKPCT SOLVPCT

23040 band 59 14,5 71 1650 55,5 33,3

23048 noband 42 16 78 1550 62,5 37,5

23048 noband 42 15,5 64 1550 52,6 36,9

23050 noband 54 16,2 79 1500 47,6 33,4

23050 noband 54 15,8 79 1500 51,5 36,1

23052 band 45 14,5 70 1500 59,5 40,5

23055 band 52 13,9 76 1800 50 50

23233 band 40 14,5 72 1620 62,5 37,5

24780 noband 65 15,7 87 1725 55,6 38,9

24780 noband 65 14 80 1725 52,1 36,4

24780 noband 60 15 80 1400 54,9 38,5

24780 noband 60 15 80 1400 58,8 41,2

25416 band 41 18 74 1900 44,2 38,1

47401 band 46 17 80 1700 53,8 43

47403 band 52 16 75 1500 58,8 41,2

47405 band 56 14 91 1650 56,2 43,8

48201 band 52 15 78 1400 58,8 35,3

85741 band 60 15 80 2020 55 45

88231 noband 62 14,9 80 2303 56,8 39,8

88231 noband 62 13,7 91 2300 55,6 38,9

...

517 observações, 6 atributos:

viscosidade da tinta

temperatura da tinta

umidade do papel

velocidade da impressora

composição da tinta (% tinta)

composição da tinta (% solvente)

Qual a combinação de atributos

que resulta em falha?

Como prevenir a ocorrência de

falha?


# CRIAÇÃO DA ÁRVORE DE CLASSIFICAÇÃO

library(rpart)

fit <- rpart(BANDTYPE~., data=DADOS)

library(partykit)

plot(as.party(fit), type="extended",use.n=F, ylab='Classificação')

# VALIDAÇÃO CRUZADA

rpart.control(xval=nrow(DADOS), minsplit=10)

vfit <- rpart(BANDTYPE~., data=DADOS)

printcp(vfit) # display the results

plotcp(vfit) # visualize cross-validation results

# PODA

pfit<- prune(vfit, cp=0.024)

summary(pfit) # detailed summary of splits

plot(as.party(pfit), type="extended",use.n=F, ylab='Classificação')


• Exemplo: Detecção de falhas em processo

OBSERVAÇÃO

Este material refere-se às notas de aula do curso MB-757 (Gestão de

Operações) do Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA). Não

substitui o livro texto, as referências recomendadas e nem as aulas

expositivas. Este material não pode ser reproduzido sem autorização

prévia do autor. Quando autorizado, seu uso é exclusivo para

atividades de ensino e pesquisa em instituições sem fins lucrativos.

MB – 757 GESTÃO DE OPERAÇÕES - ITArodrigo/Disciplinas/MB757/SLIDES.pdf · Operações...

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