Gestão das Operações. Módulo 6 Gestão de stocks consumo dependente (MRP) 6-1

Transcrição

1 Gestão das Operações Módulo 6 Gestão de stocks consumo dependente (MRP) 6-1

2 Sumário 1. Requisitos do modelo de gestão de stocks de materiais com consumo dependente 2. O processo de planeamento da produção 3. Características e estrutura do MRP 4. Métodos de dimensionamento de lotes de fabrico num ambiente MRP 5. Desenvolvimentos do MRP e integração com a gestão de outros recursos da empresa Planeamento de capacidades MRP II - Material Resource Planning Planeamento dos recursos da empresa (ERP) Planeamento dos recursos de distribuição (DRP) 6-2

3 Objectivos deste Módulo Na conclusão deste módulo pretende-se que os alunos sejam capazes de: Identificar ou definir: Materiais de consumo dependente Plano Agregado de Produção e Plano Mestre de Produção Artigos pai e filho em listas de materiais Dimensionamento de lotes Descrever ou explicar: Requisitos dos modelos de gestão de materiais com consumo dependente Planeamento das necessidades de materiais (MRP) Necessidades brutas e líquidas de materiais Planeamento dos recursos da empresa (ERP) e das necessidades de distribuição (DRP) 6-3

5 Formas de classificar os stocks Inventário Fase do Processo Número e valor Tipo de consumo Outras MP, WIP, PA (*) Artigos A Artigos B Artigos C Independente Dependente Manutenção (*) MP Matérias-primas; WIP Produção em curso; PA Produtos Acabados 6-5

6 Consumo Dependente versus Independente Item Origem do consumo Tipo de material Método de estimativa do consumo Método de planeamento Materiais de consumo independente Clientes da empresa Produtos acabados Previsões e encomendas de clientes QEE e ROP MRP Materiais de consumo dependente Artigos pai WIP e Mat. primas Calculado 6-6

7 Requisitos dos modelos de gestão de materiais com consumo dependente A aplicação eficiente dos modelos de gestão de stocks de materiais com consumo dependente requer que os gestores de operações disponham das seguintes informações: Plano Mestre de Produção (o que deve ser produzido e quando) Especificações ou listas de materiais (materiais e componentes necessários para cada produto) Disponibilidade de materiais (o que há em stock) Encomendas de materiais por entregar (o que está encomendado) Prazos de entrega ou lead times (quanto tempo leva a entrega dos vários componentes) 6-7

9 Horizontes de Planeamento Planos de curto prazo Programação de ordens de fabrico Alocação de tarefas Expedição Responsabili dade: Gestores de Operações, Chefes de Produção, Encarregados Responsabilidade: Gestores de Operações Planos de médio prazo Planos de vendas Planos e orçamentos de produção Definição dos níveis de mão-de-obra, stocks e subcontratação Análise dos planos operacionais Responsabilidade: Gestão de topo Planos a longo prazo I&D Planos para novos produtos Despesas de capital Novas instalações, ampliações Hoje 3 Meses 1 ano 5 anos Horizonte de Planeamento 6-9

10 Plano Agregado de Produção e Plano Mestre de Produção Plano Agregado de Produção Define as quantidades a produzir por períodos (meses ou trimestres) num horizonte de médio prazo (habitualmente de 3 a 18 meses). Por exemplo: - quantos carros a GM deve produzir no 1º trimestre de 2004, sem desagregação de modelos, cores, etc.; - quantas toneladas de aço deve uma siderurgia produzir, sem diferenciar por tipo de aço. Plano Mestre de Produção (Master Production Schedule) Especifica o que é necessário produzir e quando Define o que é necessário (materiais e capacidade) para cumprir o Plano Agregado de Produção Desagrega o Plano Agregado de Produção em produtos específicos 6-10

11 Plano Agregado de Produção e Plano Mestre de Produção Mês Plano Agregado de Produção (indica a quantidade total de amplificadores Janeiro 1500 Fevereiro 1200 Semana Plano Mestre de Produção (indica o tipo específico, quantidade e semana para cada amplificador) Amplificador de 240 watts Amplificador de 150 watts Amplificador de 75 watts

12 Inputs para o Plano Agregado de Produção Produção Capacidade Stocks Marketing Procura do mercado Finanças Cash Flow Compras Desempenho dos fornecedores Gestão Retorno do capital investido Plano de Produção Agregado Engenharia Projecto Recursos Humanos Planeamento da mão-de-obra 6-12

13 O Processo de Planeamento da Produção Plano Agregado de Produção Alterar necessidades? Alterar capacidade? Não Plano Mestre de Produção Plano de necessidades de materiais Plano de necessidades de capacidade Realístico? Sim Executar planos de capacidade Alterar o Plano Mestre? A execução está a cumprir o plano? Executar planos de materiais 6-13

14 Enfoque típico do Plano Mestre de Produção Número de artigos finais Enfoque típico do MPS Número de inputs Produzir por encomenda (Focus no Processo) Planear encomendas Montar por encomenda ou previsões (Repetitivo) Planear módulos Armazenar por previsões (Focus no Produto) Planear produtos acabados Exemplos Tipografia Metalomecânica Restaurante Motas, Automóveis, TVs, fast-food Aço, Cerveja, Lâmpadas, Papel, Pão 6-14

15 O modelo de planeamento da produção depende das características do produto Projecto Compra de MP Stock MP Produção Stock de mento Semiacabados de semiacabados Acaba- Stock PA Entrega Lógica de Produção Produzir para stock Montar para stock Produzir por encomenda Lead time total Projectar para encomenda 6-15

16 Conceitos típicos para o planeamento da produção Conhecimento da procura Prazo de entrega Importância previsões Stocks elevados Adequado para Produzir para stock Baixo Curto Alta Produtos acabados Maior parte dos produtos Montar para stock Médio Curto Média Partes/ componentes Linhas de montagem Produzir por encomenda Alto Médio/baixo Baixa MP e WIP Formatos específicos Projectar por encomenda Muito alto (contrato) Alto Irrelevante Stocks mínimos Indústrias de projecto 6-16

18 Planeamento das Necessidades de Materiais (MRP ou Material Requirements Planning) Sistema de informação para a gestão das operações planeamento e programação Determina as quantidades e datas em que serão necessários os materiais de consumo dependente Semana Necessidades brutas Encomendas a receber 5 30 Disponível Necessidades líquidas 7 Ordens de Fab. Planea. 7 Datas para ordens plan

19 Lista de materiais (Bill-of-Materials, BOM) Lista dos componentes e respectivas quantidades, necessárias para fabricar uma unidade de produto Indica a estrutura do produto (árvore) Artigos pai - artigos acima de um determinado nível da estrutura, devendo ter, necessariamente, artigos filho ao(s) nível(eis) inferior(es) Artigos filho ou componentes - artigos abaixo de um determinado nível da estrutura Codificação ao nível inferior Cada componente é codificado no nível mais baixo da estrutura do produto em que ocorre (convenção destinada a facilitar o cálculo das necessidades de um artigo O nível mais alto é 0; o nível seguinte é 1, etc

20 Exemplo da estrutura de produto para uma bicicleta Bicicleta(1) P/N 1000 Guiador (1) P/N 1001 Quadro montado (1) P/N 1002 Rodas (2) P/N 1003 Quadro (1) P/N

21 Listas de materiais especiais (1/2) Listas modulares Os módulos não são produtos finais para venda, mas componentes que são produzidos e montados em unidades do produto final Nas listas modulares os módulos são considerados produtos finais e são utilizados para produzir produtos finais de montagem para stock As listas de materiais são por vezes organizadas por módulos porque a programação da produção e a própria produção são facilitadas se organizadas com base num número reduzido de módulos, em vez de um grande número de produtos finais 6-21

22 Listas de materiais especiais (2/2) Listas de planeamento Consistem num conjunto de materiais que são agrupados num artigo pai artificial Servem para reduzir o número de artigos de planeamento Listas fantasma São listas para componentes que são criadas temporariamente, geralmente de sub-conjuntos Estes componentes entram directamente na linha de montagem e não são nunca inventariados. Ex.: eixo de transmissão com as engrenagens, que é directamente colocado na transmissão 6-22

23 Exemplo da estrutura de produto para um conjunto de altifalantes 6-23

24 Exercício quantidades necessárias para preparar 50 conjuntos de altifalantes Componente B = 2 x nº de As = 2x50 = 100 Componente C = 3 x nº de As = 3x50 = 150 Componente D = 2 x nº de Bs + 2 x nº de Fs = 2 x x 300 = 800 Componente E = 2 x nº de Bs + 2 x nº de Cs = 2 x x 150 = 500 Componente F = 2 x nº de Cs = 2 x 150 = 300 Componente G = 1 x nº de Fs = 1 x 300 =

25 Faseamento temporal da estrutura do produto Início da produção de D 2 sem 1 sem G D 2 sem Os artigos D e E devem estar prontos nesta data para fabricar B 1 sem 3 sem D E 2 sem 2 semanas para produzir E 1 sem F B A 1 sem C

26 Exemplo de um output do MRP Mapa das necessidades brutas de materiais 6-26

27 Preparação do MPS A S Períodos B C Lead Time de A=4 Plano Mestre para A B C Lead Time de S=6 Plano Mestre para S Plano Mestre para B vendido directamente Períodos Necessid. brutas de B = = 45 As necessidades brutas de B nos períodos 1 a 8 são 215 unidades 6-27

28 Exercício Cálculo das necessidades líquidas de materiais Para o caso do exemplo anterior, calcular as necessidades líquidas de materiais para uma encomenda de 50 altifalantes, sabendo que o stock de cada artigo no início do período de planeamento é o seguinte: Item A 10 B 15 C 20 D 10 E 10 F 5 G 0 Stock 6-28

29 Resolução do exercício 6-29

30 Articulação do MRP com o processo de Planeamento da Produção Previsões e encomendas Plano de Produção Agregado Disponibilidade de recursos Planeamento das Necessidades de Materiais Plano Mestre de Produção Não, modificar CRP, MRP, ou MPS Planeamento da Necessidades de capacidades Realístico? Sim Programas de Fabrico 6-30

31 Requisitos do MRP Sistema informático Aplicável essencialmente a produtos discretos Listas de materiais exactas Elevada precisão da situação de stocks 99% de precisão Ciclos de fabrico estáveis T/Maker Co. 6-31

32 Estrutura de um sistema MRP BOM (Listas de materiais) Plano Mestre de Produção Relatórios por período Lead Times (Ficheiro mestre de artigos) Dados de stocks Programa MRP Relatórios por data Ordens planeadas Necessidades de compra Dados de compras Relatórios de excepções 6-32

33 Benefícios do MRP Contribui para assegurar o cumprimento dos prazos de entrega, e, dessa forma, a satisfação dos clientes Resposta mais rápida às alterações da procura Melhora a utilização de equipamentos e mão-deobra Melhora o planeamento e a gestão de stocks Permite reduzir o nível de stocks sem prejudicar o nível de serviço aos clientes Aplicável por excelência a operações organizadas por processos 6-33

34 A dinâmica do MRP Suporta facilmente a necessidade de re-planeamentos Mas pode gerar nervoso miudinho do sistema, com fortes perturbações nas áreas de Compras e Produção! São usadas 2 regras para reduzir estes efeitos: 1) Períodos de bloqueio regras pré-definidas que proíbem quaisquer alterações ou re-planeamentos de certos segmentos do MPS em certos intervalos de tempo 2) Pegging analisar os níveis superiores da estrutura do produto para avaliar as implicações das alterações pretendidas Com o MRP o gestor de operações pode reagir à dinâmica do mundo real, mas tem a responsabilidade de decidir quando e até que ponto o deve fazer 6-34

35 MRP e JIT (Just-in-time) MRP uma metodologia de planeamento e de programação baseada em Lead Times fixos (prazos de entrega, se referentes a materiais comprados, ou ciclos de fabrico, se referentes a materiais produzidos internamente) JIT um modelo de organização fabril orientado para a criação de fluxo na fábrica e a movimentação rápida dos materiais A integração de ambos (não é fácil!) proporciona o melhor de dois mundos: O MRP produz um bom programa de produção e dá uma indicação rigorosa das necessidades de materiais O JIT reduz fortemente os stocks de produção em curso (WIP) 6-35

36 Resultados obtidos pela Nissan Com base num sistema informático ligado on-line aos seus fornecedores, a Nissan consegue uma boa integração entre o MRP e o JIT: Os programas de produção são confirmados, actualizados ou revistos a cada 15 a 20 minutos Os fornecedores fazem entre 4 a 16 entregas diárias de materiais! A taxa de cumprimento dos programas de produção (MPS) é de 99%, medida hora a hora! A taxa de cumprimento dos programas de entregas dos fornecedores é de 99.9% 6-36

38 Métodos de Dimensionamento de Lotes de Fabrico num ambiente MRP 1. Lote a lote Procura satisfazer exactamente as necessidades do Plano de Produção, em linha com o objectivo de um sistema MRP, em que não existem stocks de segurança e não são antecipadas as necessidades futuras. 2. Quantidade económica de ordem de fabrico Método baseado no modelo da QEE, aplicável preferencialmente a situações de consumo independente e relativamente uniforme, não quando se conhece o consumo. 6-38

39 (1) Exemplo do dimensionamento lote a lote 6-39

40 (2) Exemplo da quantidade económica de ordem de fabrico (1/2) Para as mesmas necessidades do exemplo anterior, a aplicação do modelo da QEE (preferível em situações de consumo relativamente constante e independente, não em casos de procura conhecida) conduz aos seguintes resultados: O consumo das 10 semanas é de 270 unidades, o que representa 27/semana ou 1404/ano (52 semanas) Q* = 2xDxS 2x1404x100 = H 1x52 = 73 Nº de ordens = 1404 / 73 = 19 Custo das ordens = 19 x 100 = 1900 /ano Custo de posse = 73/2 x 1x52 = 1898 /ano Custo Total = = x (10/52) = 730 em 10 semanas 6-40

41 (2) Exemplo da quantidade económica de encomenda (2/2) Na realidade o Custo Total depende do ritmo de consumo. Da tabela acima tem-se 400 para o custo das ordens (4 ordens, 100 /ordem), mais 318 para o custo de posse (318 unidades em stock nos períodos 2 a 10, 1 /unidade), dando um custo total de 718, ligeiramente inferior ao valor teórico do modelo QEE. Se tivessem ocorrido rupturas de stock, ter-se-ia que adicionar o respectivo custo. 6-41

42 Comentários sobre o dimensionamento de lotes de fabrico (1/2) O dimensionamento dos lotes da Speaker Kits através dos 3 métodos proporcionou os seguintes resultados: Lote a Lote 700 QEE 730 Balanceamento de períodos.unidades 490 Não se devem daqui tirar conclusões sobre qual o melhor método. Em princípio a dimensão dos lotes deveria ser recalculada sempre que se verifiquem alterações na estrutura do MRP (prazos de entrega, dimensão dos lotes de artigos filho numa estrutura, outras). Na prática estas modificações geram instabilidade no processo de planeamento e acabam por não ser feitas, o que significa que, em geral, as dimensões de lotes não são as óptimas devido à incapacidade dos sistemas produtivos reagirem a alterações frequentes. 6-42

43 Comentários sobre o dimensionamento de lotes de fabrico (2/2) Em geral o dimensionamento lote a lote é o objectivo e deve ser utilizado sempre que tal se revele económico e viável. A dimensão dos lotes pode ser ajustada para ter em conta factores tais como: Nível de desperdício - ex.: 3% a mais para cobrir o desperdício numa máquina de enchimento de ampolas Restrições de processo um tratamento térmico num forno pode exigir um lote com uma dada dimensão mínima (ou máxima) Lotes dos fornecedores a entrega mínima de um determinado produto químico pode ser 1 camião cisterna com 20 ton. Quando os custos de encomenda são significativos e o consumo é relativamente uniforme, deve ser usado o método da QEE. 6-43

44 Sumário 1. Requisitos do modelo de gestão de stocks de materiais com consumo dependente 2. O processo de planeamento da produção 3. Características e estrutura do MRP 4. Técnicas de dimensionamento de lotes de fabrico num ambiente MRP 5. Desenvolvimentos do MRP e integração com a gestão de outros recursos da empresa Planeamento de capacidades MRP II - Material Resources Planning Planeamento dos recursos da empresa (ERP) Planeamento dos recursos de distribuição (DRP) 6-44

45 Desenvolvimentos do MRP MRP em ciclo fechado (feedack automático) Planeamento de capacidades relatórios de ocupação (carga) das secções de produção MRP II - Material Resource Planning ERP - Enterprise Resource Planning 6-45

46 MRP em ciclo fechado Todos os sistemas MRP comercialmente disponíveis funcionam deste modo 6-46

47 Planeamento de capacidades As técnicas utilizadas para atenuar a carga e minimizar o impacto de modificações nos lead times incluem: Sobreposição consiste em começar a enviar material para a operação seguinte antes de completar o processamento do lote na operação anterior,reduzindo assim o lead time total; Desdobramento de operações envio de um mesmo lote para duas máquinas diferentes, para a mesma operação; implica a preparação de mais uma máquina, mas resulta em menores tempo de processamento (throughput time); Divisão de lotes dividir a ordem de fabrico em duas partes e processar parte da ordem antes do período programado. 6-47

48 Exemplo do planeamento de capacidades 6-48

49 MRP II Material Resources Planning Após a implementação de um sistema MRP, aos dados relativos às quantidades de materiais podem ser acrescentados diversos outros recursos que também são necessários, tais como horas.homem, horas.máquina, custo dos materiais, custo do capital ou virtualmente qualquer outro recurso. A necessidade de qualquer um destes recursos pode ser calculada da mesma forma que as quantidades de materiais, e então comparada com a respectiva capacidade, de forma a permitir a elaboração de planos de produção exequíveis. 6-49

50 Exemplo da utilização do MRP II 6-50

51 Enterprise Resource Planning Os sistemas MRP II evoluíram para incluir o processamento de encomendas, compras, interfaces automáticos com fornecedores, genericamente designados por EDI (electronic data interchange), e clientes, tais como avisos de expedição, facturação automática, notas de recepção, etc.. Estes sistemas integrados, que abrangem apoiam a gestão de todos os recursos de uma empresa, incluindo ligações aos seus fornecedores e clientes, são genericamente designados por ERP Enterprise Resources Planning. Os sistemas ERP mais completos estão integrados com a contabilidade, gestão de tesouraria, gestão de recursos humanos, etc., cobrindo praticamente todas as áreas funcionais de uma empresa. 6-51

52 Fluxos de informação entre o MRP, ERP e outros sistemas de informação 6-52

53 MRP nos Serviços O MRP pode ser utilizado nas actividades de serviços sempre que a procura de um serviço ou elementos de um serviço esteja directamente relacionada com a procura de outros serviços restaurantes ingredientes necessários para cada entrada, prato ou sobremesa hospitais instrumentos para as cirurgias etc. 6-53

54 Exemplo estrutura do produto e lista de materiais e mão-de-obra para a preparação de um prato num restaurante 6-54

55 Planeamento dos Recursos de Distribuição O DRP é um modelo de planeamento dos stocks em todos os níveis da cadeia de distribuição O objectivo é conseguir repor os stocks em quantidades pequenas e frequentes, minimizando os custos de encomenda e de expedição O Planeamento dos Recursos de Distribuição (DRP) exige: O conhecimento das necessidades brutas, que correspondem à procura esperada ou às previsões de vendas A definição de stocks mínimos para garantir os níveis de serviço aos clientes Prazos de entrega precisos A definição da estrutura de distribuição 6-55