XXXVIII SIMPÓSIO BRASILEIRO DE PESQUISA OPERACIONAL Pesquisa Operacional na Sociedade: Educação, Meio Ambiente e Desenvolvimento

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1 APLICAÇÃO DE MÉTODOS DIFERENTES DE TOMADA DE DECISÃO COM MÚLTIPLOS CRITÉRIOS NA TERCEIRIZAÇÃO DE SERVIÇOS DE PUBLICAÇÕES TÉCNICAS DE PEÇAS NA INDÚSTRIA AERONÁUTICA Angelo José Castro Alves Ferreira Filho Departamento de Produção, UNESP , Guaratinguetá, SP, Brasil angelo.ferreira@hotmail.com Artur Henrique Moellmann Departamento de Produção, UNESP , Guaratinguetá, SP, Brasil ahmoellmann@terra.com.br Marcela Guerreiro Machado Departamento de Produção, UNESP , Guaratinguetá, SP, Brasil marcelagmachado@yahoo.com.br Valério A.P. Salomon Departamento de Produção, UNESP , Guaratinguetá, SP, Brasil salomon@feg.unesp.br Resumo A terceirização passou a ser um recurso cada vez mais utilizado no setor industrial atualmente. Isto é um tipo de decisão onde a metodologia do auxílio a decisão pode ser aplicada. No presente trabalho à decisão da terceirização de algumas atividades da atualização das publicações técnicas de peças de aeronaves em função do aumento na carga das atividades devido ao desenvolvimento de novos programas ou de modificações liberadas pelo projeto durante um período de tempo é apresentada. Aplicando-se os métodos AHP (Analytic Hierarchy Process), MACBETH (Measuring Attractiveness by a Categorical Based Evaluation Technique) e MAUT (Multi-Attribute Utility Theory) será possível comparar os resultados encontrados pelos métodos entre si, e definir a melhor alternativa Palavras-chave: Tomada de Decisão com Múltiplos Critérios. Terceirização. Industria Aeronáutica. Abstract Outsourcing has become a very useful resource in the field of the industry today. This is a kind of decision where the decision-aid methodology can be applied. In this paper the decision of outsourcing some activities of updating aircraft spare parts technical publications in the aeronautical industry due the increasing in the level of activities during a new program or modifications released by project team during a period of time is shown. Applying AHP (Analytic Hierarchy Process), MACBETH (Measuring Attractiveness by a Categorical Based Evaluation Technique) and MAUT (Multi-Attribute Utility Theory) methods will be possible to compare the results each other and to define the best alternative Key-words: Multiple Criteria Decision Making.Outsourcing.Aeronautical Industry. [ 1158 ]

2 1. Introdução A terceirização de serviços é um recurso utilizado por muitas empresas, nos dias de hoje, como busca pela redução de custos, e otimização de processo. A escolha pela terceirização de serviços devido ao aumento da carga de atividades a serem cumpridas por prazos estabelecidos é um tipo de decisão gerencial onde o auxílio à decisão pode ser perfeitamente aplicado. O auxílio à decisão recebe também outros nomes como gestão do conhecimento, inteligência organizacional, sistemas especialistas ou até mesmo inteligência artificial, e freqüentemente como decidimos é tão importante quanto o que decidimos cujo objetivo é se chegar a uma tomada de decisão baseada em uma abordagem sistemática e compreensiva de acordo com Saaty (2001) constituindo um importante tema para pesquisas segundo Enslin et al.(2001). Para Shimizu (2000) apesar da imensa sofisticação das técnicas modernas da gestão de risco não se deve pensar que há um domínio total deste risco, ou que tal conquista seja possível um dia. A necessidade de se eliminar as subjetividades nas decisões corporativas faz do auxílio à decisão uma importante ferramenta para a tomada de decisão. É neste contexto que este artigo visa apresentar uma aplicação do MCDM (Multiple Criteria Decision Making) com a utilização do auxílio à decisão na indústria aeronáutica cujo objetivo será o de comparar os resultados obtidos com a aplicação de três métodos distintos do auxílio a decisão: AHP (Analytic Hierarchy Process), MACBETH (Measuring Attractiveness by a Categorical Based Evaluation Technique) e MAUT (Multiple Attribute Utility Theory) e de se tomar uma decisão que seja a melhor para o processo de publicações técnicas de peças das aeronaves atendendo sobretudo aos critérios de qualidade,prazo, custo e eficiência. 2. A Tomada de Decisão com Múltiplos Critérios Os métodos de MCDM são aplicados em situações em que se necessita da análise de múltiplos (dois ou mais) critérios, ou múltiplos atributos (Doumpos & Zopounidis, 2002). Para Gomes (2002) os métodos de MCDM objetivam auxiliar analistas e decisores em situações nas quais há necessidade de identificação de prioridades sob a ótica de múltiplos critérios. Os métodos de MCDM estão classificados em três escolas de abordagens segundo Salomon (2004): Escola Americana com métodos baseados na utilidade. Escola Francesa ou Escola Européia com métodos de subordinação e análise. Programação matemática de múltiplos objetivos com múltiplos interativos. Duas fases são identificadas nos processos de apoio à decisão de acordo com a definição de Dias et al. (1996): a fase de estruturação e a fase de avaliação. Para Bana e Costa et al. (2000 apud Mello, 2003) a fase de estruturação representa 80% do total do problema, e equivale justamente na definição do objetivo do problema como sendo extremamente necessária, e logo após a definição dos critérios, e das alternativas envolvidas. No MCDM geralmente adota-se o uso de estruturas hierárquicas também denominadas de arborescentes de acordo com Ensslin et al. (2001). A identificação do objetivo do problema se dá no primeiro nível hierárquico, no segundo nível estão os critérios utilizados e no terceiro nível hierárquico estão situadas as alternativas. Para Salomon (2004) o aumento de níveis hierárquicos torna a estrutura de MCDM mais complexa. Por outro lado constitui uma melhoria da qualidade no processo de auxílio à decisão. Uma vez estruturado o MCDM os critérios, e as alternativas estão definidos. A etapa seguinte é a atribuição dos pesos, ou dos valores de importância para os critérios, e de valores de desempenho para as alternativas. O estabelecimento da importância entre os critérios diferencia-se conforme o método a ser aplicado podendo ser atribuído de forma direta ou indiretamente como apresentado nas seções 2.1, 2.2 e 2.3. Após a atribuição de valores tem-se a [ 1159 ]

3 síntese dos resultados sendo esta a última fase do processo de auxílio a decisão, fase esta também chamada de avaliação. As particularidades da aplicação dos métodos de MCDM: AHP, MAUT e MACBETH serão apresentadas na seção 3 mostrando as diferenças nas maneiras de se obter os valores de importância entre os critérios, e a síntese dos resultados com o emprego de software O Método AHP AHP é um método de escolha da melhor alternativa de decisão considerando critérios ou múltiplos objetivos expressos nos meios de valores qualitativos ou quantitativos (Shimizu,2000). O método foi criado por Saaty na década de 70 (Saaty, 1980) e tem sido empregado para situações de definição de prioridades, decisões estratégicas, avaliação de custos, planejamento e seqüência de atividades, previsões e decisões. Como em todo problema de MCDA, a estruturação de um problema no método AHP começa com a definição de um objetivo global (Shimizu,2000). Após a sua estruturação, e definição dos objetivos, os julgamentos entre os critérios para eventual escolha das alternativas devem ser feitos. Esses pesos não são atribuídos de forma direta como no caso da utilidade, mas através de uma matriz de julgamento que obedece à Escala Fundamental de Saaty (Saaty,1980). Os critérios são representados nos julgamentos por seus respectivos atributos, ou seja os julgamentos são realizados entre os atributos ( Valério,2004). Os valores de importância das atividades são obtidos com o auto vetor w da matriz de julgamento A, conforme a equação (1): Aw=λw (1) Os respectivos pesos são calculados conforme as fórmulas abaixo: onde w i = v i = n a... v v1 + v i1. ai2 ain (2) 1 Neste caso λ é o auto valor máximo. A coerência entre os julgamentos pode ser verificada no método AHP. CR é um indicador de coerência entre os julgamentos, e considere o afastamento entre λ e n conforme a equação (4) abaixo: vn (3) CR = λ n ( n 1) RI (4) Para Saaty (2001) os valores acima de 0,20, os julgamentos devem ser revistos. Entretanto a incoerência entre os julgamentos deve servir mais como um alerta do que um fato desejável (Salomon,2004). Na síntese dos resultados para o método AHP prevalece a utilização das matrizes de julgamentos através dos valores encontrados para o desempenho global de cada critério. Em muitos casos os cálculos podem se tornar mais difíceis conforme a quantidade de coeficientes a serem gerados pelo vetor de prioridades. Para estes casos se recomenda a utilização do software Expert Choice (Shimizu,2000) MACBETH A aplicação do método MACBETH foi desenvolvido por Bana e Costa & Vansnick (1994) atendendo a questões essenciais tais como para cada critério atender a uma escala de valores através de notas atribuídas para cada alternativa necessitando ser transformada em quantitativa quando a avaliação é qualitativa. [ 1160 ]

4 Diferente do método AHP no método MACBETH os julgamentos da importância dos critérios ocorrem de maneira indireta onde as alternativas não são comparadas umas com as outras, mas sim com padrões ou normas devendo-se identificar inicialmente diferentes níveis para o desempenho esperado de cada alternativa. Cinco níveis são recomendados conforme Ensslin et al. (2001 apud Salomon,2004): excelente, bom, médio, e fraco. Logo após os níveis de desempenho são comparados entre si onde ao final para cada alternativa conforme o critério analisado é atribuído um valor ao nível de desempenho. No MACBETH não se utiliza a Escala Fundamental (Saaty,1980), mas a escala adotada (Ensslin et al.,2001) é composta por sete categorias denominada de Escala de Atratividade. No método MACBETH não se utiliza um auto vetor como no método AHP, mas sim modelos de programação linear ( Ensslin et al.,2001). Dessa forma as diversas aplicações do método MACBETH encontrado em Bana e Costa et al (2002), e Mello et al.(2003) são conduzidas através de um software homônimo do método o qual fora desenvolvido pelos autores do método, Prof.Carlos Antonio Bana e Costa (London Business of School) e Prof.Jean-Claude Vasnick ( Université de Mons-Hainaut, Bélgica) e se encontram disponíveis no endereço: O melhor domínio do aplicativo só é possível através de um software proprietário (Sêmola, 2002), uma vez que o software M-MACBETH não evidencia a função objetivo ou até mesmo as restrições do modelo de programação linear utilizado com o emprego de uma versão diferente da proprietária (Salomon, 2004). Decorre-se então a síntese dos resultados obtidos com a matriz de julgamento que diferentemente do AHP, no MACBETH se dá de forma indireta conforme já mencionado anteriormente através dos julgamentos realizados pelo software M-MACBETH MAUT A aplicação da teoria da utilidade para múltiplos atributos se faz de maneira direta onde após a estruturação do problema, a atribuição de valores é feita conforme a classificação que se dá aos critérios para cada alternativa. Por exemplo, no caso de se classificar como excelente, bom, e ruim um dado critério pode-se atribuir notas de 0 a 1 onde a de menor valor é atribuída ao menor conceito dado para a alternativa em um certo critério, e a nota de maior valor para a de melhor conceito dentre as alternativas para um dado critério. O cálculo dos valores pode ser facilmente obtido com a construção de tabelas no EXCEL, e a partir daí atribuem-se os pesos para os critérios a fim de se determinar a matriz de utilidade, e como conseqüência o vetor de decisão aonde se extrairá o valor da utilidade média (Salomon, 2004). 3. Aplicação do MCDM A atualização das publicações técnicas de peças das aeronaves é um fator essencial para a manutenção de uma frota de aviões. Dentre essas publicações de peças se encontram o Catálogo Ilustrado de Peças, o Manual de Reparo Estrutural e o Manual de Manutenção de Componentes. Esses manuais são próprios da indústria aeronáutica, e visam atender a manutenção e reposição de peças dos aviões que se encontram em operação ou até mesmo ainda em fabricação. Entretanto todo este processo de integração e informação entre os diversos fabricantes de aeronaves, e operadores (companhias aéreas) é regido por um conjunto de normas internacionais estabelecidas pela ATA (Air Transport Association of America) como as normas SPEC 2000 (Air Transport Association of America Specification 2000), e SPEC 2200 (Air Transport Association of America Specification 2200) em conjunto com a atuação dos órgãos homologadores nacionais e internacionias como a FAA (Federal Aviation Administration), EASA (European Aviation Safety Agency) e o CTA (Centro Tecnológico da Aeronáutica). Esse conjunto de normas é rigorosamente seguido tanto pelos fabricantes quanto pelos operadores ou companhias aéreas focando sempre a qualidade do produto, e acima de tudo zelando pela segurança do vôo. [ 1161 ]

5 É neste contexto que também está inserida a atualização e elaboração das publicações técnicas de peças das aeronaves seguindo sempre as normas e procedimentos regidos pela ATA e pelas demais autoridades aeronáuticas nacionais e internacionais. A importância da atualização das publicações técnicas de peças de reposição se reflete na manutenção das aeronaves, uma vez que a programação e o planejamento de peças de reposição para a manutenção é feita através das publicações de peças em conjunto com os procedimentos e manuais técnicos operacionais de manutenção dos aviões indicados pelo fabricante. Em decorrência de modificações de projetos, de projetos novos ou até mesmo de solicitações de clientes ocorre um aumento sensível na carga de atividades planejadas para um dado período de tempo onde se faz necessária a utilização do recurso da terceirização a fim de se manter o processo atualizado e com os prazos cumpridos. Para se tomar a decisão de se utilizar o recurso da terceirização ou de se ampliar ou até mesmo de manter o quadro efetivo da mão-de-obra é que o auxílio à decisão se faz necessário. Dessa forma será feito uma comparação dos resultados obtidos com os três diferentes métodos de MCDM mencionados na seção Estruturação do Problema A fase de estruturação começa com a definição das alternativas, e os critérios a serem utilizados na resolução do problema. No caso em questão as alternativas são: terceirizar, contratar ou manter o efetivo atual da empresa (sendo utilizadas as horas-extras). Já os critérios são os seguintes: Qualidade, Prazo, Custo e Eficiência em ordem de importância respectivamente. A partir deste ponto os critérios, e as alternativas serão avaliados segundo os pesos atribuídos aos mesmos sendo possível determinar o desempenho das alternativas conforme mostrado no Quadro 1. Alternativa Qualidade Prazo Custo Eficiência Terceirizar Muito boa Demora Médio Média Contratar Aceitável Atrasa Baixo Baixa Manter Efetivo Boa No prazo Alto Alta Quadro 1 Desempenho das Alternativas A estruturação do problema de MCDM encontra-se definida pela tela do software Superdecisions conforme indicado pela Figura 1. No primeiro nível hierárquico se encontra o objetivo do problema em questão, no segundo nível se encontram os critérios, e no último nível as alternativas. Figura 1 Estruturação do Problema (software SuperDecisions) Através da estruturação do problema será possível desenvolver a aplicação dos três diferentes métodos de MCDM. [ 1162 ]

6 3.2. Aplicação da MAUT Este desenvolvimento se inicia com a etapa de atribuição de pesos para os critérios, e as alternativas onde os valores obtidos da atribuição direta do desempenho das alternativas encontram-se no Quadro 2. Alternativa Qualidade Prazo Custo Eficiência Terceirizar Contratar Manter Efetivo Quadro 2 Matriz de Decisão O Quadro 3 apresenta os valores de utilidade para os desempenhos apresentados no Quadro 2.Adotou-se uma função utilidade neutra ao risco, ou seja, linear (Shimizu, 2001). Alternativa Qualidade Prazo Custo Eficiência Terceirizar 1 0,5 0,5 0,667 Contratar Manter Efetivo 0, Quadro 3 Matriz de Utilidade Também de forma direta se atribui o vetor [0,8; 0,6; 0,5; 0,4] para os pesos dos critérios Qualidade, Prazo, Custo e Eficiência nesta ordem. Em seguida é feito o cálculo do valor para o desempenho global obtido para cada alternativa através do vetor de decisão resultante da utilidade normalizada. Neste caso prevalece o valor de 0,46 encontrado para a alternativa de terceirizar como indicado pelo Quadro 4. Alternativa Utilidade média Utilidade normalizada Terceirizar 0,718 0,46 Contratar 0,22 0,14 Manter 0,61 0,39 Efetivo Quadro 4 Vetor de decisão Pelo vetor de decisão a alternativa de terceirizar foi a que apresentou o maior valor de utilidade normalizada sendo portanto esta a escolha a ser feita mediante a aplicação da MAUT Aplicação do método AHP Na Aplicação do método AHP utilizou-se o software Expert Choice. As Figuras de 2 a 7 apresentam as telas do software com os julgamentos de peso dos critérios, e desempenho das alternativas para alguns critérios. [ 1163 ]

7 Figura 2 Julgamento e importância dos atributos (software Expert Choice) Figura 3 Julgamento com relação ao atributo Qualidade (software Expert Choice) Figura 4 Julgamento com relação ao atributo Prazo (software Expert Choice) Com relação ao Custo por se tratar de um atributo quantitativo e inverso, o desempenho das alternativas é obtido com a harmonização dos dados disponíveis para o desempenho. [ 1164 ]

8 Figura 5 Julgamento com relação ao atributo Custo (software Expert Choice) Figura 6 Desempenho Global AHP (software Expert Choice) Analisando o resultado final na aplicação do método AHP, a alternativa que apresentou o maior valor de desempenho global foi a de terceirizar com um valor igual a 0,481 sendo a mesma alternativa escolhida com a aplicação da MAUT. Figura 7 Análise de sensibilidade quanto ao Prazo (software Expert Choice) [ 1165 ]

9 Na aplicação do método AHP a análise de sensibilidade reforça a escolha pela alternativa de se terceirizar. Esta opção se torna mais evidente conforme apresentado na Figura 7 que mostra a variação do Desempenho Global dos fornecedores em função da importância do Prazo. Observa-se que a alternativa de se terceirizar irá somente ser superada pelas demais alternativas, caso ao critério do Prazo for atribuída uma importância relativa maior do que 35%. Assim, a Análise da Sensibilidade contribui para o indicativo do Auxílio à Decisão de selecionar a alternativa de terceirizar no que se refere ao atributo prazo Aplicação do método MACBETH Na aplicação do método MACBETH utilizou-se o software M-MACBETH. As Figuras 8 a 12 apresentam as telas do software com os julgamentos dos critérios e o desempenho das alternativas para os critérios Custo, Prazo e Qualidade. Figura 8 Julgamento e importância do critério Custo (software M-MACBETH) Figura 9 Julgamento e importância do critério Qualidade (software M-MACBETH) Figura 10 Julgamento e importância do critério Prazo (software M-MACBETH) [ 1166 ]

10 Figura 11 Desempenho das alternativas (software M-MACBETH) A alternativa de se terceirizar é novamente aquela com maior valor de desempenho global sendo esta igual a 70,50 conforme indicado pelo Desempenho das alternativas na Figura 14. A alternativa de contratar mão de obra obteve um valor de desempenho global igual a 24,14, e já a alternativa de se manter o efetivo obteve um valor igual a 64,14 para o desempenho global. Observa-se que pela Análise de Sensibilidade apresentada na Figura 12 caso ao atributo ou critério do Prazo seja dado um valor de importância maior que 35% é que o desempenho global da alternativa de se terceirizar passa a ser superada pelas demais alternativas. Assim, a Análise da Sensibilidade evidencia a decisão pela alternativa de se terceirizar. Figura 12 Análise de Sensibilidade (software M-MACBETH) Após a aplicação do MCDM utilizando os três métodos AHP, MACBETH e MAUT os resultados encontrados apontaram para a mesma alternativa de melhor desempenho global que é a alternativa de se recorrer ao recurso da terceirização dos serviços referentes ao aumento da carga das atividades na atualização das publicações técnicas de peças das aeronaves. 4. Conclusões Com a apresentação da aplicação do MCDM com três diferentes métodos AHP, MACBETH e MAUT ficou claro a importância desta ferramenta no que se refere a tomada de decisões gerenciais, e às vezes estratégicas para a resolução de um problema dentro de uma empresa. A escolha pela utilização do recurso da terceirização de serviços nas atividades de atualização das publicações técnicas das aeronaves mostrou ser a melhor alternativa no processo de tomada de decisão coma aplicação do MCDM. Entretanto esta não é uma decisão definitiva podendo ser alterada de acordo com os critérios e as alternativas escolhidos. Para a aplicação em questão foi a terceirização que apresentou o melhor desempenho. Ficou evidenciado então que todos os métodos empregados apontaram para o mesmo vetor ordinal: 1º) Terceirizar; 2º) Manter Efetivo; 3º) Contratar Mãode-obra.As ordens de grandeza dos desempenhos foram similares quando analisadas isoladamente, porém o método AHP apresentou a maior diferença entre as duas primeiras [ 1167 ]

11 alternativas, decidindo-se pela alternativa de se recorrer ao recurso da terceirização. Referências Bana e Costa, C. A., Vansnick, J.C, MACBETH: an interactive path towards the construction of cardinal value functions, International Transactions in Operational Research, v. 1, n. 4, p , Bana e Costa, C.A., Ferreira, J.A.A, Correa, E.C., Metodologia multicritério de apoio à avaliação de propostas em concursos público, em Antunes, C.H. e Tavares, L.V. (Org.), Casos de Aplicação da Investigação Operacional, McGraw Hill, Amadora, , Bana e Costa, C.A., Corrêa, E. C, De Corte, J.M., Vansnick, J.C., Facilitating bid evaluation in public call for tenders: a socio technical approach, Omega (The International Journal of Management Science), v. 30, n. 3, p , Dias, L. C., J. P. Costa, J. N. Clímaco, "O Processamento Paralelo e o Apoio Multicritério à Decisão: Algumas Experiências Computacionais", Investigação Operacional, Vol. 16, pp , Doumpos, M., Zopounidis, C, Multicriteria Decision Aid Classification Methods, Kluwer, Dordrecht (Nederland), Ensslin, L., Montibeller Neto, G, Noronha, S. M., Apoio à Decisão: metodologias para estruturação de problemas e avaliação multicritério de alternativas, Insular, Florianópolis, Gomes, L. F. A. M.,Gomes, C. F. S, Almeida, A. T, Tomada de Decisão Gerencial:enfoque multicritério, Atlas, São Paulo,2002. Mello, J.C.C.B.S., Gomes, E.G, Leta, F. R., Pessolani, R.B.V., Conceitos básicos do apoio multicritério à decisão e sua aplicação no projeto aerodesign, Engevista (Revista da Escola de Engenharia da UFF), 5, 22-35, Universidade Federal Fluminense,2003. Saaty, T. L., The Analytic Hierarchy Process, McGraw-Hill, New York,1980. Saaty, T. L., Decision Making with Dependence and Feedback: the Analytic Network Process, 2nd edition, RWS,Pittsburgh (USA), Salomon, V. A. P, Contribuição para Auxílio à Decisão em Processos de Compras, dissertação de mestrado, Universidade Federal de Itajubá, Itajubá,1998. Salomon, V. A. P, Desempenho da Modelagem do Auxílio à Decisão por Múltiplos Critérios na Análise do Planejamento e Controle da Produção, Tese de Doutorado, Universidade de São Paulo, São Paulo, Shimizu,T,Decisão nas organizações:introdução aos problemas de decisão gerencial encontrados nas organizações e nos sistemas de apoio à decisão, Atlas, São Paulo, SPEC 2000, Air Transport Association of America Specification 2000, Washington, USA, SPEC 2200, Air Transport Association of America Specification 2002, Washington, USA, [ 1168 ]