Modelagem Funcional e BOM (Bill of Materials)

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1 UDESC Universidade do Estado de Santa Catarina FEJ Faculdade de Engenharia de Joinville Modelagem Funcional e BOM (Bill of Materials) Tópicos Modelagem Funcional BOM (Bill of Materials) Indicações Prof. Régis Kovacs Scalice DEPS Departamento de Engenharia de Produção e Sistemas Modelagem Funcional Definição: Tipos de modelagem funcional: Análise Síntese Modelar funcionalmente o produto Analisar as especificações-meta do produto As especificações contém requisitos que possam gerar função (verbo + substantivo)? Identificar as funções do produto Estabelecer a função global Modelar funcionalmente o produto Analisar as especificações-meta do produto Identificar as funções do produto Funções técnicas Funções estruturais Funções de transformação Funções adicionais Funções interativas Funções ergonômicas Funções sintáticas Funções semânticas Estabelecer a função global Modelar funcionalmente o produto Analisar as especificações-meta do produto Identificar as funções do produto Estabelecer a função global Todos os produtos possuem uma função mais importante Fornece, de forma condensada, o que se deve esperar do produto 1

2 Elaboração da Função Global (ou Total) a partir das especificações-meta Localizar, dentre as especificações-meta, aquelas que dizem respeito às funções do produto. Detectar, nessas especificações funcionais, as principais entradas e saídas do sistema em termos de fluxos de energia, material e sinal. Estabelecer os estados das principais entradas e saídas listadas no item anterior. Detectar, dentre os fluxos listados, quais os fluxos principais de entrada e de saída do sistema. Do relacionamento entre os fluxos principais de entrada e de saída do sistema (e de seus estados), tentar expressar a função total em termos de um par verbo+substantivo. Representar os dados levantados nos itens acima na forma de um diagrama de blocos Representação da Função total e seu desdobramento Material Sinal Função Total Material Sinal Funções de menor complexidade Exemplo: Máquina para lavar 1/3 Exemplo: Máquina para lavar 2/3 Fronteira do sistema Sabão Roupas sujas Roupa limpa Sabão Roupas sujas Água limpa Inf. (grau de lavagem) Lavar Roupas Roupa limpa Água suja Sabão Água limpa Inf. (grau de lavagem) Água suja Fronteira do sistema Roupas sujas molhar esfregar enxaguar secar Roupas limpas Água limpa Água suja Inf. (grau de lavagem) Exemplo: Máquina para lavar 3/3 Tópicos água limpa sabão misturar água e sabão Fronteira do sistema energia Modelagem Funcional Modelagem Funcional BOM (Bill of Materials) Indicações sujas molhar esfregar enxaguar secar limpas energia produzir movimento alternar movimento água suja Informação (grau de lavagem) Sugestão: Ver também Método FAST, quadro 7.2 (Rozenfeld et al., 2006) 2

3 Estrutura de Produto Também conhecida por Bill of Materials (BOM); Todos os produtos manufaturados possuem uma estrutura; Descreve a seqüência em que cada componente é usado na produção do acabado bem como a quantidade de uso. Estrutura de Produto Relação Item Final (Pai) / Componentes ITEM FINAL A Estrutura de Produto D B A E C Lista de Material A B.... C D E Relação Item Final / Componentes de Níveis Múltiplos ITEM FINAL A SUBCOMPONENTE B COMPONENTES B C D COMPONENTE C Características Contém: A identificação dos itens (SSCs) Dos relacionamentos entre eles A conexão desses itens com todos os documentos relacionados. É fonte de informações fundamentais para a manufatura Gera integração Suas informações são compartilhadas por quase todos os departamentos da empresa. Características Adapta-se a diversos opcionais e alternativas Grande número de estruturas de produto Diferentes estratégias de estoque Mais de uma estrutura de produto A níveis diferenciados de complexidade e precisão das informações Tipos de BOM BOM simples / padrão Item fantasma e pseudo-item BOM modular BOM de planejamento BOM genérica BOM de manufatura Bill of objetcts BOM para informação BOM simples/padrão (flattened/standard BOM) A BOM mais simples possível é a de dois níveis: produto final matérias-primas e itens comprados A única razão para a criação de mais níveis são as necessidades de planejamento e controle da produção (PCP): Ex: Criação de submontagens ou itens intermediários que precisam ser estocados. Uma BOM de vários níveis é a estrutura mais conhecida, também chamada de BOM padrão (standard BOM). 3

4 Item fantasma e pseudo-item (phantoms and pseudo items) Itens fantasmas: são aqueles produzidos no processo de manufatura, possuem pais definidos, mas não são estocados. Apesar de existirem fisicamente, são rapidamente consumidos como componentes do item de nível imediatamente superior na BOM. Exemplo: a submontagem de uma engrenagem em um eixo, que é estocada na linha de montagem por pouco tempo e depois, inserida no redutor. Um pseudo-item É uma coleção artificial de componentes que são agrupados para serem utilizados no planejamento. Ao contrário dos itens fantasmas seus componentes não podem ser montados para produzir um item-pai que exista fisicamente. Pseudo-itens nunca possuem inventário. Exemplo: conjunto de todos os rotores de uma família de motores elétricos. O conjunto não existe fisicamente, mas podemos planejar a sua produção. BOM Molular (Modular BOM) Modularidade: Capacidade de se construir um produto ou processo complexo, a partir de partes menores, que podem ser projetadas independentemente e, ainda assim, funcionar juntas, como um todo. Produto modular: Pode possuir muitas opções de escolha de itens (combinações) Dificulta a previsão de vendas e o planejamento-mestre de produção de cada produto final. Se for mantida uma BOM para cada configuração diferente do produto, o espaço requerido pode ser muito grande, envolvendo altos custos de armazenagem e manutenção. Imagine um produto com cinco itens, possuindo cada um cinco opções de seleção. Neste caso, teríamos configurações possíveis. BOM Molular (Modular BOM) Bom Modular: Em vez de se manter uma BOM para cada produto final possível dentro de uma família, são identificadas as opções para cada um dos seus itens, que são organizadas em módulos. BOM específica um produto BOM modular variedade de produtos A BOM modular estrutura todas as opções dos módulos e serve de base à BOM de planejamento e à BOM genérica. BOM Modular Muitos produtos Poucos módulos intermediários Vários componentes Mod1 Mod2 Mod3 Mod4 Mod5 BOM de Planejamento (planning BOM) A BOM Modular não permite fazer uma previsão de vendas dos produtos, pois temos alternativas. Pode-se levantar a porcentagem de cada opção por módulo: Itens sempre presentes (certeza de 100%) Itens presentes em algumas configurações (x%) BOM de planejamento = BOM modular + porcentagens Com base nesta BOM, podemos comprar material e prever a produção, sem que necessariamente tenhamos a previsão dos produtos finais EXEMPLO: BOM de planejamento Demanda do conjunto Produto total (fictício) de produtos = % 40% 5% 28% 7% Mod1 Mod2 Mod3 Mod4 Mod5 Itens comuns 5% 40% 10% 20% 65% 5% 8% 8% 4% 1% 45% 6% 23% 5% 24% 11% 18% 4% 18% 28% 32% 100% Porcentagem das opções dos módulos 4

5 BOM genérica (generic BOM) Aplicação de BOM modular para as atividades de vendas técnicas e controle de configurações As aplicações para a configuração de produtos são uma extensão natural do conceito de BOM modular Uso de algorítmos, regras e condicionais para selecionar e calcular os componentes de um produto e seus requisitos de manufatura. A BOM genérica não pode ser utilizada diretamente para propósitos de planejamento e manufatura: Ela é apenas um frame para a criação de BOMs específicas no momento necessário, geralmente durante a entrada do pedido do cliente. BOM de manufatura (manufacturing BOM) Representa a integração lógica da estrutura de produto e do plano de processo: A seqüência de operações é especificada A cada operação, são associados os itens necessários da BOM. A BOM de manufatura é usada como um guia para a fabricação e montagem de um produto, sendo que seus níveis refletem o fluxo de produção e pontos de estoque. Bill Of Objects (BOO) É a extensão do conceito anterior, no qual cada item do produto pode possuir qualquer tipo de objeto como filho, por exemplo, documentos, arquivos multimídia, modelos geométricos etc. BOM para Informação (Information Bill Of Material) São relatórios-padrão, gerados pelos sistemas de informação para suportar análises diversas sobre a BOM e seus itens. Os principais formatos de BOM para informação são: estrutura de produto indentada (indented Bill Of Material); estrutura de produto de onde é usado (where-used Bill Of Material); estrutura de produto custeada (costed Bill Of Material); estrutura de produto matriz (matrix Bill Of Material); estrutura de produto resumida (summarized Bill Of Material) Variações da BOM e BOM única Diferentes usuários da BOM possuem diferentes necessidades Exemplos mais comuns de BOM departamental são: BOM criada pela engenharia (E_BOM Engineering Bill of Material), também chamada estrutura de desenho, representa os sistemas funcionais do produto. BOM utilizada pelo PCP e pela manufatura (P_BOM Production Bill Of Material ou a M_BOM Manufacturing Bill Of Material), elaborada a partir da E_BOM, e reflete a transformação da matériaprima e a montagem dos subconjuntos por meio do processo produtivo. Riscos: redundância de informações risco de inconsistência aumento do esforço e do tempo de resposta das manutenções Sistema / componente de movimento SS Carro porta- Exemplo de uma estrutura resultante da concepção Fonte da figura: 5

6 Sistema / componente de movimento Exemplo da evolução da estrutura Sistema Exemplo de interface SS Carro porta- SS SS Carro porta- Sistema / componente Resultados do planejamento de processo: dois níveis de planejamento SS Carro porta- de movimento SS : plano de processo de fabricação Plano Macro Cabeçalho Seq Máq Descrição Tempos para cada operação Detalhamento de operação Folha de instruções Plano de inspeção Montagem de l Necessidade de dispositivo!!!! Ilustração de operação Programa CN Fotos e filmes de processo... e outros... Sistema / componente Detalhamentos do plano de processo Sistema / componente Detalhamentos do plano de processo de movimento de movimento SS Carro porta- SS PPM? Dispositivo de fixação : plano de processo de fabricação PPM: plano de processo de montagem SS Carro porta- SS PPM : plano de processo de fabricação PPM: plano de processo de montagem 6

7 Tópicos Modelagem Funcional BOM (Bill of Materials) Indicações Indicações Leituras: Rozenfeld, 2006: pg. 237 (modelagem funcional) pg