Universidade de Caxias do Sul Núcleo de Pesquisa em Projeto e Fabricação em Engenharia

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1 6º CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA DE FABRICAÇÃO 6 th BRAZILIAN CONFERENCE ON MANUFACTURING ENGINEERING 11 a 15 de abril de 2011 Caxias do Sul RS - Brasil April 11 th to 15 th, 2011 Caxias do Sul RS Brazil ANÁLISE E DEFINIÇÃO DOS PARÂMETROS PRODUTIVOS PARA ESTRUTURAÇÃO DE UM SISTEMA DE PROGRAMAÇÃO E SEQUENCIAMENTO DA PRODUÇÃO EM UMA EMPRESA DE PINTURA AUTOMOTIVA Diego Pasinato, diegopasinato@yahoo.com.br 1 Joanir Luís Kalnin, jlkalnin@ucs.br 2 Carlos Alberto Costa, cacosta@ucs.br 2 Sandro Rogério dos Santos, srsantos@ucs.br 2 Hugo Andre Klauck, haklauck@ucs.br 2 Leandro Luis Corso, llcorso@ucs.br 2 1 Endosul Pinturas Automotivas Ltda. 2 Universidade de Caxias do Sul Núcleo de Pesquisa em Projeto e Fabricação em Engenharia Resumo: O presente trabalho tem como foco o levantamento dos parâmetros para estruturação de um sistema de planejamento e sequenciamento da produção em uma empresa de pintura automotiva, a qual possui um sistema produtivo do tipo flow-shop. A empresa possui os processos de jateamento, pintura por eletrodeposição (e-coat) e pintura acabamento (top-coat) pó poliéster e líquida poliuretânica. As interações entre centros de trabalho, considerando que o processo possui características stop-and-go dificultando a programação da produção foi o grande alavancador para realização da análise e definição de parâmetros relacionados ao sistema produtivo. A proposta está embasada nas necessidades e diretrizes da empresa, utilizando-se de conceitos e ferramentas presentes no seu cotidiano. Buscou-se uma solução através de uma metodologia heurística, considerando o conhecimento de pessoas que atuam diariamente no sistema produtivo e literatura especializada sobre o tema apresentado, resultando em um sistema de planejamento dinâmico e funcional. A definição dos parâmetros produtivos gerou para a empresa melhor utilização dos recursos produtivos, redução no led-time de processamento, redução de estoques em espera e em processamento e controle efetivo das programações geradas para atender à demanda solicitada pelo cliente. Palavras-chave: Planejamento, Programação e Controle da Produção, Sequenciamento, Parâmetros Produtivos 1. INTRODUÇÃO Este trabalho aborda o planejamento, programação e controle da produção em uma empresa de pintura automotiva, dedicada ao tratamento superficial em chassis e peças de implementos rodoviários, com um sistema do tipo flow-shop 1 com característica stop-and-go 2. A constante busca pelo planejamento ideal da produção, equilibrando demanda e capacidade produtiva é uma atividade complexa nas empresas, dada a diversidade de variáveis existentes nos processos e suas restrições, além da variedade de alternativas e dos imprevistos cotidianos. Visto a necessidade das empresas em cumprir prazos pré-estabelecidos com seus clientes, aliado ao melhor aproveitamento de seus recursos, um sistema de Planejamento, Programação e Controle da Produção (PPCP) torna-se vital para o sucesso das organizações, independentemente do volume produtivo. Isso é ainda mais relevante para empresas que se situam dentro de uma cadeia produtiva onde estão presentes companhias com conceitos de mínimo estoque em processo e máximo nivelamento da produção (TUBINO, 1999). As empresas, prestadoras de serviços e fabricantes de produtos, necessitam de dinamismo e flexibilidade para absorver as variações de produção impostas pelo mercado. Assim sendo, a utilização de sistemas de capacidade finita, ou sistemas de planejamento fino, também conhecidos como Advanced Planning Systems (APS) vem aumentando significativamente. Isso se deve também ao desenvolvimento da informática e este tipo de sistema considera para o planejamento as restrições do sistema produtivo, observando as regras de sequenciamento, modelos matemáticos, 1 Flow um ambiente caracterizado por permitir diferentes fluxos das ordens entre as máquinas em operações estritamente ordenadas, tendo todos os movimentos uma direção uniforme. É um caso particular de job-shop. (PACHECO e SANTORO, 1999, p. 2) 2 Stop-and-go é uma característica do processo da empresa, onde o lote (item(ns) no fluxo) passa por uma etapa e param, seguem para a próxima e novamente param, sem continuidade, como uma monovia ou correia transportadora. É um estilo de processamento do job-shop com base no modelo start and stop. Associação Brasileira de Engenharia e Ciências Mecânicas 2011

2 algoritmos genéricos, entre outros (HEIZER & RENDER, 2001). Diante deste contexto é indispensável à definição dos parâmetros para estruturar o planejamento da produção de peças e chassis, customizado para o processo da empresa em questão, de modo que otimize a utilização dos recursos e da capacidade instalada da planta e torne o sistema mais ágil e confiável. Assim, este trabalho tem como objetivo analisar e definir os parâmetros de produção para estruturação de um sistema de programação e sequenciamento da produção de chassis e peças em uma empresa de pintura do setor metalmecânico. O método de pesquisa utilizado é qualitativo, procedimento técnico o estudo de caso associado a uma pesquisa-ação que segundo Lindgren et al. (2004) caracteriza-se como sendo um método intervencionista que permite o pesquisador testar hipóteses sobre o fenômeno de interesse implementando e acessando as mudanças no cenário real. O trabalho que tem como referência os conceitos da literatura atual sobre o tema foi proposto e aplicado na empresa por um grupo de pessoas que continha um gerente industrial e dois Engenheiros de Produção. 2. REVISÃO DA LITERATURA 2.1 Planejamento, Programação e Controle da Produção O PPCP é responsável pela estratégia de produção referente à quantidade e ordenação na qual os itens devem ser produzidos. Devem-se considerar diversas variáveis e limitações que a empresa possui em sua característica de manufatura para obter um plano produtivo consistente. De acordo com Pereira e Erdmann (1998, p.2) PPCP é um sistema de informações que gerencia a produção do ponto de vista das quantidades a serem elaboradas, de cada tipo de bem ou serviço e o tempo necessário para sua execução. Os sistemas de PPCP para Pedroso e Corrêa (1996, p. 61 e 62), devem apoiar as decisões de o que, quanto, quando e onde produzir e o quê, quanto e quando comprar. Estas decisões definem quatro determinantes do desempenho destes sistemas: a) os níveis, em volume e mix, de estoques de matérias-primas, produtos em processo e produtos acabados; b) os níveis de utilização e de variação da capacidade produtiva (e, consequentemente, os custos financeiros e organizacionais decorrentes de ociosidade, hora extra, emissão, contratação, subcontratação e outros); c) o nível de atendimento à demanda dos clientes, considerando a disponibilidade dos produtos em termos de quantidades e prazos de entrega; d) a competência quanto à reprogramação da produção, abordando a forma como a empresa reage às mudanças não previstas nos seus recursos de produção e na demanda dos clientes. Erdmann (2000, p. 106) sintetiza da seguinte maneira as etapas: a) definir as quantidades a serem produzidas; b) calcular as quantidades e as datas em que os materiais serão necessários; c) determinar os horários em que cada etapa deverá acontecer e as respectivas capacidades demandadas, ajustando carga e capacidade entre si; d) emitir/liberar/sequênciar/destinar as ordens; e) controlar a produção. Segundo Soares (2008), a análise da programação de operações visa definir uma ordem de execução das tarefas de maneira a maximizar a taxa de produção e minimizar o tempo total de processamento. Para Corrêa e Corrêa (2005), o processo de planejamento é continuado e dinâmico, e se dá da seguinte forma: a) passo 1: levantamento da situação presente; b) passo 2: desenvolvimento e reconhecimento da visão de futuro; c) passo 3: tratamento conjunto da situação presente e da visão de futuro por alguma lógica que transforme os dados coletados sobre presente e a visão de futuro em informações que passam a ser disponibilizadas numa forma útil para a tomada de decisão gerencial; d) passo 4: tomada de decisão gerencial; e) passo 5: execução do plano. Decorrente um período em que efetivamente as diversas decisões vão tomando efeito; f) passo 6: o tempo vai decorrendo até que chega determinado momento em que é mais prudente tirar outra fotografia da situação presente e redisparar o processo. Esse é o momento de voltar ciclicamente ao passo 1, que, às vezes, é chamado de ciclo de replanejamento. A empresa em estudo trabalha através da técnica da carga para programação da produção, pois é um processo

3 terceirizado de seus clientes. Assim sendo, o equipamento está disponível para atendimento das demandas dos clientes e quanto maior a carga mais vantagem para a empresa. Segundo Erdmann (2000), tal técnica consiste em ocupar os recursos envolvidos até o esgotamento do tempo disponível, usando algum instrumento como a ficha de carga ou um gráfico de Gantt. A preocupação, neste caso, está em utilizar, de forma integral, ou mais intensamente possível, os recursos disponíveis. 2.2 Hierarquia do PCP A hierarquia de planejamento da produção deve considerar decisões em vários níveis, tanto de longo quanto de curto prazo. Fandel, François e Gubitz (1994) apresentam um modelo onde o PCP é constituído por um grupo de funções hierarquicamente estruturadas, divididas em duas áreas: a programação e o controle. A programação compreende vários passos (funções, atividades), que vão desde o planejamento das necessidades primárias dos itens finais (também chamado de programa-mestre de produção) até o programa detalhado de produção. O planejamento agregado, o planejamento do produto e do processo, e a previsão de demanda, segundo esta concepção, são atividades que antecedem a programação, que estaria voltada para as atividades diárias, isto é, focada no curto prazo. A programação, segundo Erdmann (1998, p.17) utiliza-se do planejamento como orientação para suas ações e como fonte de dados. Decisões maiores vão hierarquicamente restringindo as decisões menores e devem ser respeitadas para que haja coerência entre os níveis de planejamento. O Quadro 1 apresenta as características dos três níveis de decisão nos sistemas de planejamento da produção. Quadro 1 Cadeia Hierárquica dos níveis de decisão Fonte: Silva Filho (2000, p. 250) Por tratar-se de um processo em meio ao fluxo produtivo dos clientes, a programação da produção na empresa em estudo tem seu foco no nível mais baixo da hierarquia. O processamento dos itens está vinculado a uma programação de nível operacional, sendo de curto prazo focado no sequenciamento e expedição dos itens processados. A programação da produção compõe o nível mais baixo na hierarquia de um sistema de planejamento da produção, conforme Gelders et al. (1981). No primeiro nível dessa hierarquia é determinado, com base nas decisões agregadas sobre produção e capacidade, o programa de produção. O resultado é chamado de programa mestre. Uma vez fixado o programa mestre, atinge-se o segundo nível da hierarquia, onde são determinadas as quantidades a serem produzidas (ou compradas) dos diferentes componentes. Definidas as quantidades bem como as datas de entrega dos diferentes componentes, alcança-se o terceiro e último nível, onde os programas de produção e as alocações dos recursos necessários são elaborados. 2.3 Planejamento Mestre de Produção O Planejamento Mestre da Produção (PMP) é gerado a partir do plano agregado de produção, desagregando-o em produtos acabados, este guiará as ações do sistema de manufatura no curto prazo, estabelecendo quando e em que quantidade cada produto deverá ser produzido dentro de um certo horizonte de planejamento. Este horizonte de planejamento pode variar de 4 a 12 meses, sendo que quanto menor for o horizonte de tempo maior será a acuracidade do PMP.

4 Para Corrêa e Corrêa (2005, p. 342) o PMP (ou, em literatura de língua inglesa, Master Production Schedule, MPS) coordena a demanda do mercado com os recursos internos da empresa de forma a programar as taxas adequadas de produção de produtos finais, principalmente aqueles que têm sua demanda independente. Estas informações são importantes para as empresas terceirizadas, pois suas ações e programações no horizonte de planejamento servirão para adequar seus recursos com base no PMP dos clientes. 2.4 Sequenciamento Para as empresas dos mais variados ramos, importante não são somente as quantidades de bens que devem ser produzidos, mas também a sequência na qual deve seguir, obedecendo à estrutura do produto, tempos de processamento e os recursos utilizados. Tubino (1997) divide as regras de sequenciamento em: estáticas e dinâmicas, locais e globais, de prioridade simples e combinação de prioridades simples, com índices ponderados e regras heurísticas sofisticadas. A existência de gargalos no sistema, a análise de carregamento antecipado e a utilização de rotas alternativas, são pontos considerados nas regras heurísticas mais sofisticadas. Conforme Heizer e Render (2001, p. 432), a programação fornece uma base para alocação de tarefas a centros de trabalho. A alocação de carga é uma técnica de controle da capacidade que ressalta a sobrecarga e as ociosidades, e o sequenciamento especifica a ordem em que às tarefas devem ser executadas em cada centro de trabalho. Empresas que realizam ou prestam serviço, agregando valor ao produto de seu cliente, podem ser vistas como centros de trabalho. As operações realizadas pela empresa no produto do cliente também deve considerar sequenciamento, seja pelo modelo adotado ou pela necessidade do cliente. A atividade de programação determina o prazo das atividades a serem cumpridas, ocorrendo em várias fases das atividades de planejamento da produção. De posse de informações tais como: disponibilidade de equipamentos, matérias-primas, operários, processo de produção, tempos de processamento, prazos e prioridade das ordens de fabricação; as ordens de fabricação poderão ser distribuídas aos centros produtivos onde será iniciada a execução do PMP. Segundo Martins (1993) os objetivos da programação e sequenciamento da produção são: a) aumentar a utilização dos recursos; b) reduzir o estoque em processo; c) reduzir os atrasos no término dos trabalhos. Empresas usualmente enfrentam problemas relacionados à programação e sequenciamento, considerando reprogramações, incertezas de pedidos, cancelamentos, adiantamentos, manutenções não programadas, obsolescência, entre outros fatores. Landmann (2005) afirma que tais instabilidades são relacionadas às características do sistema produtivo com o qual se está trabalhando. Como, por exemplo, em sistemas contínuos as opções de produtos e processos são muito limitadas, sendo que a programação necessita somente definir os volumes nos quais os itens devem ser manufaturados. Por outro lado, em sistemas que tem seu processo por projetos, toda a sequência de ordens de produção normalmente deve ser refeita, alterando prioridades e ordens já emitidas. Tubino (1997, p.155) observa ainda que as regras de sequenciamento são heurísticas utilizadas para priorizar ordens e selecionar recursos. Embora haja soluções e regras matemáticas para otimizar o problema do sequenciamento, na prática as empresas preferem trabalhar com soluções simplificadas, pois frequentemente a dinâmica do ambiente dificulta o uso de modelos matemáticos, devido a sua variabilidade constante. As regras heurísticas de sequenciamento, embora não garantam uma solução ótima, procuram chegar a uma solução boa e rápida em relação aos objetivos pretendidos. Muitas vezes a sequência é determinada pelo próprio cliente, conforme sua necessidade e demanda. Determinar o sequencimento ideal, de modo a otimizar a utilização dos recursos é uma tarefa muitas vezes complexa e que deve considerar diversos aspectos não tangíveis para criar modelos ótimos de produção. 3 PLANEJAMENTO E CONTROLE DA PRODUÇÃO DA EMPRESA SITUAÇÃO ATUAL A empresa estudada possui um sistema de controle de entradas e saídas de itens (follow-up), onde é possível visualizar a existência de saldo, e assim programar quais peças serão processadas e suas devidas quantidades. Neste sistema existem cadastros dos itens que possuem movimentação ativa, com dados como código, descrição, classificação fiscal, área de pintura do item, peso e preço para faturamento. Após o recebimento das peças ou chassis ser realizado, o saldo dos itens é gerado no sistema de follow-up, possibilitando a realização da programação da produção. Entretanto, a falta de confiabilidade do sistema existente obriga os programadores da produção a conferir o saldo físico, por meio de contagem visual, de todas as peças em espera, as peças em processo e peças prontas aguardando a expedição.

5 As informações de produção não são gerenciáveis, sendo que se alguma informação de produção for necessária é preciso buscá-la na planta no piso da fábrica, não havendo um sistema de credibilidade para visualização. Os itens depois de carregados no sistema produtivo (jobs) perdem sua rastreabilidade, pois não há uma sistemática que possibilite a visualização da posição de dado item em meio ao seu processo. De forma manual é feita a rastreabilidade de projetos de chassi, ligando o número do projeto do cliente ao job carregado. Mensalmente os clientes da empresa enviam a previsão de demanda para o mês seguinte. Estas informações possibilitam a elaboração de um modelo de planejamento por meio de metas produtivas para cada dia de trabalho. Quando a demanda é estável, é possível atender os volumes solicitados sem maiores complicações, pois a estratégia de produção é montada de uma única vez no início de cada mês e assim se buscam formas de atender tal demanda, estimando-se a quantidade que deve ser produzida diariamente para atendimento. Desta forma percebe-se que a programação é focada na ação, não no produto. As quantidades são programadas levando em consideração a quantidade de dispositivos disponíveis para processamento, dimensionados com base na demanda informada previamente pelos clientes. Porém, não há um controle efetivo dos dispositivos existentes e utilizados. Por exemplo, o mesmo dispositivo pode ser utilizado para três diferentes modelos de peças, mas é possível programar a produção para pintura dos três modelos ao mesmo tempo sem considerar que os dispositivos existentes sejam suficientes para processamento de todas as peças. Isso, muitas vezes, gera inconsistência das programações realizadas, pois não há exatidão na quantidade e informações dos dispositivos disponíveis, nem onde podem ser utilizados. A base ideal de programação de itens seria seguir o PEPS (primeiro a entrar, primeiro a sair), porém há diversos fatores que colaboram para o não cumprimento consistente deste modelo de sequenciamento. O grande complicador para a programação é no que diz respeito a itens sem demanda fixa, onde não há previsão de chegada e o atendimento do lead-time acordado junto aos clientes, normalmente de 48 horas de processamento que deve ser cumprido. Porém, em alguns casos o cliente envia a proporção de cobertura de, por exemplo, 5 dias daquela demanda informada, o que impossibilita o seguimento do PEPS e o cumprimento do lead-time esperado pelos clientes. Há também de considerar que todos os itens pintados na empresa passam pelo processo de e-coat, sendo que a grande maioria é seguida pelo processo top-coat. Assim, é de extrema importância que a capacidade de pintura das linhas de acabamento suportem a quantidade de itens pintados pelo e-coat, caso contrário haverá um gargalo produtivo na pintura acabamento. Entretanto, não há nenhum tipo de controle, análise realizada ou sistema que garanta que isso não ocorrerá. Outro fator a ser considerado é o acabamento do item pintado com relação a sua cor. A cada troca de cor se faz necessária a realização de setup. O setup das cabines de pintura líquida é relativamente rápido (aproximadamente 10 minutos) e são inúmeros ao longo do dia, porém o setup na cabine de pintura pó é extenso, levando em torno de 90 minutos cada. Em chassis a cor pintada no acabamento a pó é sempre preta, então não há necessidade de realização de setups. Na cabine pó de peças e componentes há a possibilidade de pintura de preto e branco, sendo que a realização de diversos setups diários tornaria inviável o processamento das duas cores na cabine. Sendo assim, é necessário considerar também a cor de acabamento no momento da programação da produção, realizando o planejamento do fim ao início do processo, evitando acúmulos e gargalos produtivos. Assim, a programação de itens demonstra-se frágil para possibilitar planejamentos dinâmicos e coerentes com a capacidade e necessidade produtiva da empresa. A busca contínua pelo equilíbrio entre demanda e capacidade, balanceando as quantidades que devem ser produzidas, e a melhor sequência de tal produção foram os pontos-chave para desenvolvimento deste trabalho. No modelo atual de atividades da empresa, a programação é feita em planilhas no Microsoft Excel, disponibilizando a informação para os funcionários responsáveis pelo cumprimento da programação em folhas impressas no posto de trabalho, necessitando ainda de uma pessoa em tempo integral no chão-de-fábrica conferindo e controlando o cumprimento das programações geradas, verificando itens em processo e anotando tudo em planilhas de controle manual, sem informações confiáveis, precisas e em tempo hábil. Porém, muitas vezes não são considerados aspectos como tempos de processamento (jateamento, estufagem, etc.), interações entre as etapas do processo, disponibilidade de equipamento, horários de setup, dentre outros fatores que influenciam no sucesso e bom andamento da produção diária. As programações geralmente são feitas por turno de trabalho. O programador, com base no saldo disponível, programa o que será produzido no próximo turno, desconsiderando diversos aspectos que podem influenciar positiva ou negativamente a programação gerada. Em resumo, o método de planejamento da produção atual somente informa o que deve ser processado, porém são importantes também as informações quanto, como, e quando determinado item será produzido. Conforme Pedroso e Corrêa (1996) há alguns determinantes para o bom desempenho do PCP, sendo os níveis de itens em estoque, os níveis de utilização e de variação da capacidade, o nível de atendimento à demanda dos clientes e a

6 competência quanto à reprogramação da produção. Assim, por meio dos índices citados, percebe-se que a programação da produção da empresa necessita de algumas melhorias e a utilização de ferramentas mais confiáveis e seguras quanto a informações de planejamento, sequenciamento, programação e controle da produção. 3.1 Proposta do trabalho de intervenção O planejamento e programação da produção nada mais é que um sistema de informações que gerencia as ações e tarefas realizadas no meio produtivo. Para tanto, um sistema de PCP consistente necessita de informações confiáveis e para possibilitar o andamento das atividades do PCP é preciso um sistema compatível com as necessidades da empresa. Sendo assim, informações relevantes à programação da produção devem ser precisas e suficientes para garantir programações eficientes. Assim, o foco deste trabalho é no planejamento operacional, de curto prazo, segundo o conceito de hierarquia de PPCP. No ambiente de trabalho da empresa, conforme a velocidade de resposta estabelecida e demandada, a programação da produção deve ser realizada praticamente em tempo real. Portanto, a sistemática de programação deve ser dinâmica e flexível o suficiente para reprogramações rápidas. Tendo em vista as dificuldades da empresa em planejar a produção de maneira a otimizar a utilização dos recursos respeitando, concomitantemente, o lead time de processamento, é proposto um levantamento dos parâmetros que envolvem o processo produtivo e a elaboração de uma sistemática de PCP baseada nas heurísticas de programação da produção. A seguir busca-se descrever as fases que foram propostas para realização do trabalho. 3.2 Identificação dos parâmetros produtivos envolvidos Conforme proposta do trabalho, os parâmetros produtivos envolvidos com o sistema de produção da empresa devem ser definidos para que posteriormente o modelo de planejamento seja elaborado. Com colaboração de pessoaschave da empresa foram levantados quais os parâmetros envolvidos para estruturação de uma sistemática de PCP robusto que auxilie a tomada de decisão no momento do planejamento. Como os itens são carregados em gancheiras e as gancheiras nos jobs, e que os jobs são as unidades de possibilidade de planejamento da produção da empresa, são relacionados os parâmetros necessários para que as informações direcionem da melhor maneira as possibilidades de programação. Cada item pintado pela empresa necessita ter vinculado ao seu código algumas informações básicas para que o PCP possa transformar tais informações em necessidade de equipamento e dispositivos e realizar estudos de capacidade da planta. Aqui são apresentados apenas os parâmetros base levantados. Foram levantadas as informações pertinentes para o PCP, sendo: a) tipo de processo (jato, e-coat, top-coat líquida ou pó, etc.); b) cor de acabamento; c) família de processamento; d) unidade de processamento (UP) e) dispositivo (gancheira) utilizada; f) fator de gargalo. Além destas informações vinculadas aos itens, levantou-se as informações de médio prazo, que são utilizadas para o planejamento tático da produção, possibilitando o estudo de capacidade para um certo período de tempo, por exemplo, um dado mês. As informações são as seguintes: g) horário de carregamento (carta de setup); h) demanda média geral (m²); i) fator de aproveitamento (FA); j) restrições e takt-time. Também para os chassis foram levantadas algumas informações adicionais que auxiliam na atribuição do fator de gargalo, sendo: tipo de chassi (bi-trem, graneleiro, etc.), tipo de assoalho (chapa, madeira, compensado) e necessidade de mascaramento no processo. 3.3 Fases do desenvolvimento As fases que envolvem do desenvolvimento do trabalho foram definidas com base nas necessidades do sistema requerido. O desenvolvimento do trabalho foi dividido em quatro fases: abordagem dos parâmetros produtivos; levantamento

7 das informações macro de médio prazo; feedback do fluxo e sequenciamento; e, modelamento do sistema de PCP e sequenciamento. A Figura 1 apresenta o diagrama de fluxo do trabalho proposto. A primeira fase apresentada é a principal em termos de resultado, pois é a partir das etapas dessa fase que o sistema proposto começa a tomar forma, sendo também as principais informações para obter-se um sistema consistente, sabendo que obtendo as entradas confiáveis, as saídas também serão. Figura 1 Fluxograma das etapas de desenvolvimento do trabalho A fase I consiste em definir e levantar as principais informações ligadas a cada item pintado pela empresa, vinculando tais informações como parâmetros produtivos para o planejamento da produção. A fase II envolve o levantamento de informações táticas que direcionaram as ações do planejamento da produção, como definição de quantidades de jobs necessários para dado cliente ou família que definem as necessidades de médio prazo. Na fase III são estruturadas a utilização de duas ferramentas, simulação computacional e mapa da situação atual, de auxílio ao planejador para a tomada de decisão de sequenciamento, com base nas informações presentes e saldo. A fase IV é a fase de consolidação dos parâmetros levantados e estruturação dos parâmetros que serão utilizados no software de PCP baseado nas necessidades para o gerenciamento da produção. 4 ANÁLISE DOS RESULTADOS OBTIDOS Com o desenvolvimento deste trabalho foi possível visualizar um avanço significativo na maneira de programar e controlar a produção e os aspectos que a envolvem no ambiente da empresa. Tendo em vista que a empresa estudada está em meio à cadeia produtiva do setor automotivo, a dinâmica de resposta para atendimento deve ser altíssima. Como prestadora de serviços para grandes empresas fabricantes e montadoras de produtos, a empresa se encontra como mais uma etapa em meio ao processo produtivo dos clientes. Por isso, diversos fatores devem ser considerados para realizar uma programação para a produção que satisfaça as necessidades dos clientes e não prejudique o fluxo em geral. Em seu início de operação, em janeiro de 2009, a unidade não continha nenhum tipo de ferramenta ou metodologia para auxiliar nas programações de produção. Conforme Macheline (1994), o PCP deve fazer planos para orientar a

8 produção e servir de guia para seu controle. Segundo esta visão, a empresa não continha nenhum parâmetro para realizar tal atividade e possibilitar ao PCP realizar esta tarefa. Com base na necessidade de atribuição e levantamento das unidades de produção e processamento, foi possível realizar a análise e definição dos parâmetros produtivos para propor um sistema condizente com a realidade da empresa. A dificuldade de programação da produção foi bastante reduzida com a identificação dos parâmetros que envolvem a pintura dos itens. A questão agora está mais relacionada com o controle do que o próprio planejamento e programação. Pedroso e Corrêa (1996) definem algumas determinantes de desempenho para verificar se o processo de PCP está cumprindo com seu objetivo, como: níveis de volume de estoque (no caso da empresa estudada de produtos em espera e produtos em processo); utilização de equipamentos; nível de atendimento à demanda dos clientes, considerando a disponibilidade; e, a competência quanto a reprogramações. Considerando esses quatro pontos levantados, era visível que a empresa não possuía nenhum tipo de controle e análise quanto à programação da produção. Isso era mais evidente por tratar-se de uma unidade em início de operação. Os níveis de estoque de produtos em processo e em espera de processo eram altos, não havia definição quanto às cargas realizadas, diversos setups (em torno de 5 por dia na cabine de pintura pó, sendo este o mais crítico) sem a devida análise de impacto e dificuldade de atendimento às necessidades dos clientes, assim como não cumprimento dos prazos acordados e altos índices de reclamação dos clientes quanto a prazos de entrega. Muitos destes pontos ainda devem ser melhorados, porém a evolução comparada ao início do ano de 2009 é bastante significativa. Antes não era possível visualizar quanto determinada quantidade de variados itens ocuparia no sistema, assim como diversas perturbações devido ao não estabelecimento de horários de carregamento (por exemplo, peças brancas eram carregadas, em seguida pretas, após novamente brancas), conturbando e atrapalhando o fluxo em geral. Com base nas informações apresentadas, a possibilidade de analisar criticamente a decisão de programação pôde ser realizada, assim como dados para criar controles e indicadores de desempenho. Realizar esse estudo de análise e definição dos parâmetros teve ênfase também para avaliar as operações críticas em meio às etapas do processo produtivo e, desta forma, definir ações e melhorias. Pode-se citar como exemplos, a instalação de terminais de computadores em postos de trabalho operacionais, facilitando e agilizando o fluxo da informação; instalação de displays na fábrica que possibilitassem a visualização mais dinâmica do takt-time envolvido, dentre outros. Um computador foi instalado no posto de carregamento de chassis como teste para avaliar seu comportamento e verificar se atende às necessidades da empresa. A Figura 2 mostra o computador instalado no posto de carga de chassis, utilizado para apontamento e visualização da programação da produção. O computador instalado no posto de carregamento de chassis possibilitou, também, que arquivos, registros e instruções de trabalho pudessem ser acessados on-line, eliminando a utilização de papel e cópias físicas destes documentos. Além disso, desenhos e especificações de produtos podem ser visualizados no posto pelos funcionários. Figura 2 Computador no posto de trabalho Com o levantamento realizado, tendo em vista as informações definidas para verificar o fator de gargalo de chassis, um recurso gargalo pôde ser identificado: trata-se da Rotate Machine (equipamento utilizado para realizar o giro do chassi da posição horizontal para a vertical após o jateamento). Desta forma, uma sugestão surgida para melhor

9 controlar a etapa do processo foi a instalação de um display demonstrando os tempos do takt-time do chassi presente na operação e dos vindouros. A Figura 3 apresenta o display presente no posto de trabalho. Figura 3 Display utilizado no posto para controlar o takt-time As pessoas da equipe envolvida obtiveram grande crescimento e estavam comprometidas com o desenvolvimento de um sistema que traria diversos benefícios para a empresa. Um avanço perceptível com relação às pessoas foi quanto à mudança provocada na maneira de pensar e planejar, não havendo mais significativamente o sentimento de realizar o processo de qualquer maneira, mas sim em pensar, com base nas informações presentes, a melhor maneira de cumprir o acordado. Com o levantamento realizado dos parâmetros que envolvem o setor produtivo da empresa foi possível propor um sistema que atenda as necessidades de gerenciamento da empresa e do setor produtivo, pois o PCP é uma área de coordenação das ações produtivas no âmbito empresarial. Com o software que está sendo desenvolvido na empresa, diversas melhorias serão realizadas e novas necessidades visando melhores resultados serão levantadas. Ainda como oportunidade de melhoria do sistema proposto e de implantação do software, pode-se levantar como passos futuros: medição dos tempos envolvidos em todas as etapas do fluxo dos diversos modelos de chassi, desde as operações de soldagem, tempos envolvidos com as etapas da pintura (carregamento, giro, preparação, etc.) e montagem final na saída da linha do cliente, desta forma será possível avaliar em todo o sistema o balanceamento, tratando-se desta maneira de um processo do tipo linha; também no software que está sendo elaborado pode-se criar uma estrutura de programação baseado em simplex ou em algoritmos genéticos, que, vislumbrando a necessidade de programação da produção, pode retornar o sequenciamento mais otimizado em relação a fluxo e utilização dos recursos; utilização de gráficos de Gantt para avaliar o sequenciamento das operações em determinados postos; e possibilitar o planejamento de tintas baseado nas programações geradas, uma vez que poderá ser cadastrado junto aos itens o consumo médio de tinta líquida e, quando programado, realizar automaticamente a solicitação da tinta à Casa de Tintas. Ao final da realização do trabalho é possível perceber dois pilares abordados: de levantamento das informações de cadastramento dos itens, utilizados como entrada para o software (fase I), possibilitando vincular informações gerais e particulares de cada item processado pela empresa, a fim de parametrizar, dimensionar e limitar as possibilidades de carregamento no processo de pintura, servindo também para alicerçar o sistema e obter, assim, uma estrutura com dados suficientes para realizar as programações de curto prazo e gerenciamento das informações de itens pintados mais eficiente; e de estrutura macro do PCP, vistos nas fases II e III, é uma ideia mais ampla da maneira de planejar a produção da empresa, utilizando os dados como diretriz para realizar e embasar as programações de curto a serem realizadas e verificar a capacidade existente. Algumas considerações, focalizadas em alguns aspectos, podem ser descritas para melhor demonstrar o ganho da empresa com os parâmetros definidos (informações estimadas baseadas em registros informais apresentados, uma vez que controles efetivos não existiam): a) nível de travamento do sistema: o processo de pintura da empresa possui determinado número de posições de jobs no sistema. Quando todas as posições estão ocupadas e a saída de jobs está lenta, o sistema trava e permanece lento até que algumas posições estejam liberadas. Este fato era bastante frequente, umas vez que o sequenciamento era

10 realizado de maneira errada, prioridades atravessadas, alteração do FIFO (primeiro que entra, primeiro que sai) e desconsideração do fator de gargalo. Atualmente ocorre travamento no sistema devido a problemas de qualidade ou por ineficiência do cliente na retirada do chassi na linha de montagem, porém falhas na programação ocorrem com menor frequência; b) percentual de atraso: no início da operação estimava-se que 40% do material presente na empresa estava atrasado, ou seja, mais de 48 horas em posse da empresa após o envio por parte do cliente. Atualmente este número é de 10% em média, uma vez que certos dias há maior índice e em outros menores. Mas isto está muito mais relacionado ao envio por parte do cliente, tendo em vista que o envio não é uniforme e o nível de produção permanece o mesmo; c) ociosidade de equipamento devido às falhas na programação: estima-se que, no início do corrente ano, a utilização dos equipamentos era de 45% de sua capacidade nominal, sendo parte devido à falhas de programação por não considerar horários de carga e setup e não levar em conta gargalos gerados pelo sequenciamento errôneo, atualmente melhor visualizados com o fator de gargalo. Outro aspecto relevante na utilização dos equipamentos foi baseando as cargas considerando o levantamento de dispositivos. As programações eram feitas de forma infinita, ou seja, considerava-se que havia dispositivos para toda a demanda necessária, sendo necessário, muitas vezes, fazer improvisos. Por meio do levantamento das gancheiras os carregamentos são limitados também pela disponibilidade de dispositivos. A utilização do equipamento está, hoje, na faixa de 75% aproximadamente, sendo que as melhorias devem ser realizadas no equipamento e na programação da linguagem do CLP; porém o ganho foi significativo observando os parâmetros levantados; d) lead-time médio de processamento de itens: para o caso do lead-time, considerando o tempo desde a entrada da peça na planta da empresa, até seu envio (considerando espera para processamento e esperas entre processos), reduziu em torno de 13%. Para as peças era visto casos que onde o lead-time era de apenas 14 horas, e em outros de 98 horas ou mais. Isso se devia pelo descontrole de entrada e gerenciamento eficaz. Atualmente observandose maior controle de entradas e saídas, baseado na demanda informada pelo cliente, o lead-time médio é de 44 horas para peças e 33 horas para chassis, e é mais uniforme, onde são poucos os casos onde há tamanha disparidade de tempos; e) níveis de estoque: tanto estoque em processo como em espera para processamento eram altos. Praticamente todas as posições de buffer no meio do processo produtivo estão ocupadas e trilhos transportadores cheios. Aproximadamente m² em espera para processamento (sendo que eram pintados aproximadamente m² por dia). Considerando que a demanda de pintura era baixa, por tratar-se do início da rampa de produção da empresa, os parâmetros para melhor controlar tiveram boa relevância neste fator. Atualmente as posições intermediárias (buffers) são utilizadas quando há necessidade de alterar o sequenciamento ou por algum incidente ocorrido. O estoque em espera para processamento atualmente é de aproximadamente m², com pintura de aproximadamente m² diários. No final do levantamento dos parâmetros produtivos foi possível constatar que o sistema de planejamento e sequenciamento da produção era viável e possível ser realizado considerando as diretrizes e atendendo as expectativas da empresa. 5. CONCLUSÕES Ao concluir a proposta de levantamento e definição dos parâmetros produtivos percebeu-se que o objetivo geral deste trabalho foi atingido com sucesso. Para possibilitar a programação e o sequenciamento da produção da empresa diversas análises foram necessárias, além da definição de quais informações deveriam ser ligadas aos itens para vincular isto às necessidades de dados para o sistema em geral. Como anteriormente citado, para analisar a carga de um centro de trabalho usual, basta levantar o tempo necessário para produção de um item e verificar quantos itens o centro tem condições de realizar. Diferente desta metodologia, várias informações para programar e sequenciar o processo produtivo são necessárias. Para facilitar esta visualização, um sistema computacional é proposto para compilar tais informações mais dinamicamente e com maior grau de confiabilidade, possibilitando também maior rapidez no acesso às informações e geração de relatórios para análises mais aprofundadas. Algumas dificuldades e resistências foram enfrentadas com relação à utilização desta ferramenta, uma vez que apenas uma estação de trabalho possui o software e que algumas particularidades presentes em certos momentos no chão-de-fábrica não são totalmente contempladas. Desta forma a validação da programação e sequenciamento estabelecido podem não ser os ideais, conforme proposta realizada. De um modo geral o trabalho trouxe diversos benefícios para o processo de programação da produção da empresa. Os níveis de conturbação, estoque em processo e atrasos de entrega foram bastante reduzidos. Alguns problemas ainda

11 ocorrem com relação à sincronização da caixa de carga e chassi. Baseado nas informações de cadastramento, principalmente na fase I, foi possível iniciar a estruturação do sistema computacional, que gerenciará todo o sistema produtivo da empresa, denominado SIGPAINT. É possível afirmar que os objetivos firmados no início deste desafio foram alcançados, mas foi apenas o passo inicial para estruturação de um sistema robusto de planejamento e sequenciamento da produção da empresa, que continuará a ser desenvolvido e melhorado. 6. REFERÊNCIAS CORRÊA, Henrique L.; CORRÊA, Carlos A. Administração da Produção e de Operações. São Paulo. Atlas, CORRÊA, Henrique L.; GIANESI, Irineu G. N.; CAON, Mauro. Planejamento, programação e controle da produção. MRPII/ERP. 4. ed. São Paulo: Atlas, ERDMANN, R. H. Administração da Produção: planejamento, programação e controle. Florianópolis: Papa Livro, FANDEL, G.; FRANÇOIS, P.; GUBITZ, K.-M. PPS-Systeme Grundlagen, Methoden, Software, Marktanalyse. Berlin: Springer-Verlag, GELDERS, L. F.; Van Wassenhove, L. N. Production planning: A review, European Journal of Operational Research, v. 7, 1981, p HEIZER, Jay e RENDER, Barry. Administração de operações. 5. ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, LANDMANN, R. Um modelo heurístico para programação da produção em fundições com utilização da lógica fuzzy. Tese de doutorado. Florianópolis, LINDGREN, R.; HENFRIDSSON, O.; SCHULTZE, U. Design Principles for Competence Management Systems: a Synthesis of an Action Research Study. MIS Quarterly, v.28, n.3, September, MACHLINE, Claude. Evolução da administração da produção no Brasil. Revista de Administração de Empresas, São Paulo, v 34, n. 3, p , mai./jun MARTINS, R. A. Flexibilidade e Integração no novo paradigma produtivo mundial: estudos de casos. Dissertação de Mestrado, EESC/USP, São Carlos,(137p.), PACHECO, Ricardo F. e SANTORO, Miguel C. Proposta de classificação hierarquizada dos modelos de solução para o problema de job shop scheduling. São Carlos. Gestão & Produção, v.6, n.1, p. 1-15, abr PEDROSO, Marcelo C. e CORRÊA, Henrique L. Sistemas de programação da produção com capacidade finita: uma decisão estratégica. Revista de Administração de Empresas, São Paulo, v 36, n. 4, p , out./nov./dez PEREIRA, Érica C.O. e ERDMANN, Rolf H. A evolução do planejamento e controle e o perfil do gerente da produção. In:XVIII ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO, ABEPRO, Niterói. Anais...Niterói, SILVA Filho, Oscar S. Estratégias seqüenciais subótimas para planejamento agregado da produção sob incertezas. São Carlos. Gestão & Produção, v.7, n.3, p , dez SOARES, B. B. Estruturação de um software para sequenciamento de produção em um sistema produtivo do tipo flow shop aliado à análise utilizando simulação computacional. Porto Alegre: Monografia de Especialização em Gestão da Produção apresentado ao Departamento de Engenharia de Produção e Transportes da Universidade Federal do Rio Grande do Sul UFRGS, TUBINO, Dalvio F. Manual de planejamento e controle da produção. São Paulo: Atlas, Sistemas de Produção: a produtividade no chão de fábrica. Porto Alegre: Bookman, 1999.

12 6º CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA DE FABRICAÇÃO 6 th BRAZILIAN CONFERENCE ON MANUFACTURING ENGINEERING 11 a 15 de abril de 2011 Caxias do Sul RS - Brasil April 11 th to 15 th, 2011 Caxias do Sul RS Brazil ANALYSIS AND DEFINITION OF PRODUCTIVE PARAMETERS FOR STRUCTURE OF A SYSTEM PROGRAMMING AND CONTROL OF PRODUCTION A COMPANY OF AUTOMOTIVE PAINT Diego Pasinato, diegopasinato@yahoo.com.br 1 Joanir Luís Kalnin, jlkalnin@ucs.br 2 Carlos Alberto Costa, cacosta@ucs.br 2 Sandro Rogério dos Santos, srsantos@ucs.br 2 Hugo Andre Klauck, haklauck@ucs.br 2 Leandro Luis Corso, llcorso@ucs.br 2 1 Endosul Paitings Automotive Ltda. 2 University of Caxias do Sul Center for Research in Engineering Desing and Manufacturing Abstract: This paper focuses on the definition of the parameters for structuring a system of planning and production scheduling in an automotive paint company, which has a production system of flow-shop. The company has the processes of blasting, painting by electrodeposition (e-coat) and paint finish (top coat) polyester powder and liquid polyurethane. The interactions between work centers, whereas the process has features stop-and-go, translated into difficulties in the production schedule was the great leverage to perform the analysis and definition of parameters related to the production system to further development of a planning system production and their sequencing, seeking help in the decision making of PCP. The proposal is based on the needs and company guidelines, using concepts and tools on their daily lives. We sought a solution through a heuristic methodology, considering the knowledge of people who work daily in production systems, and specialized literature on the topic presented, resulting in a dynamic planning system and functional. The definition of production parameters has yielded the company better use of resources, reduction in the lead-time processing, inventory reduction in waiting and processing and effective control of schedules to meet demand generated by the client requested. Keywords: Planning, Programming and Production Control, Scheduling, Production Parameters