ANÁLISE DOS SISTEMAS DE PROGRAMAÇÃO E CONTROLE DA PRODUÇÃO

Transcrição

1 ANÁLISE DOS SISTEMAS DE PROGRAMAÇÃO E CONTROLE DA PRODUÇÃO Clarissa Fullin Barco (UFSCar)cfbarco@hotmail.comFábio Barbin Villela (UFSCar)fbvillela@yahoo.com.br A inspiração para este estudo vem de uma necessidade inicial de melhorar o funcionamento do sistema de produção de uma empresa fornecedora de acessórios para a indústria automobilística. Durante um período de estágio, os autores se aproximaaram do funcionamento do setor de programação e controle da produção desta empresa e se depararam com problemas no funcionamento do seu sistema de produção.conforme observado na empresa, mais da metade das paradas na produção eram causadas pelo mau planejamento do setor de solda, onde utiliza-se um sistema híbrido de controle da produção. A forma como tal sistema opera gera custos adicionais o que, em última análise, reduz o lucro de tal empresa, pois proporciona altos estoques intermediários e desperdícios.esse artigo tem o objetivo de delinear as diferenças existentes entre os sistemas de produção empurrada e puxada. Aprofundar o conhecimento em sistemas híbridos de produção e os benefícios por eles gerados, analisando sob a óptica da empresa, as consequências que um sistema de produção não adequado às suas características produtivas podem gerar.além da revisão bibliográfica feita por meio de sites especializados, livros, revistas e artigos, utilizamos também as experiências oriundas do período de estágio para relatar as caracterícas que são expostas na terceira parte deste trabalho. Palavras-chaves: CONWIP

2 1. Introdução A inspiração para este estudo vem de uma necessidade inicial de melhorar o funcionamento do sistema de produção de uma empresa fornecedora de acessórios para a indústria automobilística. Durante um período de estágio, os autores se aproximaram do funcionamento do setor de programação e controle da produção desta empresa e se depararam com problemas no funcionamento do seu sistema de produção. Conforme observado na empresa, mais da metade das paradas na produção eram causadas pelo mau planejamento do setor de solda, onde utiliza-se um sistema híbrido de controle da produção. A forma como tal sistema opera gera custos adicionais o que, em última análise, reduz o lucro de tal empresa, pois proporciona altos estoques intermediários e desperdícios. Esse artigo tem o objetivo de delinear as diferenças existentes entre os sistemas de produção empurrada e puxada. Aprofundar o conhecimento em sistemas híbridos de produção e os benefícios por eles gerados, analisando sob a óptica da empresa, as consequências que um sistema de produção não adequado às suas características produtivas podem gerar. Além da revisão bibliográfica feita por meio de sites especializados, livros, revistas e artigos, utilizamos também as experiências oriundas do período de estágio para relatar as caracterícas que são expostas na terceira parte deste trabalho. 2. Revisão bibliográfica 2.1. Sistemas de controle da produção Definição Um sistema de controle da produção eficaz e eficiente deve ser capaz de produzir a quantidade certa, no tempo certo e a um custo competitivo. Estes sistemas são, geralmente, divididos em sistemas empurrado e puxado apesar de não haver um consenso sobre a definição destes termos na literatura (Spearman et al. 1990). Os próximos tópicos farão uma revisão bibliográfica sobre o funcionamento desses sistemas Sistemas empurrados Sistemas empurrados de produção são sistemas onde a produção é controlada por um sistema central de planejamento que considera previsões como futuras demandas (Gstettner e Kuhn 1996) ou ainda, segundo Spearman et al (1990), são sistemas onde as etapas da produção são programadas. De acordo com Huang et al (1998), em um sistema empurrado, uma operação anterior do processo de produção produz sua parte sem esperar a requisição da operação imediatamente posterior. Segundo Bonney et al (1999), citado por Fernandes e Filho (2007), o sistema empurra a produção quando o fluxo de materiais tem a mesma direção do fluxo de informação. Assim, apesar de diversos autores descreverem sistemas empurrados sob diferentes aspectos, Huang et al (1998) considera que os sistemas empurrados são, em geral, reconhecidos por operarem por lançamento de material no sistema. Ou seja, um sistema de produção empurrada opera lançando o material necessário para a primeira operação de acordo com a previsão de demanda. Em seguida, o produto semi-acabado é lançado para a próxima etapa sem que haja uma requisição por parte desta, isto é, os materiais são empurrados ao longo do processo produtivo. 2

3 Vários métodos tem sido propostos para a implementação dos sistemas de produção empurrada. Os métodos mais conhecidos para a implementação são os softwares MRP (Material Requirements Planning, ou cálculo das necessidades de materiais) e MRP II (Manufactoring Resources Planning, ou planejamento dos recursos de manufatura). Estes sistemas são os Sistemas de Administração da Produção (SAP) de grande porte que tiveram grande aceitação em várias empresas do mundo desde os anos 70 (CORRÊA & GIANESI, 1993). Os prinicipais objetivos dos sistemas de cálculo de necessidade (MRP) são permitir que os prazos de entrega dos pedidos dos clientes sejam cumpridos com a mínima formação de estoques, planejando as compras e a produção dos itens componentes para que ocorram apenas nos momentos e as quantidades necessárias (CORRÊA & GIANESI, 1993). A partir do resultado de um Programa Mestre de Produção (MPS), o MRP calcula, explodindo as necessidades de produtos em necessidades de compras e de produção de itens componentes, de forma a cumprir o plano mestre e, ao mesmo tempo, minimizar a formação de estoques (CORRÊA & GIANESI, 1993). Na evolução do MRP para o MRP II, houve um esforço necessário ligado à necessidade de informações adicionais na base de dados utilizada pelo MRP, pois este precisava apenas de informações sobre o item, estrutura de produtos e posição dos estoques ao longo do tempo. Assim, as novas informações necessárias referem-se a dados cadastrais sobre recursos produtivos da fábrica, sobre roteiro de produção (setores, máquinas, mão-de-obra e outros recursos necessários para a execução das diversas atividades realizadas durante o tempo de ressuprimento de cada item) assim como dados sobre o consumo dos diversos tipos de recursos na produção unitária de cada item. Segundo Adams e Cox (1985), um sistema MRP II é um sistema de planejamento, programação, e controle baseado em computador que fornece ferramenta administrativa para planejar e controlar suas atividades de fabricação e operações de apoio, obtendo um alto nível de serviços ao cliente enquanto reduz custos. O sistema MRP II é um sistema baseado no uso de softwares estruturados de forma modular. Os fornecedores desses softwares oferecerem, em seus produtos, diversos módulos que se encontram presentes na maioria dos pacotes. Os principais são: Módulo de planejamento da Produção (MPS), Módulo de cálculo de necessidade de Materiais (MRP), Módulo de cálculo de capacidade (CRP) e Módulo de controle de produção (SFC). Corrêa e Gianesi (1993) destacam que a implementação do sistema MRP II deve obedecer alguns aspectos para que seja bem sucedida: possuir uma clara definição dos objetivos do sistema e dos parâmetros que podem medir seu desempenho; um intenso programa de treinamento da mão-de-obra sobre os objetivos e funcionamento do sistema; possuir uma base de dados acurada e atualizada, com relação a estruturas de produtos, registros de estoques e lead times. 3

4 Sistemas puxados Os sistemas de controle de produção puxada autorizam a produção de determinado item em determinado instante ao invés de programar tal produção antecipadamente como acontece nos sistemas de produção empurrada. São sistemas de administração da produção que procuram ajustar a produção à demanda pelos produtos, isto é, algo será produzido, transportado ou comprado somente no momento exato em que for necessário e somente na quantidade exata que será utilizada. O mais conhecido desses sistemas é o Kanban, um sistema de controle da produção desenvolvido no Japão e que funciona entre estações de trabalho consecutivas. Sua principal função é regular os níveis de estoque, mantendo-os o mais baixo possível sem comprometer a produção. Quando o estoque intermediário da estação de trabalho seguinte está baixo, o Kanban permite que a produção se inicie na estação anterior. O Kanban é frequentemente confundido com o Just in Time (Spearman et al., 1990), o qual é toda uma filosofia de produção. Just in Time não prega somente redução de estoques, pois também abrange aspectos de administração de materiais, gestão da qualidade, arranjo físico, projeto do produto, organização do trabalho e gestão de recursos humanos (Corrêa & Gianesi, 1993), buscando, em última instância, a redução de desperdícios. Tal filosofia é o pilar do Lean Manufacturing (Produção Enxuta) ou Sistema Toyota de Produção, que surgiu no Japão após a Segunda Guerra Mundial em uma fábrica de carros da Toyota Motor Company. Existem, porém, outros sistemas de controle da produção dentro da filosofia JIT. Como sugere Spearman (1990), o CONWIP (Constant work in process) procura compartilhar os benefícios de redução de estoques com o Kanban e ainda ser aplicável a um maior número de ambientes produtivos. O CONWIP é uma estratégia de controle da produção que limita o número máximo de partes permitidas dentro de um sistema ao mesmo tempo (Bonvik, 1999). Cada container que transporta determinada quantidade de material a ser processada carrega consigo um cartão. O cartão é fixado ao container no início da linha quando a produção de determinado item é liberada, o mesmo passa por todos os estágios da produção até chegar ao estoque de produtos finais. Quando o item final é requisitado pelo cliente (externo ou interno) e é retirado do estoque, o cartão que o acompanha é removido e mandado de volta ao início do processo produtivo, onde aguarda para ser fixado em outro container (Spearman et al., 1990). Sendo assim, o cartão (fluxo de informação) percorre sentido contrário ao fluxo de materiais (FERNANDES & FILHO, 2007). O cartão que acompanha o item em todas suas etapas de produção compõe uma lista, conhecida como backlog list, a qual é responsável por determinar qual item tem prioridade de produção. Sua principal diferença para o Kanban está no fato da produção no sistema CONWIP ser empurrada entre estações de trabalho consecutivas, respeitando a regra FIFO (Spearman et al., 1990), enquanto no Kanban, a produção de determinado item é puxada diretamente pela estação de trabalho posterior. 4

5 Figura 1 - Sistema de controle da produção CONWIP. Fluxo de materiais mostrado em azul e fluxo de informação(cartão) mostrado em verde(bonvik, 1999) Sistemas Híbridos Sistemas híbridos são conhecidos por apresentarem características tanto de sistemas onde as decisões são baseadas no nível de estoque, ou seja quando a produção é puxada quanto de sistemas baseados na transformação das necessidades do MPS em necessidades de itens componentes, isto é, em sistemas onde a produção é empurrada (FERNANDES & FILHO, 2007). Fernandes e Filho (2007) citam sete tipos de sistemas híbridos, são eles: a) Sistema CONWIP H; b) Sistema Kanban H; c) Sistemas de controle MaxMin; d) Sistema DBR (Drum buffer rope); e) Sistema DEWIP ( Descentralized work in process); f) Sistema LOOR (Load oriented order release); g) Sistemas POLCA ( paired- cell overlappaing loops of cards with authorization) Para o escopo deste artigo, limitaremos a discussão sobre sistemas híbridos ao CONWIP H. Tal sistema é similar ao CONWIP descrito na sessão anterior. Segundo Fernandes e Filho (2007), a diferença fundamental entre os dois sistemas é como a lista de cartões é gerada. No CONWIP H, a lista de cartões é gerada a partir da explosão do programa mestre de produção (MPS), ou seja, as prioridades são ditadas pelo PCP e não pela regra do FIFO, como acontece no CONWIP. 3. Estudo de caso A empresa em questão atua no ramo automobilístico como fornecedora de bancos para montadoras de ônibus, máquinas agrícolas, caminhões e Kombi. Para a fabricação de seus produtos são necessários os processos de estamparia, solda, fosfatização, pintura para componentes metálicos; corte, costura e espuma para acabamento e montagem final. Cada processo possui um quadro de armazenamento dos cartões que auxiliam no planejamento da produção. Para o escopo deste artigo, analisaremos apenas os processos de fabricação dos itens metálicos, pois são os únicos que operam por meio de um sistema híbrido de produção. Para apresentarmos o funcionamento da empresa é necessário expor a existência de um almoxarifado que fornece componentes para estamparia, solda e pintura além de linha de montagem final e que estoca mais de três mil diferentes itens. O trajeto percorrido por esses itens dentro da planta pode ocorrer de diferentes maneiras: no trajeto mais usual, o item sai do almoxarifado, passa pela solda, pintura e finalmente chega a linha de montagem final; também notou-se a existência de trajetos onde os itens, antes de chegarem a linha de montagem final, saem direto do almoxarifado para a pintura ou então passam pela estamparia antes de chegarem na solda e pintura. 5

6 A programação da fábrica é responsabilidade do departamento de Programação e Controle da Produção (PCP), que por sua vez é subordinado ao departamento de Logística. Ela pode acontecer de duas maneiras: a) O PCP fornece, a partir de dados do MPS da empresa, requisições de materiais para serem separados pelo almoxarifado e que seguirão um dos trajetos citados anteriormente; b) O almoxarifado autoriza a separação dos itens que são controlados pelo acúmulo de cartões. Cada embalagem com itens a serem processados corresponde a um cartão, que é liberado no início da linha (ou seja, no almoxarifado) quando há necessidade de produção desses itens. Enquanto o item passa por cada processo (estamparia, solda, fosfato e pintura), o cartão o aguarda nos respectivos quadros. Ao final do processo de pintura, o item é armazenado no estoque de produtos pintados (denominado MON). Quando o item é requisitado pela linha de montagem final, cartão que o acompanha é removido e mandado de volta ao início do processo produtivo, onde aguarda para ser fixado em outra embalagem. Assim, a forma como a produção dos itens metálicos é programada aproxima o sistema de programação da fábrica do sistema CONWIP H descrito anteriormente. Porém, algumas ressalvas devem ser feitas: a) O MPS opera paralelamente aos cartões, inexistindo a comunicação necessária para que os dois sistemas trabalhem em conjunto; b) Existem problemas de disponibilidade das embalagens utilizadas para o transporte dos itens semi-acabados. Em alguns casos são insuficientes e, em outros, não tem dimensões necesárias para o transportes dos kits. Este fato impossibilita que grande parte do itens não seja programada e contralada por meio de cartões. c) A empresa enfrenta uma série de dificuldades com a disciplina dos funcionários, uma vez que os cartões nem sempre retornam ao primeiro processo produtivo após serem liberados. Também ocorre a perda de cartões durante o trajeto dos itens, o que dificulta o desempenho do processo. d) O almoxarifado não consegue assegurar, em muitos casos, a quantidade exata de material dentro das embalagens que alimentam a solda. Vários foram os problemas encontrados no funcionamento da programação, que podem ser separados em duas categorias. A primeira engloba problemas relacionados à cultura da empresa e a forma como os funcionários encaram os procedimentos padrões. A segunda trata de problemas relacionados às particularidades inerentes aos processos da empresa, que exigem dedicação na busca de ajustes que possibilitem a implantação das teorias que descrevem os sistemas de programação e controle da produção. Referências BONVIK, A. M.: How to control a lean manufactuing system. 1 de outubro de 1999.(Site visitado em 2 de maio de 2008). CORRÊA, H. L.; GIANESI, I. G. N.: Just in Time, MRP II e OPT Um enfoque estratégico. Ed. Atlas SA, São Paulo, FERNANDES, F. C. F.; FILHO, M. G.: Sistemas de coordenação de ordens: revisão, classificação, funcionamento e aplicabilidade. Revista Gestão & Produção, São Carlos. V.14, n.2, p , maio-ago,

7 HUANG, M.; WANG, C.; IP, W. H.: Simulation and comparative study of the CONWIP, Kanban and MRP production control systems in a cold rolling plant. Production Planning and Control. V.9, n.8, p , SPEARMAN, M. L.; WOODRUFF, D. L.; HOPP, W. J.: CONWIP: a pull alternative to Kanban. International Journal of Production Research. V.28, n.5, p , GSTETTNER, S., e KHUN, H.: Analysis of production controlsystems Kanban and CONWIP.International Journal of Production Research. V.34, p ,1996. BONNEY, M. C. et al. Are push and pull systems really so different? International journal of Production Economics. V.59, n.1, p.53-64,