PLANEJAMENTO E CONTROLE DA PRODUÇÃO

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1 UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO Faculdade de Tecnologia Departamento de Engenharia de Produção APOSTILA DA DISCIPLINA: PLANEJAMENTO E CONTROLE DA PRODUÇÃO (versão 2011/1) Prof. Henrique Martins Rocha

2 2 PLANEJAMENTO E CONTROLE DA PRODUÇÃO Programa da disciplina Ementa Planejamento. Programação e Controle da Produção nos Diversos Níveis. Previsão de Vendas. Modelos de Programação da Produção e Mão-de-obra. Controle de Estoques. Métodos Modernos de Gerenciamento da Produção. Distribuição da Carga Horária 4 horas/aula semanais (60 horas-aula semestrais) Objetivos Prover conhecimentos básicos necessários para a estruturação e gerenciamento do sistema de produção. Propiciar a análise de situações envolvendo problemas de gerenciamento de produção. Conteúdo programático 1. Introdução 1.1 Administração de Operações (definição) 1.2 Diferenças e semelhanças entre manufaturas e serviços 1.3 O rumo da gerência de operações 1.4 A gerência de operações e a organização 2. Gerenciamento dos processos e dos estoques 2.1 Gerenciamento de processos (definição) 2.2 Decisões no gerenciamento 2.3 Principais conceitos de estoques 2.4 Gerenciamento dos estoques 3. Sistemas de estoques demanda independente 3.1 Lote econômico de encomenda 3.2 Estoques de segurança 3.3 Sistemas de revisão contínua 3.4 Sistema de revisão periódica 4. Planejamento agregado, planos de produção e mão de obra 4.1 Introdução 4.2 Conceitos principais 4.3 O processo de planejamento 4.4 Ilustrações práticas 5. Programa mestre da produção 5.1 Programa mestre de produção (definição ) 5.2 O processo de programa - mestre da produção 5.3 Desenvolvimento de um programa mestre

3 3 5.4 Questões gerenciais na programação mestre 6. Sistemas de estoques com demanda dependente MRP 6.1 Introdução 6.2 Ilustrações práticas 6.3 Conceitos principais 7. Programação de mão-de-obra e operações 7.1 Programação de mão-de-obra 7.2 Programação de operações 7.3 Uma abordagem para programação de operações 8. Tópico especial 8.1 Sistemas de produção em grandes volumes: Just in time (JIT) e Kanban Metodologia Exposição verbal dos conceitos e debates (discussão dirigida), com troca de experiências entre os participantes. Exercícios para aplicação prática dos conceitos vistos, por meio de tarefas individuais e em grupo. Critério de Avaliação Prova individual, versando sobre itens 1 a 5 do conteúdo programático (peso 80%), bem como exercícios de fixação a serem feitos em sala de aula (peso 20%) comporão a N1. Trabalho em grupo, versando sobre demais itens do conteúdo (peso 80%) e exercícios de fixação em sala de aula (peso 20%) comporão a N2. Exame final na forma de prova individual, cobrindo todo o conteúdo da disciplina. Obs: as datas das avaliações serão informadas na primeira semana de aula. Bibliografia recomendada BUFFA, E. Modern Production/Operation Management. New York, USA: Jonh Wiley & Sons, CHASE, R. B,; JACOBS, R.; AQUILANO, N. J. Administração da produção para a vantagem competitiva. 10. ed. Porto Alegre: Bookman, CORRÊA, H. L.; CORRÊA, C. A., Administração da produção e operações: manufatura e serviços uma abordagem estratégica, 2. ed., São Paulo: Atlas, CORREA, H.L. et al. MRPII / ERP Conceitos, uso e implantação, São Paulo: Editora Atlas, DAVIS, M.M. et al. Fundamentos da administração da produção. 3. ed. Porto Alegre: Bookman, LAUGENI, F. P.; MARTINS, P. G. Administração de produção. 2. ed. São Paulo: Saraiva, MONKS, J. G. Administração da produção. São Paulo: McGraw Hill, MOREIRA, D. A. Administração da produção e operações, 2. ed. São Paulo: Cengage Learning, PAIVA, E. L.; CARVALHO JUNIOR, J. M.; FENSTERSEIFER, J. E. Estratégia de produção e de operações. Porto Alegre: Bookman, 2004.

4 4 RITZMAN, L. P.; KRAJEWSKI, L.J. Administração da produção e operações. 2. ed. São Paulo: Prentice Hall, SLACK, N.; CHAMBERS, S.; JOHNSTON, R. Administração da produção, 2. ed. São Paulo: Atlas, Currículo resumido do professor Henrique Martins Rocha é Doutor em Engenharia pela UNESP, com pós-doutorado na mesma instituição, Mestre em Sistemas de Gestão (UFF), Especialista em Gestão Empresarial (FGV) e em Finanças Corporativas (UFRRJ). Engenheiro Mecânico (UERJ) com aperfeiçoamento em Engineering Excellence pelo Rochester Institute of Technology, foi avaliador líder do PQRio. Sua experiência profissional de 27 anos na área industrial, em empresas como Xerox, White Martins, Flextronics, Remington, CBV e Siemens, inclui funções como gerente de Planejamento e Controle de Produção e Exportação, gerente de Customer Care, gerente de Produção, gerente de Programas (novos produtos), gerente de Design Center, engenheiro de Processos e Manufatura, etc. Participou da implementação de sistemas integrados de gestão, implantação, balanceamento e realocação de diversas linhas de produção, desenvolvimento de cadeias de suprimento, incluindo logística reversa, seleção de equipamentos, desenvolvimento de processos produtivos e de novos produtos, manutenção industrial, etc. Atuou por 5 anos nos USA e Canadá, integrando diversos times de desenvolvimento de produtos, desenvolvendo fornecedores e coordenando grupo multinacional de design. Atua há dez anos na área acadêmica, como professor, coordenador de cursos de graduação e pós-graduação e pesquisador. Possui dezenas de publicações científicas: artigos em periódicos e anais de eventos científicos e capítulos de livros. Endereço para acessar CV Lattes:

5 5 1. INTRODUÇÃO A presente apostila se presta a servir de fonte inicial de esclarecimento e orientação sobre o conteúdo da disciplina Planejamento e Controle da Produção (PCP), não devendo, no entanto, ser considerada a única fonte de informação e estudo. O aprofundamento conceitual, bem como aplicações práticas, devem ser consultados nas obras indicadas na Bibliografia da disciplina. 1.1 ADMINISTRAÇÃO DE OPERAÇÕES (definição) A Administração da Produção ou Administração de operações é a função administrativa responsável pelo estudo e pelo desenvolvimento de técnicas de gestão da produção de bens e serviços. Segundo Slack (1996, p.34) a produção é a função central das organizações já que é aquela que vai se incumbir de alcançar o objetivo principal da empresa, ou seja, sua razão de existir. A função produção se preocupa principalmente com os seguintes assuntos: Estratégia de produção: as diversas formas de organizar a produção para atender a demanda e ser competitivo. Projeto de produtos e serviços: criação e melhora de produtos e serviços. Sistemas de produção: arranjo físico e fluxos produtivos. Arranjos produtivos: produção artesanal, produção em massa e produção enxuta. Ergonomia Estudo de tempos e movimentos Planejamento da produção: planejamento de capacidade, agregado, plano mestre de produção e sequenciamento. Planejamento e controle de projetos. FORNECEDOR COMPRAS FABRICAÇÃO Fluxo de materiais e valor agregado Fluxo de informações sobre necessidades DISTRIBUIÇÃO Operações CLIENTES Figura 1 Operações como parte da cadeia de valor (SLACK et al., 2002) 1.2 DIFERENÇAS E SEMELHANÇAS ENTRE MANUFATURAS E SERVIÇOS Manufatura Geralmente o produto é concreto A posse é transferida quando uma compra é efetuada O produto pode ser revendido O produto pode ser demonstrado O produto pode ser estocado por vendedores e compradores

6 6 O consumo depende da produção Produção, venda e consumo são feitos em locais diferentes O produto pode ser transportado O vendedor fabrica É possível contato indireto entre empresa e cliente Serviços Geralmente o serviço é intangível Geralmente a posse não é transferida O serviço não pode ser revendido Normalmente o serviço não pode se demonstrado com eficácia (ele não existe antes da compra) O serviço não pode ser estocado Produção e consumo geralmente coincidem Produção, consumo e, frequentemente, a venda, são feitos no mesmo local. O serviço não pode ser transportado (embora os produtores frequentemente possam) O comprador/cliente participa diretamente da produção Na maioria dos casos, o contato direto é necessário Figura 2 características dos serviços e implicações (SANTOS et al., 2004) 1.3 O RUMO DA GERÊNCIA DE OPERAÇÕES A abertura dos mercados criou uma nova ordem econômica, baseada fundamentalmente na estruturação de novas formas de organização da produção, com ênfase na competitividade e na inovação tecnológica. Novas formas de organização industrial são rapidamente incorporadas à cultura das empresas, como resposta aos novos desafios de mercado (TÁLAMO; CARVALHO, 2004). Conforme Rocha (2002), com a proliferação das técnicas japonesas, que mostraram ao resto do mundo os conceitos de Kanban, Just-in-time, Círculos de Qualidade, Total Productive Maintenance, etc., percebeu-se que a pulverização dos esforços não era a forma mais eficaz de desenvolver e manufaturar produtos. Conceitos como Engenharia

7 7 Simultânea e times multifuncionais passaram a ser utilizados dentro das organizações ocidentais e seus benefícios puderam ser sentidos: Shuler (1994) cita que o tempo médio para desenvolvimento de produtos foi reduzido em 30 a 45% e o custo de desenvolvimento em 25-30% em poucos anos. A dimensão global da competição tem exigido que as empresas industriais passem a administrar a manufatura necessariamente sob uma perspectiva estratégica e integrada às estratégias e aos objetivos gerais da organização empresarial. Essa maneira estratégica de se administrar a manufatura tem sido defendida nas últimas duas décadas por vários autores, dentro do que passou a ser rotulado de estratégia de manufatura manufacturing strategy (SANTOS et al., 1999). Maia et al. (2005) discutem a evolução da gerência de Operações: Diversas definições para o conceito de Estratégia de Operações podem ser encontradas na literatura, cada uma enfocando um aspecto particular da gestão de operações, ou uma escola de pensamento a respeito de estratégia. Será aqui adotada a definição de Hayes et al. (2004), para os quais "a estratégia de operações é um conjunto de objetivos, políticas e restrições auto-impostas que conjuntamente descrevem como a organização se propõe a dirigir e desenvolver todos os recursos investidos nas operações, de forma a melhor executar (e possivelmente redefinir) sua missão". [...] Quando os autores comentam sobre objetivos e políticas, direcionamento de investimentos e execução da missão, estes se pautam na escola de planejamento estratégico um processo formal e top-down que abrange o plano estratégico, tático e operacional (Oliveira, 2001) [...]. Sob a ótica do planejamento estratégico, a Estratégia de Operações é uma estratégia funcional e, portanto, deve promover sustentação à estratégia competitiva. Dado o fato de os elementos que compõem o sistema produtivo terem de ser concebidos para atingir determinados fins e realizar determinadas tarefas, estratégias competitivas diferentes poderão exigir configurações distintas do sistema de produção. Neste sentido, cada tipo de estratégia demanda certas tarefas da produção e especifica determinados objetivos, os quais são conhecidos por "prioridades competitivas" e foram inicialmente identificados por Skinner (1969) como sendo produtividade, serviço, qualidade e retorno sobre investimento. Talvez a primeira abordagem mais sistemática sobre gestão de operações deve-se aos trabalhos de Frederick Taylor. Taylor analisou, usando estudos de micromovimentos, a execução tarefas, no sentido de eliminar desperdícios de movimentos durante o período em que o trabalhador estava de fato agregando valor ao produto. Deu origem ao estudo dos tempos e movimentos que aprofundou as análises, ainda voltadas a tornar a tarefa mais eficiente. Toda a área de conhecimento que derivou daí e tornou-se muito influente por boa parte do século XX de certa forma os intervalos entre os períodos durante os quais diferentes trabalhadores agregavam valor ao produto. Esses intervalos referem-se a atividades como transporte, esperas e outros que, se não agregam valor ao produto, certamente agregam custos. Em meados do século XX, os processos produtivos haviam mudado em relação ao paradigma de produção em massa vigente nos anos 10, 20 e 30. A variedade de produtos ampliava-se e, com ela, a variedade de roteiros produtivos percorridos pelos diversos produtos dentro das unidades produtivas. Isso fez com que, em certas situações, em fábricas dos anos 40 e 50, em menos de 5% do tempo que um produto permanecia numa unidade de operações houvesse de fato valor sendo agregado a ele. Ou seja, os custos

8 8 referentes aos intervalos passaram a ser muito relevantes e as oportunidades de aumento de eficiências eram muito mais referentes ao relacionamento entre atividades, ou, em outras palavras, à rede de atividades como um todo, que a possíveis ações referentes às tarefas em si (afinal, por décadas, esforço houvera sido dedicado para aumentos de eficiências nas tarefas em si). No período do pós-guerra, nos anos 40 e 50, o Just in Time desenvolveu-se com uma lógica diferente da lógica tradicional Taylorista. A ênfase no melhoramento contínuo e do combate aos desperdícios, interessantemente, passou a focalizar-se nas atividades que não agregavam valor ao produto, ou seja, nos "intervalos" entre atividades de agregação de valor. Combateu-se fortemente o desperdício de transporte (entre atividades), de espera (entre atividades), entre outros, com ênfase muito maior numa melhor gestão das "redes de atividades" internas à empresa, mais que nas atividades em si. A gestão de produção tornou-se mais holística, de certa forma. Os anos 70 e 80 viram uma difusão intensa das técnicas e abordagens Just in Time pelo mundo ocidental. Aumentos substanciais de eficiência foram obtidos pelas empresas que reduziram drasticamente seus estoques e seus outros desperdícios. Nos anos 90, o retomo sobre o investimento em melhoria dentro das organizações, devido aos intensos esforços já colocados ao longo das décadas anteriores, começou a decrescer - em outras palavras, como muito já houvera sido feito em termos de eliminação de desperdícios e aumento de eficiências, melhorias incrementais só poderiam ser obtidas com esforço desproporcionalmente grande. Notou-se, entretanto, que as empresas fazem parte de redes de empresas que se inter-relacionam. As atividades gerenciais referentes ao relacionamento (transporte de produtos entre empresas, tipos de contrato, trocas de informação) não tinham recebido até então nem uma pequena fração da atenção gerencial que o gerenciamento interno das empresas tinha. Isso significava que melhorias incrementais nos níveis de desempenho gerencial nas atividades de interface ainda custavam relativamente pouco, comparado aos melhoramentos internos. Foi quando passou a ficar claro que valeria pena para as empresas debruçarem-se sobre os relacionamentos entre empresas e sobre o desempenho das redes de empresa como um todo e não apenas como desempenho isolado das empresas. Neste esforço, surgiu a idéia que hoje é genericamente conhecida como gestão de redes de suprimento. 1.4 A GERÊNCIA DE OPERAÇÕES E A ORGANIZAÇÃO Para Bateman e Snell (1998, p.33): Uma organização é um sistema administrado, projetado e operado para atingir determinado conjunto de objetivos. Uma organização não é um grupo aleatório de pessoas que estão juntas por acaso. Ela se estabelece consciente e formalmente para atingir certos objetivos que seus membros não estariam capacitados a atingir por si sós. O trabalho de um administrador é atingir alto desempenho relativamente aos objetivos organizacionais. Por exemplo, uma organização com fins lucrativos tem os objetivos de: (1) realizar lucros para seus donos; (2) fornecer bens e serviços aos clientes; (3) prover renda para seus funcionários; e (4) aumentar o nível de satisfação de cada um dos envolvidos. Um hospital fornece serviços de saúde. Uma equipe esportiva profissional está organizada para vencer jogos e ganhar dinheiro. Uma organização de caridade tenta angariar fundos para aliviar certos problemas sociais. Os administradores dessas organizações são responsáveis pelo atingimento desses objetivos.

9 9 O papel da estratégia de operações é estabelecer um plano para a função operações de modo que esta possa fazer o melhor uso de seus recursos. A estratégia de operações, conforme Reid e Sander (2002), é o plano que especifica o projeto e a utilização desses recursos para apoiar a estratégia empresarial. Isso inclui qualidade, projeto de bens e serviços, projeto de processos e de capacidade, seleção da localização, projeto de layout, recursos humanos, gestão da cadeia de fornecedores, estoques, programação e manutenção. 2. GERENCIAMENTO DOS PROCESSOS E DOS ESTOQUES 2.1 GERENCIAMENTO DE PROCESSOS (definição) Um processo é uma série de ações que geram um resultado (PMI, 2000), ou seja, vai permitir a transformação de alguma(s) coisa(s) em outra(s). Vamos a um exemplo: suponhamos a existência de uma parede sem qualquer tipo de acabamento; esta parede pode ser transformada, através de um processo, por exemplo, um processo de pintura. Desta forma, o que se tinha antes do processo (a parede sem acabamento) se transforma em algo diferente (no caso, uma parede pintada). Pois bem, para que esse processo (pintura) seja executado, seu executor (o pintor) precisará fazer uso de ferramentas, como, por exemplo, pincel, rolo, etc., e também técnicas (a técnica de pintura propriamente dita). A falta de qualquer destes elementos (ferramentas e técnicas) dificultará ou impossibilitará a conclusão do processo. Vamos entender porque: pensemos em outro processo, o processo de fazer um bolo. Neste processo, temos algo a ser transformado: os ingredientes (ovos, farinha, etc) e no que eles se transformarão (o bolo propriamente dito). São necessárias as ferramentas (forma, forno, etc), sem as quais não podemos fazer o bolo. Mas não é só isso: a técnica precisa ser conhecida para que se possam transformar os ingredientes em um bolo de verdade. Sem esse conhecimento, bem, digamos, é melhor nem experimentar um bolo feito por quem não sabe cozinhar (ou que, pelo menos, não tenha seguido uma receita). Aproveitaremos o exemplo para definirmos alguns componentes do processo, tendo como base a Figura 3: ENTRADAS PROCESSO SAÍDA(S) Ferramentas e Técnicas Figura 3 Processo, suas entradas, ferramentas e técnicas e saídas As entradas (inputs) representam o que será transformado. Por exemplo, a parede e os ingredientes; As saídas (outputs) representam o que é gerado do processo, o que foi transformado. No caso, temos a parede pintada e o bolo pronto; As ferramentas são os meios utilizados para execução do processo, mas que não acompanham ou seguem junto com o que foi transformado. Por exemplo, pincéis e rolos de tinta e também o forno, formas, pegadores, etc;

10 10 As técnicas são as formas de se executar o processo, seja por conhecimento tácito, instrução escrita, etc.; Por último, temos o executor do processo, que é quem utiliza as ferramentas e técnicas para fazer a transformação da entrada na saída, ou seja, o processo propriamente dito. Nem todos os processos serão de transformação de algo tangível. Ou seja, nem sempre se perceberá tão facilmente a transformação de uma parede sem acabamento numa parede pintada ou a transformação de ingredientes num bolo pronto: existem diversos processos em que as entradas e saídas não são tangíveis. Por exemplo, neste exato momento você está executando um processo de leitura, utilizando as ferramentas que você dispõe (seus próprios olhos... às vezes com auxílio de óculos...) e a técnica de leitura, que lhe foi ensinada há muitos anos. A entrada desse processo é o material de leitura, um conhecimento disponível, porém não disseminado até que passe por um processo em que esse conhecimento é absorvido pelo leitor. Usualmente não existem processos isolados, mas o encadeamento de diversos processos. Por exemplo, uma linha de montagem não tem um processo único para montagem dos produtos que fornece, mas uma série de processos nas diversas estações. Por exemplo, a 1ª estação de uma linha vai receber alguns componentes e o executor (montador) vai utilizar ferramentas e técnicas para fazer uma montagem que é ainda parcial (não contempla o produto completo); a 2ª estação vai também executar seus processos, e assim sucessivamente até que no final da linha de montagem tenha-se o produto pronto. Mas os processos não são somente estes: para que os componentes chegassem às estações de montagem, uma série de pessoas, grupos e departamentos foram envolvidos: compradores, inspetores, motoristas, almoxarifes, etc. Desta forma, percebe-se a existência de uma infinidade de processos por toda a organização, processos estes que precisam estar encadeados para que se possa gerar resultados satisfatórios para a empresa. 2.2 DECISÕES NO GERENCIAMENTO O gerente de operações procura criar estruturas e regras de decisão que permitam o sistema desempenhar de acordo com o esperado. Isso é feito, por exemplo, através do desenvolvimento e implementação de políticas que propiciem o uso eficaz e eficiente dos recursos destinados à produção e entrega dos produtos e serviços aos clientes. Em função da natureza dos objetos de decisão, pode-se dividir as operações em cinco áreas de decisão: Qualidade (o que produzir concepção e controle das características); Processo (como produzir instalações, equipamento); Capacidade (quando produzir planejamento e programação); Estoques (com o que produzir e quando - necessidades de matérias e do mercado); Força de Trabalho (com quem produzir qualificação, desempenho, motivação). Classificação de algumas decisões a tomar na gestão de estoques, por categorias e subcategorias: Periodicidade 1.Encomenda única 2.Mais de uma encomenda

11 11 Origem 1.Exterior ao fornecedor 2.Do fornecedor Demanda 1.Demanda constante 2.Demanda variável 3.Demanda independente 4.Demanda dependente Lead time ou tempo de aprovisionamento 1.Lead time constante 2.Lead time variável Sistemas de gestão 1.Revisão contínua 2.Revisão periódica 3.MRP 4.Quantidade ótima de encomenda 2.3 PRINCIPAIS CONCEITOS DE ESTOQUES No meio empresarial, se por um lado o excesso de estoques representa custos operacionais e de oportunidade do capital empatado, por outro lado níveis baixos de estoque podem originar perdas de economias e custos elevados devido à falta de produtos. Uma das principais vantagens dos estoques é poderem ser usados para enfrentar uma situação de falta, de privação do que é necessário. Quando apesar de não se verificar uma produção constante, um estoque consegue satisfazer uma procura uniforme, de modo a enfrentar variações ou balanços da procura, mesmo sendo essa procura mais ou menos constante. Há também a possibilidade de se poder adquirir a baixos preços para se revender quando os preços são elevados. Evita o desconforto devido a entregas e aquisições com elevada frequência. Em síntese, devido ao fato das operações entre entregas e utilizações se efetuarem a cadências diferentes, pode-se dizer que os estoques servem de reguladores, entre esses dois processos. Do ponto de vista do processo produtivo, numa empresa industrial,podemos ter: Estoque de produtos em processo: Este tipo de estoques baseia-se essencialmente em todos os artigos necessários à fabricação ou montagem do produto final, que se encontram nas várias fases de produção. Estoque de matéria-prima e materiais auxiliares: Nestes estoques encontramos materiais secundários, como componentes que irão integrar o produto final. São usualmente compostos por materiais brutos destinados à transformação. Estoque operacional: É um tipo de estoque destinado a evitar possíveis interrupções na produção por defeito ou quebra de algum equipamento. É constituído por lubrificantes ou quaisquer materiais destinados à manutenção, substituição ou reparos tais como componentes ou peças sobressalentes.

12 12 Estoque de produtos acabados: É o estoque composto pelo produto que teve seu processo de fabricação finalizado. Em empresas comerciais é chamado de estoque de mercadorias. Usualmente são materiais que se encontram em depósitos próprios para expedição. São formados por materiais ou produtos em condições de serem vendidos. Estoque de materiais administrativos: É formado de materiais destinados ao desenvolvimento das atividades da empresa e utilizados nas áreas administrativas das mesmas, tais como, impressos, papel, formulários, etc. 2.4 GERENCIAMENTO DOS ESTOQUES A gestão de estoques é um conceito que está presente em praticamente todo o tipo de empresas, assim como na vida cotidiana das pessoas. Desde o início da sua história que a humanidade tem usado estoques de variados recursos, de modo a suportar o seu desenvolvimento e sobrevivência, tais como ferramentas e alimentos. Dentre os principais objetivos da gestão e estoques temos: Eliminar estoque de materiais defeituosos, inoperacionais, ou em excesso; Manter à disposição dos utilizadores os artigos de material quando ocorrer a procura; Garantir o abastecimento constante de materiais necessários à empresa, pelo conhecimento dos dados necessários para as previsões de procura (consumo); Providenciar a reposição a um custo mínimo de aquisição e posse e controlar e conhecer os níveis de estoque existentes; Manter os investimentos em estoque no nível mais econômico possível, considerando as capacidades de armazenamento e as possibilidades financeiras. Já, como inconveniente, há a própria fragilidade de certos produtos, que não possuem condições de serem mantidos em stock ou poderão ser mantidos em períodos muito curtos. Outro problema, diz respeito ao custo de posse traduzido no fato de existir material não vendido que vai acabar por imobilizar capital sem acrescentar valor. A ruptura apresenta-se como um enorme inconveniente, visto que a ocorrência desta irá provocar vendas perdidas e em casos extremos poderá levar à perda de clientes. 3. SISTEMAS DE ESTOQUES DEMANDA INDEPENDENTE Demanda Independente é uma classificação utilizada em controle e planejamento de inventario e demanda de um item que não possui que não possui relação especifica com um outro item. Um item também pode eventualmente, possuir uma correlação com um evento, item ou variável econômica, mas que é difícil de ser identificada e validada estatisticamente. Nesse caso, ele também será tratado como item de demanda independente. Seu comportamento de demanda por modelos de séries históricas ou por métodos qualitativos baseados em informações de Mercado. 3.1 LOTE ECONÔMICO DE ENCOMENDA Lote Econômico de Encomenda (ou de Compras) é a quantidade a ser comprada que vai minimizar os custos de estocagem e de aquisição. Para que o LEC seja considerado, algumas suposições precisam ser atendidas: A demanda considerada é conhecida e constante;

13 13 Não há restrições quanto ao tamanho dos lotes (os caminhões de transporte não têm capacidade limitada e o fornecedor pode suprir tudo o que desejarmos); Os custos envolvidos são apenas de estocagem (por unidade) e de pedido (por ordem de compra); O lead time é constante e conhecido; Não é considerada a possibilidade de agregar pedidos para mais de um produto do mesmo fornecedor. Algumas dessas suposições não são totalmente realistas, mas elas simplificam muito o modelo do LEC, e, portanto, são consideradas para estimar a melhor quantidade a ser comprada. Essa estimativa pode depois ser ajustada para que a quantidade realmente comprada não esteja muito distante da melhor quantidade. Assim, o custo total por um período é composto pelo número de pedidos feitos (multiplicado pelo custo de pedido) mais o estoque médio (multiplicado pelo custo unitário de manutenção de estoques), ou seja: Sendo D, C p e C e conhecidos, se desejarmos saber o CT mínimo, devemos derivar a expressão acima em relação a Q e igualar a zero (de forma a acharmos o ponto de inflexão da função CT): dct = -D.C p.q -2 + C e /2 = 0 dq Resolvendo a equação, encontramos que o tamanho do lote Q que minimiza o custo total é então: Cabe observar que Ce é o custo unitário de estocagem e, desta forma, pode ser um dado fixo (por exemplo, custa R$5/ano estocar cada unidade de determinado produto) ou uma função financeira (exemplo: o custo anual de manter em estoque determinado item é de 15% de seu valor). Vamos observar as figuras 4 e 5 e discutir o conceito de custo total e lote econômico em sala de aula, quando abordaremos também o conceito de lote econômico de produção e faremos exercícios de fixação, ok?

14 14 Figura 4 Gráfico dente de serra 3.2 ESTOQUES DE SEGURANÇA Figura 5 Lote econômico O estoque de segurança é caracterizado pelo ato de manter níveis de estoque suficientes para evitar faltas de estoque diante da variabilidade da demanda e a incerteza do ressuprimento do produto quando necessário. Quando se trabalha sem essa segurança, o atraso na entrega de uma mercadoria pelo fornecedor normalmente causa o esgotamento do estoque do período previsto da entrega até a efetiva chegada do produto. Já no caso das vendas ou consumo da mercadoria estocada ser maior que o previsto enquanto o produto fornecido estiver em trânsito para o local de estocagem, também é possível que esse produto não se encontre disponível quando necessário. E por esses motivos as empresas mantêm mais estoque em seus armazéns que o planejado para ser consumido no período, evitando assim problemas de corte no fornecimento. Para

15 15 complementar a administração dos estoques é necessário estabelecer os níveis dos estoques de segurança do sistema. Estes estoques são desenvolvidos como sendo um amortecedor que se deve prever para minorar os efeitos de variações, tanto no consumo médio mensal como no tempo de reposição, ou de ambos. Também conhecido como estoque mínimo, estoque isolador ou ainda estoque reserva, é o estoque de produto para suprir determinado período, alem do prazo de entrega para consumo ou vendas, prevenindo possíveis atrasos na entrega por parte do fornecedor e garantindo o andamento do processo produtivo caso ocorra um aumento na demanda do item. Deverão ser maiores quanto maior for a distância do fornecedor ou mais problemático for o fornecedor com relação aos prazos de entregas. Os estoques de segurança impedem que ocorram problemas inesperados em alguma fase produtiva interrompendo as atividades sucessivas de atendimento da demanda. A existência de estoques de segurança em uma unidade fabril, evita que o processo produtivo pare em caso de uma avaria, alimentando as máquinas subsequentes durante a reparação. São ainda utilizados para salvaguardar uma empresa de incertezas nas suas operações logísticas. Os estoques de segurança têm por finalidade não afetar o processo produtivo e, principalmente, não acarretar transtornos aos clientes por falta de material e, consequentemente, atrasar a entrega do produto ao mercado. Lead times (tempo entre colocar e receber um pedido), procura dos clientes, e quantidades recebidas são exemplos de fatores que podem apresentar variações não esperadas. Os gráficos apresentados nas Figuras 6 e 7 demonstram o estoque máximo que vai diminuindo ao longo do tempo até ao ponto de reposição. É neste ponto que a requisição do pedido é feita. Perante as duas incertezas inerentes ao processo, sendo estas o nível da procura e o lead time, o estoque de segurança é determinado de acordo com dados históricos do nível de serviço ao cliente, das médias, dos desvios padrão da procura por unidade de tempo e do [lead time] de reposição. Figura 6 - Estoque de segurança para variâncias do lead time (OLIVEIRA et al., 2008)

16 16 Figura 7 - Estoque de segurança para variâncias da procura (OLIVEIRA et al., 2008) Entretanto, há uma grande dificuldade em determinar o ES com exatidão, dada a variedade de fatores, tais como: maior ou menor velocidade na razão de consumo; a variação na frequência com que a peça é requisitada no almoxarifado; falha no abastecimento do fornecedor. A determinação dos estoques de segurança leva em consideração dois fatores que devem ser equilibrados: os custos decorrentes do esgotamento do item e os custos de manutenção dos estoques mínimos, como serão visto mais adiante. O momento de emissão de uma ordem de ressuprimento vai depender do tipo de sistema adotado para controle de estoque. Existem dois tipos de tipos de sistemas: sistema de revisão contínua ou sistema de revisão periódica. 3.3 SISTEMAS DE REVISÃO CONTÍNUA Este sistema parte da premissa de analisar o nível de estoque continuamente, ou seja, a cada retirada ou cada dia, por exemplo, sendo de maneira manual, eletrônica, entre outras. E assim que o estoque chegar no seu nível de segurança, ou na sua quantidade mínima, é feita uma recolocação seguindo o lote econômico de compra pré-determinado anteriormente. Sendo assim, este sistema de revisão tem o período de tempo variável e o tamanho do lote invariável. Ou ainda o sistema de revisão contínua, que também pode ser chamado de ponto de recolocação do pedido, acompanha o estoque remanescente de um item cada vez que uma retirada é feita, a fim de determinar a necessidade de reposição (RITZMAN; KRAJEWSKI, 2008, p. 305). O ponto de pedido ou ponto de ressuprimento é o nível de estoque necessário para suprir a demanda durante o tempo de ressuprimento (lead-time de compra). Em condições de certeza absoluta esse valor seria facilmente calculado, pois a demanda o e lead-time seriam conhecido. Por exemplo, suponha-se que tem uma demanda de três unidades por dias e seu lead-time de compras seja de dois dias. O ponto de pedido seria o produto da demanda diária pelo seu lead-time de compras, neste caso igual a seis unidades. A condição de certeza citada, de acordo com Silva et al. (2008), dificilmente acontece na prática. No mundo real existem incertezas, tanto na demanda quanto no lead-time de compras, que forçam o uso de um estoque de segurança para garantir a disponibilidade do item no período de ressuprimento. Desta forma o ponto de pedido é calculado como a soma do estoque necessário para cobrir o lead-time de compras com o estoque de segurança:

17 17 PR = D x LT + ES Sendo, PR ponto de ressuprimento (pó ponto de pedido); LT lead time de ressuprimento; e ES estoque de segurança. Quanto maiores forem os custos de falta atribuídos ao item, maiores serão os níveis de estoques mínimos que deverão ser mantidos, e vice versa. Trabalharemos com o conceito e o cálculo proposto por Corrêa e Corrêa (2004): ES = FS x σ x LT 1/2 Sendo: FS fator de segurança, que é uma função do nível de serviço que se pretende, conforme constante na Tabela 1; σ desvio-padrão estimado para a demanda futura. Tabela 1 Fatores de segurança Nível de serviço Fator de segurança 50% 0 60% 0,254 70% 0,525 80% 0,842 85% 1,037 90% 1,282 95% 1,645 96% 1,751 97% 1,880 98% 2,055 99% 2,325 99,9% 3,100 99,99% 3,620 Fonte: Corrêa e Corrêa (2004) Exemplo (extraído do livro de Corrêa e Corrêa, 2004, p.531): Supondo que se deseja dimensionar o estoque de segurança em uma situação em que se tem uma demanda média de 120,1 unidades, com um desvio-padrão de 1,911 unidade, com um lead time de obtenção do item de 3 semanas, para o qual se pretenda um nível de serviço de 95% (em média, deixando 5% não atendidos a partir da disponibilidade de estoque), temos: ES = 1,645. 1,911. (3/1) 1/2 = 5,44 ou, arredondando, 6. O ponto de ressuprimento dessa situação seria, então: PR = 120,1 x 3 + 5,44 = 365,64 ou, arredondando, 366.

18 18 Obs: Chase et al. (2006) apontam uma forma alternativa para o cálculo do ES, utilizando a função DIST.NORMP do Excel (distribuição cumulativa normal padrão): dado um valor z (número de desvios-padrão para uma probabilidade de serviço especificada), multiplica-se o mesmo pelo desvio-padrão de demanda durante o lead time. Laugeni e Martins (2005) apresentam outro exemplo, quando a demanda segue uma lei de probabilidades discreta, quando deve-se decidir o nível de serviço em se operará e calcular, a partir daí o ponto de reposição (PR), calculando, em seguida a demanda média e o ES, por diferença, como visto no exemplo que se segue. Exemplo (extraído do livro de Laugeni e Martins, 2005, p.38): Um estoque de segurança tem sido reposto com 20 dias e sua demanda tem seguido a distribuição a seguir. Calcular o ES. Tabela 2 Demanda durante o tempo de reposição Unidades/dia Probabilidade 0,10 0,15 0,20 0,30 0,15 0,08 0,02 Probabilidade acumulada 0,10 0,25 0,45 0,75 0,90 0,98 1,00 Fonte: Laugeni e Martins (2005) Se o nível de serviço escolhido fosse 90%, a demanda correspondente seria de 280 unidades, o ponto de reposição deveria ser de unidades (20 x 280). E a demanda média diária seria dada pela ponderação dos valores: 100 x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0,02 = 219,9 unidades. Pois bem, como o ponto de reposição estabelece a quantidade a ser coberta durante o lead time em que a reposição ocorre, acrescida de um estoque de segurança (ou seja, PR = D x LT + ES), substituindo os valores, temos que: = 219,9 x 20 + ES. Logo, ES = unidades. Corrêa e Corrêa (2004) destacam ainda que existe outra fonte de variação, que é a variabilidade a qual está sujeito o lead time de ressuprimento: em função do desempenho passado do fornecedor, avaliar a distribuição de tempos que efetivamente levaram as entregas, a partir dos pedidos colocados, caracterizá-la em termos de uma média e um desvio-padrão. Neste caso, o estoque de segurança seria dado por: ES = FS x σ LT x D Sendo, σ LT desvio-padrão da distribuição dos lead times; e D demanda, considerada, para este caso, constante e conhecida. Os autores destacam ainda que nas situações em que a variabilidade ocorre tanto na demanda como no lead time, a formulação matemática do cálculo do estoque de segurança é controversa. Sugere-se, portanto, que seja utilizada simulação computacional nestas situações.

19 SISTEMAS DE REVISÃO PERIÓDICA De acordo com Silva et al. (2008), em geral sistemas de revisão contínua operam com níveis menores de estoque de segurança, porém em muitos casos os sistemas de intervalo padrão são mais vantajosos por que nos permite emitir ordens de vários produtos ao mesmo tempo, proporcionando economia de escala sobre os custos fixos de emissão de pedido e permitindo consolidação de cargas. Sistemas de revisão periódica também se tornam úteis em ambientes poucos informatizados, pois os custos de controle de estoque são menores. No sistema de revisão periódica, o nível de estoque tem seu ponto máximo pré-estipulado e então a cada período, que pode ser semanal, mensal, entre outros, o estoque é revisado e compra-se apenas a quantidade que somada ao que já existe atualmente, resultará na quantidade máxima de estoque desejada. Ao contrário do sistema de revisão contínua, este sistema tem o período de tempo invariável e o tamanho do lote variável. Segundo Ritzman e Krajewski (2008), o sistema de revisão periódica, também chamado de sistema de recolocação do pedido em intervalos fixos, revisa a posição de um determinado item em estoque periodicamente ao invés de continuamente, estabelecendo uma rotina pela qual um pedido novo é colocado ao final de cada revisão e o intervalo entre pedidos é fixo. Conforme Silva et al. (2008), neste método de revisão, o gerenciamento dos estoques neste método acontece da seguinte forma: Primeiro estabelece-se um intervalo para ser feita a contagem dos estoques e um nível máximo de estoque para cada item a ser controlado. Toda vez que for feita à contagem dos estoques, faz-se um pedido de ressuprimento para os itens de forma que eles alcancem o nível máximo de estoque estipulado, conforme cálculo mostrado a seguir. Q = D m x (P + LT) + ES (E + QP) Sendo, Q quantidade a pedir; D m demanda média, ou taxa de demanda; P período de revisão; E estoque atual (ou seja, encontrado durante a contagem); e QP quantidade pendente (já pedida e não recebida). Cabe destacar que, como o período em que não há o acompanhamento do consumo (ou seja, a demanda) agora ocorre entre as contagens, a variação deve ser levada em consideração não somente no lead time de suprimento, mas também entre contagens, ou seja, entre pedidos. O cálculo do ES se dá então por: ES = FS x σ x (P + LT) 1/2 Exemplo (adaptado do livro de Corrêa e Corrêa, 2004, p ): O período de revisão periódica de um item é P = 15 dias, seu lead time LT = 3 dias e a taxa de demanda D m = 6 litros/dia e o estoque presente E = 18 litros e a quantidade pendente é zero, ou seja, não há pedidos pendentes. Supondo que se pretenda um nível de serviço de 95% (o que significa que FS = 1,645) e o desvio-padrão dos erros de previsão seja de i unidade/dia, de quanto seria a quantidade a pedir se fosse o momento da revisão e pedido? Resposta: Devemos inicialmente calcular o ES:

20 20 ES = 1,645 x 1 x (15 +3) 1/2 = 6,98 ou, arredondando, 7 litros. A partir daí, calcula-se Q: Q = 6 x (15 + 3) + 7 (18 +0) = 97. A quantidade a pedir seria 97 litros. De acordo com Moreira (2008), não existe uma regra definida para se fixar o período entre 2 encomendas (revisões e pedidos),comas empresas procurando concentrar os pedidos dos diferentes itens, otimizando os procedimentos envolvidos. No entanto, o autor aponta uma forma empírica aproximada de se fixar o período entre revisões, de maneira que a quantidade encomendada seja, em média, próxima ao LE, conforme demonstrado a seguir: A quantidade de pedidos em 1 ano, caso a quantidade pedida de cada vez fosse o LEC seria dado por: Quantidade de pedidos = D/LEC O intervalo entre 2 pedidos seria dado, portanto, por: P = LEC/D (em anos) Substituindo-se na fórmula o cálculo de LEC, chega-se ao seguinte resultado: P = [(2 x Cp)/(Cm x D)] 1/2 A resposta é dada em anos (ou seja, intervalo em fração de ano), sendo, no entanto, facilmente entendida e utilizada em dias ou semanas, devendo-se multiplicar o resultado pela quantidade de dias ou de semanas consideradas no ano. Moreira (2008) apresenta também outra situação, denominada sistema de encomenda única, aplicada quando deve-se encomendar uma dada mercadoria para atender a uma demanda em futuro próximo, não sendo, no entanto, conhecida com exatidão tal demanda, sabendo-se, no entanto, sua distribuição de probabilidades. O problema seria então determinar a quantidade de geraria o maior lucro médio possível, o que é feito, inicialmente, pela determinação do nível de serviço ótimo em termos de lucro, de acordo com a fórmula: NS = L/(L + C R) Sendo, L lucro auferido em cada unidade de mercadoria vendida; C custo de cada unidade de mercadoria; e R valor residual de cada unidade não vendida (que pode ser ou não suficiente para cobrir C). Exemplo (extraído do livro de Moreira, 2008, p ): A demanda mensal de determinada revista em uma banca varia uniformemente entre um mínimo de 100 e um máximo de 150. A revista é comprada por $2,50 e vendida pó $3,00 o exemplar. Revistas não vendidas ao término do período são colocadas à venda sob

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