CUSTOS POTENCIAIS DA PRODUÇÃO E OS BENEFÍCIOS DO PLANEJAMENTO E CONTROLE DA PRODUÇÃO

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1 XXII Enconro Nacional de Engenharia de rodução Curiiba R, 23 a 25 de ouubro de 2002 CUSTOS OTENCIAIS DA RODUÇÃO E OS BENEFÍCIOS DO LANEJAMENTO E CONTROLE DA RODUÇÃO Valério Anonio amplona Salomon José Luiz Conador Fernando Auguso Silva Marins Deparameno de rodução da Faculdade de Engenharia de Guaraingueá da UNES Avenida Dr. Aribero. Cunha, 333 CE Guaraingueá (S) Miguel Cesar Sanoro Deparameno de Engenharia de rodução da Escola oliécnica da US Avenida rof. Luciano Gualbero, ravessa 3, nº 380 CE São aulo (S) Absrac There are many coss relaed o he manufacuring planning and conrol sysem. Too many large projecs concerning he improving, mainaining or implemenaion of such sysems proceed wihou sufficien analysis of coss and benefis. This paper inroduces a proposal o idenify and o measure he benefis from he manufacuring planning and conrol sysems managemen. The concep of poenial producion coss will also be presened wihin an illusraive example. Finally, some discussions conclude his work. Keywords erformance Analysis, roducion Conrol, roducion lanning 1. Inrodução O planejameno e conrole da produção (C) pode ser enendido como um sisema que comanda arefas de produção e aividades de apoio, cenralizando informações que, depois de devidamene processadasrão disribuídas aos seores envolvidos (Conador e Conador, 1997). Um bom sisema de C oimiza o uso de recursos produivos, proporciona fluidez à produção e auxilia a maner a eficiência em níveis elevados. Uma empresa planeja sua produção, inicialmene, para aender às necessidades dos clienes. ara o C, a necessidade do cliene gera uma ou mais ordens de produção. Assim, um primeiro objeivo do C seria minimizar os arasos, ou o não aendimeno, de ordens de produção. Uma maneira práica de se eviar arasos é a uilização de esoques. Mas, como esoques geram cusos, o planejameno da produção deverá minimizar os níveis de esoque. É possível de se eviar arasos e esoques aumenando-se a capacidade insalada. orém, o aumeno da capacidade insalada diminui a uilização dos recursos, ou seja, aumena sua ociosidade. Assim, o C ambém deve minimizar a ociosidade dos recursos produivos. Uma úlima maneira de se eviar as inconveniências aneriores (arasos, esoques ou ociosidade) é aravés do aumeno do lead-ime, ou seja, do empo de aendimeno de uma ordem. Daí surge o objeivo de se minimizar os lead-imes da produção. Enão, os objeivos principais de um sisema de C são: - minimizar arasos e não-aendimeno de ordens de produção; - minimizar esoques; - minimizar a ociosidade dos recursos produivos pela alocação eficiene do rabalho; - minimizar os lead-imes da produção. ENEGE 2002 ABERO 1

2 XXII Enconro Nacional de Engenharia de rodução Curiiba R, 23 a 25 de ouubro de 2002 Vollmann e al. (1997) associam à gerência de um sisema de C diversas caegorias de cusos: reinameno de usuários, manuenção do banco de dados, gasos com pessoal, maerial de apoio, recursos e espaço físico uilizados, insalação ou aualização de sofware e hardware. rojeos de grande pore, como a melhoria de um sisema de C, são, geralmene, aprovados após verificar-se sua viabilidade écnica e econômica. Como a função do C é imprescindível, os benefícios dese sisema cobrem, facilmene, os cusos a ele aribuído. Mas, quais são eses benefícios? E quais os benefícios esperados com uma melhoria do sisema? Nese rabalhorá apresenada uma proposa de quanificação dos benefícios do C. ara iso serão apresenados os conceios de cuso poencial de fala e cuso poencial de formação de esoques. 2. Benefícios do lanejameno da rodução A abela 1 apresena um plano de produção para o problema proposo por Berry (1972), resolvido pelo loe econômico de produção. A demanda (d = 1104 unidades) e os cusos de esocagem (c E = 2 $/unidade) e de se-up da produção (c = $ 300) definiram um loe econômico de 167 unidades. A demanda foi considerada consane ao longo dos 12 períodos, ou seja, 92 unidades/período. O cuso oal com esoques (incluindo esocagem e se-up ) seria de $ 4.260,40. A capacidade de produção não foi abordada. eríodo Demanda rodução Esq. final Tabela 1 lano de produção pelo loe econômico Se a demanda não for consane, conforme apresena a abela 2, o loe econômico ainda poderia ser aplicado. Nese caso, o cuso oal com esoques, na verdaderia de $ 4.551,12. A correa aribuição de cusos é um benefício qualiaivo de um sisema de C melhor. Ese sisema poderá er um cuso maior devido ao aumeno na precisão da informação de demanda. eríodo Demanda rodução Esq. final Tabela 2 lano de produção considerando demanda variável A abela 3 apresena a resolução para o mesmo problema com a uilização do momeno de pedir de McLaren (1977) ou do algorimo de Wagner e Whiin (1958). Nese caso, ambas écnicas resularam no plano óimo de produção: o cuso oal com esoques cai para $ 3.245,00. Há porano uma economia de $ 1.306,12 ou 29%. Esa economia é um benefício moneário de uma melhoria do sisema de C sobre ouro. Enreano, para se ober a solução apresenada na abela 3, um modelo maemáico mais complexo que o loe econômico foi necessário. A capaciação do C para a obenção dese plano configura-se num cuso desa melhoria, que pode envolver reinameno ou conraação de pessoal especializado. eríodo Demanda rodução Esq. final Tabela 3 lano óimo de produção considerando apenas cusos com o esoque ENEGE 2002 ABERO 2

3 XXII Enconro Nacional de Engenharia de rodução Curiiba R, 23 a 25 de ouubro de 2002 A equação 1 apresena um modelo de planejameno da produção, baseado em rogramação Linear (Hax e Candea, 1984). ara o período, x é a quanidade a ser produzida, h é o esoque final, f é a quanidade não aendida (fala), n é o número de horas normais uilizadas e p o número de horas-exras; m é o cuso uniário de produção (sem conar a mão-de-obra direa que esá expliciada pelas variáveis w e o, como cuso de hora-normal e cuso de hora-exra, respecivamene), c E e c F são os cusos uniários de esocagem e de fala, respecivamene, c, o cuso de emissão de ordens (envolvendo ambém a preparação para a produção). As equações de 2 a 6 são as resrições do modelo, que ambém esá sujeio às resrições de não negaividade das variáveis. O modelo aborda apenas um produo, cujo empo-padrão é. 12 Minimizar = 1 [m x + c E (h + h -1 )/2 + c F f + w n + o p + δ(x ) c ] (1) sujeio à: h - f = x + h -1 - f -1 - d (2) n x = W x x W > W (3) p 0 = x W 0,2W W x < x x W 0,2W > 0,2W (4) x = (n + p ) (5) 0 x = 0 δ ( x ) = (6) 1 x > 0 Admiindo os cusos uniários m = $ 5, c E = $ 2, c F = $ 30, o esoque inicial h 0 = 0, os valores = 0,1 h/unidade, w = 3 $/h, o = 4 $/h, c = $ 300 por ordem de produção e uma capacidade insalada de 200 unidades/período, iso é, W = 20 h/período ( = 1, 2, 3..., 12), o plano de produção da abela 3 não seria possível por fala de capacidade de produção, nos períodos 7, 8 e 9. O plano óimo de produção, apresenado na abela 4, foi obido aravés de programação linear. O cuso oal óimo é de $ 8.387,50. ara al, foi necessário o pagameno de horas-exras nos períodos de 6 a 8. Apenas com o pagameno de horas normais, iso é não uilizando-se de horas-exras, e com a formação de esoque a parir do período 5, o cuso oal de produção subiria para $ 8.812,50. Se além disso decidisse não esocar, opando-se por arasar a produção, o cuso das falas nos períodos 7, 8 e 9 elevariam o cuso oal de produção para $ ,50. ENEGE 2002 ABERO 3

4 XXII Enconro Nacional de Engenharia de rodução Curiiba R, 23 a 25 de ouubro de 2002 eríodo Demanda rodução Esq. Final Tabela 4 lano óimo de produção considerando a capacidade dos recursos humanos O modelo de planejameno apresenado na equação 1 poderia ser aperfeiçoado, com a inclusão de novas variáveis, relacionadas, por exemplo, com a capacidade dos recursos de produção (cusos de admissão e demissão de pessoal), ou de ouros recursos produivos como o maquinário envolvido. Nese caso, o esforço para se ober o plano ambém aumenará. O plano óimo de produção apresenado na abela 4 foi obido após 76 ierações de um arquivo do modelo comercial de programação linear LINDO 6.1 (Incorporaed Lindo Sysem, 2000), com 61 linhas, 72 variáveis e 48 variáveis auxiliares. A inclusão de mais variáveis aumenaria a complexidade do arquivo e ambém o risco de erros por falha humana, por exemplo, por na digiação ou leiura dos dados. O modelo de planejameno da produção poderia ser ambém melhoria com a consideração não-linear dos cusos de produção e esocagem. Nese caso, a solução, ou seja, o plano de produção poderá ser obido por écnicas de rogramação Linear por ares (Marins e erin Filho, 1996) ou Ineligência Arificial (Rödder e al., 1996). 3. Benefícios do Conrole da rodução ara quanificar, moneariamene, os benefícios do conrole da produção apresenamos o conceio de cuso poencial da produção. Da abela 4 observa-se, do plano de produção, que para o período 1, há uma produção planejada de 55 unidades e uma demanda de 10 unidades que resularão num esoque final de 45 unidades. O cuso oal de produção nese período (conando maéria prima, mão-de-obra direa, esoques e preparação da produção) é de $ 636,50. Ese é o cuso planejado. Como não exisia esoque inicial do produo no período 1 e nese período há uma demanda de 10 unidades, enão há um cuso poencial de falas de $ 300,00 ($ 30 por unidade demandada). Haverá cuso poencial de falas em odos os períodos seguines com exceção do período 11 em que a demanda é nula. Exise ambém o cuso poencial de formação de esoques. Se, no período 1, a produção não parasse nas 55 unidades planejadas, por exemplo, uilizando oda a capacidade insalada, a fim de se aproveiar a preparação da produção, o esoque final do período 1 seria de 190 unidades: a capacidade de produção menos a demanda. Iso ocasionaria um aumeno no cuso não planejado com esoque para $ 190,00, ou seja, $ 145,00 a mais do que o planejado para o período. Mas, esa não é uma boa esimaiva do cuso poencial de formação de esoques porque não considera a capacidade de esocagem. Admiindo uma capacidade de esocagem de 160 unidades, enão o esoque final no período 1 pode ser de aé 115 unidades a mais que o planejado. Enão, um valor mais adequado para o cuso poencial de formação de esoques no período 1 seria de $ 115,00. A abela 5 apresena os cusos poenciais para o plano óimo de produção apresenado na abela 4. Observa-se que no horizone de planejameno que compreende os períodos de 1 a 12, a soma dos cusos poenciais é de $ ,00. Basicamene, o cuso poencial de fala nos períodos de ala demanda foi o principal responsável por ese valor. ara que a empresa não incorra no pagameno deses cusosu sisema de C deverá desempenhar com eficiência suas aividades de conrole da produção, como por exemplo, programação da produçãoqüenciameno de arefas e liberação de ordens (Slack e al., 1997). O objeivo principal desas aividades será, nese caso, eviar falas nos períodos de ala demanda. ENEGE 2002 ABERO 4

5 XXII Enconro Nacional de Engenharia de rodução Curiiba R, 23 a 25 de ouubro de 2002 eríodo Demanda rodução Cuso poencial Cuso poencial Cuso poencial de fala ($) de esoque ($) oal ($) ,00 115,00 415, ,00 150,00 450, ,00 195,00 645, ,00 220,00 820, ,00 225, , ,00 110, , ,00 80, , ,00 0, , ,00 0, , ,00 0, , ,00 0,00 0, ,00 0,00 300,00 Toal , , ,00 Tabela 4 Cusos poenciais para o plano óimo de produção 4. Conclusões O presene rabalho apresenou de forma didáica alguns benefícios do sisema de C. Foi possível mosrar quaniaivamene, quando uma melhoria no planejameno da produção poderá ser vanajosa ou quando uma aividade de conrole da produção será mais necessária. Isso foi obido parindo-se de um exemplo clássico eórico incluindo novas variáveis como capacidade da produção e capacidade de esocagem. Algumas variáveis poderiam ser acrescenadas ornando o modelo em quesão mais realisa. Além das variáveis mencionadas desacam-se a complexidade e a dinâmica dos objeos gerenciados pelo sisema de C: raramenerá enconrado um sisema de C para apenas um produo; e os produos de hoje poderão ser subsiuídos por produos diferenes amanhã. A principal reflexão para pesquisas fuuras que o rabalho apresenou, de maneira implícia, relacionam-se com a abordagem de novos parâmeros para análise do desempenho (como o grau de domínio ecnológico ou o risco do sisema errar, que são considerados pelo Balanced Scorecard de Kaplan e Noron, 2001) e a dependência do desempenho do sisema de C de ouros seores da empresa, como a própria produção, a área de vendas, projeos. Ese úlimo aspeco pode ser abordado aravés de análises de sisemas de Enerprise Resources lanning (ER) por modelos como o Analyic Nework rocess de Thomas Saay (1997). 5. Referências Bibliográficas Berry, W. L. (1972), Lo-sizing procedures for requiremen planning sysems: a framework for analysis, roducion and Invenory Managemen, 2 nd quarer, p. 23 Conador, J. C. e J. L. Conador (1997), rogramação e conrole da produção para a indúsria inermiene, In.: Conador, J. C. (1997, coordenador), Gesão de Operações, São aulo: Edgard Blucher, p.235 Hax, A. e D. Candea (1984), roducion and Invenory Managemen, Englewood Cliffs: renice Hall Incorporaed Lindo Sysem (2000), Suden LINDO/C, release 6.1, Chicago: hp:// Kaplan, R. S. e D.. Noron, (2001), Organização Orienada para a Esraégia, Rio de Janeiro: Ediora Campus ENEGE 2002 ABERO 5

6 XXII Enconro Nacional de Engenharia de rodução Curiiba R, 23 a 25 de ouubro de 2002 Marins, F. A. S. e C. erin Filho (1996), rogramação linear por pares: revisão eórica e aplicações, In.: 16 o Enconro Nacional de Engenharia de rodução, iracicaba: UNIME, anais em CD-Rom McLaren, B. J. (1977), A sudy of muliple level lo-sizing echniques for maerial requiremens planning sysems, hd disseraion, urdue Universiy Rödder, W., C. H. Meyer, B. H. Kopike e.. H.Wilhelm (1996), Sisemas especialisas probabilísicos : uma análise da shell SIRIT-95, In.: 16 o Enconro Nacional de Engenharia de rodução, iracicaba: UNIME, anais em CD-Rom Saay, T. L. (1996), Decision Making wih Dependence and Feedback: he Analyic Nework rocess, isburgh: RWS ublicaions Slack, N., S. Chambers, C. Harland, A. Harrison e R. Johnson (1997), Adminisração da rodução, São aulo: Ediora Alas Vollmann, T. E., W. L. Berry, e D. C. Whybark (1997), Manufacuring lanning and Conrol Sysems, New York: McGraw-Hill, p. 398 Wagner, H. M. e T. M. Whiin (1958), Dynamic version of he economic lo size model, Managemen Science, Ocober, p ENEGE 2002 ABERO 6