Usando alta tecnologia no controle da produção

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1 Usando alta tecnologia no controle da produção Silvio Nunes dos Santos (Uniararas) Álvaro Azevedo Cardoso PhD. (Unitau) Carlos A Chaves Dr. (Unitau) Resumo O Planejamento e controle da produção é o setor responsável por toda dinâmica de produção em uma empresa. O PCP além de interagir com outros departamentos tem a responsabilidade primordial de apresentar decisões rápidas e assertivas. Lastreando os indicadores chaves deste departamento encontramos softwares de gestão de fabrica conhecidos como ERP que suportam e distribuem as informações a cada departamento envolvido com a função produção. Basicamente as fabricas adotam 2 filosofias produtivas: Os sistemas Just-in-Case que representam sistemas cujos processos produtivos são projetados para estoque e os sistemas Just-in-Time cujos processos produtivos são projetados para encomenda. Observa-se ainda que os sistemas JIC empurram a produção através de uma ordem e o controle é realizado normalmente por um modulo de MRP do programa de gestão fabril. Os sistemas Just-in-Time puxam a produção através de cartões chamados Kanban. Este artigo propõe a utilização de novas tecnologias para controle da produção em ambientes Just-in-Case, sendo um insight ocorrido ao observar o uso de coletores RFID na Tigre tubos e conexões do Brasil. A proposta de melhoria é representada pela implementação de um dashboard para Pocket PC e possível upgrade para tecnologia Wimax aproveitando a característica de interoperabilidade destes aparelhos. Palavras Chaves: Just-in-Case; ERP; Produção. 1. Introdução Sistema de Produção é o conjunto de elementos: pessoas, elementos físicos e procedimentos gerenciais que atuam de maneira coordenada para produzir bens e serviços cujo valor comercial supere os custos incorridos (FERNANDES, 1991). Por conseguinte um conjunto de elementos só é um sistema se possuir um objetivo e no caso de um sistema de produção, significa gerar lucro. Para gerar lucro deve-se satisfazer os clientes e para isso é necessário atingir várias metas. (RAE, 2000a). Deduz-se ainda que a finalidade operacional da empresa industrial é transformar matérias-primas em produtos acabados e colocá-los a disposição dos consumidores. Todo trabalho importante realizado nas empresas faz parte de algum processo (RAE, 2000b). Os processos devem ter capacidade de resposta aos estímulos semelhantes à demonstrada pelas criaturas vivas. (RAE, 2000c). O quadro 1 mostra uma estrutura que traduz o que normalmente se entende por processo. Recursos de Entrada (inputs) Transformação Quadro 1, Adaptado de Moreira, (MOREIRA, 2002). Saídas (outputs) 0

2 1.2 Sistemas Just in Case As empresas de modo geral podem focar seus sistemas usando processos projetados para produzir para estoque ou para encomenda. A ilustração 1 mostra um modelo de sistema que produz para estoque. Ilustração 1, Fluxo de uma operação projetada para estoques, adaptado de Frazier, (FRAZIER, 2002) Em geral sistemas Just-in-Case se caracterizam como sistemas que produzem para estoque, com sua dinâmica ocorrendo através de ordens de fabricação, formação de estoques intermediários entres as diversas etapas do processo de manufatura e utilização de mão de obra abundantemente. (BRITÂNICA, 2000) 1.3 Controles na Produção O controle, seja muito ou pouco formalizado, é fundamental para assegurar que as atividades de uma empresa se realizem da forma desejada por sua direção e gerencia e contribuam para a manutenção e melhoria da posição competitiva e a consecução de seus planos e estratégias. (GOMES, 1997a). O processo de controle requer a obtenção de informações que apoiem a formulação de diretrizes e a mensuração de resultados nos mesmo moldes. (GOMES, 1997b) Os sistemas de controle em geral trabalham considerando o que foi planejado e o que foi realizado, confrontam o planejado com o realizado e definem uma estratégia quando o planejado não coincide com o realizado. Considerando que o objetivo da função produção é entregar às vendas produtos na quantidade, prazo e qualidade pré-fixados, no mínimo custo. (LEME, 1974). De acordo com Leme, a manufatura precisa de quatro controles: Quantidade, Prazo, Qualidade, Custos. Slack (1993) propõe controlar as variáveis: Qualidade, Velocidade, Confiabilidade, Flexibilidade e Custo afirmando que as 4 primeiras dão suporte ao custo. Logo há uma concordância entre Leme (1974) e Slack (1993). Em ambas as exposições apenas a variável quantidade mencionada por Leme não é mencionada por Slack. Semelhantemente confiabilidade e flexibilidade, citadas por Slack, não aparecem nas definições de necessidade de controle fabril defendidas por Leme. 1

3 1.4 Sistemas de Controle Atuais Traçando-se uma linha e posicionando-se as filosofias Just-in-Case e Just-in-Time nas extremidades torna-se perceptível a existência de um amplo espectro a ser preenchido pelos subsistemas de controle. O Just in Time usa o subsistema Kanban para controlar e puxar a produção, se apóia, portanto em um sistema de gerenciamento visual. Os sistemas Just-in- Case utilizam diversos tipos de controle que compreendem desde fichas de registro em papel, a sistemas de coleta RFID Radio Frequency Identification, ou Identificação Digital por Radiofreqüência, que é um subsistema composto, basicamente de três partes ou módulos: Transponder É um microchip e uma antena que contém um número ID gravado previamente em ROM e que em alguns casos possui também informações gravadas pelo usuário Transceiver É responsável pelo envio da freqüência portadora, do comando de leitura e também pela recepção e decodificação do sinal recebido, enviando-o ao computador ou microprocessador que utilizará essa informação Antena Existe em ambos os módulos anteriores, serve para transmissão e recepção eficiente dos sinais nos dois sentidos. (KLEONE e ROCHA, 2003). A rede varejista Wall Mart avisou aos seus 100 maiores fornecedores que a partir de 01. JAN.2005 não receberá suas mercadorias sem as respectivas etiquetas RFID. A empresa citada tem grande influência na disseminação de tecnologias de aumento de produtividade no mercado varejista. (PRADO, 2004) 1.5 Tendências A tendência em relação a subsistemas de controle é a utilização de equipamentos móveis operando com tecnologias WiMAX - Worldwide Interoperability for Microwave Access, uma versão "turbinada" do Wi-Fi. Ele nasceu da necessidade de se ter uma tecnologia sem fio de banda larga com longo alcance e alta taxa de transmissão. O WiMAX atualmente possui os padrões: Nomádico e Móvel. (Prado, 2005a) A grande diferença entre o WiMAX "Nomádico" ou Fixo e o Móvel é que o primeiro é apenas portátil, ou seja, não comuta, não possui handoff entre ERBs em altas velocidades e o padrão móvel, comuta, possui handoff entre ERBs em velocidades de até 100 Km/h. (PRADO, 2005b). Prado cita: - Eu prefiro o termo "Nomádico". Acho o termo Fixo inapropriado, pois WiMAX não é ADSL que "amarra" o usuário. (PRADO, 2005c). 1.6 Tecnologias ERP/MRP Apesar de se ter mencionado aspectos da infra-estrutura wireless não se deve esquecer das tecnologias já incorporadas ao dia a dia das empresas. Tecnologias como a dos sistemas de gestão integrada, conhecidos como ERP/MRP. ERP Enterprise Resource Planning ou Sistema de Gestão Integrada são um conjunto de módulos, que gerenciam o negócio integrando todos os setores da organização: finanças, manufatura, vendas, RH, contabilidade, estoque, etc, formando um banco de dados coeso. Por integrar todos os setores, este sistema facilita o fluxo de informações entre os diversos processos existentes, desde o chão de fabrica até a alta organização. (HABERKORN, 2003a) 2

4 Previsão ou Pedidos MPS & RCCP MRP & CRP Emissão de Ordens (A) Fluxo de informações Baan Previsão ou Pedidos MRP & CRP Emissão de Ordens (B) Fluxo de informações Microsiga e Siscorp Ilustração 2: Planejamento da produção por alguns sistemas de ERP (FRANCISCHINI & LAUGENI, 1999) As principais entradas para o MRP I são os pedidos firmes de clientes ou os pedidos programados para algum momento futuro, a posição de estoques, e a previsão de demanda feita em termos realistas dos pedidos futuros. Todas as demais necessidades são calculadas com base na combinação dessas duas componentes. (HABERKORN, 2003b) Os sistemas de planejamento das necessidades de recursos estão em um estado de evolução contínua. Os primeiros sistemas eram muitos simples e pouco sofisticados, as informações geradas para as operações eram limitadas. Em sua forma mais primitiva, o MRP simplesmente explodia o MPS Plano mestre de produção nos materiais necessários. Pode-se entender grosseiramente que se tratava de um banco de dados gerenciador de estoques. (HABERKORN, 2003c) A lógica dos sistemas MRP I foi estendida para o planejamento de recursos de manufatura e passou a se chamar MRP II, que incorpora informações de engenharia, finanças e marketing, num sistema integrado para empresas de manufatura. O plano mestre de produção (MPS) comanda os sistemas MRP, devendo ser um plano realístico e viável definindo quais produtos finais serão feitos e quando serão feitos. As listas de materiais, BOM, Bill of Materials, contêm informações que indicam o tipo e a quantidade dos materiais necessários para fabricar qualquer componente, sendo que diferentes empresas têm estruturas de produto de diferentes formas. A ilustração 2 mostra em basicamente alguns tipos de sistemas MRPs nos quais as saídas são as ordens de compras e as ordens de produção. A Ordem de Produção é um documento que acompanha toda produção de um item ou mix de produtos. (HABERKORN, 2003d) 1.7 Planejamento de Processos O planejamento de processo é uma das funções da engenharia de métodos e processos ou de produção. O plano de processo destina-se a definir o método ótimo de produção das peças, subconjuntos e montagens dos diversos produtos que a empresa manufatura. O plano de processo pode ser entendido como o primeiro resultado necessário a função técnica de planejar e acompanhar a produção. (RUSSOMANO, 1989a). O plano de processo é um conjunto de documentos, sendo que o documento seqüência de operações ou gama ou folha de processo é o documento que armazena as informações de como fazer o produto e esta ligado a outros documentos importantes. Este documento normalmente acompanha a produção das peças, subconjuntos e conjuntos montados, como em sistemas computadorizados é comum o processo estar descrito na ordem de produção. Cada peça fabricada deverá ter a sua seqüência de operações. (RUSSOMANO, 1989b) Em um sistema de produção intermitente, job shop ou chão de fabrica, a Ordem de Produção, acompanha a seqüência de operações com o lote que esta sendo manufaturado. Neste documento os colaboradores registram os apontamentos de produção. Nas ordens de 3

5 produção estão registradas as informações de tempo padrão, tanto os de preparação como os de operação. (RUSSOMANO, 1989c). 1.8 Interfaces dos sistemas ERP/MRP Os sistemas ERP/MRP são conjuntos de bases de dados inter-relacionadas, as informações são digitadas em campos apropriados e operações de movimentação acionam os cálculos sobre estas bases de dados e simulam cenários para produção. O objetivo destes sistemas é a geração de informação para tomada de decisão gerencial. Referente a manufatura os apontamentos realizados informam essencialmente: rotas, tempos e quantidades. (CORREA, 2001). 1.9 Desenvolvimento para Pocket PCs e similares O Remote Data Access uma funcionalidade presente nos Palms, permite que aplicativos móveis acessem dados de uma tabela de banco de dados remoto do SQL Server e os armazene em uma tabela de banco de dados local do SQL Server Móbile. Cada solução de conectividade de dados apresenta suas próprias características. (Dove, 2005). Isto significa que se pode projetar uma interface que alimente dados remotamente em um banco de dados, mas precisa-se conhecer a base de dados usada pelo programa de gestão. A proposta é projetar uma ordem de produção eletrônica. Uma ordem de produção registra as seguintes informações: (a) numero da OP, (b) produto processado, (c) código do produto, (d) data de emissão, (e) previsão de entrega ao cliente, (f) data de entrada na produção, (g) quantidade, (h) data de término, (i) quantidade ao término, (j) responsável, (k) código do cliente, (l) conjunto. Na seção processo registra-se (m) maquina, (n) operação, (o) inicio e (p) termino, (q) quantidade e (r.) tempo padrão. Estas informações são os requisitos mínimos presentes em uma OP. (MAYER, 1981) Ordem de Produção Nº. ( a ) Produto ( b ) Cód. (c ) Emissão Previsão Data Inicio Quantidade Data Término QT. Término ( d ) ( e ) (f ) (g ) ( h ) ( i ) Responsável ( j ) Cliente ( k ) Conjunto (l) Processo Maquina Operação Início Término Quantidade Tempo padrão (m ) ( n ) ( o ) ( p ) (q ) ( r ) Quadro 2, Ordem de Produção, adaptado de Mayer (1981) É necessária uma visão do todo, normalmente a ferramenta usada é o gráfico de Gantt. O quadro 3 exibe um gráfico Gantt. Este gráfico permite ver onde se encontra a OP em qualquer etapa do processo de fabricação. Toda reprogramação é realizada no software de gestão de fabrica ERP. Semana Data 11/01 12/01 13/01 14/01 11/01 11/01 11/01 Observação hora Torno 10 OP10 Fresa 16 (OP40) OP20 Furadeira (OP40) OP30 Lixadeira (OP40) OP40 Bancada (OP40) OP50 Quadro 3: Gráfico de Gantt, adaptado de Toledo (1981) 4

6 2. OBJETIVOS Apresentar a proposta de um dashboard Ordem de Fabricação e acompanhe as etapas de produção em um ambiente chão de fabrica e que imprima mobilidade aos apontadores, seqüenciadores e supervisores de produção. Este dashboard deve ser desenvolvido para Pocket PC ou Palm. A interface deve ainda conversar com os sistemas de gestão adotados pela organização onde for implementada, retro alimentando informações a base de dados da produção. Deve também considerar a possibilidade de upgrade para equipamentos que usem sistemas Wimax ou Wibro presentes em celulares. 3. METODOLOGIA Revisão bibliográfica sobre sistemas de produção, sistemas de informação e gestão de fabrica: ERP e MRP. Pesquisa sobre as principais bases de dados de sistemas integrados de gestão empresarial. Estudo sobre tecnologias Móbile, Palm, Pocket PC, Wimax, Wibro. Proposta e esboço de uma interface que simule uma ordem de produção e de gráfico de Gantt. Aplicação desta interface em uma empresa de pequeno porte. Cronoanalise dos tempos de coleta. 4. RESULTADOS 4.1 As Métricas Leme (1974) e Slack (1993), afirmam que a manufatura precisa dos controles: quantidade, prazo, qualidade, velocidade, confiabilidade, flexibilidade e custo. Sendo que o controle do tempo impacta diretamente no prazo, na velocidade e de certa forma na flexibilidade. Por conseguinte o melhor documento para controle da produção é a Ordem de Produção. Logo o um dashboard para Palm simulando a ordem de produção com conectividade para sistemas ERP e usando toda potencialidade de redes wireless representa uma oportunidade de ganho de produtividade e um meio eficiente de apontamento on-line da produção. Prado afirma que as aplicações high tech são uma inovação nas corporações no Brasil. A atividade de campo transformou o Palm uma OP digital móvel com ganhos de produtividade para o apontador devido a manipulação online de dados, interoperabilidade, apoio a sustentabilidade e preservação ambiental. A tendência deste mercado é migrar a interface para um aparelho celular com tecnologia Wibro. A proposta era criar um dispositivo de coleta de altíssimo desempenho o que ocorreu satisfatoriamente com a criação do Pocket Order. 4.1 Projeto da Interface A interface proposta recebeu o nome de Pocket Order e foi desenvolvida em Pocket Studio. O Pocket Studio é um sistema similar ao Delphi e Visual Basic. O software permite criar aplicações complexas para o Palm de forma rápida, sem as complicações da linguagem C. A interface Pocket Order alimenta o ERP com as informações da Ordem de Produção. 4.2 Aplicação Prática A Pocket Order foi aplicada na MDW Instrumentos Cirúrgicos, promovendo um ganho de 37% no tempo diário da rotina de apontamento fabril. Reduziu a média de erros em 4%. A ineficiência devido à programação de ordens que era de 3% caiu para 1%. A empresa partiu, no entanto de registros manuais para os online. 4.3 Fluxo do Processo Atual Croqui da Placa Atividade Resp. T.antes Palm T. após Palm Resultados Liberação da OP manual PCP 25 seg 20 seg T.Apontado Inicio de Produção 20 seg 16 seg 5

7 Corte 20 seg 16 seg 175 seg Dobra 20 seg 16 seg T. Palm Acabamento 20 seg 16 seg 110 seg Digitar OP no sistema 50 seg Não há Ganho Encerrar OP PCP 20 seg 16 seg 65 seg Quadro 4. Processo de Apontamento na Confecção da Placa Maxilar 6

8 5. DISCUSSÃO O pesquisador não encontrou resultados apresentados por outros autores demonstrando ganhos de produtividade pela implementação de OP eletrônica. Existem empresas que desenvolvem softwares para coletores RFID como a Trigon, com aplicações mais voltadas a área comercial. No sul há uma empresa que desenvolve equipamentos para automação da produção, inclusive coletores. Existem empresas desenvolvedoras de aplicativos para Palm, apenas com desenvolvimentos para área comercial. A conectividade com os diversos programas de ERP/MRP representa uma restrição critica ao desenvolvimento deste tipo de interface, pois a tela da OP no Palm deve alimentar os bancos de dados internos presentes nos sistemas de gestão. Não há como criar uma interface geral. Logo não é interessante o desenvolvimento comercial destes dashboards. O desenvolvimento tem, portanto um aspecto altamente customizado. A Microsiga lançou uma funcionalidade em seu software Advanced Proteus onde os usuários usando um Palm ou celular Kyocera podem acessar o sistema de vendas e CRM, nada relacionado a área de ERP/MRP ou mais especifica e diretamente, uma Ordem de Produção eletrônica. A empresa onde foi realizada a implementação do dashboard Pocket Order usa como sistema de gestão o RM systems. 6. CONCLUSÕES Houve um ganho de 37% no tempo de rotina de apontamento com a aplicação da Ordem de Produção eletrônica, sendo o ganho principal a eliminação do tempo de digitação do apontamento. Não existem dados comparativos sobre produtividade após a implementação de OP eletrônica. Uma investigação aos fabricantes deste tipo de interface mostra desenvolvimentos na área comercial. A dificuldade apresentada no desenvolvimento do dashboard é representada pela conectividade com os softwares de gestão o que implementa certa personalização a cada interface desenvolvida. Os indicadores de desempenho apontados foram: tempo e quantidade produzida em cada etapa de processo. Toda reprogramação foi realizada no software de gestão e transmitido via rede wireless ao Palm. Consequentemente o apontador tinha uma visão panorâmica das posições das OPs através do gráfico de Gantt. REFERÊNCIAS CORRÊA, H. L.CORRÊA C. A.Administração de Produção e Operações. São Paulo. Atlas CORRÊA, H.L. GIANESI, IRINEU G.N. CAON,MAURO. Planejamento Programação e Controle da Produção. São Paulo. Atlas 4 ed DOVE, DEBRA. Uma comparação técnica entre os recursos de replicação e acesso remoto a dados no SQL Server 2005 Móbile Edition 3.0. MICROSOFT Disponível em: FERNANDES, F.C. Concepção de um sistema de controle da produção para a manufatura celular. Tese de Doutoramento, EESC-USP,

9 FRANCISCHINI, PAULINO G. E LAUGENI FERNANDO P. O tratamento da Manufatura nos sistemas ERP. Anais do XIX ENEGEP, Novembro, GAITHER, NORMAN. FRAZIER, GREG. Administração da Produção e Operações. PIONEIRA (2001) GONÇALVES, JOSE E.L. RAE Revista de Administração de Empresas. V.40 n.1 FGV 2000 GOMES, JOSIR S. SALAS JOAN M AMAT. Controle de Gestão. São Paulo. Atlas 1997 HABERKORN, ERNESTO. Gestão Empresarial com ERP. São Paulo. Microsiga LEME, RUI A S. Controles na Produção. São Paulo. Atlas. 2ª Ed MAYER, RAYMOND R. Administração da Produção. São Paulo. Atlas MOREIRA, DANIEL. Administração de Produção e de Operações. 2ª Ed. Atlas (2002) PRADO, EDUARDO. O destino das etiquetas inteligentes. Disponível em: D6059BA51BAE&ChannelID= acesso em 05/04/2006 as 22:00 RAE - REVISTA GESTÃO EMPRESARIAL, ano 1, n.1 IDG Novembro 1998 Janeiro 1999 p. 10 e 14 RUSSOMANO, V.H. Planejamento e Acompanhamento da Produção, 4 ed. Campus SANTOS, KLEONE. T. ROCHA LUIZ G. Identificação por Radiofreqüência. Trabalho de Conclusão de Curso. Universidade de Goiânia. SLACK, NIGEL. Vantagem competitiva em manufatura. São Paulo. Atlas. 1ed TOLEDO, ITS FIDES BUENO. Racionalização Industrial, São Paulo. O&M.1981 VIDEOPEDIA EMPRESARIAL, O sistema just-in-time o sistema just-in-case, 28min. Enciclopédia Britânnica. HOMEPAGE WINSOFT. criadores do Pocket PC. APÊNDICE Lista de alguns fornecedores do mercado de ERP: SAP AG Oracle Baan Trata-se da líder de mercado em sistemas ERP. Esta empresa alemã atua na área de software corporativo de fabricação por mais de 25 anos. Era uma empresa praticamente desconhecida, até que lançou em a versão R/3, a qual se tornou um hit de mercado, o primeiro sistema integrado ERP do mercado. Teve seu crescimento associado como empresa fornecedora de banco de dados. Como a síntese do sistema ERP é a integridade e funcionalidade de seu banco de dados, não ficou difícil atuar neste mercado, do Qual participa já desde Possui módulos que cobrem todas as áreas tradicionais das empresas e tem seu foco principalmente nos módulos comerciais como estratégia de mercado. (Stewart McKie - "Packed Apps for the Masses"). Seu sistema é o Oracle Express De origem holandesa, teve início de suas atividades nos EUA em onde rapidamente conquistou importantes clientes como a BOEING, pela habilidade de seu sistema (Baan IV ERP) gerenciar operações internacionais complexas. Outro sistema comercializado pela Baan é o triton. Tabela 1 Alguns fornecedores mundiais de ERP (GESTÃO EMPRESARIAL, 1999a). Datasul Microsiga Fundada em abril de 1978 em Joinville, a Datasul começou suas atividades assessorando empresas na implantação de seus centros de processamento de dados. Com a chegada dos microcomputadores, a Datasul apostou no caminho correto e em 1988 lançou o Magnus, um sistema aplicativo integrado para gestão empresarial escrito em linguagem de Quarta geração e com gerenciador de banco de dados relacional. Atuando no mercado há 17 anos possui mais de 50% do mercado brasileiro de low end e middle market. Seu core buziness é o sistema SIGA Advanced Protheus. 8

10 Tabela 2 Alguns fornecedores nacionais de ERP (GESTÃO EMPRESARIAL, 1999b) 9

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