Palavras-chaves: Indústria de bebidas, MRP, Controle de estoque

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1 XXX ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO Maturidade e desafios da Engenharia de Produção: competitividade das empresas, condições de trabalho, meio ambiente. São Carlos, SP, Brasil, 12 a15 de outubro de APLICAÇÃO DE TÉCNICAS DO PLANEJAMENTO E CONTROLE DA PRODUÇÃO EM UMA INDÚSTRIA DE BEBIDAS VISANDO À OTIMIZAÇÃO DO ATENDIMENTO DAS NECESSIDADES DE MATERIAIS Bruna Brandão Moreira (UEPA) bruna.bbm@hotmail.com Monica Gomes da Silva (UEPA) momigsilva@hotmail.com Marítiza dos santos wanzeler (UEPA) maritizawanzeler@hotmail.com Laura Maria Leite Ferreira (UEPA) laurinhaf@hotmail.com Este artigo apresenta um estudo de caso da implantação de ferramentas do planejamento da produção, a partir da técnica de Planejamento das Necessidades de Materiais (MRP - Materials Requirement Planning), em uma empresa produtora de bebidass. A aplicação da metodologia MRP foi motivada pela necessidade de melhorar o controle de estoque da empresa. O trabalho compreende a utilização da classificação ABC e de técnicas quantitativas de previsão de demanda, o levantamento dos itens que compõem o produto final e a definição dos parâmetros: lote de produção, estoque de segurança e lead time de cada item pertencente ao processo produtivo. O trabalho tem como finalidade a definição do Plano Mestre de Produção (PMP) para controle do estoque dos itens de demanda independente e planilhas eletrônicas de MRP para os itens de demanda dependentes. Palavras-chaves: Indústria de bebidas, MRP, Controle de estoque

2 1. Introdução No ramo de bebidas, a busca por eficiência e eficácia no desempenho das atividades tornou-se objetivo central, tendo em vista que esse setor prepara-se para superar o desempenho em Além disso, segundo o jornal O Estado de São Paulo (2010), o ano de 2009 apresentou queda de 7,4% da produção industrial do país diante da crise mundial. O setor de bebidas foi um dos poucos segmentos a crescer em Os planos de investimentos já somam cerca R$ 6 bilhões para este ano, apostando que o calor acima da média e a Copa do Mundo impulsionaram as vendas. Em uma realidade onde há busca por crescimento de mercado, decisões estratégicas tomadas por parte das empresas precisam envolver o planejamento de produção. E, o Planejamento das Necessidades de Materiais (MRP - Materials Requiremente Planning) pode ser visto como ferramenta essencial de atuação dessas organizações, através da ponderação entre custos e benefícios, visto que o MRP é uma técnica que fornece às empresas industriais o controle de todo o estoque de forma mais eficiente que os demais controles. Isto porque são definidas quantidades de produtos a serem compradas ou produzidas com base na demanda desses itens e, então, essa projeção reflete na quantidade de matéria-prima a ser adquirida. Inserido nesse contexto, o MRP tem como foco uma atuação direta e indireta com várias áreas dentro da empresa. A elaboração de um MRP influencia na identificação de investimentos necessários, tempos de produção, alocação de equipamentos e pessoas, quantidades de itens a serem comprados ou fabricados, lead times e nos prazos de entrega. Este trabalho apresenta a aplicação da técnica de MRP em uma indústria do setor de bebidas. A técnica foi aplicada com o objetivo de melhorar o sistema de controle de estoque e otimizar o planejamento das necessidades de materiais da empresa. Como resultado foram elaboradas planilhas eletrônicas de controle que auxiliaram no processo de tomada de decisões relativas à produção. 2. Referencial teórico O MRP é um modelo de controle de estoque e tem como objetivo principal planejar e disponibilizar materiais ao sistema de produção e manter o equilíbrio entre custo e benefício. Podemos considerar o MRP um sistema de dimensionamento das necessidades de materiais que considera não só a produção como também o planejamento de estoque para o atendimento do PMP - Planejamento Mestre da Produção (LUSTOSA et al, 2008). Para esse modelo de controle do estoque há a divisão da demanda em dependente e independente. Os produtos com demanda dependentes são aqueles que dependem da demanda de outros itens, sejam eles itens em processamento, componentes ou matéria prima. A demanda independente, por sua vez, não depende de outros produtos, encaixam-se nessa situação produtos finais e peças de reposição, por exemplo, e é necessário nesse caso um estudo sobre previsão de demanda (LAURINDO et al, 2010; LUSTOSA et al, 2008; TUBINO, 2006). De acordo com Tubino (2006) a quantidade necessária de cada produto com demanda independente e dependente é descrita na estrutura do produto e a representação gráfica das necessidades pode ser visualizada na forma de árvore do produto. O cálculo das quantidades dos itens de demanda independente consiste na elaboração do PMP, que pode ser realizado com o uso de uma tabela que conste as informações de demanda 2

3 prevista, demanda confirmada, recebimentos programados e os estoques projetados. Para o efetivo cálculo das necessidades de materiais deve-se considerar a estrutura do produto, a quantidade do lote de compra, o tempo de reposição (lead time) para cada componente e as necessidades de produção baseadas no programa-mestre. Por sua vez, para determinação da quantidade de compra ou produção podemos escolher diversos métodos de acordo com as necessidades reais, tais como: quantidade fixa, lote a lote (quantidade apenas para atender a falta de estoque projetado) e lote econômico (LUSTOSA et al, 2008; CARDOSO, 2006; TUBINO, 2006). O lote econômico estabelece a quantidade ótima a ser produzida, comprada ou entregue que equilibra os custos de preparação e manutenção. Tubino (2006) afirma que para determinação do tamanho do lote econômico é necessário analisar os custos envolvidos no sistema de reposição e armazenagem. Essa análise é fundamental para minimização dos custos totais desse sistema. Para estabelecer a quantidade ótima de produção utiliza-se a fórmula presente na Figura 1. Em que: Figura 1 - Fórmula para determinação do lote econômico D representa a Demanda do item para o período; A representa o custo de preparação (set up); C representa o custo unitário de produção do item; I representa os encargos financeiros sobre os estoques; d representa a demanda diária; m representa a capacidade diária de produção. A partir da definição da quantidade a ser produzida, pode-se calcular as necessidade brutas dos demais itens de demanda dependente, de acordo com estrutura do produto. Para determinação das necessidades líquidas, consideram-se as quantidades mantidas em estoque e as quantidades anteriormente programadas para o período, subtraindo-as das necessidades brutas. O cálculo das necessidades de materiais é feito com auxílio de uma tabela semelhante a do PMP. Essa tabela apresenta como resultado para cada período a liberação planejada de ordens de acordo com o lead time do item e o valor de estoque do segurança (Q S ) quantidade mínima mantida em estoque, definida pela multiplicação da Média absoluta dos Erros (MAD) gerado pela previsão e o coeficiente (k) referente ao nível de serviço desejável (TUBINO, 2006). O controle de estoque por meio do MRP é utilizado para produtos com alta representatividade, esta pode ser obtida através da classificação ABC Classificação ABC Em empresas com grande número de produtos em estoque é inviável manter atenção e controle para todos os itens, pois isso demandaria altos custos de manutenção. É necessário, então, criar uma política de controle mais adequada. Nesse caso, uma das alternativas e a classificação ABC. O sistema ABC permite identificar os itens que necessitam de maior 3

4 atenção em razão da representatividade em relação aos investimentos feitos em estoque ou pelo valor de demanda valorizada (multiplicação da quantidade demandada com o valor do item), classificando-os em A, B ou C, as quais representam, respectivamente, diferentes e decrescentes graus de representatividade. Tubino (2006) apresenta os seguintes passos para desenvolver a classificar ABC dos itens. Calcula-se a demanda valorizada de cada item, multiplicando-se o valor da demanda pelo custo unitário do item; Colocam-se os itens em ordem decrescente de valor de demanda valorizada; Calcula-se a demanda valorizada total dos itens; Calculam-se as percentagens da demanda valorizada de cada item em relação à demanda valorizada total, podendo-se calcular também as percentagens acumuladas; Em função dos critérios de decisões, estabelecem-se as classes A, B e C. Para a elaboração do PMP de itens classe A, como citado anteriormente, é necessário a realização da previsão de demanda Previsões de demanda A análise da demanda é essencial para um sistema de planejamento de necessidades materiais. Segundo Tubino (2006) a previsão de demanda é fundamental para o planejamento estratégico da produção, vendas e finanças de qualquer empresa. É uma forma de prever o comportamento do mercado e assim contribuir para tomada de decisões com relação ao volume de produção. Para prever a demanda, inicialmente precisa ser definido o objetivo do modelo, a seguir os dados são coletados e analisados, para que então seja selecionada a técnica mais adequada para a obtenção dos valores de previsão de demanda, por fim é necessário analisar os erros de previsão e atualizar os parâmetros do modelo. A escolha da técnica de previsão é a etapa mais importante, pois a partir dela são gerados resultados que serão a base do planejamento do sistema produtivo. As técnicas de previsão podem ser qualitativas, quando utilizam opiniões de especialistas nos produtos ou nos mercados; ou quantitativas, quando utilizam técnicas estatísticas com dados de demanda passada. A técnica quantitativa de previsão utilizada no planejamento das necessidades de matérias nesse trabalho, emprega dados de series temporais e envolve sazonalidade e tendência. Essa técnica inicia-se com a retirada do componente de sazonalidade dos dados para que seja desenvolvida a equação da tendência. O valor obtido da equação é multiplicado pelo índice de sazonalidade. O índice de sazonalidade, por sua vez, é encontrado a partir da divisão da demanda do período pela média móvel centrada. Para cada período é atribuído um valor de média móvel que representa a média central referente ao ciclo de sazonalidade. Definições e características das demais técnicas de previsão de demanda podem ser encontradas em Tubino (2006), Lustosa (2008) e Slack (1997). 3. Estudo de caso Esse trabalho foi desenvolvido em uma fábrica de grande porte produtora de refrigerantes cituada na região metropolitana de Belém. A empresa possui em seu mix de produtos, garrafas tipo pet e garrafas de vidro retornáveis, com diversos sabores e tamanhos. Há na fábrica três linhas de produção: a Linha 1, destina-se ao envasamento de refrigerantes pet 2L; Linha 2, envasa garrafas pet de 500 ml, 600 ml, 1500 ml e 2500 ml e a Linha 3, envasa 4

5 garrafas de vidro retornáveis de 290 ml e 1000 ml. São produtos de baixo valor agregado e possuem elevados volumes de produção, gerando altos valores de estoque. O elevado volume de produção é devido ao alto volume de vendas. Na produção adota-se a estratégia de produção para estoque ou empurrada, realizada a partir de uma previsão de demanda mensal do mercado, antes da efetiva colocação dos pedidos pelos clientes. A produção de refrigerantes é um negócio de capital intensivo e alto custo fixo total, pois necessita de mão-de-obra especializada e produção automatizada e, utilizando equipamentos e linhas de enchimento cujo investimento de compra e manutenção é elevado. A produção é em larga escala, o que permite a empresa diluir o alto custo fixo total e minimizar o custo médio unitário Classificação ABC Inicialmente é necessária a classificação dos produtos através da curva ABC, para verificação do produto que apresenta maior demanda valorizada, isto é, o item com maior importância relativa entre os demais. Essa classificação foi necessária para concentrar controles mais eficientes, tanto de estoque como de produção, sobre este item. A seguir, os dados e a curva ABC. Demanda Custo Demanda % % Produto média unitário valorizada (individual) (acumulada) COLA 1000 ml , ,57 57,24 57,24 COLA 290 ml , ,60 30,04 87,28 LARANJA 290 ml , ,30 4,43 91,71 LARANJA 1000 ml , ,33 3,54 95,26 UVA 290 ml , ,51 2,89 98,14 UVA 1000 ml , ,69 1,86 100,00 Tabela 1 Classificação ABC Figura 2 - Curva ABC Logo, como o produto COLA 1000 ml representa 57,24% do valor financeiro, o maior percentual acumulado em demanda valorizada, este é o produto classe A. Por meio dos dados da demanda deste produto será possível prever a demanda e elaborar o Plano Mestre de Produção. 5

6 3.2. Coleta de dados Os dados foram cedidos pela empresa e coletados do sistema informacional, tendo como base os meses de abril de 2007 a abril de A linha de produtos retornáveis foi escolhida para a execução do trabalho por representar um foco estratégico para a empresa, pois as garrafas de vidro retornáveis possibilitam um menor custo de produção unitário, uma vez que a garrafa é utilizada diversas vezes Previsão de demanda Os dados de demanda dos dois últimos anos do produto COLA 1000 ml estão plotados no gráfico da série histórica. Por meio do gráfico da Figura 3, verifica-se o comportamento de sazonalidade e de tendência dos dados. O gráfico apresenta variações para cima e para baixo em intervalos regulares e apresenta um leve movimento gradual ascendente. O comportamento de sazonalidade foi estudado utilizando técnicas para previsão da sazonalidade, seguindo os conceitos de Tubino (2006). A Tabela 2 mostra a demanda representada em caixas de refrigerantes, cada uma com 12 unidades. Período Demanda Período Demanda abr/ mai/ mai/ jun/ jun/ jul/ jul/ ago/ ago/ set/ set/ out/ out/ nov/ nov/ dez/ dez/ jan/ jan/ fev/ fev/ mar/ mar/ abr/ abr/ Tabela 2 - Demanda mensal do produto cola 1000 ML 6

7 Figura 3 Demanda mensal do produto cola 1000 ml Inicialmente foi aplicada a técnica para previsão da sazonalidade, utilizando o cálculo dos índices sazonais. Calculou-se a média móvel centrada, que são valores centrais da série temporal, porém detectou-se que o ciclo de sazonalidade é de 12 meses, um número par, fazendo-se necessário o cálculo de duas médias móveis centradas (MMC1 e MMC2), para posteriormente, retirar uma média móvel centrada única, através das médias de MMC1 e MMC2. Somente após a obtenção da média móvel centrada média (MMC MÉDIO), pôde-se calcular o índice de sazonalidade para cada mês do ano, dividindo a demanda do período pelo MMC MÉDIO, conforme a Tabela 3. Mês Demanda MMC1 MMC2 MMC Médio Índice de sazonalidade abr/ mai/ jun/ jul/ ago/ set/ out/ ,14 nov/ ,07 dez/ ,11 jan/ ,89 fev/ ,83 mar/ ,91 abr/ ,89 mai/ ,98 jun/ ,90 jul/ ,09 ago/ ,09 set/ ,12 out/ ,23 nov/ dez/ jan/ fev/ mar/ abr/ Tabela 3 - Previsão de sazonalidade Com os índices de sazonalidade, pôde-se determinar a demanda pura de cada período da série temporal, dividindo a demanda pelo índice de sazonalidade. Esta técnica foi aplicada para retirar a sazonalidade dos dados coletados, para que então fosse realizada a previsão da demanda a partir da equação linear obtida com a plotagem dos dados da série histórica, sem a influência da repetição das variações para cima e para baixo da série (sazonalidade). Para que fosse feita a previsão de demanda com a inserção do fator de sazonalidade correspondente ao 7

8 período em questão, multiplicou-se a previsão de demanda pelo fator de sazonalidade. Segundo Tubino (2006), uma vez definida a técnica de previsão mais adequada ao comportamento dos dados da série temporal, há necessidade de acompanhar o desempenho das previsões e confirmar sua validade diante da constante mudança da demanda. O monitoramento é realizado através de índices como o erro de previsão, calculado pela diferença entre o valor real da demanda e o valor previsto pelo modelo para um determinado período. Uma das maneiras de se monitorar o modelo de previsão através do erro é verificar o erro acumulado com um múltiplo do desvio médio absoluto, conhecido como MAD (Mean Absolute Deviation). De acordo com Tubino (2006), compara-se geralmente o erro acumulado com o valor da multiplicação do MAD por quatro, caso este seja inferior, há algum erro na relação do modelo de previsão com os dados temporais. Como mostra a Tabela 4, o valor do MAD do modelo de previsão em questão foi de 5.499,519, analisando o valor do produto da multiplicação, esta foi superior ao erro acumulado de previsão, confirmando a validade desse modelo de previsão para os dados da série temporal utilizada. Período Demanda Pura Previsão de Previsão de Demanda Erro MAD Demanda Pura com Sazonalidade , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,

9 Tabela 4 - Previsão de demanda do produto cola 1000 ML para os meses de maio e junho de 2009 Com a escolha do modelo mais adequado ao comportamento dos dados, encontraram-se as demandas para os dois meses seguintes, de maio e junho de 2009, respectivamente e caixas (12 unidades por caixa) Determinação do tamanho do lote Para estabelecer a quantidade ótima de produção foi utilizado o modelo de reposição por lote econômico de produção. A partir do levantamento das variáveis envolvidas no cálculo do lote apresentadas na Tabela 5, calculou-se o tamanho do lote e obteve-se o valor de caixas de refrigerantes COLA 1000 ml e com periodicidade de 395,68. Variáveis Envolvidas Valor Custo de Pedido (A) R$ 1,68 Encargos Financeiros sobre Estoque (I) 7,20% Custo Unitário (C) R$ 5,89 Demanda média Anual (caixas) (D) Demanda média Diária (caixas) (d) Capacidade Produtiva (Refrigerantes) (m) Tamanho do Lote (caixas) Tempo de Ressuprimento (dias) 3,37 Periodicidade 395,68 Tabelas 5 - Variáveis que influenciam no tamanho do lote econômico Com o valor do MAD estabelecido e um nível de serviço de 90% (corresponde a K=1,28) foi possível calcular o estoque de segurança no valor de caixas de refrigerantes Estrutura do produto A Figura 3 consiste na árvore produtiva do produto, no caso o refrigerante COLA 1000 ml. Nesta figura é possível visualizar os insumos (itens de demanda dependente) necessários à fabricação do refrigerante (item de demanda independente), bem como as proporções utilizadas de cada um destes produtos (valor entre parêntese) Planilhas de MRP Figura 3 - Árvore do produto A partir da determinação da quantidade ótima a ser produzida, foi definido um modelo de controle de estoque. O modelo de controle do estoque pelo MRP considera a dependência da demanda que existe entre itens componentes do produto acabado. Partindo-se das quantidades de produtos acabados a serem produzidas período a período, determinadas no plano mestre da produção, o sistema passa a calcular as necessidades brutas dos demais itens dependentes de 9

10 acordo com a árvore produtiva do produto. Inicia-se pelos componentes de nível superior e se desce de nível até chegar às matérias-primas. Com a determinação da árvore produtiva do refrigerante COLA 1000 ml, do tamanho do lote econômico de produção, do lead time dos itens independentes e dependentes, foi possível elaborar as planilhas de PMP e MRP. A Tabela 6 corresponde a planilha do item independente (Refrigerante COLA 1000 ml) e as Tabelas 7, 8, 9, 10 e 11 representam os itens dependentes (garrafa, tampa, xarope, CO 2 e água). Item: Refrigerante (pacote com 12 unid) Q : Qs : 7039 Lead time (semanas) : 0 Período Demanda Confirmada Demanda Prevista Recebimento Programado Estoques Projetados PMP Liberação Planejada de Ordens Tabela 6 - PMP do refrigerante Cola 1000 ml Lead time Item: Garrafa Q: Qs: (semanas): Período Necessidades Brutas Recebimento programado Estoques Projetados Necessidades Líquidas Liberação Planejada de Ordens Tabela 7 - MRP de garrafas Item: Tampa Q: Qs: Lead time (semanas): 0 Período Necessidades Brutas Recebimento programado Estoques Projetados Necessidades Líquidas Liberação Planejada de Ordens Tabela 8 MRP de tampas Item: Xarope (L) Q: Qs: Lead time (semanas): 2 10

11 Período Necessidades Brutas Recebimento programado Estoques Projetados Necessidades Líquidas Liberação Planejada de Ordens Tabela 9 MRP de xaropes Item: CO2 (Kg) Q: 237 Qs: 589 Lead time (semanas): 0 Período Necessidades Brutas Recebimento programado Estoques Projetados Necessidades Líquidas Liberação Planejada de Ordens Tabela 10 - MRP de CO 2 Item: Água (L) Q: Qs: Lead time (semanas): 0 Período Necessidades Brutas Recebimento programado Estoques Projetados Necessidades Líquidas Liberação Planejada de Ordens Tabela 11 - MRP de água Nas planilhas de PMP e MRP acima foi aplicada a política de reposição com base no lote fixo calculado para cada item, tanto de demanda independente como de dependente e utilizou-se o estoque de segurança com base no nível de serviço de 90%. Com todos os parâmetros definidos, calculou-se a quantidade de lotes que deveriam ser entregues de cada item para cada semana do horizonte de planejamento, ou seja, foi definida a necessidade líquida de cada item. 4. Resultados obtidos Após a classificação ABC, constatou-se que o produtos COLA 1000 ml representava cerca de 57,24% da produção total, merecendo portanto, maior atenção no controle do estoque. Foi feito então a análise da previsão de demanda do produto e encontram-se os valores e caixas para os meses de maio e junho de 2009, respectivamente. Com o intuito de equilibrar os custos de preparação e manutenção, calculou-se o tamanho do lote e obteve-se o valor de caixas de refrigerantes COLA 1000 ml, com periodicidade 11

12 de 395,68. Considerando um nível de serviço de 90%, pôde-se calcular um valor estimado para o estoque de segurança igual a caixas. A partir dos dados obtidos, foram elaboradas as planilhas para controle do estoque referente ao item de demanda independente (Refrigerante COLA 1000 ml) e dos seus itens de demanda dependentes (garrafa, tampa, xarope, CO 2 e água). Com o auxílio das planilhas de MRP referentes aos produtos, a empresa passou a otimizar o gerenciamento e o controle do estoque do produto final e dos insumos, o que garante mais eficiência na disponibilidade desses itens na quantidade correta e no período necessário. 5. Considerações finais O desenvolvimento deste trabalho permitiu o aperfeiçoamento do planejamento das necessidades de materiais e, consequentemente, o controle de estoque de matérias prima e produto acabado da empresa estudada. O MRP elaborado programa as ordens de produção de acordo com os lead times fornecidos de cada item. Esse sistema de controle de estoque funciona como ferramenta estratégica no âmbito da Programação e Controle da Produção e auxilia na identificação de investimentos necessários, tempos de produção, alocação de equipamentos e pessoas, quantidades de itens a serem comprados ou fabricados e prazos de entrega. O aperfeiçoamento do controle da produção possibilitou a empresa um melhor planejamento, direção e controle do suprimento de material e melhor processamento das atividades de produção. Este artigo, portanto apresentou um estudo de caso onde buscou-se por meio da aplicação da técnica de MRP, em uma empresa produtora de bebidas, evitar a falta de material de forma que houvesse equilíbrio entre segurança de produção sem que haja imobilização excessiva de capital. Referências CARDOSO, R. S. Gestão de custos de matérias-primas em indústrias de conserva de pescado do Brasil e da Espanha. Blumenau: Universidade regional de Blumenau, Dissertação de mestrado em administração. LAURINDO, F. J. B. e CARVALHO, M. M. MRP material requerements planning e MRPII manufacturing resources planning. Disponível em: < Acesso em: 23 de mar LUSTOSA, L.; MESQUITA, A.; QUELHAS, O.; OLIVEIRA, R. Planejamento e Controle da Produção. São Paulo: E1000 mlevier, O ESTADO DE S. PAULO. Indústria de bebidas prevê crescer até 10% este ano. 05 de mar de SLACK, Nigel et al. Administração da produção. São Paulo: Atlas, TUBINO, F. Manual de planejamento e controle da produção. São Paulo: Atlas,