PROPOSTA PARA DESENVOLVIMENTO DE UM PROTÓTIPO DE UM SISTEMA INTEGRADO DE GESTÃO DE DEMANDA

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1 PROPOSTA PARA DESENVOLVIMENTO DE UM PROTÓTIPO DE UM SISTEMA INTEGRADO DE GESTÃO DE DEMANDA Luís Henrique Rodrigues UNISINOS São Leopoldo RS José Antônio Valle Antunes Jr UNISINOS São Leopoldo RS Ivan De Pellegrin UFRJ/COPPE/GPI Rio de Janeiro RJ Guilherme Vaccaro PUC Porto Alegre RS Abstract This paper presents a development of a Demand Management Integrated System prototype. It is described some specific problems that the Make to Stock Companies face in order to get a competitive edge. The approach developed is composed of three main modules Demand Management, Product Mix Optimization and Production Scheduling, which are detailed. Demand Management; Product Mix Optimization; Production Scheduling. 1. Introdução A melhoria na compreensão do comportamento da demanda do mercado, através da construção de modelos robustos de Gestão da Demanda, é essencial no sentido de consolidar empresas, e mesmo setores industriais já consolidados no país, permitindo com que as mesmas enfrentem de forma pró-ativa a concorrência externa. No sentido empresarial, o tema Gestão da Demanda se constitui em uma restrição empresarial essencial e o enfrentamento desta questão permitirá a obtenção do aumento da produtividade e a redução de custos das empresas nacionais. Em termos gerais pode-se dizer que as empresas possuem bancos de dados de venda estruturando os produtos por região, mercado, cliente e vendedor. Nesses casos, normalmente a previsão de vendas é baseada nas opiniões dos vendedores. Genericamente observa-se que os Gerentes Comerciais revisam as informações e questionam os números considerados inverossímeis. Os vendedores recebem as informações do quanto foi vendido no ano anterior, mês a mês. Com base nessas informações, são feitas as previsões das vendas para os períodos seguintes. Dessa forma, os números resultantes são, em geral, bem pouco uniformes. Os vendedores, via de regra, trabalham com valores médios de vendas. Fica evidente que, em um conjunto

2 muito grande de vezes, não é dada a devida atenção aos aspectos temporal (cíclico) das vendas, a questão da introdução de novos produtos, aos aspectos relativos aos comportamentos de exceção associados às vendas e às características particulares de mercados, produtos, regiões, cliente e vendedores. A adoção de novas sistemáticas de previsão de vendas baseada em forecasting e, de forma mais ampla, a geração de modelos robustos de Gestão da Demanda podem melhorar consideravelmente os resultados derivados desse processo. Os aspectos relativos a Gestão da Demanda influenciam diretamente nas dimensões de competitividade: prazo, atendimento, flexibilidade e, por conseqüência, na dimensão custo e preço de venda. Cabe ressaltar que em mercados tais como o brasileiro, onde as taxas de juros reais são elevadíssimas, tal questão é ainda mais relevante na medida em que a competitividade fica ameaçada pelos custos financeiros decorrentes, por exemplo, dos altos níveis de estoque de produtos acabados, estoques em processo e de matérias-primas. Sendo assim, o presente artigo propõe a construção conceitual de um protótipo de sistema integrado de Gestão da Demanda. 2. Descrição específica do problema de Gestão da Demanda A questão da Gestão da Demanda apresenta uma importância fundamental paras as empresas do tipo de produção para estoque (Make to Stock MTS), as quais, em função da sua política de pronta entrega, mantém estoques de produtos acabados. Essa estratégia de produção, entretanto, gera um conflito interno na organização, pois a manutenção de estoques de produtos acabados eleva custos que reduzem a margem de Lucro Global, reduzindo a competitividade. O Diagrama de Dispersão de Conflitos da Teoria das Restrições (Goldratt, 1994) apresentado na Figura 1 ilustra essa situação e apresenta os pressupostos que embasam essas linhas de raciocínio: 2- O atendimento no prazo pode garantir e melhorar a participação no mercado Atendimento no prazo 1- O aumento de estoques garante o atendimento Manter estoques altos de produtos acabados Garantir e melhorar a participação no mercado 4- A redução no custo de estocagem pode garantir e melhorar a participação no mercado Reduzir os custos de estocagem 3- A redução no estoque reduz o custo de estocagem Conflito Manter estoques baixos estoque de produtos acabados Figura 1- Diagrama de Dispersão dos Conflitos. Conforme o diagrama acima, para garantir e melhorar sua participação no mercado (objetivo), uma empresa MTS tem que atender seus pedidos no prazo (necessidade) e, para

3 tanto, mantém elevados estoques de produtos acabados (pré-requisito). Por outro lado, para atender o mesmo objetivo a empresa deve, também, reduzir o custo de estocagem (necessidade), que, por sua vez, pode ser alcançado através da manutenção de baixos níveis de estoque (pré-requisito). Nota-se, pois, o claro conflito dos pré-requisitos citados, para o atendimento de um mesmo objetivo. As questões colocadas são: Quais os pressupostos que embasam o raciocínio representado no diagrama? E qual deles pode ser modificado ( quebrado ) em termos práticos? O pressuposto a ser quebrado é o de número 1, uma vez que é possível garantir o atendimento no prazo mesmo com redução de estoques. Porém, para que isso ocorra tornase necessário implementar um sistema adequado de Gestão Integrada de Demanda, capaz de trazer maior informação sobre o comportamento do mercado a ser atendido. Por outro lado, um Sistema de Gestão de Demanda inadequado pode significar um aumento substantivo dos custos relacionados com estocagem na medida em que o volume de capital imobilizado tende a aumentar em função da crescente diversificação que vem se observando no mercado. Os custos de armazenagem também se elevam em função de itens tais como: espaço necessário, custo relacionados com manutenção, armazenagem, obsolescência, etc. Assim sendo, o objeto principal de um Sistema Integrado de Gestão de Demanda eficiente seria a redução dos estoques em um nível mínimo sem o comprometimento das entregas dos pedidos. 3. Descrição do Sistema Integrado de Gestão de Demanda SIGD Proposto Esta seção descreve detalhadamente o SIGD proposto, enfatizando o caráter de integração entre os diferentes níveis de atuação das informações de Gestão de Demanda. Inicialmente será apresentada uma visão global do SIGD Apresentação Global da Abordagem Proposta O SIGD proposto consiste de três grandes módulos, a saber: Módulo 1: Análise e Gestão de Demanda; Módulo 2: Otimização do Mix de Produção; Módulo 3: Programação Fina da Produção. A Figura 2 ilustra o SIGD proposto e servirá de apoio para sua descrição detalhada, conforme os parágrafos seguintes. As informações necessárias para a implementação do SIGD são: Informações de demanda: o Séries históricas das demandas em cada período, individualizadas conforme o nível mais fino de informação desejada; o Informações dos esforços de pró-atividade sobre as demandas previstas.

4 Informações da política de vendas/atendimento ao cliente: o Lead time de atendimento de pedidos; o Percentual de atendimento de clientes no prazo. Informações do sistema produtivo: o Informações sobre a capacidade produtiva da(s) planta(s), existência de gargalos e CCRs - Capacity Constrained Resources (Goldratt, 1996); o Informações detalhadas de tempos de produção, de transporte ou de esperas de produtos, roteiros e estruturas. Seqüenciamento da Produção com Minimização de Estoques e Visando o Atendimento de Pedidos no Prazo Módulo 3: Programação Fina da Produção Informações do Sistema Produtivo Mix otimizado de Produção Informações da Política de Vendas Módulo 2: Otimização do Mix de Produção Informações de Capacidade Produtiva Previsão de Demandas Política de Vendas Módulo 1::nálise e Gestão de Demanda Informações Históricas do Mercado Informações de Atendimento de Pedidos Figura 2- Fluxo logístico do SIGD proposto De modo geral, o processo de planejamento com o SIGD inicia combinando as informações históricas das demandas com informações relativas a política de vendas/atendimento a clientes de modo a gerar modelos matemáticos representativos. Estes modelos fundamentam-se em métodos estatísticos e matemáticos, tais como análises de regressão, análises de sazonalidades ou análises de séries temporais. Estes modelos, depois de criticados e validados, são então utilizados para a geração de previsões para as demandas de cada item sob análise. As previsões de demanda geradas refletem puramente o comportamento do mercado, externo ao ambiente produtivo. Ou seja, tem-se as expectativas de demanda para cada item segundo o comportamento histórico das tendências observadas. As previsões geradas são, então, combinadas com outras informações de restrições de capacidade produtiva e da política de vendas, tais como:

5 possíveis esforços de modificação de demanda; contribuição marginal de cada item sobre a venda; tempos de processamento; tamanhos de lotes de produção; restrições de alocação de estoques intermediários e de produtos acabados; horizonte de tempo utilizado para o planejamento. De posse destas informações passa-se ao segundo módulo do SIGD, no qual é gerado um Plano Agregado de Produção para o horizonte pré-definido. Como resultado, obtém-se um mix otimizado de produção, de tal sorte que: se há capacidade agregada suficiente para a produção de todas as quantidades previstas, o plano gerado evidencia esta informação, considerando as restrições anteriormente apresentadas; se não há capacidade agregada suficiente para a produção de todas as quantidades previstas, o mix prioriza a produção dos produtos de maior contribuição global, buscando encontrar a solução que maximize o resultado econômico-financeiro para a empresa. Pode-se considerar a inclusão de restrições que garantam a produção de itens considerados estratégicos para a empresa, possivelmente reduzindo o resultado global, mas incorporando informações importantes em nível gerencial. As informações geradas pelo mix otimizado de produção são combinadas com as informações de roteiros de produção e outras restrições que permitam modelar finamente as capacidades produtivas da empresa. Como resultado, obtém-se um Planejamento Fino da Produção, capaz de apresentar as capacidades finitas de produção do mix sugerido. Este é o nível mais detalhado do SIGD proposto, levando até os estágios da produção as informações necessárias para melhor atendimento da demanda. Como resultado global, obtém-se o seqüenciamento da produção com a minimização de estoques e o atendimento de pedidos no prazo. Conforme descrito na seção anterior, no SIGD proposto há três módulos distintos de gestão das informações de demanda e produção. A operacionalização destes módulos depende da utilização de ferramentas adequadas para o gerenciamento dessas informações. O módulo 1, de Gestão das Informações de Demanda, requer uma ferramenta capaz de processar e analisar estatisticamente os dados históricos de demanda e de gerar novas previsões de demanda. O módulo 2 impõe a necessidade de uma ferramenta de otimização capaz de identificar o mix otimizado a ser produzido e que leve em consideração as informações de demanda e as contribuições dos itens. Este tipo de solução não é encontrado em sistemas de gestão de prateleira, necessitando ser desenvolvido de forma customizada para a empresa e exigindo expertise em Engenharia de Produção. Finalmente, o módulo 3, de Programação Fina da Produção, requer a utilização de uma ferramenta de programação finita das capacidades produtivas e com suficiente versatilidade para o desenvolvimento de cenários simulados. Considerando-se a totalidade do SIGD, observa-se a não existência de uma ferramenta que comporte os três módulos de forma integrada. Em face deste fato, surge a necessidade do desenvolvimento de uma solução integrada através da composição das saídas das

6 diferentes ferramentas utilizadas em cada módulo. Esta integração pode requerer o desenvolvimento de soluções personalizadas, conforme as ferramentas computacionais selecionadas para cada módulo. 4. Desenvolvimento do protótipo do SIGD proposto Esta seção apresenta uma descrição das ferramentas utilizadas no exercício de instrumentação do SIGD proposto. Inicialmente será apresentado o módulo DEMAND MANAGEMENT, da Empresa STG Inc. (STG, 2000), responsável pela gestão das informações históricas de demanda e pela geração das demandas futuras. Em seguida será apresentado o PROFMIX (Rodrigues, 1994), solução própria da PRODUTTARE Consultores Associados, e responsável pela definição do mix otimizado de produção. Finalmente será apresentado o ST-POINT, também da STG (STG, 1999), responsável pela Programação Fina e o seqüenciamento das operações de produção Módulo de Gestão da Demanda Conforme discutido anteriormente, o módulo de Gestão de Demanda tem por objetivo determinar o nível necessário de serviço que atenda às necessidades de mercado. Tal informação deve contemplar a dimensão temporal da demanda, bem como permitir o refinamento até o nível de item de inventário. Os resultados fornecidos pelo módulo de gestão devem servir de entrada para os demais módulos do SIGD proposto. De modo a ser eficaz e eficiente, a implementação do módulo de Gestão de Demanda depende da utilização de uma ferramenta computacional adequada aos requisitos ora apresentados. Ferramentas capazes de realizar este tipo de análise são encontradas no mercado embarcadas em softwares de análise estatística ou em módulos independentes Módulo de Otimização O módulo de otimização do Sistema Integrado de Gestão Demanda (SIGD) foi construído a partir do software PROFMIX, o qual utiliza a abordagem de Pesquisa Operacional para a modelagem de um determinado sistema produtivo, visando a maximização do seu resultado econômico, respeitando um conjunto de restrições pré-determinadas. Assim sendo, o objetivo principal desse módulo consiste na determinação do mix de produção que maximize a rentabilidade da empresa, considerando os recursos disponíveis de forma finita, bem como eventuais restrições políticas. O módulo possibilita a simulação de cenários alternativos (aumento/redução de mercado, variação nas margens dos produtos, alterações na capacidade produtiva etc.), procurando prever os impactos financeiros de tais decisões. As principais entradas para esse módulo são as previsões de vendas, em nível de item mensal, as capacidades dos recursos produtivos, os roteiros de produção (seqüência operacional, tempo de processamento e tempo de preparação), inventários atuais e informações financeiras (margem de contribuição dos itens e custos de estocagem). Esses dados são processados, buscando identificar possíveis erros na base de dados (produtos sem roteiros ou previsão de vendas etc.) e então, a partir do conjunto de restrições definido, é construído um modelo matemático representativo. Esse modelo é resolvido no solver

7 LINDO (Linear Interactive and Discrete Optimizer), o qual gera um relatório contendo a solução do modelo matemático. O módulo PROFMIX recebe esse arquivo, emitindo um relatório gerencial com o mix otimizado de produção e preparando o arquivo de dados para o módulo de Programação Fina de Produção Módulo de Programação Fina da Produção A seguir serão apresentadas as características do software de Programação Fina da Produção utilizado na implementação experimental do Sistema Integrado de Gestão de Demanda deste projeto: o ST-POINT da Empresa STG Inc. Essa ferramenta utiliza como algoritmo de programação Tambor-Pulmão-Corda - TPC (Goldratt, 1986). O algoritmo prioriza o atendimento dos prazos de entrega postulando a necessidade de gerir os gargalos produtivos e demais recursos com capacidade restrita. O Módulo de Programação Fina da Produção tem por objetivo definir o seqüenciamento da produção para o atendimento da carteira de pedidos (interna ou externa) de forma a garantir o melhor atendimento aos prazos de entrega com sincronia, isto é, minimizando estoques de materiais, estoques em processo, estoques de produtos acabados, reduzindo o tempo de atravessamento, gerenciando os gargalos produtivos e demais recursos com capacidade restrita. Da mesma forma que os demais módulos, o de Programação Fina de Produção necessita da utilização de uma ferramenta computacional adequada. Nesse sentido faz-se importante avaliar, entre as ferramentas disponíveis no mercado, principalmente, o algoritmo interno de programação da produção da mesma. 5. Conclusões Os estudos preliminares referentes ao Sistema Integrado de Gestão de Demanda proposto demonstram diversos benefícios com referência a sua capacidade de monitorar e integrar informações de demanda, restrições do ambiente produtivo e informações econômicofinanceiras. Dividido em três módulos interdependentes, o SIGD é operacionalizado através de ferramentas computacionais modulares, interligadas por um módulo otimizante desenvolvido conforme as características específicas de uma empresa MTS. O módulo inicial, de Gestão de Demanda, permite uma melhor compreensão das características dos mercados consumidores, de suas características sazonais e do impacto de eventos externos sobre seu comportamento. Com base nestas informações, produz dados que alimentam o módulo de otimização do mix de produção. Esse módulo, dotado de informações específicas do ambiente empresarial e de produção, permite a geração de um mix otimizado de produção e que leva em conta as diferentes restrições de produção. Este mix otimizado é tratado pelo último módulo do SIGD, que se encarrega do seqüenciamento fino dos itens de produção. A presença do módulo otimizante, responsável pelo tratamento das previsões de demanda e pela alimentação do módulo de seqüenciamento fino da produção constitui-se em um diferencial fundamental em relação a outros sistemas integrados de gestão, uma vez que define uma priorização da utilização de eventuais gargalos do sistema produtivo com base em referenciais econômicos.

8 As principais vantagens do SIGD proposto sobre soluções similares existentes são suas capacidades de sistemicidade, integração e otimização. Graças ao método de abordagem utilizado, fundamentado nos pontos de alavancagem apresentados acima, o SIGD permite uma compreensão global da problemática do atendimento dos níveis de demanda, respeitando características de sazonalidade e restrições de capacidade produtiva, entre outras. Em geral, os Sistemas Integrados de Gestão de Demanda encontrados no mercado não apresentam tais características, visto que partem de estratégias de desenvolvimento de módulos autônomos. A presença de uma espinha dorsal que garanta a integrabilidade das informações adquiridas e geradas pelos módulos do SIGD proposto, por outro lado, garante a continuidade do processo de gestão e a manutenção da visão global da empresa. A flexibilidade de desenvolvimento de módulos técnicos autodesenvolvidos quando necessário (como é o caso do PROFMIX) não é comum nos Sistemas de Gestão Integrada de Demanda; no entanto, fornece a capacidade de incorporação de restrições e características próprias da realidade da empresa onde o SIGD proposto é implantado. Referências Bibliográficas: GOLDRATT, E. M. A Corrida. Editora Educator, São Paulo, GOLDRATT, E. M. Mais que Sorte... Um Processo de Raciocínio. Editora Educator, São Paulo, GOLDRATT, E. M. A Síndrome do Palheiro - Garimpando Informações num Oceano de Dados. Editora Educator, São Paulo, RODRIGUES, L. H. Developing an Approach to Help Companies Synchronise Manufacturing. Universidade de Lancaster, Inglaterra, (Tese de Doutorado em Ciências Administrativas). STG, Scheduling Technology Group. Manual do software ST-POINT, Londres, Inglaterra, STG, Scheduling Technology Group. Manual do software DEMAND MANAGEMENT, Londres, Inglaterra, 2000.