Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção Sistemas de Produção I Prof. Dalvio Ferrari Tubino, Dr. Estudo de Caso 7 A Cadeia Logística JIT

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1 Objetivo: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção Sistemas de Produção I Prof. Dalvio Ferrari Tubino, Dr. Estudo de Caso 7 A Cadeia Logística JIT Este estudo de caso tem por finalidade analisar as relações Fornecedores/Cliente dentro de uma cadeia produtiva, expandindo os conceitos do JIT interno para as atividades externas às empresas. Para tanto, foi criado um modelo no software de simulação Arena que permite analisar o desempenho de uma cadeia produtiva com diferente número de fornecedores e transportadores, podendo-se agir sobre as variáveis do sistema como distâncias físicas, variabilidade na capacidade produtiva, confiabilidade na produção e transporte, tempos de recepção e expedição, bem como tamanho e número de lotes no sistema. Modelo: O modelo do estudo de caso 7 consiste em uma cadeia produtiva com uma empresa cliente e quatro empresas fornecedoras de um mesmo componente. Cada fornecedor tem a seu serviço uma transportadora para fazer as entregas dos pedidos ao cliente. A cadeia produz um único produto acabado a partir de duas etapas de conformação, uma nas instalações dos fornecedores transformando matérias primas em componentes, e outra na do cliente transformando componentes em produtos acabados. Tanto o cliente como os fornecedores possuem capacidade produtiva nivelada com o mercado consumidor final, de 10 minutos por unidade em média, sendo que o cliente trabalha com tempos seguindo uma distribuição normal com desvio padrão de 0,1 minutos por unidade, e os fornecedores trabalham com tempos seguindo uma distribuição triangular com valor mínimo de 9,5 minutos e valores máximos de 10,5 ou 30 minutos por unidade, dependendo da variabilidade ser pequena ou grande nos tempos de processamento. A Figura 1 apresenta a tela de animação da cadeia logística descrita. A logística da cadeia produtiva funciona de forma puxada lote a lote, ou seja, o tomador de decisão escolhe o tamanho dos lotes transacionados e o número de lotes para os estoques de entrada e saída do sistema produtivo do cliente e dos fornecedores. Por exemplo, na Figura 1 pode-se ver que o tamanho dos lotes é de 20 unidades, com cinco lotes nos estoques do cliente e três lotes nos estoques dos fornecedores. No início da simulação os estoques são formados com os valores escolhidos. A partir daí o mercado consumidor solicita dos estoques de produtos acabados do cliente um lote a cada 10 minutos vezes o tamanho do lote. Tendo o lote nos estoques de produtos acabados do cliente ele é entregue ao mercado consumidor, caso contrário a venda é perdida e é adicionado um valor equivalente ao tamanho de lote na variável Vendas Perdidas. A partir da entrega de um lote de produtos acabados para o mercado consumidor, é acionado o processo produtivo do cliente para, a partir do consumo de um lote de componentes, produzir um novo lote de produtos acabados. Na Figura 1 pode-se ver que existe um lote nos estoques de produtos acabados do cliente, que o cliente está produzindo um novo lote, e que as vendas perdidas até o momento já atingiram o valor de 80 unidades. O uso de um lote de componentes por parte do cliente faz seu nível de estoque de componentes ficar abaixo do valor estabelecido, disparando um pedido de compra para os fornecedores. Caso a cadeia produtiva esteja trabalhando com os quarto fornecedores, é feito um sorteio (seguindo uma distribuição discreta com 25% de chances para cada) para escolher quem fará o fornecimento do pedido, caso a cadeia produtiva esteja trabalhando com apenas um fornecedor, este fará o 1 Prof. Dalvio Ferrari Tubino, Dr tubino@eps.ufsc.br

2 fornecimento. Ao fornecer um lote de componentes, o nível de estoque de componentes do fornecedor irá ficar abaixo do valor estabelecido e irá disparar o processo de fabricação para, a partir do consumo de um lote de matérias primas, produzir um novo lote de componentes. A reposição dos estoques de matérias primas dos fornecedores é feita de forma automática, sempre que houver um consumo. Na Figura 1 pode-se ver que os fornecedores dois e quatro estão produzindo um lote de componentes para repor seus estoques que estão abaixo dos três lotes planejados. Figura 1 Tela de animação da cadeia logística do estudo de caso 7. A movimentação dos lotes entre os fornecedores e o cliente é feita por transportadores, um para cada fornecedor. Pode-se trabalhar com um, dois ou três caminhões por transportador com velocidades de 60 km por hora. Os fornecedores podem estar situados em relação ao cliente na mesma região (10 km), em cidades próximas (100 km) ou em outro estado (400 km). Os tempos de expedição dos lotes nos fornecedores e de recepção no cliente podem ser convencionais, seguindo uma distribuição normal de média 240 minutos (meio dia) e desvio padrão de 1 minuto por lote, ou just in time, seguindo uma distribuição normal de média e desvio padrão de 1 minuto por lote. Na Figura 1 pode-se ver quatro caminhões em ação, dois deles retornando aos seus fornecedores após a entrega e dois indo para o cliente com um lote para ser entregue. Pode-se ver também que a alternativa simulada é para dois caminhões por fornecedor com uma distância de 400 km entre o cliente e seus fornecedores. Como forma de analisar a influência da confiabilidade nas entregas dentro da logística da cadeia produtiva foram criadas duas variáveis de qualidade: uma associada à probabilidade de quebra ou parada no transporte e outra de quebra ou parada no processo produtivo dos fornecedores. Em ambas pode-se optar por um sistema com qualidade total, ou seja, sem quebras e paradas, ou por um 2 Prof. Dalvio Ferrari Tubino, Dr tubino@eps.ufsc.br

3 sistema aleatório com paradas de um dia uma vez por mês, ou ainda, por um sistema aleatório com paradas de um dia uma vez por semana. Os tempos aleatórios entre paradas seguem uma distribuição normal com média de 9600 minutos para a parada mensal, ou de 2400 minutos para a parada semanal, e desvio padrão de 1000 minutos. Já o tempo aleatório da parada segue uma distribuição normal com média de 480 minutos e desvio padrão de 100 minutos. Na Figura 1 podese ver o fornecedor 3 sofrendo uma dessas paradas aleatórias. Definidas as opções, o sistema produtivo será simulado sempre para um período de seis meses, ou minutos (480 minutos/dia * 5 dias/semana * 4 semanas * 6 meses), com um tempo de aquecimento para descarte de 2400 minutos. Além do que já foi comentado, na tela de animação do estudo de caso 7 são apresentados ainda, em tempo real, o número de itens nos estoques dos fornecedores e cliente, o lead time médio em minutos dos lotes entregues ao mercado consumidor e as vendas totais realizadas de produtos acabados ao mercado consumidor em unidades. Resultados: Ao final de seis meses (57600 minutos) de simulação do sistema produtivo com os parâmetros escolhidos é apresentada uma tela com o relatório físico dos dados de entrada e dos dados de saída referentes ao desempenho da alternativa simulada. A Figura 2 mostra essa tela. No relatório de saída podem-se ver quatro quadros de respostas: Fornecedores, Transportadores, Lotes de Produção e Movimentação e Desempenho. Figura 2 Tela do relatório de saída da simulação. 3 Prof. Dalvio Ferrari Tubino, Dr tubino@eps.ufsc.br

4 Os quadros de respostas Fornecedores, Transportadores e Lotes de Produção e Movimentação, apresentados no relatório de saída do estudo de caso 7, são apenas transcrições dos dados de entrada escolhidos para uma determinada alternativa a ser simulada. Eles servem para identificar e relacionar os resultados com a alternativa simulada. O quadro de resposta Fornecedores apresenta os valores selecionados para as variáveis relacionadas com a estrutura produtiva dos fornecedores, como o número de fornecedores, a distância entre os fornecedores e o cliente, a variabilidade na capacidade de produção dos fornecedores e o período entre paradas por problemas de qualidade. A alternativa simulada na Figura 2 utilizou os quatro fornecedores, situados a uma distância de 100 km do cliente, tempos de produção com variabilidade grande e paradas na produção de um dia com períodos mensais. O quadro de resposta Transportadores mostra os valores selecionados para as variáveis relacionadas com a estrutura dos transportadores, como o número de caminhões utilizados por cada transportador, o tempo gasto com as funções de recepção e expedição e o período entre paradas por problemas de qualidade. A alternativa simulada na Figura 2 empregou um caminhão por fornecedor, com tempos de recepção e expedição médios de meio dia e qualidade total nas operações de transporte. O quadro de resposta Lotes de Produção e Movimentação apresenta os valores selecionados para o tamanho dos lotes produzidos e movimentados, o número de lotes nos estoques dos fornecedores e nos estoques do cliente. A alternativa simulada na Figura 2 utilizou lotes de 20 unidades e estoques de dois lotes de matérias primas e componentes nos fornecedores, e de nove lotes de componentes e produtos acabados no cliente. Dentro do quadro de respostas Desempenho estão os valores das variáveis de saída que permitem analisar o desempenho da cadeia logística simulada. Nesse quadro inicialmente aparece o valor, em unidades, das vendas realizadas e das vendas perdidas durante o período simulado em função da disponibilidade dos estoques de produtos acabados no cliente. Em seguida estão relacionados os valores, em unidades, dos estoques médios durante o período simulado nos sistemas produtivos dos fornecedores e do cliente. Após são apresentados os percentuais médios de ocupação do sistema produtivo dos fornecedores e dos transportadores, e, finalmente, o lead time médio em minutos dos produtos acabados vendidos durante o período simulado, considerando-se o tempo decorrido desde sua entrada como matéria prima no fornecedor até sua venda como produto acabado pelo cliente para o mercado consumidor. A alternativa da cadeia logística simulada na Figura 2 apresentou durante os seis meses vendas de 3580 unidades para o mercado consumidor e deixou de entregar 700 unidades por falta de produtos acabados em seus estoques. Manteve em média 296,50 unidades em estoque nos quatro fornecedores e 28,90 unidades em estoque no cliente. Os sistemas produtivos dos fornecedores ficaram, em média, 23,75 % dos seus tempos ocupados durante os seis meses com a produção solicitada pelo cliente, e os transportadores ficaram, em média, 49,74 % dos seus tempos durante os seis meses ocupados transportando os lotes para o cliente. O lead time médio dos produtos vendidos ao mercado consumidor foi de 6562,46 minutos. Uma vez entendidos os dados físicos fornecidos pelo relatório de saída da Figura 2, pode-se passar para a apresentação das questões para a discussão do assunto proposto no estudo de caso 7, ou seja, a analise do desempenho de uma cadeia logística cliente/fornecedores/transportadores frente a diferentes alternativas de relacionamento. Questões para Discussão: 4 Prof. Dalvio Ferrari Tubino, Dr tubino@eps.ufsc.br

5 O estudo de caso 7 foi montado de forma que alguns dos principais pontos que diferenciam uma cadeia logística convencional de uma JIT/TQC possam ser analisados. Entre os fatores levados em consideração no modelo montado está a mudança no número de fornecedores e transportadores dessa cadeia produtiva, na distância física entre fornecedores e cliente, no tamanho do lote transportado, no nível de estoques no cliente e nos fornecedores, na variabilidade da capacidade de produção dos fornecedores, no nível de qualidade do processo produtivo dos fornecedores e transportadores e no tempo de recepção e expedição dos fornecimentos. Mantendo o princípio de estabelecer uma situação básica inicial e depois ir mexendo nas variáveis, uma a uma, para verificar seus efeitos sobre o desempenho de uma cadeia logística, propõem-se como alternativa básica inicial um sistema logístico com quatro fornecedores com um caminhão cada, situados a uma distância de 100 km do cliente. Tanto os fornecedores como os transportadores trabalham com qualidade total nos seus sistemas, e a capacidade de produção dos fornecedores possui variabilidade pequena nos tempos de processamento. Os tempos de recepção e expedição são convencionais de meio dia, e os tamanho dos lotes transacionados é de 20 unidades. A partir da simulação dessa proposta inicial, pode-se sugerir as seguintes questões para discussão do assunto. 1. A partir da situação básica inicial, simule diferentes números de lotes para os sistemas produtivos dos fornecedores e do cliente. Qual a composição de estoques na cadeia que trás melhores desempenhos quanto às quantidades vendidas, lead time e estoques médios no sistema e consumidores plenamente atendidos? Justifique com os dados simulados. 2. A partir da situação básica inicial com os níveis de estoques selecionados na primeira questão, simule diferentes distâncias físicas entre os fornecedores e o cliente. A partir da dinâmica de estoques na cadeia e/ou do número de caminhões, encontre novas alternativas para obter consumidores plenamente atendidos. Qual a influência da distância física entre fornecedores e cliente no desempenho da cadeia logística? Justifique com os dados simulados. 3. A partir da situação básica inicial com os níveis de estoques selecionados na primeira questão, simule tempos JIT de recepção e expedição entre os fornecedores e o cliente. A partir da dinâmica de estoques na cadeia e/ou do número de caminhões, encontre novas alternativas para obter consumidores plenamente atendidos. Qual a influência dos tempos de recepção e expedição entre fornecedores e cliente no desempenho da cadeia logística? Justifique com os dados simulados. 4. A partir da situação básica inicial com os níveis de estoques selecionados na primeira questão, simule uma variabilidade grande nos tempos de processamento dos fornecedores. A partir da dinâmica de estoques na cadeia e/ou do número de caminhões, encontre novas alternativas para obter consumidores plenamente atendidos. Qual a influência da falta de balanceamento da produção dos fornecedores com a produção do cliente no desempenho da cadeia logística? Justifique com os dados simulados. 5. A partir da situação básica inicial com os níveis de estoques selecionados na primeira questão, simule problemas de qualidade nos fornecedores, nos transportadores e em ambos simultaneamente. A partir da dinâmica de estoques na cadeia e/ou do número de caminhões, encontre novas alternativas para obter consumidores plenamente atendidos. Qual a influência da falta de qualidade nos sistemas dos fornecedores e transportadores para o desempenho da cadeia logística? Justifique com os dados simulados. 6. A partir da situação básica inicial com os níveis de estoques selecionados na primeira questão, simule a cadeia logística com um único fornecedor. A partir da dinâmica de estoques na cadeia e/ou do número de caminhões, encontre novas alternativas para obter consumidores plenamente atendidos. Qual a influência do número de fornecedores no desempenho da cadeia logística? Justifique com os dados simulados. 5 Prof. Dalvio Ferrari Tubino, Dr tubino@eps.ufsc.br

6 7. A partir da situação básica inicial com um único fornecedor e com os níveis de estoques dimensionadas na questão anterior, simule diferentes distâncias físicas entre o fornecedor e o cliente. A partir da dinâmica de estoques na cadeia e/ou do número de caminhões, encontre novas alternativas para obter consumidores plenamente atendidos. Qual a influência da distância física entre o fornecedor exclusivo e o cliente no desempenho da cadeia logística? Justifique com os dados simulados. 8. A partir da situação básica inicial com um único fornecedor e com os níveis de estoques dimensionadas na questão seis, simule tempos JIT de recepção e expedição entre o fornecedor e o cliente. A partir da dinâmica de estoques na cadeia e/ou do número de caminhões, encontre novas alternativas para obter consumidores plenamente atendidos. Qual a influência dos tempos de recepção e expedição entre fornecedor exclusivo e cliente no desempenho da cadeia logística? Justifique com os dados simulados. 9. A partir da situação básica inicial com um único fornecedor e com os níveis de estoques dimensionadas na questão seis, simule uma variabilidade grande nos tempos de processamento do fornecedor. A partir da dinâmica de estoques na cadeia e/ou do número de caminhões, encontre novas alternativas para obter consumidores plenamente atendidos. Qual a influência da falta de balanceamento da produção do fornecedor exclusivo com a produção do cliente no desempenho da cadeia logística? Justifique com os dados simulados. 10. A partir da situação básica inicial com um único fornecedor e com os níveis de estoques dimensionadas na questão seis, simule problemas de qualidade no fornecedor exclusivo, no transportador e em ambos simultaneamente. A partir da dinâmica de estoques na cadeia e/ou do número de caminhões, encontre novas alternativas para obter consumidores plenamente atendidos. Qual a influência da falta de qualidade nos sistemas do fornecedor exclusivo e transportador para o desempenho da cadeia logística? Justifique com os dados simulados. 11. Simule a melhor dinâmica de estoques com lotes pequenos (20 unidades) e grandes (200 unidades) para as duas situações extremas de uma cadeia produtiva em relação as variáveis disponíveis no estudo de caso 7, tentando sempre manter os consumidores plenamente atendidos. Uma convencional com quatro fornecedores, localizados em outro estado, com péssima qualidade na produção e transporte, com tempos de recepção e expedição de meio dia, e variabilidade grande nos tempos de processamento. Outra JIT/TQC com um único fornecedor, localizado na mesma região, com qualidade total na produção e transporte, com tempos JIT de recepção e expedição, e variabilidade pequena nos tempos de processamento. Utilizando os dados simulados, monte uma justificativa para convencer o Diretor Industrial, do cliente da cadeia logística convencional, de que vale a pena ficar na mão do fornecedor e correr o risco de ver seu único fornecedor pegar fogo. 6 Prof. Dalvio Ferrari Tubino, Dr tubino@eps.ufsc.br

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