2. Planejamento e Controle da Produção

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1 15 2. Planejamento e Controle da Produção O mercado torna-se a cada dia mais exigente e o dominio de novas tecnologias, de novos processos ou então sistemas e técnicas, é uma grande preocupação para as empresas. É notória a preocupação que as empresas têm de redefinir suas estratégias, com o intuito de melhorar seus processos produtivos. Neste sentido, o presente capítulo foi dividido em duas partes: a primeira define, classifica e analisa os sistemas de produção industrial e a segunda apresenta a definição do Planejamento de Controle da Produção (PCP), dando enfoque a sua estrutura e relação com os objetivos da organização e com os sistemas de produção industrial. A medida que o PCP ganha um papel de maior destaque no atendimento das prioridades competitivas das indústrias, ou conforme nos diz Corrêa e Gianesi (1997), os sistemas de PCP são o coração dos processos produtivos, ele passa ter uma maior importância no debate deste capítulo Sistemas de Produção Industrial Sipper e Bulfin (1997) dizem que grande parte dos sistemas de produção são como icebergs, ou seja, a porção que pode ser vista é apenas uma pequena parte do todo e por esse motivo ao estudá-los é necessário que muito componentes sejam levandos em conisderação como: produto, processos e trabalhadores. Para distinguir os sistemas de produção pode-se usar sua saída principal (outputs), isto é, a parte predominante do processo de produção de bens e serviços. Russomano (2000) diz que quando se trata de objetivos finais, a preocupação principal de uma empresa industrial é colocar seus produtos à venda, da mesma maneira que uma empresa comercial, mas em uma fase anterior de obtenção de seu produto. Neste trabalho o maior enfoque será nos sistemas de produção industrial, isto é, na produção de bens. O sistema de produção industrial, segundo MacCarthy e Fernandes (2000), é definido com um conjunto de elementos humanos, físicos e gerenciais interrelacionados, projetados para que a geração de produtos aconteça de forma que o valor final dos mesmos supere os custos incorridos em se obtê-los. A figura 1 apresenta os sistemas de produção inseridos em um ambiente, e por isso, influenciam e são influenciados ao mesmo tempo pelo sistema. Sipper e

2 16 Bulfin (1997) dizem que a manufatura é a espinha dorsal de qualquer sistema produtivo, o qual é considerado um processo que envolve o fluxo de dois componentes importantes: material e informação. Diante disso, nota-se que a principal atividade de um sistema produtivo é a transformação e o principal resultado é agregação de valor ao produto. Figura 1 - Modelo de entrada - transformação saída Fonte: Slack et al. (2002) Bonney et al. (1999) apresentam uma classificação para o sistema de produção onde utiliza a idéia de puxar e empurrar como parâmetros. No sistema empurrado as ordens de produção têm sua liberação na data de início, a qual corresponde à data de entrega prometida, retirado o lead time de produção e são delineadas por um gerenciamento centralizado. Assim que são liberadas, as ordens vão de operação a operação, ou seja, os materiais e informações seguem o mesmo sentido. No sistema puxado existe um controle baseado no estoque em processo, e assim, materiais e informações seguem em fluxos opostos. A interdependência das operações é a característica mais importante para distinguir um sistema do outro, de acordo com Sipper e Bulfin (1997). A figura 2 apresenta como cada centro é afetado e ao mesmo tempo afeta os adjacentes através do fluxo de materiais e informações, mostrando assim uma interdependência recíproca.

3 17 Figura 2 - Fluxo de materiais e informações em um sistema puxado. Fonte: Sipper e Bulfin (1997) A interdependência encontrada no sistema empurrado é seqüencial, ou seja, a saída (output) depende do input de outras operações. Uma medida para conseguir o isolamento desta dependência é a utilização de estoques regulares conforme apresentado na figura 3. Figura 3 - Fluxo de materiais e informações em um sistema empurrado. Fonte: Sipper e Bulfin (1997) No sistema puxado, entre duas operações consecutivas, existe uma quantidade de estoque, a qual tem sua reposição ajustada pelo processo posterior na proporção que é consumida. De maneira geral, para um sistema ser considerado puxado, os materiais devem ser transportados conforme são solicitados pelo processo posterior. Por outro lado, se os materiais são transportados para processos posteriores após serem processados ou concluídos, o sistema recebe o nome de empurrado.

4 18 MacCarthy e Fernandes (2000) desenvolveram um trabalho no qual é possível identificar um conceito importante, a repetibilidade, isto é, o tempo médio transcorrido entre a produção de dois lotes consecutivos de produtos iguais. De acordo com esses autores, um processo passa a ser repetitivo quando consume uma porcentagem significante, no mínimo 5%, do tempo total disponível na unidade produtiva. Fernandes e Godinho Filho (2006) citam os conceitos de variedade, diversidade e diferenciação de produtos com importantes referenciais para se entender os sistemas produtivos. Variedade se refere a uma habilidade dos sistemas produtivos em responder as mudanças decorrentes de um mix de produtos diferentes entre si. Diversidade se refere à habilidade dos sistemas produtivos em responder a mudanças no mix de produtos com características muito similares. Por fim, a diferenciação refere-se à produção de produtos sem similares no mercado Planejamento e Controle de Produção (PCP) Para considerar um sistema produtivo eficiente é necessário observar a forma como são resolvidos os problemas administrativos (TUBINO, 2000). O autor diz que para usufruir de todos os benefícios gerados pela divisão do trabalho e da especialização, deve existir uma coordenação entre atividades produtivas. O PCP tem o papel de conectar os diversos setores da empresa, com os fornecedores e clientes, além de ter a função de gerenciar o processo de produção e os serviços relacionados a ele. Correia e Gianesi (1997) dizem que há também uma característica bem discutida no conceito de PCP que é a existência das fases hierarquizadas dos processos decisórios. Além do mais, para esses autores, o PCP tem a função de garantir uma adequação entre as decisões operacionais e as decisões estratégicas da empresa. Segundo Sipper e Bulfin (1997), o PCP é uma parte importante quando se refere à tecnologia de gerenciamento da produção e por este motivo deve haver uma combinação entre os fluxos físicos e de informações com o objetivo de gerenciar o sistema de produção, mantendo uma relação com o ambiente externo. Os autores acrescentam dizendo que as principais funções do PCP são estabelecer metas e medir os desvios na produção, o que significa dizer que o PCP tem sua

5 19 essência no gerenciamento dos desvios, mantendo ao mesmo tempo o objetivo de organização como todo. Existe para o PCP uma separação em Planejamento da Produção (PP) e Controle da Produção (CP) feita por alguns autores, como Corrêa et al. (2001) está relacionado com a necessidade de se ter um planejamento parte da inércia intrínseca dos processos decisórios, ou seja, do tempo que transcorre desde a tomada de decisão até sua implantação. Burbidge (1990) traz uma abordagem que trata diretamente do CP, onde o mesmo é caracterizado com uma função que planeja, direciona e controla o suprimento de materiais, bem como as atividades de processamento da empresa. É importante ressaltar a relação estreita que existe entre as funções do CP e as funções de compra, fazendo com que algumas indústrias cheguem a considerá-las como parte de uma mesma função de gerenciamento de matérias. Para Tubino (2000), o objetivo do CP e garantir uma ligação consistente entre o planejamento e a execução das atividades operacionais. Para este trabalho adota-se a definição de PCP feita por Fernandes e Godinho Filho (2006), bem como a separação entre PP e CP. Por PP entende-se a atividade gerencial que tem como responsabilidade contabilizar a demanda e a capacidade de produção para um horizonte de médio prazo e então tomar decisões de intenção de forma agregada em termos de: a) O que produzir, comprar e entregar; b) Quanto produzir, comprar e entregar; c) Quando produzir, comprar e entregar; d) Quem e/ou onde e/ou como produzir. Essas decisões são geralmente tomadas com antecedência, objetivando subsidiar decisões relacionadas com a elaboração de contratos de fornecimento, sub-contratação temporária, terceirização, contratações e demissões no médio prazo, aquisição de novos equipamentos etc. No início do PP há uma gestão da demanda para médio prazo feita por meio de previsões. Essas mesmas previsões em conjunto com a gestão financeira, ou seja, as entradas que são necessárias para a realização do planejamento agregado de produção, terão com principal objetivo

6 20 elaborar um plano de produção que irá considerar as famílias de produtos, a fim de que os recursos de produção sejam utilizados eficientemente. O CP é considerado uma atividade gerencial que tem a responsabilidade de manter o fluxo de materiais através de informações e tomar decisões para execução regularizada. As decisões são desagregadas, detalhadas e de curto prazo em termos de: a) O que produzir, comprar e entregar; b) Quanto produzir, comprar e entregar; c) Quando produzir, comprar e entregar; d) Quem e/ou onde e/ou como produzir. Todas as decisões seguem a estrutura hierarquizada apresentada na figura 4. Figura 4 - Estrutura do PCP. Fonte: Fernandes e Godinho Filho (2006)

7 21 Na figura 5 podemos ver detalhadamente a caixa de controle de produção. Figura 5 - Estrutura do CP. Fonte: Fernandes e Godinho Filho (2006) O CP faz parte de um processo decisório que ocorre em etapas consecutivas e é direcionado do geral para o detalhe, através de cinco atividades de controle. a) Programar a produção em termos de itens finais; b) Programar ou organizar as necessidades em termos de componentes e materiais; c) Controlar a emissão de ordens de produção e compra; d) Programar e seqüenciar as tarefas nas máquinas; e) Analisar a capacidade de curto prazo. As cinco atividades apresentadas acima descrevem um programa de produção, no qual é feito um acompanhamento por meio dos níveis de estoque e de produção e,quando desvios são identificados, a produção é refeita. O PCP é composto também por outras atividades como: o balanceamento de linhas de

8 22 montagem, o rearranjo de relações produtivas e a integração com outras áreas e funções da empresa Análise comparativa entre as estruturas de Planejamento e Controle de Produção (PCP) De acordo com Corrêa et al. (1997), os sistemas de planejamento e controle da produção são sistemas híbridos, os quais têm vários elementos que trabalham de maneira integrada com a finalidade oferecer soluções mais adequadas para certas subunidades do setor produtivo. Antunes et al. (2008) dizem que a maximização dos meios de produção em conjunto com a minimização da ociosidade desses meios é o principal fundamento de um sistema de produção convencional. Esta estrutura de planejamento e controle da produção convencional tem como filosofia a produção empurrada, que se caracteriza por um cenário onde o fornecimento de produtos ocorre na quantidade correta e no momento exato, por meio de programações para cada etapa de produção. Este sistema apresenta dificuldade para se adaptar às mudanças ocasionais que decorrem de flutuações de demanda ou problemas de processo. Se essa dificuldade for levada em consideração, a fábrica irá estocar parte do produto entre os processos, com a intenção de reduzir os custos ligados às incertezas de vendas, ou seja, imprevisibilidades da demanda. Esta situação deixa a empresa sujeita a produzir produtos desnecessários que provocam um aumento dos estoques. Analisar o PCP por meio do mapeamento do fluxo de valor ajuda a melhorar estes cenários. De acordo com Rother e Shook (1999), o mapeamento é uma ferramenta de diagnóstico que permite a identificação e futura eliminação das perdas encontradas em cada etapa de produção, as quais provocam aumento no custo de produção. Por outro lado, contrastando com o PCP convencional, existe outra estrutura de planejamento e controle da produção dentro de uma filosofia de produção puxada, na qual a última etapa da linha de produção recebe as informações necessárias sobre: o que, quanto e quando produzir. Esta etapa tem como responsabilidade retirar do processo anterior a quantidade exata de produto no momento certo, o que provoca uma considerável redução dos estoques. Devido à forma como esta estrutura funciona, não existe a necessidade de uma distribuição no decorrer do mês de programações de produção por todo o processo.

9 23 Existe uma grande complexidade ao tratar dos sistemas produtivos e uma grande necessidade por informações confiáveis que produzem uma demanda por sistemas computacionais, os quais têm por objetivo programar e planejar a produção para o fornecimento de dados precisos, tais como o MRP (Material Requeriment Planning) ou MRPII (Manufacturing Resource Planning). Wight (1981) diz que o MRP II é um sistema onde é possível encontrar uma lógica bem estruturada de planejamento, que prevê uma sequência hierárquica de cálculos, verificações e decisões que têm o objetivo de alcançar um plano de produção viável. A metodologia do Just in Time (JIT) é composta por duas premissas básicas: a melhoria contínua e a eliminação de perdas, quando relacioanda a produção, Antunes el al. (2008) dizem que o princípio básico é procurar atender dinâmica e instantaneamente a variação da demanda do mercado consumidor, produzindo em pequenos e variados lotes. Diante disso, é notável que existe a necessidade de utilizar ferramentas que possibilitam gerenciar o fornecimento de materiais no exato momento em que são demandados pelos postos de trabalho, o que compõe o sistema Kanban para controle da produção. Para Monden (1984), Gianese e Correa (1993) e Browne et al. (1996) existem duas fases diferentes no planejamento da produção dentro do ambiente JIT: a programação mensal, que tem a responsabilidade de adaptar a demanda mensal no decorrer do ano, e a programação diária que se deve adaptar a variações de demanda diária, no decorrer do mês. Na adaptação mensal é desenvolvido um processo de planejamento da produção mensal, ou seja, existe a preparação de um programa mestre de produção chamando de MPS (Master Production Scheduling). O MPS mostra o nível médio de produção diário para cada processo, baseado em uma previsão de demanda feita para o mês. Por este motivo, uma sugestão de mix de produtos com suas respectivas quantidades é feita com o objetivo de atender dois meses a frente e um plano detalhado é formulado para o mês seguinte. Os fornecedores também têm o conhecimento dessas informações, permitindo a eles atender de maneira mais fácil as ordens de suprimentos.

10 24 A metodologia do JIT mostra diversas ferramentas e práticas operacionais, dentre as quais se destaca o Sistema Kanban, o Nivelamento da Produção e o Balanceamento da Produção. Os conceitos de Just in Time, sistema Kanban, serão melhor debatidos no capítulo 3, juntamente com o Sistema Toyota de Produção (STP), que é, de acordo com Shingo (1996) e Monden (1997), um dos pilares do JIT Os Sistemas de Coordenação de Ordem de Produção e Compra (SCO) O SCO é uma maneira de sistematizar as necessidades que os produtos finais têm, as quais são convertidas na forma de itens e componentes, que podem ser comprados ou fabricados internamente. A conversão é feita através da programação, controle e execução de ordens de produção e compra. Esses sistemas de emissão de ordens são bastantes abordados na literatura, mas com distintas denominações. De acordo com Graves et al. (1995), os mecanismos utilizados no controle dos fluxos de materiais, conforme definição do autor, têm o foco nos problemas ocorridos no momento de liberação do material dentro da manufatura e da autorização de produzir nos centros produtivos. Este trabalho divide esse mecanismo em três tipos; a) Mecanismos baseados em capacidade infinita. Esses mecanismos têm por pressuposto que a manufatura pode entregar seus produtos dentro de um dead line, levando em consideração estritamente a demanda, mas não a carga de trabalho. Alguns exemplos destes mecanismos são: o Material Requirements Planning (MRP) e Line Requirements Planning (LRP). b) Mecanismos baseados na produção. O limite da capacidade produtiva é considerado de forma implícita e a carga de trabalho de maneira explicita, mas não são considerados a demanda e o lead time de produção. Fazem parte desta classificação o ConWIP e o Kanban. c) Mecanismos combinados. De maneira resumida é a utilização em conjunto de dois ou mais mecanismos anteriores. É muito comum o agrupamento do MRP com o Kanban.

11 25 O principal objetivo destes mecanismos é assegurar um baixo nível de estoques em processo, mas ao mesmo tempo garantir um alto nível de serviço ao cliente, seja ele interno ou externo. Por outro lado, Fernando e Godinho Filho (1996) apresentam quatro maneiras diferentes nas quais o SCO pode ser classificado: a) Sistemas de pedido controlado. Existe a possibilidade de manter estoques de produtos finais. Esse sistema é subdividos em: Sistemas de programação por contrato. Nestes sistemas existe o controle na emissão de produtos com altos níveis de complexibilidade e/ou de projetos considerados especiais.um bom exemplo para neste caso é a fabricação de grandes máquinas. Sistemas de alocação de carga por encomenda. Sua aplicação, como o próprio nome já nos diz, ocorre em produtos sob encomenda, como por exemplo, fundições. O pricipal objetivo neste caso seria reemitir dentro da produção os pedidos dos clientes como se fossem ordens, que podem ser de fabricação ou requisição de compras e ferramentas. b) Sistemas controlados por nível de estoque (CNE). Como o próprio nome já diz, são sistema onde o controle é feito através do nível de estoque. Neste grupo estão os sistemas que puxam a produção. Esse sistema é subdivido em: Sistemas de revisão contínua. Quando o nível de estoque cai abaixo de um determinado nível ou número de unidades pré-definidos, ocorre a emissão de ordens. A ordem irá determinar a quantidade correta que será produzida. Sistemas de revisão periódica. Neste sistema os períodos entres as ordens podem ser regulares ou fixos. Diferentemente da revisão contínua, onde o número de unidades produzidas será sempre o mesmo, este sistema calcula as quantidades com o objetivo de alcançar o nível máximo de estoque.

12 26 Sistemas ConWIP CNE. A lógica deste sistema é manter o estoque em processo constante através da utilização de containers na linha de produção. O nível de estoque será determinado pelos containers. Ao chegar o último nível de produção, o conteúdo irá para o estoque e o container retornará ao primeiro nível e, assim, ganhará um cartão que tem por função determinar o que será feito. Sistema Kanban CNE. Este sistema, por envolver o tema central deste trabalho, será melhor abordado nos capítulos 3 e 4. c) Sistema de fluxo programado. Neste sistema há uma decisão feita com base na conversão das necessidades do MPS em itens de componentes. Tanto o fluxo de materiais como o fluxo de informações, seguem o mesmo sentido, isto é, são sistemas que empurram a produção. Ele pode ser das seguintes maneiras: Estoque base. As informação relacionadas ao que, quanto e quando produzir partem do PCP. Os lotes produzidos têm sua base de cálculo relacionada às quantidades consumidas no período anterior, aos estoques atuais e a na intenção de estoque futuro, que são empurrados para o estágio produtivo posterior. Period Batch Control (PBC). Neste sistema o intervalo que existe entre as ordens é fixo e o tamanho do lote irá variar. O funcionamento do sistema consiste basicamente numa explosão do MPS em termos de itens, após isso são atribuídos os tempos para emissão das ordens, a produção ou entrega das matériasprimas, para processamento, montagem e vendas, criando dessa forma um programa padronizado. Sistemas de lotes componentes. Neste caso é fixado o tamanho do lote para cada componente, que tem sua base de cálculo em função do lote econômico, e o intervalo entre as ordens desses componetes varia, tudo a partir do MPS. Existem diversas críticas quanto à utilização do lote econômico e algumas podem ser encontradas em Burbidge (1983).

13 27 Sistema de lote-padrão. As quantidades emitidas nas listas de ordens para os produtos finais são sempre as mesmas e com defasagens no tempo. O número de sub-montagens é fixo, enquanto que os intervalos entre as ordens desses sub-conjuntos é variável. Material Requirements Planning (MRP). Este sistema, que tem uma grande popularidade na literatura, possibilita que, a partir do MPS, sejam determinados o que, quanto e quando produzir e comprar os itens que serão produzidos. Para o cálculo é levado em consideração o nível de estoque, o tempo de reposição, o consumo previsto, dentre outros. Optimized Production Technology (OPT). É um sistema informatizado, de origem israelense, que utiliza técnicas de pesquisa operacional para efetuar o controle da produção. Neste sistema são considerados os gargalos da produção, isto é, recursos que têm uma capacidade menor. Alguns dos seus problemas de limitação são o alto custo e a dificuldade de entendimento da ferramenta. d) Sistema híbridos. São sistemas que detêm características das duas classes anteriores. Esta classe é formada por: Controle MaxMin. Funciona através do controle dos limites máximos e mínimos do estoque, em geral para itens que devem ser comprados. Neste caso é importante que o MPS tenha um bom nível de precisão, pois dessa forma grandes gastos com estoque de segurança são evitados. Os procedimentos são, de maneira geral, explodir o MPS, fixar os limites de estoque reserva com objetivo de prevenir falta ou exesso de estoque, emitir ordens na forma de programas de necessidades e criar uma base de registros dos estoques com o objetivo de auxiliar no controle. Sistema ConWIP H. A principal diferença existente entre esse sistema com o ConWip da classe b, é que neste caso os cartões ou

14 28 as ordens de produção são criadas com base na explosão do MPS que se origina do departamento de PCP da empresa. Sipper e Bulfin (1997) nomearam as ordens e os cartões como lista de pedidos em carteira backlog list. Desta maneira, o sistema possui algumas características de um sistema de estoque controlado e de fluxo programado. Sistema Kanban H. Este sistema, por envolver o tema central deste trabalho, será melhor abordado nos capítulos 3 e 4. Sistema Rope-Drum-Buffer (RDB). Com base na teoria das restrições, o sistema tem seu foco principal nos recursos que são considerados gargalos da produção. A idéia é que haja um sincronismo entre as etapas de produção, isto é, deve existir um único ritmo de produção para todos os centro produtivos (Drum), o qual é determinado pelo recurso gargalo, evitando dessa forma grandes estoques em alguns centros produtivos e falta de itens em outros. Além disso, o estoque de segurança (Buffer) é mantido antes do recurso gargalo, com o objetivo evitar a perda de tempo por falta de itens que serão produzidos. A corda (Rope) é o feedback de informação para o estoque de matérias-primas. Sistema DEWIP (Decentralized Work in Process). É um sistema voltado para ambientes job shop com alta diversidade de itens e um complexo fluxo de materiais. O estoque em processo de maneira descentralizada é considerado como a variável de controle principal para este sistema. Sistema LOOR (Load Oriented Order Release). Há nesse sistema uma carga limite para cada centro de trabalho, nas quais as tarefas são liberadas apenas quando as cargas projetadas estão abaixo da carga limite para um determinado período de tempo. As ordens de produção, o horizonte de planejamento e a capacidade produtiva são as principais variáveis consideradas pelo sistema. Da mesma forma que o DEWIP, este sistema é propício para ambientes com

15 29 alta diversidade de itens e com complexo fluxo de materiais com alto nível de complexibilidade. Sistema POLCA (Paired-cell Overlapping Loops of Cards with Authorization). É baseado em uma estratégia de obtenção de vantagem competitiva através da redução do lead time. Esse sistema que foi projetado para sistemas produtivos com estrutura celular, além dos altos níveis de estoque, utiliza informações referentes aos tempos (lead time) planejados para cada célula dos sistemas produtivos, com a finalidade de determinar quando cada uma delas irá iniciar o processamento das tarefas necessárias. As datas de início das operações são autorizadas por meio de cartões que apresentam a capacidade possível das células. Existem diversas teorias que abordam o tema de planejamento e controle da produção, e cada dia mais pesquisas são desenvolvidas dentro deste tema. De acordo com MacCarthy e Fernandes (2002), é muito difícil selecionar ou projetar um sistema PCP apropriado, pois existe um caráter integrativo das funções PCP, no qual há uma interface com todas as áreas funcionais da empresa. Diante disso, determinar a aplicabilidade de uma abordagem é muito complexo, principalmente por existir um número crescente de alternativas. Para finalizar, as análises que foram apresentadas anteriormente oferecem uma indicação de que existe uma dificuldade quando é feita a análise tanto do planejamento, quanto do controle da produção e suas estruturas, sem se preocupar com as relações de dependência, com as condições produtivas e ambientes que se interligam. Importante salientar que alguns elementos do PCP devem ser pensados não só pelo ponto de vista conceitual, mas também das regras ou condições que podem tornar viáveis sua efetividade.