APLICAÇÃO DE TÉCNICAS DE PREVISÃO DE DEMANDA E PLANEJAMENTO AGREGADO EM UMA EMPRESA DE ALIMENTOS EM CASTANHAL - PA Matheus Azevedo Marchiori (UEPA) matheusmarchiori@hotmail.com Joao Mateus Guara Reis (UEPA) j.mateusguara@hotmail.com FELIPE D ANGELO DA SILVA DO VALE (UEPA) felipe_dangelo23@hotmail.com Marcos Kleidson Sousa Cesario (UEPA) marcoskleydson@live.com Victor Danilo Chucre de Souza (UEPA) victordanilo29@gmail.com EM UM MERCADO ALTAMENTE COMPETITIVO, AS EMPRESAS, PARA CONSEGUIR ATENDER A DEMANDA DE SEUS CLIENTES, NECESSITAM FAZER UM PLANEJAMENTO DE SEUS RECURSOS PARA QUE CONSIGA ATENDÊ-LOS DE MODO SATISFATÓRIO. O OBJETIVO DO PRESENTE ESTUDO FOI UTILIZAR- SE DE UM MODELO DE PREVISÃO DE DEMANDA PARA DESENVOLVER UM PLANEJAMENTO AGREGADO QUE DIRECIONE A PRODUÇÃO DE UMA EMPRESA DO RAMO ALIMENTÍCIO, LOCALIZADA EM CASTANHAL - PA. PARA TAL FOI REALIZADA UMA PESQUISA BIBLIOGRÁFICA SOBRE OS PRINCIPAIS TÓPICOS ACERCA DO TEMA E O LEVANTAMENTO DE DADOS HISTÓRICOS DE DEMANDA DE DOIS ANOS DA EMPRESA PARA REALIZAÇÃO DA PREVISÃO E OUTRAS INFORMAÇÕES PARA REALIZAÇÃO DO PLANO AGREGADO. UTILIZOU-SE MÉDIA MÓVEL PARA PREVER A DEMANDA PARA OS PRÓXIMOS 6 MESES. EM TERMOS DE COMPARAÇÃO, O PLANEJAMENTO AGREGADO FOI DESENVOLVIDO PELO MÉTODO DE PLANILHAS E POR PROGRAMAÇÃO LINEAR, SENDO QUE O SEGUNDO DEU UM CUSTO MENOR QUE O PRIMEIRO. O CUSTO FOI DE R$52.961,91, UTILIZANDO FORÇA DE TRABALHO CONSTANTE NÃO PERMITINDO FALTA DE PRODUTOS EM ESTOQUE, UTILIZANDO HORAS EXTRAS PARA ATENDER A DEMANDA DE FORMA SATISFATÓRIA. HOUVE FORMAÇÃO DE ESTOQUE APENAS NOS DOIS PRIMEIROS MESES DO PLANO, ENQUANTO NOS DEMAIS, MANTEVE-SE NULO, OU SEJA, IRÁ SE PRODUZIR O NECESSÁRIO PARA ATENDER A DEMANDA SEM FALTAS OU SOBRAS
Palavras-chave: PREVISÃO DE DEMANDA; PLANEJAMENTO AGREGADO; PLANEJAMENTO E CONTROLE DA PRODUÇÃO. 2
1. Introdução Atualmente, levando em consideração a grande competitividade do mercado, as empresas devem buscar ferramentas que as auxiliem, de maneira satisfatória, na conciliação de dois fatores de significativa importância: o quanto se deve produzir e a quantidade que o mercado irá absorver dessa produção. Para deste modo evitar perdas, tanto pela produção demasiadamente desnecessária, como pela produção abaixo das expectativas do cliente. Conforme Correa e Correa (2012), planejar é entender como a consideração mútua do presente e da visão de futuro influenciam as decisões tomadas no presente para que se atinjam certos objetivos. Portanto ter um bom planejamento é de suma importância para que o gestor tenha um boa visão e controle do seu processo produtivo objetivando atender a sua demanda da maneira mais próxima do ótimo. Neste cenário, o Planejamento e Controle da Produção (PCP) ganha importância ao dá suporte para que as atividades técnicas da produção possam ser executadas. Estendendo suas ações ou gerando reflexos em vários setores da organização, para ajustar produção com a demanda (SLACK, 2009). Desta forma, o presente estudo teve como objetivo a aplicação de um modelo de previsão de demanda para a definição de um plano agregado que atenda às necessidades de produção, de forma satisfatória possível, de uma empresa do ramo alimentício localizada na cidade de Castanhal no Pará. O presente estudo tornou-se importante devido salientar o grau de importância no planejamento e controle da produção para que assim pudesse fazer uma melhor gestão do processo para que desta forma o proprietário tenha uma melhor visão do processo como um todo. 2. Referencial teórico Nesta seção, os principais conceitos utilizados para realização desta pesquisa serão melhor explicados: 3
2.1 Planejamento e Controle da Produção Segundo Slack et al. (2009), o Planejamento e Controle da Produção tem por objetivo gerenciar as atividades da operação produtiva de modo a satisfazer de maneira contínua a demanda dos consumidores. De acordo com Martins e Laugeni (2015) o sistema de PCP é uma área de decisão da manufatura, cujo objetivo corresponde tanto ao planejamento quanto ao controle dos recursos do processo produtivo a fim de gerar bens e serviços. Além disso, o PCP também, segundo Martins e Laugeni (2015), é um sistema de transformação de informação, pois recebe-as sobre estoques existentes, vendas previstas, linha de produtos, modo de produzir, capacidade produtiva, tendo como incumbência transformalas em ordens de fabricação. 2.2 Previsão de demanda Segundo Fernandes e Filho (2009), previsão é a técnica de encontrar informações relevantes sobre o futuro sendo um dos principais dados de entrada para várias funções e decisões do PCP. As previsões costumam ser classificadas levando em consideração o horizonte de planejamento, podendo ser de longo, médio e curto prazo. Martins e Laugeni (2015), enfatizam que previsão é o processo metodológico para obter-se dados futuros baseando-se em dados históricos e em modelos estatísticos ou matemáticos, ou ainda, subjetivos apoiados em um método de trabalho claro e anteriormente definida. Os padrões de demanda mais usuais são: Média: em que as flutuações no consumo giram em torno de um valor constante; Tendência linear: em que o consumo cresce ou decresce linearmente; Tendência não linear: que diferente da tendência não linear o consumo não cresce ou decresce de forma linear, como em uma equação do 2º grau, por exemplo; Estacional (sazonal): nesse padrão de demanda o consumo cresce ou decresce em certos períodos, por exemplo, um dia da semana, do mês, ou em meses específicos do ano. 4
Para se realizar o processo de previsão, deve-se seguir os seguintes passos: Identificar o objetivo da previsão; Selecionar uma abordagem de previsão; Selecionar os métodos de previsão e estimar os parâmetros; Elaborar a previsão. 2.2.1 Método da média móvel Segundo Fernandes e Filho (2009), média móvel pode ser definida como o cálculo da média no qual são levados em consideração somente N períodos mais recentes. Esse método reage mais prontamente a variações da demanda. Se o período atual é o período T, a média móvel, levando em conta N períodos passados, é dada matematicamente pela Equação 1: (1) Onde: MT: média móvel para o período T A previsão para k períodos a frente será dada pela Equação 2: (2) 2.3 Planejamento agregado Fernandes e filho afirmam (apud Freeland e Landel, 1984) que o planejamento agregado é o processo de planejar e controlar os diversos aspectos da produção com o intuito de alcançar as necessidades dos clientes da empresa. Fernandes e filho (2009), sintetizam ainda que o foco do planejamento é um grupo ou família de produtos similares, isto é, que tenham características de produção semelhantes (daí o nome agregado). O planejamento inclui decisões do tipo: 5
Volume a ser produzido por unidade de tempo (mês); Níveis de estoque necessários em cada período; Número de pessoas necessárias em cada período; Níveis de pedidos pendentes; Necessidade de horas extras; Utilização de banco de horas; Necessidade de subcontratações e entre outras. 2.4 Programação Linear Segundo Pizzolato e Gandolpho (2009) Programação linear é um modelo simbólico, composto por números e símbolos matemáticos que fazem papel de variáveis de decisão. O modelo é composto por uma função linear denominada função objetivo, e por um conjunto de expressões lineares chamadas de restrições, envolvendo as variáveis de decisão que procura os valores dela para maximizarem lucros ou minimizarem recursos. 2.5 Método simplex Segundo Colin (2007) o método simplex é um algoritmo que caminha de uma solução viável para outra, de modo que o valor da função objetivo é diminuído até o ponto ótimo a ser alcançado. Dividindo-se em três partes: Inicialização: o algoritmo prepara os dados de entrada; Interação: o algoritmo repete várias vezes o procedimento e faz com que a otimização do modelo seja alcançada; Regra de parada: o algoritmo avalia se a solução ótima foi obtida, ou se é impossível obtê-la. 3. Método de Pesquisa Os métodos de pesquisa utilizados neste artigo usaram como base a pesquisa bibliográfica em livros acadêmicos disponíveis na própria instituição, além da pesquisa de artigos publicados em anais de eventos na internet. 6
No que diz respeito a pesquisa utilizada, pode-se afirmar que a mesma se caracterizou como quantitativa, devido os dados obtidos terem relação direta com ferramentas de estatísticas. Rodrigues (2006) enfatiza que, uma pesquisa pode ser estimada quantitativa quando a abordagem tem alguma relação com análise e interpretação de dados procedente de uma pesquisa. Ou seja, é essencial ter o auxílio das ferramentas de estatística, por exemplo: porcentagem, média, entre outras mais, além do emprego de programas de computadores. Vale ressaltar que não houve visita técnica no ambiente escolhido para o desenvolvimento da pesquisa. Então, foi preciso realizar uma entrevista com um funcionário da empresa, para que assim ele pudesse explicar como funcionava o processo de produção da empresa e os produtos que esta produzia, para que dessa forma, fosse possível escolher uma família de produtos, para poder fazer o planejamento agregado, utilizando todas as ferramentas que foram disponibilizadas. A família de produtos escolhida foi a dos temperos e é composta de 4 produtos. Depois disso, foi necessário fazer algumas perguntas de forma aleatória, ou seja, de forma não estruturada com o mesmo funcionário da empresa, para que dessa forma, viabilizasse a coleta de todos os dados indispensáveis, referente aos produtos que fazem parte dessa família para desenvolver todo o planejamento. Em seguida, foi realizada a previsão de demanda utilizando os dados históricos fornecidos de janeiro de 2014 a novembro de 2015. Utilizou-se o uma média móvel de 11 para prever a demanda para os seis meses seguintes (dezembro 2015 a maio 2016). Por fim, o planejamento agregado foi desenvolvido, utilizando os dados fornecidos pelo funcionário, para que assim fosse possível notar qual seria a melhor forma de planejar a produção sem que isso implicasse em demissões constantes, pois é de conhecimento que tem estratégias que apresentam um menor custo total, mas acabam prejudicando o trabalhador. Então, procurou-se conciliar um menor custo, mantendo o número de trabalhadores constantes, não permitindo faltas no estoque. 7
Em termos de comparação, o planejamento agregado foi desenvolvido por um método de programação linear também, utilizando o método Simplex da ferramenta Solver, do Microsoft Office Excel. 4. Resultados e discussões Neste tópico, os resultados alcançados com a realização deste estudo serão melhor detalhados em seguida: 4.1 Previsão de demanda Os dados históricos coletados através da entrevista estão dispostos na Figura 1: Figura 1 - Dados históricos Fonte: Autores (2016). A partir da Figura 1, nota-se que não há uma correlação linear entre os pontos, nem sazonalidade e nem tendência, dessa forma, fez-se necessária a utilização da média móvel como alternativa para prever a demanda, utilizando-se como parâmetro os 11 períodos anteriores. A previsão para os seis meses seguintes está disposta na Tabela 1: 8
Tabela 1 - Previsão de demanda Previsão de demanda Dez/15 7078 Jan/16 7232 Fev/16 7370 Mar/16 7378 Abr/16 7453 Mai/16 7441 Fonte: Autores (2016) De posse dos dados da Tabela 1, foi possível montar o gráfico para que assim fosse possível notar de forma mais detalhada o comportamento dos dados para os futuros meses de acordo com a Figura 2: Figura 2 - Previsão de demanda. Fonte: Autores (2016). Vale ressaltar que é importante que haja ajustes na previsão com o passar dos meses, ou seja, a partir do momento que os dados reais forem ocorrendo, a previsão de demanda também precisará ser atualizada, de forma que os dados previstos sejam os mais fiéis possíveis. 9
4.2 Análise de dados Os dados obtidos, na empresa, para se fazer o planejamento agregado foi o número de trabalhadores e o salário destes, que são 3 e R$ 1.320,00 respectivamente, além dos nomes dos produtos. Contudo, foi necessário fazer cálculos para suprir a falta de informações, como: Custo de produção: Para se fazer este cálculo foi pesquisado no supermercado o preço de venda dos produtos, coincidentemente o preço deles é o mesmo, sendo de R$ 1,92; então foi definido um valor para se descontar do preço final de 30% como lucro da fabricante e mais 10% como lucro da revendedora, o custo de produção foi estimado em R$ 0,77; Custo de estoque: Para o cálculo do custo de estoque, foi estimado um valor de 15% do custo de produção, tendo como resultado R$ 0,12. Como o modelo utilizado não permite faltas, não foi necessário calcular o custo de falta em estoque. Custo de horas extras: O custo de horas extras corresponde ao acréscimo de 50% no valor do salário hora de cada funcionário. Como cada funcionário recebe R$ 1320,00, trabalha aproximadamente 26 dias por mês e 8 horas por dia, o salário hora normal de cada funcionário é de R$ 6,00. Dessa forma, o salário em horas extras será de R$ 9,00. Quantidade produzida por hora de trabalho: Para realizar esse cálculo, tirou-se a média aritmética da produção normal ao longo dos seis meses no plano, que foi de 6608,83 unidades. Dividindo-se esse valor por 26, que é o número de dias, em média, trabalhados por um empregado em um mês, chegou-se a produção diária, que foi de 254,19 unidades. Em seguida, dividiu-se esse valor por 8, que corresponde ao número de horas trabalhadas num dia, e chegou-se ao valor de 31,77 unidades produzidas em uma hora de trabalho. Produção normal mês: 10
Para estimar a produção normal mensal, multiplicou-se o número de trabalhadores disponíveis pela produção por trabalhador no mês. Para calcular a produção por trabalhador mês, utilizou-se como parâmetro a produção do mesmo período no ano anterior. Estoque inicial: Como a empresa pesquisada não tinha a quantidade de estoque inicial no mês de dezembro de 2015, foi-se necessário fazer a diferença entre demanda real de novembro e a previsão de demanda de novembro, como o resultado foi negativo, o estoque foi considerado igual a 0. Na Tabela 2, tem-se o detalhamento dos dados da empresa para realização do planejamento da produção. Tabela 2 - Dados da empresa Dados da empresa Nº de trabalhadores Salário 3 R$ 1.320,00 Custo de produção R$ 0,77 Custo de estoque R$ 0,12 Custo de hora extra R$ 9,00 Fonte: Autores (2016) 4.3 Planejamento agregado utilizando o método de planilhas A partir dos dados, foi possível construir o plano agregado, utilizando força de trabalho constante não permitindo falta de produtos em estoque. O planejamento construído está disposto na Tabela 3: Tabela 3: Plano agregado (método de planilhas) 11
Estratégia de produção Dez Jan Fev Mar Abr Mai Total Produção por trabalhador mês 2380,33 1792,33 1906,67 2428,33 2184,00 2526,00 13217,67 Demanda 7078 7232 7370 7378 7453 7441 43952 Trabalhadores necessários Trabalhadores disponíveis Custo de mão de obra Trabalhadores utilizados Custo da produção normal Produção total normal mês Produção total horas extras Custo de horas extras 3 3 3 3 3 3 18 3 3 3 3 3 3 18 3960 3960 3960 3960 3960 3960 23760 3 3 3 3 3 3 18 5498,57 4140,29 4404,4 5609,45 5045,04 5835,06 30532,81 7141 5377 5720 7285 6552 7578 39653 1800 1800 840 4440 522,58 522,58 243,87 1289,03 Estoque 0 63,18 7,74 157,81 65,16 4,44 141,12 439,46 Custo de armazenagem 7,30 0,89 18,23 7,53 0,51 16,30 50,76 Custo total 9465,87 8623,77 8905,21 9576,98 9249,42 9811,36 R$ 55.632,60 Fonte: Autores (2016) Conforme o plano agregado, percebe-se que o custo total para produzir a família de produtos foi de R$55.632,60. Foi útil realizar o cálculo de horas extras, produção por trabalhador mês, 12
estoque inicial, custo de estoque e custo de produção. De posse dos dados utilizou-se conhecimentos das estratégias de produção para torna-se possível traçar qual seria a melhor maneira de planejar a produção, para que assim fosse possível realizar o planejamento agregado, para que dessa forma fosse plausível ter conhecimento de quanto seria preciso para realizar todo o processo produtivo. Para efeito de conclusão do plano agregado necessitou-se da produção de 4440 unidades em horas extras. Posteriormente a isso, fez-se o cálculo de quanto custaria esse total de horas trabalhadas além da conta. Por conta dessa situação, não houve estoque negativo e notou-se que os valores variaram. Depois de uma análise de todo o plano percebe-se que há uma tendência da empresa em manter a força de trabalho constante, ou seja, manter a quantidade de 3 trabalhadores. 4.4 Planejamento agregado utilizando programação linear Para se verificar se o planejamento agregado feito, com trabalhadores constantes não permitindo faltas no estoque, era realmente o modelo que apresentava o menor custo à empresa, optou-se por utilizar a programação linear, utilizando a ferramenta Solver do Microsoft Excel 2013, para gerar um plano que apresentasse a menor despesa possível. Os parâmetros utilizados foram definidos de acordo com o plano pelo método de planilhas e, dessa forma, as variáveis delimitadas para esse estudo foram as seguintes: Produção em turno normal; Estoque; Trabalhadores utilizados; Horas extras. Com todos os estes dados levantados, obteve-se a seguinte função objetivo, conforme a Equação 3: (3) 13
O modelo foi feito levando em consideração as seguintes restrições, conforme as Equações 4, 5, 6 e 7: Produção em turno normal: (4) Para Onde: unidades produzidas por trabalhador trabalhadores utilizados Estoque: Para (5) Onde: Estoque inicial Produção em turno normal Produção em horas extras Previsão de demanda Horas extras: (6) Onde: Unidades produzidas por trabalhador Trabalhadores utilizados Para Trabalhadores utilizados Para (7) 14
Então foi feito o cálculo para a obtenção planejamento agregado que resultaria no menor custo possível, os resultados podem ser observados na Tabela 4: Tabela 4 - Plano agregado (método matemático) Produção em turno normal P1 P2 P3 P4 P5 P6 6023,689 5377 5720 5556,4 5814,7 5546,8 Estoque E1 E2 E3 E4 E5 E6 731,1 219,9 0 0 0 0 Trabalhadores utilizados W1 W2 W3 W4 W5 W6 3 3 3 3 3 3 Hora extra H1 H2 H3 H4 H5 H6 1785,3 1344,3 1430,0 1821,3 1638,0 1894,5 Fonte: Autores (2016) O planejamento gerou um custo total de R$ 52.961,91, utilizando força de trabalho constante (3 empregados) e 9913,25 unidades produzidas em horas extras. Nota-se que o estoque, a partir do terceiro mês do planejamento, ficou zerado, ou seja, produziu-se o necessário para atender a demanda, sem provocar faltas ou sobras de produtos em estoque. A produção em turno normal foi menor, sendo uma grande parte produzida em horas extras. 4.5) Escolha do melhor planejamento A partir da análise dos custos, foi possível montar um comparativo entre os planejamentos, conforme a Figura 3: Figura 3 Custos do Planejamento agregado. 15
Fonte: Autores (2016) A partir da Figura 3, nota-se que o custo do planejamento utilizando programação linear é menor e que há viabilidade de implementação do mesmo, no qual irá se produzir, em relação ao método de planilhas, uma menor quantidade em turno normal e uma maior quantidade em horas extras. 5. Conclusões O presente estudo trata de uma identificação de dados concretos da empresa estudada e de uma possível solução acerca dos mesmos para a solução de uma problemática. Foram utilizadas ferramentas do planejamento e controle da produção para a realização do trabalho, para que se mostrasse de forma clara e objetiva os possíveis gargalos em torno dos custos existentes. As ferramentas utilizadas foram: previsão de demanda por média móvel e planejamento agregado, onde foi possível fazer um levantamento para se obter dados futuros baseado em dados históricos, fazendo uma média no qual foram considerados 11 períodos amostrais anteriores para se poder prever a demanda. Concluindo-se com um plano agregado, onde foi considerado força de trabalho constante não permitindo faltas de produtos no estoque. Sendo assim, após a realização e aplicação das ferramentas, constatou-se que, para a possível melhora no custo da empresa tendo uma produção que sustenta a demanda, era necessário que a empresa utilizasse três funcionários, fazendo-se uso de horas extras em Janeiro, Fevereiro e 16
em abril, totalizando um valor de 4440 unidades produzias em horas extras para se obter um custo total de R$ 55.632,60 para a produção mês da família de produtos estudada. Em relação à utilização de programação linear, nota-se que o mesmo também se torna viável, visto que a sua implementação é possível. O mesmo apresentou um custo menor que o método de planilhas, produzindo uma grande parte dos produtos em horas extras e outra parte em turno normal. Em comparação ao método de planilhas, nota-se que a produção em turno normal é menor, porém em horas extras não. O número de trabalhadores permaneceu constante nos dois planejamentos e houve formação de estoque apenas no método de planilhas. Dessa forma, mostra-se que os objetivos do presente trabalho foram alcançados, visto que os métodos utilizados foram aplicados e concluídos com sucesso. Como pesquisas futuras, pode-se citar a atualização e controle dos dados previstos e o acompanhamento e atualização do plano agregado que foi desenvolvido. Além disso, pode-se aplicar técnicas de engenharia de métodos para medir a real capacidade produtiva da empresa. REFERÊNCIAS COLIN, Emerson. C. Pesquisa Operacional. 1. ed. Rio de Janeiro: Ltc, 2011 CORRÊA, Henrique L.; CORRÊA, Carlos A. Administração de produção e operações. 3 ed. São Paulo: Atlas, 2012. FERNANDES, Flavio Cesar Faria; FILHO, Moacir Godinho. Planejamento e Controle da Produção Dos Fundamentos ao Essencial. São Paulo: Atlas, 2009. MARTINS, Petrônio G.; LAUGENI, Fernando P. Administração da Produção. 3. ed. São Paulo: Saraiva, 2015. PIZZOLATO, Nelio D. GANDOLPHO André A. Técnicas de Otimização. 2. ed. Rio de Janeiro: Ltc, 2009. RODRIGUES, Auro de Jesus. Metodologia científica. São Paulo: Avercamp, 2006. 17
SLACK, Nigel; CHAMBERS, Stuart; JOHNSTON, Robert. Administração da Produção. 3 ed. São Paulo: Atlas, 2009. 18