DEPS Departamento de Engenharia de Produção PCP Planejamento e Controle da Produção Prof. Dra. Silene Seibel A variável Estoque Texto base da disciplina PCP da Udesc Introdução No planejamento e controle da produção trabalha-se com 3 variáveis básicas: Capacidade de produção; Demanda; Estoques. As variáveis Demanda e Capacidade são equilibradas buscando um melhor desempenho econômico, idealmente a utilização plena da capacidade produtiva leva a custos unitários menores e os estoques permitem alcançar o objetivo de balancear demanda e produção, conforme Wallace (1999, pg. 16). Ora o PCP determina a superprodução, ou seja, produz adiantado à demanda para melhor utilizar a capacidade, mas gerando estoques de materiais que não estão comprados. Os lotes econômicos são utilizados para estes cálculos, ou seja, qual o menor lote a ser produzido que compense os custos da perda de produção pela parada para a troca da ferramenta na maquina (alguns outros custos são inclusos neste calculo, como valores médios para os processos administrativos e logísticos associados, como por exemplo o custo de geração da ordem de produção, o custo da movimentação dos materiais ate o ponto de uso). Ora o PCP não produz determinado produto que já está disponível no estoque, pois foi produzido anteriormente à demanda firme. Como os estoques são a expressão de um material parado, o custo do capital imobilizado representa um aumento de custo. Mas a percepção da produção tradicional é muito tolerante em relação a estoques, pois o custo total associado ao excesso de estoque é muito mais alto que apontado pelas empresas. Portanto, o dimensionamento dos estoques é uma preocupação crescente das empresas e a competência no correto dimensionamento dos estoques é cada vez mais valorizada. '$($')!$!"& (*+!,-$+& +."*/$&!"#$%!$& Figura 1 - Relação do custo de manutenção de estoque e custo de venda perdida Fonte: Wallace (1999, pg. 16) O que são estoques Os estoques são o acúmulo de material (material parado em espera) entre dois processos, expressa falta de fluxo entre os dois processos. O depósito de material tem um custo, pois representa capital parado, mas tem um papel relevante na manufatura ou distribuição, que é tornar dois processos independentes entre si. Quanto maior o estoque entre duas fases, maior a independência entre as fases, no sentido que interrupções em uma não acarretam interrupções na outra. Os estoques servem para regular diferenças entre as taxas de produção entre o processo fornecedor e o processo cliente. Os tipos mais comuns de estoques são: Estoque em processo ou WIP (Work in Process); estoque pulmão ou buffer, utilizados para proteger operações gargalo ou proteger os processos apos o gargalo contra paradas por falta de material para processar (estas paradas frequentemente são causadas por quebra ou baixa disponibilidade), estoque de segurança (usados para proteger o cliente de rupturas por variação de demanda); estoques de matéria prima ou componentes; estoques de produtos acabados. Estoques tem as seguintes funções:! 1
1. Política de Atendimento ao cliente: estoques permitem o atendimento do cliente à pronta entrega, elevando o nível de serviço ao cliente. É uma estratégia produtiva que da resposta aos requisitos dos clientes em uma larga serie de negócios, como o varejo de consumo. Os leadtimes de atendimento são assim reduzidos. 2. Aumentar o tamanho dos lotes de produção: buscando uma maior produtividade, lotes de fabricação maiores que a demanda permitem redução de tempos de troca de ferramenta, mas geram estoques pelo fato da produção ser maior que a demanda. Na produção tradicional o tamanho dos lotes é grande para evitar as paradas para troca. Embora os grandes lotes impactem em aumento dos leadtime produtivos, a disponibilidade do produto em estoque compensa este atraso. O custo são altos níveis de estoques, considerados normais pela produção tradicional que calcula custos médios unitários e não custos totais. 3. Economia com o transporte: maiores lotes reduzem a frequência de transporte. 4. Economia de compras e balanceamento de riscos: grandes lotes permitem o poder de barganha para obter custos médios unitários menores, disponibilidade de estoques aumentam a Confiabilidade do cliente no atendimento aos seus pedidos, tudo isto a um custo superior, pois altos lotes de compras demandam grande espaços de armazenagem, sistemas de informação para o gerenciamento dos estoques (Warehouse Management System), uma equipe para administração, controle e transporte dos estoques, cujos custos estão diluídos na estrutura da empresa e não são considerados na comparação direta do custo médio unitário do item quando do momento da compra. 5. Variação da demanda: Como a demanda varia de forma imprevisível, estoques de segurança são criados para compensar a picos de demanda. No caso destes picos não se realizarem, corre-se o risco de ter saldos de estoque que não giram e precisa ser vendidos com descontos bem superiores a margem de contribuição do produto, impactando negativamente sobre o lucro da empresa. No caso do lançamento de novos produtos, um estoque inicial é feito para testar o giro do produto novo no mercado. Caso o produto gire, os estoques são repostos conforme consumo. No caso de produtos sazonais, vendidos em determinado período, é necessário formar um estoque de segurança para a venda no momento do pico de consumo. Exemplos típicos são chocolates vendidos na Pascoa e Natal. Segundo Ballou (2006), estoques são acumulações de matérias-primas, suprimentos, componentes, materiais em processo e produtos acabados que surgem em diferentes pontos de uma cadeia de valor. Segundo o autor, existem cinco tipos de estoque: no canal (de distribuição), de especulação (sazonal), cíclico (consumo regular), de segurança (picos de demanda ou ruptura no fornecimento (lado de suprimento externo) e obsoleto (fora da validade). O estoque no canal significa em trânsito, ou seja, em transporte entre os elos da cadeia de suprimento. O estoque especulativo é formado para fins de especulação ou como forma de antecipação às vendas sazonais. O estoque cíclico é necessário para suprir a demanda média durante o tempo transcorrido entre sucessivos reabastecimentos. O estoque de segurança que é formado como pulmão contra a variabilidade na demanda (fatores externos) ou nos prazos de reposição pelo fornecedor externo. Quando se esta falando da produção interna (na própria empresa) fala-se de fatores internos e os estoques que amortizam a instabilidade da demanda são chamados de estoque pulmão. É considerado estoque obsoleto quando o estoque se deteriora, fica ultrapassado ou acaba sendo perdida/roubada. Segundo Chiavenato (2005), o tamanho do almoxarifado ou depósito representa fisicamente o tamanho da incompetência da empresa. Existem negócios em que um considerável nível de estoque é necessário, como as redes varejistas, supermercados e outros setores altamente competitivos. Ballou (2006) destaca o problema de estabelecer o nível de estoque de segurança. Como o estoque de segurança aumenta o nível médio dos estoques e afeta o nível dos serviços aos clientes por meio da disponibilidade do estoque, o custo das vendas perdidas diminui. Conforme a Figura 1, aumentar o nível médio dos estoques aumenta o custo de manutenção do estoque. Os custos de transporte permanecem relativamente constantes. Assim se busca um equilíbrio entre esses custos conflitantes. 2
Figura 2. Relação do custo de manutenção de estoque e custo de venda perdida Fonte: Ballou (2006, p. 58) Tubino (2009) lista as diferentes funções dos estoques nos sistemas produtivos: a) Garantir a independência entre etapas produtivas b) Permitir uma produção constante c) Possibilitar o uso de lotes econômicos d) Reduzir os lead times produtivos e) Colocar segurança no sistema produtivo f) Obter vantagens de preço O autor observa que os estoques são criados para absorver diferentes problemas do sistema de produção alguns deles, como a sazonalidade, são insolúveis, outros como o atraso na entrega de matérias-primas ou a produção de itens defeituosos podem ser resolvidos, como os estoques não agregam valor aos produtos, quanto menor o nível de estoques com que um sistema produtivo conseguir trabalhar, mais eficiente e enxuto esse sistema será. Os estoques estão relacionados (ou são a causa ou a conseqüência) a todas as sete perdas que devem ser combatidas para se chegar à manufatura enxuta superprodução, espera, transporte, processamento, estoque, movimentos desnecessários e produtos defeituosos um dos melhores indicadores de desempenho da eficiência dos sistemas produtivos é a análise e acompanhamento do giro de estoques. As seguintes decisões devem ser tomadas na gestão dos estoques: a) dimensionar o tamanho dos lotes de reposição, relacionado aos custos envolvidos com a reposição e manutenção dos estoques no sistema produtivo; b) dimensionar tamanho dos estoques de segurança, relacionado com os erros de previsão e com o nível de serviço previsto; c) definir o modelo de controle de estoque, relacionado à importância relativa do item para o atendimento do cliente e a produtividade do sistema de produção quando da produção daquele item específico; Para o calculo dos custos dos estoques consulte o livro texto da disciplia (Tubino (2009) capitulo cap. 5. Dimensionamento dos Estoques 3
Para o cálculo do nível dos estoques existem modelo simplificados, como apresentado por Smalley (2005, pg. 21), ilustrada na Figura 3. Modelos mais elaborados como mostra Tubino (200 /01#&' /01#&' /01#&' /01#&'!"#$%&'!"#$%&'!"#$%&'!"#$%&' ()*"+,-.,' ()*"+,-.,' ()*"+,-.,' ()*"+,-.,' S T Q Q SS T Q Q SS T Q Q SS T Q Q S --------- semana 1------- --------semana 2--------- --------- semana 3------- -----------semana 4------ Figura 3. Estoques de ciclo, pulmão e segurança Para o cálculo do nível dos estoques multiplicamos duas variáveis básicas: demanda em dias ( o elemento que retira as peças do estoque) e tempo de Ressuprimento em dias ( o elemento que repõe as peças retiradas). O Estoque Máximo = Estoque de Ciclo + Estoque Pulmão + Estoque de Segurança Estoque de Ciclo = Demanda média diária X Leadtime médio de reposição em dias Expressa o consumo regular do produto de boa qualidade durante o período de Ressuprimento. Estoque de Pulmão= como 25 % do Estoque de ciclo Expressa a falta de estabilidade da produção em termos de qualidade e quebra de máquina (fatores internos), que dificultam o fornecimento do lote a ser reposto e criam uma instabilidade no ressuprimento do processo cliente. É uma visão interna da produção. Quando precisamos de um estoque pulmão entre as máquinas? a) Quando existe instabilidade nos processos internos e a produção não cumpre o programado; b) Imprevistos na produção como Quebras de máquina, falta de matéria prima, segunda qualidade, falta de operadores; c) Quando existem gargalos internos (processo que limita a capacidade produtiva de uma cadeia) coloca-se um pulmão na frente para evitar que o gargalo pare. A produção perdida no gargalo não se recupera mais, nem em finais de semana d) Dentro do Estoque Pulmão deve-se seguir FIFO; Estoque Segurança= 20% do (Estoque Ciclo + Estoque pulmão) Expressa as variações da demanda do cliente (fatores externos), são picos e vales de demanda além do previsto. Quando precisamos de um pulmão? a) Quando a demanda do cliente externo varia além do previsto a) demanda A demanda pode ser prevista utilizando os históricos no mesmo período (meses) em anos anteriores, atualizada pela perspectiva da área de vendas, que deve dar a informação do que será vendido no próximo período. Recomenda-se fazer uma media do consumo de 3 meses para estipular o valor a ser colocado no estoque. Igualmente valioso é analisar a carteira firme do produto em analise, carteiras firmes são produtos vendidos, então analisar a carteira firme dos próximos meses ou mesmo a carteira total é importante. O atendimento do cliente é impactado por oscilações de demanda, que são protegidos por estoques, ou seja, os picos de demanda só são cobertos se houver estoque de segurança suficiente. 4
b) tempo de Ressuprimento. O leadtime de reposição é de suma importância para a determinação do nível dos estoques, quanto maior o leadtime maior serão os estoques de ciclo (demanda média diária) necessários. O leadtime de Ressuprimento é composto por todas as etapas desde o momento do pedido até a entrega nos estoques do cliente, ou seja, o produto volta ao estoque e esta disponível para uso. A Figura mostra a composição dos tempos. Perceba que o leadtime inclui todos os tempos de não agregação de valor, todas as paradas e esperas são percebidas pelo cliente no tempo de atendimento, ou seja, o tempo não para. Leadtime de Ressuprimento=Leadtime da informação + tempo de setup + leadtime produtivo + Leadtime de entrega Lead time da informação ou pedido Pedido FORNECEDOR CLIENTE Tempo setup+leadtime produtivo Tempo de transporte e entrega!"#$%&'()(*$()"')"'+#,-$.$"'/%(#' Figura 4. Componentes do leadtime de Ressuprimento Fonte: Adaptado do Instituto Lean A quantidade a ser ressuprida é calculada da mesma forma segundo Coimbra (2004), que detalha com um conjunto maior de variáveis, se estiverem disponíveis, conforme abaixo: Estoque de ciclo = Demanda Média Diária (por dia) X Leadtime de Reposição (em dias) Leadtime de Reposição = TI + TF + TS + TP + TT TI=Tempo de transmissão da informação ao longo do sistema (cliente/fornecedor). TS=Tempo médio da troca de ferramenta (setup). TP=Tempo mais longo para a produção do lote do item. TT=Tempo de transporte do material ao longo do sistema (fornecedor / cliente). Estoque Buffer = (Pico DM(por dia)) X Nº Picos B...Buffer DM...Demanda média diária. Picos...Pico de demanda diária. Nº Picos...Qtd de picos dentro do tempo de reposição. Estoque Segurança = %E + SOEE S...Segurança %E...Erro na previsão de demanda. SOEE...Segurança para a variação do OEE. Para a visualização do nível físico dos estoques, observe a Figura 5. 5
Nível mínimo Ponto de reposição Figura 5. Nível dos estoques para dois itens de estoque O nível máximo dos estoques é quando os estoques estão completos, após o lote de ressuprimento ter sido entregue nos estoques. Os estoques completos são sinalizados visualmente com a cor verde, que expressa que o estoque tem condição de atender o cliente dentro do ritmo previsto da demanda. A medida que o estoque de ciclo vai sendo consumido ao longo dos dias da semana, seguindo a linha descendente da Figura 3, o nível dos estoques vai baixando ate alcançar o ponto de reposição (amarelo). Visualmente a cor amarela expressa atenção, a partir deste momento o nível do estoque chegou ao fim do estoque de ciclo, e temos estoque suficiente para atender o cliente o tempo suficiente para que o estoque seja reposto (leadtime de Ressuprimento). Neste tempo o cliente é atendido do estoque ate chegar ao mínimo, entrando então pelo estoque de segurança adentro. Se o leadtime de Ressuprimento projetado for atendido, não será preciso entrar nos estoques pulmão. Se o fornecedor não conseguir atender o tempo de ressuprimento por quebra de maquina ou qualquer outro problema interno, o estoque pulmão será consumido. Caso a demanda do cliente seja superior ao previsto, uma quantidade maior de pecas será consumida, quebrando o ritmo de demanda previsto. Esta demanda a maior será atendida a partir do estoque de segurança. Na prática os estoques pulmão e segurança são um só, e muitos autores não os separam, chamando todos de segurança. A separação é útil para avaliar cada fator de instabilidade do atendimento da demanda do cliente. Exemplos de Cálculo dos Estoques Nível máximo 1. Uma família costuma ir ao supermercado 1 vez por semana sempre as sábados, a família consome 7 litros de leite por semana, mas quando chega visita o consumo aumenta para 9 l por semana. As visitas costumam vir 1 vez por semana. a) qual o estoque de ciclo que a família deveria manter? b) qual o estoque de segurança recomendado? 6
Política de Estoques Como classificar quais os itens se fazem necessário mantermos em estoque produto acabado a pronta entrega ou não? Esta questão é expressa tecnicamente na engenharia de produção com a expressão: que estratégia produtiva deve ser utilizada. Não confundir com os tipos de sistemas produtivos a serem projetados, que são a produção em massa ou contínua, a produção sob encomenda e a produção em lotes. O sistema produtivo é uma decisão de longo prazo, define o layout dos equipamentos e as questões físicas de organização e instalação da planta. A estratégia produtiva é uma forma de atender o cliente, impactando a forma de programar a produção e esta relacionado com o tipo de sistema produtivo, mas a estratégia produtiva pode mudar no curto e médio prazo para qualquer tipo de sistema produtivo. Para decidir quais itens do portfólio de produtos da empresa manter em estoque, uma classificação utilizando dados de frequência e demanda é utilizada, para o volume de peças vendidas ou previstas. Conhecida como Classificação FMS x ABC, nome vindo da língua inglesa, que representa Fast, Medium, Slow (Rápido, Médio, Lento) para os valores da frequência de venda ao longo de um período de tempo, comumente meses do ano ou semanas do ano. O critério A, B, C, letras que são utilizadas para dividir a demanda em três faixas, do A onde se encontram o volume mais representativo da demanda até a C a menos representativa, conhecida também como curva de Paretto ou classificação ABC. Segundo Ballou (2008), o Diagrama de Pareto é uma forma de controle agregado de estoques, diferenciando produtos e materiais em um número limitado de categorias para que sejam aplicadas políticas de estoques diferenciadas. Nem todos os produtos possuem importância igual para a empresa em termos de vendas, margem de lucro, fatia de mercado e competitividade. Para Slack, Chambers e Johnston (2007) o maior benefício da classificação ABC é permitir que os esforços sejam concentrados no controle dos itens mais significativos em estoque. Frequência: É utilizada uma base de dados históricos de vendas dos produtos em uma base diária. Fast: itens que possuem uma alta frequência de pedidos, produtos que os clientes compram todos os dias; Medium: itens que possuem uma média frequência de pedidos faturados, produtos que os clientes compram todas as semanas, porém nem todos os dias; Slow: itens que possuem uma baixa frequência de pedidos faturados, produtos que os clientes compram uma vez por mês. Demanda: Também iremos nos basear em uma base de dados históricos do número de peças vendidas dentro do mês. A: representam os itens de alta demanda, onde se encontram os produtos que somados representam oitenta por cento do número de peças vendidas; B: representam os itens de média demanda, onde se encontram os produtos que somados representam quinze por cento do número de peças vendidas; C: representam os itens de baixa demanda, onde se encontram os produtos que somados representam cinco por cento do número de peças vendidas. FMS x ABC: Após extração de dados, montamos a matriz de Classificação FMS x ABC, alocando cada item na sua respectiva lacuna dentro da tabela. Figure 5. Matriz de Classificação FMS x ABC. 7
Fonte: Adaptado Coimbra (2004) A faixa verde é onde se encontra a maior representatividade do volume de peças vendidas, aproximadamente noventa por cento. É com estes itens que trabalharemos com estoque de produto acabado, os chamando de Make to Stock, MTS (feito para estoque). Os demais itens das faixas amarela e vermelha terão a montagem sobre encomenda, as siglas ATO e MTO dividem estes itens em duas categorias Assemble to Order, ATO (montado sobre pedido) temos os componentes para a montagem em estoque porém a ordem de produção do produto final é feita somente sobre encomenda e o Make to Order, MTO (produzido sobre pedido) temos sua produção iniciada do zero, desde os componentes até o produto acabado, nestas faixas esta distribuída aproximadamente dez por cento do volume de peças vendidas. Estes critérios nos dão uma sugestão de política de estoque, o que não impede por estratégia da organização fazer ou estoque mesmo que este formato não o recomende. 8