Implantação do Sistema de Informação CAPP no Setor de Planejamento de Processo

UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ Silvia Vilas Boas Papi Alves Implantação do Sistema de Informação CAPP no Setor de Planejamento de Processo Trabalho de Conclusão de Curso submetido ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção como requisito parcial à obtenção do título de MBA Orientador: Prof. Alexandre Pinho, M.SC Itajubá, julho de 2005.

ALVES, Silvia Vilas Boas Papi. Implantação do Sistema de Informação CAPP no Setor de Planejamento de Processo. Itajubá: UNIFEI, 2005. 52p. (Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção da Universidade Federal de Itajubá). Palavras-Chaves: Sistemas de Informação, Planejamento de Processo e CAPP.

UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ Silvia Vilas Boas Papi Alves Implantação do Sistema de Informação CAPP no Setor de Planejamento de Processo Trabalho de Conclusão de Curso aprovado por banca examinadora em 20 de Agosto de 2005, conferindo ao autor o título de MBA. Banca Examinadora: Prof. Prof. Alexandre Pinho (Orientador) Prof. Nome do Examinador 2 Prof. Nome do Examinador 3 Itajubá, julho de 2005.

iv Sumário Sumário iv Resumo vi Abstract vii Lista de Figuras viii Lista de Tabela ix Lista de abreviaturas x 1. Introdução 11 1.1. Relevância do Trabalho 11 1.2. Objetivos 12 1.3. Metodologia 12 1.4. Estrutura do Trabalho 13 2. Revisão Bibliográfica 14 2.1. Planejamento de Processo 14 2.1.1. Plano de Processo 16 2.1.2. Objetivos do Planejamento do Processo 16 2.1.2.1. Principais Etapas do Planejamento do Processo 17 2.1.2.2. Interpretação Geométrica do Desenho 17 2.1.2.3. Rota do processo 18 2.1.2.4. Estabelecimento de tempos padrões 18 2.1.2.5. Documentação do Planejamento de Processo 18 2.1.3. Conseqüências do Uso de Planos de Processo 18 2.1.4. O Planejamento do Processo Convencional 20 2.1.4.1. Desvantagens do planejamento do processo convencional 21 2.2. Sistemas de Informação 22 2.2.1. Sistema de Informação Transacional 24 2.2.2. Sistemas de Informações Gerenciais 24 2.2.3. A Gestão da Informação 25 2.2.4. O Valor da Informação 25 2.2.5. Fluxo de Informações 26 2.2.6. O uso do Sistema de Informação 27 2.3. Planejamento de Processo de Fabricação Auxiliado por Computador (CAPP) 29 2.3.1. Abordagens de Sistemas CAPP 31

v 2.3.1.1. Variante 31 2.3.1.2. Generativo interativo 32 2.3.1.3. Generativo Automático 33 2.3.1.4. Híbrido 33 2.3.2. Técnicas de Implantação de Sistemas CAPP 34 2.3.3. Campo de Aplicação dos Sistemas Especialistas 35 2.3.4. Vantagens da Utilização de Sistemas Especialistas 35 2.3.5. Módulos de Implantação do CAPP 36 2.3.6. Razões para a aplicação de CAPP 37 2.3.7. Benefícios com a Implantação do CAPP 38 2.3.8. Sistemas CAPP: Caminhos que devem ser seguidos 39 3. CAPP na MAHLE. 40 3.1. Apresentação da Empresa 40 3.2. O Sistema de Informação CAPP na MAHLE 41 4. Análise do CAPP MAHLE 48 5. Conclusão 50 5.1. Sugestões Para Futuros Trabalhos 50 6. Referências Bibliográficas 51

vi Resumo No cenário em que as empresas se encontram atualmente, o sistema de informação é um fator que garante competitividade e maior qualidade em menor tempo. O presente trabalho trata-se de uma abordagem sobre sistema de informação, apresentando uma nova tecnologia, o CAPP (Computer Aided Process Planning), bem como a sua aplicação prática no setor de Planejamento do Processo da MAHLE Componentes de Motores do Brasil Ltda. O Planejamento de Processo é um elo de ligação entre a engenharia do produto e a produção, responsável pela transformação do desenho em um plano de processo. O CAPP (Computer Aided Process Planning) é um sistema computadorizado que permite a geração automatizada dos planos de processos, pois trabalha com uma base de conhecimento que gera planos de um modo padronizado. Assim, além de diminuir o tempo de execução do plano ele também melhora a qualidade da documentação enviada ao chão-defábrica. No caso MAHLE a implantação parcial do sistema CAPP tem proporcionado resultados satisfatórios, pois a maioria das atividades dos analistas eram realizadas de forma manual e com o auxilio de diversos programas. Atualmente partes das atividades são realizadas no CAPP, onde se tem uma base de dados única e confiável..

vii Abstract In the scenery that the companies are nowadays, the information system is a factor that guarantees competitiveness and larger quality in small time. The present work talks about an approach to the information system, presenting a new technology, CAPP (Computer Aided Process Planning), as well as its practical application in the sector of Process Planning at MAHLE Engine Component of Brazil, a piston ring factory. The sector of Process Planning is a link between the Product Engineering and the Manufacturing, responsible for the drawing transformation in the process plan. CAPP (Computer Aided Process Planning) is a computerized system that allows the automated generation for the processes plans. It works base on a knowledge that generates plans in a standardized way. So, besides reducing the execution time for planning it also improves the documentation quality that goes to the factory. In MAHLE s case the system partial implementation, CAPP has been providing satisfactory results, because most of the analysts' activities were accomplished in a manual way and with the aid of several programs. Now parts of the activities are accomplished in CAPP, which is a reliable and unique database.

viii Lista de Figuras Figura 2.1. - Localização do Planejamento do Processo (ROZENFELD, 1993). 15 Figura 2.2. - Planejamento Macro e Detalhamento. 16 Figura 2.4. - Tempo gasto para o desenvolvimento do processo convencional. 21 (Horta e Rozenfeld, 1996). 21 Figura 2.5. - Caos computacional no Planejamento do processo 22 Figura 2.7.- Estrutura de Fluxos de informação de uma empresa (Lesca e Almeida, 1994). 28 Figura 2.8. - Elo de Ligação entre o planejamento do processo, projeto e manufatura. 29 (Dissertação Rezende, 1996) 29 Figura 2.9. - Sistema Variante de Planejamento de Processo. Sávio (2003). 33 Figura 2.10. - Sistema Generativo Interativo.Horta e Rozenfeld (1996) 34 Figura 2.11. - Sistema Generativo Automático. Sávio (2003). 35 Figura 2.12. - Sistema Híbrido.Sávio (2003). 36

ix Lista de Tabelas Tabela 1 Implantação do CAPP/ PA 38 Tabela 2 Implantação do CAPP/ PQ 39 Tabela 3 Implantação do CAPP/ CE 39 Tabela 4 Resultados esperados com a implantação do CAPP 55

x Lista de abreviaturas CAD - Computer Aided Design - projeto assistido por computador CAE - Computer Aided Engineering - engenharia assistida por computador CAM - Computer Aided Manufacturing - manufatura assistida por computador CAPP - Computer Aided Process Plannning - planejamento do processo assistido por computador CN - Programa comando numérico FMEA - Failure Mode and Effects Analysis - análise de modo de falhas e seus efeitos IA - Inteligência Artificial PCP - Planejamento e Controle da Produção PDM - Product Data Management - gerenciamento de dados de produtos TG - Tecnologia de Grupo PAPP Processo de aprovação de peça de produção.

1. Introdução 1.1. Relevância do Trabalho Nos últimos anos, as empresas de manufatura têm enfrentado diversos desafios, sejam eles relacionados ao mercado cada vez mais competitivo, ou impostos pelo aumento do desenvolvimento tecnológico que torna o acesso à informação muito mais fácil e rápido. Com isso exigem uma constante necessidade de mudança nos sistemas de produção objetivando o aumento da produtividade, a redução de custos, a minimização de estoques, e conseqüentemente, o aumento da competitividade. Para isto é de suma importância estruturar o processo produtivo de modo a aumentar a sua eficiência e flexibilidade. Nos dias de hoje a competitividade está cada vez mais acirrada e com o aumento do número de fabricantes a concorrência se torna mais elevada, assim o mercado passa a ser ditado pelas exigências do consumidor. A situação criada pela redução do ciclo de vida comercial do produto faz com que seu tempo de lançamento no mercado seja um aspecto crítico, onde a indústria busca uma contínua otimização dos níveis de produção. Uma maior integração entre as atividades envolvidas no ciclo produtivo é considerada como elemento fundamental para sobrevivência de uma indústria no mercado globalizado. O planejamento dos processos produtivos está entre as principais atividades relacionadas com o ciclo de vida de um produto, sendo que este faz a ligação entre o projeto e a produção do mesmo. Dentro deste contexto o desenvolvimento de tecnologias que auxiliem na otimização dos processos produtivos, trazendo como vantagens imediatas e expressivas a possibilidade de executar a produção em menos tempo e qualidade superior são de suma importância para a modernização da indústria. Dentre essas tecnologias encontram-se os sistemas de planejamento de processo auxiliado por computador (CAPP) que têm recebido especial atenção devido aos benefícios que eles agregam ao planejamento de processo como: relativa diminuição dos tempos de produção, redução da mão-de-obra especializada, entre outros. Com a evolução tecnológica dos produtos, aliada à inviabilidade de se manterem estoques, devido aos altos custos financeiros e aos riscos de obsolescência dos mesmos imposta pelo mercado globalizado, constata-se que as empresas de manufatura tendem sua produção para lotes cada vez menores. Com base nessas informações torna-se importante buscar novas técnicas de gerenciamento, interligada a uma possível informatização das tarefas, para que o

Capitulo 1 Introdução 12 planejamento da produção conduza à manufatura de pequenos lotes, a otimização necessária para se manter no mercado com competitividade de custos e qualidade. TURBAN et al (2003) afirmam que o desenvolvimento de sistemas é todo um conjunto de atividades necessárias para construir uma solução de sistemas de informação para um problema empresarial ou oportunidade de negócios. Para estes trabalhadores do conhecimento a tecnologia da informação vem proporcionando um ambiente de trabalho cada vez mais produtivo (DRUCKER, 1999). Apresentar os benefícios que a aplicação deste software (CAPP) agrega sobre o planejamento do processo convencional, e mostrar que com a aplicação do CAPP diminui ou elimina a necessidade do trabalho repetitivo (manual), disponibilizando tempo do analista de processos para a melhoria dos processos (planos de processo, roteiros de fabricação, entre outros.), assim com a eliminação do trabalho manual o analista de processos passa a ser um auditor do sistema. Este trabalho está sendo realizado na empresa MAHLE Componentes de Motores do Brasil Ltda delimitado a estudos e práticas na área de Planejamento de Processo, como fundamento para a produção do TCC (Trabalho de Conclusão de Curso), cujo foco é na automação das atividades de planejamento de processos utilizando-se a ferramenta CAPP. 1.2. Objetivos Este trabalho tem como objetivo geral relatar a importância da implantação de um modelo de sistema de Planejamento de Processo Auxiliado por Computador (CAPP). Desta forma serão apresentados os benefícios obtidos com a implantação desta ferramenta em uma empresa da região, tais como: Aumento da Produtividade planejamento sistemático; Melhor aproveitamento da capacidade de trabalho para os equipamentos existentes; Redução dos refugos e retrabalhos conseqüência das condições de trabalho bem definidas; Uniformização das Informações, entre outros. 1.3. Metodologia Para elaboração deste trabalho de conclusão de curso, onde a área de atuação foi o setor de planejamento do processo, estudos foram realizados através dos seguintes métodos: Conhecimentos através do estágio realizado neste setor; Pesquisas Bibliográficas; Pesquisas realizadas através da Internet;

Capitulo 1 Introdução 13 Dissertações de Mestrado; Artigos; Pesquisa-ação; Entrevistas não estruturadas com o supervisor do planejamento do processo, analistas de processos, e com o próprio consultor do sistema fornecido pela T-Systems do Brasil. 1.4. Estrutura do Trabalho Este trabalho está estruturado em quatro partes, constituído da seguinte forma: No Capítulo 1 trata-se da Introdução, Justificativa da escolha, Objetivos Gerais e específicos e a Metodologia. No Capítulo 2 trata-se da Fundamentação Teórica, onde são citados diferentes autores com diferentes visões e definições sobre os assuntos desenvolvidos no decorrer do trabalho, como o planejamento de processos, sistema de informação e o CAPP. No Capítulo 3 trata-se da apresentação da empresa MAHLE Componentes de Motores do Brasil Ltda, e o Sistema de Informação CAPP na MAHLE. No Capítulo 4 trata-se da área da análise do Sistema de Informação CAPP na MAHLE. No capítulo 5 trata-se da conclusão e sugestões para trabalhos futuros.

2. Revisão Bibliográfica 2.1. Planejamento de Processo WYSK & CHANG (1985) definem Planejamento de Processo como uma função, dentro do planejamento da fabricação, que estabelece os processos de usinagem e os parâmetros de corte, que serão usados para converter material bruto em peça acabada, com forma pré-estabelecida pela área de projeto. Já ALTING & ZHANG (1989) a definem como uma sistemática para determinação de métodos, pelos quais um produto será fabricado o mais eficaz e economicamente possível. Para CACHIA & VAJPAYEE (1988) é como o conjunto de todas as informações pertinentes, necessárias para converter um projeto em um produto acabado. De acordo com EVERSHEIM & SCHULZ (1982) é o departamento responsável por converter os dados do projeto em instruções de trabalho. TULKOFF (1988) é a atividade de engenharia de fabricação que traduz os dados de engenharia de projeto para o melhor método de fabricação de um produto. SALOMONS, HOUTEN e KALS (1993) definiram que o Planejamento do processo é o elo de ligação entre o projeto e a manufatura e pode ser definido como a atividade de selecionar e definir os processos que devem ser executados para transformar um material bruto em um produto acabado de acordo com as especificações funcionais. De acordo com HUANG (1988), o planejamento de processos pode ser definido como a determinação sistemática dos métodos que permitem que um produto seja manufaturado econômica e competitivamente, conforme descrito abaixo: Interface com o Projeto do Produto Atualmente as atividades de projeto do produto e planejamento do processo de fabricação procuram trabalhar unidas. Desta forma, obtém-se melhores alternativas de fabricação ainda na etapa de desenvolvimento do produto. Esta postura reflete diretamente na redução de custos e prazos de entregas, além de diminuir o número de revisões de projetos e de novos itens de produto. Interface com Vendas Os setores de vendas interagem com o Planejamento do Processo em busca de informações de processos. O objetivo normalmente é definir custos dos produtos e prazos de entregas. Devido à necessidade das indústrias manterem-se competitivas, estas estão, cada vez

Capitulo 2 Revisão Bibliográfica 15 mais, diversificando seus produtos e modos de manufaturá-los. Desta forma, o planejamento do processo tem um papel fundamental. Através de suas informações, as vendas prevêem os investimentos necessários para ampliação de suas linhas de produção e novas aquisições de equipamentos para redução de custos. Interface com o PCP O Planejamento e Controle da Produção necessitam das informações do plano de processo para planejar eficientemente seus recursos: homens, máquinas, equipamentos, matéria prima e etc. Estas informações são a base para o fornecimento de datas de entregas, custos e, a longo prazo, para análise de investimentos, objetivando adequar o setor produtivo às necessidades de mercado (ZACCARELLI, 1987). Com o crescimento da complexidade das tarefas, as integrações dos processos de produção tornam-se mais complexas e a sua gestão mais difícil (DANTAS & SILVA FILHO, 1995). Interface com a Produção O planejamento do processo interage de forma bastante profunda na produção (chão de fábrica), pois este define as melhores alternativas de fabricação dos produtos a serem seguidas pelos operadores. Atualmente, a produção tem contribuído com o planejamento do processo para elaboração dos seus planos durante toda a vida do produto. A figura abaixo representa a localização e interação do setor de Planejamento de Processo com os outros setores: Vendas Programação Planejamento do processo Plano de Processo Detalhamentos Sub-Operações Projetos Produção Figura 2.1. - Localização do Planejamento do Processo (ROZENFELD, 1993).

Capitulo 2 Revisão Bibliográfica 16 O planejamento do processo é uma atividade que envolve muitas informações, interpretações, decisões, consultas e cálculos, tendo como o produto final o Plano de Processo. 2.1.1. Plano de Processo O plano de processo registra as informações geradas na atividade de planejamento do processo de fabricação. Sua nomenclatura varia de acordo com a indústria ou finalidade, dentre elas encontram-se: plano de fabricação de inspeção, folha de operações, folha de processo, plano de trabalho, folha de seqüência, roteiro de fabricação, dentre outros. Este conjunto de informações normalmente é impresso ou manuscrito em documentos enviados aos operadores de máquinas, informando-os como fabricar o produto de forma eficiente. 2.1.2. Objetivos do Planejamento do Processo O principal objetivo do planejamento do processo é selecionar e definir, em detalhes, as etapas de fabricação de um produto (ROZENFELD, 1992). Deste modo, as especificações do produto, resultantes das atividades de projeto são transformadas em informações de processo de manufatura, com os tempos e locais de trabalho para o PCP (Planejamento e Controle da Produção) e instruções para os operadores de máquinas. Resumidamente, pode-se dizer que o planejamento do Processo de Fabricação é o elo de ligação entre o projeto e a fabricação, gerando informações que podem ser aproveitadas por vários setores da empresas (ROZENFELD, 1993). As Funções do planejamento do processo podem ser classificadas em dois níveis estruturais conforme figura 2.2. FUNÇÕES PLANEJAMENTO MACRO Dados Organizacionais Peça Bruta Processos e Operações Sequência Maquinário DETALHAMENTO DAS OPERAÇÕES Sub-operações e Sequência Programa CN Ferramental Condições de Usinagem Tempos Figura 2.2. - Planejamento Macro e Detalhamento.

Capitulo 2 Revisão Bibliográfica 17 A figura 2 mostra o Planejamento Macro ou resumido e o Planejamento dos detalhamentos das operações. O primeiro define os postos de trabalho (máquinas ou centros de custos) e respectivos tempos produtivos e improdutivos de forma seqüencial necessárias à fabricação de um produto. E o segundo refina os dados do planejamento macro, criando instruções (desenhos, textos, notas, observações) voltadas a facilitar a fabricação do produto e a preparação do posto de trabalho. 2.1.2.1. Principais Etapas do Planejamento do Processo Para que a matéria-prima seja transformada no produto acabado, são estabelecidas de acordo com a tecnologia do produto, conforme o desenvolvimento do seu projeto, as etapas de fabricação, as quais são apresentadas a seguir. 2.1.2.2. Interpretação Geométrica do Desenho Quando um desenho técnico é transferido para o departamento de planejamento de processo, este tem que ser tratado como um documento, e ser honrado em todos os detalhes. Este desenho, preparado pelo departamento de projeto, expressa determinadas características definidas em relação à funcionalidade da peça no produto como um todo. A peça é definida de tal maneira que, quando todo o mecanismo é montado, ela venha a cumprir suas funções técnicas. Suas dimensões e tolerâncias serão calculadas de modo que essas possam ser montadas em subgrupos de peças com uma completa intercambialidade. Da mesma forma que o projetista também deve tentar projetá-la pensando em manufaturada, incorporando maneiras e meios de inspecionar a peça acabada de uma forma econômica e que garanta a qualidade requerida. Estas necessidades são traduzidas em uma linguagem técnica identificada pelo departamento de produção e descrita no desenho da peça. Uma análise detalhada e uma completa compreensão deste desenho não são somente duas condições absolutas para produzir o produto de modo correto, mas são também as melhores maneiras de encontrar um plano de processo adequado para produzi-la e inspecionála, de uma maneira econômica. Além disso, o analista de processos deverá estar atento as várias informações geométricas contidas na peça, como dimensões e tolerâncias, essas informações são de suma importância de acordo com Rezende apud CHANG e WYSK (1985). Como o desenho da peça é a base para a geração do plano de processo, a sua análise deve ser o primeiro passo para a definição do roteiro do processo.

Capitulo 2 Revisão Bibliográfica 18 2.1.2.3. Rota do processo É um planejamento geral, onde o desenho da peça é analisado, as operações necessárias à sua fabricação são definidas no plano de processos e um roteiro de fabricação é estabelecido, contendo os tempos padrões à fabricação da peça por operação, de acordo com as características do desenho, este documento é essencial para o planejamento da produção. O roteiro mostra o processo de fabricação da peça como um todo. Contém as operações do processo, equipamentos e ferramentas que devem ser utilizados em cada operação e tempos estimados para cada operação. 2.1.2.4. Estabelecimento de tempos padrões Os tempos padrões estabelecidos para as operações são a base para o planejamento da produção, levantamento de custos, etc. O tempo padrão é o tempo necessário para a execução de uma operação, sob condições bem determinadas, estes tempos padrões (standards), são fornecidos para o setor de planejamento do processo através da área de tempos e métodos, onde os cronoanalistas de acordo com os estudos realizados contendo os melhores métodos de trabalho definem o melhor tempo para se realizar determinadas operações, levando-se em consideração vários fatores como: troca de ferramentas, necessidades pessoais, fadiga, etc. 2.1.2.5. Documentação do Planejamento de Processo Depois que o conjunto de processos de fabricação foi completamente planejado, deve ser devidamente documentado. Duas formas de documentos são elaboradas: o roteiro e o plano de processo. Estes documentos são a base para a organização do chão de fábrica, assim como para a realização de cada operação. O plano de processo é um documento detalhado para cada operação, que informa ao operador como cada operação deve ser executada. Contém informações de como a peça deve ser fixada, seqüência de operações elementares, equipamentos e ferramentas a utilizar, condições de corte que devem ser adotadas, etc. Para que a operação seja claramente entendida, é comum colocar um desenho da peça, no plano de processo, ilustrando a superfície que deve ser usinada, assim como as dimensões e tolerâncias que devem ser alcançadas no produto final. 2.1.3. Conseqüências do Uso de Planos de Processo A figura 2.3 resume as conseqüências de se utilizar um plano de processo em uma empresa.

Capitulo 2 Revisão Bibliográfica 19 Figura 2.3. - Conseqüência do uso de planos de processo (Artigo Máquinas e Metais, mar.1990). Conforme figura 2.3 acima, o PCP necessita da seqüência de operações e seus tempos, resultantes do planejamento de processo, para definir a utilização dos equipamentos, conhecida como carga-máquina. Essas informações são importantes para se calcular a capacidade da empresa em atender aos pedidos dos clientes. A seqüência e seus tempos são básicos também na programação correta da produção e seu posterior controle. Durante a produção propriamente dita, as informações do plano de processo ajudam a garantir a qualidade, pois descrevem o melhor método para se chegar ao produto final. Constituem tanto para o preparador da máquina como para o operador, uma fonte de consulta e um ponto de referência. Com a previsão das decisões os custos diminuem, pois o operador não terá que improvisar soluções nem deixará de ter à mão as ferramentas necessárias para cumprir uma tarefa. Os planos de processos também influenciam na qualidade do produto, definindo padrões e facilitando a reprodução do produto em cadeia. Para isso, a descrição das operações pode incluir instruções para inspeção do produto. Pode-se também estudar o fluxo das peças fabricadas e escolher um novo layout para os equipamentos, de modo a otimizar o fluxo de material e o custo a ele associado.

Capitulo 2 Revisão Bibliográfica 20 Finalmente, as informações do plano servem ao planejamento estratégico, na simulação de futuras demandas baseadas na previsão de vendas, e definem a necessidade de contratação de pessoal, compra de material e equipamentos, e até a necessidade de ampliação das instalações. Assim surgem os planos de investimentos que atenderão ao programa de expansão da fábrica. 2.1.4. O Planejamento do Processo Convencional O planejamento do processo convencional é baseado no conhecimento e experiência do analista de processos que estuda as especificações do projeto e da produção da peça através do desenho do produto que é preparado pelo setor de projetos, e a partir desta análise do desenho o analista de processos define o seqüenciamento das operações do plano de processos. Definida a seqüência estas operações são especificadas para um nível de detalhe que depende das características da empresa e sua linha de produtos, como por exemplo, seleção de maquinários, tipos de ferramentas, entre outros métodos. Este modo de planejamento do processo convencional é feito através de muitos cálculos manuais que são utilizados para definir o plano de processo bem como o roteiro do processo através de vários programas paralelos. Por isso, este modo de planejamento possui uma baixa produtividade, como mostrado na Figura 2.4 na qual 45% do tempo, é despendido com a elaboração ou redação do plano. Junto a isto, o tempo utilizado em cálculos diversos, e em recuperações de informações totalizam 40%, ou seja, 85% do tempo é empregado em funções que não agregam valor diretamente, e apenas 15% são utilizados em funções como concepção e análise de acordo com Horta e Rozenfeld (1996). Figura 2.4. - Tempo gasto para o desenvolvimento do processo convencional. (Horta e Rozenfeld, 1996).

Capitulo 2 Revisão Bibliográfica 21 Atualmente, a maior parte das indústrias utiliza computadores para documentar processos de fabricação. Isto se deve à facilidade de compra de computadores, devido ao baixo custo de aquisição dos mesmos. Porém, estas empresas não estão utilizando sistemas CAPP, e sim editores de textos, planilhas de cálculos ou sistemas gráficos e CAD. A vantagem deste recurso computacional é a facilidade de se copiar páginas ou arquivos para a geração de planos de processos ou emitir novas revisões. Apesar do uso de computador, as empresas estão entrando num caos computacional (figura 2.5), uma vez que o sistema acima, na maioria dos casos não está protegido por uma base de dados. Logo, não é possível fazer trocas de dados em massa, por exemplo, trocar uma ferramenta obsoleta em todos os processos. Além disto, não é possível alimentar diretamente os sistemas PCP, forçando um retrabalho do plano de processo e facilitando a ocorrência de inconsistências. Documentos de Planos de Processos PLANO MACRO OU RESUMIDO INSTRUÇÃO DE OPERAÇÃO; LISTAS DE FERRAMENTAL CONTROL PLAN (Plano de Controle); FLUXO DE PROCESSO; SET-UP DE FERRAMENTAL; SET-UP DE MÁQUINA; PRÉ-SET DE FERRAMENTAL; PROCEDIMENTOS DE OPERAÇÃO; DOCUMENTOS COM FOTOS; FMEA (Analise de Falhas, Modos e Efeitos) FOLHA DE REGISTRO DE CONTROLE; HISTORICO DE REVISÕES;? Figura 2.5. - Caos computacional no Planejamento do processo 2.1.4.1. Desvantagens do planejamento do processo convencional De acordo com HALEVI e WEILL (1995), algumas principais desvantagens do planejamento do processo convencional são: Lógica da produção é individual: está na memória do analista de processo; Resultados freqüentemente insatisfatórios; Atrasos das informações de processo; Os tempos de ligação e pré-produção são prolongados; Não permite que modificações do plano de processo sejam feitas em massa.

Capitulo 2 Revisão Bibliográfica 22 2.2. Sistemas de Informação Sistemas podem ser definidos simplesmente como um grupo de elementos interrelacionados ou em interação que formam um todo unificado. Um grupo de componentes que são interligados e trabalham juntos rumo a uma meta comum recebendo insumos e produzindo resultados em um processo organizado de transformação(o Brien,2001). Segundo O Brien um sistema de informação utiliza os recursos de pessoas, hardware, software, dados e redes para executar atividades de entrada, processamento, saída, armazenamento e controle que convertem recursos de dados em produtos de informação. Ainda de acordo com O Brien(2001), as funções básicas de um sistema de informação em interação são: Entrada: Captam dados de fora ou de dentro de uma organização e os colocam diretamente em um sistema de computadores; Processamento: Os dados são organizados, analisados e manipulados através de cálculos, comparação, resumos e classificação, objetivando uma forma de disposição mais significativa e útil na fase do processamento. Saída: Transmitem as informações e os resultados do processamento a locais onde serão usados para a tomada de decisão. Armazenamento: Onde os dados e informações são guardados de maneira organizada para uso posterior. Controle: é o feedback sobre as atividades de entrada, processamento, saída e armazenamento que deve ser monitorado e avaliado, determinando o sistema de desempenho conforme mostra a figura 2.6 abaixo. Figura 2.6. - Atividades dos sistemas de informação (O Brien 2001, p. 24) Toda ação é originada por uma decisão, a qual é constituída por informações.toda informação é uma ferramenta indispensável para ajustes e necessária para que se trace meta e objetivos. Buscando identificar conceitos dos mais diversos autores, Roque (1998) considera informação como um fato, um evento, um comunicado ou, ainda, somente uma coleta de dados.

Capitulo 2 Revisão Bibliográfica 23 Na busca da distinção entre os conceitos de dados e de informação, Oliveira (1993), afirma que o que distingue dado ou um conjunto de dados de informação, a qual auxilia no processo decisório, é o conhecimento que ela propicia ao tomador de decisões. Nesse sentido o autor fornece as seguintes definições para dado e informação: Dado é qualquer elemento identificado em sua forma bruta que por si só não conduz a uma compreensão de determinado fato ou situação e Informação é o dado trabalhado que permite ao executivo tomar decisões. A informação possibilita, ao tomador de decisão, a real compreensão dos fatos, criando a possibilidade de posicionar-se diante de um problema. Os dados dizem respeito ao fato em si, e as informações são os dados/fatos interpretados, passíveis de utilização. Oliveira (1993) ainda considera a informação como... O produto da análise dos dados existentes na empresa, devidamente registrados, classificados, organizados, relacionados e interpretados dentro de um contexto para transmitir conhecimento e permitir a tomada de decisão de forma otimizada. Segundo Vidal (1998), há muitas formas de se conceituar informação, dependendo do ângulo de observação e do campo de conhecimento em estudo. Do ponto de vista mais específico de sistemas de informações pode-se examiná-lo a partir do entendimento da informação como o resultado do tratamento de dados. Entende-se neste caso um dado como um item elementar de informação (um conjunto de idéias ou fatos expressos através de letras, dígitos ou outros símbolos) que, tomado isoladamente, não transmite nenhum conhecimento, ou seja, não possui significado intrínseco. Partindo-se do conceito acima, o mesmo autor define informação como o resultado de fatos e idéias relevantes, ou seja, dados, que foram transformados (processados) numa forma inteligível para quem os recebe, e tem valor (utilidade) real ou aparente para a tomada de decisões presentes ou futuras. De acordo com O Brien (2001), os sistemas de informação no mundo real podem ser classificados de maneiras diferentes. Vários tipos de sistemas de informação, por exemplo, podem ser classificados conceitualmente como sitemas transacionais ou como sistemas de informação gerencial. Dentro desse conceito de informação, um sistema de informação é um componente do sistema organizacional, constituído por uma rede espalhada pela empresa inteira e utilizado por todos os seus componentes. Seu propósito é obter informações dentro e fora da empresa, torná-las disponível para os outros componentes, quando necessitarem, e apresentar as informações exigidas pelos que estão fora (Vidal, 1998).

Capitulo 2 Revisão Bibliográfica 24 Os sistemas de informações, em geral, são utilizados para orientar a tomada de decisão em três níveis diferentes na administração de uma empresa: o operacional, o tático (ou gerencial) e o estratégico. O nível operacional envolve decisões pelas quais o administrador consegue que atividades específicas sejam executadas de modo eficaz e eficiente. Já o nível tático envolve decisões pelas quais o administrador assegura que os recursos são obtidos e usados de modo eficaz e eficiente para que os objetivos da empresa sejam atingidos. Finalmente, o nível estratégico envolve as decisões ligadas à definição ou mudança dos objetivos da empresa, identificação dos recursos que deverão ser usados para atingir estes objetivos e políticas para aquisição e uso destes recursos (Vidal, 1998). Os sistemas de informações podem ser classificados em dois grandes grupos: Transacionais: sistemas de informações de apoio às operações; Gerenciais: sistemas de informações de apoio à gestão. 2.2.1. Sistema de Informação Transacional No nível operacional (do processo), os sistemas de informações são em geral condicionados pela tecnologia da empresa e pela organização do seu processo produtivo. Os sistemas de apoio às operações são tipicamente sistemas armazenadores de dados e processadores de transações, ou seja, são redes de procedimentos rotineiros que servem para o registro e processamento das transações correntes. Dentro desta categoria podemos identificar como sendo os mais típicos o de contabilidade, o de folha de pagamento, o de controle de estoques, o de faturamento e o de contas a receber e a pagar. Os sistemas que se voltam para decisões referentes às operações envolvem o registro de muitos dados e a integração e agregação de muitas transações, tais como planejamento e controle da produção, custos e contabilidade (Vidal,1998). 2.2.2. Sistemas de Informações Gerenciais Os sistemas de apoio à gestão, ou sistemas de informações gerenciais, não são orientados para o processamento de transações rotineiras, mas existem especificamente para auxiliar processos decisórios. Por essa razão, tais sistemas devem ser flexíveis e podem ter uma sistemática freqüência de processamento. Incluem sistemas de previsão de vendas, de análises financeiras, orçamentos e os sistemas voltados, de modo geral, ao planejamento e controle das operações. Os sistemas de informações gerenciais, porém, são mais difíceis de serem construídos e avaliados, porque suportam decisões nos níveis superiores da hierarquia das empresas. O modo de tomar decisões é bastante variável e a sua avaliação é muito subjetiva, com forte dependência do estilo do tomador de decisões (Vidal,1998).

Capitulo 2 Revisão Bibliográfica 25 2.2.3. A Gestão da Informação A informação é considerada vital para qualquer organização, por conseguinte, a sua boa gerência explica vários casos de sucesso nas organizações. A gestão da informação tem demonstrado, tanto na integração de suas técnicas quanto no planejamento, ser uma das ferramentas vitais para qualquer tipo de organização (Anjos, 2001). Hoje, cada vez mais, a globalização exige que as empresas tenham a capacidade de inovar, de serem flexíveis, rápidas, etc. Com isso, torna-se cada vez mais estratégico o papel exercido pela informação (Nascimento, 1999). A informação tem o papel de habilitar os gerentes a alcançar os objetivos propostos para a organização, por meio do uso eficiente dos recursos disponíveis (Beuren, 1998). Para Nascimento (1999), a gestão da informação constitui-se de uma atividade bastante complexa, pois a informação percorre diversos níveis e é manuseada por muitos usuários. Esta informação apresenta-se sob forma de fluxos contínuos que adiciona valor aos processos, tanto empresariais como produtivos, ao longo de suas etapas. Segundo Davenport (1994), para que uma empresa seja competitiva, ela precisa ter como pré-requisito uma boa gestão da informação. Em suma, a informação apresenta-se como recurso básico para o desenvolvimento das atividades empresariais e sua valorização como produto econômico, quando bem gerenciada. Pode-se assim considerar a informação um ativo que precisa ser administrado da mesma forma que os outros tipos de ativo representados pelos seres humanos, capital, propriedades e bens materiais. No entanto, a informação representa uma classe particular dentre esses outros tipos de ativo. As diferenças decorrem do próprio potencial da informação assim como do desafio de administrá-la (McGee & Prusak, 1994). 2.2.4. O Valor da Informação Segundo Oliveira (1993), o propósito da informação é auxiliar a empresa a alcançar suas metas através do uso eficiente dos seus recursos. Esses recursos dizem respeito a pessoas, materiais, equipamentos, tecnologia, financeiro, além da própria informação. Para Anjos et al. (Abreu, 1997) o sucesso da empresa depende essencialmente da qualidade da informação disponível, a informação apresenta-se como base para a tomada de decisão e, dependendo da fidedignidade dos dados, tornar-se á um elemento essencial para o gestor. De posse das informações, o tomador de decisão terá uma visão realista dos passos que irão ser executados. Seguindo a mesma linha de raciocínio, Beuren (1998) afirma que a empresa que não tem informações ágeis para fomentar suas decisões estratégicas e a execução das mesmas, estará em desvantagem em relação a outra do mesmo ambiente que consegue em um tempo

Capitulo 2 Revisão Bibliográfica 26 mínimo parametrizar suas alternativas de decisões. O mesmo autor ainda acrescenta que a percepção da necessidade informativa dos gestores na definição da estratégia e para informar os resultados de ações relevantes é condição vital para a empresa que busca uma vantagem competitiva. Para Oliveira (1993), as informações além de serem confiáveis e relevantes, elas precisam estar disponíveis para proporcionar a tomada de decisão correta e no tempo certo. Neste instante deve ser considerado o valor efetivo das informações, isto é, o nível ótimo de geração da informação. Outro ponto importante que deve se levar em conta, segundo Oliveira (1993), é o uso eficiente e eficaz da informação, já que a qualificação da informação está diretamente ligada a qualidade das decisões que ela proporciona e é preciso estar ciente também que a geração de informações envolve a geração de custos, então é necessário ter noção da relação do custo para obtê-la e o valor do benefício derivado do seu uso. Para Vaughan & Tague-Sutcliffe (1997), existe uma significante relação entre o aumento do valor agregado e o nível de investimento em recursos de informação. Em suma, o valor da informação está diretamente ligado à percepção, da organização como um todo, da importância de se ter e conhecer as informações inerentes aos processos. 2.2.5. Fluxo de Informações Segundo Vidal (1998), o processo de tomada de decisão dos administradores cria fluxos de informações entre os diversos componentes da empresa. As informações estratégicas, táticas e operacionais fluem em geral para cima e para baixo dos níveis de gerência da empresa. Outras informações e ações criam fluxos laterais de um componente operacional da empresa para outro. E ainda outras informações e ações criam fluxos entre as partes envolvidas dentro dos componentes da empresa. Qualquer sistema de informação empresarial, como o de contabilidade ou o de recursos humanos, possui o mesmo comportamento: captar e transportar os dados ao longo da estrutura da empresa (componentes da empresa) até o processamento e, a partir daí, produzir informações que desencadeiam outros fluxos de informações dentro da empresa (Vidal, 1998). Segundo Bär (1995), a informação apresenta-se como um produto do processamento de dados, resultantes dos fatos do cotidiano da organização procurando viabilizar os sistemas produtivos e gerenciais para os quais é insumo indispensável. Normalmente, esta informação apresenta-se sob a forma de fluxos contínuos gerados do desenvolvimento das atividades das organizações.

Capitulo 2 Revisão Bibliográfica 27 Para Lesca e Almeida (1994), os fluxos de informações em uma empresa apresentamse sob as seguintes formas: fluxo de informações coletado externamente à empresa e utilizados por ela este tipo de fluxo refere-se às informações coletadas de agentes externos (fornecedores, clientes e concorrentes) que influenciam na existência e funcionamento da empresa bem como suas ações e decisões; fluxo de informações produzido pela empresa e destinado ao mercado este fluxo referese às informações que a empresa produz e destina aos agentes externos de mercado (pedidos de compra, fatura para os clientes, campanhas publicitárias, etc) fluxo de informações produzido pela empresa e destinado a ela própria - este fluxo é gerado e consumido internamente (planos de produção, ordens de produção, folha de processo, normas, informações contábeis, relatórios de produção, relatórios da qualidade, comunicações internas formais e informais, etc). Os fluxos de informações podem ser visualizados na figura 2.7: Figura 2.7. - Estrutura de Fluxos de informação de uma empresa (Lesca e Almeida, 1994). 2.2.6. O uso do Sistema de Informação As organizações estão descobrindo a necessidade dos sistemas de informação baseados em novas tecnologias, as quais proporcionam agilidade e confiabilidade das informações para gerenciamento eficiente, efetivo e eficaz, sobretudo quando há uma sintonia entre usuário e tecnologia, possibilitando melhor aproveitamento dos recursos e melhores condições para o alcance dos objetivos da organização. Segundo Stoner (1995), todas as funções da administração como planejamento, organização, liderança e controle são necessário para um bom desempenho da organização.

Capitulo 2 Revisão Bibliográfica 28 Segundo O Brien (2001), a tecnologia da informação pode ajudar todos os tipos de empresas a ganharem vantagens competitivas em suas relações com clientes, fornecedores e concorrentes, desempenhando um papel importante na sustentação de mudanças inovadoras no desempenho dos fluxos de trabalho, requisitos de cargos e estruturas organizacionais. Segundo Castells (2003), em linha direta com Harvey Brocks e Daniel Bell, tecnologia é o uso de conhecimentos científicos para especificar as vias de se fazerem às coisas de uma maneira reproduzível. O que caracteriza a revolução tecnológica não é a centralidade de conhecimentos e informações, mas a aplicação destes conhecimentos e dessa informação para a geração de conhecimentos e dispositivos de processamento/comunicação da informação, em um ciclo de realimentação cumulativo entre a inovação e seu uso. As novas tecnologias da informação não são simplesmente ferramentas a serem aplicadas, mas processos a serem desenvolvidos. De acordo com Houten apud Rezende (1996), o planejamento de processos aparece como elemento de ligação entre as atividades de projeto e manufatura conforme figura 2.8. A necessidade de um tempo reduzido entre as etapas de projeto e fabricação e a grande quantidade de informações manipuladas gera um grande interesse pela automatização do planejamento de processos. Figura 2.8. - Elo de Ligação entre o planejamento do processo, projeto e manufatura. (Dissertação Rezende, 1996) Segundo EVERSHEIM apud Rezende (1996) a área de planejamento do processo, apesar de ser um dos pontos chaves para se obter produtividade e alta qualidade, não acompanhou os novos desenvolvimentos ocorridos nas outras áreas. HAM e LU apud Pacheco (1988), afirmam que o propósito do planejamento do processo é selecionar e definir em detalhes, os processos a serem executados em uma peça, de maneira econômica, de acordo com as especificações do projeto. E o resultado disso é um plano de processo, também conhecido como roteiro de fabricação, folha de processo e folha de operações. Nele constam as seqüências de operações, máquinas, ferramentas, tempos de fabricação de uma peça.

Capitulo 2 Revisão Bibliográfica 29 De acordo com ROZENFELD ett all (1992), no sentido de racionalizar e integrar o planejamento do processo existem muitos trabalhos sobre o desenvolvimento e a aplicação de sistemas de planejamento do processo assistido por computador (CAPP). Os autores concluem que normalmente os sistemas CAPP com maior sucesso são aqueles resultantes de desenvolvimento específicos dentro de empresas e que essas soluções, no entanto, por serem específicas, dificilmente poderão ser aplicadas em outros ambientes. Segundo VEGA ett all (1995), empresas optam pela adoção de soluções integradas, as quais giram em torno das atividades de planejamento e controle da produção e do chão- de - fábrica, tentando abranger todas as atividades da empresa. Segundo WATERMAN (1986), a utilização de sistemas especialistas de forma comercial é bastante recente (teve seu começo na década de 80), mas pesquisas são desenvolvidas desde a década de 60. Os sistemas especialistas constituem um ramo importante da inteligência artificial. De acordo com a definição apresentada em GIARRATANO e RILEY apud Pacheco (1994) sistemas especialistas são programas de computador que se utilizam conhecimento e procedimentos de inferência para resolver problemas bastante complexos que necessitam, para a sua solução, de um conhecimento bastante específico. Neste sentido, pode-se dizer que sistemas especialistas são softwares que procuram imitar a forma de raciocínio de um especialista no assunto, para a solução de um determinado problema. Pelo fato dos sistemas especialistas utilizarem uma base de conhecimento para a solução de problemas, os termos sistemas baseados no conhecimento e sistemas especialistas baseados no conhecimento são muitas vezes utilizados como sinônimos de sistemas especialistas, embora não restrinjam o conhecimento utilizado ao obtido de um especialista no assunto. Assim, o termo sistema especialista é utilizado, atualmente, para se referir aos sistemas baseados em conhecimento. 2.3. Planejamento de Processos de Fabricação Auxiliado por Computador (CAPP) O desenvolvimento do plano de processo é muito dependente da experiência e capacidade de julgamento dos analistas de processos. Eles são os técnicos industriais responsáveis para determinar uma rota otimizada, para cada projeto de uma nova peça. Entretanto, cada analista de processo tem sua própria forma de pensar e definir o melhor caminho para se chegar a este plano. Assim, normalmente existem diferenças entre as seqüências de operações desenvolvidas pelos vários analistas de processos.

Capitulo 2 Revisão Bibliográfica 30 Os problemas envolvidos nos processos convencionais podem ser solucionados com o advento do computador, pois ele pode padronizar os processos eliminando a inconsistência de planos obtidos por analistas de processos diferentes, e pode proporcionar a divisão do trabalho de redação e preparação do plano entre o analista de processos e o próprio computador. Sistemas computadorizados que permitem a geração automatizada dos planos de processos são identificados como sistemas CAPP (Computer Aided Process Planning) e permitem trabalhar com uma base de conhecimento e gerar planos de um modo padronizado. Assim, além de diminuir o tempo de execução do plano ele também melhora a qualidade da documentação enviada ao chão-de-fábrica. Segundo ROZENFELD (1992), para a automação do planejamento de processo é necessário captar uma série de regras e técnicas que relacionem determinadas especificações de fabricação compondo as seqüências de operações, levando em consideração os seguintes procedimentos: Preparação do Planejamento: quais são os dados necessários na folha de processo, prazos de elaboração, pessoas envolvidas, etc; Especificação dos Dados Organizacionais: como e onde vão ficar os dados da empresa, nome, número, código, revisão e status do plano, etc; Determinação da Peça em Bruto: interpretação do desenho e visualização da passagem da matéria-prima para a peça em bruto; Determinação dos Processos de Fabricação: identificar que operações e processos de fabricação a manufatura da fábrica é competente para realizar ou planejar; Determinação das Operações e suas Seqüências: destacar as operações que a peça em bruto vai sofrer para se transformar na peça acabada e ordená-las de modo a atender às especificações exigidas; Seleção do Maquinário: com as operações e a especificação, selecionar as máquinas e, ao mesmo tempo, não sub utilizar ou não sobrecarregar as mesmas. Às vezes pode-se fazer várias simulações para se chegar a um quadro ideal; Seleção de Ferramentas: com o conhecimento da máquina e das especificações das operações, determinar uma ferramenta que esteja disponível e cujo custo seja o mais baixo possível; Determinação das Condições de Trabalho: escolher o nível do operador adequado para realizar a operação, indicar o modo de preparação da máquina e da ferramenta (setup) e determinar o modo com que a operação deve ser realizada (indicando, por exemplo, velocidade de rotação, avanço, etc.);

Capitulo 2 Revisão Bibliográfica 31 Cálculo dos Tempos de Fabricação: com o uso dos parâmetros de fabricação (diâmetro, comprimento, material e outros) especificar as fórmulas e/ou tabelas utilizadas para cálculo dos tempos de fabricação; Especificação dos Tempos de Fabricação: previsão dos tempos de fabricação por experiência anterior ou por medições dos tempos de peças similares; Cálculo do Sobremetal: indicação de sobra de material para que a operação possa ser realizada nas especificações (por exemplo, o sobremetal deixado para o acabamento após uma passada de desbaste); Elaboração de Croquis: ilustrar como é feita a operação para o estágio de fabricação da peça, ou para a preparação da máquina, ou ainda detalhar uma operação de forma a facilitar a interpretação para o operador; Programação NC: elaborar um programa de comando numérico que transforme a matériaprima em produto acabado. 2.3.1. Abordagens de Sistemas CAPP Conceitual e filosoficamente o planejamento de processos auxiliado por computador pode ser concebido e implementado em quatro formas diversas: variante, generativo interativo, generativo automático e híbrido, conforme abordado a seguir. 2.3.1.1. Variante A abordagem variante para o planejamento de processos é comparável à forma manual utilizada por um analista de processo, onde o plano de processo para uma nova peça é obtido através de pequenas alterações executadas em um plano de processos já existente para uma peça similar, ou seja, é aquele que parte de um plano base conforme mostra a figura 2.9, que é modificado obtendo-se assim um novo plano. Em alguns sistemas variantes, as peças são agrupadas em famílias, caracterizadas por similaridades no processo de fabricação. Para cada família de peças, um plano de processos padrão que contém todas as possíveis operações, é armazenado no sistema. Através da classificação e codificação, um código é definido para cada peça, a partir de uma série de quesitos. Este código é então utilizado para definir a qual família a peça pertence e qual deve ser o plano padrão associado. Em comparação com o planejamento de processos manual, a abordagem variante é bastante vantajosa, pois a manipulação de informações se torna bem mais simples e os planos de processos podem ser padronizados. Contudo, neste tipo de abordagem, a qualidade final dos planos de processos ainda depende da habilidade do analista de processo que realiza as modificações necessárias