PROGRAMAÇÃO E CONTROLE DA PRODUÇÃO Sistemas de Volumes Intermediários As técnicas disponíveis para a programação da produção variam em função da natureza do sistema produtivo: Produção de volumes intermediários; Produção intermitente de muitos produtos (programação para sistemas de baixos volumes); Produção em sistemas contínuos (balanceamento de linha); Produção em sistemas de grandes projetos.

Sistemas de Volumes Intermediários Diversos produtos são feitos na mesma linha de produção. Ex. bebidas, cigarros, refrigeradores, etc. A cada vez que um produto novo é programado, são necessárias mudanças na linha de produção (ajustes e preparação de máquinas).

Sistemas de Volumes Intermediários Quanto produzir? Critérios da empresa LEF Em que ordem devem ser produzidos os produtos? Sequenciamento – afeta o custo de preparação. Há seqüências melhores e piores.

Sistemas de Volumes Intermediários Sequenciamento Quando se passa de um produto a outro semelhantes em termos de necessidade de processamento, o custo de preparação é relativamente menor que se passarmos de um produto a outro com características muito diferentes.

Sistemas de Volumes Intermediários Sequenciamento SEQUENCIAMENTO: decide a ordem em que o trabalho será executado na operação. Existem regras de decisão diferentes quanto a prioridades, que podem ajudar as operações a tomar essas decisões. As prioridades dadas ao trabalho em uma operação são, freqüentemente, estabelecidas por um conjunto predefinido de regras.

Sistemas de Volumes Intermediários Tempo Esgotamento Técnica Tempo de Esgotamento: é uma medida da urgência com que produto deve ser fabricado. Quanto menor o TE mais cedo o produto estará em falta. Onde: taxa de consumo é a quantidade média consumida no intervalo de tempo (dia, semana, mês). Tempo de Esgotamento = Estoque disponível Taxa de consumo

Sistemas de Volumes Intermediários Tempo Esgotamento Ex.: Se temos 3.000 un de um produto em estoque e sua taxa de consumo for de 800 unidades por semana, o seu tempo de esgotamento será de: TE = 3.000 = 3,75 semanas 800

Sistemas de Volumes Intermediários Tempo Esgotamento Lote Econômico de Fabricação (LEF) Duração da rodada (semanas) Estoque inicial (unidades) Taxa de Consumo (unidades/ semanas) Produto I 500 1,5 1600 200 II 2300 1,1 4830 1200 III 5000 6000 1500 IV 4000 2,0 9600 1000 V 2800 1,0 900 800 Fonte: Moreira, 2008, pág. 364

Sistemas de Volumes Intermediários Tempo Esgotamento Estoque inicial/taxa consumo Lote Econômico de Fabricação (LEF) Duração da rodada (semanas) Estoque inicial (unidades) Taxa de Consumo (unidades / semanas) Produto TE I 500 1,50 1600 200 8,0000 II 2300 1,00 4830 1200 4,0250 III 5000 6000 1500 4,0000 IV 4000 2,0 9600 1000 9,6000 V 2800 1,0 900 800 1,1250 Fonte: Moreira, 2008, pág. 364

Sistemas de Volumes Intermediários Tempo Esgotamento Final semana 1 Lote Econômico de Fabricação (LEF) Duração da rodada (semanas) Estoque inicial (unidades) Taxa de Consumo (unidades/ semanas) Produto TE I 500 1,5 1400 200 7,0000 II 2300 1,0 3630 1200 3,0250 III 5000 4500 1500 3,0000 IV 4000 2,0 8600 1000 8,6000 V 2800 2900 800 3,6250 Estoque inicial/taxa consumo Fonte: Moreira, 2008, pág. 364 Estoque inicial – taxa consumo + LEF

Sistemas de Volumes Intermediários Tempo Esgotamento Final semana 2,5 Lote Econômico de Fabricação (LEF) Duração da rodada (semanas) Estoque inicial (unidades) Taxa de Consumo (unidades/ semanas) Produto TE I 500 1,5 1100 200 5,5000 II 2300 1,0 1830 1200 1,5250 III 5000 7250 1500 4,8333 IV 4000 2,0 7100 1000 7,1000 V 2800 1700 800 2,1250 Observe que o consumo do produto III é proporcional ao tempo de duração da : 1500 x 1,5 = 2.250 Fonte: Moreira, 2008, pág. 364 Estoque inicial – taxa consumo + LEF

PROGRAMA MESTRE DA PRODUÇÃO Sistemas de Baixos Volumes Este tipo de programação corresponde tanto às atividades industriais como as de serviços: Atividades industriais: a produção é feita de forma intermitente, com muitos produtos, cada qual com sua seqüência própria de operações. As mesmas máquinas ou centros de trabalho, agrupados por funções, podem ser utilizados por diferentes produtos; Atividades de serviços: as operações irão atuar sobre os próprios clientes ou sobre documentos, papéis, formulários, etc..

Sistemas de Baixos Volumes A programação da produção, nos Sistemas de Produção Intermitente, é bastante complexa em função do fluxo irregular de produtos e materiais, através de centros de trabalho por função, pode provocar a ocorrência de estoques e o surgimento de filas aguardando o processamento. Para diversos produtos produzido em Sistemas de Produção Intermitente, o problema da programação da produção envolve duas questões básicas: como deverá ser a alocação de carga entre os diversos centros de trabalho e como será o sequenciamento dessas operações num dado centro ao qual a carga já foi alocada.

Sistemas de Baixos Volumes Técnicas de Alocação de Carga Envolve a designação de operações aos centros de trabalho. Quando uma dada operação deve obrigatoriamente ser feita em um centro de trabalho, menos mal, pois tem-se uma definição estabelecida. Quando, porém, existem várias alternativas de centros de trabalho aos quais as operações podem ser alocadas, os problemas se avolumam. No caso, a alocação de carga deverá ser feita a partir de critérios ou objetivos específicos: Diminuir custos de processamento; Diminuir custos de preparação de máquinas; Minimizar tempos ociosos de centros de trabalho;

Sistemas de Baixos Volumes Gráficos de Gantt Técnicas de Alocação de Carga 2.1.1. Gráficos de Gantt Trata-se de uma ferramenta de programação da produção e consiste em uma tabela de dupla entrada: cada linha corresponde a um recurso produtivo ou centro de trabalho; cada coluna corresponde à unidade de tempo (dias, semanas, meses); no cruzamento indica-se a operação a ser feita com determinado recurso durante certo intervalo de tempo; o gráfico pode comportar diversos símbolos: operações programadas (linha cheia com indicação seqüencial e comprimento proporcional ao tempo) paradas obrigatórios (símbolo em X), inexistência de operação (em branco). vantagem: simplicidade; desvantagens: não trabalha com custos e necessita de revisões contínuas para atualizações.

Sistemas de Baixos Volumes Método da Designação Trata-se de um modelo de Programação Linear especialmente projetado para assinalar recursos a trabalhos que devem ser realizados, segundo critérios específicos: minimizar despesas; minimizar tempos de operação; maximizar lucros; maximizar eficiência. Outros.

Sistemas de Baixos Volumes Sequenciamento de Tarefas Para o estudos deste tópico, alguns conceitos são necessários: Regra estática: dados n trabalhos aguardando processamento em um centro de trabalho, a seqüência de processamento de todos os trabalhos é determinada de uma só vez. Apenas quando todos os n trabalhos houver terminados, novos cálculos serão realizados para a definição do sequenciamento seguinte. Neste tempo, já deverá existir outro grupo de novos trabalhos aguardando processamento. Regra Dinâmica: quando sequencia apenas um trabalho por vez. Quando esse trabalho houver sido processado, é provável que outros trabalhos tenham chegado, acrescentando-se aos (n – 1) remanescentes. Para o segundo sequenciamento a regra dinâmica incide agora sobre o novo sistema, e assim por diante. Ambiente reais da produção são melhor tratados pelas regras dinâmicas.

Sistemas de Baixos Volumes As regras de sequenciamento são heurísticas usadas para selecionar, a partir de informações sobre os lotes e/ou sobre o estado do sistema, qual o lote terá prioridade de processamento. Geralmente as informações mais relevantes são relacionadas com o lead time (tempo de processamento) e com a data de entrega.

Sistemas de Baixos Volumes Sigla Especificação Definição PEPS Primeira que entra, primeira que sai Os lotes são processados de acordo com sua chegada no recurso. MTP Menor tempo de processamento Os lotes serão processados de acordo com os menores tempos de processamento. MDE Menor data de entrega Os lotes serão processados de acordo com as menores datas de entrega. IPI Índice de prioridade Os lotes serão processados de acordo com a prioridade atribuída ao cliente ou ao produto. ICR Índice Crítico Os lotes serão processados de acordo com o menor valor de: (data da entrega – data atual) / tempo de processamento IFO Índice de folga (data da entrega – ∑ tempo processamento restante) nº de operações restantes IFA Índice de falta Quantidade de estoque / taxa de demanda

Sistemas de Baixos Volumes Características das regras empregadas sequenciamento de programa de produção: Simplicidade: simples e rápidas de entender e aplicar. Transparência: a lógica por traz das regras deve estar clara. Interatividade: Devem facilitar a comunicação entre os agentes dos processos produtivos. Gerar prioridades palpáveis: de fácil interpretação. Facilitar o processo de avaliação: devem promover simultaneamente à programação, a avaliação de desempenho de utilização dos recursos produtivos.

PROGRAMAÇÃO E CONTROLE DA PRODUÇÃO – PROGRAMAÇÃO PARA SISTEMAS CONTÍNUOS Sistemas Contínuos têm como caso clássico a Linha de Montagem, na qual, o produto (ou parte dele) é dividido em um certo número de operações ou tarefas que devem ser distribuídas por postos de trabalho.  O posto de trabalho é ocupado por uma ou mais pessoas, no qual pode ser alocada mais de uma tarefa ou operação.

PROGRAMAÇÃO E CONTROLE DA PRODUÇÃO – PROGRAMAÇÃO PARA SISTEMAS CONTÍNUOS Embora a seqüência de operações seja fixa, a sua designação a postos de trabalho pode ter uma eficiência maior ou menor, no sentido de melhor aproveitar o tempo disponível em cada posto. No caso de Linha de Montagem, o problema básico é o de atribuir as tarefas aos postos de trabalho de forma a atingir uma dada taxa de produção, de modo que o trabalho seja dividido igualmente entre os postos. É o BALANCEAMENTO DE LINHA.

PROGRAMAÇÃO E CONTROLE DA PRODUÇÃO – PROGRAMAÇÃO PARA SISTEMAS CONTÍNUOS BALANCEAMENTO DE LINHA Considere um produto (ou serviço) cuja execução requer 05 operações: A, B, C, D e E, de forma que A é a primeira, B e C seguem-se obrigatoriamente depois de A, mas são independentes entre si, D só pode ser feita depois que A, B e C estejam concluídas, e E venha por último, depois que as quatro anteriores estejam concluídas.  Cada operação tem um tempo de duração fixo e conhecido: A toma 1 minuto, B e C tomam 2 minutos (cada), D toma 5 minutos e E toma 3 minutos, conforme indicado no quadro abaixo:

PROGRAMAÇÃO E CONTROLE DA PRODUÇÃO – PROGRAMAÇÃO PARA SISTEMAS CONTÍNUOS Operação Duração (min) Operações precedentes A 1 – B 2 A C 2 A D 5 B, C E 3 D ----------- 13 min  

PROGRAMAÇÃO E CONTROLE DA PRODUÇÃO BALANCEAMENTO LINHA 2 MIN B 5MIN 3 MIN 1MIN D E A 2 MIN C

PROGRAMAÇÃO E CONTROLE DA PRODUÇÃO - BALANCEAMENTO LINHA CONTEÚDO DE TRABALHO: é o tempo que se gastaria para fazer uma unidade se houvesse um só posto de trabalho. Em uma unidade do produto é medido pela soma dos tempos das tarefas.  No caso, o conteúdo de trabalho será igual a soma dos tempos i de cada tarefa: 1 + 2 + 2 + 5 + 3 = 13 minutos.

PROGRAMAÇÃO E CONTROLE DA PRODUÇÃO - BALANCEAMENTO LINHA Se a linha de Montagem operar diariamente durante 08 horas (8 x 60 = 480 minutos) e a taxa de produção for de 80 unidades por dia, o tempo disponível para se fazer uma unidade será: 480 min / dia C = -------------------- = 6 min / un 80 un / dia

PROGRAMAÇÃO E CONTROLE DA PRODUÇÃO - BALANCEAMENTO LINHA Para que haja um BALANCEAMENTO entre os postos de trabalho, nenhum deles pode ter mais que 6 minutos disponíveis, o que garante que a taxa de produção não irá diminuir (mais de 6 minutos disponíveis), podendo apenas aumentar (menos de 6 minutos disponíveis) ou, o que seria desejável, permaneceria estável (exatos 6 minutos disponíveis, o que, na prática, nem sempre é possível).

PROGRAMAÇÃO E CONTROLE DA PRODUÇÃO - BALANCEAMENTO LINHA O tempo disponível em cada posto de trabalho é chamado de Tempo de Ciclo ou simplesmente Ciclo. O número mínimo necessário de postos de trabalho N será dado pelo quociente entre o Conteúdo de Trabalho da unidade do produto e o Tempo de ciclo:

PROGRAMAÇÃO E CONTROLE DA PRODUÇÃO - BALANCEAMENTO LINHA Conteúdo de trabalho 13 min N = ------------------------------- = ----------- = 2,17 Tempo de ciclo 6 min N = 3 postos trabalho

PROGRAMAÇÃO E CONTROLE DA PRODUÇÃO - BALANCEAMENTO LINHA Assim, deveremos ter, no mínimo, 03 postos de trabalho. Em cada posto de trabalho deverão ser alocadas as tarefas / operações: em grupos ou individualmente até esgotar o tempo disponível (tempo de ciclo):  

PROGRAMAÇÃO E CONTROLE DA PRODUÇÃO - BALANCEAMENTO LINHA Posto 1 Posto 2 Posto 3 Tarefas A, B e C D E Totais  Tempo consumido 5 min 5 min 3 min 13 min Tempo disponível 6 min 6 min 6 min 18min  Eficiência 83 % 83 % 50 % 72 %  Tempo ocioso 17 % 17 % 50 % 28 %   O objetivo do Balanceamento de Linha é maximizar a eficiência ou minimizar o tempo ocioso.

PROGRAMAÇÃO E CONTROLE DA PRODUÇÃO - BALANCEAMENTO LINHA RESUMO existe um certo número n de tarefas distintas que devem ser completadas em cada unidade do produto (ou parte dele) que sai da linha; o tempo de execução ti de cada tarefa é conhecido e constante;

PROGRAMAÇÃO E CONTROLE DA PRODUÇÃO - BALANCEAMENTO LINHA o conteúdo de trabalho de uma unidade do produto (tempo que um único posto de trabalho levaria para completá-lo) é dado por: T = SOMA [ ti ]

PROGRAMAÇÃO E CONTROLE DA PRODUÇÃO - BALANCEAMENTO LINHA O objetivo do Balanceamento de Linha é organizar as tarefas em grupos, alocando cada um deles a um posto de trabalho; o tempo de ciclo é o tempo disponível, em cada posto de trabalho, para completar o grupo de tarefas aí alocado; Tempo total disponível num dado período C = --------------------------------------------------------- Produção desejada no período

PROGRAMAÇÃO E CONTROLE DA PRODUÇÃO - BALANCEAMENTO LINHA o número mínimo N de postos de trabalho é dado por: N = T ------- C a eficiência de uma Linha de Montagem é dada por: Eficiência = T ------ N . C

PROGRAMAÇÃO E CONTROLE DA PRODUÇÃO - BALANCEAMENTO LINHA MÉTODOS HEURÍSTICOS São métodos que, apesar de não oferecer soluções ótimas para o problema do balanceamento de linha (maximização da eficiência da linha), buscam soluções razoáveis para problemas práticos.

PROGRAMAÇÃO E CONTROLE DA PRODUÇÃO - BALANCEAMENTO LINHA 1. Método de Hegelson e Birnie (ou técnica do peso da posição) Consiste em dar um peso a cada tarefa, que é igual ao seu tempo de execução somado aos tempos de execução de todas as tarefas que lhe seguem. A seguir, as tarefas são alocadas aos postos de trabalho na ordem decrescente de seus pesos. Ver exemplo 13. 8 (Daniel, pág. 415).

PROGRAMAÇÃO E CONTROLE DA PRODUÇÃO - BALANCEAMENTO LINHA 2. Método de Kilbridge e Webster  Para cada tarefa é contado o número total de tarefas precedentes. São alocadas, então, as tarefas na ordem crescentes do número de predecessores. Se existirem duas ou mais tarefas com o mesmo número de predecessores, aloca-se primeiro aquela com maior duração e assim sucessivamente. Ver Exemplo 13.9 (Daniel, pág. 418). [Moreira, Daniel A. administração da produção e operações São Paulo: pioneira, 1996 (cap. 13)]