Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza

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1 Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza
Pós-Graduação MBA em Logística Empresarial Planejamento, Programação e Controle da Produção (PPCP) Manufacturing Planning and Control (MP&C) Prof. Mauro A. Romano

2 Aula 5 Shop floor control (SFC), Manufacturing Execution Systems (MES) e Sistema de programação da produção com capacidade finita Prof. Mauro A. Romano

3 PPCP – Estrutura – Macro Processos
Lista de Recursos e tempos 1m Planejamento de Recursos (RP/ RCCP) Planejamento de Vendas e Operações (S&OP) Gestão da Demanda (DM) Planejamento Mestre de Produção (MPS) Diretrizes Estratégicas Gestão de Estoques Políticas de Estoque Restrições de Recursos Planos Agregados em Famílias (Vendas, Produção e Estoque) 1s 1T COMANDO Execução Plano Mestre por Produto (Vendas, Produção e Estoque) Planejamento Detalhado de Necessidade de Materiais (MRP) Controle do Chão de Fábrica (SFC) Planejamento de Fornecedores 1d Plano detalhado de materiais e capacidades Ordens de Compra Ordens de Produção xh MOTOR RODAS Planejamento Detalhado de Capacidade (CRP) Centros produtivos, roteiros e tempos Adaptado de Correa et all, 2001 Planejamento, Programação e Controle da Produção

4 PPCP – Estrutura – Macro Processos
Diretrizes Estratégicas Lista de Recursos tempos Planejamento de Recursos (RP) Planejamento de Vendas e Operações (S&OP) Gestão da Demanda (DM) 1m Restrições de Recursos Planos Agregados em Famílias (Vendas, Produção e Estoque) COMANDO Lista de Recursos tempos e offset Planejamento de Recursos (RCCP) Planejamento Mestre de Produção (MPS) Gestão de Estoques 1s Políticas de Estoque Plano Mestre por Produto (Vendas, Produção e Estoque) Centros produtivos, roteiros e tempos Planejamento Detalhado de Capacidade (CRP) Planejamento Detalhado de Necessidade de Materiais (MRP) MOTOR 1d Plano detalhado de materiais e capacidades 1d xh Planejamento de Fornecedores Controle do Chão de Fábrica (SFC) RODAS Ordens de Compra Ordens de Produção Execução Adaptado de Correa et all, 2001 Planejamento, Programação e Controle da Produção

5 Planejamento, Programação e Controle da Produção
O que é MES ( Manufacturing Execution Systems) e SFC ( Shop Floor Control)? “É um sistema de chão-de-fábrica orientado para a melhoria de desempenho que complementa e aperfeiçoa os sistemas integrados de gestão ( planejamento e controle) da produção Coleta e acumula informações do realizado no chão de fábrica e as realimenta para o processo de planejamento Funções: (1) controlar a produção (prev x real); (2) liberar e alocar as ordens de produção (sequenciar as ordens de produção) Deve garantir que o pano definido pelo MRP seja cumprido Interface entre o sistema de planejamento e a fábrica Planejamento, Programação e Controle da Produção

6 Planejamento, Programação e Controle da Produção
MES- Funcionalidades Gerenciamento dos lotes de produção Gestão detalhada de recursos, incluindo, sequenciamento, liberação, monitoramento de equipamentos Alocação e coordenação de recursos humanos e ferramental Instruções de trabalho Rastreabilidade Planejamento, Programação e Controle da Produção

7 Planejamento, Programação e Controle da Produção
MES- Transações MRP As transações consideradas são de alguns tipos: Material sendo transferido de um local de armazenagem para outro Material sendo transferido de um local de armazenagem para uma ordem de produção Material sendo transferido de uma ordem de produção para um local de armazenagem Material sendo transferido de uma ordem de produção para outra ordem de produção Baixa de material a partir de um local de armazenagem Baixa de material a partir de uma ordem de produção Planejamento, Programação e Controle da Produção

8 Transações suportadas pelo módulo MRP
Planejamento, Programação e Controle da Produção

9 MES- Quem necessita de sistemas sofisticados de MES/SFC
Processos que tenham um chão de fábrica complexo, exemplos: matrizarias tinturarias complexas litografias complexas gráficas complexas empresas que trabalham sob encomenda como fabricantes de embalagens e máquinas especiais algumas manufaturas de alimentos e medicamentos Planejamento, Programação e Controle da Produção

10 MES e Sistemas de Programação com Capacidade Finita
Fatores que definem a complexidade do planejamento do chão de fábrica Em termos de ordens: (1) ordens com datas de entrega diferentes, (2) ordens em diferentes estágios de fabricação, (3) set-ups diferentes para cada ordem, dependendo do equipamento e do seu antecessor, (4) vários roteiros possíveis, com diferentes capacidades de produção e produtividade, (5) máquinas alternativas para a mesma ordem, (6) ordens com prioridades diferentes, (7) necessidades freqüentes de reprogramação das ordens, etc Em termos de recursos: (1) máquinas quebradas ou em manutenção, (2) matérias primas não disponíveis ou com risco de ruptura, (3) ferramentas indisponíveis, (4) ausência de funcionários, etc Em termos de operações: (1) problemas de qualidade e retrabalho, (2) operações com perecibilidade (tempo de fila limitado), (3) necessidade de espera pós-operação (ex. cura, secagem), (4) tamanho de lotes possíveis, (5) recursos gargalos, (6) operação demanda vários recursos simultâneos, etc Planejamento, Programação e Controle da Produção

11 MES e Sistemas de Programação com Capacidade Finita
Em função do número de variáveis a serem trabalhadas e da complexidade do processo de decisão, recorre-se aos sistemas de apoio à tomada de decisão, neste caso, sistemas de programação com capacidade finita (que substituem parte dos módulos MES/SFC do MRPII Limitações de MRPII Considera a capacidade infinita enquanto gera o MRP Considera os lead times fixos (esteja a fábrica congestionada ou não) Não considera tempos de set-up dependente da operação anterior Não suporta a divisão de lotes automaticamente (frações dos lotes são transportadas para a fase seguinte de produção) ou sobreposição de ordens (overlaping – dois equipamentos processam a mesma ordem) Planejamento, Programação e Controle da Produção

12 MES e Sistemas de Programação com Capacidade Finita
filas ? prioridade abertura roteiro M3 M6 M1 M4 M7 M2 M5 Planejamento, Programação e Controle da Produção

13 Sistemas de Programação com Capacidade Finita
Baseados na lógica de simulação, o usuário Modela o sistema produtivo Informa a demanda Informa as condições reais do sistema produtivo num determinado momento Modela alguns parâmetros para a tomada de decisões Planejamento, Programação e Controle da Produção

14 Sistemas de Programação com Capacidade Finita
Motivos do boom dos programas de programação finita : As limitações dos sistemas MRP II A busca de competitividade pelas empresas O desenvolvimento das técnicas de simulação e de algorismos baseados em inteligência artificial O crescente desenvolvimento dos equipamentos Planejamento, Programação e Controle da Produção

15 Sistemas de Programação com Capacidade Finita
Planejamento, Programação e Controle da Produção

16 Exemplo de sistema de programação com capacidade finita - Teoria das restrições / OPT

17 OPT – (Optimized Production Technolgy)
Objetivo básico da empresa – “ganhar dinheiro” Manufatura deve contribuir com este objetivo, atuando sobre: Fluxo de materiais passando pela fábrica (throughtput) – taxa segundo a qual o sistema ganha dinheiro Estoques (inventory) – dinheiro empregado (sem considerar o valor adicionado) Despesas operacionais (operating expenses) – custo de transformação Planejamento, Programação e Controle da Produção

18 OPT – A META – GANHAR DINHEIRO
Aumentando fluxo (throughput) taxa segundo a qual o sistema gera dinheiro através da venda de seus produtos. Reduzindo estoques dinheiro empregado pela empresa nos bens que pretende vender - apenas-matérias primas Reduzindo despesas operacionais dinheiro gasto pelo sistema para transformar estoque em fluxo Planejamento, Programação e Controle da Produção

19 Planejamento, Programação e Controle da Produção
OPT – Princípios Tipos de recursos : (1) gargalo ou (2) não gargalo gargalo disponibilidade = 200 h/mês demanda = 200 h/mês não gargalo disponibilidade = 200 h/mês demanda = 150 h/mês 1. Balanceie fluxo e não capacidade 2. A utilização de um recurso não gargalo não é determinada pela sua própria disponibilidade mas pela de alguma outra restrição do sistema 3. Utilização e ativação de um recurso não são sinônimos – ativar não gargalo pode ser apenas custo 100% 75% 75% 100% 100% montagem 75% Planejamento, Programação e Controle da Produção

20 Planejamento, Programação e Controle da Produção
OPT – Princípios Preparação de Máquinas processamento preparação gargalo 100% do tempo processamento preparação ociosidade não gargalo 100% do tempo 4. Uma hora ganha num recurso gargalo é uma hora ganha para o sistema global 5. Uma hora ganha num recurso não gargalo não é nada, é só uma miragem Planejamento, Programação e Controle da Produção

21 Planejamento, Programação e Controle da Produção
OPT – Princípios Tamanho de Lotes Custo CT Ca Op.1 Op.2 Cp Op.3 Lote econômico LE Lote tempo Op.1 6. O lote de transferência pode não ser e, freqüentemente não deveria ser, igual ao lote de processamento (deve ser uma fração) Op.2 Op.3 tempo 7. O lote de processamento deve ser variável (conforme a situação da fábrica) e não fixo Planejamento, Programação e Controle da Produção

22 Planejamento, Programação e Controle da Produção
OPT – Princípios Efeito das Incertezas B A Itens A B programa real desvio 2 1 4 3 10-20 0-12 20-30 30-40 0-10 12-24 24-32 32-40 12-22 40-50 24-34 34-44 44-54 9. A programação de atividades e a capacidade produtiva devem ser consideradas simultaneamente e não sequencialmente. Os lead-times são um resultado da programação e não podem ser assumidos a priori 8. Os gargalos não só determinam o fluxo do sistema mas também definem seus estoques Planejamento, Programação e Controle da Produção

23 Planejamento, Programação e Controle da Produção
Programação no OPT drum-buffer-rope (tambor-estoque-corda) A programação para frente finita gargalo X Mont. L M N A1 B C D E Recurso Gargalo TBS Y3 montagem time buffer Y2 Y5 Y3 Y1 Y2 compra A1 Y4 X Recurso Não Gargalo time buffer Y5 programação para trás infinita TB E Y4 Não gargalo Y A2 compra A2 Y1 E A1 Planejamento, Programação e Controle da Produção

24 OPT – processo de gestão do OPT
1. Identificar as restrições 2. Explorar as restrições 3. Subordinar tudo o mais às restrições 4. Procure relaxar as restrições 5. Se no passo 4 uma relação foi relaxada, voltar ao passo 1 Planejamento, Programação e Controle da Produção

25 OPT – Vantagens e desvantagens
Busca redução de lead times e estoques Prioriza os problemas – gargalos Esforço de implantação baixo – resultados rápidos Pode ser utilizado como um simulador Não requer dados com alto nível de acuracidade Limitações Centraliza a tomada de decisões Dependência de único fornecedor – software proprietário Depende da identificação de recursos gargalos Resistência das equipes à mudança Planejamento, Programação e Controle da Produção

26 Sistemas híbridos com o MRP II/ ERP

27 Sistemas híbridos com o MRP II/ ERP
Sistemas híbridos são sistemas de administração da produção que têm elementos de mais do que uma lógica básica trabalhando de forma integrada, de modo que cada lógica seja utilizada para oferecer soluções para aquelas subunidades para as quais melhor se encaixe. Planejamento, Programação e Controle da Produção

28 Filosofia Just in Time Problemas Estoques Filas Quebras
Demanda instável Entregas atrasadas ou defeituosas Opearadores destreinados Retrabalho Refugo Planejamento, Programação e Controle da Produção 1

29 Planejamento, Programação e Controle da Produção
Filosofia Just in Time Estoques reduzidos Problemas visíveis Planejamento, Programação e Controle da Produção 2

30 Filosofia Just in Time Resultado: sistema opera suavemente
Estoques reduzidos Problemas Ataque seletivo aos problemas Resultado: sistema opera suavemente com menores níveis de estoque Planejamento, Programação e Controle da Produção 3

31 Planejamento, Programação e Controle da Produção
Filosofia Just in Time – eliminar desperdícios Desperdício de espera Desperdício de superprodução Desperdício de transporte Redução de setups coordenação produção-demanda layout celular projeto modular padronização Ênfase nos fluxos balanceamento de linhas e células algum excesso de capacidade Layout celular ou em linha Planejamento, Programação e Controle da Produção 4

32 Planejamento, Programação e Controle da Produção
Filosofia Just in Time – eliminar desperdícios Desperdício de processamento Desperdício de movimento Desperdício de produzir defeitos Engenharia e análise de valor Estudos de tempos e movimentos Responsabilidade pela qualidade construir qualidade, disciplina controle de processo e não apenas de produto poka Yoke visibilidade Planejamento, Programação e Controle da Produção 5

33 Filosofia Just in Time – eliminar desperdícios
Desperdício de estoques Reduzir flutuações de demanda Sincronismo de fluxos Redução de setups Prevenir defeitos Melhoria contínua do processo Zero defeitos Setup zero Estoques zero Quebra zero Lead time zero Lote unitário Plan Check Do Act Planejamento, Programação e Controle da Produção 6

34 Filosofia Just in Time – Qualidade Total
Melhoria contínua “Ownership” Integração Visibilidade Liderança Prevenção hábito perfeccionismo direção consistência poka yoke SPC cliente interno quebrar barreiras gestão à vista corrigir próprios erros autoridade Inspeção 100% quem faz inspeciona Participação criatividade proatividade Planejamento, Programação e Controle da Produção 7

35 Filosofia Just in Time – Sistema Kanban
KP - produção Número da peça: 1213 Descrição: Rotor tipo C Lote: 12 peças C.P.: célula J-32 Armazém: J-32 KT - transporte Número da Peça: 1213 C.P. origem: célula J-32 C.P. destino: posto L-45 Prioridade normal Prioridade moderada Prioridade alta Planejamento, Programação e Controle da Produção 8

36 Filosofia Just in Time – Sistema Kanban
KT-C KT-B KT-A Centro de produção M-12 J-32 Container vazio Container cheio A B C D E KT KP Est. Ent Est. Sai 2) Transporta conteiner p/ processo anterior 1) Libera Kanbam Transporte Planejamento, Programação e Controle da Produção 9

37 Filosofia Just in Time – Sistema Kanban
Centro de produção M-12 J-32 Container vazio Container cheio A B C D E KT KP Est. Ent Est. Sai 3) Retira container cheio c/ Kanban de transporte 4) Coloca Kanban de produção no Painel de Produção Pendente Planejamento, Programação e Controle da Produção 10

38 Planejamento, Programação e Controle da Produção
Filosofia Just in Time – Sistema Kanban Centro de produção M-12 J-32 Container vazio Container cheio A B C D E KT KP Est. Ent Est. Sai Planejamento, Programação e Controle da Produção 11

39 Sistemas híbridos MRP II + JIT
Tempo futuro (MRPII) Planejamento futuro Gestão de Suprimentos Gestão de Demanda Chão-de-fábrica/curto prazo Tempo t+n Tempo t+1 Tempo presente Planejamento, Programação e Controle da Produção

40 Planejamento, Programação e Controle da Produção
Sistemas híbridos MRP II + JIT Montagem Final Lista de materiais simplificada Célula 3 2 1 Estoque de compenentes Programa de montagem final MRP RCCP Gestão de carteira de pedidos MPS Compras Fornecedores Planejamento, Programação e Controle da Produção

41 Planejamento, Programação e Controle da Produção
Backflushing MP Informa produto acabado “baixa” componentes Percorre a estrutura PA Linhas de montagem Planejamento, Programação e Controle da Produção

42 Planejamento, Programação e Controle da Produção
Sistemas híbridos MRP II + Sistemas de programação com capacidade finita Vocação dos sistemas de programação com capacidade finita é tratar de problemas de : sistemas produtivos cujo principal recurso limitante seja a capacidade produtiva sistemas que tenham roteiros complexos e não repetitivos sistemas que tenham as chamadas matrizes de set-up sistemas que necessitem de overlapping e split de ordens sistemas que tenham tempo como critério competitivo importante sistemas que tenham problemas complexos de alocação de recursos Planejamento, Programação e Controle da Produção