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Rodrigo Marcelo Coelho
IMPLANTAO E SIMULAO DO SISTEMA KANBAN
DE MOVIMENTAO D E MATERIAIS:
ESTUDO DE CASO NA IND STRIA ELETRN ICA DO
SEGMENTO EMS.
Dissertao apresentada ao Curso de P s-Gradua o em
Engenharia de Produ o da UFMG como requisito
para obten o do grau de Mestre em Engenharia de
Produ o.
Orientador: Prof. PhD. Samuel Vieira Concei o
Belo Horizonte
Escola de Engenharia da UFMG
2003
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1
AGRADECIMENTOS
Esta disserta o tornou-se possvel atravs do convnio de coopera o
cientfica e
tecnol gica entre a Jabil Circuit do Brasil e o DEP UFMG. Os
agradecimentos s o
direcionados:
diretoria da Jabil e s gerncias as quais este projeto esteve
vinculado.
Ao prof. orientador PhD Samuel Vieira Concei o, meu respeito e
admira o.
Ao prof. Darci Prado pela cordialidade e apoio nas li es dos
modelos de simula o
empregando o software ARENA .
Paragon Tecnologia Ltda pelo empenho em disponibilizar o
software
ARENA .
Ao prof. PhD Alexandre Bracarense que cedeu temporariamente a
licena de uso
do software ARENA para o desenvolvimento dos modelos de simula
o.
Ao prof. D.Sc. Luiz Ricardo Pinto pelas contribui es no
desenvolvimento dos
modelos de simula o do ARENA .
Capes pelo apoio financeiro recebido durante o projeto.
-
2
Falando a respeito do avan o das tcnicas de manufatura
japonesas: No human
condition is ever permanent and we should not be overjoyed in
good fortune .
(Yasuhiro Monden, 1994)
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3
SUM ` RIO
LISTA DE QUADROS, FIGURAS E TABELAS
.........................................................4
RESUMO......................................................................................................................5
ABSTRACT
.................................................................................................................6
1 INTRODUO
.........................................................................................................7
1.1 Contexto do problema
.............................................................................................7
1.2
Objetivos...............................................................................................................10
1.2.1
Gerais.................................................................................................................10
1.2.2 Especficos
.........................................................................................................10
2 REVISO DE
LITERATURA.................................................................................13
2.1 Sistemas de manufatura
.........................................................................................13
2.2 Lgicas de programao e controle da
produo....................................................14 2.3 A
funo Armazenagem e as atividades de picking
............................................20 2.4 Filosofia da
manufatura Just in time JIT
.............................................................23 2.5
Sistema Kanban
....................................................................................................25
2.6 Mecanismos de produo pull x
push..............................................................28
2.7 Clculo do nmero de cartes
kanbans...............................................................31
2.8 Modelagem de Sistemas utilizando
Simulao.......................................................33
2.9 Mtodo de medio de tempos
MOST.................................................................43
3 METODOLOGIA
....................................................................................................46
4 ESTUDO DE CASO
................................................................................................50
4.1 Escopo do projeto/delimitao da pesquisa
............................................................50 4.2
Introduo
.............................................................................................................51
4.3 Avaliao da estratgia de suprimento dos processos de
produo.........................53 4.3.1 Matriz de macrofatores
.......................................................................................53
4.3.2 Caractersticas da manufatura de PCI e PF em relao ao sistema
JIC x JIT.......56 4.3.3 Introduo de novos produtos na empresa sob
a tica dos sistemas JIC x JIT......57 4.3.4 Caractersticas da
demanda de PCI e PF em relao ao sistema JIC x JIT...........60
4.3.5 Planejamento de materiais para produto fabricado sob
encomenda......................62 4.3.6 Atividades de picking na
armazenagem de
materiais...........................................65 4.3.7
Concluso da avaliao da estratgia de suprimento
interno................................67 4.4 Modelo Inicial de
implantao do Kanban com buffer centralizado
.......................68 4.5 Tcnica de simulao da linha de
montagem usando ARENA..............................77 4.5.1 Clculo
dos tempos de processamento usando mtodo
MOST..........................78 4.5.2 Design do sistema de
suprimento Kanban com buffer descentralizado ................79
4.5.3 Modelagem dos cenrios usando
ARENA.........................................................85 5
RESULTADOS........................................................................................................90
5.1 Cenrio do Modelo 1
.............................................................................................95
5.2 Cenrio do Modelo 2.1
........................................................................................101
5.3 Cenrio do Modelo 2.2
........................................................................................104
6 CONCLUSO
.......................................................................................................108
7 REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS
....................................................................113
8 ANEXOS
...............................................................................................................118
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4
LISTA DE QUADROS, FIGURAS E TABELAS QUADRO 1 Estratgias simples
e combinadas de picking 22 QUADRO 2 Matriz de macrofatores 55
QUADRO 3 Os processos de PCI e PF em relao ao JIC x JIT 56 QUADRO 4
Introduo de novos produtos em relao ao JIC x JIT 59 QUADRO 5
Caractersticas da demanda de PCI e PF em relao ao JIC x JIT 61
QUADRO 6 Abordagem de planejamento de materiais 63 QUADRO 7 Anlise
das estratgias de picking na empresa 66 QUADRO 8 Resumo dos ganhos
nas estratgias de suprimento 110 FIGURA 1 Exemplo de carto kanban
26 FIGURA 2 Sistema de filas com fluxo pul l empregando kanbans 29
FIGURA 3 Sistema de filas com fluxo tradicional push 30 FIGURA 4
Esquema do Kanban centralizado 69 FIGURA 5 CI 95 % para o tamanho
da fila no posto Mont 1 96 FIGURA 6 CI 95% para o tempo na fila no
posto Mont 1 97 FIGURA 7 CI 95% para o tempo de trnsito no sistema
98 FIGURA 8 CI 95% para o desvio padro do tamanho da fila no posto
Mont 1 98 FIGURA 9 CI 95% para o desvio padro do tempo na fila no
posto Mont 1 99 FIGURA 10 CI 95% para o desvio padro do tempo no
sistema 99 FIGURA 11 Grfico do No de operadores x tempo de trnsito
107 FIGURA 12 Layout e fluxo de material na linha de produo do POS
128 FIGURA 13 Foto do produto POS 129 FIGURA 14 Diagrama de blocos
do Modelo 1 130 FIGURA 15 Diagrama de blocos do Modelo 2.1 131
FIGURA 16 Diagrama de blocos do Modelo 2.2 132 TABELA 1 Parmetros
do sistema Kanban com buffer centralizado 72 TABELA 2 Custo de
manuteno de estoque com suprimento por OPs 74 TABELA 3 Custo de
manuteno de estoque com suprimento kanban 76 TABELA 4 Tempos
operacionais obtidos pelo mtodo MOST 79 TABELA 5 Parmetros do
sistema Kanban com buffer descentralizado 81 TABELA 6 Descrio do
turno dirio de trabalho 85 TABELA 7 Relatrio simplificado do ARENA
94 TABELA 8 Tamanho e tempo mdio de fila para o Modelo 1 95 TABELA
9 Taxa de ocupao dos postos para o Modelo 1 96 TABELA 10 Tamanho e
tempo mdio de fila para o Modelo 1 102 TABELA 11 Taxa de ocupao dos
postos para o Modelo 2.1 104 TABELA 12 Tamanho e tempo mdio de fila
para o Modelo 2.2 106 TABELA 13 Parmetros do MOST para o Movimento
Geral 118 TABELA 14 Parmetros do MOST para o Movimento Controlado
119 TABELA 15 Parmetros do MOST com o uso de ferramentas manuais
120 TABELA 16 Parmetros do MOST para o posto de preparao 1 121
TABELA 17 Parmetros do MOST para o posto de preparao 2 122 TABELA
18 Parmetros do MOST para o posto de preparao 3 123 TABELA 19
Parmetros do MOST para o posto de preparao 4 124 TABELA 20
Parmetros do MOST para o posto de montagem 1 125 TABELA 21
Parmetros do MOST para o posto de montagem 2 126 TABELA 22
Parmetros do MOST para o posto de teste 127
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5
RESUMO
Esta dissertao um estudo de caso na indstria eletrnica do
segmento EMS
eletronic manufacturing service - prestadora de servios de
manufatura para as
empresas proprietrias das marcas originais.
A volatilidade do setor e o elevado grau de obsolescncia dos
produtos fazem com que a
presso por custos baixos seja um fator de sobrevivncia no
mercado globalizado. Logo,
so bem vindas quaisquer intervenes no sistema de suprimento e
manufatura que
viabilizem aumento de produtividade ou reduo de custos.
A integrao da rea de gesto de materiais com a funo manufatura
para atingir este
objetivo, viabilizada, neste estudo, atravs da definio da
estratgia de suprimento
interno mais adequada aos processos de manufatura da empresa,
mediante ordem de
produo convencional ou utilizando tcnicas do Just in time.
Em um segundo momento, a modelagem do sistema de manufatura
empregando tcnica
de simulao e o software ARENA sero utilizados para avaliar a
performance da linha
de produo de um cliente particular. A performance mensurada pelo
atendimento da
demanda no tempo disponvel do turno de trabalho empregando
sistema de suprimento
JIT/Kanban e com alternativa de reconfigurao da linha de
montagem variando o
nmero de operadores.
nfase nos mtodos para medio de tempos das operaes de montagem so
fatores
importantes na simulao, e aqui ser abordado com o uso do mtodo
MOST.
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6
ABSTRACT
This writing is a case study in a special sector of eletronic
industry well known as EMS.
These eletronic manufacturing service firms provide its services
of manufacturing for
clients who are owners of the product original trademark.
Volatility of this sector associated with a high degree of
obsolescence of these products
become pressure for low costs an important survival factor in
the global market. So any
practices in the supply system and manufacturing that increase
productivity or reduce
costs are encouraged.
Integration of material management area with manufacturing
function to reach that
objective comes true in this study by defining the best internal
supply strategy for
manufacturing processes existing in the mill according to either
the usual requisition
orders or by using Just in time techniques with kanbans.
Modeling of the manufacturing system will also be done by using
simulation run
technique with ARENA software in order to evaluate the
performance of assembly
line. That will be measured by demand fill rate during shift
schedule using both
JIT/Kanban system as a mean to supply assembly line and an
alternative of change in
layout by reducing number of operators.
Time measurement methods used to collect the processing times of
operations at the
work stations are here emphasized as important factors in
simulation studies and an
approach by using MOST method will be discussed in details.
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7
1 INTRODUO
A seguinte seo apresenta uma introduo ao assunto da dissertao de
Mestrado,
incluindo o contexto ao qual o projeto de pesquisa est inserido
e os objetivos da
pesquisa.
1.1 Contexto do problema
O cenrio atual de intensa competitividade entre as cadeias de
suprimento ultrapassa a
competio pura e simples entre as empresas levando-as a
reexaminar suas estratgias
de gerenciamento de materiais, sistemas e mtodos de produo. Este
contexto, que
serve de base para introduzir o assunto da dissertao analisado
por Bhattacharya et al.
(1995).
Diante deste fato, o papel da manufatura pode ser visto como uma
arma de
competitividade das empresas quando atua em sintonia com a
estratgia da companhia,
caso contrrio, pode se tornar um fardo pesado (Skinner, 1969, p.
136). O autor
enfatiza a necessidade de romper pressupostos que tornam
evidente, na grande maioria
dos casos, o confronto entre a viso sistmica da alta gerncia e a
viso um tanto mope
da gerncia de manufatura. Eis a sua interpretao do
relacionamento entre a funo
estratgia e a manufatura:
O propsito da manufatura servir a companhia; encontrar suas
necessidades para a
sobrevivncia, o lucro, o crescimento. A manufatura parte do
conceito estratgico que conecta
as foras e os recursos da companhia s oportunidades do mercado.
Cada estratgia desenha um
perfil nico para a manufatura e cabe esta gerncia de manufatura
ter a habilidade para alcan-
lo resultando da a chave do seu sucesso (Skinner, 1969,
p.140).
Ao longo das dcadas, percebe-se que alguma coisa mudou
estreitando o
relacionamento entre a mdia e a alta gerncia, mas a busca pela
integrao entre a
estratgia e a manufatura ainda parece presente e vlida nos dias
de hoje. A dinmica do
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8
mercado continua a criar demandas, a rea estratgica da empresa
define o foco de
atuao do negcio e cabe funo manufatura realiz-las.
Nesta linha de pensamento, Papadopoulos et al. (1993) comentam
que uma empresa de
manufatura costuma lidar no dia-a-dia com problemas de tomada de
deciso no mbito
estratgico, ttico e operacional. No nvel estratgico, esto as
decises relacionadas
misso da empresa e os seus objetivos de longo prazo tais como a
localizao de plantas
industriais, aquisio de novos recursos e introduo de novas
tecnologias e produtos.
As decises de nvel ttico situam-se em um horizonte de
planejamento mais estreito
que varia de semanas a meses e servem geralmente de input para
as decises de longo
prazo. Elas dizem respeito ao tipo de sistema de fabricao
(produo em massa ou em
lotes), ao modelo de produto a ser fabricado e ao volume a ser
produzido.
Finalmente, as decises de nvel operacional tomadas no ambiente
do cho de fbrica
so aquelas de curto prazo podendo variar de horas at dias e
geralmente esto
relacionadas alocao dos recursos recuperveis (mquinas) para a
transformao dos
recursos irrecuperveis (matrias-primas e componentes) em
produtos acabados -
throughput 1. Os problemas de alocao de recursos envolvem as
atividades de
seqenciamento de lotes de produo scheduling - que competem por
recursos
escassos tambm comumente chamados de recursos com capacidade
finita.
O presente projeto de pesquisa caracteriza-se, ento, como um
problema de tomada de
deciso de carter essencialmente estratgico e ttico baseado no
design do sistema de
suprimento que, assim como todos os problemas de design, so
decises que tm efeito
de longo prazo e so planejadas em um horizonte de tempo superior
com durao de
anos. Esto includas neste exemplo as modificaes de layout na
linha de montagem,
bem como as mudanas no sistema de produo e controle de
suprimento. O projeto de
simulao da linha de montagem tem uma atuao mais direta na tomada
de deciso de
nvel ttico. Assim que forem propostos os modelos de layout da
linha de produo e de
alocao do buffer para o suprimento, procede-se simulao do modelo
para avaliar as
condies de operao da linha de produo. Este tipo de simulao de
linha de
1 Throughput transforma o de materiais e componentes em produto
acabado.
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9
montagem conhecido como simulao terminal com incio e trmino do
turno bem
definidos. Finalmente, o modelo proposto pode ser validado
mediante um atributo de
desempenho, decidindo pela sua implementao ou ento pode ser
rejeitado.
Uma introduo ao conceito dos principais tipos de sistemas de
manufatura torna-se a
partir deste ponto necessria para a compreenso do contexto,
objeto de estudo da
dissertao. Os sistemas de manufatura podem ser classificados em
sistemas de
fabricao em lote e sistemas de processo contnuo tais como os
processos qumicos e
petroqumicos. Nesta dissertao, apenas sero abordados os sistemas
de fabricao em
lotes de produo.
O sistema convencional de manufatura JIC - Just in case -
baseado nas configuraes
clssicas da estrutura do processo produtivo como o modelo da
linha de montagem em
massa Fordista, o job shop2 e o flow shop3. A fabricao em massa
caracteriza-se por
manusear lotes de alto volume de produo e baixa variedade de
produtos. O job shop
capaz de lidar com um mix maior de produtos custa de um volume
mais reduzido
devido complexidade dos roteiros existentes no ambiente
produtivo. A caracterstica
principal do JIC empurrar o material ao longo do processo
produtivo, resultando em
excesso de inventrio no cho de fbrica.
O sistema de fabricao alternativo chamado JIT - Just in time -
apresenta lotes de
menor volume de produo e capacidade limitada quanto variedade de
produtos, com
postergao da diferenciao do produto no final da linha de produo.
Neste caso,
explora-se a similaridade dos componentes empregados nos modelos
que compem o
mix de produtos. Por outro lado, h maior freqncia de suprimento
da linha de
produo e conseqentemente reduo na quantidade de inventrio em
processo.
2 Job shop um conjunto de mquinas diferentes que executa tarefas
em um conjunto de lotes de produo (jobs) e cuja sequncia pode
variar para cada job (Pinedo, 1994) 3 Flow shop um conjunto de
mquinas que executa tarefas em um conjunto de lotes de produo
(jobs) cuja sequncia de processamento a mesma para todos os jobs.
(Pinedo, 1994)
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10
Conectando o design de um sistema de suprimento mais adequado a
um processo
particular de manufatura e uma tcnica para avaliar o desempenho
deste mesmo
processo, ser apresentado uma introduo tcnica de simulao.
Pode-se dizer que a
simulao consiste em uma tcnica de modelagem de natureza
descritiva que permite
prever o comportamento e medir a performance de um sistema real
em um ambiente
virtual empregando um recurso computacional de hardware e
software.
1.2 Objet ivos
Os objetivos desta dissertao esto classificados em objetivos
gerais e especficos. Os
primeiros descrevem o que ser feito ao longo da exposio deste
trabalho de pesquisa,
enquanto os objetivos especficos iro mostrar como os objetivos
gerais sero atingidos.
1.2.1 Gerais
i. Avaliao da estratgia de suprimento interno mais adequada aos
processos de
fabricao do produto do cliente em uma empresa prestadora de
servios de
manufatura do segmento eletrnico.
ii. Anlise de performance da linha de produo, mediante o sistema
de suprimento
JIT/kanban como modelo alternativo aos modelos tradicionais que
visa reduo de
inventrio em processo e a preveno de perdas. Em se falando
principalmente de
empresas prestadoras de servio de manufatura eletrnica, segmento
de mercado
altamente voltil cujos produtos apresentam alto grau de
obsolescncia, a presso por
custos baixos uma realidade.
1.2.2 Especficos
i. Elaborar uma metodologia para avaliar a estratgia de
suprimento interno mais
adequada ao processo de produo de placas de circuito integrado
(PCI) e processo
de montagem de produto final (PF), mediante a construo de uma
matriz de
direcionadores da estratgia de suprimento.
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11
ii. Simular a rotina de uma linha de montagem de terminais de
cartes magnticos,
doravante denominados POS point on sale - FIG. 13 do Anexo 4. O
objetivo da
simulao analisar a performance da linha de produo, mensurada por
meio do
atendimento da demanda solicitada, durante o tempo disponvel do
turno de trabalho,
mediante alternativa de configurao da linha de montagem,
alterando o nmero de
operadores . A linha de produo utiliza sistema de suprimento
Kanban e est sujeita
a uma restrio de capacidade do buffer. Os parmetros do sistema
que influenciam
na taxa de produo da linha de montagem so:
Nmero de operadores na linha de montagem.
Nmero de cartes kanbans no sistema.
Tamanho dos contineres ajustados aos kanbans.
Tempos de processamento das operaes de montagem.
Tempo entre chegada dos lotes de material na linha de
produo.
Tempo de ciclo da linha de montagem.
Tempo disponvel no turno de trabalho.
Tempo de segurana para proteo contra incertezas no sistema.
Os modelos propostos constituem-se em modelos sem restrio de
capacidade do buffer
e com restrio de capacidade do buffer responsveis pelo
suprimento da linha de
preparao e montagem do produto POS padro. O nvel de material em
processo -
WIP - Work in Process 4 mensurado pelo tamanho mdio da fila de
peas semi-
acabadas que aguardam processamento nos postos de servio. Esta
varivel ser
parametrizada por meio de uma especificao de projeto do buffer.
A reduo no nvel
de WIP desejvel, haja vista que os postos de montagem do produto
apresentam
restrio de capacidade. Exatamente dois modelos de alocao de
buffer sero
apresentados:
4 Work in process toda pea semi-acabada alocada nos postos de
servio da rea de produo e que ainda no foi totalmente processada
para atingir a condio de produto acabado.
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12
A proposta inicial um modelo de suprimento sem restrio de
capacidade do
buffer em que o tamanho das filas e o tempo mdio de espera nas
filas dos postos de
servio no so fatores restritivos para o fluxo normal da linha de
produo. Este
modelo ser utilizado como uma aproximao inicial para avaliar o
tamanho das
filas.
A proposta alternativa consiste na simulao de dois cenrios que
apresentam uma
restrio de tamanho para o buffer no posto identificado como
gargalo na linha
de montagem, propondo uma configurao de linha diferente ao
variar o nmero de
operadores.
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13
2 REVISO DE LITERATURA
A presente seo relaciona a teoria bsica que embasa o assunto da
dissertao
mencionando as principais fontes bibliogrficas consultadas para
a elaborao da
dissertao.
2.1 Sistemas de manufatura
Womack et al. (1990) relatam que o surgimento e a implementao do
sistema de
fabricao em massa se deu na linha de montagem da indstria
automobilstica no incio
do sculo XX, por Henry Ford. A linha de montagem em massa
permitia a fabricao
em larga escala, em substituio ao modelo quase artesanal de
montagem do automvel
at ento vigente na primeira dcada do sculo XX. O sistema de Ford
produzia em
massa o automvel - modelo T - fato que permitiu pela primeira
vez na histria
popularizar um bem de consumo, em uma sociedade que emergia com
a mesma
velocidade das mquinas que moviam em ritmo acelerado as fbricas,
que se tornaram
smbolo da segunda fase de industrializao da era moderna a partir
de 1900.
Esta sociedade renovada e em constante transformao do incio do
sculo XX rompia
definitivamente relaes de trabalhos arcaicas com a aristocracia
decadente do final do
sculo e estabelecia no ambiente de fbrica uma nova relao
empregatcia entre patres
e empregados. A nova classe trabalhadora estava disposta a
enfrentar os desafios
impostos pela especializao do trabalho nas linhas de montagem,
mas, em
contrapartida, reivindicava melhoria no poder de compra dos
salrios e acesso aos bens
que produziam. Henry Ford captou bem a necessidade daquele
enorme potencial de
mercado, antecipando-se aos seus concorrentes pronto atendimento
para uma demanda
reprimida.
O sistema de fabricao em massa resistiu com sucesso durante as
primeiras cinco
dcadas como modelo bsico de produo e, j no incio da dcada de
1960, mostrava
-
14
sinais de desgaste de tal modo que outros modelos come aram a
surgir como
alternativa ao sistema de Ford.
Monden (1994) comenta que o primeiro exemplo bem sucedido de
manufatura
alternativa ao modelo Fordista vigente foi implantado na f brica
automotiva da Toyota
Motor Company no Jap o, a partir da dc ada de 1960. As novas
propostas de gest o da
produ o implementadas pelo vice-presidente da companhia Taiichi
Ohno geraram um
arcabou o de teorias que foram reunidas e originaram um novo
conceito de produ o,
chamado sistema de manufatura Just in time.
Os tp icos seguintes contrastam as principais id ias contidas no
sistema de produ o
JIT, concebidos inicialmente na montadora de autom veis Toyota,
e os remotos
modelos de produ o tradicionais.
2.2 Lgicas de programao e controle da produo
De acordo com Vollmann et al. (1991), os sistemas de
planejamento e controle da
produ o s o ferramentas de apoio tomada de decis o em rela o ao
processo de
manufatura, incluindo materiais, m quinas, m o-de-obra,
fornecedores, etc. Tanto o
processo de manufatura quanto os sistemas de apoio para
planejamento e controle da
produ o s o projetados para satisfazer as demandas do mercado e
apoiar a estrat gia
global da companhia tornando-a mais competitiva.
Corr a et al. (2000) comentam que os sistemas de planejamento e
controle da produ o
- PCP - fazem parte de um sistema mais geral que coordena o
fluxo de informa es
dentro da empresa e chamado de ERP - Enterprise Resources
Planning. Os sistemas
ERP agregam mdu los para gerenciamento de informa es das
seguintes reas:
Compras, Engenharia, Controle de Invent rio, Gest o da
Demanda;
Planejamento Mestre da Produ o - MPS - Master Planning
Schedule;
Planejamento das Necessidades de Materiais - MRP e MRP II -
Material Resources
Planning;
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15
Planejamento de Capacidade dos Recursos de Produo - CRP -
Capacity Resources
Planning;
Controle de Fabricao - SFC - Shop Floor Control;
Corra et al. (2000) explicam que o MPS um planejamento em nvel
superior para
atender s necessidades de produtos finais da linha de produo. A
demanda do
mercado sinalizada constantemente pelo departamento de vendas e
marketing que
repassa equipe de planejamento as informaes necessrias para
organizar um plano
de produo peridico em que os produtos agregados em categorias so
efetivamente
desdobrados em itens individuais.
De acordo com o conceito da APIC - American Production and
Inventory Control
Society, o programa mestre de produo no uma previso de vendas
que representa uma declarao
de demanda. [...] uma representao combinada de previses de
demanda, pendncias, o programa-
mestre em si, o estoque projetado disponvel, e a quantidade
disponvel para promessa (Corra et al.,
2000, p. 197).
Diante disto, entende-se que o plano mestre de produo representa
mais uma inteno
de atender a uma expectativa de mercado do que uma declarao
concreta e firme de
demanda. Isto se deve muito ao problema clssico de distoro e
propagao da
informao da demanda na cadeia de suprimento conhecido como
Efeito Forrester e
publicado no Industrial Dynamics por Forrester (1961). Este
fenmeno tambm citado
por Lee et al. (1997) como Bullwhip Effect e est relacionado com
o efeito de propagar
a distoro do verdadeiro parmetro de demanda ao longo da cadeia
de suprimento
(varejo, fornecedor, fabricante). O elo da cadeia de suprimento
localizado numa posio
a jusante (downstream) sinaliza a demanda de forma pouco precisa
ao elo posicionado a
montante (upstream) e isto se propaga ao longo da cadeia. Este
fenmeno causa
desequilbrios entre suprimento e demanda gerando necessidade de
estoques
intermedirios entre os elos da cadeia. E no entendimento da
moderna Engenharia de
Produo, os estoques so fatores que devem ser minimizados.
Os registros do MPS contabilizam dados relativos demanda, ao
estoque projetado e
disponvel em determinada data futura e ao estoque j comprometido
para atender a
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uma demanda efetivada. As ordens de produ o planejadas OPs s o
executadas
pelo mdu lo de planejamento do sistema ERP. Uma ordem de produ o
planejada se
transforma em uma ordem de produ o confirmada para atender a uma
necessidade em
uma data predeterminada atrav s do aval do programador de produ
o. Uma ordem de
produ o confirmada aberta ou disparada para acionar um processo
produtivo
autorizando a aloca o de recursos para a fabrica o de um
item.
O conceito de c lculo das necessidades de materiais baseia-se na
id ia de que, em se
conhecendo todos os componentes que comp em a estrutura de um
produto, o fator de
uso e os tempos de obten o de cada um deles (lead times)
pode-se, com base em um
horizonte de planejamento futuro, calcular a quantidade de
material estritamente
necess ria para a fabrica o do item e o momento exato em que os
materiais devem
estar disponveis para a produ o. Logo o MRP uma ferramenta de
planejamento das
necessidades de materiais e componentes que fazem parte da
estrutura de produto de
itens finais e, assim como o MPS, faz parte do pacote
computacional que integra os
sistemas ERP.
Os registros do MRP contabilizam as necessidades brutas de cada
perodo
correspondentes sada de material do estoque necess rio para
atender uma ordem de
produ o. Os recebimentos programados s o futuras entradas de
material no estoque. A
abertura de uma ordem planejada corresponde coloca o de uma
ordem para cobrir
necessidade futura. O recebimento de ordens planejadas a
quantidade de material que
dever estar disponvel no incio de cada perodo, caso naquela data
o estoque projetado
seja insuficiente para atender s necessidades brutas. O estoque
projetado no final de
cada perodo de programa o corresponde ao estoque do perodo
anterior adicionado
das entradas e deduzido das sadas de material. A fun o
Planejamento e Controle de
Produ o trabalha com a seguinte equa o de balan o entre estoque
(I), produ o (P) e
demanda (D):
I0 + P = D + If
As parcelas I0 e If representam, respectivamente, o estoque
disponvel no incio e no
final de cada perodo de planejamento da produ o. Vollmann et al.
(1991) comentam
-
17
sobre as seguintes abordagens de planejamento de materiais
empregadas no sistema de
manufatura convencional e no sistema Just in time.
O planejamento de materiais escalonado no tempo adequado para
produto
fabricado em ampla variedade e baixo volume. Esta opo de
planejamento de
materiais utiliza a base de dados do MPS e do MRP e baseia-se na
exploso de
necessidades, criando tanto ordens de compra de componentes
quanto ordens de
produo dos lotes em um ambiente de manufatura tipo job shop. O
seqenciamento de
uma variedade de lotes no cho de fbrica varia de acordo com a
carga de trabalho de
cada estao de servio; o material em processo mantido em alto
nvel para maximizar
a utilizao da capacidade do centro de processamento. O
planejamento executado
nvel a nvel na lista de materiais atualizando periodicamente em
uma base diria ou
semanal a entrada e sada de componentes do inventrio. Para isso
leva-se em
considerao os lead times de compra e de produo a fim de
priorizar as atividades de
seqenciamento dos lotes.
O planejamento de mater iais baseado em taxas de produ o
apropriado para
ambientes de manufatura repetitiva JIT como as linhas de
montagem e outros sistemas
de produo em fluxo. O principal objetivo estabelecer metas de
taxa de produo
para cada centro de trabalho de modo a permitir um fluxo contnuo
de materiais, sem
paradas da linha de produo. Neste caso de baixa variedade de
produtos, o
planejamento se d em um nico nvel da lista de materiais que
usada para converter o
plano mestre de produo, baseado em taxa de produo em plano de
materiais que
especifica as taxas de fluxo apropriadas para cada
componente.
O MRP II uma extenso do MRP que leva em considerao a capacidade
dos recursos
disponveis (mquinas e equipamentos) no momento de executar o
programa MRP. Os
sistemas MRP baseiam-se nos lead times de compra dos materiais
dos fornecedores para
programar a produo no mdio prazo atravs do planejamento de
produo escalonado
no tempo, enquanto os lead times de fabricao so utilizados na
liberao das ordens
de produo.
-
18
Karmarkar (1987) comenta a vantagem de aferir a performance da
manufatura em
termos dos lead times de produo do que em relao ao percentual de
utilizao da
capacidade, haja vista que este costuma ser varivel ao longo do
tempo. Alta utilizao
de capacidade requer maior tempo de processamento em funo do
tamanho maior do
lote de fabricao, e indisponibilidade de capacidade do processo
causa atrasos no
processamento do lote. O pressuposto que os lead times de
fabricao so o resultado
direto das limitaes de capacidade. De uma maneira geral, quanto
maior o lead time
maior o nvel de inventrio em processo. Quanto maior a
variabilidade do lead time e
da previso de demanda maior o nvel de estoque de segurana.
Atrasos (delays) de
alta variabilidade dificultam a coordenao entre linhas de
montagem de um produto
que sucedem um processo de fabricao de peas. H casos em que
delays entre
fabricao e utilizao podem comprometer a qualidade do produto e
aumentar as
chances de perdas fsicas. Longos lead times podem comprometer a
data planejada para
entrega do lote levando perda de competitividade da empresa no
mercado.
Corra et al. (2000) reportam que outras lgicas alternativas ou
uma combinao delas
contriburam nos ltimos tempos para aprimorar o gerenciamento dos
ambientes de
manufatura como por exemplo o JIT/kanban e o sistema hbrido
MRP/JIT.
Segundo os autores, os sistemas hbridos de gesto da produo so
aqueles que
utilizam mais de uma lgica bsica e trabalham de forma integrada
tais como MRP/JIT.
Estes sistemas utilizam a lgica de programao do MRP para
planejamento das
necessidades de materiais necessrios para atender as ordens de
produo provenientes
do cho de fbrica. O JIT atua como a ferramenta de execuo
responsvel pela
movimentao interna e controle de material na linha de
produo.
Stockton & Lindley (1994) argumentam que o controle
integrado de kanban e MRP II
pode ser til em ambientes de manufatura com alta variedade e
baixo volume. O MRP II
utiliza dados do MPS e da lista de materiais para gerar as
necessidades de componentes
individuais. O lead time das clulas de produo usado como input
para planejar as
datas de liberao das ordens de produo no cho de fbrica, que
recebe os materiais
por meio de uma sinalizao de kanban.
-
19
Krajewski et al. (1987) utilizaram um mtodo de simulao para
comparar a
performance entre trs sistemas de inventrio: um deles gerenciado
pelo MRP, o
segundo gerencia o inventrio com base no ponto de ressuprimento
e o outro emprega
kanban. Foi utilizada uma matriz para avaliar o nvel de
influncia de um conjunto de
fatores em cada sistema de suprimento, de modo que cada fator
composto por um
conjunto - clusters - de dois ou mais indicadores. Dentre os
fatores analisados tm-se a
gesto da demanda, influncia do fornecedor, influncia dos
mecanismos de estoque
(buffers), estrutura de produto - BOM - bill of material,
estrutura do processo quanto
rota de seqenciamento nos meios de produo (flow shop, job shop),
inventrio, alm
de outros fatores. Cada fator tem um impacto diferente,
exercendo maior ou menor
intensidade na performance de cada sistema que medida por meio
do nmero total de
horas semanais exigidas, custo semanal de gesto de inventrio em
processo e nmero
total de semanas de suprimento de itens finais necessrio para
satisfazer uma
determinada previso de demanda. Como j era esperado, o sistema
Kanban mostra-se
atravs deste mtodo de simulao como uma ferramenta adicional para
reduo de
inventrio, aumento de produtividade e do nvel de atendimento ao
consumidor.
Ding & Yuen (1991) empregaram a linguagem de simulao GPSS
para analisar o
comportamento de sistemas de gesto da produo que empregam ambas
as lgicas de
programao do MRP e Kanban.
O sistema MRP modificado em coexistncia com kanban necessita de
um tratamento
especial para lidar com os dados controlados pelo sistema
Kanban, a fim de manter a
acurcia do sistema MRP como um todo. No MRP modificado, a
liberao de uma pea
gerenciada pelo sistema kanban registrada no arquivo do programa
MRP toda vez que
um continer esvaziado em um sistema kanban composto de vrios
cartes e com cada
carto anexado a um continer. O kanban anexado ao continer vazio
funciona como
um gatilho que ordena a produo de peas de outro continer.
No sistema que opera com carto nico para um lote de peas, o
ponto de ressuprimento
o gatilho que informa ao sistema MRP o momento da necessidade
das peas. Os
-
20
pesquisadores simularam a explos o no MRP de peas controladas
por meio de kanbans
apresentando regras efetivas para se estabelecer o tamanho do
lote.
O estudo de Karmarkar (1986) citado pelos autores no presente
trabalho de pesquisa,
ao qual ele sugere uma estrutura de integra o entre o MRP e o
sistema kanban de modo
que a fun o do MRP apenas fazer ajustes no nmero de kanbans
quando necess rio.
Assim a explos o de pe as no MRP pode ser eliminada e todas as
libera es de peas
nos est gios de produ o s o feitas por meio de kanbans.
Rees et al. (1989) simularam o seq enciamento de lotes em um
ambiente de produ o
composto por esta es de trabalho com apenas uma m quina. A
linguagem FORTRAN
foi utilizada para testar a efic cia do sistema kanban de
suprimento em compara o ao
sistema tradicional de abastecimento lote a lote gerenciado pelo
MRP. A medida de
performance para os dois sistemas baseou-se em uma abordagem de
custos relacionados
com invent rio, custos de setup e custos de falta. Os autores
concluram que a
implementa o de kanban neste ambiente especfico com tempos de
ciclo pequenos
reduziu tanto o tempo de setup quanto os custos totais . Da
mesma maneira, quando o
tempo de setup e o tempo de ciclo s o curtos em um ambiente
gerenciado pelo MRP, os
custos totais tamb m podem ser reduzidos.
2.3 A funo Armazenagem e as atividades de picking
A fun o armazenagem respons vel por receber os componentes e
materiais externos
f brica, acondicion -los em perfeitas condi es no dep sito e
transferi-los para a
produ o quando uma requisi o de material for solicitada. No
mbito do suprimento
interno, compreendem-se atividades de picking aquelas
relacionadas com a separa o,
coleta e transporte de materiais do dep sito at a rea de produ
o. Mulcahy (1994)
apresenta uma s rie de considera es a respeito de configura es
de layout de
armaz ns, formas de disposi o de materiais, tipos de
transportadores mais adequados,
mas n o ser aqui apresentada, pois vai al m do escopo deste
projeto.
-
21
Entretanto, convm lembrar que o grau de complexidade das tarefas
e o esforo exigido
do operador de picking na execuo destas atividades esto
relacionados principalmente
com as distncias a serem percorridas no armazm de materiais, o
mix de produtos, o
layout do armazm, a disposio dos materiais nos racks, o tipo de
transportador
utilizado (paleteira motorizada, manual).
Rodrigues (1999) comenta que cerca de 60% do tempo de um
operador de picking so
gastos com movimentao, 20% correspondem coleta dos produtos, 10%
esto
relacionadas procura do material no armazm e os 10% restantes
dizem respeito
documentao e contagem dos produtos que compem a lista da
requisio de materiais.
O autor sugere quatro estratgias de picking bsicas que podem ser
combinadas
permitindo um melhor desempenho da atividade de coleta. So
elas:
O picking discreto caracteriza-se por apresentar uma nica coleta
durante o turno de
trabalho do operador (um ou mais operadores) que visita sees do
depsito com
uma requisio de materiais composta por um mix de produtos, para
apanhar
individualmente cada um dos produtos.
O picking por lote um tipo de coleta em que as requisies de
material so
agrupadas em lotes conforme o nmero de itens similares das
requisies. Desse
modo, cada operador pode executar mais de uma requisio por vez
em um nico
perodo de coleta.
O picking por zona explora a coleta de acordo com o layout do
depsito onde os
produtos esto separados em zonas. Neste caso, cada operador
responsvel por
apanhar tipos de produtos diferentes da lista de materiais uma
nica vez durante o
turno de trabalho.
O picking por onda utiliza mais de um perodo de agenciamento
para executar a
coleta das requisies de material durante o turno, e cada
operador responsvel
para apanhar um tipo de produto por vez.
-
22
O QUADRO 1 seguinte apresenta algumas estratgias para coleta de
materiais
(picking).
QUADRO 1
Estratgias simples e combinadas de picking
Procedimento de Picking Caractersticas
1. Discreto 1 operador para cada requisio de material
1 produto por vez
1 coleta por turno
2. Zona mais de um operador por requisio
1 produto por vez
1 coleta por turno
3. Lote 1 operador para cada requisio
mais de um produto por vez
1 coleta por turno
4. Onda 1 operador para cada requisio
1 produto por vez
mais de uma coleta por turno
5. Zona-Lote mais de 1 operador por requisio
mais de 1 produto por vez
1 coleta por turno
6. Zona-Onda mais de 1 operador por requisio
1 produto por vez
mais de 1 coleta por turno
7. Zona-Lote-Onda mais de 1 operador por requisio
mais de 1 produto por vez
mais de 1 coleta por turno
FONTE RODRIGUES, 1999.
-
23
2.4 Filosofia da manufatura Just in time JIT
Fullerton & McWatters (2001) desenvolveram uma pesquisa
utilizando a tcnica de
survey sobre os benefcios advindos na performance da produo com
a implementao
do JIT e, neste trabalho, apresentam o Just in time segundo a
viso e a interpretao de
alguns autores.
O Just in time uma filosofia de manufatura desenvolvida pelos
japoneses que
representa um ideal esttico, um estado natural de simplicidade
ao se referir
eficincia da produo (Zipkin, 1991, p. 42).
O JIT no um ritual oriental misterioso, mas ao contrrio disso
uma maneira de
operar a produo dando alta prioridade ao fator tempo como jamais
se havia dado
ateno antes (White & Rush, 1990).
O conceito de Just in time, sem dvida, evoluiu de uma tcnica de
manufatura para
uma filosofia legtima de gesto, ou seja o JIT finalmente atingiu
a maturidade
(Gleckman et al., 1994).
Monden (1981) argumenta que os pilares do sistema de produo
Toyota foram
construdos sobre um conjunto de prticas chamadas Just in Time e
a concepo de um
mecanismo de preveno de defeitos na linha de montagem
(autonomation). Este
mecanismo consiste em uma checagem autnoma do equipamento, a fim
de identificar
alguma anormalidade no processo, utilizando um dispositivo de
instrumentao e
controle.
Monden (1994) comenta que o propsito das prticas Just in time na
Toyota obter
lucro com a atividade de manufatura atravs da reduo de custo ou
melhoria da
produtividade. Esta meta pode ser atingida por meio da eliminao
de desperdcios
relacionados ao excesso de recursos de produo (mo-de-obra,
equipamentos, estoque
de matrias-primas) e ao excesso de estoque de produto acabado.
Este procedimento
-
24
associado a outras prticas como o controle de qualidade em todas
as etapas de
fabricao, a flexibilidade de mo-de-obra na execuo de tarefas
multifuncionais e a
organizao da rea de trabalho constituem uma busca de
melhoramento contnuo do
processo produtivo (kaizen). A Toyota enfatiza, ainda, combater
as ineficincias
geradas pelos altos custos provenientes do tempo excessivo gasto
na preparao de
mquinas (setup time), do tempo de parada programada de
equipamentos (down time),
em caso de manuteno e do tempo de parada relacionado com a
quebra de mquinas
(failure).
A filosofia JIT se resume na implementao de algumas prticas de
trabalho e mtodos
que tornam a manufatura mais flexvel. Podem ser citados a taxa
de produo suavizada
e em fluxo contnuo, sinalizada de acordo com a demanda de
mercado, pequenos lotes
de produo que reduzem o lead time de fabricao, reduo do tempo de
setup
garantindo alcanar taxas de produo mais suaves, evitando atrasos
nas datas de
entrega do lote de fabricao, mo-de-obra multifuncional, layout
modular ou celular
flexvel que explora a similaridade de itens fabricados em uma
mesma estao de
trabalho.
A recomendao do Just in time, quanto disposio celular do layout
orientado ao
produto, comentada por Schomberger (1983) que aponta cinco
vantagens principais no
uso de clulas de trabalho em forma de U, em oposio orientao em
linha reta:
flexibilidade de mo-de-obra, disponibilidade da equipe de
trabalho para resolver
problemas locais na clula de trabalho, retrabalho da pea
defeituosa na mesma clula,
desobstruo da rea de produo para trnsito de pessoal e veculos de
transporte de
materiais, trajetria curta para uso e manuseio de
ferramentas.
De uma maneira geral, pode-se dizer que a caracterstica
principal do Just in time
consiste em fornecer a quantidade estritamente necessria de um
item, em tempo hbil e
no devido centro de processamento, atendendo ambas as
expectativas de qualidade e de
integridade do item de consumo.
-
25
De acordo com Monden (1994), o princpio bsico do sistema Just in
time ainda
continua o mesmo desde a sua implantao na Toyota Motor Company,
mas introduziu
adaptaes ao longo das dcadas, tomando novas formas, e incorporou
recursos
provenientes da tecnologia integrada pelo uso do computador -
CIM - Computer
Integrated Manufactur ing com os sistemas de informao da empresa
- ERP -
Enterprise Resources Planning, interconectando em rede a funo
manufatura com o
marketing e fornecedores.
2.5 Sistema Kanban
O mecanismo de controle da produo ou de movimentao de materiais
no sistema de
manufatura Just in time o kanban. Esta palavra de origem
japonesa significa um
sinalizador visual tal como uma etiqueta ou carto. No contexto
do sistema de
manufatura Just in time, o kanban representa um carto contendo
um cdigo
alfanumrico que identifica o item, a descrio do item, a
quantidade movimentada do
item ou a quantidade a ser produzida em um posto de trabalho,
podendo possuir ou no
um cdigo de barras que faz a interface com o sistema de informao
ERP.
De acordo com Monden (1994), os principais tipos de kanbans
utilizados no ambiente
de produo JIT so: kanbans de retirada withdrawal kanbans que
especifica o tipo
e a quantidade de produto que o processo subseqente retira do
processo antecedente. O
segundo tipo o kanban de produo - production ordering kanban ou
in-process
kanban - que especifica o tipo e a quantidade de itens que devem
ser fabricados pelo
processo antecedente. Outro tipo bem conhecido o kanban de
requisio de material -
mater ial requisition kanban - responsvel pelo suprimento de
material necessrio para
a fabricao de um determinado lote de produo. Um outro modelo de
kanban bastante
utilizado o kanban visual signal kanban que vem anexado a um
nico continer
dentre todos aqueles que compem a pilha do lote total. Durante a
operao da linha de
produo, as retiradas de material so feitas normalmente at uma
determinada posio
correspondente ao ponto de ressuprimento do lote e que
identificada por este kanban
visual. A partir da, uma nova ordem de produo ou kanban deve ser
emitido a fim de
repor o lote. Outros tipos e variaes de modelos de cartes -
kanbans - so
-
26
amplamente relatadas por Monden (1994) e no sero aqui comentados
pois vo alm
do escopo deste trabalho de dissertao. Convm lembrar que os
principais tipos de
kanban representam sempre uma ordem de produo de um item ou uma
ordem de
movimentao de materiais ou componentes.
A FIG.1 a seguir mostra um exemplo de carto kanban - destinado
movimentao
de material do estoque para a linha de produo na empresa, foco
de estudo deste
projeto.
FIGURA 1 - Exemplo de carto kanban
O sistema de manufatura JIT procura trabalhar com lotes cada vez
menores e maior
freqncia de abastecimento da linha de produo. A implementao de
kanbans no
ambiente de produo JIT visa reduo gradativa no tamanho dos
contineres at um
limite ideal de maneira a obter um lote de tamanho unitrio. Isto
equivale a uma perfeita
sincronizao entre taxas de produo e suprimento com eliminao
total de inventrio
em processo.
O autor sugere algumas regras usadas, em particular na Toyota
Motor Company, e que
do suporte para que o sistema Kanban possa atingir com eficcia o
propsito do Just in
time:
C digo: BOX 1012
Descri o do componente
Quantidade: 50 Un
-
27
Regra 1: O est gio subseq ente deve retirar do est gio
precedente apenas a quantidade
necess ria do item de consumo e no momento exato da
necessidade.
Deste modo, devem ser proibido a es que se traduzam em retirada
de material sem um
kanban correspondente ou retirada de material em quantidades
maiores que aquela
solicitada no cart o e, finalmente, a todo kanban deve ser
anexado um componente ou
produto fsico.
Regra 2: O est gio precedente deve produzir apenas a quantidade
necess ria que ser
retirada pelo processo subseq ente.
Regra 3: Um produto ou material defeituoso nunca deve ser
enviado ao est gio
subseq ente.
Regra 4: O n mero de kanbans no sistema deve ser minimizado.
Regra 5: O sistema Kanban deve ser auto-ajust vel, ou seja,
capaz de adaptar-se a
pequenas varia es de demanda.
A experi ncia da Toyota mostra que varia es de demanda de at 10
% podem ser
contornadas mudando apenas a freq ncia de transfer ncia de
material de um est gio ao
outro no caso de kanbans de produ o, ou mudando a freq ncia de
transfer ncia de
itens do estoque de componentes para a linha de produ o no caso
de kanbans de
movimenta o de materiais. A inclus o ou retirada de cart es no
sistema exige todo um
procedimento de recalcular os par metros do sistema Kanban
(demanda, tempo de
seguran a, tamanho do cont iner) e por isso ela deve ser evitada
sempre que for
possvel. Logo, deve ser verificado se existe acurc ia nos dados
de previs o de demanda
no m dio prazo, a fim de ajustar a produ o di ria capacidade de
produ o e manter
sempre o foco em a es de melhoria no processo de manufatura.
-
28
2.6 Mecanismos de produ o pull x push
Primeiramente, sero introduzidos alguns conceitos de tipologias
de fabricao antes de
caracterizar o mecanismo de puxar a produo pull - tpica do
sistema de manufatura
JIT em oposio ao mecanismo de empurrar a produo push - que
identifica o
sistema de manufatura convencional.
De acordo com Papadopoulos et al. (1993) e Vollmann et al.
(1991), so conhecidos
basicamente trs tipos de fabricao de produtos destinados a
atender um determinado
nicho de mercado.
O primeiro refere-se a produtos fabricados para estoque (make to
stock) que so tpicos
do sistema de manufatura convencional. Devido impossibilidade de
previso exata da
demanda de mercado, estes produtos geralmente exigem a presena
de um estoque
intermedirio (buffer) entre o mercado consumidor e a fbrica.
Podem ser citados como
exemplo os bens de consumo de higiene e limpeza em geral.
O segundo tipo de produto aquele fabricado sob encomenda (make
to order) para
atender a um pedido especfico de determinado cliente e por esta
razo a demanda
conhecida com preciso. A fbrica mantm estoques de todos os
materiais e
componentes necessrios para a fabricao do produto, mas no h
estoque de produto
acabado at que um pedido seja colocado para atender a uma
demanda personalizada de
um cliente especfico. A fabricao de um lote de autopeas
originais para um
determinado modelo de automvel a pedido de uma montadora em
particular um
exemplo disto.
Outro tipo de produto aquele cuja montagem final feita sob
encomenda (assemble to
order), sendo este customizado ao cliente a partir de um padro
comum. Existem
estoques de componentes e subconjuntos padronizados, mas nenhum
produto
totalmente acabado estocado antes de um pedido ser colocado.
Este tipo de fabricao
mais flexvel, pois permite produzir em maior escala e compor
maior variedade de
produtos finais. Os produtos eletrnicos compem esse nicho de
mercado.
-
29
No que diz respeito ao mecanismo de produo, pode-se dizer que a
manufatura Just in
time caracteriza-se por puxar a produo pull. Cada estgio
subseqente na linha de
montagem solicita, conforme a taxa de produo, os componentes ou
peas semi-
acabadas de estgios precedentes. A demanda ajustada a uma taxa
de produo diria
conforme a configurao da linha de montagem. Esta demanda de
produo diria
representa determinada quantidade fixa de cartes kanbans no
sistema e que
periodicamente solicitam as peas das estaes precedentes.
A FIG. 2 mostra o exemplo de um sistema de filas de espera em
que o fluxo de material
se d por meio de kanbans que requisitam peas do buffer de uma
estao precedente,
transferindo-as ao buffer da estao subseqente. A linha tracejada
mostra o fluxo de
informao por meio dos kanbans e a linha cheia mostra o fluxo das
peas ao longo da
linha de produo.
FIGURA 2 - Fluxograma de um sistema de filas com fluxo pull
empregando kanbans
O fluxo da manufatura convencional caracteriza-se por empurrar a
produo push -
dos estgios precedentes aos estgios subseqentes da linha de
montagem como pode
ser visto na FIG. 3.
Ordens de produo
Estao 1 Estao 2 Estao 3 Estao 4
Kanban 2
Peas 1
Kanban 3
Peas 2
Kanban 4
Peas 3
-
30
FIGURA 3 - Fluxograma de um sistema de filas com fluxo
tradicional push
Neste caso, o nvel de material em processo - work in process -
superior, haja vista
que um volume maior de materiais e componentes flui ao longo das
esta es de trabalho
na linha de montagem. Em conseq ncia disto, o tempo de
processamento do lote
tamb m mais elevado quando comparado ao sistema de manufatura
Just in time. Neste
ltimo caso, como o tamanho do lote a ser processado menor,
inclusive devido
limita o de capacidade do buffer, verifica-se como via de regra
uma redu o
substancial no nvel de WIP no sistema, assim como do tempo de
processamento do
lote.
Resgatando a id ia de que em oposi o ao sistema de produ o Just
in time est o
sistema de manufatura convencional, Corra et al. (2000)
argumentam que a fun o dos
estoques entre dois est gios de um processo de transforma o
atuar como um
mecanismo regulador, tornando-os mais independentes, haja vista
que existe
desequilbrio no fluxo de opera es5 entre os est gios do processo
produtivo.
Corroborando a id ia de que o estoque mesmo necess rio, o custo
de gest o de
invent rio vem a se tornar um fator de competitividade da
empresa e que, portanto, deve
ser bem administrado. Logo h um certo entendimento de que o
estoque uma arma que
pode se tornar um mal gerador de inefici ncias no processo, por
m ele necess rio para
garantir uma perfeita coordena o no fluxo do processo
produtivo.
Mas Shingo (1983) discorda desta tese e diz que, no sistema de
produ o japon s, o
estoque considerado absolutamente um mal. A estrat gia japonesa
eliminar todos os
fatores que necessitam de estoque. Seguindo esta linha de
pensamento, o sistema de
5 Opera es s o tarefas que agregam componentes s peas
semi-acabadas em cada esta o de trabalho da l inha de produ o.
Esta o 1 Esta o 2 Esta o 3 Esta o 4
Ordens de produ o
-
31
manufatura Just in time procura justamente minimizar estes
estoques entre estgios
intermedirios do processo por meio de intervenes que se traduzem
finalmente em
reduo do nmero de cartes - kanbans - no sistema.
2.7 Clculo do nmero de cartes kanbans
Monden (1994) apresenta o clculo do nmero de kanbans para ambos
os sistemas
clssicos de gesto de inventrio. O primeiro caso se refere ao
clculo do ponto de
ressuprimento cujo tamanho do lote fixo 6. O segundo caso se
refere reviso
peridica cujo ciclo do pedido fixo 7.
Este trabalho de dissertao uma combinao de ambos os modelos de
inventrio, pois
o sistema Kanban estudado apresenta as caractersticas de manter
lotes com quantidade
fixa e um ciclo de ressuprimento constante em intervalos
regulares de tempo. Neste
caso, o nmero de cartes para cada item que compe a estrutura de
produto pode ser
calculado em funo da demanda de produto acabado, utilizando a
seguinte frmula:
QFD
NLT )1( +
=
onde,
N: nmero de cartes kanbans do item de montagem ou componente que
faz parte
da estrutura do produto acabado.
DLT: demanda exigida do produto acabado durante o tempo de
ressuprimento.
F: Fator de uso ou a quantidade utilizada de cada item na
estrutura do produto acabado.
: fator de segurana expresso em uma frao da demanda exigida e
representa
quantidade de material em excesso suficiente para atender uma
demanda adicional alm
daquela solicitada.
Q: quantidade de itens por continer ou capacidade do
continer.
6 Monden, 1994. p. 281. 7 Ibidem. p. 284.
-
32
A mesma frmula pode ser escrita da seguinte maneira:
))(()1(
QTCH
NLT a+
=
onde,
N: nmero de cartes kanbans do item de montagem ou componente que
faz parte
da estrutura do produto acabado.
HLT: tempo disponvel para a produo durante o turno de
trabalho.
a: fator de segurana expresso em uma frao do tempo de durao do
turno de trabalho
TC: tempo de ciclo 8
Q: quantidade de itens por continer ou capacidade do
continer
As tcnicas mais citadas na literatura para calcular o nmero de
kanbans e implementar
o JIT so a programao matemtica e a simulao. A seguir so
apresentados
comentrios de artigos tcnicos publicados por especialistas do
assunto e que tratam a
respeito do uso destas tcnicas na implementao de Kanban nos mais
variados
ambientes de manufatura.
Philipoom et al. (1996) formularam o problema de determinao dos
tamanhos de
contineres, e nmero de kanbans para um seqenciamento
multiproduto atravs de um
algoritmo de programao inteira. A viabilidade da soluo obtida
utilizando uma
restrio de custo, mas a soluo tima global no pode ser garantida,
pois o mtodo
utiliza uma regra heurstica para gerar o estgio inicial do
seqenciamento . O algoritmo
uma boa ferramenta para ser usado no dia-a-dia do cho de fbrica,
pois variaes de
demanda no curto prazo tornam necessrio recalcular o nmero de
kanbans e propor
novo seqenciamento a partir do tamanho de contineres
preestabelecidos. Entretanto, o
algoritmo inapropriado para uso em ambientes que apresentam alta
variabilidade de
tempos de setup e tempos de processamento.
8 Tempo de ciclo o intervalo de tempo entre sadas sucessivas de
produto acabado no posto de servio final da linha de produo.
-
33
Bitran & Chang (1987) tambm utilizaram programao matemtica
para modelar o
sistema Kanban em uma linha de montagem de mltiplos estgios com
restrio de
capacidade. O problema de natureza no linear formulado como um
modelo de
programao linear inteira cujo objetivo determinar o nmero de
kanbans e nvel de
inventrio em cada estgio. O modelo no leva em considerao
incertezas associadas
s mudanas na previso de demanda, de modo que o programa tem que
ser executado
periodicamente para recalcular o nmero de kanbans no sistema.
Entretanto, os modelos
de programao linear inteira tm a vantagem de serem mais tratveis
matematicamente
e ainda fornecem o mesmo conjunto de solues viveis e timas que
os modelos no-
lineares em termos de variveis de deciso.
2.8 Modelagem de Sistemas utilizando Simulao
A evoluo da indstria de computadores nas ltimas dcadas permitiu
a difuso da
tcnica de simulao para os mais variados campos do conhecimento.
Progressos
notveis vm sendo obtidos na Engenharia Gentica atravs do
desenvolvimento de
modelos tridimensionais de macromolculas, na operao de sistemas
de engenharia tais
como os processos de manufatura, explorao e refino de petrleo,
aplicaes em
ensaios mecnicos de deformao e na Engenharia Aeroespacial
empregando
simuladores de vo, redes de distribuio, enfim quase tudo pode
ser simulado.
Mas o que simulao, afinal ? Banks & Carson (1984, p.2)
definem que a simulao
a imitao da operao de um processo real ou sistema ao longo do
tempo . correto
afirmar que a simulao uma tcnica de modelagem de sistemas, sem
interveno
direta no sistema real.
Mihram & Mihram (1974), citado por Banks & Carson (1984,
p.9) afirma que todo
modelo de representao uma simplificao do sistema real. Isto quer
dizer que o
modelo de simulao uma rplica reduzida de um conjunto de variveis
do sistema
real. Cabe ao designer do sistema a rdua tarefa de identificar
as variveis, extra-las do
sistema, e correlacion-las para que, enfim, possa represent-las
em um modelo terico
experimental. Ento, pode-se dizer que a simulao antes de tudo
uma tcnica
-
34
experimental que permite avaliar o efeito da mudana de uma vari
vel de entrada ou
par metro, no comportamento da vari vel controlada tamb m
chamada de vari vel de
sada do sistema.
Kelton & Law (1991) comentam que os modelos de simula o
podem ser
determinsticos, probabilsticos ou estoc sticos, e ainda uma
combina o de ambos.
Situa es em que a taxa de chegada, tempo entre as chegadas,
tempos de processamento
acontecem de forma aleat ria, s o regidos por uma distribui o de
probabil idade e s o
considerados de natureza probabilstica. Caso contr rio, s o
considerados eventos
determinsticos. H modelos que contemplam tanto par metros
determinsticos quanto
estoc ticos e por isso as vari veis de sada do modelo tamb m s o
de natureza
estoc stica.
Em se tratando da modelagem de sistemas utilizando a tc nica de
simula o, cabe a
seguinte defini o: um sistema um grupo de objetos que mant m uma
intera o entre
si, a fim de alcan ar algum propsito e ainda delimitado por uma
fronteira no
ambiente ao qual est inserido (Banks & Carson,1984,
p.6).
O sistema pode ser est tico quando as vari veis s o estacion
rias, ou seja, n o variam
com o tempo e, caso contr rio, o sistema tem car ter din mico e
apresenta vari veis
transientes. A modelagem din mica da simula o consiste em
definir o estado do
sistema, ou seja, o conjunto de vari veis que o descrevem,
estabelecidos os par metros
iniciais do modelo no instante de tempo t = 0 e a sua evolu o em
um instante de tempo
t > 0, n o importando as condi es anteriores.
O sistema composto por servidores que prestam servi o para as
entidades (clientes ou
objetos que se movem no sistema). As entidades possuem
propriedades que lhes
conferem um car ter peculiar chamadas de atributos. Por exemplo,
em uma linha de
montagem de veculos, as autopeas e submontagens representam as
entidades cujo
atributo seguir uma rota particular na linha de montagem,
passando por esta es de
servi o especficas que atuam como servidores.
-
35
O software de simulao ARENA utilizado neste trabalho consiste em
uma interface
grfica em que os modelos so representados por meio de diagrama
de blocos. A lgica
do programa construda sobre a linguagem computacional SIMAN
(Simulation
Analysis) e o software ainda possui recursos de animao que fazem
parte do mdulo
CINEMA do pacote computacional de simulao.
conveniente comentar que os resultados de experimentos obtidos
com simulao de
sistemas de manufatura ou qualquer outro sistema esto sujeitos a
muitas restries
impostas nas hipteses do modelo. Neste caso em estudo, existem
restries do software
ARENA ao codificar em uma linguagem computacional, atravs de uma
interface
grfica de diagrama de blocos, todos os eventos e situaes
possveis de acontecer no
sistema real.
Outra restrio importante a percepo do analista ao extrair do
sistema real as
variveis relevantes e elaborar um modelo terico e reduzido que
represente com
exatido o sistema observado. A intimidade do analista com o
software vai evoluindo
desde o primeiro contato e, ao longo da trajetria, criam-se
modelos que so desfeitos
em seguida, devido a uma m interpretao daquilo que se pretende
modelar e a
possibilidade real que o software pode oferecer. A simulao tem
se mostrado uma boa
ferramenta de busca para respostas relacionadas s incertezas
presentes nos ambientes
de manufatura.
A concepo destes modelos de simulao est sempre associada a um
grau de risco
relacionado ao conhecimento e ao nvel de certeza da informao
disponvel a respeito
dos processos. O resultado da simulao apenas um reflexo do risco
que se dispe a
enfrentar ao alimentar os dados de entrada em qualquer modelo
que se pretende simular.
Como j foi apresentado em tpicos anteriores, seguem alguns
comentrios dos
trabalhos de pesquisa publicados na literatura a respeito do uso
da tcnica de simulao
para resolver problemas diversos do cho de fbrica.
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36
Abdou & Dutta (1993) desenvolveram um modelo utili zando
simula o para resolver
problemas de seq enciamento multiproduto e com m ltiplos est
gios de produ o. O
objetivo do modelo determinar para cada item o nmero timo de
kanbans, a
capacidade tima dos cont ineres e o intervalo de tempo timo
entre chegadas do
componente no posto de servi o. A simula o util izada para
ajustar a faixa de tempos
entre chegadas de material, estabelecer diferentes tamanhos de
lote que minimizam o
custo total de opera o da linha (setup + WIP + util iza o de m
quina) calculando o
n mero correspondente de kanbans.
Lummus (1995) prope uma an lise de simula o util izando a
linguagem
SLAMSYSTEM para seq enciamento de dois produtos em uma linha de
produ o com
diferentes tempos de processamento e setup. Verificou-se que a
dura o dos tempos de
processamento e setup podem influenciar o seq enciamento
resultando em gargalos que
alteram a taxa de produ o do processo. Como as atividades
relacionadas a setup
geralmente apresentam dura o de tempo mais longa, verificou-se
nos experimentos de
simula o que os tempos de setup exercem uma influ ncia muito
maior na taxa de
produ o do que os acr scimos de tempo relacionados com
atividades de
processamento.
Gupta & Gupta [1] (1989) simularam um processo JIT/kanban
caracterstico, utilizando
a linguagem de simula o DYNAMO. Foram executadas algumas simula
es variando
um ou outro par metro do modelo (tamanho do cont iner, n mero de
kanbans,
variabilidade na taxa de produ o, etc.), e o resultado da mudan
a de um par metro nas
vari veis de sada do modelo foi comparado com dados de uma
simula o inicial
tomada como um padr o de compara o.
O resultado do trabalho de pesquisa sugere que o aumento na
variabilidade da produ o
n o afeta a produtividade haja vista que esta ltima suportada
por um buffer de
material em processo. Retra o de demanda conduz a excesso de
capacidade e
conseq entemente leva redu o de invent rio WIP, mas como o nvel
de WIP foi
similar em todas as simula es, isto leva a crer que o tempo
ocioso n o foi provocado
por redu o de invent rio. Os autores comentam ainda que a teoria
cl ssica para
-
37
determinao do lote econmico til no clculo do tamanho do lote
kanban haja vista
que nas simulaes executadas no foi possvel estabelecer um
tamanho de lote nico
para todas as condies simuladas.
Gupta & Gupta [2] (1989) desenvolveram um trabalho similar
utilizando simulao
dinmica para avaliar a performance do sistema kanban em linhas
de produo
mltiplas constitudas de mltiplos estgios. Baseado em dados
constantes de uma
simulao tomada como padro de comparao, foi investigado o
comportamento do
sistema avaliando-se o impacto da mudana de algumas variveis.
Foram analisados o
impacto provocado por paradas de produo em diferentes estgios,
diferentes polticas
de gesto de inventrio atravs da variao do nmero de kanbans e do
tamanho dos
contineres, variabilidade nas taxas de produo, variabilidade dos
tempos de
processamento, desbalanceamento da linha e aumento de capacidade
de produo em
diferentes estgios.
Notou-se que a ao de aumentar apenas o nmero de cartes no
sistema no
suficiente para aumentar a taxa de produo quando outras variveis
permanecem
constantes. imprescindvel o balanceamento da linha de produo
para que se
verifique um fluxo contnuo e suave no ambiente de produo JIT. O
custo adicional de
movimentao e manuseio de inventrio necessrio para equilibrar
variabilidade nos
tempos de processamento e o custo de horas extras so variveis de
deciso antagnicas
- trade offs que devem ser analisadas com ateno.
Berkley (1993) utilizou a linguagem de simulao SIMAN para
verificar a relao entre
estratgia de seqenciamento e a regra de servio que maximiza a
taxa de produo e
minimiza o nvel de inventrio em processo. A anlise do modelo
demonstrou que a
performance relativa das variveis estratgia de servio FCFS
(first come - first served)
e tempo de processamento mais curto SPT (shortest processing
time) sensvel
mudana de variabilidade nos tempos de processamento e de
capacidade do buffer em
linhas de produo controladas por meio de kanban com carto nico.
A estratgia de
servio FCFS apresenta maiores mdias de taxas de produo quando os
tempos de
processamento so normalmente distribudos e a capacidade do
buffer maior. Em
-
38
contrapartida, a regra de seq enciamento SPT apresenta maiores m
dias de taxas de
produ o quando os tempos de processamento s o representados por
uma distribui o
exponencial e os buffers t m capacidade menor.
Berkley (1994) tamb m utilizou a linguagem de simula o SLAM em
uma linha de
produ o controlada por meio de um sistema Kanban de dois cart es
- kanbans de
retirada e kanbans de produ o. O problema foi modelado
utilizando cadeias de Markov
para definir os estados de transi o vi veis nas esta es de servi
o ao processar um
cont iner completo de peas. O objetivo do estudo determinar
nveis mnimos de
performance em cada esta o de servi o, ou seja, a taxa de produ
o de cada esta o, a
fim de se obter a taxa de produ o di ria desejada. A taxas de
produ o das esta es de
servi o e o tempo de fila dos kanbans de retirada s o altamente
dependentes do tempo
de processamento em cada esta o. Foram executados dois
experimentos em que os
tempos de processamento foram ajustados por uma distribui o
exponencial e por uma
distribui o de Erlang. Verificou-se que possvel encontrar nveis
de performance
mnimos que fornecem condi es suficientes para garantir a taxa de
produ o exigida
independentes da m dia dos tempos de processamento utilizados em
cada esta o de
servi o.
M itra & Mitrani (1989) formularam um modelo analtico, luz
da teoria de filas em
uma linha de produ o constituda de esta es ou c lulas de servi o
em linha com
buffers, compartilhados e controlada por kanbans. Utilizou-se
dados obtidos por t cnica
de simula o como base para comparar os resultados obtidos com a
aproxima o do
modelo analtico. V rias condi es foram testadas variando alguns
par metros do
sistema kanban enquanto outros permaneceram constantes. O
principal objetivo deste
trabalho consiste em alocar o nmero total de cart es para cada c
lula a fim de
maximizar a taxa de produ o throughput.
Lee (1987) utilizou a linguagem de simula o SIMON para avaliar o
efeito de regras de
seq enciamento, tamanho do kanban, demanda e mix de produtos em
um sistema de
produ o Just in time. Verif icou-se que a pr tica comum de seq
enciamento ao designar
prioridade ao lote cuja demanda tem maior freq ncia menos
eficiente quanto regra
-
39
de seq enciamento baseada no tempo de processamento mais curto.
No sistema JIT,
aumento de demanda n o garante alto nvel de utiliza o do
processo. No experimento
em quest o, o aumento no tamanho do kanban diminuiu o atraso de
finaliza o do lote
job tardiness 9 . O autor concluiu que, ao contr rio do que se
pensa, um mix de produto
maior, desde que n o seja excessivo, produz melhor util iza o do
processo, pois garante
maior ocupa o das esta es de servi o e em conseq ncia menos
atraso na finaliza o
do lote.
Seppanem (1993) estudou um caso tpico de simula o utilizando
linguagem SIMAN em
uma linha de produ o constituda de tr s esta es de servi o em s
rie e uma esta o
final para expedi o do produto. Ambos os mecanismos de produ o,
push ou
tradicional e pull empregando kanbans, foram simulados
avaliando-se o nvel de
material em processo WIP work in process e o tempo de fluxo das
peas entre a
chegada na primeira esta o e a sada na esta o final. O modelo
tradicional abordado
luz da teoria cl ssica de filas e o lote de produ o segue um
fluxo em s rie atrav s das
esta es at o est gio final. O tempo de finaliza o do produto
representa o tempo de
processamento nas esta es de trabalho mais o tempo de fila em
cada esta o.
A abordagem do modelo util izando kanbans emprega dois sistemas
de filas em que as
submontagens finalizadas em uma esta o de servi o s o
depositadas em um buffer
denominado PEAS. Ordens de produ o que chegam de tempos em
tempos em cada
esta o s o depositadas em uma fila de espera denominada CARTES.
Desse modo,
sempre que houver disponvel um determinado nmero de submontagens
que
completam o buffer PEAS, este lote ent o enviado para uma esta o
subseq ente e,
em contrapartida, uma ordem de produ o de tamanho igual ao
kanban retirado deve ser
colocada na esta o precedente. Isto funciona de forma id ntica
para a segunda e
terceira esta es, pois considera-se que a primeira esta o tenha
capacidade infinita de
prover componentes para as esta es seguintes.
9 Job tardiness o atraso entre a data efetiva de final iza o no
processamento de um lote e a data programada no schedule. (Lee,
1987, pp. 1416.)
-
40
Estabelecidas as condi es de contorno iniciais tais como os
tamanhos dos buffers de
cada esta o, as distribui es estatsticas de tempos entre
chegadas de ordens de
produ o na fila CARTES e de tempos de processamento em cada esta
o, procedeu-
se an lise dos resultados da simula o comparando-se o nvel de
material em processo
e o tempo de fluxo. Concluiu-se neste caso especfico que o
modelo empregando
kanban exige maior nvel de WIP quando comparado ao modelo cl
ssico. Entretanto,
mostrou-se mais flexvel e capaz de atender a uma ordem de produ
o muito mais
rapidamente do que o modelo tradicional.
Gravel & Price (1988) adaptaram o sistema kanban em um
ambiente de manufatura de
pequeno porte operando com job shop. A simula o foi utilizada
para testar v rias
condi es de opera o do sistema sob regras de seq enciamento
especficas dos lotes de
produ o, a fim de reduzir o nvel de WIP e o tempo m ximo de
finaliza o do
processamento do lote - makespan 10. Os autores sugerem que o
tamanho do lote kanban
um par metro que pode afetar a produtividade, mas necess rio
experimentos in loco
para determinar o nvel apropriado de WIP. Embora a regra de seq
enciamento baseada
no menor tempo de processamento tenha apresentado desempenho
equivalente a outras
regras mais complexas, os autores enfatizam que n o h suporte te
rico suficiente que
justifique o emprego desta regra neste caso especfico de simula
o.
Chan (2001) utilizou o pacote de simula o SIMPROCESS, para
investigar o efeito do
tamanho dos kanbans na performance de dois sistemas de
manufatura JIT.
O primeiro sistema do tipo JIT/kanban convencional destinado
manufatura de um
produto padr o em que a demanda da esta o de sevi o subseq ente
puxa material da
esta o precedente por meio de kanbans.
O segundo sistema do tipo hbrido, ou seja, uma combina o de
ambos os mecanismos
de puxar e empurrar a produ o, destinado a fabricar um mix de
produtos. Neste caso,
apenas a ltima esta o utiliza sinaliza o de kanban para ativar o
incio da produ o na
10 Makespan a data m xima de final iza o do processamento de um
lote de produ o desde a sua chegada no ch o de f brica.
-
41
primeira esta o e, a partir da, o fluxo do material na linha de
produ o id ntico ao
sistema de manufatura tradicional. As medidas de performance
analisadas foram a taxa
de atendimento da demanda solicitada, nvel de material em
processo e o lead time de
fabrica o. O ajuste de alguns par metros tais como a taxa de
produ o, tempo de
processamento e tamanho do kanban conduz a condi es mais favor
veis de opera o
da linha de produ o, ou seja, o sistema capaz de atender demanda
exigida no menor
tempo possvel. Os autores notaram que no sistema de fabrica o do
produto padr o,
aumentando o tamanho do kanban, houve redu o na taxa de
atendimento da demanda e
acr scimos tanto no nvel de WIP quanto dos tempos de
processamento. Em rela o ao
sistema de fabrica o multiproduto, notou-se que o aumento no
tamanho do kanban
tamb m provocou aumento na taxa de atendimento da demanda
solicitada e reduziu o
tempo de fabrica o.
Phil lipoom et al. (1990) formularam um modelo de programa o
linear inteira para
determinar o tamanho dos lotes de um mix de produtos, em um
ambiente job shop,
empregando kanbans haja vista que o modelo do lote econmico
multiproduto nem
sempre funciona adequadamente no JIT shop. O modelo foi
construdo sob ambas as
abordagens, de minimiza o de invent rio e minimiza o de custo.
Em seguida,
utilizaram a linguagem de simula o Q-GERT para testar a efic cia
do algoritmo
proposto. A implementa o do sistema JIT/kanban exige que se
tenha tempos de setup
pequenos quando comparados com os tempos de processamento. Sem
isso, podem
ocorrer gargalos nas esta es de servi o que causam atrasos e,
finalmente,
comprometem o fluxo suave de produ o caracterstico do JIT. Para
isso, um tipo
especial de k anban visual signal kanban foi desenvolvido, para
autorizar a
produ o em est gios com tempos de setup relativamente altos.
Este caso especial de
kanban visual respons vel pela produ o de m ltiplos cont ineres
que funcionam
como um buffer eliminando setups nas esta es de servi o.
Os autores concluem desta pesquisa que a dupla abordagem de
minimiza o de custos e
minimiza o de invent rio conduz a resultados mais substanciais
na opera o do JIT
shop, ao inv s de buscar apenas redu o de invent rio fsico. Em
certas condi es, o
-
42
emprego do caso especial de kanban visual pode ser mais efetivo
do que o sistema
que utiliza apenas o kanban convencional.
Farahmand (1994) utilizou a t cnica de simula o para rastrear
invent rio em um
sistema de manufatura cujo fluxo de produ o controlado por
kanbans. O sistema
constitudo por um processo que puxa a produ o de dois processos
dedicados, de tal
modo que varia es nas taxas de produ o de cada processo
influenciam a produ o
real di ria exigida para satisfazer a demanda solicitada. O
trabalho de pesquisa examina
o efeito da varia o de alguns par metros na vari vel controlada,
ou seja, o tempo total
de processamento do lote. Os par metros considerados na an lise
s o o n mero de
kanbans, o tempo de processamento do cont iner de peas em cada
esta o de
montagem e o tempo entre chegadas de lotes para ser processado
na clula de trabalho.
O autor sugere que o tempo de libera o entre os kanbans de produ
o e o tempo de
processamento do cont iner t m um efeito consider vel na taxa de
produ o solicitada.
O fator decisivo que otimiza o tempo total de produ o equivale
ao produto do tempo
entre chegadas dos lotes na linha de produ o e o nmero de
kanbans necess rios. O
n mero total de kanbans no sistema que minimiza o invent rio
pode ser calculado como
uma fun o do intervalo de tempo entre a libera o dos kanbans, do
tempo de
processamento do cont iner e do tempo entre chegadas de
lotes.
Farahmand (2000) desenvolveu um estudo de simula o utilizando a
linguagem
TAYLOR II, a fim de analisar o efeito da mudan a de layout na
capacidade de produ o
de uma clula de manufatura flexvel em substitui o a uma linha de
montagem de
fluxo contnuo.
A performance do sistema foi analisada em fun o de alguns par
metros tais como o
lead time, taxa de produ o, work-in-process e a taxa de util iza
o dos recursos. A
configura o da linha de montagem com fluxo contnuo foi comparada
a tr s cen rios
de opera o da clula de manufatura, no intuito de aumentar a
capacidade aumentando a
velocidade do processo por meio de redu o do tempo de ciclo da c
lula.
-
43
O primeiro cenrio prope aumentar o nmero de operaes de montagem
em posies
do processo que representam gargalos para o novo tempo de ciclo
sugerido. Esta opo
requer investimento extra em equipamento e mo-de-obra.
O segundo cenrio prope a reduo do tempo de processamento
identificando posies
de gargalo na linha de montagem como, por exemplo, postos de
testes e inspeo.
O terceiro cenrio prope tirar vantagem do layout celular quanto
utilizao dos
equipamentos.
Apesar do modelo de simulao somente ser validado para o propsito
especfico deste
estudo, os resultados mostraram ganhos bem superiores, obtidos
com a clula de
manufatura flexvel em relao linha de montagem em fluxo
contnuo.
2.9 Mtodo de medio de tempos MOST
Zandin (1990) apresenta em seu livro, MOST Work Measurement
System, o mtodo
alternativo de medio de tempos que sucedeu as tcnicas do MTM
(Methods Time
Measurement) a partir de 1975 nos EUA. O mtodo consiste em uma
tcnica orientada
ao movimento do objeto ao se deslocar de um referencial ao
outro, livre no espao com
sua trajetria restrita apenas pela resistncia do ar, ou ento
restrito em apenas uma
direo, no caso de contato com uma superfcie.
O mtodo MOST classifica qualquer tipo de movimento em geral,
controlado, ou
ento em movimento combinado de ambos. O uso de ferramentas
manuais analisado
atravs de uma seqncia de eventos da ferramenta na execuo da
tarefa e que pode ser
descrita como uma combinao dos dois movimentos geral e
controlado. Os modelos
descritos no MOST so representados por uma seqncia de atividades
durante o
movimento do objeto utilizando parmetros especficos. A cada
parmetro associado
um ndice igual ou mltiplo de 10 que representa uma resistncia a
ser vencida ou grau
de dificuldade para executar determinada ao. Os parmetros com os
respectivos
ndices de cada movimento esto descritos nas tabelas do Anexo
1.
-
44
No movimento geral, a seq ncia de atividades consiste
respectivamente na obten o
do objeto, movimenta o do objeto para coloc -lo no local de
destino e retorno
origem. A seq ncia de par metros do MOST que descreve esta
atividade : [ A B G
A B P A ], em que o par metro A representa uma a o de dist ncia
horizontal a ser
vencida para se ganhar controle do objeto, B diz respeito ao
movimento vertical de
membros do corpo que demonstram hesita o ou pausa ao se apanhar
um objeto, G
identifica variadas formas de se obter o controle do objeto
(simult neo ou n o, coleta,
pega, etc.) e o par metro P que est relacionado disposi o do
objeto no local de
destino (deixar de lado, colocar com cuidado, precis o, etc.). O
par metro A final
descreve o retorno do objeto p
