Dificuldades de implantação de sistemas comerciais em ambientes sob encomenda 16/01/2010
O MRP II em um ambiente sob encomenda
O MRP II é um aperfeiçoamento do MRP sendo denominado como um sistema de planejamento e controle de materiais e produção em malha fechada. Inclui não apenas conceitos de planejamento de materiais, mas de planejamento de recursos da produção e malhas de realimentação que reportam os resultados reais contra os planos previstos. O MRP II fornece mecanismos para checar os planos de materiais contra os recursos de fábrica e para identificar áreas com problemas enquanto o plano de produção é executado. O MRP II usa o MRP como base, mas vai além provendo as necessárias malhas de controle para monitorar e controlar o plano de produção [LAWRENCE, 1987].
O MRP II consiste de vários módulos integrados, sendo que cada um tem uma função específica, como descrição abaixo: [PALOMINO, 1996]:
- planejamento da produção: é usado para desenvolver um plano de produção, estratégico para o plano mestre, baseado nos planos estratégicos do negócio.
- programação mestre da produção(MPS): é baseado no plano de produção, previsão de vendas, níveis de estoques de produtos acabados. Baseado nestes elementos o MPS projeta os requisitos de produção para um período de tempo, o número de peças por item específico e os níveis de estoques a serem mantidos. Nesta etapa, o plano é checado em termos de capacidade de produção, por um mecanismo chamado rough-cut capacity planning.
- planejamento dos requisitos de material (MRP): desenvolve os requisitos de compras e produção dos componentes/peças, baseado no MPS, produtos da lista de material e estado atual de estoque. Os requisitos para peças manufaturadas desenvolvidos pelo MRP são dirigidos para o subsistema planejamento da capacidade, o qual os direciona para o controle de chão de fábrica. Os requisitos para compra de peças são dirigidos para os subsistemas de compras. O MRP é o coração do sistema.
- controle de inventário: este subsistema fornece o estado do inventário atual para o MRP e informações da disponibilidade de componentes para o controle de chão de fábrica antes de prover a liberação de ordem.
- planejamento de capacidade: conhecido como CRP, usa os requisitos de peças para produção futura do MRP e libera informação da ordem de produção em processo para desenvolver um perfil de uso dos recursos de produção (máquinas, homens etc). Relatórios são produzidos mostrando o carregamento da produção projetada de um centro de trabalho versus a capacidade utilizando o conceito de capacidade infinita.
- controle de chão de fábrica: este subsistema desenvolve um programa de produção, fazendo o controle da ordem de produção liberada para o chão de fábrica e o acompanhamento do estado da ordem de produção. Em função da magnitude e complexidade dessas funções, este subsistema é particionado em módulos menores. Problemas na execução do plano de produção são realimentados para os subsistemas de planejamento.
- compras: os requisitos de compra de matéria-prima e peças desenvolvido no MRP é dirigido para o subsistema compras. Este módulo controla a liberação de ordens de compra, acompanha o estudo da ordem de compra e fornece informações do desempenho do fornecedor. Problemas encontrados na programação de compras são realimentados para o módulos de planejamento.
- relatórios de performance: este subsistema normalmente consiste de diversas funções, incluindo relatórios de utilização e eficiência, de custos, qualidade, e desempenho da programação da produção. Este módulo é alimentado por informações do controle de chão de fábrica e controle de inventário.
- base de dados de engenharia: este módulo armazena informações usadas em vários subsistemas do MRP II. O sistema CAD fornecerá a definição de produtos do MRP através do arquivo da lista de materiais, o CAM fornecerá informações do roteamento de processos e operações usadas no CRP e controle de chão de fábrica, sendo que o controle de inventário e compras utiliza as informações mantidas por este subsistema.
Os sistemas MRP II quando aplicados em um ambiente sob encomenda não trazem bons resultados, por utilizarem capacidade infinita deixam muito a desejar como um programador de chão de fábrica, mas é válido e útil como uma base de informações para a empresa.
A filosofia MRP II enfatiza o objetivo estratégico de redução de custos e melhoria da eficiência via o planejamento e controle dos estoques e a integração por computador das várias atividades da empresa . Considerando que a posição competitiva da empresa está associada a sua capacidade de produzir com baixo custo, o MRP II gera um plano capaz de definir que os materiais sejam adquiridos ou fabricados para estarem disponíveis na hora em que efetivamente serão usados. Desta forma, evitam-se os custos operacionais e financeiros decorrentes da manutenção de estoques desnecessários [COSTA, 1996].
A dificuldade do uso desta filosofia em ambientes de produção sob encomenda é que as datas dos pedidos são consideradas como dado de entrada na lógica de planejamento, mas a pontualidade da entrega não é enfatizada como primeiro objetivo estratégico. Ou seja, embora a programação seja feita tomando-se as datas de entrega prometidas aos clientes e subtraindo-se destas os tempos necessários para a produção ou compra dos vários itens, alguns procedimentos básicos para garantir a entrega não são considerados [COSTA, 1996].
Neste sistema, não há a preocupação de planejar realística e antecipadamente o nível de capacidade necessário para o processamento da carteira de pedidos, no curto prazo. Além disso, os tempos de produção dos itens são considerados dados de entrada do sistema, como se fossem atributos dos próprios itens e pudessem ser estimados com base no comportamento médio dos centros de trabalho.
Este raciocínio propõem que os grandes problemas de capacidade já devem estar resolvidos por análises prévias de médio e longo prazo no momento da programação de chão de fábrica, e que os tempos de fila podem ser estimados com pequena margem de erro, se o ambiente de produção é estável e o carregamento dos vários centros de trabalho ao longo do horizonte de planejamento é homogêneo.
Para um ambiente de produção repetitiva estas premissas são válidas, porém num ambiente de produção sob encomenda, estas são fracas, já que existem diferentes tipos de produtos e quantidades variadas a serem fabricados, com roteiros de fabricação distintos. Nessas situações, o fluxo de processamento não é estável nem tampouco homogêneo. Esta variabilidade faz com que os tempos de fila decorram do carregamento global e instantâneo da planta, não havendo uma estabilidade nos níveis de estoque em processo que permita identificar um processamento típico nos centros de trabalho.
A variabilidade intrínseca ao contexto de produção sob encomenda e a estimativa antecipada dos tempos de produção de itens (um requisito imposto pela lógica de cálculo MRP) resultam em erros, nas quais os planos gerados pelo MRP tendem a se distanciar da realidade e precisam ser administrados no chão de fábrica. O grande número de hipóteses de sequenciamento, antecipações, hora-extra, subcontratação de tarefas, dentre outras possíveis ações gerenciais, tem que ser avaliado para compatibilizar o nível de carga com a capacidade real, transferindo a sobrecarga entre os centros de trabalho disponíveis.
Esta tarefa torna a ação do gerente do processo muito penosa e quando o volume desses ajustes é muito grande, a utilização desse mecanismo manual fica praticamente inviável, transformando a tomada de decisão num fato intuitivo, sem avaliações consistentes de custo-benefício.
Portanto, a combinação das técnicas de programação pela "data mais tarde" e planejamento com "capacidade infinita" utilizada pelo MRP, expõe a grande risco os objetivos que são estratégicos na produção sob encomenda, e tende a sobrecarregar o chão de fábrica com uma grande carga de decisões diárias de sequenciamento e ajustes de capacidade.
O JIT em um ambiente sob encomenda
O Just-In-Time (produção no tempo certo) compreende o melhoramento da produtividade e a qualidade total, através da valorização e do respeito dos recursos humanos da empresa, e assim pode-se centrar esforços na solução da eliminação dos desperdícios e perdas. A filosofia de trabalho do JIT conta com o envolvimento e comprometimento dos recursos humanos, buscando a eliminação de tudo que não agrega valor ao produto ou serviço, visto que os seus objetivos fundamentais são a qualidade e a flexibilidade do processo [TEIXEIRA, 1996].
O JIT está embasado em preceitos que são a produção com o mínimo de estoques, a eliminação de desperdícios (não agregam valor ao produto), manutenção de um fluxo contínuo de produção e a busca do aperfeiçoamento contínuo. Outros objetivos que podem ser citados são a redução do tempo de passagem das peças, redução dos tempos de preparação, facilidade de controle do chão de fábrica e a simplificação do planejamento da produção e de materiais. O JIT encara o estoque como um paleativo aos problemas.
A aplicação de sistemas JIT, mais especificamente da técnica kanban é voltada para um ambiente de manufatura repetitiva, não se adequando ao ambiente de produtos sob encomenda.
A tecnologia JIT não inclui explicitamente entre seus objetivos estratégicos, a meta de pontualidade. O JIT tem como ideal, produzir o item certo na quantidade certa e no tempo certo, buscando uma redução de custos e não como uma estratégia de pontualidade. Em termos filosóficos, as diferenças mais expressivas em relação à logística do MRP relacionam-se à associação desse objetivo (baixo custo) e a meta de responder com rapidez e quantidade aos movimentos do mercado valorizando-se a simplicidade e a racionalidade.
O JIT propõe um amplo redesenho do sistema de produção de modo a instaurar um fluxo contínuo de processamento no qual os materiais são comprados ou preparados apenas no tempo certo para o seu aproveitamento. Entre as ferramentas abordadas do JIT, aquelas que devem ser destacadas são: o nivelamento da produção, a estruturação de um lay-out celular e o acionamento da produção por kanban.
O nivelamento é uma tentativa de homogeneizar o fluxo de materiais na fábrica suavizando-se o programa de trabalho da linha de montagem final. Como a montagem final "puxa" todas as demais linhas de suprimento a sua programação é a única ordem de produção existente no JIT. Tudo na fábrica se estrutura em torno desse programa mestre sendo, portanto, necessário que ele possa permanecer estável por um certo período de tempo (semana, mês ...).
A organização celular baseia-se na idéia de que, estando os recursos de produção dedicados à fabricação de uma certa família de produtos, é possível tirar proveito de muitas das vantagens da produção seriada, como por exemplo, a economia de tempos ligados à movimentação de materiais e preparação de máquinas, à simplificação dos controles, à utilização de mão-de-obra multifuncional e o melhoramento contínuo, pelo aprendizado, padronização e especialização.
Por fim, o acionamento por kanban parte do princípio de que "puxando" a produção fica estabelecido um fluxo estável e balanceado que garante a manutenção dos estoques em processo no nível planejado. Essa lógica, entretanto, pressupõe que cada estágio seja capaz de reagir com rapidez ao comando do estágio subsequente. Para isso, são em geral mantidos estoques de semi-acabados entre estágios consecutivos visando reduzir o tempo de resposta a um valor mínimo [COSTA, 1996].
Embora essas e outras idéias do JIT venham sendo usadas com sucesso por empresas do mundo inteiro (especialmente em situações de produção repetitiva), nas situações onde a empresa compete com base em variabilidade e a produção é pouco repetitiva, há dificuldades expressivas para a organização do sistema de produção nos termos citados. A perspectiva de contar com um programa mestre estável é, fora de questão, pela dinâmica da produção sob encomenda.
A abordagem celular quando adotada para a fabricação de uma grande diversidade de tipos de produtos, feitos esporadicamente, faz com que os investimentos necessários sejam elevados (pois cada tipo de produto requererá um conjunto de recursos dedicados) e a relação custo-benefício desses investimentos tenderá a ser muito alta, já que estando dedicados à fabricação de produtos que pouco se repetem ao longo do tempo, os recursos ficarão subtilizados com ociosidades expressivas.
Além disso, a baixa repetitividade faz com que a manutenção de estoques de semi-acabados nos estágios intermediários de fabricação se torne por demais arriscada e onerosa. A alternativa seria não manter esses estoques e se organizar para responder rápido.
O OPT em um ambiente sob encomenda
A técnica OPT abrange o planejamento e a programação da produção, e para tanto, parte da hipótese básica de que o objetivo principal da empresa é ganhar dinheiro, e que a manufatura contribui com esses objetivos através de três elementos: fluxo de materiais, estoques e despesas operacionais, ou seja, dinheiro gasto para transformar estoque
1- Balancear o fluxo e não a capacidade;
2- A utilização de um recurso não gargalo, não é determinada por sua disponibilidade, mas por alguma outra restrição do sistema;
3- Utilização e ativação de um recurso não são sinônimos;
4- Uma hora ganha em um recurso gargalo é uma hora ganha para o sistema como um todo;
5- Uma hora ganha em um recurso não gargalo não é nada, apenas miragem;
6- O lote de transferência pode não ser, e não deveria ser, igual ao lote de processamento;
7- O lote de processamento deve ser variável e não fixo;
8- Os gargalos não só determinam o fluxo do sistema como também determinam seus estoques;
9- A programação de atividades e a capacidade produtiva devem ser consideradas simultaneamente e não sequencialmente. O leadt-time é resultado da programação e não pode ser assumido a prioridades;
10- A soma dos ótimos locais não implica no ótimo do sistema.
Levando em conta estes enunciados, a OPT busca a ocupação de 100% do recurso gargalo e ocupa os demais como conseqüência da ocupação do gargalo. A OPT realiza o planejamento e a programação considerando simultaneamente a disponibilidade de recursos e materiais, sendo considerado por alguns autores mais completo que o MRP II .
O planejamento se inicia com os gargalos, ocupando a carga disponível da melhor maneira possível. Após a programação dos gargalos, é feita uma programação para trás abrangendo os recursos posicionados antes dos recursos gargalo no fluxo de produção, e uma programação para frente, para os recursos posicionados depois os gargalos.
O conceito filosófico da OPT é em geral apresentado com base em medidas de performance financeira. Nesse contexto, o JIT se estrutura em torno das idéias de redução de custos e aumento da taxa de retorno financeiro e o OPT enfatiza, concomitantemente, a meta de aumentar a receita, tratando de explorar ao máximo as restrições de capacidade do sistema para aumentar ou proteger o volume de vendas.
A noção de pontualidade não é ainda considerada explicitamente como o principal objetivo estratégico do OPT embora, diferentemente do MRP, grande ênfase seja colocada na geração de programas de fábrica que sejam factíveis diante dos limites de capacidade existentes.
A identificação de quais centros são "gargalos" é feita pelo OPT por uma lógica semelhante a utilizada nos sistemas MRP para avaliar a carga alocada em cada recurso. Essa lógica de cálculo (carga versus capacidade) demonstra com clareza como a noção de "gargalo" do OPT está diretamente vinculada ao objetivo filosófico de aumentar ou garantir o volume de vendas. Há uma associação direta com a vazão do sistema. Numa analogia hidráulica, o "gargalo" OPT seria a menor seção da tubulação, a restrição para o eventual aumento da vazão.
Embora bastante consistente e adequada em situações de produção nas quais os produtos e o mix de produção são relativamente estáveis, a visão OPT tem aplicabilidade questionável naqueles ambientes de produção por encomenda onde a variabilidade é grande e a repetitividade é baixa.
A visão "hidráulica" do processo de produção é, por exemplo, uma noção claramente de fluxo e portanto é tão mais útil quanto mais contínuo for o sistema. Se, porém, o ambiente de produção é de tal forma inconstante que não há um fluxo de materiais propriamente dito, mas sim uma movimentação irregular, esporádica, dos itens através da planta, pode ser muito enganosa a utilização de um modelo contínuo para representar um problema cuja natureza é intrinsecamente discreta.
Em lugar de um "gargalo" precisamente identificado, o que se encontra são vários gargalos que se movem pela planta em função do mix de produtos que está sendo fabricado.
A conclusão é que os gargalos podem se mover instantaneamente em função do mix em vigor e, até mesmo, em função pura e simplesmente das prioridades de processamento adotadas. Em função disso, é mais correto ver a noção de "gargalo" não de uma forma absoluta, mas sim à luz de um objetivo estratégico selecionado.
Assim, se o objetivo estratégico é pontualidade, "gargalos" devem ser vistos como as restrições ao alcance desse objetivo. E freqüentemente o que restringe a entrega pontual de um pedido não é o recurso de maior utilização na planta, mas sim os recursos que (mesmo não sendo os gargalos de capacidade dos sistema) retêm em filas ocasionais as operações que estão no caminho crítico de uma certa ordem de serviço. Por conseguinte, nesses casos, a noção de "gargalo" deve se deslocar da idéia de criticidade dos recursos para a noção de criticidade das operações, semelhante e considerada pelo PERT.
Entendidos dentro dessa perspectiva de pontualidade, os "gargalos" tendem a variar conforme o pedido e o processo de fabricação dos produtos. Isto é, cada pedido tem o seu próprio caminho crítico que, por sua vez, pode envolver um conjunto de recursos produtivos totalmente diverso daquele que é crítico para um outro pedido. Na prática, isso significa que se uma grande variedade de tipos de produtos está sendo fabricada simultaneamente concorrendo pelos mesmos recursos de produção, então tenderá a haver uma profusão de "gargalos" no sistema, dificultando a implementação efetiva da logística OPT [COSTA, 1996].
O PERT em um ambiente sob encomenda
O PERT (program evaluation review technique) é um método surgido nos anos de 50 e está tradicionalmente ligado ao planejamento de grandes projetos de natureza não estritamente fabril (exemplos na construção civil, naval, programas aeroespaciais e outros). A situação clássica considerada é aquela em que um grande projeto monopoliza a utilização dos recursos de produção que estão disponíveis ao longo de um intervalo de tempo significativo e determinado.
Quase que por definição, a parte mais expressiva de um projeto refere-se a coisas novas, ou específicas, que nunca foram feitas. Portanto a definição de um plano ou programa de produção tem em geral alto grau de incerteza. O tempo necessário para realizar as atividades, a relação de interdependência entre elas e os recursos necessários para fazê-las são todos dados, em princípio, incertos.
O ciclo básico de análise de um projeto, segundo a abordagem PERT feita por Wild, está dividido em duas fases [COSTA, 1996].
Fase 1: Construção e avaliação da rede de planejamento
1- Construir um diagrama (rede de planejamento) para representar o projeto a ser desenvolvido indicando a seqüência e as relações de precedência entre as suas atividades;
2- Determinar a duração de cada atividade e inserir esses dados na rede;
3- Realizar os cálculos de avaliação da rede determinando a duração total do projeto e a criticidade das várias operações (datas mais cedo e mais tarde para início e fim);
4- Se a data prevista para encerramento do projeto for mais tarde que a esperada, avaliar a possibilidade de modificação da rede ou a redução da duração das atividades para que o projeto seja entregue pontualmente;
Fase II: Avaliação e nivelamento da capacidade
5- Avaliar o nível de utilização (eficiência) de recursos verificando se a rede de atividades é viável do ponto de vista de capacidade;
6- Caso haja problemas de capacidade, buscar soluções relacionadas a ampliação da capacidade (contratação de mais recursos, horas-extras, subcontratação) ou resolver o conflito atrasando as atividades menos prioritárias.
A rede PERT permite representar com mais precisão as flexibilidades de processo produtivo, comparada com os sistemas MRP e OPT .
Diferente das tecnologias abordadas, em termos filosóficos, o PERT privilegia como objetivos estratégicos os aspectos relativos ao tempo, como pontualidade e rapidez.
Em geral, está em jogo a produção de um único grande projeto que utiliza todos os recursos disponíveis, não considerando outros projetos concorrentes (simultâneos) aos mesmos recursos. Esta situação faz com que dificulte a aplicação deste método no ambiente sob encomenda.
Com efeito, numa situação de concorrência, na qual vários serviços competem pelos mesmos recursos, as retenções em filas a espera de processamento podem alterar a criticidade das várias operações. Isto é, operações que tinham folga para processamento podem se tornar mais críticas que originalmente estavam no caminho crítico do projeto, em função de sua baixa prioridade em relação a outros serviços.
Outra dificuldade para o uso do PERT na produção sob encomenda refere-se a lógica do nivelamento que é, de algum modo, semelhante à utilizada pelo MRP. Ou seja, planeja-se com capacidade infinita e ajusta-se a capacidade num momento posterior.
Essa coincidência de abordagem faz com que o PERT encontre algumas das dificuldades experimentadas pelo MRP para tratar situações nas quais um conjunto variado de tipos de produtos e ou projetos concorre por recursos escassos de produção. Em tais circunstancias, o sequenciamento de atividades e a gestão da capacidade no curto prazo são questões centrais, não questões periféricas que possam ser resolvidas através de um procedimento de ajuste final da solução global previamente definida.
A variedade de tipos de produtos traz também dificuldades para a representação do processo produtivo, via rede de precedências do projeto, como sugerido pela abordagem PERT. De fato, embora conceitualmente seja mais rica que a modelagem convencional MRP e OPT, a multiplicidade e variedade de projetos (produtos) existente na produção sob encomenda torna precária a idéia de representar a flexibilidade do processo de fabricação, item a item, na própria descrição do roteiro de produção. De fato, no ritmo e pressões do dia-a-dia do chão de fábrica, essa informação não está em geral disponível e o custo para obtê-la no tempo que seria necessário não é, em geral, considerado compensador.
Além desses aspectos conceituais, o PERT enfrenta também uma dificuldade "cultural" para a sua utilização na indústria. Com efeito, tendo sido concebido para o planejamento de grandes projetos, os sistemas computacionais PERT incorporam a visão, a modelagem e o vocabulário de gestão de projetos, mas não assimilam bem a cultura fabril propriamente dita.
Em suma, o PERT oferece recursos para o gerenciamento de redes de atividades mas o faz, em geral, sem considerar explicitamente os limites de capacidade e a concorrência entre diferentes projetos, e de modo não integrado às funções clássicas de planejamento da manufatura, tais como controle de estoques, planejamento das necessidades de material e capacidade, e acionamento e controle do chão de fábrica entre outros