Métodos de Programação da Produção

1. Planejamento e Controle da Produção Métodos de Programação da Produção

2. Marketing Planejamento Estratégico da Produção Acompanhamento e Controle da Produção Previsão de Vendas Plano de Produção Pedidos em Carteira Planejamento-mestre da Produção Avaliação de Desempenho Plano-mestre de Produção Engenharia Estrutura do Produto Roteiro de Fabricação Programação da Produção Administração dos Estoques Seqüenciamento Emissão e Liberação Ordens de Compras Ordens de Fabricação Ordens de Montagem Compras Pedidos de Compras Fornecedores Estoques Fabricação e Montagem Clientes Fluxo de Informações e PCP

3. Programação da Produção • A partir do sistema de gestão de estoques serão geradas a cada período de programação as necessidadesde compras, fabricação e montagem dos itens para atender ao PMP • Convencionalmente, as ordens de compras, uma vez geradas, são encaminhadas para o setor encarregado das compras e saem da esfera de ação do PCP • Já as necessidades de fabricação e de montagem precisam normalmente passar pôr um sistema produtivo com limitações de capacidade. A adequação do programa gerado aos recursos disponíveis (máquinas, homens, instalações, etc.) é função do seqüenciamento

4. Emissão de Ordens • A programação materializa-se através da emissão de ordens. Estas ordens são de dois tipos: ordens de produção (fabricação e montagem) e ordens de compra. • As ordens devem conter as seguintes informações: • A) Especificação de item a ser produzido ou comprado. • B) Quantidade. • C) Prazo de entrega ou conclusão da produção. • Cada sistema de produção (Tradicional, MRP ou Just-in-time) possui particularidades e características próprias para a programação.

5. Emissão e Liberaçãode Ordens • A última atividade do PCP antes do início da produção propriamente dita, consiste na emissão e liberação das ordens de fabricação, montagem e compras, que permitirão aos diversos setores operacionais da empresa executarem suas atividades de forma coordenada no sentido de atender determinado PMP.

6. Emissão e Liberaçãode Ordens • Até serem emitidas e liberadas, as ordens são apenas planos que se pretendem cumprir. • Uma vez formalizada a documentação e encaminhada aos seus executores, estas ordens entram na esfera operacional do processo produtivo. • Ações são tomadas e recursos alocados para a sua efetivação, fazendo com que seja difícil e antieconômico mudanças nesta programação.

7. Emissão e Liberaçãode Ordens • As ordens de compra são encaminhadas ao Departamento de Compras; • As ordens de fabricação e montagem, antes de liberadas, necessitam ser verificadas quanto a disponibilidade de recursos humanos, máquinas e materiais.

8. Programação da Produção(ou programação das ordens de produção) Programar é a atividade que determina quando cada tarefa necessária a execução de um produto ou serviço deve ser iniciada e concluída. Princípios da programação • Princípio da duração ótima da tarefa: A programação tende a atingir sua máxima eficiência quando a duração das tarefas é pequena e todas as tarefas são da mesma ordem de grandeza. • b. Princípio do plano de produção ótimo: A programação tende a atingir sua máxima eficiência quando o trabalho é planejado de forma que a carga de todos os centros produtivos seja igual. • c. Princípio da seqüência ótima de operações: A programação tende a atingir sua máxima eficiência quando o trabalho é planejado de forma que os centros produtivos sejam normalmente usados na mesma seqüência.

9. Contínuos Massa Contínuos Massa Repetitivos em Lotes Repetitivos em Lotes Sob Encomenda Sob Encomenda Alta Alta Demanda/Volume de Produção Demanda/Volume de Produção Baixa Baixa Baixa Baixa Flexibilidade/Variedade de itens Flexibilidade/Variedade de itens Alta Alta Baixo Baixo Lead Time Produtivo Lead Time Produtivo Alto Alto Baixo Baixo Custos Custos Alto Alto Programação da Produção(ou programação das ordens de produção) Repetitivos em Lotes Contínuos Massa Sob Encomenda Baixa Alta Demanda/Volume de Produção Baixa Flexibilidade/Variedade de itens Alta Baixo Detalhamento da Programação Alto Logística das MP/PA e PMP Define Tempo de Ciclo para balanceamento da linha Garantia da data de entrega capacidade finita ou PERT/CPM) Explosão dos itens (MRP) e seqüenciamento das ordens por recurso

10. Seqüenciamento das ordens de produção • Como normalmente temos várias ordens de produção para serem processadas nos mesmos recursos é necessário estabelecer um seqüenciamento destas ordens. • O seqüenciamento é a programação de um conjunto de ordens. • O seqüenciamento estabelece a ordem segundo a qual cada ordem de produção será executada levando em conta certos critérios.

11. Seqüenciamento nos Processos Contínuos • Como os processos contínuos se propõem a produção de poucos itens, não existem problemas de seqüenciamento quanto a ordem de execução das atividades. • Os problemas de programação estão focados na definição da velocidade que será dada ao sistema produtivo para atender a determinada demanda estabelecida no PMP.

12. Seqüenciamento nos Processos Repetitivos em Massa • O trabalho da programação da produção nos processos em massa consiste em buscar um ritmo equilibrado entre os vários postos de trabalho conhecido como "balanceamento" de linha, de forma a atender economicamente uma taxa de demanda, expressa em termos de "tempo de ciclo" de trabalho.

13. Balanceamento de Linhas de Montagem Componentes ROP = TC ROP = TC ROP = TC ROP = TC MP PA TC = TD/D ROP = TC ROP = TC ROP = TC ROP = TC • Montadores disposto seqüencialmente em postos de trabalhos • Conjunto de operações-padrão ou rotina de operações-padrão (ROP), • Limitado a um tempo de ciclo (TC), • Para cada TC um produto acabado seja montado.

14. Balanceamento de Linhas de Montagem Montagem da Placa de Bornes e Caixa de Ligação – Operações-padrão

15. Balanceamento de Linhas de Montagem CP = Capacidade de produção em unidades por dia TC = Tempo de ciclo em minutos por unidade TD = Tempo disponível para produção em minutos por dia O tempo da operação gargalo (operação 16) é importante, pois define para o PCP o limite de capacidade de produção (CP) do centro de trabalho

16. Balanceamento de Linhas de Montagem Operação-padrão gargalo = 1,030 minutos Deslocamentos = 0,100 minutos TC = 1,130 minutos por unidade Está se admitindo que a linha é focada a uma família de motores, ou seja, não há setups, e que todas as operações-padrão são operações manuais, ou seja, exigem a presença do operador para executá-las, e está se colocando vários operadores na linha, sendo que um deles dedicado apenas à operação 16, admitindo-se ainda que esse operador precise pegar e devolver o item a bancada, consumindo mais 0,100 minutos

17. Balanceamento de Linhas de Montagem TC = Tempo de ciclo em minutos por unidade TX = Taxa de produção em unidades por minuto TD = Tempo disponível para produção em minutos por dia D = Demanda média em unidades por dia Admitindo-se que a demanda média esperada por dia seja de 200 unidades desses motores, a linha de montagem tem que ser balanceada para um TC de 2,40 minutos por unidade, o que equivale a uma TX de 0,416 unidades por minutos

18. Balanceamento de Linhas de Montagem Para TC 1,5 min (320 unid/dia) Está se admitindo que cada posto de trabalho tenha que pegar a carcaça do motor (0,050 min) na bancada e, após as operações-padrão, recolocá-la (0,050 min) para o próximo operador

19. Atividade: Balanceamento de uma Linha de Montagem • Admitindo-se que um produto é montado em uma linha que trabalha 480 minutos por dia (8 horas) a partir de seis operações seqüenciais, com os seguintes tempos unitários: Operação 1 Operação 2 Operação 3 Operação 4 Operação 5 Operação 6 0,8 min. 1,0 min. 0,5 min. 1,0 min. 0,5 min. 0,7 min. Calcule a capacidade máxima teórica de produção da linha e o número de postos de trabalho para uma produção de 240 unidades.

20. Balanceamento de Fluxo de produção B D 0,6 0,7 G A I 0,6 0,2 E C 0,4 0,3 H 0,4 0,1 F 0,5

21. B D 0,6 0,7 G A I 0,6 0,2 E C 0,4 H 0,3 0,4 0,1 F 0,5 Balanceamento de Fluxo de produção 1° Passo – Calcular o tempo total necessário para a produção: Tempo total de Produção = 0,2 + 0,6 + 0,4 + 0,7 + 0,3 + 0,5 + 0,6 + 0,1+ 0,4 = 3,80 2° Passo – Calcular a quantidade de operadores / estágios necessários Qtde. Operadores = Tempo de produção / tempo de ciclo = 3,80Minutos / 1 min = Qtde. Operadores = 3,8 ~ 4 operadores

22. Operador 4 1 3 2 C e F e H Tarefa G e I D e E A e B 0,2 0,4 Tempo 1 0,7 0,6 0,6 0,5 0,3 Tempo 2 0,4 0,1 Tempo 3 1,0 1,0 Tempo Total 1,0 0,8 Balanceamento de Fluxo de produção 3° Passo – Balancear o fluxo usando 4 operadores

23. Atividade: Balanceamento de um fluxo de produção. Faça o balanceamento do fluxo de produção abaixo para uma produção de 12 unidades de produto por hora. D 1,0 H B 9,0 2,0 G A E 4,0 3,0 3,0 C 5,0 F 3,0

24. Seqüenciamento na Produção em lotes • Quanto à escolha da ordem a ser processada • regras normalmente baseadas nas características do item ou lote a ser produzido, como, por exemplo, tempo da operação-padrão, cobertura do estoque, importância do cliente, etc. • Quanto à escolha do recurso a ser utilizado • o foco das regras de seqüenciamento é o recurso, como, por exemplo, tempo de setup, taxa de produção, capacidade disponível, etc.

25. Seqüenciamento • O Seqüenciamento tem por objetivo minimizar o tempo total exigido para executar um conjunto de tarefas ou satisfazer um prazo previsto para a entrega de um produto, ou mesmo minimizar os custos de produção. • A seqüência de produção deve ser estabelecida tendo em vista os seguintes objetivos: • - Cumprir datas previstas de término • - Reduzir custos de preparação • - Otimizar a utilização das máquinas

26. Cronograma de Fabricação dos Produtos • O cronograma de fabricação do produto mostra contra uma escala de tempo a seqüência de atividades pela qual os produtos acabados são fabricados. • O tempo de cada atividade inclui não só o tempo para processar o trabalho, mas também o tempo de espera antes e depois da operação. • O cronograma de fabricação do produto têm basicamente dois objetivos: • (1) Estabelecer como uma política da empresa, quais atividades precisam ser iniciadas antes do recebimento do pedido do cliente para o produto ao qual elas se relacionam. • (2) Prover uma base para a programação das datas de começo e fim de cada atividade, contra as quais se possa iniciar a atividade e testar o seu progresso.

27. Cronograma de Fabricação dos Produtos 1 2 3 4 5 6 Projeto, fabricação e montagem Atividade 3 Transporte Espera Preparação Operação Espera As atividade consideradas podem envolver, além das de produção, as de projeto, preparação de planos e programas, processamento de dados, emissão de ordens, compra e recebimento de itens, e qualquer outra atividade relevante.

28. Lead Time Cada Processo ou Centro de Trabalho Espera Processamento Inspeção Transporte En E1 E2 E3 P2 Pn P3 P1 I2 In I3 I1 T3 T1 T2 Tn Para Programação da Produção • Pode chagar a 80% do LT da Cadeia de Valor • Tem relação direta com o seqüenciamento + Nas Filas de Entrada dos CT + Para Conclusão do Lote Seqüenciamento e Cronograma de Fabricação

29. SM MP Estoques PC e MP TC TC SM TC SM SM PC SM PC SM SM TC TC Estoques de PA SM PA Seqüenciamento na Produção em Lotes Layout Departamental Seqüenciamento por Máquina Layout Celular Seqüenciamento por Célula

30. Gráfico de Gantt • O gráfico de Gantt é um instrumento para a visualização de um programa de produção, auxiliando na análise de diferentes alternativas de seqüenciamento deste programa. • O Gráfico de GANTT é uma tabela de dupla entrada na qual listam-se os fatores de produção na vertical e uma escala de tempo na no eixo horizontal.

31. Exemplo de uma gráfico de GANTT Com uma simbologia adequada demarcamos ao longo das linhas um segmento proporcional ao intervalo de tempo necessário para cada atividade, de modo que não haja mais de uma atividade simultaneamente designadas para o mesmo fator de produção e que seja condizente com a seqüência das atividades do cronograma de fabricação do produto.

32. Problemas de Seqüenciamento • Os problemas de seqüenciamento podem ser classificados em dois grupos: • N tarefas processadas em M diferentes máquinas. • M máquinas para uma lista de tarefas (cada vez que uma máquina completa uma tarefa tem-se que decidir sobre a próxima tarefa da lista. A lista de tarefas muda com novas encomendas) As hipóteses básicas para formulação do problema são: • As ordens de produção (OP) devem seguir a seqüência de A para B, isto é, nenhuma das OP tem a primeira operação na máquina B. • Os tempos para passar da máquina A para a máquina B estão incluídos no tempo de processamento. • Não há prioridades, ou seja, as ordens podem ser programadas em qualquer seqüência.

33. N Tarefas através de M Máquinas • Cada trabalho obedece uma ordem de processamento A, B, ...,N (onde A, B,...,N representam as máquinas através dos quais a tarefa tem que passar). • O problema é encontrar uma seqüência de processamento tal que o tempo total gasto para efetuar o conjunto de tarefas seja o mínimo possível. • Atualmente só existem soluções ótimas para os três casos especiais: • N trabalhos e 2 máquinas • N trabalhos e 3 máquinas • 2 trabalhos e M máquinas • Para problemas que não admitem uma solução ótima emprega-se as Regras de Seqüenciamento.

34. Regras de Seqüenciamento • As regras de seqüenciamento são heurísticas usadas para selecionarqual dos lotes esperando na fila de um grupo de recursos terá prioridade de processamento, bem como qual recurso deste grupo será carregado com esta ordem. • Geralmente, as informações mais importantes estão relacionadas com o tempo de processamento (lead time) e a data de entrega. • As regras para definição da seqüência das atividades não garantem a obtenção da seqüência ótima, mas ajudam estabelecer prioridades na execução das tarefas, são elas:

35. Regras de Seqüenciamento • Primeiro as rotinas com maior número de operações. • Primeiro as rotinas com maior soma de tempos de operação. • Primeiro as rotinas com a primeira operação mais curta seguida pela operação mais longa. • Programar em seqüência todas as rotinas que seguem fluxo de produção semelhantes. • Programar por último as rotinas com uma só operação. • Programar por último as rotinas com duas operações em que a última é mais curta que a primeira.

36. Regras de Seqüenciamento

37. Características das Regras de Seqüenciamento Simplicidade: As regras devem ser simples e rápidas de entender e aplicar. Transparência: A lógica por trás das regras deve estar clara, caso contrário o usuário não verá sentido em aplicá-la. Interatividade: Devem facilitar a comunicação entre os agentes do processo produtivo. Gerar prioridades palpáveis: As regras aplicadas devem gerar prioridades de fácil interpretação. Facilitar o processo de avaliação: As regras de seqüenciamento devem promover, simultaneamente à programação, a avaliação de desempenho de utilização dos recursos produtivos.

38. Exemplo de Seqüenciamento Gráfico de GANTT – Primeiro que entra é o primeiro que sai.

39. Seqüenciamento para o caso de N trabalhos e 2 máquinas • A Regra de Johnson é um algoritmo minimiza o leadtime total de um conjunto de ordens processadas em dois recursos sucessivos (N trabalhos em 2 recursos). • O algoritmo de Johnson consiste em: • Selecionar o menor tempo entre todos os tempos de processamento da lista de ordens a serem programadas nas máquinas A (1°máquina) e B (2° máquina), no caso de empate escolha qualquer um; • Se o tempo escolhido for na máquina A, programe esta ordem no início. Se o tempo escolhido for na máquina B, programe esta ordem para o final. • Elimine a ordem escolhida da lista de ordens a serem programadas e retorne ao passo 1 até programar todas as ordens.

40. Regra de Johnson • A primeira vista o caso de duas máquinas parece sem importância, entretanto em geral, tem-se poucas máquinas de grande custo, a qual desejamos utilizar o máximo. • Aplicando-se a regra de JOHNSON para o exemplo anterior o gráfico de GANTT desta seqüência mostra que a duração deste programa será de 27 horas, a qual é a mínima possível

41. Seqüenciamento para o caso de N Trabalhos Através de 3 Máquinas Não existe nenhuma solução geral para o caso de 3 máquinas (A, B e C) com uma ordem preestabelecida (A -> B -> C) para cada trabalho e sem alteração nas ordens de produção. Entretanto, se qualquer uma das duas condições abaixo for satisfeita haverá solução. • O menor tempo de processamento na máquina A ser maior ou igual ao maior tempo de processamento na máquina B. • O menor tempo de processamento da máquina C ser maior ou igual ao maior tempo de processamento da máquina B. O método consiste em substituir este problema por um problema equivalente envolvendo N trabalhos e 2 máquinas, ou seja, criar duas máquinas fictícias G e H, cujo tempo de processamento da máquina G seria a soma dos tempos de processamento das máquinas A e B, e o tempo de processamento da máquina H seria a soma dos tempos de processamento das máquinas B e C.

42. Exemplo para o Caso de N Trabalhos Através de 3 Máquinas Suponha-se o seguinte exemplo: tem-se 5 trabalhos, cada um dos quais devendo passar pelas máquinas A, B e C na ordem A->B->C. Os tempos de processamento são dados abaixo:

43. Exemplo para o Caso de N Trabalhos Através de 3 Máquinas Tem-se que Min Ai = 4, Máx. Bi = 6 e Min Ci = 6. 1a. Condição Min Ai >= Max Bi --> não satisfeita 2a. Condição Min Ci >= Max Bi --> satisfeita Então podemos transformar este problema num equivalente de N trabalhos e 2 máquinas. Os tempos de processamento são dados abaixo:

44. Exemplo para o Caso de N Trabalhos Através de 3 Máquinas Aplicando-se a regra de JOHSON, obtém-se as seguintes seqüências: 5 -> 4 -> 1 -> 2 -> 3 1 -> 4 -> 5 -> 2 -> 3 1 -> 5 -> 4 -> 2 -> 3 4 -> 5 -> 1 -> 2 -> 3 4 -> 1 -> 5 -> 2 -> 3 5 -> 1 -> 4 -> 2 -> 3 Neste caso, o número de seqüências ótimas (6) deve-se ao fato de haver ocorrido muitos empates.

45. Atividade: Aplicação das Regras de Seqüenciamento • Cinco ordens de fabricação precisam ser estampadas na máquina A e, em seguida, usinadas na máquina B. Os tempos de processamento (incluindo os setups), as datas de entrega (em número de horas a partir da programação) e as prioridades atribuídas a cada ordem são apresentados na tabela abaixo. • Use as regras: PEPS, MTP, MDE,IPI, ICR, IFO e Johnson. • Calcule os tempos totais de processamento para cada regra.

46. Seqüenciamento em Processos por Projetos • Os processos por projeto são aqueles que buscam atender a demanda específica de um determinado cliente. • O PCP de processos por projetos busca seqüenciar as diferentes atividades do projeto de forma que cada uma delas tenha seu início e conclusão encadeados com as demais atividades que estarão ocorrendo em seqüência e/ou paralelo com a mesma. • A técnica mais empregada para planejar, seqüenciar e acompanhar projetos é a técnica conhecida como PERT/CPM (Program Evaluation and Review Technique / Critical Path Method)

47. Seqüenciamento em Processos por Projetos • Esta técnica permite que os gestores do projeto tenham: • Uma visão gráfica das atividades que compõem o projeto; • Uma estimativa de quanto tempo o projeto consumirá; • Uma visão de quais atividades são críticas para o atendimento do prazo de conclusão do projeto; • Uma visão de quanto tempo de folga dispomos nas atividades não-críticas.

48. A rede PERT/CPM • Uma rede PERT/CPM é formada por um conjunto interligado de setas e nós. • As setas representam as atividades do projeto que consomem determinados recursos (mão-de-obra, máquinas, etc.) e/ou tempo, já os nós representam o momento de início e fim das atividades, os quais são chamados de eventos. • Os eventos são pontos no tempo (nós) que demarcam o projeto e, diferente das atividades, não consomem recursos nem tempo. • Os nós são numerados da esquerda para a direita e de cima para baixo. O nome da atividade aparece em cima da seta e sua duração em baixo. A direção da seta caracteriza o sentido de execução da atividade.

49. A rede PERT/CPM Cada ligação entre o nó inicial e o final é chamada de caminho.

50. A rede PERT/CPM • As atividades fantasmas não consomem tempo nem recursos.