A necessidade de mecanismos de WLC baseados em cartões

Os mecanismos de Controlo da Actividade de Produção (CAP) baseados em cartões seguem, em geral, uma estratégia atemporal de contabilização da carga ao longo do tempo, podendo seguir tanto uma convenção temporal contínua, como discreta ou periódica.

A popularidade destes mecanismos tem vindo a crescer desde o aparecimento do TKS (Sugimori et al., 1977), em particular devido à sua simplicidade e facilidade de implementação. Schonberger (1982) chegou a afirmar, a respeito do TKS, que este poderia ser instalado em 15 minutos usando alguns contentores. Contudo, a maioria dos actuais mecanismos baseados em cartões é essencialmente de reposição de existências e dedicada a ambientes de produção repetitiva. Como argumentado no capítulo 3, os mecanismos de reposição de existências, como o TKS, não são apropriados a empresas que produzam uma elevada variedade de produtos por encomenda e/ou produtos personalizados. Os mecanismos de datas programadas, como o MRP, possuem também desvantagens, nomeadamente em termos de resultarem em níveis excessivos de WIP e promoverem o alongamento dos lead times (ver por exemplo Hopp e Spearman, 1996). Durante a última década, têm surgido novos mecanismos baseados em cartões, os quais procuram satisfazer a necessidade de responder rapidamente aos pedidos dos clientes. Um exemplo paradigmático é o mecanismo POLCA (Paired-cell Overlapping Loops of Cards with Authorisation), desenvolvido por Suri (1998) como parte de uma estratégia global de Quick Response Manufacturing (QRM). O QRM foca-se na redução dos lead times ao longo das actividades de um sistema produtivo. Externamente, procura responder aos pedidos ou encomendas dos clientes, concebendo e produzindo produtos

personalizados. Internamente, procura reduzir os lead times de todas as actividades, melhorando a qualidade e reduzindo os custos e o tempo de resposta ao cliente.

O POLCA controla o fluxo de ordens de produção, ou trabalhos, ao longo das diferentes unidades de produção, geralmente organizadas em células, através de uma combinação de autorizações de libertação e de cartões de autorização de produção, conhecidos por cartões POLCA. As autorizações de libertação são geradas por um sistema MRP de alto nível, que apenas ajuda a planear o fluxo de materiais entre células. Para cada trabalho, o sistema MRP gera uma data planeada de libertação em cada célula, estabelecendo o momento, a partir do qual, a célula pode começar a trabalhar neste. Contudo, ao contrário do MRP, visto como mecanismo de CAP, em que a produção se deve iniciar na data gerada, aqui a produção só pode ser iniciada na presença de cartões POLCA. Os cartões não são específicos de um particular tipo de trabalho, como acontece no TKS, sendo atribuídos a pares de células sucessivas no roteiro de fabrico do trabalho. Por exemplo, para os trabalhos com o roteiro de fabrico P1-F2-A4-S2 é possível identificar os pares de células P1/F2, F2/A4 e A4/S2, formando malhas de controlo como indicado na Figura 5.1. Assim, para que um particular trabalho, possa iniciar a produção numa particular célula, é necessário que existam cartões disponíveis para serem afectados ao trabalho e que a sua data planeada de libertação, conforme programado pelo sistema MRP, já tenha sido atingida.

Figura 5.1: Ilustração do mecanismo POLCA.

A4/S2 P1/F2 P1 A4 F2 A1 A3 A2 S2 F1 F3 F2/A4 Trabalhos S1 Cartões

98 gPOLCA: Um Novo Mecanismo de WLC

O POLCA é, portanto, um mecanismo híbrido que combina características do MRP e do TKS. De acordo com Suri (1998), contorna as limitações dos mecanismos de reposição de existências, em ambientes de elevada variabilidade, demonstrando a sua aparente relevância no sector de produção por encomenda.

Em primeiro lugar, o uso de cartões POLCA assegura que cada célula apenas trabalha em ordens de produção, ou trabalhos, destinados a células com capacidade disponível. Ao contrário dos cartões kanban, que funcionam como um sinal de reposição de existências, os cartões POLCA funcionam como um sinal de disponibilidade de capacidade. Um cartão que retorna à primeira célula do par, i.e. à célula a montante, assinala disponibilidade de capacidade na segunda célula do par, i.e. na célula a jusante. Na situação em que não há retorno de cartões da célula a jusante, trabalhar em ordens de produção destinadas a esta célula, apenas contribui para aumentar o WIP no espaço fabril, criando desvantagens diversas. Nesta situação, é preferível usar os recursos da célula a montante, trabalhando, por exemplo, em ordens de produção que realmente sejam necessárias numa outra célula (a jusante).

Em segundo lugar, o uso de autorizações de libertação geradas pelo sistema MRP previne a criação de existências desnecessárias. Repare-se que um cartão que retorna à primeira célula do par, assinala disponibilidade de capacidade na segunda célula, mas não determina o trabalho a processar. É necessário usar a lista dos trabalhos com autorização de libertação, gerada pelo MRP, para tomar esta decisão. Se não existirem trabalhos nesta lista, então nenhum trabalho inicia o seu processamento na célula, mesmo que existam cartões POLCA disponíveis.

Recentemente Vandaele et al. (2005) implementaram o mecanismo POLCA com um sistema de cartões virtuais, i.e. electrónicos.

Embora novos mecanismos baseados em cartões tenham surgido recentemente, não têm, contudo, sido propostos mecanimos deste tipo para WLC. Ainda que o desenvolvimento de mecanismos simples de WLC seja, particularmente, relevante para indústrias como as PME’s a operar no sector de produção por encomenda. Segundo Stevenson et al. (2005a) estas empresas são relutantes a alterações nas suas filosofias de planeamento e controlo da produção, a não ser que sejam fáceis de implementar, de custo reduzido e tenham uma necessidade reduzida de dados.

Neste capítulo, procura-se colmatar esta lacuna elaborando um mecanismo para WLC que adopta os príncipios do POLCA. O mecanismo proposto, designado de gPOLCA (generic Paired-cell Overlapping Loops of Cards with Authorization) pode ser usado na produção em job shops e flow shops em ambiente de produção por encomenda. Recentemente as flow shops têm ganho importância na produção em baixos volumes de produtos personalizados (Boysen et al., 2007), o que indica a sua adequação na produção por encomenda. Além de outras razões para a sua adequação, pode referir-se a flexibilidade do equipamento, que através de trocas fáceis de ferramentas, permite sequências operatórias diversas de diferentes artigos a custos de set-up praticamente negligíveis. Isto significa que o desenvolvimento de mecanismos de WLC adequados à produção em flow shops é cada vez mais relevante.