Considerações

O problema de dimensionamento e seqüenciamento de lotes na indústria de suplementos pode ser caracterizado como monoestágio, uma máquina, com tempos de preparação dependentes da seqüência. A capacidade da linha de produção é limitada pela capacidade do equipamento gargalo, que no caso desta unidade de suplementos é o misturador. Desta forma, temos múltiplos produtos disputando por recursos limitados sob condições de demanda dinâmica e horizonte de tempo finito. Em geral, nesta indústria não são permitidos pedidos atrasados (backlogs).

As previsões de demanda são realizadas mensalmente e desdobradas e ajustadas semanalmente. Conforme discutido anteriormente, a empresa produz para estoque de uma semana para outra e tem como política comercial atender todos os pedidos dos clientes sem atrasos. A alta sazonalidade dos produtos dificulta o balanceamento da capacidade produtiva. Em determinados meses, é possível que ocorra capacidade ociosa, enquanto que em outros é necessário a utilização de horas extras. A programação da produção é feita considerando um horizonte de planejamento mensal, seguindo a previsão da demanda, seu desdobramento semanal, bem como uma reavaliação periódica, considerando as variações entre a demanda real e a originalmente prevista.

O desafio para o PPCP é fazer o dimensionamento de lotes considerando as questões de seqüenciamento com tempos de preparação dependentes da seqüência de produção. Por exemplo, se depois de dimensionados os lotes, entra um pedido não previsto, o programador tem dificuldade de avaliar a viabilidade técnica e, principalmente, o impacto econômico de inserir este pedido na seqüência programada. Cabe ao chão de fábrica repetir todo o processo de sequenciar os lotes e avaliar a necessidade de utilização de horas extras. A empresa enfrenta problemas para coordenar as atividades de dimensionamento e seqüenciamento de lotes.

Desta forma, conforme o gerente industrial da empresa, basicamente o problema consiste em determinar as quantidades produzidas a cada semana de forma a atender a demanda do período, e encontrar uma seqüência de produção para estes lotes, com o objetivo principal de minimizar os custos de horas extras, e também os custos de manter estoques no período.

Ao final de cada semana de produção, podem ser adotadas duas estratégias relacionadas à limpeza da linha (conforme figura 4.1).

Figura 4.1 Representação das estratégias de limpeza completa da linha de produção.

A estratégia denominada Seqüências Independentes consiste em fazer uma limpeza completa na linha de produção ao final de cada período, deixando a linha preparada para começar o período seguinte com qualquer produto, ou seja, as seqüências em cada período são independentes. Esta estratégia é adotada na prática da empresa, objeto do estudo de caso, para meses com folga de capacidade, em que o tempo utilizado para limpeza não

Estratégia 1: Seqüências Independentes

Estratégia 2: Seqüências Dependentes

Horizonte de Planejamento

Seqüência Única

t=1 t=2 t=3 t=4

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Seqüência Seqüência Seqüência Seqüência

Horizonte de Planejamento

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Estratégia 1: Seqüências Independentes

Estratégia 2: Seqüências Dependentes

Horizonte de Planejamento

Seqüência Única

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Horizonte de Planejamento

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limpeza

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Estratégia 1: Seqüências Independentes

Estratégia 2: Seqüências Dependentes

Horizonte de Planejamento

Seqüência Única

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Horizonte de Planejamento

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Estratégia 1: Seqüências Independentes

Estratégia 2: Seqüências Dependentes

Horizonte de Planejamento

Seqüência Única

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Horizonte de Planejamento

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limpeza

compromete o atendimento da demanda. O uso desta estratégia também foi observado em outra empresa visitada.

A estratégia denominada Seqüências Dependentes consiste em deixar a linha para ser limpa no próximo período, que significa conservar o estado de preparação entre os períodos (carryover), ou seja, a seqüência entre os períodos é dependente. Esta estratégia é adotada em períodos de capacidade restrita, onde a limpeza da linha é realizada somente para evitar riscos de contaminação residual.

Para facilitar a formulação matemática e posterior resolução do problema, são necessárias as seguintes considerações:

a) Os lotes de produção têm tamanhos diferentes dependendo da densidade de cada produto. Como é inviável economicamente produzir menos que uma batelada de cada produto, uma unidade de produção será considerada como uma batelada, independente do seu tamanho (em peso ou volume). As demandas por produto serão agregadas e aproximadas pelos múltiplos dos tamanhos dos lotes, por exemplo, um pedido de 200 sacos de 25kg de determinado suplemento é equivalente a 2 bateladas.

b) A unidade de suplementos estudada produz cerca de 200 produtos. Para diminuir o número de variáveis e restrições e tornar o modelo mais tratável computacionalmente, os produtos foram agregados em famílias. Os produtos têm duas características que formam as famílias comerciais. Uma se refere ao tipo de produto: concentrados, premixes, núcleos, promotores, minerais e sais minerais; e, outra característica que são os animais aos quais estes produtos se destinam: suínos, bovinos, eqüinos, aves de corte, aves de postura e peixes. A combinação destas linhas de produtos com os animais aos quais são destinados resultam nas famílias comerciais: premixes bovinos, premixes suínos, núcleos aves de corte, etc., formando um total de 37 famílias comerciais. Entretanto, dentro destas famílias existem produtos que pertecem a diferentes grupos de contaminação, ou seja, alguns produtos dentro da mesma família não podem ser produzidos, uns seguidos dos outros, porque têm em suas formulações ingredientes contaminantes. Existe um total de 51 grupos de contaminação definidos pelo departamento técnico. Dentro dos grupos de contaminação, observamos que existem produtos de diferentes famílias comerciais, e, ainda, que existem grupos que possuem as mesmas relações de precedência. Ou seja, têm o mesmo conjunto de produtos antes dos quais não devem ser produzidos, e também o mesmo conjunto de produtos depois dos quais não devem ser produzidos, sem que ocorra uma limpeza na linha. Sendo assim, os grupos de contaminação foram reagrupados em 26

famílias, considerando-se que em cada grupo só podem existir produtos do mesmo tipo (núcleos, premixes, minerais, etc.), pois os tempos de processamento variam de acordo com o tipo de produto (uma explicação mais detalhada sobre este plano de agregação encontra-se no apêndice A). Os termos família, produto e item, no modelo a seguir tem o mesmo significado.

c) Quando não existe risco de contaminação residual, o tempo de preparação entre um lote e outro é muito pequeno, tanto entre produtos dentro da mesma família, quanto entre produtos de famílias diferentes. Além disso, quando agregamos os produtos em famílias, fica difícil considerar estes tempos. Portanto, por simplicidade, tempos de preparação relativamente pequenos (menos de 10 minutos) foram desprezados.