No capítulo anterior, apresentou-se a base conceitual para a compreensão e expansão do tema. Neste capítulo é apresentada a metodologia de pesquisa utilizada para a realização deste estudo.
3.1 – Caracterização da Pesquisa
A caracterização metodológica da pesquisa segue a classificação proposta por Silva e Menezes (2001), os quais consideram quatro tipologias de classificação: quanto à natureza, quanto à forma de abordagem, quanto aos objetivos e quanto aos procedimentos técnicos adotados.
Em relação à natureza de uma pesquisa científica, o estudo se classifica como pesquisa
aplicada, pois objetiva gerar novos conhecimentos com foco na geração de soluções para problemas específicos.
Quanto à forma de abordagem, este trabalho representa uma pesquisa quantitativa uma vez que trabalha com simulação de dados numéricos para obtenção dos resultados.
Com relação aos objetivos, o estudo classifica-se como descritivo já que visa descrever as características de determinada população ou fenômeno ou o estabelecimento de relações entre variáveis.
Por fim, a caracterização quanto aos procedimentos técnicos adotados verifica-se que é um estudo experimental pois o desenvolvimento do trabalho é feito a partir da modelagem de um problema e da análise de estratégias e variáveis que seriam capazes de influenciá-lo.
3.2 – Delimitação da Pesquisa, Procedimentos e Métodos
A análise do problema de pesquisa foi delimitada para a fabricação de embarcações de transporte escolar aquaviário visto que o autor trabalha diretamente ligado à construção naval de pequeno porte, tendo dessa forma, fácil acesso aos dados e conhecimentos necessários aos processos.
O procedimento metodológico utilizado no trabalho é de caráter sistêmico o que obriga um sequenciamento lógico para o desenvolvimento da pesquisa. Primeiramente
constatou-se o problema de pesquisa a partir da observação dos sistemas de produção na prática. A pesquisa bibliográfica sobre os temas relacionados a arranjos físicos e construção naval foi realizada para constatar que o problema é de relevância acadêmica e aplicável no contexto das pequenas embarcações. Posteriormente definiu-se a ferramenta de análise para o problema escolhendo-se a simulação de eventos discretos por se tratar de um problema de natureza dinâmica. Segundo Chwif e Medina (2010) se o problema em questão for complexo, dinâmico e apresentar aleatoriedade, a melhor opção é a simulação. Magableh (2007) reforça a afirmação anterior comentando que é difícil, senão impossível, um modelo matemático capturar todas as características pertinentes em um sistema dinâmico.
Por ser um problema em que se recorre ao uso da simulação como ferramenta de análise, a resolução deve ser delineada seguindo a metodologia de Chwif e Medina (2010) e Law (2009) com os seguintes passos:
3.2.1 – Concepção
- Formulação do problema:
Como já explicitado anteriormente, a formulação do problema foi motivada pela experiência do autor na construção naval de pequeno porte. Em dado momento, verificou-se que, diferentes métodos para a construção da estrutura de embarcações idênticas traduziam diferentes resultados. Após investigação do problema, constatou-se que algumas variáveis influenciavam esse comportamento para as diferentes estratégias de arranjos físicos ao qual se produziam as embarcações: tempo de cada etapa de produção, quantidade de recursos necessários, áreas de fabricação e volume produzido.
- Coletar e analisar os dados:
Os dados necessários à pesquisa foram coletados em 3 unidades de fabricação desse tipo de produto: 2 localizadas na cidade de Natal-RN (com arranjo físico posicional e celular) e uma localizada na cidade de Belém-PA (arranjo físico linear). Os dados sobre o produto e sobre os recursos e facilidades foram coletados in loco pelo próprio autor considerando as especialidades de trabalhadores, equipamentos, ferramentas e áreas requisitadas para os processos em questão. Os dados sobre os tempos de produção foram coletados via apontamento por parte dos supervisores de cada unidade produtiva. Como instrumento de
coleta foi utilizada a planilha constante no Apêndice B.Foram coletadas aproximadamente 15 amostras de tempo (em minutos) para cada etapa da produção.
Para o tratamento desses dados após a análise, foi utilizada a ferramenta Input Analyzer do software Arena® para encontrar a distribuição estatística que melhor reflete as etapas de produção e verificar se essas distribuições são satisfatórias através do teste de aderência usando o método K-S (apêndice D).
Posterior à análise de tempo, todas as variáveis foram monetizadas (transformadas em custos) para viabilizar a comparação de cenários. Os dados sobre custo por hora trabalhada foram apurados através da média salarial mais os encargos dos funcionários das empresas consultadas, os dados sobre custo das instalações tem como premissa o valor médio do metro quadrado de um galpão industrial nos Estados do Rio Grande do Norte e do Pará e os dados sobre os custos de ferramentas e equipamentos foram obtidos através da coleta dos valores de mercado desses produtos.
- Construção dos modelos conceituais:
Para a construção dos modelos conceituais (seção 4.2.2), primeiramente foram descritas características qualitativas que diferenciam cada modelo. Posteriormente, foram desenvolvidos fluxogramas de fabricação sequenciais (seção 4.2.2) para retratar o passo a passo da montagem das embarcações do estudo com as peculiaridades de cada arranjo.
- Validação do modelo conceitual:
A validação do modelo conceitual (seção 4.2.2) consistiu em uma análise por parte de especialistas, caracterizando-se dessa forma como validação face a face.
3.2.2 - Implementação
- Programação do modelo:
A implementação foi realizada com a ferramenta Rockwell Software Arena® 13.5. O software Arena® foi escolhido por ser um ambiente gráfico integrado de simulação que dispõe de recursos que possibilitam a modelagem de processos, desenho e animação, análise estatística e análise de resultados. Uma das vantagens do software é o fato de não ser
necessário conhecer nenhuma linguagem de programação para operar o Arena®, pois todo o processo de criação do modelo de simulação é gráfico e visual, e de maneira integrada, utilizando fluxogramas, facilitando o entendimento dos leigos nessa área. Somado a esses fatores destacam-se também a disponibilidade do laboratório para a utilização do software como razões para a sua escolha.
- Verificação da programação:
A verificação do modelo computacional foi realizada através das técnicas de implementação modular, valores constantes ou simplificados, utilização do depurador, revisão em grupo e teste de Turing.
3.2.3 – Análise
Nessa etapa definiu-se o tempo de aquecimento (warm-up), a duração da simulação e a quantidade de replicações a serem realizadas, consequentemente, a quantidade total de lanchas produzidas para a análise.
Posteriormente foram inseridos os custos relevantes para os três modelos e foi realizada a análise com o auxílio do Software Microsoft Excel devido à impossibilidade de implantá-los no Software Arena® em sua totalidade. De posse dos resultados das análises foi gerado um gráfico com o volume de lanchas em unidades fabricadas no eixo das abscissas e o custo unitário relativo no eixo das ordenadas, definindo-se, assim, qual o arranjo físico mais vantajoso a um dado volume de produção. Posteriormente, foi realizada uma análise de sensibilidade para cenários de maior ou menor custo para algumas variáveis de forma a verificar a amplitude de variabilidade de resultados do problema de pesquisa sob diversas óticas.