Metodologia da pesquisa realizada neste capítulo

Com o intuito de atender aos objetivos de pesquisa propostos para este capítulo, foram feitas simulações, no software Maple 13, utilizando o mesmo modelo apresentado na seção 3.3. Para que esse modelo representasse uma linha de produção desbalanceada, o nível de utilização das máquinas foi ajustado por meio da alteração do tempo de processamento dessa máquina, sendo a máquina gargalo, o recurso com o maior tempo de processamento. É importante relembrar que neste trabalho, a utilização é modelada por meio da equação 3.9.

Para avaliar o efeito das diferentes políticas adotadas nas simulações, foi considerado como cenário inicial, um flow shop com cinco máquinas, com diferentes níveis de utilização, onde todas as máquinas obedecem à seguinte política: o tamanho do lote de transferência (k) é sempre igual ao tamanho do lote de produção (TL). Isto é, todas as máquinas da linha produzem uma determinada quantidade de peças (TL) entre a realização de um setup e outro. Somente após o término do processamento das TL peças, esse mesmo conjunto de peças é transportado, ao mesmo tempo, para a próxima máquina. Esse cenário, aqui denominado de ‘‘cenário inicial’’está representado na Figura 4.1 a seguir. Na prática, este cenário representa uma situação onde não foram aplicados programas de melhoria no intuito de reduzir o tempo de fila do sistema produtivo (e, portanto o lead time), por meio da redução do lote de transferência. Nessa situação, o que se observa é que as peças do lote de processamento tenham que esperar a finalização do mesmo para seguirem juntas para a próxima máquina. Desse raciocínio surge a política denomida de k=TL.

FIGURA 4.1 - Mecanismo de funcionamento no cenário inicial. Destaque para o recurso gargalo (máquina 3).

Para se reduzir o lead time nesse cenário inicial descrito, uma opção seria a redução do tamanho do lote de produção em toda a linha. Conforme já conhecido pela literatura (KARMARKAR et al. 1985; HOPP; SPEARMAN, 2008; SURI, 2010; GODINHO FILHO, UZSOY, 2009, 2010, 2011, 2012) e discutido no Capítulo 3, para uma linha balanceada, a redução do tamanho do lote de produção (até o ponto ótimo da curva TL x LT) proporcionou reduções significativas no lead time. Assim, o que as simulações apresentadas visam, primeiramente, é quantificar esse efeito para uma linha desbalanceada. No entanto, reduzir o tamanho do lote de produção e de transferência em toda a linha pode não ser uma alternativa viável para determinados ambientes, devido a restrições técnicas/operacionais, a altos tempos de setup ou a inviabilidade financeira requerida por grandes modificações, em alguns casos.

Para essas situações, é importante que os gerentes de produção conheçam alternativas que, não representam o cenário ótimo ou ideal, mas que permitam uma melhoria no lead time. Considerando esse contexto, os cenários testados visam analisar algumas alternativas que atendam a esse objetivo. Por essa razão, a questão do one-piece-flow (SHINGO, 1986; MONDEN, 1993) não foi considerada nas simulações, pois a mesma represanta uma situação ideal, nem sempre atingível.

A seguir são apresentados os cenários utilizados neste capítulo:

 Cenário 1: reduzindo o lote de transferência em toda a linha de produção Esse cenário visa representar uma linha de produção onde algum esforço é realizado para a redução do lead time, por meio da redução do lote de transferência. Então, as simulações neste cenário consideram situações onde uma linha de produção desbalanceada opera com um determinado tamanho de lote de produção (TL), porém, utiliza um tamanho de lote de transferência (k) menor do tamanho do lote de produção (TL). Conforme discutido no Capítulo 3, é esperado que um tamanho de lote de transferência menor que o tamanho do lote de produção proporcione uma redução no lead time. Assim, o intuito desse cenário é quantificar essa melhoria e entender o seu comportamento para tamanhos de lotes de produção grandes, médios e pequenos, considerando o desbalanceamento da linha.

 Cenário 2: reduzindo o lote de produção na máquina gargalo

Aqui além da melhoria realizada no cenário anterior, ainda se aplica a redução do tamanho do lote de produção (TL) no gargalo. Esse cenário representa uma

situação prática onde o lote de transferência de um flow shop já foi reduzido, mas a redução do tamanho do lote de produção de todas as máquinas não é possível. Assim, investiga-se aqui se a redução do tamanho do lote de produção apenas na máquina gargalo pode trazer um benefício considerável ao desempenho da linha. Nas simulações realizadas nesse cenário, o tamanho do lote de produção no gargalo está sempre atrelado ao tamanho do lote de transferência da linha. Assim, se a linha toda já opera com um lote de transferência de 100 peças, por exemplo, o lote de produção no gargalo será também de 100 peças.

 Cenário 3: reduzindo o lote de produção em duas máquinas da linha

Pretende investigar a situação onde existe a possibilidade de reduzir o tamanho do lote de produção em mais de uma máquina. Assim, as simulações visam analisar se há um ganho considerável no desempenho ao se adicionar esta melhoria (i.e. a redução do tamanho do lote de produção em mais uma máquina). Investiga-se também se há diferença entre realizar esta melhoria antes ou depois da máquina gargalo. Caso haja diferença, qual traz mais benefícios ao lead time? Se o esforço para realizar a melhoria for o mesmo, é coerente aplicá-lo à configuração que trará maiores benefícios ao lead time.

 Cenário 4: redução do tempo de setup na máquina gargalo

Seguindo o mesmo raciocínio no cenário anterior, aqui pretende utilizar as mesmas melhorias já realizadas no cenário 2, acrescida de uma redução no tempo de setup da máquina gargalo. De uma forma geral, a redução do tamanho do lote de produção associada à redução do tempo de setup em uma máquina permite ganhos de desempenho na linha (SHINGO, 1986; SEKINE, 1992; MONDEN, 1993; LIKER, 2005). Mas, o que se prentende analisar, especificamente, é se a redução do setup aliada à redução do tamanho do lote de produção apenas na máquina gargalo proporciona ganhos expressivos em relação ao lead time.

 Cenário 5: testando a configuração proposta pela TOC

O objetivo desse cenário é verificar o efeito no lead time da configuração proposta por Goldratt (1990, pág. 53), ou seja, operar com grandes lotes de produção no gargalo e com pequenos lotes de transferência em toda a linha. Diferentemente dos cenários anteriores, aqui o tamanho do lote de produção no gargalo não está atrelado ao tamanho do lote de trnasferência da linha. As simulações consideram sempre um lote de transferência pequeno para a linha (30

peças) e diferentes tamanhos de lote de produção no gargalo. Ainda são analisados os efeitos da redução do tempo de setup (no gargalo) nessa configuração.

Os resultados obtidos com as simulações nesses cenáriossão apresentados a seguir.