Planejamento das necessidades de capacidade (CRP)

O CRP calcula a capacidade demandada por cada centro de trabalho, de forma que se cumpram os recebimentos programados e o planejamento das ordens liberadas do MRP (Krajewski & Ritzman, 1999; Elsayed & Boucher, 1995, Vollman et al., 1997).

O CRP diferencia-se do RCCP em quatro aspectos essenciais: (i) o CRP considera as datas estabelecidas pelo MRP, que por sua vez consideram o tamanho do lote e o lead time das ordens já liberadas e das planejadas; (ii) o CRP considera o inventário de todos os itens, pois a capacidade demandada é calculada a partir das necessidades líquidas do MRP, cujo inventário já foi descontado; (iii) o CRP considera o estoque em processo, pois considera a capacidade demandada para completar os pedidos já liberados, ou seja, que já estão em processo; e (iv) o CRP considera a demanda de itens de reposição (devido a geração de refugos, por exemplo). Pelos

aspectos acima, o CRP é mais preciso na verificação da capacidade, se comparado com as técnicas de RCCP. A desvantagem é que o CRP requer mais dados, maior esforço computacional e resulta em um maior custo operacional (Vollman et al., 1997; Wortman et al., 1996).

O CRP consiste no cálculo da capacidade demandada por cada centro de trabalho k em cada período t (Cn ) que deve ser comparada com a capacidade kt disponível do centro de trabalho k no período t (C ). A comparação pode ser _kt apresentada no formato de tabela (como exemplificado na Tabela 3) ou gráfico (como exemplificado na Figura 3) (Elsayed & Boucher, 1995; Vollman et al., 1997; Krajewski & Ritzman, 1999).

Tabela 3– Comparação da capacidade disponível × demandada em um centro de trabalho.

Centro de trabalho: k Períodos 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Capacidade disponível (C ) kt Capacidade demandada (Cn_kt) Saldo (C_kt-Cn_kt) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Períodos Capacidade

Figura 3- Comparação da capacidade disponível × demandada em um centro de trabalho.

Para o cálculo da capacidade demandada Cn são necessárias as seguintes kt informações (Elsayed & Boucher, 1995; Vollman et al., 1997; Krajewski & Ritzman, 1999): - i LT t i

N_,− : a quantidade do item i a ser entregue no período t. Ck

- mik = 1, 2, ..., m-2, m-1, m.: a sequência de operações do item i (sendo m a última operação) a serem realizadas em seus respectivos centros de trabalho k = 1, 2, ..., K”, K’, K.

-

ik im

t : o tempo utilizado pelo lote de produção do item i no centro de trabalho da operação m . É obtido por: ik

ik i ik ik im it LT im im ts N tp t = + ,− × (18) onde ik im

ts é o tempo de setup do lote de produção do item i no centro de trabalho da operação m_ik, e

ik im

tp é o tempo de processamento unitário do item i no centro de trabalho da operação m . ik

- Ckt= capacidade do centro de trabalho k no período t.

O procedimento de cálculo do CRP é implementado nos três passos principais, descritos a seguir:

Passo 1: começam-se os cálculos para última operação m_ik= m do item i, a ser realizada em seu respectivo centro de trabalho k = K e finalizada no período t. Calcula- se f_Kt =C_Kt −t_im:

- se f > 0, então _Kt t é alocado em im Cn , e passa-se para o passo 2. Kt - se fKt ≤0, então C é alocado em Kt Cn , e passa-se para o passo 1.1. Kt Passo 1.1: calcula-se fK,t−1=CK,t−1+ fKt:

- se f_K,t−1>0, então f_Kt é alocado em Cn_k,t−1, e passa-se para o passo 2. - se fK,t−1 ≤0, então CK,t−1é alocado em CnK,t−1, e passa-se para o passo 1.2.

Passo 1.2: calcula-se fK,t−2 =CK,t−2 + fK,t−1:

- se fK,t−2 ≤0, então CK,t−2é alocado em CnK,t−2, e passa-se para o passo 1.3.

Passo 1.3: calcula-se fK,t−3 =CK,t−3+ fK,t−2.

Este processo deve ser repetido até encontrar-se um f_K,t−s >0, quando, então, passa-se para o passo 2.

Passo 2: Calcula-se f_K,t′ _−s = f_K,t−s −tf_{m, m−1}, onde tf_{m, m−1} é o tempo de folga entre o processamento da operação m e m-1 (tempos gastos em transporte, inspeção, fila, etc.):

- se f_K,t′ >0, então −_s fK,t−t′ = fK,t′ −s e t′=s, e passa-se para o passo 3.

- se f_K,t′ _−s ≤0, então f_K,t−_t′ =C_K′_,t−_t′ + f_K,t′ −_s e t′ s= +1, e passa-se para o passo 3. Passo 3: Procede-se com os cálculos para a alocação de capacidade demandada para a operação m_ik= m-1 do item i em seu respectivo centro de trabalhok= K′. Para tanto, calcula-se fK′,t−t′ = fK,t−t′ −ti,m₋₁:

- se fK′,t−t′>0, então ti,m−1 é alocado em CnK′,t−t′.

-se fK′ t,t−′ ≤0, então fK,t−t′ é alocado em CnK′,t−t′, e passa-se para o passo 3.1.

Passo 3.1: calcula-se fK′,_t−_t′−1=CK′,_t−_t′−1+ fK′,_t−_t′

- se f_K′ t_,t−′−₁>0, então fK′,t−t′ é alocado em CnK′ t,t−′−1.

- se fK′ t,t−′−₁ ≤0, então CK′ t,t−′−1é alocado em CnK′ t,t−′−1, e passa-se para o passo

3.2.

Passo 3.2: calcula-se fK′,t−t′−2 =CK′,t−t′−2 + fK′,t−t′−1.

Os cálculos prosseguem até encontrar-se um valor de f_K′_,t−_t′−_s′ >0, como feito no passo 1. Obtido este valor, aloca-se a capacidade requerida pela operação m = m-2 _ik em seu respectivo centro de trabalho k =K′′. Este procedimento é repetido até se chegar na primeira operação.

O procedimento acima é repetido para os planejamentos de liberação de ordens e ordens já liberadas (planejamento de recebimento) de todos os itens i. Para as ordens já liberadas, o procedimento de cálculo é o mesmo, só que ao invés de seguir-se até a primeira operação do item, calcula-se apenas até a operação em que a ordem se encontra no momento. Se, ao final dos cálculos, a capacidade demandada for maior do que a capacidade disponível, deve-se ajustar o planejamento da produção. Ajustes possíveis incluem utilização de horas extras, subcontratação, terciarização de parte da produção, etc.

O resultado obtido pelo CRP pode não corresponder a realidade devido ao grau de agregação das informações ainda presente (Wortman et al., 1996). O CRP ignora o problema da existência de dois ou mais pedidos a serem processados num centro de trabalho, no mesmo instante. Este situação é conhecida como problema do seqüenciamento das operações (Souza & Pires, 1999).

O problema do seqüenciamento, não considerado no CRP, pode ser visualizado na Figura 4, onde se tem a seqüência de 2 itens a serem entregues no final do quinto período. Para garantir a entrega do item 1 no período determinado, deve-se processá-lo no centro de trabalho X no início do período 4. Entretanto, neste momento o centro de trabalho X está ocupado com o processamento do item 2. Quando as capacidades demandadas pelo centro de trabalho X no período 4 são somadas no CRP, verifica-se que seu valor é menor que a capacidade disponível. Conclui-se, assim, que não haverá problemas de capacidade no centro de trabalho X, o que não é verdade. O atraso do processamento do item 1 no centro de trabalho X repercutirá sobre todos os centros de trabalho subseqüentes, gerando atraso na data de entrega do item (Souza & Pires, 1999; Wortman et al., 1996) e invalidando os resultados do CRP para os centros de trabalho seguintes, onde a configuração da capacidade demandada mudará.

Item 1 Item 2 3 4 5 Períodos Y X U H W X Q Z

Para contornar o problema do seqüenciamento, pode-se considerar um tempo de folga entre as operações grande o suficiente para absorver possíveis atrasos no início do tempo de processamento. Este tempo de folga representa o tempo de espera de um lote para sua produção e varia conforme o mix de produção. Portanto, um tempo de folga fixo não retrata a realidade. Se esse tempo for maior que o necessário, haverá aumento do lead time, do estoque em processo e do tempo de entrega dos pedidos para os clientes, que são acontecimentos indesejáveis para as empresas; se for menor, haverá atraso na data de entrega do produto e, conseqüentemente, perda da confiabilidade junto aos clientes (Wiendahl, 1995).

Através da programação da produção este problema é resolvido, dado que a seqüência das ordens de fabricação em cada centro de trabalho são consideradas.