Os Sistemas de Programação da Produção e um sistema de classificação para tais sistemas

Como já visto anteriormente, a programação da produção tem como objetivo ordenar as ordens de produção das máquinas, determinando datas de início e fim das operações. Para apoiar esta tarefa, foram desenvolvidos

os chamados sistemas de programação com capacidade infinita. Existe uma grande infinidade destes sistemas (seria impossível mencionar todos os existentes). Com a finalidade de embasar uma escolha voltada a aspectos estratégicos de tais sistemas será apresentada nesta seção uma classificação para tais sistemas, proposta por CORREA et al (2001). Esta classificação foi ampliada através da inclusão de mais dois critérios, os quais se acredita também serem de grande importância. A partir desta classificação relaciona-se a programação da produção aos PEGEMs, fornecendo um aspecto estratégico a esta função.

A classificação de sistemas de programação da produção com capacidade finita também proposta por aquele autor se baseiam em três critérios:

§ Método utilizado na solução do problema: dentro deste critério há

cinco categorias: a) sistemas baseados em regras de liberação (SPT, EDD, etc.); b) sistemas matemáticos otimizantes (usam modelos matemáticos conseguindo encontrar o melhor resultado possível, porém com grande dificuldade de aplicação prática); c) sistemas matemáticos heurísticos (usam modelos matemáticos que garantem soluções “boas” e mais viáveis); d) sistemas especialistas puros (transformam o conhecimento em uma série de regras de decisão para se chegar a uma solução); e) sistemas apoiados em redes neurais (simulam o processo de aprendizado da mente humana).

§ Grau de interação com o usuário : dentro deste critério há duas

categorias: a) sistemas abertos (há necessidade de interação com o usuário, o qual conhece as regras inerentes ao sistema e é o responsável pela tomada de decisões); b) sistemas fechados (a responsabilidade da decisão é do próprio sistema, restando ao usuário somente a definição de alguns pequenos critérios).

§ Abrangência das decisões no âmbito do controle da produção:

dentro deste critério há quatro categorias: a) sistemas de apoio ao programa mestre de produção (determinam as quantidades e itens dos produtos finais a serem produzidos); b) sistemas de apoio à programação da produção (definem as seqüências das ordens a serem produzidas nos recursos produtivos); c) sistemas que executam a gestão dos materiais integrada à capacidade produtiva (gerenciam os estoques de matérias primas); esta categoria está relacionada aos sistemas de estoque controlados proposto por BURBIDGE (1988); d) sistemas que executam o monitoramento da realização do plano de produção.

A estes três critérios propostos por CORREA et al (2001) GODINHO (2004) sugeriu a inclusão de mais dois critérios de classificação dos sistemas de programação com capacidade finita: “acreditamos que estes critérios também são de grande importância para o estabelecimento de uma relação clara entre os sistemas de programação da produção e os PEGEMs.” Estes critérios já são usualmente utilizados para classificar

problemas dentro da literatura de programação da produção. Estes critérios são apresentados a seguir:

O primeiro critério é a função objeto do sistema, ou seja, aquilo que se deseja minimizar ou maximizar. Dentro deste critério GODINHO (2004) propôs seis categorias (as mais comumente encontradas na literatura):

a) Sistemas que buscam exclusivamente a minimização do tempo médio

de fluxo: estes sistemas buscam a minimização do tempo médio que as tarefas permanecem nas máquinas, levando a uma minimização do tempo médio também dos estoques médios em processo; a regra SPT (SMITH, 1956) é um exemplo destes sistemas.

b) Sistemas que buscam exclusivamente a minimização do tempo

máximo de atraso: estes sistemas buscam minimizar o maior tempo de atraso das tarefas; a regra EDD (JACKSON, 1955) é um exemplo de tal sistema.

c) Sistemas que buscam exclusivamente a minimização do número de

tarefas em atraso: o algoritmo de MOORE (1968) é um exemplo desta categoria.

d) Sistemas que buscam a minimização do makespan: estes sistemas

buscam a minimização da duração total da programação (makespan); o conhecido algoritmo de Johnson (JOHNSON, 1954) é um exemplo dentro desta categoria.

e) Sistemas mono critério restritos: estes sistemas buscam minimizar

uma das quatro funções objetiva citada acima, porém sujeitas a determinada restrição: o algoritmo de SIDNEY (1973) é um exemplo dentro desta categoria (este algoritmo busca a minimização do número de tarefas em atraso, sujeitas a condição de que existam algumas tarefas que não podem atrasar de maneira nenhuma).

f) Sistemas multi critérios: estes sistemas buscam minimizar ao mesmo

tempo duas ou mais funções objetivas; o algoritmo busca a minimização do tempo médio de fluxo e do número de tarefas com atraso.

O segundo critério é o tipo de padrão de fluxo entre as máquinas que o sistema de programação se propõem a resolver. Dentro deste critério há cinco categorias:

a) Sistemas direcionados a resolução de problemas de máquina única:

estes sistemas são direcionados a resolução de problemas de programação em ambientes com somente uma máquina ou em sistemas de produção que se comportam como uma única máquina. Os métodos SPT e EDD são exemplos de métodos direcionados à máquina única.

b) Sistemas direcionados a resolução de problemas em máquinas

paralelas: destina-se a resolver problemas em ambientes com máquinas em paralelo. A heurística LPT é um exemplo dentro desta

categoria. Uma observação válida dentro desta categoria é que os métodos são diferentes conforme se trabalha com duas, três ou mais máquinas paralelas, bem como se estas máquinas são paralelas idênticas (iguais), proporcionais (têm produtividades proporcionais) ou não relacionadas (não existe uma proporcionalidade entre a produtividade das máquinas).

c) Sistemas direcionados a resolução de problemas em um ambiente

flow-shop: estes sistemas são direcionados a resolver problemas de

programação em um ambiente flow-shop, o qual, de acordo com DAVIS et al (2001) é caracterizado pela disposição das máquinas de acordo com as etapas progressivas pelo qual o produto é feito. Este tipo de layout é denominado também layout por produto. O algoritmo de IGNALL & SCHRAGE (1965) é um exemplo dentro desta categoria.

d) Sistemas direcionados a resolução de problemas em um ambiente

flow-shop permutacional: os sistemas dentro desta categoria são

destinados a resolver problemas de programação na qual a seqüência das tarefas é a mesma em todas as máquinas (flow-shop permutacional). O algoritmo de Johnson é um exemplo dentro desta categoria.

e) Sistemas direcionados a resolução de problemas em um ambiente

job-shop: estes sistemas são direcionados a resolver problemas de

acordo com DAVIS et al (2001) caracterizado pela disposição dos equipamentos em seções, para as quais são direcionados os produtos de acordo com seus roteiros. Existem muitas formulações baseadas em programação lineares inteiras destinadas à resolução de problemas em ambientes job-shop.

3.6 O relacionamento entre os PEGEMs e aspectos importantes do