Simulação do processo de produção: Um estudo de caso na Indústria Têxtil

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MILENA MUELLER PEREIRA BENEVIDES

SIMULAÇÃO DO PROCESSO DE PRODUÇÃO: UM ESTUDO DE CASO NA INDÚSTRIA TÊXTIL

Joinville 2020

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SIMULAÇÃO DO PROCESSO DE PRODUÇÃO: UM ESTUDO DE CASO NA INDÚSTRIA TÊXTIL

Trabalho apresentado como requisito para obtenção do título de bacharel no Curso de Graduação em Engenharia de Transportes e Logística do Centro Tecnológico de Joinville da Universidade Federal de Santa Catarina. Orientadora: Dra. Christiane Wenck Nogueira Fernandes

Joinville 2020

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INDÚSTRIA TÊXTIL

Este Trabalho de Conclusão de Curso foi julgado adequado para obtenção do título de bacharel em Engenharia de Transportes e Logística, na Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico de Joinville.

Joinville (SC), 03 de dezembro de 2020.

Banca Examinadora:

________________________

Prof. Dra. Christiane Wenck Nogueira Fernandes Orientadora

Presidente

________________________ Dra. Silvia Lopes de Sena Taglialenha

Membro(a)

Universidade Federal de Santa Catarina

________________________

Prof. Dra. Eng. Vanina Macowski Durski Silva Membro(a)

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Gostaria de agradecer a Deus, pelo dom a vida e pelas oportunidades que tenho tido até hoje.

Aos meus pais, Mauro Pereira Benevides e Marilúcia Mueller Pereira Benevides, sem a dedicação, empenho, amor e suporte de vocês, eu não teria conseguido chegar ao final dessa caminhada.

A minha irmã, Maitê Mueller Pereira Benevides, por sempre ser meu ombro amigo, minha conselheira, por me ajudar quando eu mais precisei.

Ao meu noivo, Felipe Eduardo Berkenbrock, por estar presente comigo esse tempo todo da graduação ao meu lado, aguentando minhas lágrimas, meus sorrisos e me motivando a seguir em frente e por ter me proporcionado o melhor presente que possa existir, meu filho .

A minha família, por estarem ao meu lado me incentivando, a cada passo que eu dei. A minha orientadora, Prof. Dra Christiane Wenck Nogueira Fernandes, por toda a dedicação e empenho no desenvolvimento deste trabalho, me auxiliando sempre que necessário.

A todos meus colegas que eu fiz ao longo da graduação, muito obrigada pelos grupos de estudos que nos ajudaram tanto a chegar até aqui.

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qualidade e o mais breve possível. No setor têxtil de cama, mesa e banho, não seria diferente. Os clientes fazem os pedidos, muitas vezes, de produtos personalizados feitos a partir do tecido cru e seu lead-time, desde a produção até a confecção e expedição do produto podem ser o motivo da preferência dos clientes por uma empresa. Como o mercado do setor têxtil está se tornando cada vez mais competitivo, devido o crescimento de 744 bilhões de dólares em 2012, e com previsão de 851 bilhões de dólares para 2020. Dessa forma, o presente trabalho teve como proposta mapeamento e simulação do processo de produção de um produto personalizado de uma empresa do setor têxtil, utilizando o software Arena® Simulation. Foram realizadas quatro análises de cenários. Inicialmente, foi analisado o cenário atual da empresa. Em seguida, outros três cenários buscaram propostas de melhorias nos tempos e nos processos de produção.

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as soon as possible. In the textile sector of bed, table and bath, it would be no different. Customers often place orders for personalized products made from raw fabric and their lead-time, from production to making and shipping the product, can be the reason for customers' preference for a company. As the market for the textile sector is becoming increasingly competitive, due to the growth of 744 billion dollars in 2012, and with an estimated 851 billion dollars for 2020. Thus, the present work had as a proposal mapping and simulation of the process of producing a customized product from a company in the textile sector, using Arena® Simulation software. Four scenario analyzes were carried out. Initially, the company's current scenario was analyzed. Then, three other scenarios sought proposals for improvements in production times and processes.

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Figura 2 – Fluxograma do processo têxtil ... 24

Figura 3 - Fases da simulação ... 27

Figura 4 – Classificação dos Sistemas ... 29

Figura 5 – Modelo Básico no Arena ... 33

Figura 6 – Módulo Process ... 34

Figura 7 – Máquinas do beneficiamento têxtil ... 36

Figura 8 – Maquinários da confecção da peça ... 37

Figura 9 – Processo têxtil a ser estudado ... 40

Figura 10 - Mapeamento da etapa 1 - “Estamparia” ... 41

Figura 11 - Mapeamento da etapa 2 – “Tumbler” ... 41

Figura 12 - Mapeamento da etapa 3 – “Rama” ... 41

Figura 13 - Mapeamento da etapa 4 – “Confecção” ... 41

Figura 14 - Mapeamento da etapa 5 –“Industrial” ... 42

Figura 15 – Mapeamento da etapa 6 – “Automatex” ... 42

Figura 16 - Mapeamento da etapa 7 – “Embalagem” ... 42

Figura 17 – Mapeamento da etapa 8 – “Coletor” ... 42

Figura 18 – Input Analyzer da Estamparia ... 46

Figura 19 – Input Analyzer do Tumbler ... 46

Figura 20 – Input Analyzer da Rama ... 47

Figura 21 – Input Analyzer da Industrial ... 47

Figura 22 – Input Analyzer da Automatex ... 48

Figura 23 – Input Analyzer da Embalagem... 48

Figura 24 – Criação do módulo “Estamparia” ... 51

Figura 25 – Criação do módulo “Tumbler”... 52

Figura 26 – Criação do módulo “Depósito Estamparia” ... 52

Figura 27 – Criação do módulo “Rama” ... 53

Figura 28 – Processo 1 no Arena ... 53

Figura 29 – Criação do módulo “Depósito Confecção”... 54

Figura 30 – Criação do módulo “Industrial” ... 54

Figura 31 – Criação do módulo “Automatex” ... 55

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Tabela 2 – Produção efetiva médio do ano de 2019 ... 38

Tabela 3 – Distribuições de Probabilidade ... 50

Tabela 4 – Cálculo do intervalo de confiança e número de replicações ... 58

Tabela 5 - Resultados da Simulação do Cenário Base ... 58

Tabela 6 - Resultado de Tempos da Simulação do Cenário Base ... 59

Tabela 7 – Resultados da Simulação do Cenário 1 ... 60

Tabela 8 - Resultado de Tempos da Simulação do Cenário 2 ... 60

Tabela 11 – Resultado de Tempos da Simulação do Cenário 3 ... 63

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Gráfico 2 – Porcentagem de produção efetiva e ociosa da “Estamparia” ... 44

Gráfico 3 – Porcentagem de produção efetiva e ociosa do “Tumbler” ... 44

Gráfico 4 – Porcentagem de produção efetiva e ociosa da “Rama” ... 44

Gráfico 5 – Porcentagem de produção efetiva e ociosa da “Industrial” ... 45

Gráfico 6 – Porcentagem de produção efetiva e ociosa da “Automatex” ... 45

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1.1. OBJETIVOS ... 15 1.1.1. Objetivo Geral ... 15 1.1.2. Objetivos Específicos ... 15 1.2. JUSTIFICATIVA ... 15 1.3. METODOLOGIA ... 16 1.4. ESTRUTURA DO TRABALHO... 17 2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ... 19 2.1. INDÚSTRIA TÊXTIL ... 19 2.1.1. Histórico e Evolução ... 19

2.1.2. Divisão da Indústria Têxtil... 23

2.1.3. Cenário do Mercado Têxtil Brasileiro ... 24

2.2. SIMULAÇÃO ... 25

2.2.1. Classificação dos Sistemas... 28

2.2.2. Aplicações de Simulação ... 30 2.2.3. Softwares de Simulação ... 31 2.3. SOFTWARE ARENA ... 32 3. CENÁRIO DE ESTUDO ... 36 3.1. ESTUDO DE CASO ... 36 4. DESENVOLVIMENTO DO MODELO ... 39

4.1. MAPEAMENTO DOS PROCESSOS ... 39

4.2. COLETA E TRATAMENTO DOS DADOS ... 43

4.3. DESENVOLVIMENTO DO MODELO NO ARENA ... 51

4.3.1. Processo 1 – Beneficiamento Têxtil ... 51

4.3.2. Processo 2 – Confecção da Peça ... 53

5. ANÁLISE DOS RESULTADOS ... 57

5.1. NÚMERO DE REPLICAÇÕES ... 57

5.2. CENÁRIO BASE ... 58

5.3. CENÁRIOS PROPOSTOS PELO ESTUDO ... 59

5.3.1. Cenário 1... 59

5.3.2. Cenário 2... 60

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REFERÊNCIAS ... 67 ANEXO A ... 71

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1. INTRODUÇÃO

Segundo a Associação Brasileira da Indústria Têxtil (Abit), a indústria têxtil no Brasil tem uma importância comprovada por números. Dados apontam que o setor retrata 16,7% dos empregos em âmbito nacional e ainda potencializa as oportunidades de empregabilidade, além de mais de 500 anos de história. Apesar de muito antiga a indústria têxtil brasileira cada dia surge com novas tendências, apresenta maneiras de otimizar a produção, fortalece os resultados, assim, passando constantemente por transformações (FEBRATEX, 2019).

O estado de Santa Catarina tem um pólo notável da indústria têxtil no cenário nacional e internacional. Esse sucesso se deu devido à fatores históricos que favoreceram o desenvolvimento econômico e social, tornando-o um espaço fértil para seu crescimento. No ano de 2017, estimou-se que 36,8% de toda a produção nacional de artigos têxteis pertenciam à região e nesse mesmo ano contabilizou-se um faturamento do setor de 45 bilhões de dólares. De forma geral, Santa Catarina não é vista apenas como um estado de produção, mas também é uma referência internacional de qualidade e boa produtividade. O estado contém todo ou grande parte do processo produtivo bem próximo (os fornecedores de matéria prima localizam-se bem próximos, além de possuírem uma boa rede de distribuição deixando todo o processo mais direto e eficiente), além disso Santa Catarina também tem uma área de formação de especialização têxtil. (FEBRATEX, 2020).

De acordo com a Febratex (2019), no setor têxtil existem prioridades a serem vistas para que o setor seja ainda mais competitivo. O ramo deve explorar as plataformas digitais (os clientes estão tendo preferência por empresas que trabalham com e-commerce), ter transparência (expor dados ligados ao custo-benefício e responsabilidade social), dar preferência às causas ambientais e sociais, estabelecer relações comerciais, ter cautela nos investimentos, ter agilidade nos prazos, renovar as marcas e investir em just in time (produção sob demanda).

O foco de estudo deste trabalho é o desenvolvimento de um modelo de simulação do processo de produção de um produto personalizado, aplicando-se em uma indústria localizada no estado de Santa Catarina cujo foco são os produtos de cama, mesa e banho. No caso em questão, o cliente pode fazer o pedido de uma toalha de banho, toalha de rosto, toalha de mesa,

pano de copa, jogo de cama, roupão, e pode escolher o tipo de tecido do produto e tamanho da peça a ser confeccionada. Esse pedido personalizado é chamado de pedido especial por ser diferente do que seria o padrão de fabricação.

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A busca pelo exclusivo e personalizado se tornou tão intensa atualmente que a fabricação é em série e em larga escala. O consumidor imagina o próprio produto e assim acaba ganhando a desejada exclusividade. Devido à esta alteração, o tempo de produção é diferente do habitual, ou seja, linha de produção padronizada.

Dada a diferença desse tempo de produção, apresenta-se neste trabalho uma análise mais aprofundada do tempo de fabricação dos pedidos especiais, visando obter uma resposta mais adequada e aplicada a um caso específico analisando o tempo de fabricação do produto personalizado, verificando os processos e simulando a formação de filas com o auxilio do software Arena.

1.1. OBJETIVOS

1.1.1. Objetivo Geral

Este trabalho tem como objetivo geral realizar a simulação do processo de produção de um produto personalizado em uma empresa do setor têxtil localizada na cidade de Joinville em Santa Catarina.

1.1.2. Objetivos Específicos

 Identificar e tratar os dados referentes aos processos;  Desenvolver um modelo de simulação no software Arena;  Analisar o cenário utilizado atualmente;

 Propor novos cenários com fundamentação teórica e prática;  Simular os cenários propostos;

 Analisar os cenários obtidos a fim de apontar caminhos a serem seguidos e qual seria o mais adequado.

1.2. JUSTIFICATIVA

No cenário empresarial, por muitas vezes a complexidade presente nos processos impossibilita análises acuradas apenas por meio de estudos de dados e indicadores. Com base no objetivo da análise, a modelagem de sistemas e a simulação se tornam uma ferramenta de

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grande utilidade. Conforme Prado (2014), estudos de modelagem de sistemas podem abranger modificações de layout, ampliação de fábricas, troca de equipamentos, reengenharia, automatização, dimensionamento de uma nova fábrica, entre outros. Desse modo, dado um objetivo de produção ou de qualidade de atendimento, a análise vai procurar determinar a quantidade de atendentes ou equipamentos (podendo ser ferramentas, veículos, entre outros) e pessoas que devem ser colocadas em cada estação de trabalho, bem como o melhor layout e o melhor fluxo. Para determinar devidamente um sistema, deve-se ter uma atenção especial aos gargalos, isto é, pontos onde ocorrem filas.

As empresas devem considerar a melhoria contínua, pois o descuido com seus processos e serviços podem provocar inúmeros prejuízos que vão muito além da perda de venda de seus produtos, como por exemplo, a vinculação negativa à marca e a perda da fidelidade do cliente (CUNHA et al., 2013), para evitar custos operacionais excessivos e a manutenção de inventários com a finalidade de atender aos ped idos dos clientes com qualidade (ÁLVAREZ, 2010).

Esse trabalho justifica-se pela necessidade de uma análise mais aprofundada no processo de produção de um produto personalizado e a relação de serviço ofertado e esperado de uma empresa têxtil. É uma forma de analisar ociosidades operacionais e obter um ciclo de produção equilibrado e adequado.

1.3. METODOLOGIA

Este trabalho está baseado em dois métodos de pesquisa distintos: pesquisa bibliográfica e estudo de caso. O primeiro método conduz o formato teórico, baseado em estudos acadêmicos. E o segundo método, por meio de coleta dos dados quantitativos, ou seja, depende de medidas mensuráveis para facilitar o entendimento do cenário atual, possibilitando entender o processo para que exista a construção de propostas de melhoria do sistema.

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Figura 1- Etapas da Metodologia

Fonte: Autora (2020)

A primeira etapa compreende a definição do problema e dos objetivos que se pretende alcançar com o estudo. Já a segunda etapa, busca realizar uma pesquisa bibliográfica contendo os principais temas para o entendimento dos problemas abordados.

Em seguida na terceira etapa, propõe-se um modelo baseado na observação do sistema. Na quarta etapa, tem–se a coleta e tratamento de dados fornecidos pela empresa e também através de observações em campo.

Com os dados coletados, é possível fazer a validação do modelo. E após validado o modelo para o cenário real, propor cenários alternativos para a análise de propostas de melhorias. Por fim, apresentam-se os resultados obtidos comparando o cenário real com os cenários propostos.

1.4. ESTRUTURA DO TRABALHO

O presente trabalho está estruturado em seis capítulos. O primeiro introduz o tema, contextualizando a problemática, indicando os objetivos, justificativa e metodologia utilizada. O segundo aborda a fundamentação teórica dos assuntos pertinentes para o desenvolvimento do estudo. São abordados os conceitos sobre indústria têxtil, simulação e o software Arena a fim de melhorar o entendimento dos mesmos.

Já no terceiro capítulo é apresentado o estudo de caso, mostrando o modelo atual utilizado.

Análise dos Resultados Simulação dos cenários

Validação do Modelo Coleta e Tratamento de Dados

Elaboração do Modelo Pesquisa Bibliográfica Definição do Problema

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Em seguida, o quarto capítulo, é destinado ao desenvolvimento e mapeamento do modelo. No capítulo cinco é atribuído à análise dos resultados obtidos através da simulação dos cenários propostos. E para finalizar, no ultimo capítulo estão as considerações finais e as recomendações para trabalhos futuros.

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2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

O presente capítulo apresenta os conceitos relativos à indústria têxtil, à simulação e ao software Arena.

2.1. INDÚSTRIA TÊXTIL

2.1.1. Histórico e Evolução

Segundo a Feira Brasileira Para a Indústria Têxtil (FCEM, 2019) a história da industrialização têxtil tem muito a dizer sobre a evolução dos meios de produção e da economia de diversos países. Em seu inicio, dois pólos dominavam o mercado, Estados Unidos e Inglaterra. Ao longo do tempo, outros países também passaram a integrar esse contexto, devido ao acesso a equipamentos de produção têxtil.

A ilha de Grã-Bretanha foi uma das primeiras a se empenhar para comandar o segmento na indústria, pois no século XVIII, esse setor era condensado na região britânica devido justamente ao contexto da Revolução Industrial, sendo iniciado na Inglaterra. As leis inglesas eram decididas pelo monopólio das máquinas têxteis e nas demais especificações desses aparelhos, de modo que era proibida a exportação das ferramentas e por esse motivo, os demais países tinham acesso somente aos produtos, gerando assim valorização. Os equipamentos utilizados tinham uma melhor estrutura. Os britânicos, por meio da invenção de Edmundo Cartwright, conseguiram criar uma espécie de tear elétrico, que usava o vapor para executar a tecelagem de maneira mecânica. Dessa maneira, os fios eram produzidos mais rapidamente e com uma maior qualidade e resistência (FCEM, 2019).

No mesmo período, os americanos, que tinham acabado de conseguir a independência, se empenhavam para conquistar o espaço no mercado, procurando meios de melhorar suas máquinas de tear. Muitos dos responsáveis por desenvolver as novas técnicas de tecelagem eram imigrantes britânicos e que tiveram contato com os meios de fiação europeus. Eles recebiam incentivos e patrocínio do governo e dos demais interessados, mas construíram um equipamento rudimentar utilizando a força dos cavalos, fusos e tintas, o resultado era uma produção irregular e pouco lucrativa. Depois dessa primeira etapa, o setor têxtil foi revolucionado por dois personagens, Samuel Slater e Francis Cabot Lowell (FCEM, 2019).

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Segundo FCEM (2019) Samuel é conhecido por construir inúmeras fábricas de algodão que impulsionaram a indústria têxtil norte-americana. Já Francis, foi o responsável por revolucionar esse segmento. Como era comerciante, ao perceber o conflito industrial entre os Estados Unidos e a Inglaterra, deduziu a necessidade que os americanos elaborassem seu próprio meio de produção, evitando um declínio econômico. Em 1814, com a contribuição de alguns investidores, Slater e Lowell conseguiram abrir uma usina de produção energética funcional, permitindo a criação de uma maquina de tear muito mais eficiente e com um reforço nas rodas.

No Brasil, o processo de industrialização teve seu início na indústria têxtil. Suas raízes antecedem a chegada e a ocupação dos portugueses no país, os índios que habitavam exerciam atividades artesanais manipulando técnicas primitivas de entrelaçamento manual de fibras vegetais, fabricando telas grosseiras para várias finalidades at é mesmo para proteção corporal (ARTCOR, 2018).

No principio do período colonial brasileiro havia uma rentável cultura algodoeira no norte e nordeste do país, entretanto a industrialização não era de interesse dos portugueses que controlavam totalmente o mercado brasileiro. Então, em 1785 as manufaturas têxteis foram interrompidas pelo alvará da Rainha Maria I, em que proibia o desvio de mão de obra da agricultura e da exploração mineira, já que a riqueza da colônia vinha de produtos do solo e não de produtos artesanais ou industriais (COSTA, 2000).

Segundo Lopes Fujita e Jorente (2015) em 1808, com a transferência da corte portuguesa para o Rio de Janeiro, o alvará foi anulado e os portos foram abertos para o comércio entre países o que fez com que houvesse atração de muitos comerciantes e estabelecimentos, assim favorecendo a estrutura comercial brasileira. Mas o Tratado de cooperação e amizade assinado em 1810 entre Portugal e Inglaterra facilitou a importação de produtos ingleses com baixas taxas tarifárias, dificultando a competição dos produtos nacionais no mercado e enfraqueceu a industrialização brasileira nesse momento. Somente em 1844, devido a um grande déficit, foi inserida a tarifa Alvez Branco, que decretava cerca de três mil produtos importados passassem a pagar taxas de 20% a 60%, causando muita revolta entre os países e comerciantes importadores. No entanto, essa medida acabou favorecendo indiretamente o crescimento de novas atividades econômicas nacionais e a concorrência do mercado interno, incluindo a indústria têxtil.

Até o final do século XIX a indústria têxtil brasileira viria a se desenvolver. Com a suspensão das tarifas alfandegárias sobre a importação de maquinário favoreceu-se o estímulo

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para a criação de tecelagens e fiação de algodão. Alguns fatos importantes no desenvolvimento industrial do Brasil:

 Foram inauguradas diversas fábricas no nordeste nos anos de 1830 a 1884, sendo que a Bahia foi o primeiro e mais importante centro da indústria têxtil até 1860, dado que tinha uma grande população escrava, matéria prima em abundância e fontes hidráulicas de energia.

 Desde 1866 a região centro-sul (São Paulo, Minas Gerais e Rio de Janeiro) passou a concentrar as fábricas, principalmente no Rio de Janeiro, pois o crescimento demonstrava a importância econômica e política da região.

 A construção da estrada de ferro ligando Rio de Janeiro, São Paulo e Minas Gerais, contribuiu expressamente com o deslocamento das fábricas da Bahia para a região centro-sul.

 Em Porto Alegre, foi fundada em 1981 a Companhia e Fiação e Tecidos Porto Alegrense, que deu origem ao centro da capital gaúcha.

 Em 1982 foi fundada a Tecelagem Roeder, Karsten & Hadlich, pelo imigrante alemão Johann Karsten.

Outros fatores não econômicos também influenciaram a evolução da indústria têxtil, dentre eles: guerra civil americana, guerra do Paraguai e a abolição do trafico de escravos, situações que resultaram na maior disponibilidade de capitais, antes empregados nessa atividade. Desse modo, em 1864 estariam funcionando no Brasil 20 fábricas, com aproximadamente 15.000 fusos (é um instrumento que auxilia na fiação de tecidos, como a lã) e 385 teares. Em 1881, menos de 20 anos depois, o total passaria a ser de 44 fábricas e 60.000 fusos, produzindo 20 milhões de metros de tecido anualmente, assim criando cerca de 5.000 empregos. Nas décadas seguintes, houve uma aceleração do processo de industrialização e, antes da Primeira Guerra Mundial, haviam 200 fábricas que contratavam 78.000 pessoas (ARTCOR, 2018).

O século XX inicia com diversos avanços tecnológicos que influenciaram todo o mundo. Na primeira década do século, o Brasil passou de importador para exportador de algodão, já que as fábricas produziam mais que o mercado interno consumia. Neste período nota-se também a produção da lã, seda e raiom, porém em toda a história da indústria no país, a produção de algodão é predominante (SUZIGAN, 2000).

Com o inicio da Primeira Guerra Mundial em 1914, houve uma desaceleração no crescimento da indústria têxtil, algumas fábricas fecharam e grande parte teve que reduzir

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suas horas de trabalho. A guerra comprometeu as importações e exportações entre diversos países, pois afetou as rotas mercantes do Oceano Atlântico. Então, ao mesmo tempo em que as exportações sofreram um grande recesso, a indústria conseguiu se sustentar d evido à demanda do mercado interno que não podia consumir tecidos estrangeiros durante esse tempo.

Na década de 30 corresponderam o crescimento para o setor têxtil. A Segunda Guerra Mundial exigiu muito das indústrias dos países envolvidos, que acabaram por restringir o uso de matéria prima e dedicou-se à produção de itens militares. O Brasil levou proveito desta oportunidade aumentando sua exportação em 15 vezes e realizando -se neste período o segundo maior produtor têxtil mundial. Para Costa (2000, p.55) em 1945, quando as tropas de Hitler se renderam, as indústrias brasileiras produziam mais de um bilhão de metros de tecidos.

Segundo Lopes Fujita e Jorente (2015), por volta do final da década de 50 até o fim dos anos 60, o setor têxtil sofreu uma crise de acordo com um levantamento feito pela Comissão Econômica para a América Latina (Cepal) que foi motivada pela obsolescência técnica e problemas organizacionais. Além disso, o país todo passava por um hiato econômico após o grande crescimento industrial propiciado pela Segunda Guerra Mundial. A indústria têxtil investiu na estruturação do setor e promoveu investimentos em mão de obra qualificada.

Já ao longo da década de 70 houve a entrada de investidores estrangeiros que priorizavam a produção de fibras e filamentos artificiais e sintéticos para atender a demanda do setor de tecidos de tergal e lycra (TEIXEIRA, 2007).

A década de 80 conduziu o fim do ciclo de expansão econômica, o contexto brasileiro mostrava incertezas e dificuldades com a alta de desempregos, queda de renda, aumento de preços e paralisação da economia. O segmento têxtil estava frágil e com sua tecnologia atrasada comparando com Estados Unidos, Europa e Ásia.

Mas em 1990, o Brasil passava pela abertura geral da economia, apresentando efe itos positivos, tendo novos desafios para toda a indústria brasileira. Era necessário ter como referência não mais o mercado interno, mas sim o comércio global (TEIXEIRA, 2007).

Em 2011 o Brasil apresentava a 8º posição entre os maiores produtores têxteis e o 7ª lugar na produção de artigos confeccionados, mas sua atuação no mercado internacional é pequena, encontrando-se em 26º colocação na exportação dos produtos têxteis e em 48º em exportação de artigos confeccionados. A China é o país que mais exporta produtos têxteis e artigos confeccionados (AMORIM, 2011).

Em uma análise da trajetória da indústria têxtil brasileira, constata-se a existência do potencial de criação e inovação a ser explorado que requer investimento em tecnologia como

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fator de mudança tendo em vista que a sociedade brasileira demonstra uma diversidade cada vez mais segmentada em suas classes sociais. Além do mais, não deve desprezar marketing em megaeventos com âmbitos mundiais, colocando o Brasil como destaque no mundo criando um fator a mais de desenvolvimento a ser explorado para a abertura do mercado internacional. Considerando o sentido da criação na área têxtil brasileira pode-se voltar para modelos exclusivos com identidade nacional (LOPES FUJITA E JORENTE, 2015).

Na cidade de Joinville, a história da indústria têxtil iniciou-se no ano de 1880 e é vista até nos dias de hoje como referência no ramo, com tradição aliado à inovação apostando na qualidade, em tecnologia e práticas sustentáveis (PASSADO, 2019).

2.1.2. Divisão da Indústria Têxtil

São incluídas na indústria têxtil todas as atividades compreendidas entre a fabricação de fibras ou filamentos e o acabamento final de fios ou confecção de tecidos (planos e malhas). A maioria das empresas produz essencialmente tecido, sendo este o principal objetivo da indústria têxtil. Falando no contexto dessa indústria, a maior parte dos produtos é sujeita a um processo de acabamento, que inclui estamparia, tinturaria e outros.

Segundo Martins (2003) o setor têxtil apresenta diversos ramos de atividades, podendo consistir de um conjunto industrial desde beneficiamento de fibras (fibras naturais) ou a sua fabricação (fibras químicas) até a produção de seus diversos itens. A Indústria Têxtil é dividida nos seguintes ramos de atividade:

 Fibras Artificiais ou Químicas: a fabricação de fibras artificiais trata da obtenção das mesmas através de processos químicos. As fibras são mostradas ao mercado sob a forma de fios de filamentos contínuos ou de filamentos cortados.

 Fiação: a fiação transforma as fibras químicas, naturais ou sua mistura em fios.

 Tecelagem: a tecelagem é o ato de tecer através do entrelaçamento de fios de trama (transversais/horizontais) com fios de urdume (longitudinais/verticais) transformando-se em tecidos (tecidos planos).

 Malharia: na malharia os fios formam laçadas que se entrelaçam, dando origem ao tecido malha. A diferença entre um tecido plano e um tecido de malha esta na forma do entrelaçamento dos fios que compõem o tecido. São

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caracterizados pelo entrelaçar dos fios, sendo esses sempre no mesmo sentido, ou todos na trama (horizontal) ou todos no urdume (vertical) . O processo é realizado com o auxilio de agulhas.

 Acabamento: diversos processos constituem os ramos do acabamento de produtos têxteis entre eles estão o alvejamento, tinturaria, estamparia. Fornecendo a esses produtos a cor desejada, determinado aspecto, um toque específico e outras características que estejam de acordo com a necessidade do mercado a que se destinam.

 Confecção: o setor de confecções é definido como o conjunto de empresas que transformam pano, fabricado a partir de fibras naturais, artificiais ou sintéticas, em peças do vestuário pessoal (feminino masculino e infantil); doméstico (cama mesa e banho); decorativos (cortinas e toldos) ou de embalagens.

Na Figura 2 ilustra-se a divisão do processo têxtil já descrito acima. Figura 2 – Fluxograma do processo têxtil

2.1.3. Cenário do Mercado Têxtil Brasileiro

A Associação Brasileira da Indústria Têxtil e de Confecção – ABIT – une empresários de todos os elos da cadeia têxtil, desde as fibras naturais e químicas, passando

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pelas fiações, tecelagens, até as confecções. Retratam a força produtiva de 27,5 mil empresas instaladas em todo o território nacional, de todos os portes empregando mais de 1,5 milhões de trabalhadores gerando juntas um faturamento anual de US$51,58 bilhões, dados de 2017(ABIT, 2020).

Segundo a ABIT (2020) o setor Têxtil e de Confecção Brasileiro tem destaque no cenário mundial, não somente pelo profissionalismo, criatividade e tecnologia, mas ainda pelas dimensões do seu parque têxtil, é a quinta maior indústria têxtil do mundo e o maior de todo o Ocidente e retrata 5,7% do faturamento da indúst ria de transformação.

De acordo com FCEM (2019) grande parte dessa produção é voltada para o mercado interno, dado que o Brasil ainda ocupa somente a 23º posição no mercado mundial, representando 0,5% da produção total. Assim, os números são muito discrepantes, no mercado nacional absorve 97,5% do consumo da produção, quando 2,5% vão para as exportações.

Conforme VALOR (2019) o setor têxtil e de confecção espera um crescimento de 2,3% na produção em 2020. Para as importações, é projetado um crescimento de 4,1% no mesmo ano, podendo chegar a 1,49 milhões de toneladas. Já para as exportações estão projetadas em 191 mil toneladas em 2020, com o crescimento de 2,5%.

A partir desta contextualização histórica da indústria têxtil, na sequência será explorado o tema de simulação, pois a mesma será utilizada como ferramenta para a análise no estudo de caso proposto neste trabalho.

2.2. SIMULAÇÃO

Segundo Freitas Filho (2008) a simulação é o processo de modelar computacionalmente um sistema real e conduzir experimentos com este modelo, com o propósito de entender seu comportamento e avaliar as estratégias para a utilização.

Já para Taha (2008), simulação trata de uma imitação computadorizada do comportamento aleatório de um sistema com a finalidade de estimar algumas medidas de desempenho.

De acordo com Prado (2014) ao desenvolver certos tipos de estudos de planejamento, é comum encontrar problemas de dimensionamento ou fluxo da qual a resposta é aparentemente complexa. Ao estabelecer o cenário pretendido, deseja-se que o sistema tenha um funcionamento eficiente. Ao desejar a melhor forma, busca-se obter um custo adequado e

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que tenha usuários satisfeitos com o ambiente ou com o serviço oferecido. Ao dizer que um sistema ou processo está adequadamente dimensionado, ele está balanceado.

Alguns autores (ANDRADE, 2015; HARRISON et al., 2007; FREITAS FILHO, 2008; PRADO 2014; STERMAN, 2000) apontam as vantagens e desvantagens da simulação, representados em síntese no Quadro 1.

Quadro 1– Vantagens e desvantagens referentes à simulação

Vantagens Desvantagens

A simulação possibilita o estudo e a experimentação de complexas interações internas de um dado sistema, seja uma empresa ou parte de uma empresa.

Os resultados da modelagem podem ser incongruentes com a realidade ou afetados por problemas dos próprios sistemas usados e pela interpretação da linguagem matemática, e os fatos dos resultados não poderem ser generalizados para todas as condições. Com a simulação pode-se estudar algumas

variações no meio ambiente e verificar o efeito em um sistema como um todo.

O tempo de simulação pode ser controlado, acelerado e desacelerando as interações no sistema.

A construção de modelos requer treinamento especializado. Dois modelos desenvolvidos por diferentes usuários, competentes na área de simulação, terão similaridades, mas dificilmente iguais.

A simulação geralmente é mais fácil de aplicar em comparação com métodos analíticos.

Com a experiência de construção de modelos e realização da simulação, pode- se levar a uma melhor compreensão do sistema, com a possibilidade de melhorá-lo, identificando “gargalos” e analisar quais as variáveis mais importantes no sistema.

Os resultados da simulação são, por vezes, de difícil interpretação. O modelo tenta compreender a variabilidade do sistema, sendo comum que exista dificuldade em determinar quando uma observação realizada durante a execução procede de alguma realização significante dentro do sistema, ou decorrente a algum processo aleatório oriundo da construção do modelo.

O método de análise utilizado pela simulação permite a avaliação de um sistema proposto, mesmo que seus dados de entrada sejam especulativos, ainda no formato de “esquemas” ou esboços.

Se o sistema em estudo não existe e tem pouco conhecimento sobre ele, por exemplo, quando se estuda a implantação de uma nova fábrica, a simulação possibilita, teoricamente, alguma preparação e previsão de eventos futuros.

O processo de simulação normalmente consome muitos recursos temporais e necessitam de um alto nível de compreensão tanto do processo, como da plataforma de simulação para retornar resultados satisfatórios. A tentativa de simplificação na modelagem ou no período de experimentação, para economizar recursos costuma resultar em análises pobres e insatisfatórias. Em muitos casos, a aplicação de métodos analíticos, como a Teoria das Filas, pode trazer resultados menos ricos e mais econômicos.

A possibilidade de utilização de animações, facilitando a visualização do comportamento dos sistemas durante as simulações. Este recurso se torna bastante útil para explicar a simulação a um leigo, ou na própria modelagem, facilitando o entendimento e visualização de possíveis erros.

Fonte: Adaptado de Andrade (2015); Harrison et al.(2007); Freitas Filho (2008); Prado (2014); Sterman (2000).

(28)

Em comparação com os modelos que buscam a otimização do sistema, os modelos de simulação são executados em lugar de resolvidos. As diferenças entre as abordagens implicam que, os modelos simulados proporcionam uma análise à medida que novas alterações são utilizadas no sistema. No entanto, as simulações não possibilitam a busca pela solução ótima (FREITAS FILHO, 2008).

Para a realização da modelagem de simulação, devem ser seguidas algumas etapas básicas, podendo ser modificadas segundo o objetivo, amplitude e profundidade do estudo e recursos disponíveis. Para Andrade (2009) as fases de realização de uma simulação seguem as etapas descritas na Figura 3.

Figura 3 - Fases da simulação

Fonte: Adaptado de Andrade (2009) Formulação do problema e

coleta de dados

Identificação das variáveis e das condições do

sistema

Construção do modelo

Validação do modelo com dados históricos Modelo Aprovado ? Elaboração de programa ou planilha de computador Realização dos experimentos de simulação

Análise estatística dos resultados

NÃO

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A primeira etapa é de identificação do problema a ser estudado e definição do objetivo a ser analisado. A próxima etapa é definida como o processo de coleta de dados, com quantidade suficiente, significativo e confiável para a tomada de decisão.

Em seguida, tem-se a necessidade de identificar as variáveis do problema, como se relacionam, quais são as condições e restrições do sistema para a confecção de um modelo que represente a realidade.

Conhecendo o problema, o objetivo, dados coletados, as variáveis, condições e restrições, pode-se começar a formulação da modelagem das equações que representem as relações do sistema.

Depois de construído o modelo, é fundamental saber se ele atende aos objetivos da simulação, sendo identificado corretamente o sistema e m estudo. Caso aprovado o modelo deve ser implementado em um programa de computador.

E finalmente, a simulação mostra resultados que precisam ser avaliados por meio de técnicas estatísticas, com o objetivo de estimar o desempenho esperado do sistema e su as possíveis variações.

2.2.1. Classificação dos Sistemas

De maneira geral, os sistemas podem ser classificados em três níveis, sendo: estáticos ou dinâmicos, determinísticos ou aleatórios e contínuos ou discretos (FREITAS FILHO, 2008) de acordo com a Figura 4.

(30)

Figura 4 – Classificação dos Sistemas

Fonte: Adaptado de Freitas Filho (2008)

Um modelo que pode descrever o comportamento do sistema em um único ponto é classificado como estático. Já o modelo que passa por alterações ao longo do tempo é declarado como dinâmico. Um exemplo, o modelo que mede o lucro ao longo do ano é dinâmico, já um modelo que mede o lucro somente no final do ano é estático ( CHAO, 2001).

Já um modelo é determinístico quando tem um conjunto de entradas conhecido e do qual resultará um único conjunto de saídas. Em geral, um sistema determinístico é modelado analiticamente, isto só não ocorre quando o modelo se torna complicado contendo um número grande de variáveis. Diante disso, a simulação é utilizada como alternativa de solução. Entre as principais aplicações da simulação determinística pode-se mencionar o planejamento financeiro e a simulação de sistemas macroeconômicos (CHAO, 2001).

O modelo aleatório ou probabilístico é caracterizado quando possui uma ou mais variáveis aleatórias como entrada. Entradas aleatórias conduzem a saídas aleatórias. Essas saídas aleatórias são consideradas estimativas das verdadeiras características do sistema. De outro modo da simulação determinística, a simulação probabilística está mais próxima da realidade. Uma metodologia por amostragem das variáveis aleatórias é um procedimento que tenta imitar, o mais rigorosamente possível, a realidade. A amostragem usada é aleatória simples, utilizada como padrão em simulação.

Sistemas

Estáticos Dinâmicos

Determinísticos Aleatórios

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Segundo Hillier e Lieberman (2013), o modelo de simulação discret o ocorre quando o estado do sistema muda em cada instante de tempo em que acontece o evento. O emprego desse modelo ocorre principalmente no estudo de filas, em que as variáveis de tempo de espera e comprimento da fila se alteram apenas quando um cliente entra ou sai do sistema (TAHA, 2008).

A simulação de sistemas contínuos se aplica a sistemas em que a mudança de estado ocorre constantemente ao longo do tempo (HILLIER E LIEBERMAN, 2013). Para Taha (2008), os modelos contínuos geralmente utilizam equações diferenciais para descrever as relações entre os diferentes elementos do sistema.

2.2.2. Aplicações de Simulação

As áreas de aplicação da simulação são amplas e variadas. Prado (2014) lista algumas dessas aplicações:

 Linhas de produção: é a área com maior quantidade de aplicações de modelagem. Empresas de manufatura até a mineração podem apresentar inúmeros cenários, tais como modificações do sistema existente, melhor política de estoque, planejamento totalmente novo de fluxo de um setor.  Logística: é outra área que vem crescendo o uso de simulação. Os cenários a

serem criados pode ser uma fábrica, um banco, o tráfego de uma cidade. Os meios de transporte podem ser empilhadeiras, caminhões, trens, navios entre outros. Além do que, questões ligadas a empresas que trabalham puramente com transportes podem ser estudadas.

 Comunicações: existe uma extensa variedade de problemas de comunicação que podem ser estudados pela modelagem de filas. Consegue-se obter informações sobre o tempo de resposta e sobre chamadas perdidas. Empresas de telefonia podem fazer importantes usos dessa técnica na análise de seus sistemas de comunicações.

 Bancos, supermercados, escritórios, etc: através de simulação pode se determinar o número de caixas de um supermercado ou banco de modo que as filas tenham um tempo de espera seja baixo.

Medeiros et al. (2015) utiliza simulação computacional em que propõe a análise da viabilidade operacional de cenários logísticos alternativos para o transporte de cabotagem do

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estado do Amazonas. Os resultados do estudo apontaram que os cenários que tiveram taxa média de ocupação dos portos em torno de 70% são os que obtiveram os melhores indicadores operacionais, evidenciando que a viabilidade dos cenários construídos depende do equilíbrio entre a demanda exigida e a capacidade de movimentação.

Já Mendes, Correia e Tozi (2012) fizeram uma análise de alternativas para aumento da qualidade e operacional de terminais de cargas em aeroportos também por meio de simulação computacional. Os resultados da simulação mostram que mudanças na velocidade das esteiras de armazenamento e a adoção da estratégia de localização de estoque de posicionamento em frequência podem melhorar significativamente os indicadores de tempo de espera na entrada e saída do armazenamento, tempo total de armazenamento e de produtividade de armazenamento.

Wanke et al. (2006) realizou um estudo sobre os impactos no varejo das principais decisões estratégicas de produção e distribuição da indústria. Foram quantificados os efeitos principais e secundários das decisões entre empurrar/puxar e centralizar/descentralizar os estoques sobre indicadores de nível de serviço, estoque médio, quantidade de envios e faltas no varejo. O resultado obtido, foi que um melhor desempenho no varejo depende de operações não enxutas na indústria.

Ramos Neto e Pinto (2004) simularam operações de carregamento e transporte em minas a céu aberto. Os testes foram realizados com dados reais e o resultado da simulação foi satisfatório quando comparado com a operação real e com resultados de outro simulador.

Pereira et al. (2017) elaborou uma aplicação da simulação computacional através do arena no desenvolvimento de uma academia de CrossFit.

Lopes (2016), Ventura (2018), Zeng e Yang (2008) e Briesemeister (2017) aplicaram a simulação computacional em processos na área de transportes e logística.

2.2.3. Softwares de Simulação

Atualmente, muitos dos softwares comercializados não demandam computadores de alto desempenho. Geralmente a interface do usuário com o software de simulação é feita através de itens gráficos que representam as diversas entidades ou processos do sistema que está sendo simulado bem como suas interações (OLIVEIRA, 2008). O FlexSim por exemplo é aplicado por Beaverstock et al.(2012) como modelo de simulação aplicada, devido a facilidade e riqueza de funcionalidades. Além desse, o Simul8 também é utilizado e já foi

(33)

considerado um dos softwares de simulação com o maior número de licenças vendidas no mundo (CHWIF; MEDINA, 2006).

Silva (2006) fez uma avaliação em sua tese de mestrado, comparando os softwares Arena, Promodel, @Risk algumas características técnicas de: saída de dados, eficiência e teste, execução, suporte técnico, desenvolvimento do modelo e apresentou uma pontuação final após implementação de uma metodologia conforme a Tabela 1.

Tabela 1 – Pontuação total obtida pelos softwares de simulação Software Pontuação

Arena 248

Promodel 235

@Risk 166

Fonte: Adaptado de Silva, 2006.

Dentre diversas ferramentas de simulação existentes na atualidade o software Arena, além de interface intuitiva, é a plataforma de maior entendimento da autora deste trabalho, por esse motivo a escolha para a aplicação do estudo de caso. Essa ferramenta será melhor detalhada no item seguinte.

2.3. SOFTWARE ARENA

O software Arena teve o lançamento em 1993 devido a uma evolução de dois outros sistemas de simulação desenvolvidos pela mesma empresa, SIMAN e CINE MA, de 1982 e 1990, nessa ordem (PRADO, 2014).

Arena é um ambiente gráfico integrado de simulação, que contém todos os recursos para modelagem de processos, desenhos e animação, análise estatística e análise de resultados. Permite a modelagem e simulação de vários processos, dentre eles utilizados na análise de filas, linhas de produção e ainda processos industriais contínuos.

Para a construção dos modelos de simulação, o Arena tem ferramentas muito úteis de analisador de dados: de entrada (Input Analyser) e de resultados (Output Analyzer).

A ferramenta de entrada (Input Analyzer) permite a inserção dos dados reais do funcionamento do processo e é possível adotar uma melhor distribuição estatística que se aplica a eles. E a ferramenta de resultados (Output Analyzer) possibilita analisar os dados coletados durante a simulação.

(34)

O Arena possui uma barra de ferramentas que abriga módulos e comandos necessários para a modelagem. Nos módulos são definidos o tipo de processamento, alocação e direcionamento das variáveis. Na barra de ferramentas existe uma área chamada processo básico (Basic Process) que permite a compreensão básica da implementação de um processo de filas. Na Figura 5 podem-se observar alguns dos módulos usados no modelo básico.

Figura 5 – Modelo Básico no Arena

Fonte: Freitas Filho (2008, p. 107)

O processo de chegada é a designação de uma distribuição de probabilidade que descreve a chegada de tarefas no sistema. A distribuição é recebida da ferramenta de entrada Input Analyzer seguindo dados fornecidos, tempo entre chegadas, e transformados em distribuição probabilística.

O módulo Create é responsável pela criação de entidades do modelo e é isso que controla o processo de chegada no sistema. Nele é capaz personalizar o nome do processo, o tipo de entidade, a expressão que representa a o processo de chegada, a unidade de tempo a ser utilizada e a quantidade de entidades em função dessa expressão .

Já o módulo Process é mostrado como será o atendimento das entidades no processo de chegada anterior e retrata o atraso que a entidade sofre. É fundamental informar a ação a ser praticada e como irá se comportar. Na Figura 6 é ilustrado um dos módulos a ser estudado.

(35)

Figura 6 – Módulo Process

No campo Action é definido o tipo de processamento que a entidade vai passar pelo atendimento. As opções de escolha são:

 Delay: essa ação acarreta que a entidade que estiver passando por esse módulo sofre um atraso, acontecendo uma parada ou espera. Dessa forma, assume-se que a entidade não necessita de nenhum recurso para realizar essa atividade, como por exemplo, um material é produzido e ocorre uma parada para seu tingimento;

 Seize Delay: tem sentido de que um recurso atende cada entidade por um determinado período de tempo, um exemplo é uma máquina utilizada para o tingimento de um material por um tempo definido;

 Seize Delay Release: significa que além de o recurso atender a entidade por um tempo, só é liberado quando o processo realmente encerrar, buscando o exemplo anterior, a máquina de tingimento só deixará de tingir quando um sinal indicar que ele está tingido por completo.

Existe a possibilidade de indicar se o atendimento ocorre num processo automático ou não, se tem prioridade nesse serviço e quantidade de recursos, de pessoas ou máquinas, a serem utilizadas para o atendimento das entidades. Também é possível para essa função, fornecer uma distribuição probabilística.

O Arena dispõe de módulos que complementam e auxiliam no detalhamento dos modelos.

(36)

Após a modelagem de todo o sistema, é necessária a configuração das especificações e controles para a simulação. Para a configuração do tempo pretendido de simulação (o tempo real do modelo, sendo milésimos de segundos do tempo em que o programa executa ), a unidade de tempo usada e o número de replicações, utilizam-se a janela run/setup.

A determinação do número de replicações e serem executadas cabem ao modelador. Mas se esse número é pequeno para um resultado viável, a variável de resposta pode apresentar muita variabilidade, que impede o alcance de intervalo de confiança desejável.

Após o término da simulação, é gerado um relatório para análise. Para a simulação do basic process, o relatório indica o tempo médio na fila (TF, waiting time), tamanho médio na fila (NF, number waiting), utilização média do atendente (numbusy) e total de entidades que passaram pelo sistema (number out) entre outros indicadores.

Em um modelo de simulação, a qualidade e a validade são medidas pela proximidade entre os resultados atingidos pelo modelo e aqueles derivado s do sistema real.

Levantados os pontos relevantes à fundamentação teórica deste estudo, o próximo capítulo apresenta o estudo de caso referente ao processo de produção da toalha de banho, item da indústria têxtil.

(37)

3. CENÁRIO DE ESTUDO

Neste capítulo apresentam-se os processos a serem considerados na simulação, as limitações da pesquisa e mostram-se quais os cenários a serem analisados no trabalho.

3.1. ESTUDO DE CASO

O estudo de caso do presente trabalho de conclusão de curso é realizado em uma empresa têxtil localizada no município de Joinville, no estado de Santa Catarina. Considera-se o estudo e análise do processo de produção de um produto denominado toalha de banho felpudo de tamanho de 0,70 x 1,35 metros.

O processo da produção da toalha se dá em duas etapas principais: o beneficiamento têxtil e a confecção da peça. No beneficiamento têxtil encontram-se os subprocessos de estamparia e acabamento, os quais são definidos a seguir e ilustrados na Figura 7:

 Estamparia: processo de coloração apenas na face do tecido, podendo fazer uma cor lisa ou desenhos;

 Acabamento: são todas as operações executadas nos resíduos têxteis com o objetivo de torná-lo próprio ou mais adequado para o fim a que se destina, podendo dar ao tecido um aumento de rigidez, maior peso, maior brilho, melhor toque ou amaciamento.

Figura 7 – Máquinas do beneficiamento têxtil

(38)

Acabamento Fonte: Adaptado do Google Fotos (2020)

Já a confecção da peça se dá através de três processos diferentes: a costura transversal do rolo, o corte e costura longitudinal da peça, dobra e embalagem da peça. Alguns dos maquinários utilizados estão ilustrados na Figura 8.

Figura 8 – Maquinários da confecção da peça

Corte e costura longitudinal

Dobra e embalagem da peça

(39)

Cada processo descrito anteriormente pode resultar em um gargalo operacional, quando mal dimensionado o número de operadores. Neste trabalho esses canais serão simulados de maneira sequencial para dados reais, a fim de dimensionar o número de recursos.

O processo de fabricação opera num período de 18 horas diárias. Na Tabela 2 são apresentados os dados de produção efetiva média mensal dos maquinários do ano de 2019 dos processos a serem estudados.

Tabela 2 – Produtividade mensal efetiva média do ano de 2019 Período de

utilização do maquinário: 5H00-13H30 / 13H30-23H00

Estamparia Tumbler Rama Industrial Automatex Embalagem

Janeiro 80% 60% 82% 88% 72% 94% Fevereiro 84% 70% 84% 85% 74% 95% Março 89% 65% 86% 85% 73% 96% Abril 87% 63% 88% 87% 75% 97% Maio 85% 64% 82% 90% 74% 96% Junho 83% 64% 84% 86% 75% 99% Julho 81% 62% 89% 85% 74% 97% Agosto 82% 65% 87% 88% 76% 96% Setembro 84% 69% 88% 85% 73% 98% Outubro 85% 64% 83% 87% 73% 97% Novembro 83% 65% 85% 85% 74% 96% Dezembro 81% 60% 84% 86% 75% 98% Fonte: Autora (2020)

O primeiro cenário simulado será o cenário base, sem nenhuma modificação, possibilitando a comparação dos indicadores obtidos através da simulação com a situação real, atualmente utilizada na empresa.

No segundo, terceiro e quarto cenários serão propostas melhorias, de maneira a maximizar a eficiência operacional de fabricação, garantindo a maximização da utilização dos recursos e minimização do tempo ocioso do maquinário.

(40)

4. DESENVOLVIMENTO DO MODELO

Neste capítulo são detalhados o desenvolvimento do modelo, o mapeamento dos processos de beneficiamento têxtil e confecção da peça, a coleta e tratamento dos dados necessários à simulação e a construção do modelo de simulação.

4.1. MAPEAMENTO DOS PROCESSOS

O processo de fabricação da toalha felpuda de banho se dá nas seguintes etapas: 1. O rolo de toalha felpuda entra na máquina de “estamparia”, o método utilizado é a

estamparia “screen printing”, também chamado de estamparia em tela. Consiste na aplicação de um padrão ou desenho em um tecido por passagem de tinta através de orifícios de uma tela. Essa superfície perfurada pode ser uma placa de metal ou de tecido, onde os orifícios são os espaços deixados pelo cruzamento da trama ou urdume do tecido, ilustrado na Figura 10.

2. Depois do tecido estampado, o rolo vai para uma máquina chamada “Tumbler”, nesse equipamento a toalha passa por um processo químico que amacia o tecido, que tem como função melhorar o toque final das estampas. Após todo o procedimento, ele sai da máquina e aguarda no depósito da estamparia para ir à próxima etapa, mostrado na Figura 11.

3. A etapa seguinte se chama “Rama”. Nesse processo, os tecidos são presos pelas laterais por fixadores que têm por objetivo dar estabilidade dimensional da trama. Ao ser submetido por essa técnica, o tecido encolhe principalmente no sentido transversal até um estágio mais estável, que também serve para secagem e controle de largura. Os operadores da “Rama” programam a máquina e se inicia o processo da mesma. Depois de todo o processo pronto, os rolos são colocados em um pallet de toalhas prontas e o operador de empilhadeira transporta até ao depósito da confecção, demonstrado na Figura 12.

4. O funcionário da confecção vai ao depósito da confecção para verificar as toalhas e colocar em sua programação – tem-se uma listagem de produtos que precisam ser produzidos até a uma determinada data - e pede para que o operador carregador traga os rolos de toalha para o setor, representado na Figura 13.

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5. Chegando as toalhas no setor, os rolos passam na máquina chamada “Industrial”, fazendo a bainha transversal da toalha. Em seguida, as operadoras levam as toalhas para a etapa posterior, etapa indicada na Figura 14.

6. Nessa etapa tem-se a máquina chamada “Automatex”, que corta a toalha uma por uma, coloca a etiqueta na peça e faz a bainha longitudinal da toalha. Na saída dessa máquina, a toalha já está pronta para a sua embalagem, processo exibido na Figura 15.

7. No mesmo setor, as toalhas são encaminhadas para a embalagem, que são revisadas, dobradas, embaladas e etiquetadas pelas operadoras “Revisoras”, expresso na Figura 16.

8. Após essa etapa as toalhas seguem para o setor chamado “Coletor”, que é um segmento da expedição. A operadora passa as unidades produzidas para o sistema via leitura de código de barra. As unidades que já estão no sistema, são colocadas em estruturas metálicas fechadas nos fundos e lados chamados de “Aramados” para ir à expedição e depois para o CD, evidente na Figura 17.

Todos os processos descritos anteriormente estão ilustrados na Figura 9. Figura 9 – Processo têxtil a ser estudado

Fonte: Autora (2020) Entrada da Toalha Estamparia Tumbler Depósito Estamparia Rama Depósito Confecção Industrial Automatex Embalagem Coletor Expedição e CD Beneficiamento Têxtil Confecção da peça Estamparia Acabamento

(42)

As Figuras 10, 11 e 12 representam o mapeamento do processo referente às etapas 1, 2 e 3, respectivamente, descritas previamente no processo geral.

Figura 10- Mapeamento da etapa 1 - “Estamparia”

Figura 11- Mapeamento da etapa 2 – “Tumbler”

Figura 12- Mapeamento da etapa 3 – “Rama”

As etapas 4, 5, 6, 7 e 8 do mapeamento descrito anteriormente, serão ilustradas nas Figuras 13, 14,15, 16 e 17.

Figura 13- Mapeamento da etapa 4 – “Confecção”

Fonte: Autora (2020) Entrada do tecido Estamparia Aplicação do desenho no tecido Saída do tecido estampado Entrada do tecido estampado Processo químico que amacia o tecido Saída do tecido estampado e macio Entrada do tecido estampado e macio Tecido passa pelo processo de estabilidade dimensional da trama Tecido encolhe principalmente no sentido transversal até um estágio mais estável Secagem e controle de largura. Saída de toalhas prontas para a confecção Verificação de toalhas no depósito Realização da programação Toalhas encaminhadas pelo carregador

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Figura 14- Mapeamento da etapa 5 –“Industrial”

Figura 15– Mapeamento da etapa 6 – “Automatex”

Figura 16- Mapeamento da etapa 7 – “Embalagem”

Figura 17 – Mapeamento da etapa 8 – “Coletor”

Entrada da toalha

Costura da bainha transversal da

toalha

Saída da toalha com a bainha transversal costurada Entrada da toalha com a bainha transversal costurada Corte no sentido longitudinal Toalhas separadas em unidades Prega de etiqueta na peça e ao mesmo tempo costura da bainha longitudinal Saída da toalha unitária pronta para a embalagem Entrada da

toalha Revisão Dobra

Embalagem e etiquetagem Saída das toalhas prontas Entrada de toalhas embaladas e etiquetadas Leitura do código de barras Unidades de toalhas no sistema Montagem de aramados com as unidades de toalhas já no sistema Toalhas encaminha-das à expedição Saída da expedição para o CD

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4.2. COLETA E TRATAMENTO DOS DADOS

Levantaram-se as taxas percentuais mensais da produção dos processos estudados no período do ano de 2019, conforme apresentado no Gráfico 1.

Gráfico 1 – Porcentagem de produção dos processos

Os dados necessários para o desenvolvimento do modelo no software Arena foram coletados a partir de arquivos históricos. A fim de manter sigilo quanto às informações da empresa, todos os dados apresentados neste trabalho foram multiplicados por um fator K de ajuste.

Os arquivos históricos obtidos para análise apresentam os registros de produção dos processos de todos os meses do ano de 2019. Através desses arquivos foi possível calcular a média aritmética simples, contabilizando todos os meses, assim definindo uma porcentagem de produção efetiva e ociosidade do período anual de produção. O Gráfico 2 apresenta os dados da máquina “Estamparia”, no Gráfico 3 estão os dados do “Tumbler” e no Gráfico 4 apresenta-se os dados da “Rama”, processos no qual representa-se o beneficiamento têxtil.

0 20 40 60 80 100 120 ESTAMPARIA TUMBLER RAMA INDUSTRIAL AUTOMATEX EMBALAGEM

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Gráfico 2 – Porcentagem de produção efetiva e ociosa da “Estamparia”

Gráfico 3 – Porcentagem de produção efetiva e ociosa do “Tumbler”

Gráfico 4 – Porcentagem de produção efetiva e ociosa da “Rama”

Os dados dos processos que representam a confecção da peça, a “Industrial”, “Automatex” e “Embalagem” estão nos Gráficos 5, 6 e 7, respectivamente.

84% 16%

Estamparia

Produção Efetiva Ocioso 64% 36%

Tumbler

Rama

Produção Efetiva Ocioso

(46)

Gráfico 5 – Porcentagem de produção efetiva e ociosa da “Industrial”

Gráfico 6 – Porcentagem de produção efetiva e ociosa da “Automatex”

Gráfico 7 – Porcentagem de produção efetiva e ociosa da “Embalagem”

Fonte: Autora (2020) 86% 14%

Industrial

Automatex

Embalagem

Produção Efetiva Ocioso

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Os dados obtidos foram tratados e representados em porcentagem, e então utilizando a ferramenta Input Analyzer do software Arena, foram ajustados a uma distribuição de probabilidade que melhor representaram cada processo. As Figuras 18, 19 e 20 são representadas as distribuições da “Estamparia”, “Tumbler” e “Rama”, respectivamente. E nas Figuras 21, 22 e 23 apresentam-se os valores dos processos na sequência: “Industrial”, “Automatex” e “Embalagem”.

Figura 18– Input Analyzer da Estamparia

Figura 19– Input Analyzer do Tumbler

(48)

Figura 20 – Input Analyzer da Rama

Figura 21 – Input Analyzer da Industrial

(49)

Figura 22– Input Analyzer da Automatex

Figura 23 – Input Analyzer da Embalagem

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Na Tabela 3 resume-se o conjunto de dados necessários para a simulação de acordo com o mapeamento dos processos descritos (Figura 9), a forma como foi coletado, número de dados coletados, a distribuição e expressão que melhor os representam, a média simples, o desvio padrão e o indicador de aderência da curva “Erro Quadrático”.

O indicador de aderência da curva mais conhecido como Erro Quadrático é o primeiro indicador da qualidade do ajuste da curva à distribuição de probabilidade e indica a discrepância entre as freqüências observadas 𝑓_𝑖 e as frequências relativas esperadas 𝑓 (𝑥_𝑖). A diferença é elevada ao quadrado para anular o efeito de sinais negativos no somatório. Quanto menor este valor, melhor é o ajuste. A equação para o cálculo do erro está descrita na Equação (1).

𝐸𝑟𝑟𝑜 𝑄𝑢𝑎𝑑𝑟á𝑡𝑖𝑐𝑜 = ∑(𝑓_𝑖 − 𝑓 (𝑥_𝑖)2₎ 𝑛

𝑖=0

(51)

Dado Coleta Número de

dados Distribuição Expressão

Erro quadrático Média da amostra Desvio padrão Estamparia Arquivos históricos 12 Weibull 79.5 + WEIB (4.66, 1.69) 0.023953 83.7 2.61 Tumbler Arquivos históricos 12 Normal NORM (64.3, 2.89) 0.079026 64.3 3.02 Rama Arquivos históricos 12 Beta 81.5 + 8 * BETA (0.8, 0.945) 0.026092 85.2 2.41 Industrial Arquivos históricos 12 Beta 84.5 + 6 * BETA (0.632, 1.35) 0.012507 86.4 1.62 Automatex Arquivos históricos 12 Beta 71.5 + 5 *BETA (2.37, 2.41) 0.000224 74 1.13 Embalagem Arquivos

históricos 12 Normal NORM (96.6, 1.32) 0.011264 96.6 1.38

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4.3. DESENVOLVIMENTO DO MODELO NO ARENA

O modelo final desenvolvido no software Arena pode ser visualizado no ANEXO A- Figura 35. A construção deste modelo foi dividida em dois processos: Processo 1- Beneficiamento Têxtil e Processo 2 - Confecção da peça, os quais serão detalhados a seguir.

4.3.1. Processo 1 – Beneficiamento Têxtil

As entidades no Processo 1, apresentadas anteriormente como Beneficiamento Têxtil, são criadas considerando-se o módulo Create, representam a entrada de tecido. O valor da produção efetiva se mantém em constância em todos os meses em 86%. Em seguida passam por quatro blocos Process, onde são reproduzidos os processos de Estamparia, Tumbler, espera do tecido no depósito e Rama. Nas Figuras 24, 25, 26 e 27 estão dispostas todas as informações necessárias e a representação do módulo da “Estamparia”, “Tumbler”, “Depósito Estamparia” e “Rama”, respectivamente.

Figura 24 – Criação do módulo “Estamparia”

(53)

Figura 25 – Criação do módulo “Tumbler”

Figura 26 – Criação do módulo “Depósito Estamparia”

(54)

Figura 27 – Criação do módulo “Rama”

Na Figura 28 é representado todo o Processo 1 desenvolvido no software Arena, com todos os seus módulos e sequência.

Figura 28 – Processo 1 no Arena

4.3.2. Processo 2 – Confecção da Peça

Os módulos no Processo 2 que já foram mostradas como Confecção da Peça, o módulo Create neste processo representa a chegada da toalha no setor de confecção. Após, vão para os blocos Process, que são os processos de “Depósito Confecção”, “Industrial”,

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“Automatex” e “Embalagem” representadas na sequência as Figuras 29, 30, 31 e 32, que estão reproduzindo todas as informações necessárias.

Figura 29 – Criação do módulo “Depósito Confecção”

Figura 30 – Criação do módulo “Industrial”

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Figura 31 – Criação do módulo “Automatex”

Figura 32 – Criação do módulo “Embalagem”