Production Management Gestão da Produção

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1 [email protected]

Gestão da Produção

2007/2008

Course included in

Master (MSc) in Mechanical Engineering

Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica

4. Production Engineering

4.1 4.1 Aggregate Planning

Production Management Gestão da Produção

Aggregate Planning

Tipos de Planeamento

Planeamento Estratégico Planeamento Agregado Plano Director de Produção (PDP) Planeamento das necessidades

de materiais (MRP) Controlo das Actividades de Produção Chefias de Produção Administração Curto Prazo Médio Prazo Longo Prazo 1 a 10 anos 6 a 18 meses 6 a 8 semanas 5 dias Dia a Dia

(2)

Tipos de Planeamento

Aggregate Planning

Tipos de Planeamento

(3)

Tipos de Planeamento

Aggregate Planning

(4)

Objectivos da implantação do Planeamento Agregado

– Correcta utilização dos recursos disponíveis, garantindo os

objectivos de produção com um custo mínimo

– Ajuste da capacidade de produção às necessidades ditadas

pela procura

– Estabelecimento de níveis mínimos de stocks

– Garantia do cumprimento de prazos de entrega

– Fornecimento de elementos para a proposta de prazos de

entrega exequíveis e realistas

– Contribuição para um ambiente estável de produção, com

realização profissional do pessoal

Aggregate Planning

Possibilidades de adequação do PA à procura

– Variar o tamanho da força de trabalho

– Levar produtos a stock

– Utilizar horas extraordinárias

– Adicionar turnos

– Variar o “mix” de produtos, alterando a carga

– Subcontratar serviço

– Variar o nível de entrega

– Utilizar produtos contra-cíclicos, para estabilizar procura

– Variar o “marketing” (preços, publicidade)

(5)

Métodos aplicados ao Planeamento Agregado

Utiliza o procedimento de busca de modelos para encontrar os pontos mínimos das curvas de custo total. Complicado de desnvolver, não óptimo.

Qualquer tipo de estrutura de custo

Regras de decisão de pesquisa

Utiliza a análie estatística das decisões passadas para tomae decisões futuras. Aplica-se, por isso, a apenas um grupo de gestores; não óptima.

Os gestores são basicamente bons decisores

Coeficientes de gestão

Utiliza coeficientes calculados matematicamente para especificar as velocidades de produção e os níveis de força de trabalho numa série de equações

Funções quadráticas de custo

Regras de Decisão Linear LDR-Linear Decision Rule

Testa os planos agregados desenvolvidos por outros métodos. Existência de um sistema informatizado de produção Simulação do programa director

Útil para os casos especiais em que os custos de admissão e despedimento não são considerados. Dá uma solução óptima. Linearidade;

força de trabalho constante

Programação linear: Método dos Transportes

Pode lidar com qualquer número de variáveis mas é frequentemente difícil de formular. Dá uma solução óptima. Linearidade

Programação linear: Método Simplex

Testa planos alternativos por tentativas. Não é óptimo, mas é simples de desenvolver e fácil de compreender.

Nenhum

Modelo Geral (tentativas)

Técnica Pressupostos Métodos Production Management Gestão da Produção

Aggregate Planning

Exemplo

Método Geral

It= It-1+ Pt- Ft Minimizar Custo = Pt≡ Produção no período t It≡ Stock no fim de t Ft≡ Previsão de procura para t

Uma empresa realiza o planeamento agregado para um

período de 6 meses com base nas seguintes previsões:

125 8000 20 1600 Junho 22 1100 Maio 21 900 Abril 21 1100 Março 19 1500 Fevereiro 22 1800 Janeiro Nº dias úteis Previsão da procura Mês

(6)

Exemplo

euros/hora de produção 4 Custos de produção: (custo marginal=6-3=3) euros/hora 6 Custo das horas extraordinárias:

euros/hora 3 Custo homem/hora: euros/trabalhador 250 Custo de despedimento: euros/trabalhador 200

Custo de admissão e formação:

(custo marginal=140-100-4*5=20) euros/mês 140 Custo de sub-contratação: euros/unidade.mês 5

Custo de ruptura de stocks:

euros/unidade.mês 1,5

Custo de manutenção de stocks:

euros/unidade 100

Custo da matéria-prima/materiais:

trabalhadores 40

Número de trabalhadores iniciais:

unidades 400 Stock inicial: 25% Stock de segurança: horas/unid 5

Horas de mão-de-obra por unidade:

horas 8 Horas de trabalho por dia:

Dados adicionais

Aggregate Planning

Exemplo

Cálculo das Necessidades de Produção

8000 nec totais = 400 1725 400 1600 275 Junho 275 1150 275 1100 225 Maio 225 850 225 900 275 Abril 275 1000 275 1100 375 Março 375 1425 375 1500 450 Fevereiro 450 1850 450 1800 400 Janeiro Stocks finais Necessidades de Produção Stock de Segurança Previsão da Procura Stock Inicial Mês (5)=(1)+(4)-(2) (4)=(2)+(3)-(1) (3)=0,25(2) (2) (1)

(7)

Exemplo

Necessidades de Produção vs. Capacidade Produção

0 500 1000 1500 2000 2500

Janeiro Fevereiro Março Abril Maio Junho

U n id ad es Nec Prod. 30 trab 40 trab 50 trab 60 trab Production Management Gestão da Produção

Aggregate Planning

Exemplo

Estratégias a Analisar

1. Produzir exactamente para as necessidades de produção

mensais, variando o número de operários.

2. Produzir para satisfazer a procura média prevista dos próximos

seis meses, mantendo a força de trabalho constante

3. Produzir para satisfazer a procura mínima, utilizando força de

trabalho constante em tempo normal. Subcontratar as restantes

unidades

4. Produzir para satisfazer a procura, mantendo a força de

trabalho constante e recorrendo a horas extraordinárias.

(8)

Exemplo

Estratégia 1 - Produção exacta; Força de trabalho variável

174950 160000 6750 8200 8000 34500 0 4200 21 54 160 20 8625 1725 Junho 23000 0 1400 7 33 176 22 5750 1150 Maio 17000 1000 0 -4 26 168 21 4250 850 Abril 20000 4250 0 -17 30 168 21 5000 1000 Março 28500 1500 0 -6 47 152 19 7125 1425 Feverei. 37000 0 2600 13 53 176 22 9250 1850 Janeiro Custo de Produção Custo Despedim ento Custos de admissão Variação mão-de-obra Trab. Necess. H.Trab. mês.trab. D.Trab por mês H. Prod. Necess. Necessid . Produção Mês (2)*4E (6)*250E (6)*200E inicial=40 >inteiro ((2)/(4)) (3)*8h/dia tabela (1)*5h/uni d Col. 4 da Tab.1 (9) (8) (7) (6) (5) (4) (3) (2) (1)

Variação do volume de mão-de-obra, por forma a cumprir exactamente as necessidades de produção. Esta estratégia não origina rupturas. No plano abaixo admitiu-se que o volume de produção mensal seria apenas o exactamente necessário para cumprir as necessidades de produção, em vez de admitir que se produziriam todasas unidades possíveis com os recursos existentes (estratégia 1A). Para o primeiro mês são necessários 53 operadores, valor que se obtém de (1850*5)/(22*8)=52,5.

Aggregate Planning

Exemplo

Estratégia 1A: Produção a 100%.Força de trabalho variável.

Idêntica à estratégia 1. Admitiu-se no entanto que os operadores existentes trabalham a 100%, o que origina ligeiros excessos.

176238 (10)'=coluna 10 do mês anterior 160640 7000 8400 198 8030 34560 0 4200 21 45 30 1698 1728 8640 54 53,06 160 20 8490 1725 J 23232 0 1600 8 40,5 27 1134 1161 5808 33 32,22 176 22 5670 1150 M 16800 1250 0 -5 24 16 824 840 4200 25 24,52 168 21 4120 850 A 20160 4250 0 -17 39 26 982 1008 5040 30 29,23 168 21 4910 1000 M 28576 1500 0 -6 27 18 1410 1428 7144 47 46,38 152 19 7050 1425 F 37312 0 2600 13 22,5 15 1850 1865 9328 53 52,56 176 22 9250 1850 J

Prod. CustoDesp. de Prod.Custo

Cust os admi ss. Var. mão obr a Cus to dos exc. Exc. Nec. Reais Peças prod. H. Prod. Nº de tra b. Nº trab. H.Trab. mês.tra b. Dias H. Prod. Necess. Nec. De Prod. M ê s (7)*4E (12)*2 50E (12)*2 00E (8)*1 ,5E (8)-(9) (1)-(10)' <inteiro ((7)/5) (6)*(4) int sup (5) (2)/(4) (3)*8h/di a Tab. (9)*5 Col. 4 da Tab.1 (15) (14) (13) (12) (11) (10) (9) (8) (7) (6) (5) (4) (3) (2) (1)

(9)

ExemploEstratégia 2: Força de trabalho constante;

Excessos e ruptura admitidos

É permitido acumular excessos. As rupturas são repostas com a produção do mês seguinte.

167948 5' - coluna 5 do mês anterior 160000 948 7000 8000 25600 0 0 1725 1280 6400 20 J 28160 667,5 0 445 1150 1408 7040 22 M 26880 280,5 0 187 850 1344 6720 21 A 26880 0 1535 -307 1000 1344 6720 21 M 24320 0 3255 -651 1425 1216 6080 19 F 28160 0 2210 -442 1850 1408 7040 22 J Custo de Produção Custo dos excessos Custo das faltas Diferencial de unidades Necessidade s de Produção Unidades produzidas Horas de produção disponíveis Dias de trabalho por mês Mê s (3)*4E (5)*1,5E (5)*5E (3)-(4)+(5') (4) Tab. 1 (2)/5h (1)*8h/dia*40 trabalhadores Tab. (8) (7) (6) (5) (4) (3) (2) (1) Production Management Gestão da Produção

Aggregate Planning

Exemplo

Estratégia 3: Força de trabalho constante; subcontratação

Não se admite rupturas, mas podem surgir excessos.

190433,5 7' - coluna 7 do mês anterior 173020 4393,5 13020 651 8000 25600 976,5 0 651 0 651 1725 1280 6400 20 J 28160 1644 0 1096 0 1096 1150 1408 7040 22 M 26880 1257 0 838 0 838 850 1344 6720 21 A 26880 516 0 344 0 344 1000 1344 6720 21 M 28500 0 4180 0 -209 -209 1425 1216 6080 19 F 37000 0 8840 0 -442 -442 1850 1408 7040 22 J Custo de Prod. Custo excessos Custo da Subcont. Exces Unid. em falta Diferencial unidades Necessida des de Produção Unidades produzidas H. prod. disp. Dias M ê s ((2)+(6)*5)*4 E (7)*1,5E (6)*20E .. .. (3)-(4)+(7') (4) na tab 1 (2)/5h (1)*8*40 trab. .. (10) (9) (8) (7) (6) (5) (4) (3) (2) (1)

(10)

Exemplo

Estratégia 4: Força de trabalho constante; Horas extra.

Recorre-se a Horas Extra para evitar as rupturas.

Atenção que existe o limite legal de 3h extra por homem/dia, pelo que nem sempre as Horas Extra conseguem colmatar as rupturas.

187178,5 173020 4393,5 9765 651 8000 25600 976,5 0 0 480 0 651 0 651 1725 1280 6400 20 J 28160 1644 0 0 528 0 1096 0 1096 1150 1408 7040 22 M 26880 1257 0 0 504 0 838 0 838 850 1344 6720 21 A 26880 516 0 0 504 0 344 0 344 1000 1344 6720 21 M 28500 0 3135 209 456 1045 0 209 -209 1425 1216 6080 19 F 37000 0 6630 442 528 2210 0 442 -442 1850 1408 7040 22 J Custo de Produção Custo dos excess Custo das horas extra Unid. em Hextr a Max unid Hextr a H.extr neces Exc. Unid ades em falta Diferen ça de existênc ias Nece. de prod. Un.prod . horas normais H. Prod. Disp. Di as M ê s (2+(10*5h)) *4E (7)*1,5E (10)*5* 3E min((6 );(9)) (1)40.3 /5h (6)*5h/ u (5) (5) (3)-(4)+(5')+( 9') (4) na tab 1 (2)/5h (1)*8h/di a*40 (13) (12) (11) (10) (9) (8) (7) (6) (5) (4) (3) (2) (1) Production Management Gestão da Produção

Aggregate Planning

Exemplo

Comparação entre estratégias

0 0 rutptura 8.651 8.651 8.000 8.030 8.000 TOTAL 651 0 0 0 0 H.Extra 0 651 0 0 0 Subcontrato 8.000 8.000 8.000 8.030 8.000 Produção normal 187.179 190.434 167.948 176.238 174.950 TOTAL 173.020 173.020 160.000 160.640 160.000 Custo Produção 14.159 17.414 7.948 15.598 14.950 SUB-TOTAL 0 13.020 0 0 0 Sub-contrat. 9.765 0 0 0 0 Horas extra 0 0 7.000 0 0 Rupturas 4.394 4.394 948 198 0 Excessos 0 0 0 8.400 8.200 Admissão 0 0 0 7.000 6.750 Despedimento ESTRAT 4 ESTRAT 3 ESTRAT 2 ESTRAT 1A ESTRAT 1

(11)

Exemplo

_{Comparação entre estratégias}

20 20 20 20 custos prod/unid 165% 203% 100% 196% 1,64 2,01 0,99 1,94 custos mar/unid 103% 105% 100% 105% 21,64 22,01 20,99 21,95 custos/unidade 111,45% 113,39% 100,00% 104,94% TOTAL 108,14% 108,14% 100,00% 100,40% Custo Produção 178,14% 219,09% 100,00% 196,25% Custos Marginais Diferenças percentuais 651 651 0 30 A transportar 0 0 rutptura 8.651 8.651 8.000 8.030 8.000 TOTAL 8.000 8.000 8.000 8.030 8.000 Produção normal 187.179 190.434 167.948 176.238 174.950 TOTAL 173.020 173.020 160.000 160.640 160.000 Custo Produção 14.159 17.414 7.948 15.598 14.950 Custos Marginais ESTRAT 4 ESTRAT 3 ESTRAT 2 ESTRAT 1A ESTRAT 1 Production Management Gestão da Produção

Aggregate Planning

Exemplo

Análises de Sensibilidade

Variação dos Custos marginais com o Custo de Ruptura

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

0

2

4

6

8

10

12

14

16 Custo de Ruptura (euros)

C

u

st

o M

ar

g

in

al

(

eu

ros

)

ESTRAT 1A

ESTRAT 2

ESTRAT 3

ESTRAT 4

Base

(12)

Exemplo

Análises de Sensibilidade

Variação dos Custos marginais com o Custo de Stock

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

5

10

15

20

25 Custo de Stock (euros)

C

u

st

o M

ar

g

in

al

(

eu

ros

)

ESTRAT 1A

ESTRAT 2

ESTRAT 3

ESTRAT 4

Base

Aggregate Planning

Exemplo

Análises de Sensibilidade

Variação dos Custos marginais com o Nº inicial Trab.

0

10

20

30

40

50

60

0

10

20

30

40

50

60

70 Número de Trabalhadores

C

u

sto

M

ar

g

in

al

(eu

ro

s)

ESTRAT 1A

ESTRAT 2

ESTRAT 3

ESTRAT 4

Base

(13)

Exemplo

Análises de Sensibilidade

Variação dos Custos marginais com o Nº inicial Trab.

0

1

2

3

4

5

6

7

30

35

40

45

50

55

60 Número de Trabalhadores

C

u

st

o M

ar

g

in

al

(

eur

os

)

ESTRAT 1A

ESTRAT 2

ESTRAT 3

ESTRAT 4

Base

43 Aggregate Planning

Exemplo

Estratégias Mistas – Estratégia 5

Variar inicialmente o nº trabalhadores e manter fixo os últimos 4 meses –

sem roturas, sem hextra, adimitindo excessos

23040 0 0 0 199,2 0 0 432 0 132,8 0 132,8 1725 1152 36 5760 20 J 25344 0 0 0 1058, 7 0 0 475,2 0 705,8 0 705,8 1150 1267,2 36 6336 22 M 24192 0 0 0 882,9 0 0 453,6 0 588,6 0 588,6 850 1209,6 36 6048 21 A 24192 2750 0 -11 343,5 0 0 453,6 0 229 0 229 1000 1209,6 36 6048 21 M 28576 1500 0 -6 29,1 0 0 535,8 0 19,4 0 19,4 1425 1428,8 47 7144 19 F 37312 0 2600 13 23,4 0 0 699,6 0 15,6 0 15,6 1850 1865,6 53 9328 22 J Custo de Produç ão Custo Desp. Custo s admi ss. Var md o C Exc Ch xtra Uni d. em He xtra Max unid Hextra H.e xtra nec ess . Exc. Unid ade s em falta Difere nça de existê ncias Nece. de prod. Un.prod. horas normais nº trab H. Prod. Disp. Dia s M ê s (2+(10 *5h))*4 E (12)*2 50E (12)* 200E (7)*1,5 E (10)* 5*3E min ((6) ;(9) ) (1)40.3/ 5h (6)* 5h/ u (5) (5) (3)-(4)+(5' )+(10') (4) na tab 1 (2)/5h (1)*8h/ dia*n.t rab (15) (14) (13) (12 ) (12) (11) (10 ) (9) (8) (7) (6) (5) (4) (3) (2) (1)

(14)

Exemplo

Estratégias Mistas – Estratégia 6

Iniciar com 40 trabalhadores, efectuando horas extra e depois dispensar trabalhadores últimos 4 meses, mantendo fixo nº trabalhadores - sem roturas, com excessos e com horas extra

160000 1250 0 1893 10080 672 8000 7328 22820 0 0 0 0 315 21 420 105 0 21 -21 1725 1120 35 5600 20 J 24640 0 0 0 876 0 0 462 0 584 0 584 1150 1232 35 6160 22 M 23520 0 0 0 753 0 0 441 0 502 0 502 850 1176 35 5880 21 A 23520 1250 0 -5 264 0 0 441 0 176 0 176 1000 1176 35 5880 21 M 28500 0 0 0 0 3135 209 456 1045 0 209 -209 1425 1216 40 6080 19 F 37000 0 0 0 0 6630 442 528 2210 0 442 -442 1850 1408 40 7040 22 J Custo de Produç ão Custo Desp. Cus tos ad mis s. Var md o C Exc Ch xtra Unid. em Hextr a Max unid Hextra H.extr a neces s. Exc. Unid ades em falta Difere nça de existên cias Nece. de prod. Un.pro d. horas norma is nº trab H. Prod. Disp. Dia s M ê s (2+(10* 5h))*4E (12)*2 50E (12) *20 0E (7)*1, 5E (10)*5 *3E min(( 6);(9) ) (1)40.3 /5h (6)*5h/ u (5) (5) (3)-(4)+(5' )+(10') (4) na tab 1 (2)/5h (1)*8h/ dia*n.tr ab (15) (14) (13) (12 ) (12) (11) (10) (9) (8) (7) (6) (5) (4) (3) (2) (1) Production Management Gestão da Produção

Aggregate Planning

Exemplo

Estratégias Mistas – Estratégia 7

Igual ao anterior mas iniciando com 43 trabalhadores.

162268 1750 600 2367,9 6813 454,2 8000 7659,2 23040 0 0 0 170,1 0 0 432 0 113,4 0 113,4 1725 1152 36 5760 20 J 25344 0 0 0 1029,6 0 0 475,2 0 686,4 0 686,4 1150 1267,2 36 6336 22 M 24192 0 0 0 853,8 0 0 453,6 0 569,2 0 569,2 850 1209,6 36 6048 21 A 24192 1750 0 -7 314,4 0 0 453,6 0 209,6 0 209,6 1000 1209,6 36 6048 21 M 28500 0 0 0 0 1767 117,8 490,2 589 0 117,8 -117,8 1425 1307,2 43 6536 19 F 37000 0 600 3 0 5046 336,4 567,6 1682 0 336,4 -336,4 1850 1513,6 43 7568 22 J Custo de Produç ão Custo Desp. Cus tos ad mis s. Va r m do C Exc Ch xtra Unid. em Hextra Max unid Hextr a H.ext ra nece ss. Exc. Unida des em falta Diferen ça de existên cias Nece . de prod. Un.pro d. horas normai s nº tra b H. Prod. Disp. Di as M ê s (2+(10* 5h))*4E (12)*2 50E (12) *20 0E (7)*1,5 E (10)*5 *3E min((6); (9)) (1)40. 3/5h (6)*5 h/u (5) (5) (3)-(4)+(5') +(10') (4) na tab 1 (2)/5h (1)*8h /dia*n .trab (15) (14) (13) (1 2) (12) (11) (10) (9) (8) (7) (6) (5) (4) (3) (2) (1)

(15)

Exemplo

Comparação entre estratégias

113,4 0 132,8 651 651 0 30 0 A transportar 0 0 0 0 0 rutptura 8113,4 8000 8132,8 8651 8651 8000 8030 8000 TOTAL 454,2 672 0 651 0 0 0 0 H.Extra 0 651 0 0 0 Subcontrato 7659,2 7328 8132,8 8000 8000 8000 8030 8000 Produção normal 173798,9 173223 172042,8 187178,5 190433,5 167948 176238 174950 TOTAL 162268 160000 162656 173020 173020 160000 160640 160000 Custo Produção 11530,9 13223 9386,8 14158,5 17413,5 7948 15598 14950 SUB-TOTAL 0 13020 0 0 0 Sub-contrat. 6813 10080 0 9765 0 0 0 0 Horas extra 0 0 0 0 0 7000 0 0 Rupturas 2367,9 1893 2536,8 4393,5 4393,5 948 198 0 Excessos 600 0 2600 0 0 0 8400 8200 Admissão 1750 1250 4250 0 0 0 7000 6750 Despedimento Estratégia 7 Estratégia 6 Estratégia 5 Estratégia 4 Estratégia 3 Estratégia 2 Estratégia 1A ESTRA 1 Production Management Gestão da Produção

Aggregate Planning

Exemplo

Comparação entre estratégias

1,42 1,65 1,15 1,64 2,01 0,99 1,94 C. mar/unid 102% 103% 101% 103% 105% 100% 105% 21,42 21,65 21,15 21,64 22,01 20,99 21,95 custos/unidade 103% 103% 102% 111% 113% 100% 105% TOTAL 101% 100% 102% 108% 108% 100% 100% C.Produção 145% 166% 118% 178% 219% 100% 196% C. marginais Diferenças percentuais 113,4 0 132,8 651 651 0 30 A transportar 0 0 0 0 rutptura 8113,4 8000 8132,8 8651 8651 8000 8030 TOTAL 454,2 672 0 651 0 0 0 H.Extra 0 651 0 0 Subcontrato 7659,2 7328 8132,8 8000 8000 8000 8030 Prod. normal 173798,9 173223 172042,8 187178,5 190433,5 167948 176238 TOTAL 162268 160000 162656 173020 173020 160000 160640 C. Produção 11530,9 13223 9386,8 14158,5 17413,5 7948 15598 SUB-TOTAL Estratégia 7 Estratégia 6 Estratégia 5 Estratégia 4 Estratégia 3 Estratégia 2 Estratégia 1A

(16)

Exemplo

_{Comparação entre estratégias}

Comparação Custos Totais

176238 167948 190433,5 _187178,5 172042,8 173223 173798,9 0 50000 100000 150000 200000

Estratégia 1A Estratégia 2 Estratégia 3 Estratégia 4 Estratégia 5 Estratégia 6 Estratégia 7

C u st os ( eur os ) 0 50000 100000 150000 200000 TOTAL Custo Produção Sub-contrat. Horas extra Rupturas Excessos Admissão Despedimento Production Management Gestão da Produção

Aggregate Planning

Exemplo

_{Comparação entre estratégias}

Comparação Custos Marginais

15598 7948 17413,5 14158,5 9386,8 13223 11530,9 1,94 0,99 2,01 1,64 1,15 1,65 1,42 0 5000 10000 15000 20000

Estratégia 1A Estratégia 2 Estratégia 3 Estratégia 4 Estratégia 5 Estratégia 6 Estratégia 7

C u st os ( eur os ) Sub-contrat. Horas extra Rupturas Excessos Admissão Despedimento