Gestão das Operações. Módulo 6 Gestão de stocks consumo dependente (MRP) 6-1

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Gestão das Operações

Módulo 6 – Gestão de stocks –

consumo dependente (MRP)

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Sumário

1. Requisitos do modelo de gestão de stocks de materiais com consumo dependente

2. O processo de planeamento da produção

3. Características e estrutura do MRP

4. Métodos de dimensionamento de lotes de fabrico num ambiente MRP

5. Desenvolvimentos do MRP e integração com a gestão de outros recursos da empresa

♦ Planeamento de capacidades

♦ MRP II - Material Resource Planning

♦ Planeamento dos recursos da empresa (ERP)

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Objectivos deste Módulo

Na conclusão deste módulo pretende-se que os alunos sejam capazes de:

♦ Identificar ou definir:

♦ Materiais de consumo dependente

♦ Plano Agregado de Produção e Plano Mestre de Produção ♦ Artigos pai e filho em listas de materiais

♦ Dimensionamento de lotes ♦ Descrever ou explicar:

♦ Requisitos dos modelos de gestão de materiais com

consumo dependente

♦ Planeamento das necessidades de materiais (MRP) ♦ Necessidades brutas e líquidas de materiais

♦ Planeamento dos recursos da empresa (ERP) e das

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Sumário

(5)

Inventário

Fase do Processo Tipo de consumo Número e valor Outras MP, WIP, PA(*) Independente Dependente Artigos A Artigos B Artigos C Manutenção

Formas de classificar os stocks

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Consumo Dependente versus

Independente

Item

Origem do

consumo

Clientes da empresa

Artigos pai

Tipo de

material

Produtos acabados

WIP e Mat. primas

Método de

estimativa do

consumo

Previsões e

encomendas de

clientes

Calculado

Método de

planeamento

QEE e ROP

MRP

Materiais de consumo

independente

Materiais de consumo

dependente

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Requisitos dos modelos de gestão de

materiais com consumo dependente

A aplicação eficiente dos modelos de gestão de stocks de materiais com consumo dependente requer que os gestores de operações disponham das seguintes informações:

♦ Plano Mestre de Produção (o que deve ser produzido e quando) ♦ Especificações ou listas de materiais (materiais e componentes

necessários para cada produto)

♦ Disponibilidade de materiais (o que há em stock) ♦ Encomendas de materiais por entregar (o que está

encomendado)

♦ Prazos de entrega ou “lead times” (quanto tempo leva a entrega

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Sumário

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Responsabili dade: Gestores de Operações, Chefes de Produção, Encarregados

Horizontes de Planeamento

Hoje 3 Meses 1 ano 5 anos

Horizonte de Planeamento

Planos de curto prazo • Programação de ordens de fabrico • Alocação de tarefas Expedição

Planos de médio prazo • Planos de vendas

• Planos e orçamentos de produção

• Definição dos níveis de mão-de-obra, stocks e subcontratação

• Análise dos planos operacionais

Planos a longo prazo • I&D

• Planos para novos produtos • Despesas de capital

• Novas instalações, ampliações

Responsabilidade: Gestores de

Operações

Responsabilidade: Gestão de topo

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Plano Agregado de Produção e Plano

Mestre de Produção

♦ Plano Agregado de Produção

♦ Define as quantidades a produzir por períodos (meses ou

trimestres) num horizonte de médio prazo (habitualmente de 3 a 18 meses). Por exemplo:

- quantos carros a GM deve produzir no 1º trimestre de 2004, sem desagregação de modelos, cores, etc.;

- quantas toneladas de aço deve uma siderurgia produzir, sem diferenciar por tipo de aço.

♦ Plano Mestre de Produção (Master Production Schedule) ♦ Especifica o que é necessário produzir e quando

♦ Define o que é necessário (materiais e capacidade) para cumprir o

Plano Agregado de Produção

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Plano Agregado de Produção e Plano

Mestre de Produção

100 300 Amplificador de 75 watts 450 450 500 500 Amplificador de 150 watts 100 100 100 100 Amplificador de 240 watts Plano Mestre de Produção (indica o tipo específico, quantidade e semana para cada amplificador) 8 7 6 5 4 3 2 1 Semana 1200 1500 Plano Agregado de

Produção (indica a quantidade total de amplificadores

Fevereiro Janeiro

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Inputs para o Plano Agregado de Produção

Plano de Produção

Agregado

Marketing Procura do mercado Engenharia Projecto Gestão Retorno do capital Recursos Humanos Planeamento da mão-de-obra Compras Desempenho dos fornecedores Finanças Cash Flow Produção Capacidade Stocks

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O Processo de Planeamento da Produção

Plano Agregado de Produção Executar planos de materiais Plano Mestre de Produção Plano de necessidades de materiais Plano de necessidades de capacidade Executar planos de capacidade Realístico? Não Sim A execução está a cumprir o plano? Alterar capacidade? Alterar necessidades? Alterar o Plano Mestre?

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Enfoque típico do Plano Mestre de

Produção

Produzir por encomenda (Focus no Processo) Montar por encomenda ou previsões (Repetitivo) Armazenar por previsões (Focus no Produto) Planear produtos acabados Aço, Cerveja, Lâmpadas, Papel, Pão Tipografia Metalomecânica Restaurante Número de artigos finais Número de inputs Enfoque típico do MPS Planear encomendas Planear módulos Motas, Automóveis, TVs, fast-food Exemplos

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O modelo de planeamento da produção

depende das características do produto

Projecto Compra de MP Stock MP Produção de semi-acabados Acaba-mento Stock PA Entrega Stock de Semi-acabados Lógica de Produção

Lead time total

Produzir para stock Montar para stock Produzir por encomenda Projectar para encomenda

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Conceitos típicos para o planeamento da

produção

Produzir para stock Montar para stock Produzir por encomenda Projectar por encomenda Prazo de entrega Importância previsões Stocks elevados Conhecimento da procura

Curto Alta Produtos

acabados

Maior parte dos produtos Baixo

Curto Média Partes/

componentes Médio

Médio/baixo Baixa MP e WIP _específicosFormatos Alto

Alto Irrelevante _mínimosStocks Muito alto (contrato) Adequado para Indústrias de projecto Linhas de montagem

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Sumário

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♦

Sistema de informação para a gestão das operações –

planeamento e programação

♦

Determina as

quantidades

e

datas

em que serão

necessários os

materiais de consumo dependente

Planeamento das Necessidades de Materiais

(MRP ou Material Requirements Planning)

1 2 3 4 5

Necessidades brutas 20 20 25 15

Encomendas a receber 5 30

Disponível 25 23 33 33 8

Necessidades líquidas 7

Ordens de Fab. Planea. ₇ Datas para ordens plan. 7

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♦

Lista dos componentes e respectivas quantidades,

necessárias para fabricar uma unidade de produto

♦

Indica a estrutura do produto (árvore)

♦ Artigos pai - artigos acima de um determinado nível da

estrutura, devendo ter, necessariamente, artigos filho ao(s) nível(eis) inferior(es)

♦ Artigos filho ou componentes - artigos abaixo de um

determinado nível da estrutura

♦

Codificação ao nível inferior

♦ Cada componente é codificado no nível mais baixo da

estrutura do produto em que ocorre (convenção destinada a facilitar o cálculo das necessidades de um artigo

♦ O nível mais alto é 0; o nível seguinte é 1, etc..

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Bicicleta(1) P/N 1000 Guiador (1) P/N 1001 Quadro montado (1) P/N 1002 Rodas (2) P/N 1003 Quadro (1) P/N 1004

Exemplo da estrutura de produto para uma

bicicleta

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♦

Listas modulares

♦ Os módulos não são produtos finais para venda, mas

componentes que são produzidos e montados em unidades do produto final

♦ Nas listas modulares os módulos são considerados

produtos finais e são utilizados para produzir produtos finais de montagem para stock

♦ As listas de materiais são por vezes organizadas por

módulos porque a programação da produção e a própria produção são facilitadas se organizadas com base num número reduzido de módulos, em vez de um grande

número de produtos finais

(22)

♦

Listas de planeamento

♦ Consistem num conjunto de materiais que são agrupados

num artigo pai artificial

♦ Servem para reduzir o número de artigos de planeamento

♦

Listas fantasma

♦ São listas para componentes que são criadas

temporariamente, geralmente de sub-conjuntos

♦ Estes componentes entram directamente na linha de

montagem e não são nunca inventariados.

Ex.: eixo de transmissão com as engrenagens, que é directamente colocado na transmissão

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Exemplo da estrutura de produto para um

conjunto de altifalantes

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Exercício – quantidades necessárias para

preparar 50 conjuntos de altifalantes

♦

Componente B = 2 x nº de As = 2x50 = 100

♦

Componente C = 3 x nº de As = 3x50 = 150

♦

Componente D = 2 x nº de Bs + 2 x nº de Fs

= 2 x 100 + 2 x 300 = 800

♦

Componente E = 2 x nº de Bs + 2 x nº de Cs

= 2 x 100 + 2 x 150 = 500

♦

Componente F = 2 x nº de Cs = 2 x 150 = 300

♦

Componente G = 1 x nº de Fs = 1 x 300 = 300

(25)

Faseamento temporal da estrutura do

produto

1 2 3 4 5 6 7 8 2 sem 1 sem Início da produção de D 2 sem 1 sem G D 3 sem 2 sem E D Os artigos D e E devem estar prontos nesta data

para fabricar B 2 semanas para produzir F E 1 sem B C A 1 sem

(26)

Exemplo de um output do MRP – Mapa das

necessidades brutas de materiais

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Preparação do MPS

10 40+10= 50 40 50 20 15+30 = 45 10 10 1 2 3 Plano Mestre para B vendido directamente 40 20 30

S

B

C

8 9 10 11 12 13 Lead Time de S=6 Plano Mestre para S

As necessidades brutas de B nos períodos 1 a 8 são 215 unidades Períodos 40 50 15

A

C

B

5 6 7 8 9 10 11 Lead Time de A=4 Plano Mestre para A

1 2 3 4 5 6 7 8 Períodos

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Exercício – Cálculo das necessidades

líquidas de materiais

Para o caso do exemplo anterior, calcular as necessidades líquidas de materiais para uma encomenda de 50

altifalantes, sabendo que o stock de cada artigo no início do período de planeamento é o seguinte:

Item Stock A 10 B 15 C 20 D 10 E 10 F 5

(29)

Resolução do

exercício

(30)

Previsões e encomendas Planeamento das Necessidades de Materiais Plano de Produção Agregado Disponibilidade de recursos Plano Mestre de Produção Programas de Fabrico Planeamento da Necessidades de capacidades Realístico? Não, modificar CRP, MRP, ou MPS Sim

Articulação do MRP com o processo de

Planeamento da Produção

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♦

Sistema informático

♦

Aplicável essencialmente a

produtos discretos

♦

Listas de materiais exactas

♦

Elevada precisão da situação de

stocks

♦ 99% de precisão

♦

Ciclos de fabrico estáveis

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Estrutura de um sistema MRP

Relatórios por data

Programa MRP Plano Mestre de Produção BOM Lead Times

(Ficheiro mestre de artigos) (Listas de materiais) Dados de stocks Dados de compras Ordens planeadas Necessidades de compra Relatórios de excepções Relatórios por período

(33)

♦

Contribui para assegurar o cumprimento dos

prazos de entrega, e, dessa forma, a satisfação

dos clientes

♦

Resposta mais rápida às alterações da procura

♦

Melhora a utilização de equipamentos e

mão-de-obra

♦

Melhora o planeamento e a gestão de stocks

♦

Permite reduzir o nível de stocks sem prejudicar o

nível de serviço aos clientes

♦

Aplicável por excelência a operações organizadas

por processos

(34)

A dinâmica do MRP

♦ Suporta facilmente a necessidade de “re-planeamentos”... ♦ ... Mas pode gerar “nervoso miudinho” do sistema, com fortes

perturbações nas áreas de Compras e Produção!

♦ São usadas 2 regras para reduzir estes efeitos:

1) “Períodos de bloqueio” – regras pré-definidas que proíbem quaisquer alterações ou re-planeamentos de certos

segmentos do MPS em certos intervalos de tempo

2) “Pegging” – analisar os níveis superiores da estrutura do produto para avaliar as implicações das alterações

pretendidas

♦ Com o MRP o gestor de operações pode reagir à

dinâmica do mundo real, mas tem a responsabilidade de

(35)

MRP e JIT (Just-in-time)

♦ MRP – uma metodologia de planeamento e de

programação baseada em “Lead Times” fixos (prazos de entrega, se referentes a materiais comprados, ou ciclos de fabrico, se referentes a materiais produzidos

internamente)

♦ JIT – um modelo de organização fabril orientado para a

criação de fluxo na fábrica e a movimentação rápida dos materiais

♦ A integração de ambos (não é fácil!) proporciona o

melhor de dois mundos:

♦ O MRP produz um bom programa de produção e dá uma indicação rigorosa das necessidades de materiais

(36)

Resultados obtidos pela Nissan

Com base num sistema informático ligado on-line

aos seus fornecedores, a Nissan consegue uma

boa integração entre o MRP e o JIT:

♦ Os programas de produção são confirmados, actualizados

ou revistos a cada 15 a 20 minutos

♦ Os fornecedores fazem entre 4 a 16 entregas diárias de

materiais!

♦ A taxa de cumprimento dos programas de produção (MPS) é

de 99%, medida hora a hora!

♦ A taxa de cumprimento dos programas de entregas dos

(37)

Sumário

(38)

Métodos de Dimensionamento de Lotes de

Fabrico num ambiente MRP

1. Lote a lote

Procura satisfazer exactamente as necessidades do Plano de Produção, em linha com o objectivo de um sistema MRP, em que não existem

stocks de segurança e não são antecipadas as necessidades futuras.

2. Quantidade económica de ordem de fabrico

Método baseado no modelo da QEE, aplicável preferencialmente a situações de consumo independente e relativamente uniforme, não quando se conhece o consumo.

(39)

(40)

(2) Exemplo da quantidade económica de

ordem de fabrico (1/2)

Para as mesmas necessidades do exemplo anterior, a aplicação do modelo da QEE (preferível em situações de consumo relativamente

constante e independente, não em casos de procura conhecida) conduz aos seguintes resultados:

♦ O consumo das 10 semanas é de 270 unidades, o que representa

27/semana ou 1404/ano (52 semanas) = Q* H 2xDxS = 1x52 2x1404x100 = 73

Nº de ordens = 1404 / 73 = 19 Custo das ordens = 19 x 100 = 1900 €/ano Custo de posse = 73/2 x 1x52 = 1898 €/ano

(41)

(2) Exemplo da quantidade económica de

encomenda (2/2)

Na realidade o Custo Total depende do ritmo de consumo. Da tabela acima tem-se 400 € para o custo das ordens (4 ordens, 100 €/ordem), mais 318 € para o custo de posse (318 unidades em stock nos períodos 2 a 10, 1

€/unidade), dando um custo total de 718 €, ligeiramente inferior ao valor teórico do modelo QEE. Se tivessem ocorrido rupturas de stock, ter-se-ia

(42)

Comentários sobre o dimensionamento de

lotes de fabrico (1/2)

♦ O dimensionamento dos lotes da Speaker Kits através dos 3 métodos

proporcionou os seguintes resultados:

♦ Lote a Lote 700 €

♦ QEE 730 €

♦ Balanceamento de períodos.unidades 490 €

♦ Não se devem daqui tirar conclusões sobre qual o melhor método.

♦ Em princípio a dimensão dos lotes deveria ser recalculada sempre que

se verifiquem alterações na estrutura do MRP (prazos de entrega, dimensão dos lotes de artigos filho numa estrutura, outras).

♦ Na prática estas modificações geram instabilidade no processo de

planeamento e acabam por não ser feitas, o que significa que, em geral, as dimensões de lotes não são as óptimas devido à incapacidade dos sistemas produtivos reagirem a alterações frequentes.

(43)

Comentários sobre o dimensionamento de

lotes de fabrico (2/2)

♦ Em geral o dimensionamento lote a lote é o objectivo e deve ser

utilizado sempre que tal se revele económico e viável.

♦ A dimensão dos lotes pode ser ajustada para ter em conta

factores tais como:

♦ Nível de desperdício - ex.: 3% a mais para cobrir o desperdício

numa máquina de enchimento de ampolas

♦ Restrições de processo – um tratamento térmico num forno pode

exigir um lote com uma dada dimensão mínima (ou máxima)

♦ Lotes dos fornecedores – a entrega mínima de um determinado

produto químico pode ser 1 camião cisterna com 20 ton.

♦ Quando os custos de encomenda são significativos e o consumo

(44)

Sumário

4. Técnicas de dimensionamento de lotes de fabrico num ambiente MRP

♦ MRP II - Material Resources Planning

(45)

Desenvolvimentos do MRP

♦

MRP em ciclo fechado (feedack automático)

♦

Planeamento de capacidades – relatórios de

ocupação (carga) das secções de produção

♦

MRP II - Material Resource Planning

♦

ERP - Enterprise Resource Planning

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MRP em ciclo fechado

Todos os sistemas MRP comercialmente disponíveis funcionam deste modo

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Planeamento de capacidades

♦ As técnicas utilizadas para atenuar a carga e minimizar o impacto

de modificações nos lead times incluem:

♦ Sobreposição – consiste em começar a enviar material para

a operação seguinte antes de completar o processamento do lote na operação anterior,reduzindo assim o lead time total;

♦ Desdobramento de operações – envio de um mesmo lote

para duas máquinas diferentes, para a mesma operação; implica a preparação de mais uma máquina, mas resulta em menores tempo de processamento (throughput time);

♦ Divisão de lotes – dividir a ordem de fabrico em duas partes

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MRP II – Material Resources Planning

♦ Após a implementação de um sistema MRP, aos dados relativos

às quantidades de materiais podem ser acrescentados diversos outros recursos que também são necessários, tais como

horas.Homem, horas.máquina, custo dos materiais, custo do capital ou virtualmente qualquer outro recurso.

♦ A necessidade de qualquer um destes recursos pode ser

calculada da mesma forma que as quantidades de materiais, e então comparada com a respectiva capacidade, de forma a

(50)

(51)

Enterprise Resource Planning

♦ Os sistemas MRP II evoluíram para incluir o processamento de

encomendas, compras, interfaces automáticos com fornecedores, genericamente designados por EDI (electronic data interchange), e

clientes, tais como avisos de expedição, facturação automática, notas de recepção, etc..

♦ Estes sistemas integrados, que abrangem apoiam a gestão de todos os

recursos de uma empresa, incluindo ligações aos seus fornecedores e clientes, são genericamente designados por ERP – Enterprise

Resources Planning.

♦ Os sistemas ERP mais completos estão integrados com a contabilidade,

gestão de tesouraria, gestão de recursos humanos, etc., cobrindo praticamente todas as áreas funcionais de uma empresa.

(52)

Fluxos de informação entre o MRP, ERP e

outros sistemas de informação

(53)

MRP nos Serviços

♦

O MRP pode ser utilizado nas actividades de

serviços sempre que a procura de um serviço

ou elementos de um serviço esteja

directamente relacionada com a procura de

outros serviços

♦ restaurantes – ingredientes necessários para cada

entrada, prato ou sobremesa

♦ hospitais – instrumentos para as cirurgias ♦ etc.

(54)

Exemplo – estrutura do produto e lista de

materiais e mão-de-obra para a preparação de

um prato num restaurante

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Planeamento dos Recursos de Distribuição

♦ O DRP é um modelo de planeamento dos stocks em todos os

níveis da cadeia de distribuição

♦ O objectivo é conseguir repor os stocks em quantidades

pequenas e frequentes, minimizando os custos de encomenda e de expedição

♦ O Planeamento dos Recursos de Distribuição (DRP) exige: ♦ O conhecimento das necessidades brutas, que correspondem à

procura esperada ou às previsões de vendas

♦ A definição de stocks mínimos para garantir os níveis de

serviço aos clientes

♦ Prazos de entrega precisos