OTIMIZAÇÃO DO SUPRIMENTO DE ITENS REPARÁVEIS PARA FROTAS DE AERONAVES.

OTIMIZAÇÃO DO SUPRIMENTO DE ITENS REPARÁVEIS PARA

FROTAS DE AERONAVES.

Mario Igawa

Universidade Federal Fluminense (UFF)

Rua Passo da Pátria 156 sala 306, bloco D, Niterói, 24210-240, RJ.

mario.igawa@terra.com.br Eduardo Siqueira Brick

Núcleo de Logística Integrada e Sistemas da UFF (LOGIS/UFF) Rua Passo da Pátria 156 sala 440, bloco E, Niterói, 24210-240, RJ.

brick@producao.uff.br

RESUMO

Este artigo trata da otimização do suprimento de itens reparáveis para frotas de aeronaves. Aborda, de forma genérica, os diversos fatores que afetam o aprovisionamento de material e, de forma mais detalhada, modelos de cálculo de nível de estoque. Adicionalmente, é feita uma comparação de modelos, usando os dados de uma frota de aeronaves de uma empresa brasileira. Foram feitas simulações para comparar a eficácia do modelo de cálculo de níveis de estoque, que se fundamenta em uma abordagem por item - Modelo Poisson, com a de um outro modelo que utiliza uma abordagem por sistema, conhecido como Modelo Varimetric. As simulações realizadas com o Modelo Varimetric resultaram em uma economia de até 44%, em termos de recursos financeiros, para alcançar a mesma disponibilidade operacional proporcionada pelos níveis de estoques recomendados pelo Modelo Poisson. Adicionalmente, o Modelo Varimetric possibilita uma distribuição das peças pelas diversas bases operacionais e de apoio. PALAVRAS-CHAVE: estoque de sobressalentes, abastecimento, logística de manutenção.

ABSTRACT

This paper deals with aircraft fleet repairable items supply optimization. It treats, generically, the various factors that affect material provisioning and, in more details, stock level calculation models. A comparison of model results, using data from a Brazilian company aircraft fleet is presented. The effectiveness of two stock level calculation models, one based on an item-by-item approach –Poisson Model – and the other based on a system approach, known as the Varimetric Model, is also assessed. The simulations made with the Varimetric Model resulted in an economy of up to 44%, in terms of financial resources to achieve the same operational availability provided by the stock levels recommended by the Poisson Model. Additionally, the Varimetric Model allows the distribution of spares among various operational and support bases.

1. INTRODUÇÃO

A indústria do transporte aéreo tem passado por uma forte reestruturação na última década, motivada pela necessidade de apresentar custos operacionais cada vez mais baixos para sobreviver.

De acordo com Eccleston (2005) “o tráfego aéreo internacional aumentou 15,3% em relação ao ano de 2004 e as empresas aéreas têm enfrentado um desafio constante, pois apesar do aumento do tráfego, as margens de lucro estão baixas e com tendências de queda”. Os custos têm aumentado, principalmente em relação ao combustível, que aumentou 35% em 2004, levando a perdas da ordem de 4 a 5 bilhões de dólares para a indústria de aviação naquele ano.

Este aumento no tráfego contrasta com a redução dos lucros e aumento dos custos, o que ameaça a existência de várias empresas aéreas.

Segundo Birch (2000, p.14), “A aviação mundial gasta mais de 10 bilhões de dólares anualmente em peças de reposição, das quais 10% vêm dos estoques já existentes nas empresas aéreas e oficinas de manutenção aeronáuticas”.

Os dados do Anuário do Transporte Aéreo indicam que, no ano de 2003, as empresas aéreas brasileiras, que tiveram o plano de contas aprovado pela portaria 241/SPL de 14 DEZ 81, gastaram R$ 1.219.420.728,00 com manutenção, o que representa 9,25% do total de gastos e despesas dessas empresas (BRASIL, 2003).

É de suma importância para a aviação civil aliar, à questão econômica do suprimento de materiais das empresas, um outro fator de igual ou maior importância, que é o serviço de manutenção das aeronaves no contexto da segurança do transporte aéreo.

Para garantir a segurança e harmonização do transporte aéreo nacional e internacional, as Autoridades Aeronáuticas regulamentam esta indústria até o nível da operacionalidade de equipamentos instalados nas aeronaves (BRASIL, 2005).

Verifica-se, então, que há uma relação direta entre suprimento de materiais, manutenção e segurança operacional, a qual deve estar também sempre presente quando se enfoca o desempenho econômico das empresas aéreas como mola propulsora do desenvolvimento do transporte aéreo.

Neste contexto, são analisados e comparados modelos para a otimização do suprimento de peças para empresas aéreas e os fatores que afetam estes modelos. Adicionalmente, foram feitas simulações com dois destes modelos, utilizando dados reais de uma frota de aeronaves do mesmo tipo de uma empresa de transporte aéreo brasileira.

2. SUPRIMENTO DE ITENS REPARÁVEIS PARA AVIAÇÃO

Este trabalho se restringiu ao problema de suprimento de peças de reposição para aeronaves e, mais especificamente, às peças reparáveis. Para tanto, é necessário fazer uma diferenciação entre suprimento de reposição e de fabricação e, em seguida, concentrar a atenção do estudo nas peças reparáveis.

Kennedy, Patterson e Fredendall (2002) fizeram um levantamento da literatura recente sobre o suprimento de peças sobressalentes. Segundos os autores “o suprimento de peças sobressalentes difere em muitas maneiras dos suprimentos de fabricantes”.

Os suprimentos de fabricantes destinam-se a garantir a produção - Work-In-Process (WIP) e a fornecer produtos acabados. Os suprimentos de peças sobressalentes servem para auxiliar o pessoal de manutenção a manter os equipamentos em condições operacionais.

Os suprimentos WIP suavizam as irregularidades na fabricação. Estas irregularidades podem ser causadas por mudanças nas misturas de produtos, quebras de equipamentos, diferenças na taxa de fabricação entre diferentes processos, manuseio de material, etc.

Os suprimentos de produtos acabados existem para atender às demandas dos clientes e servem como proteção contra irregularidades no tempo de fabricação, diferenças na qualidade dos produtos produzidos, diferenças nas taxas de produção das máquinas, problemas com a mão de obra, etc.

Os suprimentos de manutenção são fortemente afetados pelo modo como o equipamento é operado e como ele é mantido. Há dois tipos fundamentais de manutenção: preventiva ou corretiva. Para a manutenção preventiva, ou programada, as demandas pelas peças são previsíveis. Para estas demandas é possível planejar para que as peças cheguem no momento do seu uso – Just In Time, não havendo necessidade, portanto, de estoque. Para a manutenção corretiva, os reparos não são programados e a conseqüência de uma falta de peça de reposição significa, normalmente, um prejuízo.

Segundo a IATA (1994), “aprovisionamento de materiais são as ações necessárias ao planejamento e aquisição de materiais e equipamentos no momento e lugar requeridos para desenvolver um programa de trabalho”.

Ainda segundo a IATA (1994), “Estoque é a quantidade de itens que a empresa possui (excetuando aqueles instalados nas aeronaves) para substituir aqueles removidos das aeronaves para revisão, reparo ou conserto da unidade. ”.

A quantidade real do estoque de componentes requeridos dependerá da demanda ocorrida durante um período de tempo específico. Este período é normalmente o tempo em que o componente está fora de serviço para conserto ou revisão.

Existem vários métodos para o cálculo de estoque de componentes. Neste trabalho serão abordados dois destes métodos: o Modelo de Poisson, que é utilizado pelo fabricante das aeronaves que foram objeto da análise e o Modelo Varimetric, proposto por Sherbrooke (2004). 2.1 FATORES RELEVANTES PARA O CÁLCULO DO NÍVEL DE ESTOQUE

Segundo a IATA (1994), são vários os fatores que podem ser utilizados no dimensionamento do nível do estoque de componentes. Os fatores a serem utilizados e o peso de cada um no cálculo, dependerão da política que for adotada pela empresa aérea. Os fatores relevantes são os seguintes:

• Tempo Entre Revisões Gerais – Time Between Overhaul (TBO)

• Tempo Médio Entre Remoções Não programadas - Mean Time Between Unscheduled

Removal (MTBUR)

• Quantidade por Aeronave

• Grau de Utilização em relação à utilização da aeronave

• Aplicabilidade nas Aeronaves – utilização em mais de um tipo de aeronave

• Requisitos de Amostragem – utilização do componente em programa de amostragem

• Tempo Fora de Serviço – Turn Around Time (TAT), ou Repair Cycle Time (RCT), ou

Procurement Lead Time (PLT)

• Código de Essencialidade – Código GO- NO - GO

• Categoria da Estação de Linha

• Tempo de Fornecimento de Peças Quando a Aeronave Está indisponível por Falta de

Peças – Aircraft on Ground (AOG)

• Proporção de Remoção nas Estações de Linha (PREL)

• Utilização das Aeronaves (Horas Totais da Frota)

• Pousos por Estação

• Custos Unitário, de Atraso de Vôo, de Manutenção de Estoque, de Reposição e de Vôo

de Translado.

2.2 MODELOS DE CÁLCULO DO NÍVEL DE ESTOQUE DE COMPONENTES

De acordo com Sherbrooke (2004), o cálculo do nível de estoque de componentes é feito tradicionalmente utilizando a abordagem por item. Nesta abordagem a quantidade de sobressalentes de um item é determinada por fórmulas simples que estabelecem o nível de estoque de um determinado item sem levar em consideração os outros itens. Sherbrooke (2004) desenvolveu uma abordagem sistêmica para o cálculo de componentes, onde todos os

componentes do sistema são considerados simultaneamente. Este método teria apresentado resultados práticos de até 50% na redução de custo de suprimento para obter o mesmo desempenho, comparado com a abordagem por item.

2.2.1 Abordagem por Item: Modelo Poisson

A maioria dos modelos de cálculo do nível de estoque de componentes se baseia no processo de Poisson, pela sua simplicidade e também porque muitos componentes apresentam falhas aleatórias. Nesse modelo usa-se, como parâmetro, a demanda média (E) para um período de tempo T, que normalmente é o Procurement Lead Time (PLT) ou Repair Cycle Time (RCT).

O software recomendado pelo fabricante da aeronave analisada, para implementar o Modelo Poisson, calcula, para cada Fator de Proteção (FP), um nível de estoque (S). O Fator de Proteção usado é igual à probabilidade de que a quantidade (X) de itens que poderão falhar no período considerado (RCT ou PLT) é menor ou igual a S, conforme equação a seguir.

2.2.2 Abordagem por Sistema: Modelo Varimetric

O Varimetric é um modelo de otimização que considera, tanto a distribuição da quantidade em estoque entre a base de apoio - Depot e as bases de operações, conhecido como problema de multi-escalão, como a distribuição da quantidade em estoque entre itens e seus subitens, conhecido como problema de multi-endentação.

Na abordagem por sistema, o objetivo de investimento e a disponibilidade do sistema são dados de entrada no processo decisório. O método gera uma curva de disponibilidade versus custo que pode ser usada para análise de soluções de compromisso entre disponibilidade e custo.

Existem duas medidas principais de eficácia que podem ser usadas para comparar alternativas de estoques de sobressalentes: Fill Rate, a percentagem de demanda que é atendida no exato momento em que a demanda ocorre; e Backorder (BO), a quantidade de demanda não atendida que existe em determinado momento. Quando uma demanda não é atendida pelo estoque, é estabelecido um Backorder que dura até que haja uma reposição do item, ou até que ele seja reparado. Fill Rate considera apenas a resposta do estoque no instante em que a demanda acontece e Backorder mede a demanda que não foi satisfeita em qualquer momento ao longo do tempo.

Para facilitar o entendimento, Sherbrooke (2004) desenvolve o Modelo Varimetric em partes, conforme resumido a seguir.

2.2.2.1 Descrição do Problema a ser Modelado

Quando uma aeronave tem um problema com um componente, este é retirado da mesma. Se houver um componente disponível para troca, o mesmo é substituído; caso contrário é estabelecido um Backorder. Este componente é chamado de componente de 1ª endentação, pois ele é instalado ou removido diretamente na aeronave e é conhecido como LRU - Line Replaceble

Unit. Um Backorder de um componente de 1ª endentação causa um ‘vazio’ na aeronave, o que a

impede de voar.

Um outro ponto do problema a ser modelado é a distribuição de componentes entre a base de apoio- Depot e as bases de operações. As bases de operações são chamadas de 1º escalão e a base de apoio é normalmente denominada de 2º escalão.

O escalão descreve como o sistema de suprimento é organizado e a endentação tem a ver com o projeto do componente. Quando um componente de 1ª endentação (LRU) é retirado da

P(X≤S) = e−E

∑

i

E

!

)

(

= Probabilidade de que o número de falhas X é menor ou

aeronave e vai para uma oficina, partes de 2ª endentação são trocadas no componente para consertá-lo; estas partes são chamadas de SRU - Shop Replaceable Unit.

2.2.2.2 Modelo Considerando Apenas uma Base Operacional

Sherbrooke mostra que a minimização do valor esperado do Backorder é equivalente à maximização da disponibilidade operacional e que a aplicação de análise marginal gera soluções ótimas. Todos os LRU do sistema são considerados simultaneamente e o algoritmo acrescenta ao estoque um componente de cada vez, escolhendo sempre aquele que proporciona a maior redução no valor esperado do Backorder por unidade de custo. Ou seja, para componentes com as demais características iguais, o modelo privilegia os componentes de menor custo.

A variação marginal da eficácia, devido ao incremento de uma unidade de um item, representa a variação na eficácia do sistema por unidade monetária. A eficácia do sistema é a soma dos valores esperados dos Backorder de cada componente

A técnica da análise marginal, para a geração da curva ótima de Backorder versus custo, começa com a escolha do item que apresenta a maior variação marginal de S =1 para ser adquirido para compor o estoque. Compara-se em seguida, a variação marginal para este mesmo item com S= 2, com a variação marginal para os outros itens com S=1. Caso continue maior, compra-se outra unidade do item, caso contrário, compra-se uma unidade do item que tem maior variação marginal. Este procedimento é repetido até que a eficácia, ou custo, do sistema atinja o desejado. Desta forma, para cada valor de Backorder do sistema, que tem uma correspondência direta com disponibilidade, tem-se um valor de custo que pode ser mostrado em um gráfico. 2.2.2.3 O Modelo Multi-Escalão

O modelo multi-escalão é conhecido como METRIC- Multi Echelon Technique for

Recoverable Item Control, onde o modelo de apenas uma base operacional, descrito na seção

anterior, é expandido para considerar mais de uma base de operação, mantendo-se apenas uma base de apoio.

O modelo METRIC calcula, para cada item do sistema, o nível ótimo de estoque em cada uma das diversas bases de operação, que podem ser diferentes, em função da taxa de demanda e outras características, e da base de apoio- Supporting Depot. A função objetivo é a soma dos

Backorders através de todas as bases. A teoria é desenvolvida em dois passos:

• inicialmente, para cada item de 1ª endentação, é desenvolvido um procedimento para a

alocação ótima do nível de estoque ao longo das bases de operação e da base de apoio -

Supporting Depot, e constrói-se a curva de disponibilidade versus custo para o item.

• Em seguida, todos os itens são combinados num sistema, utilizando a Análise Marginal.

2.2.2.4 O Modelo Multi-Endentação

Quando ocorre demanda por um item de 1ª endentação, Line Replaceable Unit –LRU, será provido um LRU para troca, se houver um em mãos (On Hand). Se não houver sobressalente na base será estabelecido um Backorder. Em qualquer caso o LRU é reparado na base e, durante este processo, identifica-se a falha de um item de 2ª endentação, Shop Replaceable Unit – SRU. Se houver um sobressalente para o SRU, o SRU que falhou será substituído e o reparo do LRU se completará. Caso contrário estabelece-se um Backorder de um SRU. Em qualquer caso, o SRU é reparado na base. É importante que se considere que o reparo do SRU não sofre atraso por falta de material e que cada falha de LRU é devida à falha de somente um SRU.

2.2.2.5 O Modelo Varimetric

O Modelo Varimetric é a junção do modelo escalão com o modelo de multi-endentação tratados acima.

2.3 MEDIDAS PARA REDUÇÃO DE GASTOS COM ESTOQUE

Ambos os modelos utilizam os fatores citados anteriormente para calcular os níveis de estoque. Uma forma de reduzir os níveis de estoque é atuar sobre os valores desses fatores, conforme descrito a seguir.

2.3.1 Extensão da Vida de Componentes

Devido aos crescentes custos dos componentes aeronáuticos, é cada vez mais importante incrementar a vida dos componentes para reduzir o nível de estoque para o mínimo possível.

A vida do componente significa o período de tempo que o componente pode operar na aeronave, entre inspeções, revisões (TBO), testes funcionais e outros tipos de manutenção.

Uma forma de desenvolver a vida de componentes, permitida nos EUA, é a obtenção de aprovação, pela Autoridade Aeronáutica Americana, Federal Aviation Administration –FAA, de um programa de confiabilidade. A AC 120-17 A (FAA, 1978) contém procedimentos para que as empresas aéreas desenvolvam e obtenham a aprovação daquela administração, de um programa de confiabilidade que permita a extensão da vida dos componentes por parte da empresa.

Uma outra forma de aumentar a vida de componentes é através da utilização do

Airline/manufacturer Maintenance Program Planning Document MSG-3 para desenvolver um

novo programa de manutenção para aqueles componentes cujos programas de manutenção foram desenvolvidos com base no Airline/manufacturer Maintenance Program Planning Document MSG-2. (IGAWA, 2006).

Uma terceira forma para o incremento da vida dos componentes é a extensão do intervalo entre revisões (TBO) de uma frota, baseado em programas de amostragem. A título de exemplo, o SB 1003 (PRATT&WHITNEY CANADA, 2001) estabelece que o TBO básico dos motores da série PT6A pode ser estendido de 3600 horas para 4100 horas, através de programa de amostragem.

2.3.2 Tempo Fora de Serviço

Um dos fatores que mais afeta o nível de estoque de um componente é o tempo que leva entre o momento em que é feito o pedido de reparo da peça até o momento em que ela retorna operacional ao local do pedido, conhecido como Turn Around Time (TAT) ou Repair Cycle Time (RCT).

O nível de estoque, calculado por qualquer modelo de otimização de suprimento, é diretamente proporcional ao RCT. Desta forma, com o objetivo de reduzir o nível de estoque, deve-se reduzir o RCT.

A redução do RCT pode ser conseguida através:

• da opção de se capacitar para realizar o reparo, ao invés de contratar o reparo

(terceirizar). A decisão entre terceirizar ou não é conhecida como decisão Make or

Buy ?’;

• do aumento da capacidade de reparo da própria empresa se ela já possui capacidade

de reparo; e

• da diminuição dos tempos administrativos do RCT.

A decisão entre terceirizar, ou se capacitar para realizar o reparo, não é uma tarefa fácil. “Devido à variedade de decisões e à grande gama de fatores levados em consideração, poucas companhias usam procedimentos formais para a decisão sobre terceirizar ou não”. (LAIOS; MOSCHURIS, 1997).

A variação do RCT em função da terceirização é mais evidente quando as empresas que estão capacitadas para realizar o reparo (terceirizadas) estão localizadas no exterior, o que torna

os tempos administrativos maiores. Muitas vezes a única opção, que não a própria capacitação para realizar o reparo, é a terceirização com empresas no exterior.

Se, por um lado, a terceirização com uma empresa no exterior aumenta os tempos administrativos, isto é, transporte, alfândega, e autorização do DAC, relativos ao RCT, os tempos relativos aos reparos em si podem ser menores do que a própria empresa teria condições de alcançar, pelos diversos fatores que envolvem a capacitação para realizar o reparo.

Laios e Moschuris (1997) desenvolveram um sistema que se utiliza de uma adaptação de um software como ferramenta a ser utilizada no processo de decisão Make or Buy?’. Como benefícios do sistema o seguinte é citado:

• melhor comunicação entre as funções envolvidas nos processos de decisões Make or

Buy?;

• aumento na precisão, devido à qualidade na avaliação dos fatores influenciando cada

alternativa; e

• maior confiabilidade, devido ao grande número de fatores levados em consideração

sem negligenciar informações críticas.

Humphreys, McIvor e Huang (2002) discutem um Sistema Baseado no Conhecimento

Knowledge-Based System (KBS) projetado para ajudar as companhias na decisão de Make or Buy?. Segundo os autores “ avaliações preliminares indicam que o KBS pode auxiliar o pessoal

de compras através de realimentação aos fornecedores, monitoramento dos fornecedores em relação aos benchmarks de desempenho, melhorando a cooperação entre os membros multifuncionais do pessoal de compras e reduzindo o tempo envolvido na condução da avaliação do dilema Make or Buy?”.

O aumento da capacidade de reparo da empresa implica na redução de eventuais filas no processo de reparo e, portanto, na redução do tempo de reparo, que é um dos componentes do RCT.

Sleptchenko, Heijden e Harten (2003) desenvolveram um método de otimização simultânea do nível de suprimento e da capacidade de reparo para aumentar a disponibilidade de sistemas. O método utiliza uma variação do Modelo Varimetric, descrito anteriormente, o qual é modificado para tratar o sistema de filas que é criado nas oficinas com bancadas multi-classes e multi-funcionais.

Vários são os tempos administrativos que fazem parte do RCT para serviços terceirizados. Em linhas gerais, pode-se dizer que o ciclo de reparo de um componente, cujo reparo é terceirizado para uma empresa no exterior, segue basicamente os passos da Figura 1.

Para minimizar os tempos administrativos, é importante conhecer cada um dos passos do ciclo. Por exemplo, para a autorização do DAC, tem-se o processo descrito a seguir.

O DAC, por meio da IAC 0007, requer que qualquer importação de produtos ou serviços aeronáuticos deve ter prévia autorização da Comissão de Coordenação do Transporte Aéreo – COTAC, que “é um Órgão anuente interligado diretamente ao Sistema Integrado de Comércio Exterior – SISCOMEX, e tem por competência apreciar, no âmbito do Departamento de Aviação Civil- DAC, sob os aspectos técnico-aeronáuticos e econômico-financeiros, os pedidos de importação e exportação de produtos aeronáuticos.” (BRASIL, 2001).

De acordo com a citada IAC, os pedidos para importação ou exportação seguem, dentro do DAC, o trâmite mostrado na Figura 2.

É também estabelecido um prazo de 48 horas para cada um dos setores (Divisões dentro dos Subdepartamentos) do DAC analisar os processos COTAC´s.

Em consulta realizada em diversos processos, verificou-se que um processo COTAC leva em média 15 dias para ser analisado. Uma forma de reduzir este tempo, é através da autorização prévia do DAC para o tipo de componente - Part Number que será objeto de reparo no exterior. Faz-se a aprovação prévia através de um processo conhecido como COTAC genérico. O COTAC genérico é um processo que envolve vários produtos e o que se pretende fazer com tais produtos (importação, exportação, manutenção no exterior, etc.) ao longo do ano. Os produtos são especificados genericamente, sem os respectivos números de séries. Ao longo do ano, quando efetivamente as pretensões forem se concretizando, são feitos COTAC´s específicos cujas

Componente falha

A manutenção de linha:

remove o componente da aeronave encaminha componente para a base

A base :

Seleciona terceirizada

Obtém autorização da Receita Federal Obtém autorização do DAC

Contrata empresa para transportar o componente prepara documentação para solicitar reparo

Transporte para a terceirizada

Terceirizada: Inspeciona o componente testa componente para confirmar pane

Apresenta orçamento

Base aprova orçamento

Terceirizada: Repara o componente

Despacha o componente de volta após pagamento

Transporte para a base

Base: Liberação alfandegária Transporte para a estação de linha

Figura 1: Ciclo de reparo de um componente no exterior

Protocolo Geral COTAC Subdepartamento Técnico -STE Subdepartamento De Planejamento -SPL Subdepartamento De Infraestrutura COTAC Presidente da COTAC Liberação no SISCOMEX (no caso de importação)

Protocolo Geral Expedição de Oficio (no caso de exportação)

Figura 2: Trâmite de pedidos para importação/exportação no DAC Nota: atualmente o SPL se chama Sub-departamento de Serviços Aéreos

aprovações levam em média um dia, pois as análises técnicas já haviam sido feitas anteriormente na aprovação do COTAC genérico.

Um outro aspecto que pode ser avaliado na redução dos tempos administrativos é o regime aduaneiro. Apesar de tratar somente de produtos destinados a fabricantes, Brito Junior (2004) analisou o impacto logístico de diferentes regimes aduaneiros no abastecimento de itens aeronáuticos, empregando modelo de transbordo multi-produto com custos fixos. Segundo Brito Junior (2004), o regime aduaneiro denominado RECOF Aeronáutico em comparação ao regime

Drawback provê um “Processo de importação mais rápido (sempre canal verde) que proporciona

a redução do ciclo aduaneiro de desembaraço de 5 dias para 6 horas e, conseqüentemente, a redução das despesas de armazenagem em zona aduaneira”.

Casagrande (2000) estudou o impacto to Turn Around Time no suprimento da Marinha Brasileira e desenvolveu “um modelo de simulação que representa o processo de reparo de um grupo de componentes críticos de helicópteros que mede os respectivos TAT”. O modelo desenvolvido por Casagrande (2000) foi baseado em um software comercial que utiliza o método Monte Carlo e pode ser usado para simular como cada etapa do processo de reparo afeta o RCT.

3. COMPARAÇÃO DE MODELOS DE CÁLCULO DE NÍVEL DE ESTOQUE

A comparação foi feita usando dados reais de uma empresa de transporte aéreo, que opera os seguintes modelos e quantidades de aeronaves:

Aeronaves fabricadas pelo fabricante A:

• 13 aeronaves modelo A1;

• 34 aeronaves modelo A2; e

• 6 aeronaves modelo A3.

Aeronaves fabricadas pelo fabricante B:

• 21 aeronaves modelo B1.

A empresa opera regularmente em 48 localidades no Brasil e no exterior.

Os dados sobre as localidades operadas regularmente pela empresa, bem como os equipamentos utilizados nestas localizadas foram retirados dos HOTRAN – Horários de Transporte Aéreos, que são aprovados pela Comissão de Coordenação de Linhas Aéreas Regulares (COMCLAR), do DAC (BRASIL, 1999).

Após a avaliação dos diversos sistemas concluiu-se por analisar o sistema de combustível – ATA 28 das aeronaves tipo A1 e A2, que são similares.

O sistema de combustível das aeronaves A1/A2 tem 114 componentes distintos do tipo LRU, sendo que somente três destes LRU são reparados organicamente, possuindo cada um deles 5 SRU.

3.1 METODOLOGIA

O Modelo Poisson apresenta como resultados níveis de estoques associados a Fatores de Proteção. O conceito do Modelo Varimetric que mais se aproxima de Fator de Proteção é o Fill

Rate.

O Fator de Proteção representa a probabilidade de que a demanda para o componente será menor ou igual à quantidade de peças em estoque, durante um período de tempo, normalmente o RCT. O seu valor pode ser grande, mesmo quando o estoque daquele componente é zero, bastando para isso que a demanda seja pequena, seja porque o componente não operou, seja porque o MTBUR daquele componente é muito grande.

Por outro lado, Fill Rate representa a percentagem da demanda que pode ser atendida no momento em que o pedido é feito. Ou seja, caso o estoque seja nulo, o Fill Rate é zero. Adicionalmente, o resultado final do Modelo Varimetric é o Fill Rate do sistema global. Isto é, o

Fill Rate para uma aeronave é a soma, ponderada pela demanda, do Fill Rate de cada um de seus

componentes. O Fill Rate de cada localidade é a soma, ponderada pela demanda, de cada Fill

demanda, dos Fill Rate de cada localidade. Assim, nas situações em que existem muitas bases de operação e baixos níveis de estoque, existirão muitas bases com estoque zero e, portanto, o Fill

Rate será zero nessas bases, contribuindo para que o Fill Rate global seja muito pequeno.

Do exposto acima, fica claro que a comparação dos valores de Fill Rate, gerados pelo Modelo Varimetric, com os valores de Fator de Proteção do Modelo Poisson, não é adequada.

Neste trabalho foi utilizada a seguinte metodologia para comparar os resultados dos dois modelos:

a. Inicialmente, foram calculados níveis de estoque para todos os componentes das

aeronaves, utilizando um mesmo Fator de Proteção, com o uso do software que implementa o Modelo Poisson. A Disponibilidade Operacional – Ao e o Fill Rate, proporcionados por este estoque inicial, bem como os montantes financeiros necessários para adquiri-lo, também foram obtidos nessa etapa.

b. Novos níveis de estoque foram calculados, usando o Modelo Varimetric, tendo

como objetivo da simulação a mesma Disponibilidade Operacional – Ao alcançada no passo anterior. Os recursos financeiros requeridos pelo estoque dimensionado pelo Modelo Varimetric, para alcançar tal Ao, foram comparados com os recursos para adquirir os sobressalentes recomendados pelo Modelo Poisson.

c. Novos níveis de estoque foram calculados usando o Modelo Varimetric, desta vez

tendo como objetivo da simulação uma restrição orçamentária igual ao valor dos recursos financeiros requeridos para adquirir o estoque calculado pelo Modelo Poisson no passo a). A Disponibilidade Operacional proporcionada pelo estoque calculado pelo Modelo Varimetric, foi comparada com aquela proporcionada pelo estoque calculado com o uso do Modelo Poisson.

3.2 RESULTADOS DAS SIMULAÇÕES EFETUADAS

Foram feitas várias simulações, utilizando a metodologia descrita em 3.1. Adicionalmente foi feita uma simulação para avaliar a característica do Modelo Varimetric de distribuição do estoque pelas diversas bases.

3.2.1 Utilização de Repair Cycle Time (RCT) de 80 Dias (Reparos no Exterior com COTAC Genérico)

Foram feitas três simulações utilizando o Modelo de Poisson, para Fatores de Proteção de 80%, 90% e 95%, e um mesmo RCT de 80 dias. Os resultados foram comparados com os do Modelo Varimetric, de acordo com a metodologia descrita em 3.1.

• O Modelo Varimetric permitiu uma redução de até 44% nos custos para alcançar o

mesmo nível de Disponibilidade Operacional- Ao que o Modelo Poisson. Para alcançar esta eficácia, o Modelo Varimetric recomenda maior quantidade de itens mais baratos e menor quantidade de itens mais caros. Por exemplo, em relação ao Modelo Poisson, para um Fator de Proteção de 80%, o Modelo Varimetric recomendou comprar um nível de estoque maior para 83 componentes, um nível de estoque igual para 21 componentes, e um nível de estoque menor somente para 14 componentes.

• Com o mesmo orçamento, o Modelo Varimetric proporcionou um aumento percentual de

da ordem de apenas 0,5 % no valor da Disponibilidade Operacional. Este pequeno aumento percentual se explica pelo fato de a Disponibilidade Operacional de referência (a proporcionada pelo Modelo Poisson) ser muito grande (cerca de 99%), tendo em vista os altos valores de MTBUR dos componentes usados.

3.2.2 Utilização de Repair CycleTime (RCT) de 30 Dias (Reparos no Brasil)

Para estimar a economia, proporcionada pela redução de estoques, caso a empresa resolvesse se capacitar para realizar todos os níveis de reparos de seus componentes,

considerou-se que todos os RCT fosconsiderou-sem iguais ao dos componentes para os quais a empresa já realiza considerou-seus reparos, ou seja, 30 dias.

Foram utilizados para este RCT de 30 dias, os mesmos valores de Fator de Proteção de 80%, 90% e 95%. Os resultados do Modelo Poisson foram comparados com os do Modelo Varimetric, de acordo com a metodologia descrita em 3.1.

• Para as quantidades de peças recomendadas pelo Modelo Poisson, a economia em termos

de recursos financeiros destinados a compra de estoque de material seria da ordem de 50%, caso o RCT passasse de 80 dias para 30 dias, ou seja, caso se resolvesse pela capacitação da empresa para a realização de reparos em todos os níveis de todas as peças. Esta economia seria da ordem de 80%, caso fossem compradas as quantidades de peças recomendadas pelo Modelo Varimetric para gerar as mesmas disponibilidades alcançadas pelos estoques recomendados pelo Modelo Poisson. Obviamente, uma redução do RCT de 80 dias para 30 dias não é assegurada pela simples decisão da empresa resolver reparar os itens na própria empresa. Esta redução dependerá de uma série de fatores, como treinamento dos mecânicos, número de equipamentos de testes, ferramental, etc., 3.2.3 Utilização de Repair Cycle Time (RCT) de 94 Dias (Reparo no Exterior sem COTAC Genérico)

Para simular um aumento de RCT, por não utilização do COTAC genérico para a importação e exportação de peças, foi considerado um aumento de 14 dias no RCT que a empresa considera para reparo no exterior. Ou seja, foram feitas simulações com um RCT de 80 + 14 = 94 dias.

• Para as quantidades de peças recomendadas pelo Modelo Poisson o dispêndio adicional,

em termos de recursos financeiros destinados a compra de estoque de material, seria de cerca de 7%, caso o RCT passasse de 80 dias para 94 dias, ou seja, caso a empresa não utilizasse o recurso do COTAC genérico. O dispêndio adicional de recursos financeiros seria de 10%, caso fossem compradas as quantidades de peças recomendadas pelo Modelo Varimetric para gerar as mesmas disponibilidades alcançadas pelos estoques recomendados pelo Modelo Poisson.

3.2.4 Distribuição de Sobressalentes pelas Diversas Bases

O Modelo Varimetric de multi-endentação e multi-escalão, distribui sobressalentes pelas diversas bases de operação e de suporte. Como as situações simuladas anteriormente resultaram em pequenos níveis de estoque, não permitindo uma visualização dessa distribuição, foi feita uma simulação com RCT de 80 dias e Fill Rate de 90%. O uso desse Fill Rate foi um artifício para forçar níveis de estoque muito elevados e permitir que os níveis de estoque nas diversas bases operacionais pudessem ser diferentes de zero.

• A simulação feita permitiu concluir que a distribuição de peças é proporcional às horas

voadas por aeronave em cada base operacional, como era de se esperar. 4. CONCLUSÕES

O Varimetric é um modelo de otimização de estoque que considera a distribuição da quantidade em estoque entre a base de apoio - Depot e as bases de operações, conhecido como problema multi-escalão.

Foi confirmada a reivindicação de Sherbrooke (2004), de que o Modelo Varimetric propicia economias da ordem de 50% para obter a mesma Disponibilidade Operacional, quando comparado com o Modelo Poisson.

O uso do COTAC genérico pode resultar em reduções significativas nos recursos financeiros alocados para a manutenção de estoques de sobressalentes.

O Modelo Poisson é mais simples do que o Varimetric, tanto do ponto de vista da base teórica para o seu entendimento, quanto em relação à sua utilização. O Varimetric requer uma quantidade maior de dados, normalmente não coletados pelas empresas aéreas brasileiras e depende de uma estrutura que inclua profissionais experientes e com um conhecimento mais especializado para a sua implementação.

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