Resumo
Este artigo trata da aplicação de um método de cálculo do tempo de atravessamento e inventário, em manu-fatura, de equipamentos eletromecânicos, fabricados sob encomenda. Revisam-se os conceitos de tempo de atravessamento e inventário e apresenta-se o método de cálculo. Na pesquisa de campo, coletaram-se dados de início e término de ordens de fabricação, quantidades fabricadas e valores de venda. O modelo de cálculo foi aplicado, permitindo considerações acerca da gestão do prazo de entrega e da fila de ordens na manufatura. Tais variáveis podem ser importantes em um cenário em que a competição também se dê por critérios de con-fiabilidade de entregas.
Palavras-chave: tempo de atravessamento, inventário, prazo de entrega, produção sob encomenda, confiabili-dade de entregas.
Abstracts
This paper presents an application for a calculation method of the lead-time and work-in-process inventory in xx manufacturing of electromechanical machines made after orders. Xx The concepts of lead-time and work-in-process were reviewed and the method presented. In the process, data regarding the beginning and the completion of the orders; quantities and revenues for each order, were collected. The method was applied and tested, allowing considerations about delivery time and queues in manufacturing management. Such va-riants can be important in a strategic scenario, in which competition also involves delivery reliability criteria. Keywords: lead-time, work-in-process, delivery time, production after orders, delivery reliability.
e inventário em manufatura de
equipamentos eletromecânicos
Greco Tusset de Moura (Unisinos) – greco.higra@uol.com.br
• Rua Lacy Pereira Figueiró, 418 – Bairro Santa Tereza – São Leopoldo-RS – CEP: 93037-120 Jonatas Campos Martins (Unisinos) – jonatascm@gmail.com
Felipe Troglio Luckow (Unisinos) – fluckou@agco.com.br Miguel Afonso Sellitto (PPEGPS/Unisinos) – sellitti@unisinos.br
D at a d e r ec eb im en to: 22/02/2007 D at a d e a pr ov aç ão: 13/04/2007
1. IntROduçãO
As principais alterações ocorridas no atual ambiente concorrencial originam-se das crises do petróleo (1973-1979), quando saiu-se de um mercado de bens e serviços, cuja demanda era maior do que a oferta, com produção em grande escala e grandes lotes, para um mercado, cuja oferta global é maior do que a demanda. Surgiram outras formas de competição, com base em flexibilidade e variedade da produção, além da até então prevalente competição baseada em preço e conformidade a especificações. A redução de barreiras alfandegárias e a criação de mercados de livre comércio, ocorridas mais recentemente, indicam que a concorrência tende a ocorrer em nível mundial, o que aumenta e diversifica o campo de competição, surgindo fatores de decisão, tais como a inovatividade e os serviços associados aos produtos manufaturados (PAIVA, CARVALHO e FENSTERSEIFER, 2004).
Em resumo, além do custo e da confiabilidade dos produtos, também a entrega e a capacidade de ino-vação passaram a influenciar a competição. Ao enfoque de competição anterior de eficiência e automação rígida, têm sido agregados enfoques de resposta rápida e confiável a clientes. Abriu-se mão da competição baseada, exclusivamente, na produção em massa e na redução do custo unitário de produtos, competin-do-se também, com base na confiabilidade do prazo de entrega (cumprir o que foi prometido). Uma das exigências atuais é a redução simultânea nos tempos e nos custos de produção (WIENDAHL, 1995).
Demandas por prazos de entrega menores e mais confiáveis e por mais variedade foram agregadas às conhecidas demandas por qualidade e baixo custo de produtos. Tais demandas exigem que se fabriquem os produtos em lotes menores e em prazos curtos, o que exige filas pequenas na manufatura. Por sua vez, filas grandes permitem carga plena e previsível dos recursos produtivos e inibem a ociosidade na manufatura. Surge um conflito: carregamento pleno gera eficiência, mas devido às variabilidades naturais do processo, exige que surjam filas na manufatura, o que aumenta o tempo de atravessamento e prejudica objetivos de entregas (TEIXEIRA, SELLITTO e RIBEIRO, 2003; WIENDAHL, 1995).
Tempos de atravessamento estão ligados a tempos de espera e de processamento em filas na manu-fatura. Inventários estão ligados aos tamanhos destas filas. O objetivo deste artigo é descrever um estudo de caso, no qual se testou um método para medir o tempo de atravessamento e o inventário em processo em uma manufatura, cuja produção é controlada por ordens de fabricação. A pesquisa faz parte da linha de pesquisa Planejamento e Gestão da Competitividade, pertencente à área de concentração Gerência de Produção, do Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção e Sistemas, da Universidade do Vale do Rio dos Sinos – UNISINOS. A motivação da pesquisa é incluir a confiabilidade nas entregas, como fonte de vantagem competitiva em manufatura para empresas de fabricação de equipamentos industriais. O método de pesquisa foi o estudo de caso. O restante do artigo está organizado em uma revisão bibliográfica sobre temas de referência, apresentação do caso, discussão e encaminhamento de conclusões e trilhas para a continuidade de pesquisa.
2. tEMPO dE AtRAvESSAMEntO E InvEntáRIO: dEfInIçãO E
MOdElO dE cálculO
Inicia-se, definindo tempo de atravessamento e inventário e, a seguir, apresenta-se o modelo de cálcu-lo proposto e testado no estudo de caso.
Tempo de atravessamento é o tempo que um sistema produtivo gasta para transformar matérias-primas em produtos acabados. É o tempo que decorre entre a liberação de uma ordem de produção e o momento em que o objeto da ordem torna-se disponível para o cliente. O tempo de atravessamento pode ser amplo ou estrito. O tempo de atravessamento amplo mede o tempo decorrido entre a solicitação do cliente e a entrega do produto, enquanto o estrito mede as operações individuais internas da manufatura. A
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medição do tempo de atravessamento pode se valer de ordens de fabricação, pois estas podem reconhecer e registrar a conclusão das etapas internas, que compõem o roteiro de fabricação adotado pela manufatura. O lote de transferência não precisa corresponder ao lote de produção, pois o registro é feito a cada transfe-rência física. O tempo de atravessamento é uma grandeza aleatória e não é atributo de item, mas atributo da ordem, já que a espera em filas é afetada por decisões de programação e pela técnica de seqüenciamento (SELLITTO, 2005).
Wiendahl (1995) divide os tempos de operações em um centro de trabalho de manufatura em: (i) espera até o processamento no centro de trabalho anterior; (ii) transporte até o centro de trabalho atual; (iii) espera em fila; (iv) preparação; e (v) processamento. Tubino (1999) identifica quatro componentes no tempo de atravessamento: (i) tempos de espera, compostos por tempos de programação, tempos de espera de ordens em filas e tempos de espera até que se atinja o tamanho previsto de lote; (ii) tempos de proces-samento, compostos por tempos de preparação, tempos de operação e tempos de eventuais retrabalhos; (iii) tempos de inspeção; e (iv) tempos de transporte até a próxima atividade. Para a primeira operação, a contagem de tempo se inicia com a liberação da ordem. Nas demais operações, o tempo de atravessamento se inicia com o fim da operação precedente.
Inventários são acúmulos de materiais entre as fases de um processo de manufatura. Os inventários surgem sob a forma de materiais ainda não usados, mas que já foram requisitados pela manufatura, a maté-ria-prima. Também podem surgir como os materiais pertencentes às ordens de fabricação que já iniciaram e ainda não foram concluídas, seja porque ainda estão em processamento, seja porque esperam na fila sua vez de serem processados, seja porque já foram processados parcialmente e esperam partes faltantes. Este tipo de inventário pode ser chamado de inventário em progresso (work-in-progress) e surge, principal-mente, pela falta de sincronismo entre as operações de manufatura, o suprimento de itens e a demanda de produtos. Se este sincronismo existisse, as operações de manufatura e de suprimento poderiam ser pro-gramadas no exato tempo em que os itens foram requisitados, reduzindo o inventário àquele requerido, para compensar variabilidades intrínsecas do processo. Por fim, o inventário pode surgir como produtos ou itens já acabados e ainda não transferidos para o próximo processo ou entregues para os clientes que os encomendaram.
A acumulação de inventário tem aspectos positivos e negativos.
O lado positivo está na independência entre as fases do processo, já que a interrupção de um processo não atrasa as etapas seguintes. Como os sistemas de produção não respondem ao cliente de forma imediata, a falta de sincronismo é amenizada, através da formação de inventários (CORRÊA, GIANESI e CAON, 2001).
O lado negativo mais visível está na geração de custos para a formação e manutenção dos inventá-rios. Entre estes custos, podem-se citar o adiantamento de capital para a compra das matérias-primas requeridas pela produção, o custo da guarda e asseguração dos estoques resultantes e o aumento da probabilidade de perdas por vencimentos de prazos de validade, obsolescência de itens ou decaimento da capacidade de agregação de valor de materiais. Outros aspectos negativos são listados por Goldratt (1990): (i) a existência do inventário não modifica o produto final da manufatura, mas agrega custos; (ii) o excesso de inventário encobre problemas de qualidade e outras variabilidades, tais como, erros em suprimentos e em operações de manutenção; (iii) o excesso de inventário faz com que um item seja usa-do muito após a sua fabricação, o que impede a comunicação imediata e a solução de problemas; e (iv) o excesso de inventário desestimula que se conheça e se gerencie o padrão de demanda do produto final, já que, para qualquer tipo de demanda, inclusive as aleatórias, sempre haverá material à disposição do cliente. O excesso de inventário desestimula o sincronismo, pois uma política de superprodução sempre garantirá a entrega, mesmo que a custo mais elevado.
Wiendahl (1995) discute casos em que o tempo de processamento representa menos de 10% do tempo de atravessamento total de uma manufatura fabricante de máquinas. Sellitto (2005) apresenta e detalha um caso, em uma manufatura fabricante de ferramentas em que, para um tempo de processamento médio de 3,5 dias, a manufatura ostenta um tempo de atravessamento médio de 45 dias. Uma alternativa para a redução dos tempos citados é a redução das filas ou inventário, por mudanças na lógica de programação da manufatura.
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2.1. Modelo de cálculo do tempo de atravessamento e inventário
A discussão que segue, usa elementos de Wiendahl (1995), Wiendahl e Breithaupt (2000) e Sellit-to (2005). A teoria completa do modelo de cálculo é encontrada em SellitSellit-to (2005). O méSellit-todo requer a existência de um sistema de informações de manufatura, que registre as transferências entre os postos de trabalho. Dado que exista este sistema, o tempo de atravessamento simples de uma ordem em um centro de trabalho (TL) é dado pela equação 1.
na qual,
TLi = tempo de atravessamento da ordem i, no centro de trabalho atual;
tPEUi = instante de tempo de fim do processamento da ordem i, no centro de trabalho anterior; e
tPEi = instante de tempo de fim do processamento da ordem i, no centro de trabalho atual.
É possível calcular um tempo médio de atravessamento de ordens (TLm) em um centro de trabalho, desde que se calcule a média de todos os TLi, como na equação 2.
Um indicador mais completo deve considerar o quanto a ordem espera e o quanto exige de processa-mento. O tempo médio ponderado de atravessamento (TLmw) de um centro de trabalho considera, além dos tempos de atravessamento simples, os tempos-padrão especificados para as n ordens que passaram pelo centro, como na equação 3.
na qual:
TLmw = tempo médio de atravessamento ponderado;
TLi = tempo de atravessamento simples da ordem i;
TOi = tempo-padrão da ordem i
Caso não existam tempos-padrão para as ordens ou esta grandeza não seja relevante, outras unidades de valor proporcionais ao esforço de manufatura, tais como toneladas ou número de peças processadas, podem ser empregadas. No caso em estudo, a manufatura será representada, simplificadamente, por um único centro de trabalho: uma fábrica. Portanto, não é necessário somar tempos de centros em série. A data de início da primeira operação é a data de liberação da ordem para a fabricação, ou seja, a data na qual o conjunto de materiais requeridos pela primeira operação entra no chão-de-fábrica. A data de fechamento da última operação e, portanto, da ordem, é a data na qual esta sai da manufatura, despachada ao cliente.
Para medir inventário, define-se como taxa de saída da manufatura, a taxa com a qual as unidades de valor são entregues aos clientes. Se a produção é medida em toneladas e a unidade de tempo é hora, a taxa de saída ou resultado, é dada em toneladas por hora. A equação 4 informa o inventário médio presente em um centro de trabalho. O termo em parênteses pode ser chamado de Pm, resultado médio (SELLITTO, 2005). A equação é dimensionalmente equivalente à lei de Little, da teoria das filas, porém a taxa conside-rada nesta lei é a taxa de entconside-rada, não de saída (WIENDAHL e BREITHAUPT, 2000).
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na qual:
Im = inventário médio;
∆UV = total de unidades de valor despachadas pelas ordens de fabricação analisadas; e
tn e t1 = instantes de tempo em que as ordens n e 1 foram encerradas.
Para verificar o cálculo do inventário e, eventualmente, gerir filas em manufatura, lança-se mão de um método gráfico, baseado na abordagem gráfica da teoria das filas, disponível em Kleinrock (1975). Wien-dahl (1995) chama-o de diagrama de resultados (throughput diagram). Anotam-se as datas de entrada e saída e as quantidades das ordens. Em intervalos fixos (por exemplo, a cada dia), somam-se as quantidades que já entraram e as que já saíram e registram-se em gráfico de acumulação, como na figura 1. As distâncias vertical e horizontal, entre os traçados, em t, são o inventário e o tempo de atravessamento instantâneos. Valores médios para inventários e tempos de atravessamento podem ser obtidos destes valores. Se os tra-çados se aproximam, o inventário está diminuindo. Caso se afastem, o inventário está crescendo. Caso não se encontrem, não houve interrupção por falta de ordens. Na situação ideal, os traçados mantêm o parale-lismo, o que indica equilíbrio entre entrada e saída e a distância é curta, o que indica inventário suficiente para proteger das variabilidades.
datas (dias)
UV
177
191
205
219
t
233
250
150
50
0
TL (t ) I (t) Acúmulo de entradas Acúmulo de saídasFIGURA 1 – Diagrama de resultados. Fonte: Wiendahl (1995).
Completando o modelo, Sellitto (2005) acrescenta duas medições que podem ser úteis na análise das filas em manufatura: a taxa de serviço e o pulmão. A taxa de serviço é o recíproco do desempenho. Se o desempenho é dado em toneladas por hora, a taxa de serviço é dada em horas por tonelada e indica quanto tempo a manufatura requer para a produção de uma unidade de valor. O pulmão indica o inventário médio para que se tenha a probabilidade p de interrupção da manufatura por falta de inventário. O cálculo do pulmão requer que se conheça a distribuição de probabilidade dos intervalos entre chegadas de ordens. Por ora, evitam-se cálculos probabilísticos e adota-se o seguinte critério, expresso na equação 5: dado o maior
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intervalo conhecido entre duas chegadas de ordens, protege-se a manufatura com um pulmão Bm, capaz de garantir, durante este intervalo, um resultado médio Pm.
na qual:
Bm = inventário mínimo que deve ser alocado ao centro de trabalho; e
∆tmáx = intervalo máximo observado sem chegada de ordens ao centro de trabalho.
3. A PESquISA: cálculO dO tEMPO dE AtRAvESSAMEntO E dO
InvEntáRIO EM PROcESSO nA MAnufAtuRA dE uM fAbRIcAntE
dE EquIPAMEntOS
O objetivo de pesquisa foi propor e testar uma metodologia para a medição do tempo de atravessa-mento e do inventário em uma manufatura, cujo controle emprega ordens de fabricação. O método de pesquisa foi o estudo de caso exploratório.
O método do caso examina em profundidade um fenômeno contemporâneo, não sendo necessário nem desejável separá-lo do ambiente. O estudo pode ser exploratório, descritivo ou explanatório. Um caso do tipo exploratório levanta questões e hipóteses para estudos mais aprofundados. Um caso do tipo des-critivo procura e testa associações entre as variáveis de interesse que pertencem ao objeto de estudo, dado que estudos anteriores já determinaram quais são estas variáveis. Por fim, um caso do tipo explanatório apresenta explicações plausíveis para os fatos e relações de interesse já estabelecidas (Yin, 2001).
Entende-se que o caso ora apresentado seja do tipo descritivo, pois é mais do que um levantamento de questões e hipóteses para estudos futuros, aproximando-se de uma procura de associações e relações entre variáveis já conhecidas de estudos passados, o tempo de atravessamento e o inventário. Não chega a ser explanatório, pois não se oferecem explicações para a situação das variáveis estudadas. Alguns casos anteriores já foram publicados em Bof, Sellitto e Borchardt (2002); Teixeira e Sellitto (2004); Rosa, Menezes e Cercato (2004), Menezes, Cercato e Sellitto (2005) e Sellitto (2005), sendo que, neste último, há uma con-solidação teórica de achados. Os casos foram desenvolvidos em manufatura calçadista, fabricação de peças técnicas, fabricação de ferramentas e fabricantes de máquinas.
O estudo ocorreu em um fabricante de equipamentos eletromecânicos, que possui o sistema de infor-mações requerido pela metodologia de trabalho. A empresa produz aeradores e bombas anfíbias. Aeradores são utilizados para tratamento de efluentes industriais e urbanos, promovendo a mistura e a incorporação de oxigênio no tratamento de resíduos líquidos. Os equipamentos variam de 2 a 40cv. A linha de bombas anfíbias (operam dentro e fora da água) é aplicada em agricultura (irrigação), saneamento (captação e pressurização de linhas), mineração (esgotamento de inundações) e na indústria, em geral (torres de res-friamento, captações, etc). Os equipamentos variam de 12 a 300cv. São mais de cem modelos, com roteiros diferentes e tempos-padrão de fabricação que variam de 16 a 32 horas.
Os dados coletados representam o movimento de vendas do segundo semestre de 2005, mostrando o número do pedido (ordem de fabricação), a quantidade de equipamentos constantes do pedido (a unidade de valor principal), o valor total do pedido de compra (outra unidade de valor) e as datas de entrada e saída do pedido na manufatura. A manufatura foi considerada um único centro de trabalho. A empresa produz sob encomenda, liberando ordens de fabricação para pedidos confirmados, com negociação concluída, crédito aprovado e primeira parcela paga. O aceite do pedido de compra inicia a ordem de fabricação.
A tabela 1 apresenta os dados de venda dos últimos cem pedidos de compra de 2005. A tabela contém o número interno do pedido, o número de equipamentos constante do pedido, o valor, a data de aceite, a data
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de entrega, o tempo de atravessamento simples (TL - equação 1) e os tempos de atravessamento ponderados por quantidade e por valor (TLw qtde e TLw valor), resultantes da multiplicação, para cada ordem, dos TL pelas respectivas unidades de valor.
TABELA 1– Dados de entrada e saída de ordens de fabricação em 2005/2
OR dEM dE fA bRI cA çã O qtd vA lOR (R$) Ent RA dA SAÍ dA tl tl w qtde tl w v alor 809 6 81.000 2/6/2005 8/7/2005 36 216 2.916.000 812 1 1.800 7/6/2005 16/6/2005 9 9 16.200 818 2 4.000 15/6/2005 12/8/2005 58 116 232.000 820 6 60.900 20/6/2005 26/7/2005 36 216 2.192.400 821 1 40.740 20/6/2005 20/7/2005 30 30 1.222.200 822 1 23.000 22/6/2005 5/7/2005 13 13 299.000 823 3 13.175 27/6/2005 9/9/2005 74 222 974.950 823 4 33.495 27/6/2005 9/9/2005 74 296 2.478.630 824 1 21.504 27/6/2005 26/6/2005 2 2 43.008 826 2 7.000 29/6/2005 22/7/2005 23 46 161.000 830 3 44.800 30/6/2005 29/7/2005 29 87 1.299.200 831 2 33.900 30/6/2005 29/7/2005 29 58 983.100 832 1 9.000 4/7/2005 28/7/2005 24 24 216.000 833 1 9.000 4/7/2005 29/7/2005 25 25 225.000 834 1 10.300 5/7/2005 27/7/2005 22 22 226.000 834 3 43.227 5/7/2005 27/7/2005 22 66 950.999 835 2 18.000 5/7/2005 15/7/2005 10 20 180.000 836 1 13.760 5/7/2005 22/7/2005 17 17 233.920 839 4 76.000 7/7/2005 29/7/2005 22 88 1.672.000 841 4 14.000 19/7/2005 24/8/2005 36 144 504.000 843 1 25.500 20/7/2005 9/8/2005 20 20 510.000 846 1 14.400 26/7/2005 12/8/2005 17 17 244.800 848 1 20.000 26/7/2005 27/7/2005 1 1 20.000 850 1 74.000 28/7/2005 26/8/2005 29 29 2.146.000 851 2 122.000 29/7/2005 31/8/2005 33 66 4.026.000 852 1 5.100 31/7/2005 31/8/2005 31 31 158.100 854 1 6.000 31/7/2005 30/8/2005 30 30 180.000 858 2 74.000 8/8/2005 31/8/2005 23 46 1.702.000 861 1 15.480 9/8/2005 26/8/2005 17 17 263.160 862 1 37.950 9/8/2005 26/8/2005 17 17 475.150 866 2 22.600 11/8/2005 13/9/2005 33 66 745.800 872 1 34.000 22/8/2005 16/9/2005 25 25 850.000 873 1 16.350 22/8/2005 14/9/2005 23 23 376.050 876 1 8.300 29/8/2005 29/9/2005 31 31 257.300 876 2 11.000 8/8/2005 29/9/2005 52 104 572.000 878 2 51.130 31/8/2005 27/9/2005 27 54 138.510 880 2 88.360 31/8/2005 7/10/2005 37 74 3.269.320 881 1 42.680 31/8/2005 30/9/2005 30 30 1.280.400
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882 1 14.000 31/8/2005 21/9/2005 21 21 294.000 888 1 9.450 8/9/2005 29/9/2005 21 21 198.450 892 16 315.200 12/9/2005 21/10/2005 39 624 12.292.800 894 1 15.239 12/9/2005 30/9/2005 18 18 274.304 899 4 50.180 26/9/2005 27/10/2005 31 124 1.555.580 900 5 78.095 27/9/2005 14/10/2005 17 85 1.327.619 903 2 5.550 27/9/2005 24/10/2005 27 54 149.850 904 1 2.775 27/9/2005 24/10/2005 27 27 74.925 904 1 2.775 27/9/2005 24/10/2005 27 27 74.925 905 2 5.760 28/9/2005 27/10/2005 29 58 167.040 906 1 35.500 28/9/2005 26/10/2005 28 28 994.000 907 1 23.811 28/9/2005 28/10/2005 30 30 714.316 909 2 15.200 30/9/2005 11/11/2005 42 84 638.400 909 1 10.000 28/9/2005 11/11/2005 44 44 440.000 919 1 45.520 13/10/2005 18/11/2005 36 36 1.638.720 924 1 14.000 13/10/2005 17/10/2005 4 4 56.000 925 2 55.000 13/10/2005 17/11/2005 35 70 1.925.000 930 11 157.300 17/10/2005 4/11/2005 18 198 2.831.400 930 4 42.700 17/10/2005 4/11/2005 18 72 768.600 931 1 64.000 19/10/2005 17/11/2005 29 29 1.856.000 933 1 11.600 24/10/2005 29/11/2005 36 36 417.600 939 1 16.560 25/10/2005 30/11/2005 36 36 596.160 939 2 14.720 25/10/2005 30/11/2005 36 72 529.920 939 2 33.120 25/10/2005 30/11/2005 36 72 1.192.320 940 2 32.800 25/10/2005 25/11/2005 31 62 1.016.800 942 4 16.000 25/10/2005 28/11/2005 34 136 544.000 944 1 2.750 28/10/2005 18/11/2005 21 21 57.750 948 1 31.820 3/11/2005 28/11/2005 25 25 795.500 949 3 59.400 3/11/2005 14/12/2005 41 123 2.435.400 950 9 75.600 4/11/2005 24/11/2005 20 180 1.512.000 952 2 26.840 4/11/2005 30/11/2005 26 52 697.840 952 3 54.252 7/11/2005 30/11/2005 26 78 1.410.552 953 1 16.000 7/11/2005 13/12/2005 36 36 576.000 954 1 44.182 17/11/2005 30/11/2005 23 23 1.016.176 973 1 20.700 17/11/2005 9/12/2005 22 22 455.400 973 1 47.265 17/11/2005 12/12/2005 25 25 1.181.625 974 1 7.000 17/11/2005 5/1/2006 49 49 343.000 974 1 7.000 17/11/2005 5/1/2006 49 49 343.000 974 1 11.000 17/11/2005 5/1/2006 49 49 539.000 975 1 16.000 17/11/2005 2/12/2005 18 18 288.000 979 2 14.000 18/11/2005 4/1/2006 47 94 658.000 979 2 22.000 18/11/2005 4/1/2006 47 94 1.034.000 980 2 83.000 18/11/2005 21/12/2005 33 66 2.739.000 981 2 158.328 18/11/2005 21/12/2005 33 66 5.224.824 983 1 25.952 24/11/2005 23/12/2005 29 29 752.619 985 1 36.000 24/11/2005 19/12/2005 25 25 900.000 986 3 46.200 24/11/2005 22/12/2005 28 84 1.293.600 987 1 14.000 25/11/2005 21/11/2005 0 0 0
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988 3 22.857 28/11/2005 8/12/2005 10 30 228.571 989 1 4.900 28/11/2005 21/12/2005 23 23 112.700 990 2 51.000 28/11/2005 11/1/2006 44 88 2.244.000 992 2 28.600 2/12/2005 23/12/2005 21 42 600.600 995 2 75.000 8/12/2005 20/1/2006 43 86 3.225.000 997 1 10.500 9/12/2005 20/1/2006 42 42 441.000 998 2 19.600 9/12/2005 3/1/2006 25 50 490.000 1000 1 21.070 16/12/2005 23/1/2006 38 38 800.660 1001 2 17.600 16/12/2005 24/1/2006 39 78 686.400 1005 1 14.725 21/12/2005 27/1/2006 37 37 544.825 1008 1 15.500 27/12/2005 27/1/2006 31 31 480.500 1009 1 11.700 27/12/2005 13/1/2006 17 17 198.900 1010 1 47.975 27/12/2005 14/2/2006 49 49 2.350.775 1011 1 17.500 27/12/2005 19/1/2006 23 23 402.500
Aplicando a equação 2 aos TL, chega-se ao TLm de 29,31 dias. A coluna TLwqtde representa a pondera-ção do tempo de atravessamento, em dias, em relapondera-ção à quantidade, multiplicando TL pela quantidade de itens do pedido, em [quantidade.dias]. O mesmo vale para a coluna TLw valor, apresentada em [valor.dias]. Aplicando-se a equação 3, modificada para as unidades de valor do caso, chega-se a TLwqtde de 30,62 dias e
TLwvalor de 30,23 dias. Usar-se-á como indicativo de tempo de atravessamento TLwqtde = 30,62 dias, pois este é mais completo do que o TLm e não é influenciado pelo preço de venda, como o TLwvalor.
Observaram-se 206 equipamentos entregues em 246 dias (primeira entrega = 16/6/2005; última entrega = 14/2/2006), com desempenho de 0,84 equipamentos por dia ou 1,2 dia por máquina. O inventário médio é de [0,84 x 30,62] = 25,72 equipamentos (equação 4). O maior intervalo, sem entradas, ocorreu entre os pedidos 894 e 899 (14 dias). O pulmão recomendado é de [14 x 0,84] = 11,76 equipamentos (equação 5) Conclui-se que o inventário médio está acima da proteção mínima calculada, excedendo-a em quatorze equipamentos.
Os resultados do modelo são apresentados na tabela 2. TABELA 2 – Resultados da aplicação do modelo de cálculo.
IndIcAdORES RESultAdOS
TLm 29,31 dias
TLmwqtde 30,62 dias
TLmwvalor 30,23 dias
Quantidade total entregue 206 equipamentos
Desempenho por quantidade Pm 0,84 máquina/dia
Taxa de serviço por máquina 1,2 dia/máquina
Inventário médio Im 25,72 equipamentos
Pulmão de proteção Bm 11,76 equipamentos
Valor total vendido R$ 3.436.122,16
Desempenho por valor 13.968 R$/dia
Taxa de serviço por valor 0,0000715 dia/R$
4. dIScuSSãO
A discussão cobre duas possibilidades de uso do modelo: apoio ao cálculo do prazo de entrega de ordens de fabricação e análise e eventual gestão das filas na manufatura.
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4.1. Prazo de entrega
Após os cálculos, em pesquisa junto ao setor comercial da empresa, obteve-se a informação de que os orçamentos propõem prazo de entrega único de trinta dias. Como TLm = 29,31 dias, pode ser que a ma-nufatura gerencie para que o prazo de entrega de trinta dias seja atendido, porém o faz segundo a média. Como TL é uma grandeza aleatória, uma parte dos pedidos não cumpriu o prazo, assim como há pedidos atendidos antes do prazo.
Foi feito um tratamento probabilístico de TL. Pelo software modelador ProConf, foram testadas as distribuições exponencial, Weibull, Gamma, Lognormal e normal. Nenhuma destas distribuições aceitou ajuste, porém, com a retirada de dois outliers TL = 78 dias (pontos distantes do centro do histograma), houve ajuste a uma distribuição normal, em nível de significância de 20% (o mínimo exigido pelo software é de 5%), com TL médio µ = 28,4 dias e desvio-padrão σ = 11,28, decorrendo um coeficiente de variação
cv = μ/σ = 0,4. Resulta que os outliers estão a uma distância 4,4σ da média e a probabilidade de pertencer
à população normal N(28,4; 11,28) é menor do que 0,1%, confirmando seu descarte. O software também informa que 44,6% das ordens de fabricação foram atendidas em prazos superiores a trinta dias, ou seja, apenas 55,4% das ordens cumpriram o prazo prometido aos clientes. A figura 2 apresenta o histograma, oferecido pelo Proconf, para os demais noventa e oito TL.
0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0 10 20 30 40 50 60 f(t) t: tempo ( dias) FIGURA 2 – Histograma do TL com outliers removidos.
Não foi investigado o cenário de competição em que empresa atua, mas caso a competição inclua con-fiabilidade de entrega, este resultado pode indicar incapacidade estratégica da manufatura, em atender aos objetivos de negócios da empresa. Caso fosse objetivo de competição atender 90% dos pedidos no prazo, para a mesma média, o desvio-padrão deveria ser σ1 = 1,25. Para o mesmo cv = 0,4, a média deveria cair para µ = 19,8 dias, acarretando um novo σ2 = 7,9.
Pode-se calcular prazos de entrega, usando a interpretação de Wiendahl (1995) para o TLmwqtde. Se-gundo o autor, este é o tempo mais provável para que uma unidade, no caso, um equipamento, atravesse a manufatura. Esta interpretação é tanto mais válida quanto maior for o percentual do tempo de espera, em relação ao tempo de atravessamento. Para uma ordem de fabricação de n equipamentos, soma-se TLmwqtde, com a taxa de serviço, o tempo mais provável para fazer a primeira unidade, multiplicado por [n - 1], as unidades restantes, como na equação 6. Outro modo é somar o inventário médio com a carga da ordem e multiplicar o resultado pela taxa de serviço (equação 7).
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nas quais:
S = taxa de serviço para produção de um equipamento, em horas/equip,; e n = número de equipamentos da ordem de fabricação.
Por exemplo, aplicando a equação 6 à ordem 950 (nove equipamentos), resulta o prazo de entrega mais provável PE = 29,31 + 1,2.8 = 38,9 dias. Aplicando a equação 7, resulta PE = [25,62 + 9] x 1,2 = 41,5 dias. Aplicando à ordem 892 (dezesseis equipamentos), resultam, respectivamente PE = 29,31 + [15 x 1,2] = 47,31 dias e PE = [25,62 + 16] x 1,2 = 49,9 dias.
As expressões indicam os valores mais prováveis, faltando uma proteção para a variabilidade. Se por exemplo, desejar-se um prazo de entrega que garanta 90% de confiança na entrega, um termo adicional [f.inv.normalp(0,9) x σ] = [1,28 x 11,28] = 14,4 dias deve ser considerado. Caso estes valores não atendam ao mercado de competição em que a empresa atua, a fila na manufatura e os desvios-padrão nos TL devem ser reduzidos, para que se reduzam os prazos e aumente a confiabilidade de entrega.
4.2. fila na manufatura
Para analisar a fila na manufatura, pelo diagrama de resultados, reorganizaram-se os dados em quin-zenas, como na tabela 3. Ao fim de cada quinzena, foram computados os totais de equipamentos que entra-ram e que saíentra-ram da manufatura. A diferença entre os totais é o inventário puntual, no fim do período, cuja média é o inventário médio do período. O valor calculado, 26,33 equipamentos, é próximo ao calculado pela equação 4 (25,72 equipamentos), com o que se considera que não é possível considerar inválido o cálculo anterior.
TABELA 3 – Valores acumulados por quinzena em 2005/2.
data decorrida tempo decorrido Entrada acumulada Saídaacumulada Inventário no período
01/06/2005 0 0 0 0 15/06/2005 15 9 0 930 01/07/2005 30 32 2 30 15/07/2005 45 45 11 34 01/08/2005 60 57 37 20 15/08/2005 75 63 41 22 01/09/2005 90 74 54 20 15/09/2005 105 92 64 28 01/10/2005 120 112 74 38 15/10/2005 135 116 81 35 01/11/2005 150 145 110 35 15/11/2005 165 165 128 37 01/12/2005 180 191 162 29 15/12/2005 195 198 172 26 01/01/2006 210 206 184 22 15/01/2006 225 206 196 10 01/02/2006 240 206 206 0 Média = 26,3
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O diagrama de resultados da manufatura surge na figura 3 e vale da data 30 até a data 210. Os traçados superior e inferior representam, respectivamente, a entrada e a saída acumulada dos pedidos. A análise pode ser puntual ou média.
Na análise puntual, o inventário instantâneo na manufatura é dado pela distância vertical entre as curvas (a distância horizontal é o tempo de atravessamento instantâneo). A distância se mantém aproxima-damente constante, a não ser próximo à data 120, quando as entradas se aceleram e as saídas se retardam, o que representa aumento de inventário. Pelos mecanismos de controle interno da manufatura, os desvios foram corrigidos e a distância entre as linhas retornou ao valor inicial. O diagrama de resultados, como apresentado, pode ser útil como mecanismo de controle da fila na manufatura, pois pode indicar desvios no inventário.
Para análise média, substituem-se os acúmulos por linhas médias, obtidas pelo método dos mínimos quadrados. Se as linhas médias se afastam, a manufatura não cumpre as ordens no ritmo que entram. Ou a venda é exagerada ou não há capacidade suficiente, ou ambas. Ações de controle estrutural são necessárias, tal como aumento de preço, desvio de parte da produção para terceiros, aumento de capacidade ou redução de variabilidade da manufatura ou simplificação da linha de produtos. Se o inventário médio está caindo, ou seja, as linhas estão se aproximando, a saída de ordens é maior do que a entrada; e outras ações de con-trole estrutural são requeridas, tais como: redução de preço, aumento do esforço de vendas, diversificação da linha de produtos ou redução da capacidade de produção.
y = 0,9489x - 24,333 R2= 0,9726 y = 0,9549x - 1,8235 R2= 0,9806 0 50 100 150 200 250 0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180 195 210 225 240 255 FIGURA 3 – Diagrama de Resultados da Quantidade.
No caso em estudo, há equilíbrio na manufatura, haja vista o paralelismo gráfico e os coeficientes angulares das retas próximos (0,9549 e 0,9489). Os R2 (coeficiente de determinação) calculados são próxi-mos a 1, o que reforça a análise. Pode-se dizer que o controle da manufatura tem sido eficiente, pois não há indícios de interrupção da produção por falta de ordens, já que os traçados não se encontram. No entanto, é possível reduzir o inventário, aproximando as retas, o que é apoiado pela análise numérica, que apontou inventário médio Im, que excede em treze equipamentos o pulmão Bm de proteção. Para eliminá-lo, uma alternativa é programar [1,2 dia/equip. x 14 equip.] = 16,8 dias extras.
Cabe uma última consideração, com respeito à espera em filas. Foram obtidas, junto à engenharia in-dustrial da empresa, informações sobre tempos-padrão de construção de equipamentos. Tempo-padrão é a
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soma de todos os tempos de processamento (não em filas), que uma máquina requer para sua montagem. Como as capacidades variam entre 2 e 200 cv, não há um tempo-padrão único e a empresa considera um tempo-padrão médio ponderado de 25 horas de processamento. Portanto, para um tempo de atravessa-mento médio ponderado de 30,62 dias, operando oito horas por dia, chega-se a um percentual médio de tempo de fila de TF% = 1 - 25 horas/[30,62 x 8 horas] = 89,8%, similar aos já citados.
5. cOnSIdERAçõES fInAIS
O objetivo do artigo foi apresentar um estudo de caso, no qual se testou um método para medir o tem-po de atravessamento e o inventário em processo, em uma manufatura de equipamentos eletromecânicos, controlada por ordens de fabricação. A manufatura apóia a estratégia de negócios da empresa, montando os pedidos, por meio de componentes e subsistemas adquiridos de terceiros ou fabricados em oficinas próprias e por montagem final, nas bancadas e linhas de montagem próprias. Ao fim, os equipamentos constantes da ordem são testados, embalados e colocados à disposição, para transporte ao cliente.
O caso dá continuidade a casos já publicados e pretende ser uma sondagem plausível de uma teoria acer-ca da citada medição. Apontou-se no texto, a seqüência de acer-casos já estudados, a contribuição que os mesmos aportaram e o referencial, no qual os achados até então disponíveis foram registrados como teoria.
Como continuidade e possível finalização desta linha de pesquisa, aponta-se a necessidade de se estu-dar mais um caso, aquele apontado por Eckstein et al. (1975, apud Roesch, 1999) como o caso crucial, que apóia ou refuta a teoria. Segundo Eisenhardt (1989), alcança-se este tipo de contribuição quando se chega a uma saturação do aprendizado, ou seja, repetido o procedimento experimental, os seus resultados não apresentam mais elementos inéditos, que mereçam ser investigados, em busca de ulteriores contribuições. Outra linha de continuidade, mais específica, inclui a análise estratégica da manufatura, que poderá avaliar o quanto a confiabilidade das entregas interfere na competitividade da empresa. Também, poderá avaliar o quanto reduções no valor médio e na variabilidade do prazo de entrega da manufatura podem contribuir para o desempenho estratégico da empresa.
A pesquisa faz parte da linha de pesquisa Planejamento e Gestão da Competitividade, pertencente à área de concentração Gerência de Produção, do Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção e Sistemas, da Universidade do Vale do Rio dos Sinos – UNISINOS. Esta linha de pesquisa investiga os fatores que podem afetar a competitividade das empresas, principalmente aquelas que produzem bens ma-nufaturados de base tecnológica, como o fabricante de equipamentos estudado.
Agradece-se à UAPPG da UNISINOS pelo apoio à pesquisa.
6. REfERêncIAS bIblIOGRáfIcAS
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