MOD 4 Planeamento Controlo Operações, Notas de estudo de Engenharia Mecânica

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Curso de Engenharia de Informática de Gestão

Disciplina de Gestão de Operações

Módulo IV

PLANEAMENTO E CONTROLO DAS

OPERAÇÕES

por

Prof. Pedro F.Cunha

Ano lectivo 1999 / 2000

Índice

• 1. Introdução....................................................................................................................................
• 2. Planeamento e Controlo de Produção .......................................................................................
• 2.1. Controlo de Produção .............................................................................................................
• 2.2. Gestão de Aprovisionamentos ................................................................................................
• 2.3. Gestão Económica dos Stocks ..............................................................................................
• 3. Planeamento e Controlo de Projectos......................................................................................
• 3.1. Projecto e seus Objectivos....................................................................................................
• 3.2. Fases de um Projecto ............................................................................................................
• 3.3. Gráfico GANTT....................................................................................................................
• 3.4. Técnica PERT.......................................................................................................................
• 3.5. CPM......................................................................................................................................
• 3.6. Conclusões sobre a Gestão de Projectos...............................................................................
• 4. Conservação e Substituição de Equipamento.........................................................................
• Anexo IV.1 - Análise ABC ................................................................................................................
• Anexo IV.2 - Análise de Projectos com Incerteza ou Tempos Probabilisticos .................................

2. Planeamento e Controlo de Produção

Antes de avançar com a exposição dos temas que estão incluídos dentro deste módulo, é conveniente compreender a abrangência dos termos que serão utilizados. Assim consideramos como base as definições seguintes:

Planeamento - A actividade de determinar o que irá ser produzido, em que quantidades, quando irá ser iniciada a sua produção e que recursos irão ser necessários. (Smith, 1989) Controlo - A actividade de determinar em que medida os recursos têm sido disponibilizados e avaliar o modo como a produção tem decorrido ou não de acordo com o plano estabelecido, desencadeando acções correctivas onde não se verifique esse cumprimento. (Smith, 1989)

Controlo da Produção - A função de dirigir ou regular o movimento de materiais ao longo de todo o ciclo de fabrico, desde a requisição da matéria-prima à entrega do produto acabado. APICS Controlo de Inventário - As actividades e técnicas de manter o stock de materiais a um nível desejado, tanto sejam eles matérias-primas, em curso de fabrico ou produtos acabados. APICS

No planeamento e controlo das operações estão incluídas uma diversidade de funções, o que torna o Planeamento e Controlo da Produção como uma actividade de grande complexidade e importância, numa empresa. Com o objectivo de dar alguns exemplos apresenta-se de seguida algumas das funções que aí são realizadas:

™ Planeamento das Operações/Produção ♦ Preparação de planos para o nível agregado de produção de toda a empresa. ♦ Programar para determinar a obtenção de produtos específicos. ♦ Planeamento da produção e das ordens para aquisição de componentes e matérias primas. ♦ Programar para a execução de ordens de trabalho em estações de trabalho especificas. ♦ Garantir o cumprimento de datas para entrega das encomendas a clientes.

™ Planeamento de Inventário ♦ Preparação de planos para os níveis de categorias agregadas de inventário. ♦ Planos de inventário tomando em atenção factores inerentes a cada item individual.

™ Planeamento de Capacidades ♦ Planos a longo-, médio- e curto-prazo para a capacidade de produzir os programas de produção.

™ Autorização para a Produção e para a Compra ♦ Autorização para inicio de produção através do lançamento de ordens de fabrico. ♦ Autorização para compra de matérias-primas e componentes através da disponibilidade de requisições.

™ Controlo da Produção, Inventário e Capacidades ♦ Monitorização, registo e relatórios sobre a evolução das ordens de fabrico, inventário e capacidades. ♦ Comparação entre planos. ♦ Correcção de variações em relação ao plano.

™ Armazenamento e Movimentação de Materiais ♦ Recepção de materiais entregues por fornecedores. ♦ Colocação em armazém. ♦ Acumulação de encomendas para produção ou clientes. ♦ Expedição. ♦ Manuseamento de materiais ao longo da fábrica.

A figura seguinte ilustra os vários inputs necessários ao sistema de Planeamento da Produção.

Disponibilidade de matérias-primas Procura do mercado

Comportamento dos concorrentes

Capacidade externa (i.e. subcontratação)

Condições económicas

Planeamento da Produção

Capacidade física actual

Mão-de-Obra actual

Níveis de stocks

Actividades necessárias para a produção

Externos à Empresa

Internos à Empresa

A utilização de técnicas de planeamento, como seja a técnica de Gantt, associada aos processos de fabrico ou montagem pode ter um grande impacto na redução dos tempos de execução (“lead times”), em particular pela análise que permitem ao nível da fases críticas do processo. Estas fases

Quando se considera a carga destinada a uma máquina, a capacidade pode ser expressa em termos de: ♦ Quantidades de produto produzido (quantidade/unid.tempo) ♦ Horas de trabalho

O controlo de carga das máquinas tem dois objectivos: ¾ Manter as máquinas continuamente a trabalhar; ¾ Destinar as datas para as diversas operações, de modo que resulte no mínimo de tempo possível para a execução de cada encomenda.

O Controlo de Cargas permite ainda verificar o estado de sobre ou de sub -carga das máquinas.

A sobre-carga pode ser de dois tipos: ™ Temporária - Resolve-se através de: horas extraordinárias e/ou encaminhamento dos trabalhos (quanto possível) para outras máquinas. ™ Persistente - Resolve-se com aquisição/instalação de equipamento adicional, alteração nos métodos de produção ou ainda através de subcontratos.

A sub-carga pode resultar de: ¾ Trabalho insuficiente; ¾ Irregularidade das encomendas;

¾ Mau planeamento da produção.

2.2. Gestão de Aprovisionamentos

O inventário (stocks ou existências) designam uma acumulação de materiais que ocorre em qualquer empresa num determinado espaço e durante um dado período de tempo. O objectivo desse inventário, sujeito a aprovisionamento, consiste a assegurar o fornecimento de materiais/serviços de forma adequada à utilização a que se destinam, ou seja: ™ Nas quantidades necessárias

™ Nas Datas previstas

™ A um custo mínimo

O Aprovisionamento compreende: ™ Operações de compra; ™ Funções de gestão, i.e. gestão material, administrativa e económica; ™ Operações de recepção quantitativa e qualitativa.

Para se compreender a importância de uma boa gestão de materiais ao nível de uma empresa é conveniente realçar alguns aspectos:

“Os stocks constituem 15 a 25% do capital investido pelas empresas” “Os custos de posse rondam 18 a 24% do valor investido em stocks” “No custo total de um produto, o custo de materiais representa a maior fatia, geralmente superior a 50%. “Os stocks podem ser 20 a 50% do activo da empresa” “O inventário pode representar aproximadamente 90% do capital circulante 1 ”

Alguns tipos de Stocks: Caracterização Entram no produto fabricado.

Produtos para manutenção que são consumidos durante o processo de fabrico mas não entram no produto final.

Referências que não sofrem qualquer transformação e que se destinam a serem montados no produto final.

Produtos prontos para serem expedidos

Exemplos

• Matérias-primas, peças
• Componentes
• Produtos em curso de fabrico
• Produtos acabados
• Produtos semi-acabados
• Sub-produtos
• Material de embalagem e de acondicionamento
• Materiais de consumo corrente ou subsidiários

(^1) Capitais circulante/activo: caixa, depósitos à ordem, letras a receber, provisão para clientes e para devedores, stocks- provisão para quebras.

não é independente entre si, ou seja um mesmo componente pode ser necessário para o fabrico de outros produtos acabados, isto tendo em conta as nomenclaturas^2 desses produtos.

A ruptura de um desses materiais dependentes pode ter um significado diferente na ruptura que pode ocorrer ao nível do produto acabado, por: ™ Impedir o fabrico de vários produtos acabados; ™ A probabilidade pequena de ruptura em vários items com procura dependente, num mesmo produto, ter um factor multiplicativo.

Um referência final sobre os items de procura dependente é que estes justificam a existência de um sistema para gestão da procura dependente, como é o caso dos sistemas de MRP.

Tempo

Procura independente: A procura do produto é influenciada pelo mercado e é independente da produção. É a procura típica para os produtos acabados.

Procura dependente: A procura de uma

referência em inventário é influenciada pela procura de um outro produto e não é determinada independentemente pelo mercado. São exemplos as referências que correspondem a submontagens ou componentes de um produto final.

Tempo

Procura

Tempo

Stock em armazém

Tempo

Stock de segurança

Procura

Stock em armazém

(^2) Denominação também utilizada para estrutura de produto.

Resumo dos métodos para abordagem do Aprovisionamento: Método Fixo Variável

i) Ponto de Encomenda Quantitativo

ii) Ciclo de Revisão constante

Quantidade a encomendar

Intervalo de verificação do nível dos stocks

Intervalo de verificação do nível de stocks

Quantidade a encomendar

O Ponto de Encomenda Quantitativo (Modelo Q) consiste em:

• Observar o stock de cada artigo sempre que se processa um movimento;
• Passar uma encomenda de uma quantidade fixa sempre que o stock disponível atinja um certo nível (stock de alerta ou ponto de encomenda).

Vantagens

• Automatismo;
• Cada produto pode ser procurado na quantidade mais económica;
• O pessoal que se encarrega das compras e do controlo de stocks só presta atenção a um produto quando é necessário;
• Exerce-se um bom controlo sobre o investimento total em stocks, mantendo-o no nível desejado.

Desvantagens

• Difícil aplicação quando as variações no consumo são importantes (na necessidade de revisão do quantitativo do ponto de encomenda), ou seja, só funcionam correctamente se cada produto tiver procura, preço e prazo de entrega estáveis.

O Ciclo de Revisão Constante (Modelo P) consiste em:

• Observar o nível de stocks de cada artigo com uma periodicidade fixa;
• Encomendar de cada vez uma quantidade variável em função do disponível em stock e do consumo previsto até nova encomenda de artigos em armazém.

Vantagens

• Ajustamento permanente entre o aprovisionamento e as condições reais de funcionamento da empresa, através da variação da quantidade a encomendar que é determinada a partir do stock disponível e da previsão de consumo total;
• permite artigos provenientes de um mesmo fornecedor numa única encomenda, originado um custo inferior de passagem de encomenda.

Como se efectua? ™ Determinado a Quantidade Económica (ou Lote Económico) Quantidade económica a encomendar (EOQ) A dimensão da encomenda que minimiza o custo total. ™ Calculando o Ponto de Encomenda Ponto de Encomenda (ROP) Ponto de referência de quantidades a baixo da qual existe necessidade de lançar um ordem de aquisição. ™ Definindo um Stock de Segurança

Com efeito é conhecido que: ™ preço de compra tende a diminuir quando o montante de encomenda aumenta. ™ custo unitário de transporte decresce significativamente com o aumento das quantidades transportadas. ™ custo de efectivação da encomenda é praticamente constante e, por consequência, a sua incidência por unidade encomendada decresce fortemente quando as quantidades aumentam. ™ custo de posse de cada unidade armazenada aumenta de forma directamente proporcional ao prazo de armazenagem.

A prática demonstra que a evolução dos custos unitários em função das quantidades adquiridas por encomenda apresenta um evolução do tipo que a seguir se apresenta.

0

100

200

0 20 40 60

Qe - Dimensão do lote (Quantidade económica)

Custos

Qe Quantidades

Uma dos aspectos importantes que se colocam na gestão dos materiais é em responder com clareza à questão de Quanto encomendar? Esta resposta é de algum modo suportada nos Modelos de Quantidade Económica a encomendar (EOQ):

• Modelo de quantidade económica com reposição instantânea
• Modelo de quantidade económica com reposição progressiva
• Modelo de quantidade económica com descontos de quantidade

Como se determina a Quantidade Económica? Calculando a quantidade a adquirir por encomenda que minimiza o custo total de cada unidade armazenada, com base nos seguintes elementos: ¾ preço de venda pelo fornecedor ¾ custo de transporte ¾ custo de efectivação da encomenda ¾ custo de posse dos stocks

Q - Dimensão do lote

Tempo

Nível de stock Q

Esta informação sobre custos quando aplicada à gestão de stocks dá origem aos seguintes rubricas de custo que são necessárias ter em conta. Essas rubricas são as seguintes:

™ Custos de posse (CP) - Custo associado à existência de items em armazém. ♦ Encargos financeiros ♦ Encargos de armazém ♦ Perda de valor ♦ Seguros Considera-se que o custo de armazenagem é proporcional ao nível de stocks e à duração em armazém

™ Custos de encomenda (CE) - Custo de realizar uma encomenda e de recepcionar os materiais. ♦ Preparação das requisições e das encomendas (correios, faxes, telefones) ♦ Emissão de facturas ♦ Inspecção ♦ Transporte (i.e. arrumação dos materiais dentro da empresa) ♦ Actualização de registos de inventário

™ Custos de aquisição (CA) - Custo associado a aquisição feita em função de uma dada procura. ♦ Preço de compra ♦ Despesas dependentes da quantidade encomendada ao longo do ano

Q

Tempo

Inventário médio

Nível médio de stock Vs Número de encomendas por ano

1 Ano

Q

1 Ano Tempo

Inventário médio

Os parâmetros que a seguir se apresentam permitem formular o cálculo da dimensão do lote de encomenda que conduz ao mínimo custo: N - Procura (unidades/ano) A - Custo de lançamento da encomenda ou do fabrico (UM/ordem) p - Custo do artigo (UM/unidade) r - Taxa de custo de posse (%/ano) Q - dimensão do lote (unidades) CT - Custo total (UM/ano)

CT = Custo de Posse + Custo de Encomenda + Custo de Aquisição

Modelo de quantidade económica com reposição instantânea Q - Dimensão de encomenda(unidades) cp - Custo de posse anual médio por unidade ($ por unidade por ano) N - Procura anual (unidades por ano) A - Custo de encomenda ($)

Q 2 cp

Dimensão de encomenda

Cu sto anu al

a) Custo de posse são linearmente dependentes da dimensão das encomendas

b) Custo de encomenda varia inversamente e de forma linão-linear com a dimensão das encomendas

Dimensão de encomenda

Cu sto anu al

N Q A

Custo Total tem uma forma em U

Dimensão de encomenda

Cu sto anu al

N

• Q A Q CT= 2 cp

Custo Total (CT)

Custo deposse anual encomendaCusto de = + anual

∂ ∂

C T Q = 0 i p

N A Q (^) EE ⋅

= ⋅ . 2

Duração do ciclo de encomenda = Qe N

Exemplo: Uma dada empresa é responsável pela montagem de televisores de alta-definição. A empresa encomenda por ano 3600 monitores de cristal líquido a um custo unitário de 65 u.m..O custo de encomenda é de 31 u.m. e os custos de posse são 20% do preço de compra. Calcule a quantidade óptima e o custo anual total de encomendar e de posse do inventário.

Modelo de quantidade económica com reposição progressiva

Q

Tempo

Quantidade em stock

Produção acumulada

Produção e utilização

Utilização Qe apenas

Máximo inventário, Imax

Produção e utilização

Utilização apenas

Produção e utilização

Utilização apenas

Quantidade a encomendar

CT

Qe Zona EOQ

0

Intervalo de CT

CTmin = Custo de Posse + Custo de encomenda^

N

• QeA Imax = 2 H Imax = Máximo inventário

A quantidade económica é: Qe = 2N.A cp

p p - u p = Taxa de produção ou entrega u = taxa de utilização

O nível máximo e médio são: Imax =x (p - u) e Imédio = Imax/

O tempo de ciclo para consumir uma quantidade económica é função dessa dimensão e da taxa de procura:

Tempo de ciclo =

O tempo associado à execução da produção, ou reposição dos stocks, é função da dimensão da quantidade e da taxa de produção:

u

Q

Antes de se prosseguir com os modelos de Ponto de Encomenda é conveniente realçar alguns conceitos:

™ prazo de re-aprovisionamento - é o prazo que decorre entre o momento em que se desencadeia a encomenda e o momento em que esta chega ao armazém.

™ A Periodicidade Económica (Tecn) é o intervalo entre duas encomendas sucessivas e

corresponde ao prazo médio que é necessário decorrer para se consumir a Quantidade Económica (Qee). Tecn = Qee /(N*12)

O ponto de encomenda é calculado tendo em consideração: ♦ Lote económico de compra ♦ As previsões de consumo ♦ prazo de aprovisionamento previsto

Modelos de Ponto de Encomenda (ROP) :

• Procura constante, lead Tempo constante.
• Procura variável, lead Tempo constante.
• Procura constante, lead Tempo variável.
• Procura variável, lead Tempo variável.

Modelos Ponto de Encomenda (ROP): Procura Constante, “Lead Time” Constante

Quando a quer a taxa de procura e o “lead time” são constantes, não existe risco de ruptura de stocks criada pelo aumento superior ao esperado da procura ou dos “lead times”.

ROP = Taxa de utilização x “Lead Time”

Modelos Ponto de Encomenda (ROP): Taxa de Procura Variável e/ou “Lead times” Variáveis

Em circunstâncias normais ambas (Taxa de Procura e Lead Time) exibem alguma variabilidade.

ROP = Procura^ esperada durante o LT

• Stock de segurança

Quantity

ROP Stock de segurança

Expected Procura during LT

Maximum probable Procura during lead Tempo

Placeorder LT Receiveorder

O nível de serviço (NS) é definido como uma probabilidade de que a procura não irá exceder o fornecimento durante o LT (prazo de entrega) ou seja que o montante em stock irá ser suficiente para satisfazer a procura.

O risco de rotura irá assim ser complementar ao nível de serviço:

Risco de rotura = 100% - NS

O ponto de encomenda deve ser colocado suficientemente alto para reduzir o risco de rotura, ou seja sempre com base na soma :

procura média no prazo de entrega + stock de segurança.

Desta forma o stock de segurança é também calculado de acordo com um nível de serviço especificado e com a distribuição estatística da procura no prazo de entrega (distribuição normal).

A que se destina o stock de segurança? A minimizar a probabilidade de rupturas de stocks, devido a consumos reais superiores aos previstos e a prazos de aprovisionamento mais elevados do que o estimados.

Como se determina o seu montante? Este pode ser determinado tendo em conta diversos aspectos:

♦ Analisando objectivamente a evolução, nos últimos períodos, dos consumos reais e dos

prazos efectivos de resposta de cada fornecedor.

♦ Prevendo os ritmos de consumo nos próximos períodos. ♦ Tendo em consideração os custos decorrentes da existência de um stock de segurança - custos que aumentam com o montante daquele stock - e os que decorrerão de uma eventual ruptura de stocks - e que crescem com o período da ruptura.

♦ Por forma a definir um nível que, em princípio, corresponda à situação mais económica.