Sistemas Hibridos - Apostilas - Engenharia de Sistemas , Notas de estudo de Engenharia de Sistemas. Universidade Federal de Alagoas (UFAL)
Rafael86
Rafael864 de Março de 2013

Sistemas Hibridos - Apostilas - Engenharia de Sistemas , Notas de estudo de Engenharia de Sistemas. Universidade Federal de Alagoas (UFAL)

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Apostilas de engenharia de sistemas sobre o estudo do processo de planejamento e controle de produção em um sistema híbrido.
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RELATORIO DE PESQUISA DA APLICAÇÃO DOS CONCEITOS LEAN EM UM SISTEMA HÍBRIDO DE PLANEJAMENTO E CONTROLE DE PRODUÇÃO (MRPII/JIT)

Relatório de pesquisa apresentado ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção e Sistemas - PPGEPS do Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia – CCET / PUCPR.

Linha de pesquisa: Gerencia de Produção e Logística

Curitiba 2009

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SUMÁRIO

1. Introdução......................................................................................................... 2 1.1.

Linha de pesquisa................................................................................ 3 1.2. Problema.............................................................................................. 4 1.3. Objetivos............................................................................................... 7 1.4. Justificativa........................................................................................... 8 2.

Revisão de literatura........................................................................................10 3.

Metodologia de pesquisa................................................................................ 29 4. Desenvolvimento............................................................................................ 32 4.1. Operacionalização da pesquisa......................................................... 32 4.2.

Método de análise.............................................................................. 39 4.3.

Criação do MFV atual das empresas pesquisadas............................ 42 4.4.

Análise dos dados.............................................................................. 46 4.5.

Criação do MFV proposto................................................................... 49 5. Resultados...................................................................................................... 53 6. Referencias..................................................................................................... 55

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1.

INTRODUÇÃO

Como vem acontecendo desde o final da década de 70, nos dias de hoje, tem aumentado as discussões sobre a aceleração da economia e o encurtamento de distâncias proporcionadas por ela, entre consumidores e produtores de todo o mundo. Estas discussões, incrementadas pela mudança exponencial no comportamento dos consumidores, fazem com que cada vez mais as empresas tenham que se adaptar as necessidades dos clientes ou ir além disso, criar as necessidades dos clientes. Para acompanhar a velocidade destas mudanças e não ficarem atrás das necessidades dos clientes nos mercados em que atuam, as empresas tem ampliado sua capacidade de receber e distribuir informações, e também buscado uma redução do tempo de reação para fabricação e distribuição dos produtos. Dentre muitos meios utilizados para acelerar a produção e otimizar a cadeia como um todo, as empresas estão recorrendo cada vez mais a sistemas híbridos de planejamento e controle de produção, ou seja, uma união de conceitos que fazem com que seu sistema produtivo, se adapte a melhor configuração para o mercado a qual atua conforme Bolwijn & Kumpe (1990). O planejamento e controle de produção têm um papel forte no auxílio ao atendimento das metas e na melhoria de produtividade das empresas, geralmente os sistemas de PCP baseian-se em princípios básicos para tratar de forma lógica o fluxo de trabalho. Estes princípios ou conceitos, podem se resumir basicamente em sistemas “puxados” ou “empurrados”. Desta forma, as empresas tem escolhido diversas filosofias de trabalho, e com elas, várias ferramentas de controle de produção foram implementadas nas mais diferentes empresas. O conceito de planejamento de produção “empurrada” ou MRPII teve início na década de 70, já o conceito de produção “puxada”, ou “Just-in-time”, é uma filosofia de produção vinda do oriente que visa o trabalho padronizado e que toda a produção seja iniciada a partir de um pedido do cliente, desta forma “puxada”. Pensando na melhor forma de conduzir o processo produtivo, as empresas têm adotado sistemas híbridos de produção, sistemas estes que aproveitam vantagens de mais de uma filosofia. Neste aspecto, um sistema que ao redor do mundo vem se desenvolvendo gradativamente, principalmente nas indústrias automotivas ou do ramo de autopeças é o sistema chamado MRPII /JIT, no qual a empresa usa o MRPII para administrar o programa de produção da montagem final de seus componentes e a filosofia JIT para controlar o fluxo produtivo interno. Este modelo é facilmente adaptado a realidade das empresas, pois junta um conceito mundialmente difundido (MRPII), que tem a capacidade de gerenciar desde a organização dos pedidos dos clientes até a explosão dos componentes em estruturas complexas de materiais, e a simplicidade de ferramentas como o Kanban que tem a capacidade de organizar de forma simples o fluxo de materiais dentro da organização. Os princípios de manufatura enxuta ou Lean Manufacturing, apesar de serem muito simples, ainda apresentam um grande desafio para as empresas, principalmente em termos de implementação. Várias empresas usam ferramentas Lean para programação de produção, porém, como já explanado anteriormente, apenas para programação interna da produção,

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desta forma, uma grande oportunidade que pode ser explorada é a extensão da programação de produção Lean para além dos muros das empresas. Desta forma, este trabalho propõe um estudo da aplicação dos conceitos Lean Manufacturing no planejamento e controle de produção. Um levantamento de dados será aplicado em um range de indústrias, estes dados serão comparados com um modelo referencial de sistema de produção híbrido MRPII/JIT e analisados de acordo com uma ferramenta Lean chamada Mapeamento de Fluxo de Valor. Ao final espera-se um panorama de qual nível de aplicação dos conceitos Lean esta sendo aplicado por estas empresas, bem como uma proposta refinada de modelo híbrido de planejamento e controle de produção referencial.

1.1. Linha de pesquisa Gerencia de produção e logística

4 1.2. Problemas A área de sistemas de produção tem sofrido inúmeras transformações ao longo das décadas. Voltando um pouco no tempo, percebemos uma alteração drástica no modo como o homem organiza o fluxo do seu trabalho. Desde o trabalho artesanal onde o trabalhador entendia todo o fluxo do trabalho e fabricava uma grande gama de produtos, passando pela era da produção em massa, que deu origem a linha de montagem com a fábrica da Ford Motor CO no início do século XX, e a recente onda de busca pela qualidade total a partir da década de 50 com o movimento chamado Toyotismo. (Campagnaro, 2007). Na época marcada pelo surgimento da linha de produção, preconizada por Henry Ford, a divisão do trabalho era muito clara. Cada pessoa tinha sua responsabilidade dentro da organização e somente aquela. A essência do trabalho das pessoas nas linhas de montagem era somente produzir, deixando qualquer atividade intelectual ou que se necessita de algum pensamento, para o seu superior imediato. Ao contrário disso, anos depois surgia no Japão o que se chamou de “filosofia à qualidade do produto e satisfação do cliente” (Elshennawy 2004, Apud Campagnaro 2007). Nesta época, o Japão era conhecido por seus produtos de baixa qualidade e baixo custo. Ishikawa e Taguchi disseminaram no Japão as teorias de Shewhart e Deming, transformando o Japão em um país com imagem contrária ao explanado anteriormente. O Japão se transformara em um país com produtos de boa qualidade e preços competitivos no cenário mundial. A mudança rápida nos sistemas de produção e também a forma como as empresas enxergam a agregação de valor ao produto com a perspectiva do cliente, faz com que as empresas tenham, principalmente, que adaptar suas estratégias de produção de modo a controlar o fluxo de materiais e informações com foco na redução de desperdícios e principalmente na redução dos lead times de produção. Desta forma segundo Alcântara (2008), podemos diferenciar as estratégias de produção em seqüências temporais (MRP– Manufacturing Resourses Planning) ou estratégia de produção baseada em taxas (JIT–Just in Time). Ainda assim, são poucas as empresas que conseguem enxergar em cada um de seus processos um fluxo de valor voltado ao cliente. De modo geral, todas sabem que o negócio da empresa deve estar voltado a “agregação de valor para o cliente”,

5 mas isto é facilmente negligenciado a medida em que saímos do âmbito “empresa” e entramos no detalhe dos “processos”. Conforme colocado anteriormente, podemos diferenciar as estratégias de produção dentro de um sistema, em seqüências temporais ou MRP, estratégias de produção baseadas em taxas ou JIT, e baseado nas restrições do sistema

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(Teoria das Restrições). Todos os sistemas contêm suas vantagens e podem ser aproveitados de melhor forma de acordo com o tipo de negócio da empresa. Sistemas MRP ou sistemas “empurrados” são de certa forma passíveis, que aceitam os parâmetros de operação como hipóteses e parte destes parâmetros para executar a sistemática de cálculos de programação de materiais e de produção. Já o sistema JIT ou sistema “puxado”, é baseado exclusivamente no que será usado. Comporta-se como um sistema ativo, apresenta-se como um sistema simples e intuitivo que não depende de softwares complexos, mas de uma mudança forte na cultura das pessoas e empresas como um todo, a fim de enxergar a simplicidade como ponto principal para condução de seus processos. Com a necessidade de tornar os processos produtivos cada vez mais dinâmicos e adaptáveis aos mercados em que atuam, as empresas estão adotando práticas dos dois conceitos produtivos, para planejar suas necessidades de materiais e planos de produção. Estes sistemas chamados de sistemas híbridos de produção têm elementos de mais do que uma lógica básica (JIT, MRPII ou sistemas de produção com capacidade finita). Para integração dos dois sistemas Slack (2002) propõe dois modelos: o primeiro utiliza a filosofia JIT para itens de alto volume e o sistema MRP para itens de baixo volume. O segundo propõe a utilização do sistema MRP para o controle do programa da montagem final e compras de matéria prima, e a filosofia JIT para controle do fluxo interno da produção. O modelo tomado como referencia para este trabalho, apresenta um sistema híbrido de controle de produção, onde a necessidade dos materiais e a montagem final são controladas através de um sistema MRP, e o fluxo produtivo interno da empresa é controlado através da filosofia Just-in-time, ou seja, o segundo modelo. Mesmo com as vantagens apresentadas de se ter um sistema de planejamento e controle da produção (PCP) que aproveite o melhor dos dois conceitos, de acordo com a pesquisa feita por Silva (2008) em empresas de pequeno e médio porte da região de Curitiba, foi comprovado que a utilização de

6 sistemas híbridos de planejamento e controle de produção MRPII/JIT é pouco representativa. De acordo com sua pesquisa, apenas cinco de um total de 51 empresas pesquisadas utilizam sistemas híbridos. Fazendo uma breve análise na literatura estudada, fica claro que as empresas pouco se utilizam de duas ferramentas de PCP em paralelo, o que nos remete a pensar que não existe uma análise prévia e clara do fluxo de valor inserido em cada processo da empresa, em especial o processo de PCP. Sendo assim, o problema identificado por esta pesquisa é: Ausência de uma análise detalhada do fluxo de valor no processo de Planejamento e Controle de Produção (PCP) para definição do tipo de sistema de controle e planejamento utilizado. Este problema leva a cinco hipóteses de causa que deverão ser comprovadas no decorrer da pesquisa, e tendem a comprovar ou não o problema levantado: Hipótese 1 – Empresas definem o seu sistema de PCP sem uma análise prévia do fluxo de valor do processo; Hipótese 2 – De um modo geral as empresas não utilizam conceitos do Lean Manufacturing para definir seus processos de PCP; Hipótese 3 – Empresas não utilizam sistemas híbridos de produção, por falta de conhecimento dos benefícios de aplicação dos dois sistemas em conjunto; Hipótese 4 – Empresas não utilizam sistemas híbridos de produção, por falta de conhecimento técnico no assunto; Hipótese 5 – Empresas não utilizam sistemas híbridos de produção, por não acreditar em um ou outro conceito.

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7 1.3. Objetivos O processo de planejamento e controle de produção tem um papel fundamental no bom desempenho da empresa, no que diz respeito ao atendimento rápido as demandas dos clientes. Não somente os lead times de entrega são importantes para a organização, mas também os níveis de estoques administrados em toda a cadeia onde a empresa esta inserida. A forma como a empresa decide administrar a chamada de matéria prima de seus fornecedores e também a forma como ela controla os processos internos de fabricação, são muito importantes para manter os estoques em níveis aceitáveis e também um bom nível de serviço visto as mudanças de demanda que ocorrem todos os dias. Para melhor entender como funciona o fluxo de valor de um material, desde o seu fornecedor, passando pelo processo produtivo, até a entrega ao cliente, a empresa deve fazer uma análise detalhada do caminho crítico de informações a montante na cadeia, e o fluxo de materiais a jusante da mesma cadeia. Sistemas híbridos de planejamento e controle de produção são muito indicados para empresas que querem unir a complexidade de um sistema de MRP para administração de vários ítens ao mesmo tempo, com a simplicidade de sistemas JIT, que trabalham apenas sob demanda. Desta forma este trabalho tem como objetivo principal: apresentar um modelo refinado de sistema híbrido de planejamento e controle de produção (MRP / JIT), obtido através da aplicação da ferramenta de mapeamento de fluxo de valor. O quadro abaixo mostra a relação entre o problema levantado, o objetivo geral do trabalho e os objetivos de suporte:

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Figura 1: Objetivos da pesquisa (Adaptado de Buss, 2006)

Para conseguir alcançar o objetivo geral da pesquisa, ele foi desdobrado em quatro objetivos de suporte (objetivos específicos). O primeiro objetivo específico será explorado através da aplicação de um questionário que servirá para verificar o quanto os modelos das empresas pesquisadas se aproximam do modelo referencial. Com as respostas destes questionários espera-se verificar o conhecimento das empresas sobre os benefífios de uma análise do fluxo de valor nas atividades de PCP. Em seguida, com os dados da pesquisa em mãos será possível atingir o segundo objetivo específico, que é mapear o fluxo de valor (estado atual) das atividades de PCP das empresas pesquisadas. Uma análise detalhadas dos dados do MFV das empresas será feita, e possibilitará o desenho do MFV (estado futuro). Estes dados servirão de base para o refinamento do modelo referencial proposto que é o objetivo macro da pesquisa, e espera resolver o problema colocado pela pesquisa.

1.4.Justificativas A crescente busca por redução de custos nas indústrias manufatureiras tem feito com que as empresas adotem diferentes formas de programar e gerenciar a sua produção. Estas filosofias têm ajudado a reduzir substancialmente os custos de produção e também os lead times dos processos internos e externos, basicamente o que é esperado pelo cliente do seu pedido até a entrega do produto. Nos últimos anos ouve-se muito falar de agregação de valor pra o cliente, mas acredita-se que poucas empresas consigam olhar para

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cada processo interno pensando na agregação de valor para o cliente. Com clientes cada vez mais exigentes quanto à rapidez das informações e reduzidos lead times de produção dos produtos, faz-se necessário cada vez mais tornar as fábricas flexíveis e ágeis, de modo que possam processar as informações de forma rápida e com o mínimo de discrepâncias possível entre o que foi solicitado pelo cliente e produzido no chão de fábrica. Mais do que isto, as empresas não devem se preocupar somente com quantidades, mas também com as formas de produção, visando uma produção em lotes cada vez menores e uma distribuição balanceada dos tipos de produtos, visando à redução na variabilidade dos tempos de produção. Neste aspecto, cada empresa deve enxergar seu processo de forma sistêmica e adequar os conceitos de planejamento e controle de produção olhando para o fluxo de valor do processo em questão. A exploração do fluxo de valor de cada processo faz com que a empresa consiga tomar a decisão sobre qual sistemática será melhor explorada para o seu planejamento e controle de produção. Neste âmbito os três tópicos a seguir justificam esta pesquisa: • Aplicação da ferramenta de MFV–Mapeamento de Fluxo de Valor, para a análise dos fluxos de informações e de material no processo de planejamento e controle de produção das empresas pesquisadas; • • Levantamento de dados da aplicação dos conceitos do Lean Manufacturing, na definição dos sistemas de PCP das empresas pesquisadas; Apresentação de um modelo referencial refinado, com a contribuição da ferramenta de MFV.

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2. REVISÃO DE LITERATURA

MRP – Manufacturing Resourses Planning

Segundo Hax & Candea (1984) os sistemas de produção podem ser divididos basicamente em três classes: A) produção em massa; B) produção intermitente; C) produção unitária. Na produção em massa, temos uma linha de produção ou até mesmo uma fábrica inteira dedicada à produção de um único produto, ou variações pequenas deste produto. Como a variação dos produtos é muito pequena, o fluxo de matéria prima e de informações neste sistema é bastante previsível, desta forma o ritmo da produção é definido conforme capacidade das linhas de produção. Obviamente esta é programada conforme uma demanda prevista. Um exemplo claro deste tipo de produção são as indústrias de automóvel e vários de seus fornecedores, linhas de eletrodomésticos e indústrias de siderurgia (Hax & Candea, 1984). Nas indústrias de produção em massa o planejamento de produção é o que dita o ritmo da produção, juntamente considerando a capacidade das linhas. Desta forma, o MRP se mostra uma grande ferramenta para o planejamento de recursos da empresa, visto que a quantidade de ítens que compõe a BOM (Bill of Material), dos produtos pode ser muito extensa. Na produção intermitente, ou em lotes, o volume de produção de produtos similares é relativamente baixo, o que não justifica a dedicação exclusiva de uma linha de produção como no sistema de produção em massa, mas também não é tão diversificada como a produção unitária. A produção ocorre em lotes que utilizam os mesmos recursos, o sistema de produção deve ser flexível para absorver as mudanças e as atividades de produção são conduzidas através de ordens de produção, onde se especificam roteiros de produção, e materiais necessários (Laurindo e Mesquita, 2000). Nas indústrias que trabalham com produção intermitente, é muito importante que se analise bem qual o sistema de planejamento e controle de produção será adotado, pois conforme colocado acima, o sistema deve ser flexível o bastante para absorver as mudanças. Na produção unitária o gerenciamento das operações de produção é semelhante à de um projeto, pois nenhum produto é igual ao outro, o processo produtivo esta direcionado a produtos exclusivos como a indústria naval e de construção civil. Neste caso a diversidade das operações é alta, e dificilmente consegue-se enxergar um fluxo contínuo nas atividades de fabricação (Laurindo e Mesquita, 2000). Do ponto de vista do planejamento da demanda é muito importante que se diferencie estes sistemas de produção intermitentes em sob demanda e repetitiva. Vollmann (1997) utiliza a classificação “make to order” (MTO), “make to stock” (MTS) e “assemle to order” (ATO), para caracterizar os diferentes ambientes de produção. Esta classificação mostra que a montagem sob encomenda seria uma composição das anteriores, onde componentes comuns seriam fabricados baseados em previsões de demanda e as montagens dos produtos finais, envolvendo pequenas diferenciações, seriam feitas apenas sob encomenda dos clientes. Os sistemas mais tradicionais de reposição de estoques, baseado na classificação de Pareto e nos conceitos de lote econômico de reposição, são pouco adequados para a reposição de estoques em um ambiente industrial (Orlicky, 1975). A principal razão pela qual estes sistemas tradicionais são inadequados é a instabilidade da demanda de produção e da política de formação de lotes econômicos. Já o sistema de MRP permite o cálculo de necessidade destes materiais ao longo do tempo, porém estes sistemas quase sempre requerem soluções computacionais, devido à

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grande quantidade de cálculos e requerem também uma mudança na gestão de materiais das empresas. Da mesma forma que as quantidades e fluxos de materiais são importantes para os processos produtivos os demais recursos como máquinas e demais recursos também são limitantes para qualquer planejamento de produção. A introdução de restrições de capacidades de equipamentos na programação implica na necessidade de uma modelagem detalhada sobre os processos produtivos. Desta forma junto à lista de materiais acresentam-se roteiros de produção, que são basicamente as sequências de tempos e áreas da produção com suas limitações de capacidade (Laurindo e Mesquita 2000). Em 1981 Oliver Wight publicou o livro Manufacturing Resources Planning, MRPII, no qual apresentou a nova geração dos sistemas MRPII. O novo sistema permitiu considerar outros recursos de produção, entre eles os recursos humanos e orçamentários. Estes conceitos incorporados aos módulos de controle de chão da fábrica junto com alguns dispositivos de coleta automática de dados, os sistemas MRPII então se aproximam do paradigma de automação da manufatura, visto que seria possível monitorar todo o processo via sistema informatizado. Na figura 1 – 3 podemos observar um modelo de MRPII, onde temos o planejamento estratégico encabeçando o processo de planejamento, seguindo do planejamento de médio prazo que contempla o planejamento da capacidade produtiva, juntamente com o a previsão de demanda herdada do primeiro conceito de MRPII. Em seguida temos os planejamentos de curto prazo e a execução propriamente dita.

Figura 2: Esquema de estrutura MRPII (Laurindo e Mesquita)

Apesar do grande avanço no planejamento e controle de produção trazido pelos sistemas MRP e MRPII, como eles trabalham com conceitos de janelas de tempo, baseados em previsões eles ainda apresentam algumas deficiências do ponto de vista conceitual. Os lead times de aquisição de materiais são considerados constantes no planejamento de MRP e estimados estatisticamente, independentes da carga da fábrica ou do tamanho dos lotes. Desta forma estoques superestimados podem causar sobras e ou problemas financeiros para a empresa pelo excesso de estoque parado, já uma subestimação dos estoques de segurança podem causar uma interrupção por falta de material. Definitivamente o MRPII não busca a otimização dos conflitos presentes no planejamento e controle de produção, muito menos a redução de estoques de matéria prima e estoques em processos. Quando comparamos a dinâmica dos sistemas MRP com a filosofia Lean, costuma-se dizer que os sistemas MRP são os dito sistemas de “produção empurrada”, pois as ordens de produção são emitidas conforme demanda dos clientes, já os sistemas JIT baseados na filosofia Lean são classificados como sistemas de “produção puxados”, em que a emissão de novas ordens de produção fica condicionada ao volume existente de estoques intermediários da fábrica, representados pela quantidade de cartões kanban (Laurindo e Mesquita 2000). Por outro lado, os sistemas MRP quando bem implantados permitem monitorar a dinâmica do processo do chão de fábrica com eficiência. Neste sentido segundo Laurindo e Mesquita, estão mais próximos de um sistema de informação do que de um sistema de planejamento e controle de produção. Ao decidir implementar uma solução de MRP a empresa deve saber que esta adquirindo uma solução

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genérica, que tras as melhores práticas para o gerenciamento sob a ótica da maioria das empresas, porém, para cada caso específico deve-se analisar as condições de mercado em que a empresa atua, para que ela não corra o risco de perder características e diferenciais importantes, portanto é preciso analisar se as práticas de negócio incluídas no pacote de software disponível pelo fornecedor são condizentes as melhores praticas já utilizadas pelas empresas.

Lean Manufacturing

O termo Lean Manufacturing ou produção enxuta, nasceu nos anos oitenta com o livro “A Máquina que mudou o mundo” de Womak e Jones. Este livro foi o resultado de um estudo de mais de cinco anos e tentou explicar para o resto do mundo o sucesso das indústrias japonesas, em especial as fábricas da Toyota Motor CO. O sistema Toyota de produção basicamente busca a redução total dos desperdícios, focando apenas nas atividades que agregam valor do ponto de vista do cliente. Segundo Ghinato (2000), o sistema Toyota é uma filosofia de gerenciamento que procura otimizar a organização de forma a atender as necessidades do cliente no menor prazo possível, com alta qualidade e custo mais baixo possível, ao mesmo tempo aumentando a segurança e satisfação de seus funcionários, envolvendo não só a manufatura, mas todas as áreas da empresa. Já para Shingo (1996) e Ohno (1997), oitenta por cento do sistema Toyota é basicamente eliminação de desperdícios, com isso a empresa tenta encurtar o tempo entre o pedido e o pagamento do cliente, ainda segundo Ohno, o sistema Toyota vê o processo como uma grande esteira, que inicía-se no pedido do cliente e termina com o produto entregue. Como toda a filosofia do Lean Manufacturing é voltada para a redução de desperdícios no processo produtivo, Ohno propôs uma classificação que mostra as sete principais perdas no processo produtivo, portanto devem ser buscadas incansavelmente: Perda por superprodução; Perda por transporte; Perda por estoque; Perda por espera; Perda no próprio processamento; Perda por movimentação; Perda por fabricação de produtos defeituosos;

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Para atacar os sete despedícios no processo produtivo, algumas ferramentas do Lean Manufacturing são apresentadas no quadro 2 – 3 com uma breve descrição, um destaque especial para a ferramenta Mapeamento de Fluxo de Valor, que é objeto desta pesquisa e será usada para análise da pesquisa de campo. Ainda neste capítulo falaremos detalhadamente sobre Mapeamento de Fluxo de Valor.

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Figura 3 - Ferramentas do Lean Manufacturing (Elaborado pelo autor)

PCP em um ambiente Lean Manufacturing

Fica claro que para manter e sustentar todos estes princípios a Toyota deve trabalhar com um sistema de produção diferenciado das outras empresas. Segundo Favaretto (2005) a Toyota tem um plano de produção anual, que prevê a quantidade de produtos que será produzida no ano todo. O planejamento mensal é feito trimestralmente e ajustado conforme necessidade geralmente com um mês de antecedência. Toda esta programação é compartilhada de forma aberta com todos os fornecedores, para que o sofrimento com a mudança de programação possa ser mais suave em todos os elos da cadeia. O sistema kanban puxa a produção para os processos antecedentes, funcionando como as ordens de produção. Desta forma pequenos ajustes podem ser feitos automaticamente através dos cartões kanbans de produção, sem que seja necessário corrigir planos a cada processo. A Toyota acredita que fornecer aos fornecedores de todos os elos da cadeia informações de planejamento com antecedência gera confusão quanto à seqüência de produção a seguir, ou encoraja a superprodução ou produção antecipada, desta forma prevalecendo o aumento dos estoques. O kanban fornece a informação onde e quando ela é necessária “Just-in-time” (Rodrigues, 1998). A grande maioria dos materiais necessários para a produção não devem ter um pedido fixo apenas um forecast e um sinal de puxada que é o kanban como pedido fixo, desta forma os fornecedores produzem exatamente o que será necessário para a empresa, eliminando os riscos de produção sem pedido.

Problemas com o PCP em um ambiente Lean Manufacturing

Apesar de todos os ganhos expostos nos tópicos anteriores, percebe-se que para controlar todo o fluxo de planejamento e controle de produção através das ferramentas Lean, deve-se ter uma estabilidade básica nos processos, principalmente quando falamos em demanda de produção. Dificilmente um sistema de controle de estoque em linhas de produção via kanban, é capaz de absorver de forma eficiente variações bruscas de demanda. Se neste caso temos uma quantidade grande de cartões kanban no sistema, então o estoque ficará superdimensionado desta forma ocasionando perdas por excesso de estoque. Por outro ponto de vista, termos um sistema kanban solicitando reposição de peças de um fornecedor, portanto um kanban externo, então corremos o risco de falta de material, caso tenhamos uma mudança brusca de demanda.

Análise do PCP em ambientes MRP e Lean Manufacturing

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Os modelos acima mostram diferentes visões de como programar a produção, porém, de modo algum podemos afirmar que um modelo é melhor que o outro, ou até mesmo colocá-los em uma escala de valor que diga qual é mais adequado nos dias de hoje. O que podemos dizer é que existem modelos que são mais adaptáveis a determinados tipos de empresas, ou seja, aderem de melhor ou pior forma de acordo com características especiais de cada empresa (Soares, 2007). A filosofia Lean de produção é uma proposta que descentraliza o plano de produção, fazendo com que não se tenha um sistema central de controle de produção e as decisões ficam mais no chão de fábrica. Como o controle é mais “baixo nível”, o sistema não engloba todas as variáveis possíveis da situação, apenas produz o que o mercado, ou seu cliente interno dita. A responsabilidade pelo fluxo produtivo é das pessoas que trabalham no processo e o foco na redução de desperdícios é muito forte. Este sistema tende a ser mais volátil a grandes oscilações na demanda. Planejar a produção com base em cartões kanban e seguindo a risca a filosofia Lean, pode não ser tão bom quando se esta em um mercado que tenha variações muito grosseiras e repentinas. Isto faz com que o efeito chicote cause um grande reflexo nos elos mais básicos da cadeia. Já no MRPII um sistema central faz a previsão do que irá acontecer, prevendo com base em uma demanda pré estabelecida as necessidades básicas de reposição de materiais e outros recursos. Segundo Sharma (2003), a filosofia Lean de produção tem como seu maior benefício à passagem do sistema “empurrado” para o sistema “puxado”, baseado em uma demanda ou necessidade real do cliente. “Empurrar” um produto pela fábrica de modo que atenda uma demanda esperada, pode ser pouco flexível e gerar uma série de problemas de superprodução, já colocado anteriormente como um dos sete principais desperdícios da indústria. Para Slack et. al. (2002) em sistemas de planejamento e controle da produção “puxada”, o trabalho de cada ponto de produção é especificado pelo consumidor, que puxa o trabalho da estação antecedente. O fornecedor não é autorizado a produzir nada ou mover qualquer material sem que exista uma requisição do cliente interno ou externo. Desta forma, a demanda de todos os pontos da fábrica é transmitida para trás ao longo das etapas, a partir do ponto de demanda original pelo consumidor. A principal diferença entre os sistemas abordados é a postura com relação à implementação nas melhorias nas operações da manufatura. O MRPII se mostra um sistema passivo, que aceita os parâmetros de produção imputados e parte destes parâmetros para executar sua sistemática de cálculos. Os índices de refugos por operações, lead times, índices de quebras de máquinas, são dados considerados de entrada dos sistemas MRPII. O mecanismo de questionamento dos índices é quase inexistente e os planejadores de produção trabalham programando as atividades a partir de dados históricos dos índices (Schuch 1998). O sistema Lean Manufacturing é um sistema que procura redução de todo e qualquer tipo de desperdícios, para isto, a sistemática de implementação de melhorias no processo produtivo é colocada de forma fundamental. Incansavelmente este sistema propõe que tempos de troca de ferramentas (setups), e redução dos lotes de produção sejam buscados. Reduzindo ao máximo os lotes produzidos os problemas mais simples de produção ficam evidentes, devido à urgência e visualização do fluxo como um todo. Desta forma as possibilidades de melhoria ficam mais claras e fáceis de serem atacadas. O quadro 3 – 3 demonstra um breve resumo das filosofias de gestão e das aplicabilidades dos dois sistemas:

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Figura 4 - Resumo dos sistemas de PCP (Correa e Gianesse, 1993)

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Visto todos estes panoramas de sistemas de produção, este trabalho propõe analisar com o auxílio do MFV (Mapeamento de Fluxo de Valor), conforme colocado no capítulo dois os sistemas de produção híbridos, que contém características (MRPII baseado em sequências temporais e JIT da filosofia Lean Manufacturing).

Sistemas híbridos de planejamento e controle de produção

Os exemplos de implementação de sistemas de planejamento de produção com o auxílio de ferramentas MRPII ou JIT, tem feito com que empresas do mundo todo gastem tempo e energia para adequar o melhor sistema para atendimento a suas características, porém, algumas limitações de ambos os sistemas tem feito também com que empresas busquem integrar as duas formas de se planejar e controlar a produção. Segundo Alves (2008) apesar dos princípios básicos dos dois sistemas serem um tanto quanto divergentes, um sistema “puxado” e o outro “empurrado”, eles trazem benefícios diferentes que podem se complementar se usados uniformemente. Segundo Slack (1997), a principal característica do MRPII é a capacidade de olhar a frente, ou seja, prever as necessidades, prever quais matérias primas serão necessárias para produzir quais produtos finais em um momento futuro, observando uma demanda disponível. Desta forma ele consegue ligar à demanda dos clientes a rede de suprimento de materiais. Bermudez (1991) acrescenta que a solução MRPII/JIT pode ser uma ferramenta melhor gerenciável, pois nenhum sistema de puxar pode antecipar o que e como gerenciar e controlar o chão de fábrica, mas pode perfeitamente organizar o processo produtivo e voltar esforços das empresas para a redução de desperdícios. Corrêa e Gianesi (1996) colocam que o MRPII é mais apropriado para planejamentos de alto nível, como o planejamento agregado da produção, ou o programa mestre de produção (master production scheduling), por ser um sistema capaz de controlar e processar uma quantidade grande de dados, mas quando se trata de controlar atividades de chão de fábrica, como a emissão de ordens de um processo a outro o JIT simplificados. parece mais apropriado com seus controles visuais

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20 A realização de planejamento diário e planejamento mestre de produção são importantes para tomada de decisão em todas as empresas de manufatura, estas atividades dão suporte à tomada de decisão, por avaliar além das necessidades de componentes, outros recursos necessários para o atendimento do plano de vendas. Apesar de ter um controle interno da produção baseado na filosofia Lean Manufacturing, ou seja, JIT-Kanban o planejamento mestre da produção continuará sendo necessário, pois é com ele que os gerentes poderão observar a longo prazo e “prever” materiais e recursos para que possam manter o fluxo contínuo que será controlado internamente pelo sistema Lean (Alves, 2008). O planejamento mestre de produção (MPS) executa a explosão das necessidades de materiais para produção de determinadas quantidades de produtos finais. As ordens de compra levantadas pelo MRPII são enviadas aos fornecedores, que fazem a reposição do material conforme programação. Estes mesmos materiais são, assim que chegam à fábrica controlados por todo o fluxo interno da fábrica através do kanban. O ritmo da fábrica é determinado pelo que foi programado na linha final, e esta “puxa” com cartões kanban todos os processos antecedentes. De acordo com a complexidade dos ítens o sistema de reposição JIT pode se estender além dos muros da fábrica. Quando se tem uma produção de certa forma estabilizada e fornecedores que estejam localizados próximos a fábrica, o cartão Kanban pode ser usado para puxada de materiais também do fornecedor. Neste caso as requisições de compra enviadas pelo MRPII podem ser usadas pelo fornecedor como um forecast, e o Kanban como sinal oficial de reposição do material. Corrêa (2001) apud Silva (2008) identifica algumas considerações estratégicas que podem auxiliar as empresas com relação à integração do sistema MRPII e JIT. Posteriormente identificados pela figura 2 – 3 com as comparações de adequação dos dois sistemas: 1- A variedade de produtos oferecidos dentro do mix final; 2- O nível de controle e o horizonte de planejamento das tarefas; 3- A complexidade e a variabilidade dos roteiros das ordens de produção; 4- A introdução de novos e diferentes produtos; 5- A complexidade das estruturas dos produtos; 6- A variabilidade dos lead times envolvidos;

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21 7- A centralização da tomada de decisões nos processos de PCP; 8- O favorecimento do processo de melhoria contínua; 9- A complexidade em relação aos algoritmos e sistemática de cálculo.

Figura 5 – Análise MRPII/JIT segundo considerações estratégicas (Silva, 2008)

Com a utilização de um sistema híbrido de produção integrando benefícios do MRPII e filosofia JIT, segundo Slack (1997) não existe a necessidade de se gerar ordens de trabalho entre setores da mesma empresa, bem como os estoques em meio a fábrica não precisam ser gerenciados, pois as ferramentas de controle JIT, fazem por si só. Abaixo é apresentado um esquema de modelo híbrido de produção, segundo Slack (1997). Este modelo é usado como referência de sistema híbrido de produção para esta pesquisa.

Figura 6 – Esquema de sistema híbrido de produção (Slack 1997)

MFV – Mapeamento de Fluxo de Valor

Dentre as principais técnicas de redução de desperdícios nos processos produtivos, alinhado diretamente com os princípios do Lean Manufacturing esta o Mapeamento de Fluxo de Valor (Value Stream Mapping). Esta metodologia de modelagem é proveniente da metodologia Análise da Linha de Valor (Value Stream Analysis), proposta por Jonh Shook e Mike Rother em 1998. Fluxo de valor é um conjunto de todas as atividades que acontecem desde a obtenção da matéria prima até a entrega do produto ao consumidor final. (Nazareno, 2003). Fluxo de valor é toda a ação necessária para fazer passar um produto por todos os fluxos essenciais para sua produção. É uma ferramenta de modelagem de empresas ou processos relativamente simples, que utiliza um conjunto de ícones que são usados para representar em um mapa o fluxo de informações e de materiais de um determinado processo ou entre empresas diferentes (Rother e Shook, 1998). Segundo Nazareno (2003), o Mapeamento de Fluxo de Valor é uma ferramenta essencial, pois:

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23 • • • • • • Ajuda a visualizar mais do que simplesmente os processos individuais. Ajuda a enxergar o fluxo de forma sistêmica; Ajuda a identificar mais do que desperdícios, mapear ajuda a identificar as fontes de desperdícios; Fornece uma linguagem comum para tratar dos processos de manufatura; Torna as decisões sobre o fluxo visíveis, de modo que você possa discuti-las; Integra conceitos e técnicas da manufatura enxuta evitando a implementação de algumas técnicas isoladamente; Forma base para um plano de implementação, identificando a relação entre o fluxo de informação e o fluxo do material. O mapa de fluxo organiza as informações possibilitando uma melhor visualização da situação e de todo o processo, na figura abaixo podemos perceber as etapas básicas que constituem a técnica do Mapeamento de Fluxo de Valor segundo seus criadores:

Figura 7 – Etapas básicas do MFV (Rothers & Shook, 1998)

De acordo com Ferro (2006), as etapas do Mapeamento de Fluxo de Valor devem ser repetidas de forma cíclica, ou seja, de tempos em tempos, pois elas representam o ciclo da melhoria contínua dos processos.

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Figura 8 – Etapas do MFV (ciclo da melhoria contínua) (Ferro, 2006)

Segundo Andrade (2001), o primeiro passo diz respeito à escolha de uma família de produtos. É normal que não se trate de forma igual todos os produtos de uma empresa, pois fatalmente estaremos escolhendo produtos que seguem caminhos diferentes dentro do processo produtivo ou que tenham características que compliquem a atividade de mapeamento.

Mapeamento da situação atual

Após definido a família de produtos que se pretende mapear, o processo deve ser desenhado em uma grande folha de papel, o caminho das informações deve seguir do cliente final para o fornecedor de matéria prima e no caminho inverso, o material deve sair do primeiro fornecedor em direção ao cliente final, passando por todos os processos produtivos que sejam pertinentes mapear. Jones & Womack (2004), ressaltam que uma das etapas mais importantes do mapeamento é a definição das fronteiras do trabalho. Uma má definição das fronteiras pode fazer com que o mapeamento perca o foco, pois podemos tentar mapear processos que não temos poder algum para mudar. Chegamos então na etapa de coleta de informações, nesta etapa todas as informações pertinentes aos materiais escolhidos devem ser colocadas no mapa.

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25 Nazareno, (2003) cita algumas informações relevantes que devem compor o mapa do estado atual: • • Tempo de ciclo – É o tempo que leva entre um componente e o próximo saírem do mesmo processo, em segundos; Tempo de trocas ou setup – É o tempo que se leva para mudar a produção de um tipo de produto para outro, envolve, por exemplo, o tempo de troca de ferramentas; • • • Disponibilidade – É o tempo disponível por turno no processo, descontandose os tempos de parada para manutenção; Índice de rejeições – É o índice que determina a quantidade de produtos defeituosos gerados pelo processo; Número de pessoas necessárias para operar o processo. Levantado estas questões, o próximo passo segundo Jones & Womack (2004) é identificar as quantidades de estoques existentes em cada etapa do processo. Estes estoques devem ser levantados em número médio de peças e em dias de produção, com base em um consumo médio. O fluxo do material deve ser mapeado conforme sua sistemática de movimentação, ou seja, o material pode estar fluindo nos processos de forma puxada, empurrada ou contínua. O fluxo puxado, conforme visto anteriormente acontece quando o processo posterior determina a produção dos processos anteriores. Os fluxos “empurrados” acontecem quando os processos são controlados com base em uma programação, sem levar em consideração os processos posteriores e por último, o fluxo contínuo acontece quando uma peça vai diretamente de um processo para outro sem que haja uma interrupção, isto deve ocorrer de forma unitária (one peace flow). Da mesma forma que o fluxo de material, o fluxo de informações deve estar contido no mapa. Dados como frequência de pedidos e tipo de ferramenta usada para comunicação devem estar dispostas no mapa para análise futura. Abaixo um exemplo de Mapa de Fluxo de Valor com a situação atual desenhada.

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Figura 9 – Exemplo de MFV (situação atual) (Rother & Shook, 1998)

Os estoques podem ser representados através de uma linha do tempo no rodapé do mapa, esta linha contém a quantidade média de peças nos processos e o tempo em dias de produção.

Mapeamento da situação futura

Durante o desenho do mapa no seu estado atual, é fácil perceber os desperdícios no processo, desta forma o desenho do mapa do estado futuro é mais bem compreendido (Queiroz, 2000). Segundo Rother & Shook 1998, o que torna o fluxo de valor enxuto é fabricar os produtos em fluxo contínuo, com lead times suficientemente curto de modo a produzir somente o que se irá consumir, e evitar o pior dos desperdícios que é a superprodução. Para que o mapa do estado futuro consiga atingir minimamente os conceitos da filosofia Lean, é fundamental obedecer algumas regras apresentadas as seguir, segundo Queiroz (2000): Deve-se buscar a produção de acordo com um takt time estabelecido. Ele é calculado dividindo-se o tempo disponível de trabalho pelo volume da demanda do cliente, e é utilizado para sincronizar o ritmo da produção com o que o cliente espera comprar, desta forma a demanda do cliente é o processo “puxador” da produção, evitando assim a superprodução; • Deve-se procurar desenvolver um fluxo contínuo que significa produzir uma peça de cada vez, com cada item sendo transferido para o processo seguinte imediatamente, de forma a não gerar estoques intermediários entre as etapas de produção; • Utilizar supermercados sempre que não for possível conectar um processo a outro. Há pontos no fluxo de valor onde o fluxo contínuo não é possível, havendo a necessidade de fabricar em lotes, neste caso é necessário um sistema puxado com base em supermercados aonde o processo posterior vai ao supermercado e retira somente o que precisa e quando precisa, cabendo ao processo anterior o reabastecimento deste supermercado; • Procurar concentrar a programação do cliente a um único ponto de todo o processo produtivo, e submeter todos os outros processos a este, de forma que um fique dependente do outro, como uma cadeia. Através da utilização do sistema puxado com supermercado geralmente será necessário programar somente um ponto no fluxo de valor porta-a-porta, sendo este ponto chamado de processo puxador; • Procure nivelar o mix de produção, isto significa distribuir a produção de diferentes produtos uniformemente durante um período de tempo, por exemplo, ao invés de montar todo um lote de produtos “A”, para depois montar outro lote de produtos “B” e assim sucessivamente, nivelar significa alternar a produção de produtos “A” e “B”. Isto faz com que a variação dos pedidos dos clientes seja mais fácil absorvida pelos processos produtivos. Imagine que uma empresa produz uma quantidade “X” de produtos “A” pela manhã e a mesma quantidade de produtos “B” na parte da tarde. Se pela manhã a demanda do cliente mudar repentinamente de “A” para “B”, então ele deverá

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esperar até a tarde, pois a produção é em lotes. O nivelamento da produção através de mix protege a fábrica das alterações nos pedidos dos clientes e também ajudam a reduzir estoques;

Como o mapa do estado atual sendo visualizado, e com algumas regras para desenho do estado futuro, pode-se desenhar o estado futuro nos mesmos moldes desenhados anteriormente e rapidamente podemos construir um plano de implementações do estado futuro, o qual deverá conter metas mensuráveis e responsáveis por cada ação.

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3.METODOLOGIA DA PESQUISA

De acordo com a bibliografia estudada sobre metodologias científicas e metodologia de pesquisa em engenharia, Gil (1999), Silva e Menezes (2001) e Minayo 1993), foi elaborado a metodologia que irá guiar esta pesquisa. Considerando as possíveis classificações e métodos possíveis foram escolhidos aqueles que mais se encaixam com as características da pesquisa em questão. A pesquisa do ponto de vista de sua natureza é aplicada, pois tem interesses locais e foco no levantamento de dados através de questionários focados na obtenção de um panorama geral dos sistemas produtivos das empresas pesquisadas e comparação com um modelo referencial. Do ponto de vista de abordagem do problema a pesquisa é qualitativa, pois tem como objetivo a análise de sistemas produtivos, o levantamento de dados e a comparação com um modelo referencial bem como a aplicação de uma ferramenta de análise de dados, para posteriormente lançar um novo modelo com base na referência, desta forma agrega de forma qualitativa no desenvolvimento do meio empresarial. Já do ponto de vista dos objetivos da pesquisa, ela tem o caráter exploratório, pois visa proporcionar uma familiaridade com o problema envolvendo levantamento bibliográfico, sobre temas das áreas de conhecimento envolvidas: Manufacturing Resourses Planning, Lean Manufacturing e sistemas híbridos de produção, bem como análise dos dados levantados através de questionários (survey). Quanto aos procedimentos técnicos, a pesquisa envolve um levantamento de informações sobre as técnicas de planejamento e controle da produção e também uma revisão bibliográfica sobre o tema. Abaixo um esquema de como a pesquisa esta classificada de acordo com os tipos de pesquisa e métodos científicos:

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Figura 10 – Classificação da pesquisa com relação aos tipos de pesquisa (Elaborado pelo autor)

Métodos adotados para a pesquisa

A metodologia proposta para este trabalho será o método dedutivo, onde partimos de um conhecimento prático do tema em questão e na bibliografia estudada sobre este tema. As hipóteses de causa foram levantadas também a partir da bibliografia estudada e do conhecimento prático do autor. Espera-se finalizar um trabalho com base em um conhecimento prático, vindo da experiência do pesquisador e também das respostas dos questionários de pesquisa, junto com o conhecimento obtido através do levantamento bibliográfico.

Etapas da pesquisa

A pesquisa proposta por este trabalho se trata de um levantamento de informações, adoção de um modelo referencial de sistema híbrido de planejamento e controle de produção, construção e aplicação de um questionário que servirá como base da pesquisa, comparação dos dados levantados pelo questionário com o modelo referencial e aplicação da ferramenta de Mapeamento de Fluxo de Valor, para posteriormente a esta análise construir um novo modelo referencial.

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4.DESENVOLVIMENTO

A pesquisa exploratória caracteriza-se pela tentativa de determinar se um fenômeno acontece, ou não acontece, esta pesquisa procurou explorar indústrias de manufatura do Brasil como um todo, ou seja, empresas que transformam e comercializam produtos. A pesquisa foi realizada através de um levantamento de dados (survey), o qual se caracteriza pelos resultados de análises qualitativas e quantitativas de fenômenos, através da interpretação direta das respostas das empresas. A partir da literatura estudada, e também a partir do modelo de referência, foram extraídos dados e estruturados de forma que pudessem ser organizados em um questionário, e assim submetido às respostas das empresas. Os dados obtidos foram submetidos a análises que puderam proporcionar ao autor chegar aos objetivos da pesquisa. 4.1 Operacionalização da pesquisa

4.1.1 Criação do questionário A operacionalização da pesquisa de campo se deu por meio da aplicação de um questionário que foi aplicado à 90 empresas, este questionário foi criado com o objetivo a atender basicamente a três necessidades da pesquisa: identificação das empresas, responder às hipóteses de causa levantadas, entender o nível de conhecimento demonstrado pelas empresas nas filosofias abordadas (MRPII/JIT / Sistemas híbridos), e por fim, a coleta de dados para criação do mapa de fluxo de valor das empresas pesquisadas. A primeira necessidade, identificação das empresas, servirá para setorizar a pesquisa, e será usada para percebermos se existe uma diferenciação dos tipos de sistemas utilizados de acordo com o tamanho das empresas ou ramo de atividade. A segunda necessidade, responder as hipóteses de causa levantadas, se dá pela necessidade de confirmação do problema levantado. As hipóteses de causa solidificam e suportam o problema de pesquisa. A terceira necessidade é um levantamento necessário para conhecer o nível de entendimento das empresas sobre os conceitos de MRPII e JIT, isto é necessário para entender como a empresa enxerga as duas filosofias de produção, bem como o nível de aceitação das duas formas de se programar a produção e seus materiais. Abaixo um esquema com as necessidades da pesquisa, para qual o questionário foi criado:

Figura 11 – Necessidades da pesquisa para o qual o questionário foi criado (Criado pelo autor)

O formulário de pesquisa foi criado de forma que o entrevistado pudesse perceber antecipadamente qual era o objetivo da pesquisa. Desta forma, foi elaborado um texto explicativo que seguia como cabeçalho em todas as páginas do questionário, ainda assim, o questionário foi dividido em quatro grandes blocos, o primeiro bloco é o bloco de identificação

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da empresa, o segundo e o terceiro com o objetivo de responder as hipóteses de causa e conhecer o nível de entendimento das empresas sobre as filosofias abordadas, e um último bloco que serviu de coleta de dados para o desenho do mapa de fluxo de valor. Cada questão do segundo e do terceiro bloco estão direcionadas a responder uma determinada hipótese de causa levantada. Ao todo o questionário envolveu 64 perguntas.

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