Planeamento da produção : conceitos fundamentais

Planeamento da Produção Conceitos Fundamentais Maria Antónia Carravilla Julho 1996 1. Introdução ............................................................................................... 1 2. CLASSIFICAÇÃO E CODIFICAÇÃO ..................................................................... 2 2.1 Classificação .......................................................................................... 2 2.2 Codificação ............................................................................................ 2 2.3 Estruturas de codificação ........................................................................... 3 3. PLANEAMENTO .......................................................................................... 5 3.1 Planos e seu desdobramento ....................................................................... 5 3.2 Plano de produção.................................................................................... 6 4. DADOS TÉCNICOS PARA O PLANEAMENTO ......................................................... 7 4.1 Fontes de informação................................................................................ 7 4.2 Plano Standard........................................................................................ 7 4.3 Restrições de capacidade ........................................................................... 8 5. DETERMINAÇÃO DAS NECESSIDADES DE MATERIAIS .............................................10 5.1 Produção por Encomenda e Produção para Stock .............................................. 10 5.2 Agregação de componentes comuns.............................................................. 12 5.3 Previsão das vendas ................................................................................. 13 5.4 Explosão da procura ................................................................................ 13 6. PLANEAMENTO DA PRODUÇÃO......................................................................15 6.1 Planeamento com restrições de capacidade .................................................... 15 6.2 Plano Firme e Plano Indicativo.................................................................... 16 6.3 Plano Oficinal ........................................................................................ 17 7. PREPARAÇÃO DO TRABALHO ........................................................................23 7.1 Sector de Preparação ............................................................................... 23 7.2 Documentos .......................................................................................... 24 7.3 Outros documentos ................................................................................. 26 8. PROGRAMAÇÃO, LANÇAMENTO E CONTROLO DE AVANÇO ....................................28 8.1 Programação ......................................................................................... 28 8.2 Lançamento .......................................................................................... 29 8.3 Controlo do avanço da produção.................................................................. 29 Planeamento da Produção - Conceitos Fundamentais 1. INTRODUÇÃO As actividades de gestão envolvem a tomada de decisões nos diferentes níveis hierárquicos da organização, e seguem, tipicamente, o seguinte esquema geral: 1. Análise, envolvendo a identificação de problemas e a definição de estratégias; 2. Planeamento, conduzindo à elaboração de planos de actuação, que calendarizam as diferentes actividades e a utilização dos recursos; 3. Controlo, que ao longo da execução do plano permite detectar a ocorrência de desvios, e tomar as medidas correctivas adequadas. Ao nível da produção, este esquema geral poderá corresponder, por exemplo, a: 1. Análise técnica dos processos de fabrico de um produto; 2. Plano de fabrico, que corresponde à atribuição de recursos e de pessoal a actividades; 3. Controlo das operações, garantindo o cumprimento das datas e a forma como são executadas as operações. No presente texto são abordadas, de uma forma introdutória, questões associadas a estas diferentes fases, nomeadamente as que respeitam aos seguintes pontos: 1. Classificação e Codificação das entidades em jogo; 2. Planeamento, informação técnica indispensável, desdobramento dos planos, previsão, recursos necessários, cargas e capacidades; 3. Preparação do trabalho, Programação oficinal, Lançamento da produção, Acompanhamento e Controlo dos avanços Maria Antónia Carravilla - FEUP 1 Planeamento da Produção - Conceitos Fundamentais 2. CLASSIFICAÇÃO E CODIFICAÇÃO 2.1 Classificação Para simplificar as referências e para possibilitar um tratamento informático adequado, todas as entidades envolvidas, directa ou indirectamente, na produção (artigos, pessoas, produtos, máquinas, clientes, encomendas, ...) deverão ser classificadas e codificadas. As diferentes entidades são agrupadas em conjuntos (exemplo: matérias primas), podendo uma entidade pertencer a mais do que um conjunto: Por exemplo, um parafuso pertence • às matérias primas metálicas; • ao conjunto dos materiais necessários para produzir o produto P; • aos materiais fornecidas pela firma F. É necessário fazer a gestão do tratamento de toda essa informação, o que exige uma correcta agregação de dados em conjuntos de entidades. Só se existir uma estrutura lógica de formação de conjuntos e subconjuntos e um identificação inequívoca das entidades em jogo é que se podem criar bases de dados ou estruturas relacionais. 2.2 Codificação A cada entidade é associado um código que consiste num conjunto de letras, algarismos ou símbolos. Cada conjunto deverá ter o seu próprio sistema de codificação. 2.2.1 Características desejáveis: 1. os códigos devem ser únicos; 2. devem ser curtos (até 7 dígitos, por exemplo); 2 Maria Antónia Carravilla - FEUP Planeamento da Produção - Conceitos Fundamentais 3. o formato deve ser característico (associado de uma forma única ao conjunto, para evitar confusões): Exemplo: R 4758 matéria prima SR 17 produtos finais 2.2.2 Pontos a ter em conta 1. devem-se evitar letras que se confundam com algarismos (I,O,Q,S,G); 2. a estrutura de codificação deve ser flexível, permitindo a inclusão simples de novas categorias. 2.3 Estruturas de codificação 2.3.1 Codificação hierárquica (usual em códigos de instalações, centros de custo...) 1. capítulo 1000 1.1 secção 1100 1.2 secção 1200 1.2.1 subsecção 1210 1.2.2 subsecção 1220 1.3 secção 1300 2 capítulo 2000 • permite localizar facilmente a parte no todo; • a sua flexibilidade permite realizar desdobramentos posteriores das partes. 2.3.2 Codificação sequencial (usual em encomendas, ordens de fabrico...) • os números de código são atribuídos por ordem crescente; • os primeiros dígitos podem ser a data. Exemplo: 90507 ou 900322015 para a encomenda 15 de 22 MAR 90 Maria Antónia Carravilla - FEUP 3 Planeamento da Produção - Conceitos Fundamentais 2.3.3 Codificação por blocos Os números são divididos em grupos, dentro dos quais se usam outros critérios: peças de reserva 100 000 299 999 matérias primas 300 000 799 999 produtos intermédios 800 000 899 999 produtos finais 900 000 999 999 2.3.4 Codificação ideológica Na codificação ideológica, cada símbolo do código tem um significado: Exemplo: LPD 100.120 - lâmpada. fluorescente de 100 watts e 120 cm de comprimento; • sistema sugestivo, mas passível de gerar confusões de leitura; • permite um controlo mais elaborado sobre os artigos, bem como um tratamento informático mais potente. 4 Maria Antónia Carravilla - FEUP Planeamento da Produção - Conceitos Fundamentais 3. PLANEAMENTO Com o planeamento procura-se realizar, de uma forma satisfatória, a afectação no tempo dos recursos disponíveis, com vista a alcançar um conjunto de objectivos estabelecidos, dentro de prazos previamente fixados São definidas as datas (e eventualmente, os momentos precisos) em que intervêm os diferentes participantes no processo produtivo (homens, máquinas, materiais...). 3.1 Planos e seu desdobramento Na generalidade das situações práticas, é necessário considerar diferentes níveis de planeamento, existindo, simultaneamente, planos orientados para fins distintos. 3.1.1 Plano Geral e Planos Sectoriais O Plano Geral é um plano de médio ou longo prazo onde é definida a estratégia e os objectivos gerais da empresa. O Plano Geral é sempre construído com pequeno pormenor e para horizontes temporais longos. Exemplo Investimentos a realizar em stocks, pessoal e na produção, face a uma política de expansão da empresa. Esses investimentos deverão ser posteriormente desdobrados pelos diferentes sectores da empresa, sendo descritos com mais detalhe e para horizontes de planeamento mais curtos. É sempre necessário ter em conta a relatividade das noções de curto/médio e longo prazo, tal como na situação que se representa na tabela seguinte: longo prazo curto prazo Plano de expansão da empresa 10 anos 1 ano Plano de produção 1 ano semanas Maria Antónia Carravilla - FEUP 5 Planeamento da Produção - Conceitos Fundamentais A escolha do período a considerar em cada plano, é função da duração média das actividades planeadas: Período Programa oficinal 1 dia lançamentos diários Plano de fabrico 1 semana preparação dos trabalhos Plano de produção geral 1 mês stocks, pessoal eventual, etc. 3.2 Plano de produção O plano de produção indica que produtos produzir, em que períodos e que recursos usar para a produção, e pode-se subdividir numa parte com carácter indicativo, construída a partir de previsões de venda e para períodos mais afastados e numa outra parte com carácter firme, para satisfação de encomendas ou para constituição de stocks. Para gerar um plano de produção é necessário: 1. fazer uma análise dos processos de fabrico, dos meios necessários (máquinas/pessoal), de quais as disponibilidades desses meios e de quais os prazos para entrega dos produtos; 2. coordenar os meios de forma eficiente; 3. definir rigorosamente os prazos e as condições de entrega 6 Maria Antónia Carravilla - FEUP Planeamento da Produção - Conceitos Fundamentais 4. DADOS TÉCNICOS PARA O PLANEAMENTO 4.1 Fontes de informação Ao surgir uma encomenda, é necessário conhecer: 1. quais os materiais a utilizar e em que quantidades; 2. quais os sectores oficinais, mão-de-obra e equipamentos necessários (as cargas dos diferentes recursos); 3. quais as operações críticas (isto é, as que impõem os prazos de entrega). Esta informação é obtida pelo sector de Métodos a partir da definição dos processos tecnológicos que caracterizam: 1. a sequência das operações para cada obra; 2. os postos de trabalho (máquinas), tipos de mão-de-obra e os tempos de execução; 3. a lista dos materiais necessários. 4.2 Plano Standard A partir de um fluxograma que indica os vários estágios de fabricação (operações), sequências e tempos de execução (ver Figura 4.1), é estabelecido o plano standard ou plano de obra que constitui o programa ideal das operações (quando não existem limitações de capacidade). Maria Antónia Carravilla - FEUP 7 Planeamento da Produção - Conceitos Fundamentais • definição do plano de produção (quando/quanto produzir dos produtos finais, e dos produtos intermédios e que matérias-primas encomendar e quando). História de Vendas Acções de Marketing Dados da Conjuntura Previsões da procura dos produtos finais Lista de Materiais Explosão dos Produtos Necessidades de matérias primas Plano de Aprovisionamento Necessidades de produtos finais e intermediários Plano de Produção Disponibilidade de Matérias Primas Disponibilidade de Produtos Figura 5.4 14 Maria Antónia Carravilla - FEUP Planeamento da Produção - Conceitos Fundamentais 6. PLANEAMENTO DA PRODUÇÃO 6.1 Planeamento com restrições de capacidade O planeamento com restrições de capacidade é realizado tendo em consideração as quantidades e as datas de entrega dos componentes a produzir e os seus tempos e processos de produção. As quantidades a produzir correspondem a cargas que terão que ser distribuídas no tempo segundo as capacidades. Procedimento a seguir: 1. Acumular cargas por Centro de Produção (CP) (ver Tabela 6.1). Consiste em analisar a carga total acumulada por meses e por centros de produção. 2. Confirmar prazos de entrega e, sempre que necessário, verificar se é possível dilatar prazos. Recorrer, se necessário a horas suplementares e à subcontratação. 3. Considerar capacidades reais e disponíveis (e não as capacidades teóricas) 4. Realizar o Planeamento consiste em ajustar cargas e capacidades, antecipando ou atrasando cargas, reafectando recursos, recorrendo a horas extraordinárias e à subcontratação. Exemplo: Centro capacidad e JAN FEV MAR ABR MAI CP1 (600) 500 450 700 500 650 cumul . 950 1650 2150 2800 CP2 (800) 750 800 750 780 700 cumul . 1550 2300 3080 3780 CP3 (600) 600 700 650 570 560 cumul . 1300 1950 2520 3080 CP4 (1000) 900 800 1200 1000 950 cumul . 1700 2900 3900 4850 Maria Antónia Carravilla - FEUP 15 Planeamento da Produção - Conceitos Fundamentais TOTAL (3000) 2750 2750 3300 2850 2860 cumul 5500 8800 1165 0 1451 0 Tabela 6.1: Acumulação de cargas por Centro de Produção • a Carga Total é de 14510 < 5x3000; • em Março a carga é de 3300>3000, mas a produção pode ser antecipada para Janeiro/Fevereiro, dado que a carga em Janeiro/Fevereiro/Março é de 8800<9000; • no Centro de Produção CP1, a carga de Março (700) é superior à capacidade (600), e deve ser antecipada para Janeiro/Fevereiro; • no Centro de Carga CP2 não há problemas; • no Centro de Carga CP3, a carga acumulada em Maio é 3080>5x600; neste caso é necessário recorrer a subcontratação ou a horas extraordinárias; • no Centro de Carga CP4, é possível antecipar a carga de Março 6.2 Plano Firme e Plano Indicativo O plano de produção tem, em geral, um horizonte de vários meses (devendo ser revisto sempre que surjam novas previsões de vendas) e deverá ser constituído por duas partes (ver Figura 6.1): 1. uma parte inicial, firme, que nunca deverá ser alterada, correspondente ao prazo interno de execução das acções a desencadear (por exemplo, encomendas a fornecedores). 2. uma parte seguinte, indicativa. 16 Maria Antónia Carravilla - FEUP Planeamento da Produção - Conceitos Fundamentais Jan Fev Mar Abr Mai Jun JulFev Mar Abr Mai Jun Iguais Plano Firme Plano Indicativo Plano Firme Plano Indicativo Obtido a 31 de Dez Obtido a 31 de Jan Figura 6.1: Plano Firme e Plano Indicativo num horizonte rolante Note-se que a inexistência de um plano firme fomenta a ocorrência de frequentes alterações, com repercussões significativas na produtividade. 6.3 Plano Oficinal Trata-se de um plano que é, obviamente, mais pormenorizado do que o plano de produção. O horizonte de planeamento passa de meses para semanas. E pretende-se distribuir as cargas globais ao longo do tempo (horizonte de planeamento). Exemplo: Considere-se uma obra que decorre ao longo de 2 meses (envolvendo 680 horas x homem), e que cada operação envolve 2 homens. Na Tabela 6.2 apresentam-se os tempos de execução e os centros de produção onde cada uma das operações deve ser realizada. Operação Horas homem Tempo de execução (horas) Centro A 120 60 CP1 B 40 20 CP1 C 40 20 CP2 D 40 20 CP1 E 100 50 CP2 F 40 20 CP3 G 80 40 CP4 H 30 15 CP3 I 70 35 CP4 J 70 35 CP3 K 50 25 CP4 680 Maria Antónia Carravilla - FEUP 17 Planeamento da Produção - Conceitos Fundamentais Tabela 6.2: Operações com tempos de execução e centros de produção Νο diagrama de precedências representado na Figura 6.2 pode-se verificar que o prazo mínimo para conclusão da obra é de 160 horas. A(60) 1 0 0 2 60 60 3 5 4 6 7 8 9 B(20) E(50) H(15) J(35) K(25) G(40) C(20) F(20) I(35) 100 100 135 135 160 160 20 35 70 85 20 45 40 65 D(20) Figura 6.2: Diagrama de precedências No Diagrama de Gantt (Figura 6.3), são representadas as operações, com os centros de produção onde serão realizadas e o tempo que demorarão a realizar. Νο Diagrama de Gantt, o início das operações é marcado na data mais cedo, sem considerar restrições da capacidade. Centros de Produção Semana 1 Semana 2 Semana 3 Semana 4 CP 1 CP 2 CP 3 CP 4 A D B C E F H I J G K Figura 6.3: Diagrama de Gantt 18 Maria Antónia Carravilla - FEUP Planeamento da Produção - Conceitos Fundamentais CP1 120 80 0 50 100 150 Carga semana 1 Carga semana 2 Carga semana 3 Carga semana 4 Capacidade CP2 80 60 0 50 100 150 200 Carga semana 1 Carga semana 2 Carga semana 3 Carga semana 4 Capacidade CP3 40 70 70 30 0 50 100 150 Carga semana 1 Carga semana 2 Carga semana 3 Carga semana 4 Capacidade CP4 40 40 50 0 50 100 150 200 250 Carga semana 1 Carga semana 2 Carga semana 3 Carga semana 4 CapacidadeCapacidade Figura 6.4: Valores das cargas de cada centro de produção (em horas homem) Exemplo (cont.) Considere-se agora que existem outras obras em simultâneo, que criam restrições de capacidade. Maria Antónia Carravilla - FEUP 19 Planeamento da Produção - Conceitos Fundamentais Centros de Produção Capacidade por Semana Sem. S1 Sem. S2 Sem. S3 Sem. S4 CP1 150 50 120 50 80 30 CP2 200 100 80 180 60 100 70 CP3 150 70 40 100 70 80 70 100 30 CP4 250 200 210 40 80 40 50 50 Tabela 6.3: Valores das cargas (em horas homem) (Cargas já afectadas estão representadas a itálico) 20 Maria Antónia Carravilla - FEUP Planeamento da Produção - Conceitos Fundamentais CP1 0 50 100 150 Carga semana 1 Carga semana 2 Carga semana 3 Carga semana 4 Capacidade CP2 0 50 100 150 200 Carga semana 1 Carga semana 2 Carga semana 3 Carga semana 4 Capacidade CP3 0 50 100 150 Carga semana 1 Carga semana 2 Carga semana 3 Carga semana 4 Capacidade CP4 0 50 100 150 200 250 Carga semana 1 Carga semana 2 Carga semana 3 Carga semana 4 Capacidade Figura 6.5: Valores das cargas de cada centro de produção (em horas homem) No caso de haver excesso de carga, pode-se: 1. Começar a carregar pelas obras que devem ser entregues mais cedo (critério prático usual), jogando com folgas no gráfico das capacidades. No centro de carga CP1, tem que se reduzir a carga para 120 horas na semana 1. Dado que estão em jogo as operações A e B, onde A é crítica e B tem uma folga de 15 horas, dá-se prioridade à operação A Maria Antónia Carravilla - FEUP 21 Planeamento da Produção - Conceitos Fundamentais 2. Localizar as operações tão tarde quanto possível (data mais tarde) e criar seguidamente espaço para a execução das obras mais urgentes. Comparar os dois planos definidos para o exemplo. A regularização das cargas constitui outro problema (para além dos decorrentes das restrições de capacidade), de difícil resolução, dada a interdependência dos centros de produção. Esse facto implica habitualmente que seja necessário recorrer a simulações que permitam procurar e comparar diferentes alternativas. Auxiliares úteis no processo de regularização de cargas são por exemplo: 1. Quadros de Cargas (diagramas de GANTT) que permitem ter uma visão global e rápida da situação; 2. Fichas de Carga (globais, sectoriais ou por posto) (ver Figura 6.6). Silva & Silva, L da Ficha de Carga Centro _________________ Capacidade diária ___________ horas Capacidade real ____________ horas Capacidade reservada ________ horas Nº de postos _______ Período: de ___/____/___ até___/____/___ Obra nº Ficha fabrico Operação Entrada (h) Saída (h) Saldo (h) Figura 6.6: Exemplo de uma Ficha de Carga 22 Maria Antónia Carravilla - FEUP Planeamento da Produção - Conceitos Fundamentais 7. PREPARAÇÃO DO TRABALHO 7.1 Sector de Preparação O Sector de Preparação tem por objectivo principal definir os processos tecnológicos a utilizar no processo produtivo. As tarefas do Sector de Preparação consistem em: 1. dividir as obras em partes associadas a cada centro de produção; 2. indicar: sequência de operações postos de trabalho operários necessários (tipo e quantidade) materiais especificações técnicas instruções de fabrico. O processo de preparação deverá dar origem a um Dossier de Fabrico constituído por um conjunto de documentos, dos quais se dão seguidamente alguns exemplos. Maria Antónia Carravilla - FEUP 23