Aplicação de sistemas MES numa linha de fabrico de unidades de climatização

Universidade do Minho Escola de Engenharia João Dias Aplicação de sistemas MES numa linha de fabrico de unidades de climatização outubro de 2024 Aplicação de sistemas MES numa linha de fabrico de unidades de climatização João Dias UMinho | 2024 Universidade do Minho Escola de Engenharia João Dias Aplicação de sistemas MES numa linha de fabrico de unidades de climatização Dissertação de Mestrado Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica Trabalho efetuado sob a orientação do: Professor João Pedro Mendonça Assunção Silva ii DIREITOS DE AUTOR E CONDIÇÕES DE UTILIZAÇÃO DO TRABALHO POR TERCEIROS Este é um trabalho académico que pode ser utilizado por terceiros desde que respeitadas as regras e boas práticas internacionalmente aceites, no que concerne aos direitos de autor e direitos conexos. Assim, o presente trabalho pode ser utilizado nos termos previstos na licença abaixo indicada. Caso o utilizador necessite de permissão para poder fazer um uso do trabalho em condições não previstas no licenciamento indicado, deverá contactar o autor, através do RepositóriUM da Universidade do Minho. Licença concedida aos utilizadores deste trabalho Atribuição CC BY https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ iii Agradecimentos Em primeiro lugar, gostaria de expressar minha profunda gratidão à OCRAM por me acolher e permitir que eu fizesse parte deste projeto. Um agradecimento especial ao Pedro Araújo pelo acompanhamento e orientação durante o estágio, e a todos os colaboradores por me terem acolhido. Ao meu orientador, professor João Mendonça, o meu sincero obrigado por ter aceitado orientar-me na realização da dissertação, pela motivação, aconselhamento e pelas oportunidades de desenvolvimento pessoal e profissional que me forneceu. Por fim, agradeço à minha família, à minha namorada e aos meus amigos pelo apoio incondicional ao longo desta jornada e a todos que, direta ou indiretamente, contribuíram para a realização e sucesso deste trabalho. iv DECLARAÇÃO DE INTEGRIDADE Declaro ter atuado com integridade na elaboração do presente trabalho académico e confirmo que não recorri à prática de plágio nem a qualquer forma de utilização indevida ou falsificação de informações ou resultados em nenhuma das etapas conducente à sua elaboração. Mais declaro que conheço e que respeitei o Código de Conduta Ética da Universidade do Minho. v Aplicação de sistemas MES numa linha de fabrico de unidades de climatização Resumo Esta dissertação foi desenvolvida no âmbito do 5º ano do Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica, em colaboração com a empresa OCRAM. No contexto atual de mercado com concorrência globalizada e feroz, a sobrevivência das empresas depende da adoção de medidas que permitam melhorar a eficiência dos processos, controlo de qualidade e, especialmente, na rastreabilidade ao longo de toda a cadeia de produção. Neste trabalho, propôs-se a criação de uma metodologia para a modelação dos processos, utilizando BPMN, de forma a ser possível automatizar determinados processos relacionados com a gestão de informação do Manufacturing System (MES) da empresa, que se encontrava numa fase inicial de implementação, inferior a um ano. O objetivo principal da dissertação foca-se na implementação da plataforma MES da empresa, que se iniciou pela definição do âmbito da plataforma até as dados que deveriam ser apresentados em cada Dashboard. Com a implementação surgiram tarefas que derivaram do processo de implementação do MES, como a reestruturação dos códigos de artigo e a criação de um sistema de custeio baseado em centro de custos. A proposta de reestruturação dos códigos de artigo visa criar códigos específicos para a matéria-prima mecânica, como ventiladores e recuperadores de calor, entre outros. Além disso, procura facilitar a criação de fichas técnicas para uma futura integração com o MES. A proposta de reestruturação dos centros de custos tem como objetivo obter custos/hora realistas para integrar com os tempos do MES. Palavras-chave: Automatização, BPMN, Manufacturing Execution System vi Application of MES systems in an air conditioning unit manufacturing line Abstract The present master’s thesis was developed in the 5th year of the Integrated Master in Mechanical Engineering , in the company’s OCRAM. In today's market, with globalized and fierce competition, the survival of companies depends on adopting measures to improve process efficiency, quality control and, especially, traceability throughout the production chain. This work proposed the creation of a methodology for modeling processes using BPMN, so that it would be possible to automate certain processes related to the information management of the company's Manufacturing Execution System (MES), which was at an early stage of implementation, being less than a year old. The main objective of the dissertation focuses on the implementation of the company's MES platform, which began by defining the scope of the platform and the data that should be presented on each Dashboard. With the implementation came tasks that derived from the MES implementation process, such as the restructuring of article codes and the creation of a cost center-based costing system. The proposal to restructure article codes aims to create specific codes for mechanical raw materials, such as fans and heat recovery units, among others. It also seeks to facilitate the creation of technical data sheets for future integration with the MES. The proposal to restructure cost centers aims to obtain realistic costs/hour to integrate with MES times. Palavras-chave: Automation, BPMN, Manufacturing Execution System vii Índice Agradecimentos ........................................................................................................................... iii Resumo......................................................................................................................................... v Palavras-chave: ............................................................................................................................. v Abstract........................................................................................................................................ vi Palavras-chave: ............................................................................................................................ vi Índice .......................................................................................................................................... vii Índice de figuras........................................................................................................................... xi Índice de tabelas ........................................................................................................................ xiii Lista de Abreviaturas, Siglas e Acrónimos ...................................................................................xiv 1 Introdução ............................................................................................................................ 1 1.1 Enquadramento e motivação ................................................................................... 1 1.2 Descrição da empresa .............................................................................................. 1 1.2.1 História da Vieira & Lopes e a marca OCRAM .......................................................... 2 1.2.2 Produtos ................................................................................................................... 2 1.3 Estrutura da dissertação........................................................................................... 3 2 Revisão bibliográfica ............................................................................................................. 5 2.1 Pirâmide da automação ........................................................................................... 5 2.2 Indústria 4.0: Evolução histórica .............................................................................. 6 2.3 Indústria 4.0: Requisitos ........................................................................................... 7 2.4 O sistema Enterprise Resource Planning .................................................................. 9 2.5 MES ........................................................................................................................ 10 2.6 Principais funcionalidades dos MES ....................................................................... 11 2.7 MES “Off the shelf ” vs MES personalizado ............................................................ 13 2.8 Interface MES/ERP ................................................................................................. 14 2.9 Modelo funcional de controlo empresarial ............................................................ 15 xiv Lista de Abreviaturas, Siglas e Acrónimos BoM - Bill of Materials BOMO - Bill of Materials and Operations BOO - Bill of Operations BPM - Business Process Modeling BPMN - Business Process Model and Notation CT - Custo de Transformação DGTC - Departamento Gestão Técnica Centralizada DO - Departamento Orçamentação ERP - Enterprise Resource Planning ErP - Energy Related Products FCE - Folha de Confirmação de Encomenda FUDR - Ferramentas de Uso e Desgaste Rápido GGF - Gastos Gerais de Fabrico HEPA - High Efficiency Particulate Air Filters I4.0 - Indústria 4.0 IA - Inteligência Artificial I.D.I - Investigação Desenvolvimento e Inovação IoT - Internet of Things ISA - Sociedade Internacional de Automação ISO - International Organization for Standardization MES - Manufacturing Execution System MESA - Manufacturing Enterprise Solutions Association MoD - mão de obra direta xv MoI - mão de obra indireta MP - Matéria-prima MTO - Make to Order NPS – Nano Purifying System OF - Ordem de Fabrico OP - Ordem de Produção PCP - Planeamento e Controlo de Produção PDM - Product Data Management PID - Controlador proporcional-Integral Derivativo PLC - Controlador Lógico-Programável PLM - Product Lifecycle Management QAI - Qualidade do Ar Interior QE - Quadro Elétrico SCADA - Supervisory Control and Data Acquisition SI – Sistemas de Informação SKU - Stock Keeping Unit TI - Tecnologias da Informação UTA - Unidade de Tratamento de Ar 1 1 Introdução A presente dissertação insere-se no âmbito do Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica na Universidade do Minho. Esta dissertação resulta de um projeto apresentado pela OCRAM, uma empresa que se apresenta como líder no desenvolvimento e fabrico de soluções avançadas de climatização. Neste primeiro capítulo, segue-se um breve enquadramento do projeto, a motivação seguida por uma breve descrição da empresa e por fim é apresentada a estrutura do relatório. 1.1 Enquadramento e motivação Atualmente, as empresas são impulsionadas por um mercado caracterizado por uma concorrência feroz, um ritmo acelerado e por prazos cada vez mais apertados. A variedade de tipos de produtos e a sua personalização estão a aumentar rapidamente e as exigências dos clientes estão a mudar rapidamente. Assim, para manter e melhorar a sua vantagem competitiva, as organizações nos diferentes sectores industriais precisam de melhorar a otimização e a eficiência dos processos. [1] A transformação digital e a inteligência artificial estão a criar uma oportunidade de inovação a todos os níveis da indústria e estão a transformar o mundo do trabalho, permitindo às organizações abraçar as tecnologias de informação (TI) nos seus processos de fabrico. [2] Diante desse cenário, surgem os sistemas de execução de manufatura, vulgarmente conhecidos como sistemas MES, como uma solução estratégica. Estes sistemas desempenham um papel crucial na melhoria da eficiência, controlo de qualidade e, especialmente, na rastreabilidade ao longo de toda a cadeia de produção. Neste sentido, surge este projeto na OCRAM, com o objetivo de implementar procedimentos de gestão da produção através do MES, assegurando a captura precisa de dados em todas as fases do processo de fabrico de unidades de tratamento de ar (UTA) para permitir à empresa a visualização do estado atual da fabrica e melhorar a tomada de decisões. 1.2 Descrição da empresa Em Vila de Prado, Braga, situa-se a organização OCRAM, pertencente ao grupo Vieira &Lopes. É experiente na produção e comercialização de equipamentos de ventilação e climatização à medida, com especial dedicação às UTAs, sendo uma marca definida nacional e internacionalmente. 2 1.2.1 História da Vieira & Lopes e a marca OCRAM Em 1998, a Vieira & Lopes foi fundada em Braga, Portugal, com o objetivo de fornecer serviços de instalação de ar condicionado como uma empresa subcontratada no setor da construção. Em 2009, foi fundado o departamento OCRAM e também se estabeleceu uma parceria com o laboratório de pesquisa da Universidade do Minho (UM). Em 2012, expandiram suas operações para a França, com a criação da VLclim, e foram também reconhecidos nacionalmente com o 1º Prêmio do Concurso Nacional de Inovação pelo protótipo do NPS (Nano Purifying System). Em 2013, a OCRAMClima obteve certificações de renome como a TÜV e EUROVENT e em 2014 obteve a certificação higiênica para sua gama MAHU pelo ILH Berlin. Continuou a expansão com a entrada nos mercados da Escandinávia, com a introdução da empresa VLopes Scandinavia. Em 2019 a comissão europeia atribuiu o selo de excelência ao NPS, destacando-o como um produto de alta qualidade. Em 2022 lançou uma unidade compacta vertical, a KT-HOME, e em 2023 lançou um purificador de ar, conectado a uma plataforma de IoT, para otimizar a qualidade do ar de acordo com as condições reais. 1.2.2 Produtos A OCRAM produz e comercializa maioritariamente unidades de tratamento de ar (UTAs) que representam grande parte das vendas da empresa e do volume de trabalho. Existem ainda outros equipamentos a ser comercializados, como unidades de tratamento higiénicas (UTAH), unidades compactas de tratamento de ar (KT), caixa de ventilação (VBOX) e uma gama de purificadores de ar (NPS). (a) (b) (c) Figura 1 - (a) Unidade de tratamento de ar (b) Caixa de ventilação (c) KT Home. 3 1.3 Estrutura da dissertação Relativamente à estrutura desta dissertação, pode referir-se que existem cinco secções: 1. Introdução; 2. Revisão bibliográfica; 3. Descrição e análise do estado atual; 4. Melhorias/soluções adotadas na linha de fabrico; 5. Conclusões e trabalhos futuros; Após uma breve introdução ao tema na primeira secção, a segunda secção dirá respeito à revisão bibliográfica, onde são explorados temas relacionados com o estado de arte de sistemas MES e com o estado de arte das unidades de tratamento de ar. Na terceira secção é feita um descrição e análise do estado atual da empresa, considerando o fluxo de informação desde a chegada da encomenda até à sua expedição. Na quarta secção são apresentadas as melhorias e/ou soluções juntamente com as tarefas necessárias para as realizar. Inicialmente irão ser abordadas as tarefas necessárias para proceder à preparação da plataforma MES, posteriormente, irá ser abordada uma proposta de uma nova nomenclatura para os códigos de artigo para facilitar a identificação dos artigos e uma futura integração com o Primavera. Ainda nesta secção é apresentada uma proposta de implementação de um sistema de custeio baseado em centro de custos para permitir calcular custos hora por departamento, para posteriormente serem integrados no Primavera juntamente com os dados dos diários de trabalho do MES. Para terminar a quarta secção são apresentadas as formas de integração que irão existir na plataforma. Na quinta secção é apresentada a conclusão realizada com base no conhecimento ganho e por fim é apresentado o trabalho futuro. 1.4 Objetivos da dissertação O trabalho desenvolvido ao longo desta dissertação teve como objetivo principal a configuração completa de uma plataforma MES, garantindo a sua prontidão para utilização na produção. Após atingir este primeiro objetivo, previu-se a integração do sistema MES com outros softwares, nomeadamente o ERP e o OCRAMSelect, com vista à automatização dos processos de débito de mão-de-obra e de matériasprimas. Adicionalmente, foi estabelecida como meta a padronização do método de criação de códigos de artigo, eliminando duplicações e substituindo os códigos antigos pelo novo modelo proposto. Por último, 4 pretendeu-se implementar um modelo de custeio baseado em centros de custos, possibilitando o cálculo de uma margem de estrutura para os dois departamentos da OCRAM: a OCRAMClima e a Solutions. 5 2 Revisão bibliográfica O presente capítulo apresenta a revisão bibliográfica de vários conceitos e teorias que suportam a investigação realizada ao longo da dissertação. A sua utilidade prende-se à necessidade de sustentar teoricamente as ações e os métodos aplicados ao longo do desenvolvimento da dissertação. 2.1 Pirâmide da automação Apesar do recente crescimento econômico, as indústrias enfrentam uma competição intensa local e global. De modo a manter a competitividade a longo prazo, é crucial otimizar continuamente as operações para melhorar a qualidade, disponibilidade, flexibilidade e custo. No entanto, os sistemas industriais estão a tornar-se cada vez mais complexos. O desenvolvimento rápido da automação industrial, computação de alto desempenho, inteligência artificial (AI), machine-learning , big data , sistemas ciberfísicos, internet das coisas (IoT) e a indústria 4.0 estimulou a aplicação de métodos e ferramentas avançadas para garantir uma monitorização e controlo ideais. Diante destes desafios, é necessário um modelo arquitetónico que permita uma integração fácil de funcionalidades avançadas com os sistemas de automação existentes. A pirâmide de automação é uma representação gráfica dos diferentes níveis tecnológicos de automação numa fábrica, permitindo a comunicação entre tecnologias dentro de cada nível e entre os diferentes níveis. Esta estrutura é definida pela Sociedade Internacional de Automação (ISA) no padrão internacional ISA-95, que trata da integração de sistemas empresariais e de controlo. Na Figura 2 pode-se obter uma visão estruturada dos níveis diferentes níveis da pirâmide de automação. Figura 2 - Pirâmide de automação. [3] 6 O primeiro nível da pirâmide, denominado como Field Level , constitui a interface fundamental com a produção. Este nível é composto por dispositivos, sensores e atuadores que medem diversos parâmetros de processo, como caudal, temperatura, pressão ou concentração. Além disso, são utilizados para manipular variáveis de processo por meio de diferentes mecanismos, como os mecânicos, hidráulicos, pneumáticos, elétricos ou eletrônicos. O próximo nível, reconhecido como Control Level , engloba dispositivos lógicos como o controlador lógico programável (PLC) ou controlador proporcional-Integral-Derivativo (PID). Esses dispositivos recebem inputs de todos os sensores do Field Level para tomar decisões sobre as ações necessárias a serem executadas pelos atuadores do Nível de Campo, a fim de atender aos pontos de ajuste predefinidos. No nível acima, temos o Supervisory Level , inclui o sistema Supervisory Control And Data Acquisition (SCADA) que é utilizado para aceder aos dados e controlar vários sistemas a partir de um único local. O SCADA coleta informações de todos os subsistemas e subprocessos industriais, realizando análises e o controlo necessário, apresentando as informações de maneira organizada. O quarto nível, denominado Planning Level, abrange o Manufacturing Execution System (MES). O MES é utilizado para controlar todo o processo de produção no chão de fábrica, desde a matéria-prima até o produto final. O MES executa muitas atividades, incluindo a programação das ordens de fabrico, gestão de mão de obra, controlo de qualidade e análise de desempenho entre muitas outras. No topo da pirâmide está o Enterprise Resource Planning (ERP). O ERP é um software integrado que permite que as empresas controlem as atividades do dia a dia, desde a fabrico, vendas, compras, contabilidade, gestão de projetos até gestão de riscos. A integração eficiente desses níveis é essencial para alcançar a operação, controlo e monitorização ideais em sistemas industriais complexos. [3] 2.2 Indústria 4.0: Evolução histórica A primeira revolução industrial surgiu com a introdução da mecanização das atividades produtivas a partir da segunda metade do século XVIII e sendo intensificada ao longo de todo o século XIX. A partir da década de 1870, a eletrificação e a divisão do trabalho (Taylorismo) levaram à segunda revolução industrial. A terceira revolução industrial, também chamada de “revolução digital”, ocorreu em torno da década de 1970, surge com o uso de semicondutores e da computação nas operações industriais. A automação também se tornou mais sofisticada, permitindo um maior controlo dos processos de produção e uma maior precisão nas operações. 7 Uma iniciativa chamada “Indústria 4.0”, surge em 2011, na qual representantes de empresas, políticos e acadêmicos reunidos promoveram a ideia de digitalização juntamente com alguma autonomia das máquinas como uma abordagem para fortalecer o poder competitivo da indústria da manufatura alemã. A Figura 3 mostra o progresso industrial em perspetiva histórica. [4] Figura 3 - Perspetiva histórica da evolução da indústria. [4] 2.3 Indústria 4.0: Requisitos O paradigma I4.0 pressupõe um sistema totalmente digitalizado e complexo que afeta todas as unidades numa fábrica. Para que uma fábrica existente cumpra os requisitos do I4.0, são necessárias transformações digitais, reorganizações e investimentos. O grau de conversão depende do nível de desenvolvimento da fábrica. Se o estado atual da fábrica puder ser efetivamente determinado e pequenas melhorias puderem ser feitas ao longo do caminho em direção ao objetivo final serão obtidos benefícios contínuos através do aumento da eficiência, enquanto os custos de investimento serão distribuídos ao longo do tempo. Como apresentado na Figura 4, de acordo com o recente modelo de maturidade I4.0, existem seis estágios de desenvolvimento relacionados. Os dois primeiros (computação e conectividade) são prérequisitos para o I4.0, enquanto os outros quatro (visibilidade, transparência, capacidade preditiva e adaptabilidade) fazem parte da I4.0. 8 Figura 4 - Etapas de desenvolvimento da I4.0 [5] De acordo com esses estágios, o desenvolvimento dos MES deve focar nos seguintes pontos: 1. Apoiar a informatização. Utilizar controlo baseado em computador ao longo de toda a cadeia de produção. 2. Melhorar a conectividade. Utilizar soluções informatizadas capazes de comunicar com outros componentes. A eficiência pode ser melhorada se o estado geral de toda a cadeia produtiva puder ser monitorizado e a rastreabilidade dos produtos for garantida. 3. Garantir visibilidade. Mostrar o que está a acontecer na cadeia de produção. Sistemas de gestão do ciclo de vida do produto (PLM), MES e sistemas de planeamento de recursos empresariais (ERP) criam visibilidade, mas o design e integração desses sistemas levantam várias questões. Quem tem acesso aos dados? Como deve ser apresentado um determinado tipo de dados? 4. Garantir transparência. Todos os dados relacionados com todos os processos podem potencialmente ser observados com a ajuda da terceira etapa. Neste nível, é necessário compreender porque é que algo está a acontecer e usar esse conhecimento para melhorar os processos. O conhecimento de engenharia é necessário para desenvolver tal compreensão, e muitas vezes, grandes quantidades de dados precisam ser processadas para esse fim. Consequentemente, o paradigma de big data é útil e por vezes inevitável nesta fase. 15 2.9 Modelo funcional de controlo empresarial O modelo funcional de controlo de uma empresa da ISA-95 mostra o limite entre um sistema MES e um sistema de ERP. Na Figura 6 são apresentadas doze funções que se encontram em qualquer empresa, embora cada empresa pode dar-lhes nomes diferentes e atribuir as funções a diferentes departamentos. O modelo clarifica quais as funções que estão e não estão envolvidas na integração de sistemas ERP e MES. A linha tracejada grossa representa o limite entre o Enterprise Domain (ERP) e o Control Domain (MES e os níveis inferiores). Tudo o que estiver fora do limite encontra-se no Domínio Empresarial. Figura 6 - Modelo de controlo de uma empresa funcional segundo o modelo da ISA-95. Adaptado de [7] No entanto, várias funções estão na fronteira. Se pensarmos na função do planeamento da produção. Existe um tipo de programação de produção que pertence ao ERP, mas também um que pertence ao MES. O ERP concentra-se em garantir que o produto adequado seja entregue na quantidade correta, com a qualidade apropriada, ao cliente certo e no momento adequado. Enquanto o MES foca-se na utilização mais eficiente dos recursos possível para tornar isso possível.[7] 2.10 Estratégias de implementação Uma vez selecionado o software adequado ou desenvolvido o software individual correspondente às necessidades da empresa, é possível prosseguir com a implementação do sistema de informação. Geralmente, esta pode ser efectuada com base em três estratégias: 16 • " Big bang " • Implementação gradual em áreas operacionais individuais • Substituição gradual de processos empresariais individuais A estratégia " Big bang " prevê a instalação de um sistema de informação de uma só vez. Neste caso, todos os processos empresariais afetados passam a ser tratados através do novo sistema. Isto leva a um risco elevado de que os erros no sistema possam afetar toda a organização. Os erros podem ser causados não só pelo software e hardware, mas também pelas pessoas que lidam com os componentes técnicos. Para evitar erros dos utilizadores, deve ser realizada uma formação extensiva de todos os utilizadores quase em paralelo, porque normalmente começam a utilizar o sistema ao mesmo tempo. Para reduzir o risco de erro, é possível implementar gradualmente o sistema de informação em áreas operacionais individuais. Nesta abordagem são suportados os processos empresariais de apenas algumas divisões. A vantagem é que os possíveis erros não afetam toda a empresa, pelo que os utilizadores podem ser formados gradualmente. A experiência adquirida com o sistema de informação nas partes da empresa em que o sistema já está a ser utilizado pode, portanto, ser transferida para as outras partes. A implementação passo a passo também pode ser efectuada no que diz respeito aos processos empresariais. Aqui, apenas alguns processos são executados inicialmente através do novo sistema. Assim, o risco de fracasso é bastante reduzido. A formação dos utilizadores também pode ser feita por fases. Esta estratégia caracteriza-se por riscos mais baixos, mas por um maior gasto em termos de tempo. Por consequente, a seleção da estratégia de implementação adequada situa-se algures entre os dois objetivos geralmente concorrentes de redução do risco e minimização dos custos. Para a aceitação de novos sistemas de informação, a formação preparatória intensiva dos utilizadores é tão importante como a instrução cuidadosa dos empregados que serão diretamente ou indiretamente afetados. [11] 2.11 Modelação de processos A Business Process Modeling (BPM) é uma metodologia baseada na observação de que cada produto desenvolvido por uma organização é, de facto, o resultado da execução de uma sequência de atividades. Consequentemente, a representação formal dessas atividades e da informação associada através de uma linguagem de modelação de processos permite a criação, a monitorização e a melhoria do fluxo de trabalho de uma organização. 17 BPMN ( Business Process Model and Notation ) é um modelo e uma notação padrão para a representação explícita de processos. O BPM é definido como a arte de modelar, gerir e otimizar os processos de negócio de modo a aumentar o seu desempenho. Através da utilização destes diagramas pretende-se interligar os projetos dos processos de negócio e a implementação do sistema, automatizando o ciclo de vida da gestão destes processos.[14], [15] A representação gráfica utilizada para os diagramas de atividades é apelidada de BPMN, sendo normalizada pela organização Object Management Group (OMG). Segundo a OMG, esta é uma linguagem de modelação composta por 4 categorias básicas de elementos, nomeadamente: • Objetos de Fluxo: Eventos; Atividades; Portas de Acesso (“ Gateway ”); • Objetos de agrupamento ( Swimlanes - elementos gráficos para agregação de subconjuntos, e.g. atividades): Grupo de Pistas ou Piscina (“ Pools ”); Pistas Individuais (“ Lanes ”); • Objetos de Ligação: Fluxo de Sequência; Fluxo de Mensagem; Associação; • Artefactos (elementos gráficos para acrescentar informação adicional sobre os processos): Objeto de dados; Grupo; Anotação. Eventos são acontecimentos que podem ocorrer, sujeitando o fluxo de um processo a atrasos, interrupções, términos, continuações ou começos de novas atividades. Representam-se por círculos e os seus tipos distinguem-se pelo limite exterior, existindo eventos de início, intermédios e de fim, na Figura 7 é possível observar a simbologia utilizada para representar os eventos. Figura 7 - Eventos. As atividades representam um trabalho executado num processo de negócio, consumindo um ou mais recursos da organização, requerendo algum tipo de input e produzindo algum tipo de output. São exemplos de atividades as tarefas atómicas e subprocessos que contém um maior nível de detalhe de um processo, na Figura 8 é possível observar a simbologia utilizada para representar as atividades. 18 Figura 8 - Atividades. Os gateways são os objetos de controlo de fluxo, e são representadas por quadrados rodados de 90º ou por losangos. A porta exclusiva permite selecionar apenas um dos objetos seguintes do fluxo ou um dos anteriores. A porta inclusiva permite selecionar todos os objetos seguintes ou anteriores do fluxo. A porta complexa permite criar condições complexas de junção ou separação do fluxo. A porta paralela permite selecionar todos os objetos seguintes ou anteriores sem restrição de condição. Na Figura 9 é possível observar a simbologia utilizada para representar a gateway. Figura 9 – Gateway. Para uma melhor organização das atividades e respetivos participantes no diagrama, o BPMN contém o elemento swimlanes . As swimlanes contém as lanes , representadas por um conjunto de pools que partilham um processo. As pools agem com um contentor para as atividades, organizando-as segundo o participante do processo. Na Figura 10 é possível observar a simbologia utilizada para representar as swimlanes e as lanes . Figura 10 – Swimlanes e lanes . 19 Os artefactos permitem adicionar informação ao modelo, através de objetos de dados, comentários sobre a forma de anotação, e agrupar atividades dentro da mesma categoria. Na Figura 11 é possível observar a simbologia utilizada para representar as anotações. Figura 11 - Anotações. É necessário ao longo do processo definir o sentido em que ocorrem as ações, para isso vão ser utilizados os conetores, ligando dois objetos no diagrama. Existem três tipos de conetores: • Fluxo de SequênciaDefine a ordem do fluxo de objeto num processo (atividades, eventos e decisões); • Fluxo de MensagemDefinição de fluxo de comunicação entre dois participantes ou entidades; • Associaçãoutilizado para ligar artefactos (dados e outras informações) a outros objetos de diagrama, incluindo objetos de fluxo (atividades, eventos e decisões). Na Figura 12 é possível observar a simbologia utilizada para representar os diferentes conetores. Figura 12 - Conetores. Na presente dissertação foi utilizada a metodologia BPMN para a criação dos diagramas de processo. [16] 2.12 Centros de custos Os custos são definidos como recursos consumidos num determinado período. Todas as empresas, independentemente do setor de atuação apresentam gastos que posteriormente se dividem em custos, e estes, em despesas variáveis e fixas ou, na perspetiva dos objetos de custo, em custos diretos e 20 indiretos. Os sistemas de custeio reúnem os modelos de cálculo e os procedimentos que permitem analisar os custos numa empresa. Nos primórdios da contabilidade industrial, os custos fixos não eram relevantes e praticamente não havia necessidade de critérios de distribuição e alocação de gastos aos diversos produtos da empresa. Com o tempo e a criação de atividades cada vez mais complexas os gastos fixos e indiretos passaram a ter mais relevância dentro da empresa e tornou-se necessária a apropriação correta dos gastos nos custos diretos ou variáveis. Os sistemas tradicionais focam-se no apuramento dos custos em três elementos: materiais utilizados na produção, mão-de-obra e custos indiretos de fabrico, tendo os dois primeiros como elementos principais na composição dos custos dos produtos. Os custos de fabrico, referem-se ao valor dos inputs usados na fabrico dos produtos da empresa. Exemplos desses inputs são: materiais, trabalho humano, energia elétrica, máquinas e equipamentos, entre outros. Os custos de fabrico são normalmente divididos em: Matéria-Prima (MP), Mão-de-Obra Direta (MOD) e Gastos Gerais de Fabrico (GGF). Portanto, custos de fabrico ou de custos de produção podem ser dados pela seguinte equação: CP = MP + MOD + GGF. Matéria-prima é todo o material submetido a transformação num processo industrial e que permanece no produto. Mão-de-obra direta resulta das despesas com os operários envolvidos diretamente na elaboração de um determinado tipo de bem entre os vários tipos que podem ser elaborados na empresa. Gastos gerais de fabrico são todos os custos relacionados com o serviço, tais como: materiais indiretos, depreciação de máquinas, serviços de manutenção, consumos diversos (e.g. energia) e mão-de-obra indireta. A mão-de-obra indireta é representada pelo trabalho realizado nos departamentos auxiliares que não são mensuráveis em nenhum produto. 2.12.1 Sistema de custeio baseado em centros de custos O método está centrado na departamentalização da empresa, dividindo-a em setores chamados centros de custos. Os centros de custos visam enquadrar cada uma das atividades realizadas na empresa em algum centros de custos para facilitar a distribuição dos gastos. Um centro de custos pode ser uma unidade da empresa (uma secção, um departamento, uma pessoa ou um processo) com custos diretos que lhe possam ser atribuídos. Além dos custos diretamente associados, também lhe são atribuídas determinadas percentagens dos custos gerais de uma empresa, permitindo assim isolar os custos totais de funcionamento dessa unidade. 21 2.12.2 Custo de transformação O Custo de Transformação (CT) refere-se ao custo do processo de fabrico, ou seja, representa o custo da empresa na transformação de materiais diretos ou das atividades operacionais que visam a obtenção de um produto ou serviço. Os custos de transformação representam o esforço empregue pela empresa no processo de fabrico de determinado produto como mão-de-obra direta e indireta, energia, horas de máquina entre outros. Nas secções de produção acumulam-se os custos de transformação (MOD e GGF), os gastos gerais de fabrico são distribuídos pelas secções principais bem como pelas secções auxiliares. O custo de transformação diz respeito ao custo total do processo produtivo representando assim o custo da transformação ou conversão de matéria-prima em produto acabado. Estes custos estão relacionados com os gastos relativos à mão-de-obra (direta ou indireta), energia elétrica (máquinas e ambiente produtivo), depreciações de máquinas e equipamentos, manutenção, controlo de qualidade, planeamento de produção, entre outros, exceto materiais diretos e matériasprimas. 2.13 Codificação de artigos As empresas sempre procuraram uma solução para que fosse possível identificar com facilidade a imensa diversidade dos materiais existentes. Esta solução consiste em representar por meio de um conjunto de símbolos alfanuméricos ou numéricos que traduzem as características dos materiais de forma racional, metódica e clara. Assim, nasceu o conceito de codificação, representando a variação da classificação dos materiais. As cinco principais vantagens adquiridas através da utilização de um sistema de codificação interno são, nomeadamente: • Facilitar a comunicação interna; • Evitar a duplicidade de itens em stock; • Permitir atividades de gestão de stocks e compras; • Facilitar a padronização de materiais; • Facilitar o controlo e contabilização do stock existente.[17] Ao que o autor Dima ainda acrescenta: 22 • Racionalizar o processo de identificação de artigos; • Encontrar os artigos com relativa facilidade quando solicitados; • Permitir uma abordagem homogênea das informações, facilitando a identificação dos artigos tanto dentro quanto fora da empresa. Assim, a atribuição de um código a um artigo tem como objetivo simplificar as operações na empresa. O código facilita tanto mais quanto maior for o universo e a diversificação dos itens existentes na organização. Todos os sistemas de codificação devem conter os seguintes requisitos: • Precisão: cada artigo tem uma única referência; • Flexibilidade: o sistema deve permitir a fácil introdução de novas referências sem afetar a lógica do sistema de codificação; • Homogeneidade: códigos homogéneos no número de caracteres; • Oportunidade: o sistema deve ser concebido de forma a durar vários anos. Para que um sistema de codificação seja suficiente para um elevado número de artigos, este tem de possibilitar ao utilizador a pesquisa facilitada de artigos. Assim, este tem de ser baseado numa ontologia comum que contenha a classificação dos artigos baseada nas famílias em que estes estão inseridos e que são utilizadas no PDM (product data management). Os códigos têm como base a família de artigos e as suas características adicionais são descritas por meio de atributos. Com esta abordagem é possível ter códigos semelhantes para artigos semelhantes e vice-versa, tornando esta abordagem comum e facilmente expansível. [18] Existem sistemas de prevenção para que os erros associados à aquisição e transmissão de códigos sejam o mais baixo possível, nomeadamente: • Campos segmentados ou pequenos; • Evitar letras como “O, Q, i, l” pois confundem-se com os algarismos “0” e “1”; • Evitar consoantes com dicção idêntica, como “B”, “P”; • Zeros que principiam campos. A deteção dos erros é essencial, assim como estruturar as regras de codificação incluindo mecanismos de prevenção de erros que combatam o erro humano [19]. 23 2.14 Lista de Materiais BOMBill Of Materials , do acrónimo inglês, define lista de materiais. Assim, uma BOM é uma listagem dos componentes, e respetivas quantidades, necessários para produzir o produto final. As listas de materiais fornecem uma representação da estrutura necessária para construir o produto, incluindo a relação entre este, os seus componentes e matérias-primas, as quantidades necessárias de cada um deles e os produtos intermédios necessários em cada montagem. A BOM é também a base da partilha e passagem de informação entre os departamentos da empresa nas diferentes fases do processo. A gestão eficaz da lista de materiais ao longo do ciclo de vida dos produtos é uma das vantagens que permite às empresas manter a competitividade no mercado. Existem três pontos importantes nos quais assentam os ideais de uma lista de materiais, nomeadamente: • A BOM exibir todos os componentes necessários para produzir um dos artigos; • Cada componente ou produto, possuir apenas um código de artigo específico e exclusivo para cada artigo; • Um produto é definido pela sua forma ou função. Se houver alguma alteração numa das definições, o produto já não é o mesmo e, por isso, o seu código de artigo deve ser diferente. A lista de materiais é um dos documentos mais importantes utilizado em empresas de produção. Estas são o input dos sistemas de planeamento e controlo de produção (PCP) para muitas funções tais como: • Definição do produto: específica os componentes necessários à sua produção; • Controlo de mudanças na engenharia: quando o projeto de um produto, ou os componentes utilizados, são alterados, estas alterações e o controlo das mesmas é feito através da lista de materiais; • Artigos de reposição: artigos que são necessários para reparar componentes que já não servem ao efeito inicial. Estes artigos são determinados a partir da lista de materiais; • Pedido: quando um produto tem um número elevado de opções, o sistema de entrada é configurado pela lista de materiais; • Produção: a lista de materiais fornece uma listagem dos componentes que são precisos produzir ou montar para serem utilizados no produto final; • Custeio: o custo de um produto é dividido entre o material utilizado, a mão de obra aplicada e as despesas gerais. A lista de materiais permite calcular o custo do material utilizado na sua produção. 24 Assim, a BOM permite identificar os custos aplicados e fornecer informação sobre a necessidade de emissão de ordens de compra e ordens de produção, garantindo também a passagem de informação interna e externa sobre os produtos da empresa.[20], [21] 2.15 Lista operatória A gama operatória, conhecida também como Bill Of Operations (BOO), de um artigo é um documento, característico de cada produto, que contém a listagem das operações a serem executadas para a produção do mesmo. A BOO representa o caminho que a produção seguirá, de centro de trabalho para centro de trabalho. Assim, a gama operatória deve existir para cada componente/produto que seja produzido e deve conter as seguintes informações: • Operações a serem executadas; • Sequência das operações; • Centros de trabalho a serem utilizados; • Centros de trabalho alternativos; • Ferramentas necessárias em cada operação; • Tempos padrão: tempos de setup e de execução para cada artigo. A BOMO (Bill-of-Materials-and-Operations) é uma estrutura de dados que combina a lista de materiais (BOM) com a gama operatória (BOO) do produto, com o objetivo de sincronizar todas as perspetivas (pedidos do cliente, engenharia de produto, planeamento de operações). Desta forma, um único documento (BOMO) suporta toda a informação necessária sobre o artigo a produzir, representando os componentes necessários, as respetivas quantidades (BOM) e todo o processo de produção do artigo final (BOO). Assim, a associação dos componentes às respetivas operações permite a obtenção dos documentos necessários à produção, referindo em que operações são utilizados os componentes, possibilitando a sua movimentação para os centros de trabalho onde vão ser necessários. Tal como as listas de materiais, as gamas operatórias também são responsáveis por fornecer inputs a algumas funções dos sistemas de PCP. As gamas operatórias fornecem dados para a obtenção do plano da capacidade dos centros de trabalho, estas também têm outras funções tais como: 31 2.18.7 Complementos adicionais Ainda existem outros acessórios que podem ser implementados, tais como: • Humidificadores; • Manómetros de Pressão • Lâmpadas UV 2.19 UTA: Normas, regulamentos e certificações Relativamente aos regulamentos e certificações adjacentes à conceção de UTAs, existem duas grandes entidades/diretivas, que irão ser responsáveis pela certificação destes equipamentos. • Certificação EUROVENT; • Diretiva Ecodesign. 2.19.1 Certificação EUROVENT A certificação EUROVENT consiste numa entidade europeia que certifica o desempenho de aparelhos e componentes, ou seja, verifica o cumprimento das normas acima mencionadas, de acordo com as normas europeias e internacionais, nomeadamente a norma EN 1886, estabelecendo ainda uma metodologia de classificação do desempenho energético das UTAs. O objetivo é o de aumentar a confiança dos clientes, através do nivelamento dos padrões para todos os fabricantes, e aumentar assim a integridade e rigor das performances anunciadas.[28] Figura 18 - Aspeto da etiqueta da EUROVENT. 2.19.2 Diretiva Ecodesign Esta diretiva surge da necessidade de redução do consumo de energia e de recursos. Em 2009, foi assinada a Diretiva ErP/2009/125 que se aplica a todos os Energy related products . A diretiva “aplica-se aos produtos relacionados com o consumo de energia, assim considerando qualquer bem colocado no mercado ou em serviço que tenha um impacto sobre o consumo de energia durante a sua utilização, incluindo as peças a incorporar nesses produtos como peças individuais colocadas no mercado ou em serviço para utilizadores finais, cujo desempenho ambiental possa ser avaliado de forma independente.” 32 A presente diretiva prevê a definição de requisitos a observar pelos produtos relacionados com o consumo de energia abrangidos por medidas de execução, com vista à sua colocação no mercado e/ou colocação em serviço. De acordo com esta, “os produtos relacionados com o consumo de energia podem ser significativamente melhorados para reduzir impactos ambientais e realizar poupanças de energia, através da melhoria da sua conceção, o que leva em simultâneo a uma economia de custos para as empresas e os consumidores finais, desde que esta melhoria não implique custos muito elevados” Contribui para o desenvolvimento sustentável, na medida em que aumenta a eficiência energética e o nível de proteção do ambiente, e permite ao mesmo tempo aumentar a segurança do fornecimento de energia. Os regulamentos derivados da ErP são obrigatórios para os estados-membros da União Europeia e abrangem produtos que são produzidos no espaço económico europeu e também importados de outros países. Os produtos para exportação para fora da União Europeia não são cobertos pelo regulamento. [29] 2.19.3 Normas Existem certos regulamentos e diretivas específicas relativamente às UTAs que os fabricantes devem seguir como: • EN 1886 - Métodos e requisitos dos testes para classificação das UTA’s • EN 13053 - Classificação e desempenho para unidades, componentes e secções de UTA’s • EN 13779 - Requisitos de ventilação • ASHRAE 62.1 - Ventilação e qualidade do ar interior aceitável A EN 1886 especifica métodos de teste, requisitos de teste e classificações para unidades de tratamento de ar, que fornecem e/ou extraem ar através de condutas que ventilam/condicionam uma parte ou a totalidade do edifício. A norma EN 13053 têm como objetivo classificar o desempenho dos componentes e secções das UTAs.[30], [31] A EN 13779 é uma norma europeia que se aplica ao projeto e implementação de ventilação para sistemas de condicionamento para edifícios não residenciais sujeitas à ocupação humana, excluindo aplicações como processos industriais. [32] A norma ASHRAE 62.1 especifica taxas mínimas de ventilação e outras medidas destinadas a fornecer ambientes internos qualidade do ar (QAI) que seja aceitável para os ocupantes e que minimize os efeitos adversos à saúde. [33] 33 3 Descrição e análise do estado atual Devido à natureza do produto e ao seu elevado grau de personalização, a empresa opera com um sistema Make To Order (MTO). Nesse modelo, as necessidades de produção são desencadeadas pelas encomendas dos clientes. Esse tipo de sistema permite uma cadeia de produção mais fluida, reduzindo o desperdício, os stocks e, consequentemente, os tempos de inventário. 3.1 Descrição processo produtivo geral O processo inicia-se com a receção de um pedido por parte do cliente o departamento de orçamentação (DO) procede à introdução da informação no “OCRAMSelect”, o programa de seleção da empresa, para a seleção da solução mais adequada e obter um orçamento. O orçamento é enviado para o cliente. Após a adjudicação por parte do cliente à procede-se à confirmação da encomenda enviando ao cliente a folha de confirmação de encomenda (FCE), que o cliente deverá assinar e devolver. Após a receção da FCE, o Departamento de Produção (DP) procede ao planeamento das OP e paralelamente procede à encomenda dos materiais e inicia a preparação do Dossier OP do qual fazem parte desenhos técnicos; especificações e lista materiais. Com a receção dos materiais o departamento de produção (DP) dá início à produção das UTA´s, fazendo o acompanhamento de acordo com a Checklist Acompanhamento UTA’s. O Departamento GTC faz o acompanhamento de acordo com a Checklist Eletrificação e Teste UTAS. Para os QE é realizado o acompanhamento de acordo com o projeto e quando o quadro estiver eletrificado é realizada a inspeção e realizado um ensaio registando num relatório de ensaios. No caso do GTC a validação é realizada de acordo com Lista de Pontos anexa à proposta enviada ao cliente. No final após validação da conformidade, a UTA é expedida para o cliente. Entregando o manual de instruções e a declaração de conformidade da máquina. No caso dos QE é enviado Manual de instalação, declaração de conformidade e projeto. O fluxograma modelado em BPMN encontra-se abaixo na Figura 19. 34 Figura 19 - Fluxograma do processo produtivo geral. 3.2 Descrição do processo produtivo detalhado O Dep. Comercial recebe uma encomenda por parte do cliente. Com base no pedido do cliente, é realizada uma análise inicial para compreender a natureza do projeto em questão. A encomenda pode ser classificada sob duas nomenclaturas distintas: PRJ ou VD. Uma VD, significa venda direta, é utilizada nos casos de venda de mercadoria, ou seja, produtos sem valor acrescentado (ex: bateria). Um PRJ, significa projeto, é utilizada nos casos em que é pedida uma ou mais máquinas. Um projeto pode, futuramente, ser adjudicado caso a solução e o orçamento agradem ao cliente. Após a análise inicial, o Dep. Comercial regista o PRJ/VD no software Salesforce. Na Figura 20 é apresentada a primeira parte da modelação do processo da venda direta. Figura 20 - Primeira parte da modelação do processo produtivo detalhado. Caso seja um PRJ, é feita, depois, uma análise da informação pelo Dep. Orçamentação. O cliente geralmente envia um caderno de encargos ou uma memória descritiva, mas por vezes pode apenas enviar uma lista com dois ou três requisitos. Caso a informação seja suficiente procede-se então á análise 35 do caderno de encargos, caso a informação não seja suficiente envia-se um pedido ao cliente solicitando mais informações. Com toda a informação necessária, o Dep. de Orçamentação faz a análise detalhada à memória descritiva e procede à seleção da solução no OCRAMSelect. Normalmente, as máquinas fabricadas pela OCRAM são personalizadas para atender às necessidades específicas de cada cliente. Após a seleção no OCRAMSelect, os projetos são classificados como abrangidos pelas gamas existentes ou como produtos novos que serão direcionados para o Dep. de I.D.I. Na Figura 21 é apresentada a segunda parte da modelação do processo produtivo detalhado em BPMN. Dessa forma, o Departamento de Orçamentação pode chegar a duas conclusões: Gama Existente: Indica que há uma solução dentro das gamas já validadas que pode satisfazer as necessidades do cliente. Novo Produto: Indica que não existe uma gama atual que atenda às necessidades do cliente, e o projeto será encaminhado ao Departamento de I.D.I (Investigação, Desenvolvimento e Inovação) para avaliar a viabilidade de criar um novo produto. Figura 21 - Segunda parte da modelação do processo produtivo detalhado 36 3.2.1 Venda Direta No caso de uma VD, venda direta, o Dep. Comercial cria uma VD no software e retira as informações necessárias sobre o material e envia ao Dep. Produção. O gestor de projeto é realiza a seleção do componente, que poderá ser necessária e envia um pedido de necessidade ao Dep. Compras que posteriormente irá realizar a encomenda de material. Por fim o Dep. Logística será responsável pela receção da matéria-prima e também e pelo embalamento e expedição da carga. A Figura 22apresenta o processo de venda direta em BPMN. Figura 22 - Modelação do processo de venda direta. O processo de encomenda de matéria-prima engloba a encomenda de componentes, definição de prazos de entrega aceitáveis para o cliente e o registo e validação da encomendas. O processo termina com a receção do material juntamente com o seu embalamento e expedição por parte do Dep. Logística. A Figura 23 apresenta a modelação do subprocesso de encomenda do material. Figura 23 - Modelação do subprocesso de encomenda de material. 3.2.2 Proposta 3.2.2.1 Gama existente Caso, o Dep. Orçamentação ache uma solução capaz de satisfazer o cliente, envia o orçamento e uma ficha de controlo à parte e o orçamento. Caso o cliente pretenda transporte o Dep. Logística ficará responsável por realizar um plano de carga e depois com esse plano vai adicionar o valor do transporte ao orçamento. 37 Caso seja de agrado do cliente, ele pode adjudicar a obra ou não. O cliente pode também pedir a revisão da solução caso a solução final não lhe agrade ou simplesmente os parâmetros desejados foram alterados. Caso o cliente adjudique o Dep. Orçamentação envia a informação da solução para o Dep. Produção em que lhe será atribuído um gestor de projeto. A Figura 24 demonstra a primeira parte da modelação do processo produtivo para produtos da gama existente. Figura 24 - Primeira parte da modelação do processo de produtivo da gama existente. O gestor de projeto ficará encarregue de enviar a FCE (folha de confirmação de encomenda) em que o cliente terá de indicar os lados de acesso que deseja e aguardar a confirmação por parte do cliente. Quando for confirmada a FCE, o gestor inicia a preparação das UTA’s no OCRAMSelect (ex: corrigir tamanhos dos painéis para tamanhos semelhantes) Depois realiza o envio do pedido de calhas, painéis e redes de proteção para HICUT, o pedido de matéria-prima mecânica(ventiladores, baterias, recuperadores) para o Dep. Compras e o pedido de QE caso o cliente tenha escolhido controlo e também realiza a preparação do Dossier OP, a preparação das etiquetas em formato digital e a preparação da estimativa de consumos. A Figura 25demonstra a segunda parte da modelação do processo produtivo para produtos standard. 38 Figura 25 - Segunda parte da modelação do processo produtivo da gama existente. O Dep. Produção envia o Dossier da O.P. ao Dep. Direção de produção que irá realizar o planeamento das ordens de produção e enviar as ordens de produção para o chão de fábrica. A Figura 26 demonstra a terceira parte da modelação do processo produtivo para produtos standard. Figura 26 - Terceira parte da modelação do processo produtivo da gama existente Relativamente ao HICUT, com a entrada do pedido do gestor do projeto é realizada uma análise se existe capacidade para produzir internamente ou se terá de ser realizado por fornecedores externos. Caso seja realizado internamente é realizado uma preparação dos desenhos para produção. Após a realização dos desenhos técnicos dos painéis e dos elementos de fixação com as respetivas indicações para Corte a Laser e Quinagem é realizada a programação para corte a laser minimizando o desperdício. Na Figura 27 é apresentado o fluxograma referente ao processo descrito acima. 39 Figura 27 – Modelação do subprocesso pedido de matéria-prima para o HICUT. Caso seja eletrificada envia um pedido de quadro elétrico ao Dep. QE Escritórios para procederem ao seu fabrico. Com a entrada do pedido pelo gestor de projeto inicialmente preparam-se os esquemas elétricos. Após isso procede-se à preparação do Dossier QE e posteriormente ao planeamento das ordens de produção e envio das ordens de produção. O departamento dos quadros elétricos acaba por ter um planeamento independente uma vez que tanto trabalha internamente para as UTA’s como também para externos acaba por ter um planeamento independente dos restantes departamentos. Na Figura 28 encontra-se a modelação do subprocesso de pedido de quadro elétrico. Figura 28 – Modelação do subprocesso pedido de quadro elétrico. 3.2.2.2 I.D.I Inicialmente o Departamento de Investigação Desenvolvimento e Inovação realiza uma análise preliminar de custo/proveito para perceber se valerá a pena desenvolver. A Figura 29 demonstra a modelação da parte inicial do processo de desenvolvimento de um novo produto. 40 Figura 29 - Primeira parte da modelação do processo de desenvolvimento de um novo produto. Caso a análise preliminar seja positiva é designada uma equipa e procede-se a uma análise extensiva ao estado de arte, depois inicia-se a o desenvolvimento do produto com a criação de conceitos e por fim é feita uma análise e validação do modelo. Caso o modelo seja validado inicia-se a construção do protótipo, primeiro faz uma preparação para produção, depois enviam-se os pedidos de necessidades para o HICUT, para os quadros elétricos e para o Dep. Compras para toda a matéria-prima mecânica. Após enviar os pedidos, o processo é semelhante ao processo produtivo standard, procede-se á preparação do dossier da ordem de produção e enviam-se os pedidos de necessidades. Depois, o Dep. I.D.I envia o Dossier do O.P. ao Dep. Direção de produção que irá realizar o planeamento das ordens de produção e enviar as ordens de produção para o chão de fábrica. Na Figura 30 apresenta-se a segunda parte do modelo de processo produtivo para os produtos que passam pelo Dep. I.D.I, o processo completo encontra-se no Apêndice 3. Figura 30 - Segunda parte da modelação do processo de desenvolvimento de um novo produto. 3.2.3 Produção HICUT: 47 Além disso, a WIP ficou encarregue de fornecer um sistema integrador com o ERP, facilitando a integração das ordens de fabrico, registos de diários de trabalho e documentos de stock para entradas e saídas de mercadorias. A WIP também ficou responsável pela integração com a plataforma de desenho de UTA's da Vieira e Lopes, conhecida como OCRAMSelect, com o objetivo de incorporar as BoM geradas pelo software na plataforma MES, permitindo movimentos de stocks automáticos e cálculos de necessidades de materiais. Em conjunto e com o objetivo de facilitar o processo de implementação, foi definido um plano de implementação em diagrama de Gant com as atividades mais importantes a realizar por cada uma das entidades. O diagrama encontra-se disponível no Anexo I. 4.1.1 Estratégia de implementação Para a estratégia de implementação foi escolhida a implementação passo a passo, implementando apenas alguns processos no novo sistema. Além disso, a formação dos utilizadores pode ser realizada de forma faseada. A estratégia passo a passo foi a escolhida uma vez que reduz significativamente o risco de insucesso. Implica, no entanto, um investimento maior em termos de tempo. 4.1.2 Processo de implementação Para esta implementação entende-se que a abordagem adequada tem por base uma visão faseada da implementação. Esta abordagem permite a análise e desenho da plataforma como um todo, construindo uma base sólida para o processo de implementação. Deste modo, é possível, uma gestão de mudança gradual o que permite à OCRAM, o envolvimento de todos intervenientes necessários desde o início do projeto, uma correta adaptação à solução e o acompanhamento adequado dos utilizadores na fase inicial de funcionamento. Após o desenvolvimento inicial da plataforma tornou-se necessário preparar a plataforma MES para uma primeira fase de testes, incorporando as seguintes informações essenciais: • Definir o âmbito do MES • Arquitetura da plataforma • Definição de níveis de permissões • Criação dos centros de trabalho • Criação das operações • Criação das equipas de trabalho • Criação de roteiros de operações 48 • Criação da lista de funcionários 4.1.3 Âmbito do MES Na empresa são utilizadas diferentes nomenclaturas para categorizar os diferentes tipos de ordens de produção, reparações e vendas. OP (Ordem de Produção) refere-se às ordens relacionadas ao fabrico da parte mecânica do produto. QE (Ordem de Produção Quadro Elétrico) abrange as ordens de produção dos quadros elétricos que compõem os produtos, podendo também ser para externos. GTC (Ordem de Produção Controlo) são ordens para o sistema de controlo das Unidades de Tratamento de Ar (UTA), podendo também, como no caso dos quadros elétricos, ser para venda externa. OR (Ordem de Reparação) são emitidas para reparar defeitos e não conformidades. Têm, no entanto, de ser consideradas uma vez que afetam a produção. IDI (Ordem de Produção) refere-se ao fabrico de protótipos de novos produtos. PV (Ordem de Produção Pós-Venda) abrange ordens relacionadas a serviços pós-venda que podem exigir a intervenção da produção, como o fabrico de componentes para substituição. VD (Venda Direta) refere-se à venda de produtos diretamente, sem qualquer valor acrescentado pela produção. Esses produtos apenas passam pelo armazém para receção e expedição, não exigindo qualquer processo de produção adicional. Para a plataforma MES, foi decidido que devem ser consideradas todas as atividades que impactam diretamente o planeamento e a capacidade de produção. Isso inclui ordens de produção(OP,QE e GTC), reparações, desenvolvimento de protótipos e pós-venda. A Tabela 2 apresenta todas as nomenclaturas da empresa, indicando aquelas que serão registadas em MES. Tabela 2 - Nomenclaturas consideradas para registo em MES. O que vai ser registado? Nomenclaturas Sim Não OP x QE x GTC x IDI x OR x PV x VD x Portanto, as nomenclaturas OP, QE, GTC, OR, IDI e PV devem ser integradas na plataforma. As ordens de venda direta (VD), não envolvem processos produtivos adicionais, exceto logísticos no armazém. Logo, 49 não impactam o planeamento da capacidade produtiva e, por isso, não serão incluídas na plataforma MES. 4.1.4 Arquitetura do software A plataforma está dividida em quatro grandes áreas: 1. Configuração: Esta área é dedicada à criação e gestão das operações, centros de trabalho e roteiros de operação. Além disso, é aqui que se associam as operações aos centros de trabalho. 2. Recursos: Nesta área, são geridas as informações dos utilizadores, criados os perfis de utilizadores e atribuídas as permissões necessárias. Adicionalmente, é onde se formam as equipas de trabalho. 3. Produção: Esta área é responsável pela criação de projetos e as ordens de fabrico correspondentes. Para além disso, permite o acesso e criação de diários de trabalho manuais. 4. Dashboard: Esta área oferece visibilidade em tempo real das operações da empresa. É possível observar em que projetos e ordens de fabrico os funcionários estão a trabalhar em tempo real. 4.1.5 Níveis de utilizadores O software será dividido em três níveis de utilizadores para garantir a segurança e a eficiência na gestão das operações. Operador: • Registo de diários de trabalho Gestor: • Dashboard • Produção -> Criação de projetos, ordens de fabrico, criar/aceder diários de trabalho • Recursos -> Criação de equipas de trabalho Administrador da plataforma: • Dashboard • Produção -> Criação de projetos, ordens de fabrico e criar/aceder diários de trabalho manuais • Recursos -> Criação/alteração perfis de utilizadores, criação de equipas de trabalho; conceder permissões • Configurações -> Criação de operações, centros de trabalho e roteiros de operação 50 O primeiro nível é o do Utilizador Operador que terá acesso limitado. Este utilizador poderá realizar registos de produção, visualizar o planeamento e efetuar registos de diários de trabalho. O objetivo principal deste nível é facilitar as operações diárias, permitindo que os operadores registem e monitorizem as suas atividades sem acesso a informações de planeamento ou configuração. O segundo nível é o do Utilizador Gestor. Inicialmente pensado como tendo acesso completo ao software, teve o seu acesso à informação redefinido para garantir maior segurança da informação. O Utilizador Gestor poderá visualizar todo o planeamento, registar diários de trabalho, criar e gerir novos utilizadores, bem como definir operações e centros de trabalho. Este nível permite que os gestores configurem e planeiem as operações, mantendo a ordem e a eficiência do processo produtivo. Por fim, o terceiro nível é o do Utilizador Administrador, criado para gerir informações de maior sensibilidade, que não seriam apropriadas para todos os gestores. O administrador terá acesso completo ao software incluindo informações sensíveis, como por exemplo a informação de login dos utilizadores da plataforma. Este nível assegura que a informação confidencial seja acessível apenas a um grupo restrito de utilizadores, mantendo a segurança e privacidade dos dados. 4.1.6 Configurações 4.1.6.1 Centros de trabalho e operações Um centro de trabalho pode ser uma máquina, um conjunto de máquinas ou mesmo um conjunto de pessoas pertencentes a uma determinada secção. Trata-se na sua essência de um bloco produtivo com pessoas e/ou máquinas, sobre o qual pretendemos planear, controlar custos e avaliar a sua performance financeira e produtiva. Durante a configuração inicial, foram definidos e criados os centros de trabalho, que representam áreas ou setores específicos da produção de uma empresa. A cada centro de trabalho foram associadas operações específicas. Para criar uma operação, é necessário fornecer o código da operação, uma descrição e indicar se é permitida a seleção de múltiplas ordens de fabrico. Várias secções podem trabalhar em várias ordens de fabrico simultaneamente. Portanto, foi criada a possibilidade de selecionar múltiplas ordens de fabrico para atender às necessidades dessas secções específicas e facilitar o registo de diários de trabalho. Quando esta característica está ativa, para uma determinada operação, permite ao operador selecionar múltiplas ordens de fabrico para registar em diários de trabalho. 51 Com base na explicação do processo produtivo, foram estabelecidos no MES os centros de trabalho, definidas as operações e realizadas as associações das operações a seus respetivos centros de trabalho Na Tabela 3 é apresentado a listagem das operações associadas aos respetivos centros de trabalho juntamente com o tipo de seleção utilizada para cada operação. Tabela 3 - Operações associadas aos centros de trabalho e tipo de seleção. Centro de Trabalho Operação Descrição Tipo de seleção QE PRE3 Preparação QE Única QE EST1 Estruturação QE Única QE FUR1 Furação de Portas Única QE ELE1 Eletrificação QE Única QE TES1 Teste/Ensaios QE Única GTC PRE4 Preparação de Obra Única GTC PRO1 Programação GTC Única GTC TES2 Teste/Ensaios GTC Única GTC DOC1 Elaboração Documentação Única GTC SAT1 Assistência Técnica Única Engenharia PRE1 Preparação OP Múltipla HICUT CRT1 Corte Múltipla HICUT QUI1 Quinagem Múltipla HICUT MAN1 Manutenção HICUT Única Isolamento LAR1 Lã de Rocha Única Pintura PRE2 Preparação Pintura Múltipla Pintura PIN1 Pintura Múltipla Pintura MAN2 Manutenção Única Montagem MTE1 Montagem da estrutura Única Montagem MTP1 Montagem dos painéis Única Montagem MTF1 Montagem Sistemas de Fixação Única Montagem MTM1 Montagem dos componentes mecânicos Única Logística LIM0 Logística Múltipla Logística LIM1 Limpeza Múltipla Logística EXP1 Expedição Múltipla Serralharia CRT2 Corte Perfil Múltipla Serralharia SER1 Outros serviços serralharia Múltipla Atualmente, essa opção é utilizada em todas as operações da secção da pintura, HICUT ,logística e serralharia uma vez que no análise do estado atual observou-se que estas secções trabalham com mais de uma ordem de fabrico simultaneamente. A pintura por exemplo pinta todos os painéis do mesmo projeto simultaneamente, o HICUT corta todos os chassis do mesmo projeto simultaneamente e a logística quando vai expedir, expede o projeto inteiro, ou seja, está a trabalhar em múltiplas ordens de fabrico simultaneamente e a secção da serralharia realiza o corte do perfil para todas as ordens de fabrico. A opção da seleção múltipla é importante para 52 conseguir retratar de forma realista o que acontece no chão de fábrica e também para facilitar o registo dos diários de trabalho. Para além disso, cada centro de trabalho pode utilizar tipos de registos diferentes. O tipo de registo irá indicar se o centro de trabalho é intensivo em termos de máquinas ou de mão de obra ou intensivo em maquinaria e mão de obra. Existem, então, três tipos de registos possíveis para um centro de trabalho. 1. Registo tipo homem - H 2. Registo tipo máquina - M 3. Registo tipo homem/máquina – HM Registo tipo homem (H): Este tipo de registo irá contabilizar apenas o tempo gasto em mão de obra para uma determinada operação. Este tipo de registo também inclui o uso de ferramentas de uso e desgaste rápido. Registo tipo máquina (M): Este tipo de registo irá contabilizar apenas o tempo gasto pela máquina para uma determinada operação. Registo tipo homem/máquina (HM): Este tipo de registo contabiliza o tempo gasto em mão de obra e o tempo gasto pela máquina para uma determinada operação. Este tipo de registo é utilizado em caso de máquinas de elevado valor em que continua a ser necessária a presença de um operador para a transformação da matéria-prima. Na Tabela 4 são apresentados os tipos de registo associados aos centros de trabalho produtivos. Tabela 4 - Tipos de registo associados ao centro de trabalho. Centro de Trabalho Tipo de Registo QE Homem HICUT Homem-máquina Isolamento Homem Pintura Homem Montagem Homem Logística Homem No caso da secção do HICUT foi considerado o registo tipo homem-máquina uma vez que nesta secção possuímos tanto a máquina corte laser como também a quinadora, dois equipamentos de elevado valor, em que será importante contabilizar o custo associado às operações de corte e quinagem. As restantes 53 secções são intensivas em mão de obra em que a única maquinaria utilizada são ferramentas de uso e desgaste rápido pelo que se decidiu utilizar o registo tipo homem. Para além do tipo registo a ser aplicado por centro de trabalho, um fator muito importante é a definição correta do custo/hora por centro de trabalho. Devido a inexistência de centros de custos, os cálculos eram feitos manualmente e não se tinha muita certeza se estes valores se aproximavam à realidade. Devido a vários fatores, mas principalmente garantir uma orçamentação o mais realista foi decidido a implementação de um sistema de custeio baseado em centros de custos. O procedimento relativo à sua implementação encontra-se descrito na subsecção 4.3 Implementação de um sistema de custeio baseado em centros de custos. Quando for implementada a secção de planeamento na plataforma, os centros de trabalho serão também utilizados para o planeamento de necessidades de capacidades em que a produção é dividida pelos centros de trabalho com vista a ir de encontro à capacidade singular de cada um, de forma a cumprir os prazos pretendidos. 4.1.6.2 Roteiros de operações Um roteiro lista as operações necessárias para fabricar um produto em ordem sequencial. Cada operação dentro do roteiro identifica informações específicas, como o centro de trabalho e também operação a ser realizada assegurando um fluxo de trabalho estruturado e eficiente. Para além disso para cada tipo de produto, é necessário definir um roteiro de operações. Esse roteiro detalha todas as operações que devem ser realizadas. Na parte inicial da implementação dos roteiros foi necessário decidir o nível de detalhe nos roteiros. O objetivo seria balancear a quantidade de registos de modo a conseguir depois dados significativos e de forma que não resulte em registos excessivo para os operadores. Os roteiros poderiam ser extremamente detalhados até ao nível do parafuso, mas, nesse caso, o operador perderia mais tempo a registar a operação que propriamente a realizá-la, ou quase sem detalhe nenhum utilizando apenas conceitos muito gerais como Fabrico, mas neste caso, não se obteriam dados significativos para uma futura análise. Inicialmente com o objetivo de fazer uma integração faseada e de acostumar os operadores com o software foi criado um roteiro base muito simplificado que apenas continha a Preparação Obra, o Fabrico, a Limpeza e Embalamento e a Expedição, como se pode observar na Figura 34. 54 . Figura 34 - Roteiro inicial utilizado na 1ª fase de testes pela parte mecânica. Após os operadores estarem mais confortáveis com o software criaram-se mais dois roteiros, um para cada grande tipo diferentes de produtos, um roteiro para a parte elétrica e um roteiro para GTC. Na Figura 35 é apresentado o roteiro relativo ao fabrico de quadros elétricos. O roteiro é constituído pela preparação que diz respeito à criação dos esquemas elétricos e a preparação do Dossier QE que contém todas as informações necessárias para o seu fabrico, a estruturação do quadro, a furação das portas a eletrificação, a testagem e realização de ensaios e por fim a sua expedição. 55 Figura 35 - Roteiro de operações para o fabrico de quadros elétricos utilizado na 1ª fase de testes pela parte elétrica. Um sistema de Gestão Técnica Centralizada é a base para a gestão eficiente de um edifício. Na Figura 36 é apresentado o roteiro criado para o GTC que é constituído pela preparação que engloba a preparação dos esquemas elétricas e a preparação do dossier QE, depois temos a programação de acordo com os pontos acordos com o cliente. Após a programação é efetuada a testagem do sistema e caso o cliente esteja satisfeito com a solução procede-se a elaboração da documentação necessária. Por fim a assistência uma vez que a OCRAM também oferece assistência técnica caso ocorra algum problema posterior. 56 Figura 36 - Roteiro de operações para o desenvolvimento de sistemas GTC utilizado na 1ª fase de testes. Ao separar o processo em fases significativos podemos depois chegar tanto a tempos médios totais de fabrico como também tempos médios por operação das máquinas. Isto irá permitir um cálculo de planeamento de necessidades de capacidade com valores mais realistas, uma orçamentação mais realista com valores de tempo reais e também irá permitir a análise dos efeitos de melhorias de processo quando são aplicadas melhorias de processo. 4.1.7 Produção 4.1.7.1 Ordens de Produção Por defeito o gestor do projeto irá abrir uma nova ordem de produção, sempre em MES, quando recebe o email de nova OP por parte de um dor orçamentistas. O projeto será fechado automaticamente quando todas as suas ordens de fabrico forem terminadas. Existe, depois, também a opção de abrir o projeto manualmente para a criação de mais ordens de fabrico por exemplo de pós-venda ou venda direta. Para a criação de um projeto, é necessário o preenchimento de vários campos. Na Figura 37 podemos observar os campos a preencher para a criação de um projeto na plataforma MES. Abaixo encontra-se uma explicação detalhada de cada um desses campos: 63 Na Figura 45 é apresentada a interface utilizada pelo operador para o registo de produção. Figura 45 - Interface registo de produção por parte do operador. 4.1.9.2 Interface Gestor A partir da Dashboard, o gestor pode visualizar, em tempo real, as operações que cada funcionário está realizando, o projeto e a ordem de fabrico associada, bem como a data de início. A Figura 46 apresenta a Dashboard da plataforma MES da empresa. Figura 46 - Dashboard do gestor Nesta secção da plataforma, o gestor pode também visualizar o tempo gasto em cada etapa de produção, o estado de cada etapa e identificar exatamente quem trabalhou em cada ordem de fabrico. Com estes dados, será possível comparar os tempos de manufatura estimados pelo OCRAMSelect, que são utilizados na orçamentação, com os tempos reais de fábrica, com o objetivo de identificar eventuais discrepâncias entre os valores. 64 4.2 Reestruturação dos códigos de artigo Uma das técnicas essenciais para manter um controlo preciso do inventário e garantir a acessibilidade e facilidade de localização dos artigos do inventário são os códigos de artigo. Um código de artigo, também conhecido como stock keeping unit (SKU), é um código único, alfanumérico, associado a um artigo específico no armazém de uma empresa. Os códigos são elaborados de forma a serem descritivos, ricos em dados e para refletir as características mais relevantes para a empresa. Os códigos de artigo desempenham um papel fundamental na segmentação de produtos e contribuem para a organização e profissionalismo das faturas da empresa, graças ao seu formato e comprimento consistentes. Tipicamente, os SKUs incluem classificações e categorias definidas, que facilitam a identificação e classificação dos produtos. Ao criar códigos SKU, é importante incluir referências claras para garantir que não haja ambiguidades no processo de atribuição das categorias. Além disso, os SKUs podem ser aplicados não apenas a produtos tangíveis, mas também a produtos intangíveis, como garantias, proporcionando uma gestão mais abrangente do inventário da empresa. Em suma, os SKUs são uma ferramenta valiosa para empresas que desejam melhorar a organização e manter um controlo eficaz dos artigos do armazém. A proposta de reestruturação dos códigos de artigo visa criar códigos específicos para a matéria-prima mecânica, como ventiladores e recuperadores de calor, entre outros. Além disso, procura facilitar a criação de fichas técnicas para uma futura integração com o MES. 4.2.1 Situação atual Atualmente, a empresa utiliza um sistema de codificação estruturado alfanumérico, onde a representação dos artigos é feita por letras e números, mas com pouco ou nenhum significado. O objetivo é que os códigos sejam “expressivos”, ou seja, ao interpretar um código, seja possível identificar as propriedades do artigo em questão. Atualmente, o maior problema prende-se com o facto de o código ser introduzido manualmente e não existir nenhuma regra que explique e/ou defina o procedimento para a codificação dos diferentes tipos de artigos. A falta de regras traduz-se numa probabilidade elevada de criar dois códigos para o mesmo artigo pois não se consegue verificar se o artigo já estava criado e a redundância de códigos pode mascarar a verdadeira quantidade disponível de um artigo, levando a decisões de compra erradas e à falta de produtos críticos. Para além disso, a gestão de stocks duplicados exige mais tempo e recursos. Isto leva a problemas como: 65 • Má atribuição do código de artigo • Códigos sequenciais que não atribuem qualquer informação ao código de artigo • Sistema sobrecarregado com demasiados artigos devido às duplicações; Na Tabela 6 são ilustrados exemplos de artigos, mas com uma atribuição de famílias diferentes. Isto leva a que a procura de artigos no sistema Primavera fique complexa. Tabela 6 - Exemplo da má atribuição de famílias nos códigos de artigo. Artigo Código de artigo Descrição Família Subfamília 1 MTCSREBITE512 Rebite alumínio 5 x12 mm Eletrificação de utas Acessórios utas 2 MTCSREBITE530 Rebite alumínio 5 x 30 mm Consumíveis Consumíveis Na Tabela 7 é ilustrado mais um exemplo de dois artigos, mas uma codificação de artigo diferentes o que demonstra a falta de regras no que toca á criação de artigos. Tabela 7 - Exemplo da falta de regras para a codificação de artigos. Artigo Código de artigo Descrição Família Subfamília 1 MTCAUTOP6375 Parafuso auto perfurante 6,3 x 75 Sext. Consumíveis Consumíveis 2 MTCSPARAF4822 Parafuso auto perfurante 4.8x22 Sext. Consumíveis Consumíveis Na Tabela 8 é ilustrado mais um exemplo de três artigos com uma codificação sequencial que não atribui qualquer informação do artigo ao seu código de artigo. Os códigos sequenciais tornam mais difícil a identificação de um artigo pelo seu código. Tabela 8 - Exemplo da codificação sequencial nos códigos de artigo. Artigo Código de artigo Descrição Família Subfamília 1 MTEC026 Transformador 300VA classe II 230 – 24 Quadros elétricos Transformadores 2 MTEC026.1 Transformador 350VA classe II 230 – 24 Quadros elétricos Transformadores 3 MTEC026.2 Transformador 400VA classe II 230 - 24 Quadros elétricos Transformadores Para mitigar esses problemas, é essencial implementar um sistema de codificação de artigos claro e padronizado, garantindo a unicidade de cada código e a atualização regular dos registos de inventário. 66 4.2.2 Novo modelo de codificação Os códigos antigos forneciam pouca ou nenhuma informação sobre os produtos. A nova proposta de códigos é baseada no tipo de artigo (matéria-prima, produto final, etc.)e depois é dividida ainda em família e subfamília. Com a reestruturação dos códigos, cada artigo agora possui um código que reflete o seu tipo de artigo, família e subfamília, facilitando a identificação. Para além disso foram desativados os códigos duplicados e obsoletos com o objetivo de evitar a redundância e a melhoria da eficácia. Os três primeiros dígitos do código SKU funcionarão como um identificador de nível superior, composto por três dígitos numéricos. Como é possível visualizar na Tabela 9, o primeiro dígito indicará o tipo de artigo, como matéria-prima, produto intermédio, produto final, FSE, ativos fixos tangíveis (AFT) ente outros. Tabela 9 - Tipos de artigo de acordo com a nova codificação. Tipo Artigo Descrição 100 Matéria-prima 200 Produtos intermédios 300 FSE - Fornecimentos e Serviços Externos 400 Vendas 500 Serviços 700 AFT - BENS – AI 900 Consumíveis Os dois dígitos subsequentes indicarão a família do artigo, como Matéria-Prima Estrutural, Matéria-Prima para Isolamento e Vedação, entre outras. Na Tabela 10 são apresentadas as famílias para a matériaprima de acordo com a nova proposta de codificação. Tabela 10 – Nomenclatura de famílias para a matéria-prima. Tipo de artigo Família Descrição 100 101 Matéria-prima Estrutural 100 102 Matéria-prima Isolamento e Vedação 100 103 Matéria-prima Sistemas de Fixação 100 104 Matéria-prima Mecânica 67 100 105 Matéria-prima Elétrica-Consumíveis 100 106 Matéria-prima Elétrica 100 107 Matéria-prima Pintura 100 108 Matéria-prima Hidráulica 100 109 Matéria-prima Acessórios UTA 100 110 Matéria-prima Acessórios de conduta 100 111 Matéria-prima Elétrica Montagem 100 112 Selantes 100 113 Matéria-prima Instalação 100 114 Automação e controlo 100 115 Autocolantes 100 116 GTC 100 130 Matéria-prima Hicut/Serralharia 100 150 Matéria-prima Diversos Após esses três dígitos, seguirão três letras que servirão como um indicador da subfamília do produto. Geralmente, essas letras serão uma abreviação do tipo de produto, como "PAR" para parafuso, "REB" para rebite. No Anexo II é apresentado em maior detalhes a nova proposta de estrutura de codificação, apresentando todas as subfamílias. Na Tabela 11 são apresentadas as subfamílias para a família 103 - Sistemas de Fixação. Tabela 11 - Nomenclatura de subfamílias para a família 103. Família Subfamília Descrição 103 ANI Anilha 103 BCA Bucha 103 CAS Casquilho 103 GAN Gancho 103 GRA Grampo 103 PAR Parafuso 103 PER Perno 103 POR Porca 103 REB Rebite 68 103 UVR União varão 103 VAR Varão A nomenclatura será padronizada para todos os produtos, garantindo consistência e facilitando a identificação e classificação dos itens no armazém. Todo o código alfanumérico que seguirá estes 6 carateres será específico da subfamília de produto, permitindo uma organização precisa e eficiente do inventário da empresa. Os códigos SKU desempenham um papel crucial na gestão eficiente do inventário de uma empresa, oferecendo diversas vantagens que contribuem para a tomada de decisões estratégicas e a otimização dos processos internos. A Figura 47 demonstra a estrutura de codificação para um parafuso. Para a estrutura foi utilizado a estrutura proposta e foram definidas as características mais importantes, observadas as alternativas existentes e criado um conjunto de regras para a designação dos códigos relativos a estas características. Figura 47 - Estrutura de codificação para a subfamília Parafuso Primeiramente, os códigos SKU permitem uma análise detalhada dos produtos finais e das matériasprimas. Ao acompanhar as vendas e a procura de cada artigo por meio dos códigos SKU, a empresa pode identificar quais produtos têm maior procura no mercado e quais estão com baixa. Esta análise oferece uma perceção valiosa sobre as tendências do mercado e orienta o desenvolvimento de novos produtos, direcionando os recursos para os produtos mais populares. Seguindo esta nomenclatura, é possível perceber por exemplo, no final de um ano, qual a configuração de UTA com maior procura naquele ano e pode-se orientar futuros projetos com informação a partir das vendas da empresa. 69 Ao utilizar códigos SKU significativos, a empresa pode identificar quais os materiais mais utilizados na produção e decidir, por exemplo, no caso dos ventiladores por fazer stock dos ventiladores mais utilizados com o objetivo de diminuir tempo de entrega. Outra vantagem dos códigos SKU é a sua utilidade na gestão diária do inventário. Com códigos únicos e facilmente identificáveis, torna-se mais simples e rápido localizar e contabilizar os produtos armazenados. Isso contribui para uma gestão mais eficiente dos stocks, reduzindo erros e agilizando os processos de receção, armazenamento e expedição de mercadorias. A utilização de um número limitado de classes nos códigos SKU torna ainda mais ágil e intuitiva a identificação dos produtos, aumentando a produtividade e minimizando os custos operacionais. 4.2.3 Regras de codificação de artigos Em primeiro lugar, é necessário identificar se o artigo que se pretende codificar é um artigo novo ou se já se encontra codificado. Caso seja um artigo novo, para o qual é necessário atribuir um código, identifica-se em primeiro lugar o tipo de artigo, a família e subfamília de artigos este pertence. De seguida é atribuído o código a esse artigo tendo em conta as suas caraterísticas, sendo que depois é discriminado de forma mais detalhada na designação do artigo. Para realizar uma codificação correta dos materiais é necessário a criação de regras claras e simples. Deste modo, para codificar um material deve atender-se às seguintes regras: • Identificar o tipo de artigo a que o artigo pertence; • Identificar a família a que o artigo pertence; • Procurar o artigo no família respetiva; • Identificar a subfamília a que o artigo pertence; • Caso o material não exista na lista de artigos proceder à sua codificação; • Consultar e seguir a estrutura de codificação estabelecida para a família do artigo, construindo o respetivo código, tendo em conta as caraterísticas do artigo necessárias para a definição do código; Para facilitar a criação de códigos de artigos, foi criado um documento Excel que contém todas as informações relevantes sobre tipos de artigos, famílias, subfamílias e características individuais de cada produto. O documento utiliza listas suspensas ( drop-down ) com dependências, permitindo uma seleção simplificada. Ao selecionar a característica inicial, o tipo de artigo, o Excel filtra automaticamente as opções, exibindo apenas as famílias correspondentes a esse tipo de artigo. Posteriormente, ao escolher 70 uma família específica, as subfamílias relacionadas são apresentadas também de forma correspondente a família selecionada. Cada subfamília possui um conjunto específico de características, que são exibidas para o utilizador selecionar conforme necessário. Esta estrutura permite ao utilizador selecionar todas as especificidades do produto de forma eficiente, resultando na criação de um código final completo e preciso para o artigo. Essa abordagem melhora significativamente a precisão e a eficiência na criação de códigos de artigos, garantindo que todas as variáveis e características sejam corretamente consideradas e aplicadas. A Figura 48 apresenta o modelo construído em Excel para a facilitar a criação de novos códigos de artigo. Figura 48 - Modelo Excel para a criação de novos códigos de artigo. 4.3 Implementação de um sistema de custeio baseado em centros de custos O conceito de centro de custo no âmbito dos sistemas de custeio pretende representar os departamentos e/ou centros de decisão de uma organização, assim como grupos e/ou equipas de trabalho. 4.3.1 Problemas com o sistema atual A empresa enfrentava problemas como um elevado custo de estrutura, com centros de custos apenas para os veículos. Custos como consumíveis, eletricidade, ferramentas de uso e desgaste rápido, entre outros, eram todos considerados custos de estrutura. Além disso, o custo de estrutura era distribuído de forma igual entre os dois principais departamentos, Clima e Solutions, quando estes possuem necessidades muito diferentes. Com a implementação dos centros de custos pretende-se aproximar o custo de estrutura à realidade. O objetivo é, passado um ano da criação dos centros de custos, a debitar todos os custos aos centros de 71 custos correspondentes será possível determinar o custos total de uma secção para depois calcular o custo por hora das secções. Para além disso, será possível a separação do custo das secções considerando matéria-prima (MP), mão de obra direta (MOD) e gastos gerais de fabrico (GGF). Inicialmente, será feito um cálculo aproximado, e no início do próximo ano, será realizado um cálculo detalhado do custo por hora, de acordo com os valores associados aos centros de custos, considerando também a inflação nos produtos. Com a definição de novas margens para a estrutura e um custo por hora adequado anualmente (considerando todos os gastos de cada secção, como gás e filtros de pintura no centro de custos correspondente), obtemos um modelo de orçamentação mais justo e coerente. 4.3.2 Definição de dimensões A definição inicial das dimensões por vezes pode ser problemática, especialmente em empresas sem uma estrutura organizacional definida, nomeadamente no que diz respeito aos centros de custo. Esta estruturação deverá ser levada a cabo tendo em consideração o propósito final de sistema de custeio, quais e como serão utilizados os outputs do mesmo. Assim, ao definir o conjunto de centros de custo, deverá ter-se presente que eles vão escoar todos os custos suportados pela organização, desde custos com pessoal, infraestruturas e matérias-primas. Conclui-se que estes passos iniciais de definição da estrutura conceptual do modelo de custeio, deverão ser realizados sempre por alguém que tenha um conhecimento transversal da organização. Só assim conseguimos garantir que a estrutura do modelo que está a ser desenvolvido reflete a realidade organizacional e mitigando o risco da alocação incorreta de custos. 4.3.3 Atividades As atividades dizem respeito às tarefas que são desenvolvidas pela empresa para levar a cabo o seu negócio. Normalmente são divididas entre atividades produtivas e atividades não produtivas. Por atividades de estrutura deve entender-se aquelas que suportam as atividades principais da empresa, como as atividades desenvolvidas pelo departamento de Recursos Humanos, administração, departamento de compras, departamento da qualidade, departamento de IDI, marketing entre outras. 4.3.4 Processo de repartição de custos Após terem sido carregados os dados de custos do balancete da organização começam-se a aplicar os critérios de imputação. Existem determinados custos que são totalmente imputáveis a um centro de custos. No entanto, existem determinados custos como eletricidade cujo método de distribuição de 72 custos pelos respetivos centros de custos é específico e ocorre normalmente com recurso a uma rotina pelo sistema. 4.3.4.1 Definição de critérios de imputação Após o carregamento dos dados de custos do balancete da organização, começam-se a aplicar os critérios de repartição definidos. Critério de imputação ou de repartição são os condutores da alocação dos custos pelos diversos estágios de repartição, isto é, estabelecem as regras aritméticas de repartição de custos previstos numa dimensão para outra(s). Um critério de imputação deve respeitar os fatores que afetam os custos. Inicialmente, há uma repartição entre a contabilidade geral e os centros de custo afetos a atividades produtivas, denominado Industrial, e o centro de custos afeto a atividades não produtivas, denominado Estrutura. Na Figura 49 é possível visualizar o modelo de centro de custo aprovado pela empresa. Figura 49 - Modelo de centro de custos geral. 79 Cada funcionário terá um código de artigo específico, conforme a estrutura definida na subsecção 4.2 Reestruturação dos códigos de artigo, ao qual estão associadas todas as informações contidas no módulo de recursos humanos, incluindo dados salariais. O custo total será então calculado com base nos tempos de fabrico reais obtidos a partir do MES. Com os dados do número de horas trabalhadas por projeto e ordem de fabrico e as informações contidas no módulo de R.H., é possível calcular um custo extremamente preciso relativo à mão de obra para cada ordem de produção. Além disso, os tempos de produção obtidos através do MES serão comparados com as estimativas fornecidas pelo software OCRAMSelect. O OCRAMSelect fornece uma estimativa do tempo de produção da máquina, enquanto o MES fornece o tempo total e também o tempo gasto por operação associado a cada máquina. Com a coleta extensiva de dados, poderemos verificar se o tempo médio de produção dado pelo OCRAMSelect de um determinado produto é semelhante à realidade. 80 5 Conclusões e trabalhos futuros O presente projeto de dissertação desenvolvido em contexto empresarial, na empresa OCRAM, teve como principal foco a implementação de um sistema MES para melhorar o processo de fabrico de unidades de tratamento de ar. Deste modo, e recuperando os objetivos descritos no primeiro capítulo, este projeto de dissertação teve, numa fase inicial, a finalidade de descrever a situação atual da empresa, elaborar uma análise aos fluxos de informação entre os departamentos ou funções da empresa e os respetivos procedimentos utilizados. Posteriormente, deu-se a identificação e análise dos problemas detetados. Na primeira fase do projeto, foi realizado um enquadramento teórico dos temas relacionados à Indústria 4.0, MES e ERP, estratégias de implementação e as especificidades das unidades de tratamento de ar. Através desta revisão bibliográfica foi possível construir um fundamento teórico relativo aos temas e identificar as bases a partir das quais se desenvolveu o projeto proposto. Após a análise dos conceitos teóricos presentes na literatura, procedeu-se à caracterização da situação atual e à configuração inicial da plataforma MES. Além disso, foram criadas tarefas derivadas da implementação do MES, como a reestruturação dos códigos de artigo para garantir a criação de códigos para todos os artigos, incluindo a matéria-prima mecânica (ex: ventiladores, recuperadores) uma vez que, anteriormente, eram encomendados para uma obra específica e nunca entravam em stock . Também foi definida uma estrutura de centros de custos, com o objetivo de determinar com precisão o custo/hora por departamento e o custo de transformação de material. Por fim, foram descritos os diversos processos de integração em que a plataforma MES e ERP fariam parte. propostas de melhoria apresentadas têm com objetivo garantir uma maior visibilidade e transparência do processo de fabrico com a obtenção de dados relevantes. Implementação do MES No que diz respeito à implementação do MES, foi realizado todo o processo de configuração inicial entre os quais a definição de níveis de permissões, criação dos centros de trabalho, criação das operações, criação das equipas de trabalho, criação de roteiros de operações, criação da lista de funcionários. A implementação foi realizada de forma faseada, começando com a participação de apenas algumas pessoas de cada secção e expandindo a cada fase de testes. Primeiramente, foi executada uma fase piloto durante a qual foram descobertos alguns erros na plataforma que foram posteriormente corrigidos 81 pela WIP. Em seguida, realizou-se uma segunda fase de testes já com roteiros de operação mais detalhados e um maior número de pessoas a registar no software. Na primeira fase, a plataforma era utilizada apenas pela equipa de montagem. Com a implementação, conseguimos expandir o uso da plataforma para as secções de Corte e Quinagem, Pintura e todo o departamento elétrico. Além disso, resolvemos os problemas que surgiram durante o uso pelos operadores. Durante este estágio curricular, foi alcançado um aumento significativo no alcance, passando de 25% para 90%, representando um crescimento de 65%. Para além disso, os projetos do MES foram integrados no software ERP da empresa , o que permitiu a extração dos dados relativos aos tempos de fabrico anulando a necessidade manual dos débitos de horas serem realizados pelo Diretor da Logística. Através desta implementação, ganhou-se mais visibilidade sobre o que está a acontecer na fábrica em tempo real e sobre os tempos reais de fabrico dos equipamentos. Sistema de codificação No que diz respeito ao sistema de codificação dos artigos, foram sugeridas algumas alterações na estrutura de codificação dos mesmos, tendo como principal objetivo a facilidade de interpretação e de reconhecimento dos códigos, assim como também a redução do erro humano associado às ações de codificação. A proposta de melhoria consiste na atribuição correta do tipo de artigo, família e subfamília do artigo. Com esta proposta pretende-se mitigar os erros de má atribuição do código de artigo e tornar os códigos de artigo mais reconhecíveis utilizando as suas características mais importantes. Para além disso, foram eliminados os códigos duplicados e também os códigos obsoletos para evitar sobrecarregar o sistema com duplicações de artigos. Assim, através da implementação desta melhoria pretende-se facilitar a procura de artigos no sistema e padronizar o processo de atribuição de código de artigo. Centro de custos No que diz respeito os centros de custos, foi sugerida a criação de um modelo de custeio baseado em centro de custos com o objetivo de ganhar visibilidade da distribuição dos custos, de minimizar o custo de estrutura e de calcular custos de estrutura diferentes para os dois grandes departamentos produtivos da OCRAM, a OCRAMClima e a OCRAMSolutions uma vez que possuem necessidades muito diferentes. 82 A proposta consiste na repartição dos custos em diferentes centros de custos, fazendo logo um primeira divisão entre os departamentos produtivos, ao qual foi chamado Industrial, e os não produtivos, ao qual foi chamado Estrutura. Após a subdivisão inicial em diferentes departamentos e seções, ocorre uma nova subdivisão. No caso das seções do setor Industrial, a subdivisão inclui MP, MOD e GGF. Já no caso dos setores incluídos na Estrutura, a subdivisão abrange vários departamentos não produtivos, como Recursos Humanos, Administração, entre outros. Esses departamentos possuem critérios de imputação de afetação temporal, com o objetivo de representar a utilização de recursos de cada departamento. Estas repartições permitem depois uma alocação correta dos custos minimizando o custo de estrutura, mas também permitem que a empresa comece a fazer uma análise mais detalhada dos custos. Assim, através da implementação desta melhoria pretende-se calcular os custos de transformação por secção uma vez que atualmente são calculados manualmente e o cálculo de uma margem de estrutura mais realista e justa para ambos os departamentos. 5.1 Trabalhos futuros Como trabalho futuro, a equipa MES continuará a sensibilizar os restantes departamentos sobre o novo sistema da empresa, reforçando que todas as tarefas têm de ser registadas em MES. Além disso, vai ser necessária a criação de uma ficha técnica modelo para todos os produtos standard e também definir os campos necessários para realizar a importação do OCRAMSelect para o Excel intermédio. Mas em primeiro lugar, é necessário definir o nível de complexidade/detalhe que se pretende colocar nas fichas técnicas. Após a integração do OCRAMSelect e EPLAN para o MES e posteriormente para o ERP já será possível o desenvolvimento da função de cálculo de necessidades, pois o cálculo de necessidade será baseado nos consumos das fichas técnicas que serão importadas. Depois, será possível realizar um planeamento de necessidades considerando as necessidades ao nível da matéria-prima, como também a ocupação dos centros de trabalho. Também será necessária a modificação de todos os artigos no Primavera para os seus novos códigos de artigo para facilitar a procura de artigos no sistema e padronizar o processo de atribuição de código de artigo e também é necessária a criação de bases de dados dos funcionários com todas as informações requeridas no módulo de Recursos Humanos no Primavera para depois permitir um débito automático à obra e podermos analisar de forma mais realista a forma como a empresa orçamenta e também se esse modelo se encontra de acordo com a realidade. 83 Referências bibliográficas [1] G. D’Antonio, J. S. Bedolla, and P. Chiabert, ‘A Novel Methodology to Integrate Manufacturing Execution Systems with the Lean Manufacturing Approach’, Procedia Manuf , vol. 11, pp. 2243–2251, Jan. 2017, doi: 10.1016/J.PROMFG.2017.07.372. [2] R. Beregi, G. Pedone, B. Háy, and J. 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