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na edição 10
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maio/junho de 2009
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a
: : Artigos
Desafios e tendências na aplicação de
sistemas APS no Brasil
Uma abordagem empresarial e prática para a implementação de
ferramentas avançadas de planejamento e programação da produção
com menores riscos e resultados mais expressivos.
Cristhiano Stefani Faé
([email protected]):
é graduado e mestre em Engenharia de Produção pela
UFRGS. Possui grande experiência em projetos APS e
como consultor e instrutor atua nas áreas de Gestão
de Estoques, Planejamento de Demanda e Gestão
Avançada da Produção. Atualmente, é diretor executivo
da ACCERA Supply Chain Solutions.
Alexandre Erhart
([email protected]):
é engenheiro de Produção pela UFRGS com MBA em
Logística Empresarial pela Fundação Getúlio Vargas –
FGV. Possui grande experiência de consultoria em gestão
avançada da produção e diversos casos de sucesso de
implantação de sistemas APS. É certificado PMP pelo
Project Management Institute. Atualmente, é diretor
de Projetos e responsável pela unidade de negócios de
Programação Fina da Produção na ACCERA Supply Chain
Solutions.
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A implantação de ferramentas APS (Advanced Planning and Scheduling) já
não é mais privilégio de algumas poucas grandes empresas. São cada vez
maiores os relatos de projetos em empresas dos mais variados portes e segmentos e também são cada vez mais frequentes os casos de sucesso nos
quais se obtém resultados expressivos com esta tecnologia. Porém, como
toda tecnologia que causa grandes mudanças, diversos obstáculos surgem
neste processo. Nessa linha, o presente artigo abordará alguns desafios encontrados e aspectos relevantes que devem ser considerados no momento
de implantação do APS. Além de fazer uma revisão conceitual do tema, o
texto tratará ainda de tendências futuras de aplicações da ferramenta.
Artigo • Desafios e tendências na aplicação de sistemas APS no Brasil
radicionalmente a informatização da gestão da
manufatura costuma ser
deixada em segundo plano em grande
parte das empresas. É quase uma regra
dos fornecedores de Sistemas Integrados de Gestão (ERP) e integradores de
sistemas iniciarem as implantações
dos pacotes de ERP pelas áreas financeiras, contábeis e administrativas. Somente na fase final, após longos meses
de projeto, são iniciadas as parametrizações dos módulos de manufatura,
tais como o Planejamento das Necessidades de Materiais (MRP), o Planejamento de Capacidade (CRP) e o Plano
Mestre de Produção (MPS).
Nesse momento, para aquelas empresas que obtêm sucesso e finalizam
de forma satisfatória a implantação
dos módulos industriais, começam a
surgir questionamentos sobre a real
aplicabilidade e a aderência destas
ferramentas em relação aos seus processos produtivos. Esta situação é
justificada pelo fato dos módulos de
manufatura existentes nos sistemas
de ERP não contemplarem uma série
de necessidades específicas das atividades de Planejamento, Programação
e Controle da Produção (PPCP).
Esta frustração é agravada ao passo que as atividades de PPCP exercem
elevados impactos na competitividade das empresas, tendo em vista que o
seu desempenho tem influência direta
nos níveis de estoques de produtos
acabados, no material em processo, na
confiabilidade, na performance de entrega, na flexibilidade, na capacidade
aparente de produção, dentre outros
fatores.
Dentre estas atividades, certamente as de programação da produção
(plano de curto prazo) são as mais carentes em nível de sistema. Tais tarefas,
a princípio, deveriam ser simples, pois
estariam sendo suportadas por um
plano de produção de longo prazo e
por um plano mestre de médio prazo, com as necessidades de capacidade de
produção analisadas e equacionadas em tempo hábil. Porém, dentro da dinâmica empresarial, instabilidades de curto prazo, como cancelamentos, adiantamentos ou acréscimos em pedidos dos clientes, alterações nas especificações
dos itens, ou ainda, deficiências na qualidade e nos ritmos de trabalho, fazem
com que a eficiência do sistema produtivo dependa fundamentalmente de um
processo dinâmico de sequenciamento e emissão do programa de produção
(TUBINO, 2007).
Conhecendo a importância estratégica que as atividades de PPCP exercem
em uma organização, as indústrias vêm preocupando-se cada vez mais com estes
temas. Segundo Zattar (2004), pesquisas na área começaram em meados do século XX. Na década de 1970 os computadores tornaram-se mais poderosos e baratos, viabilizando o surgimento dos softwares como os sistemas de MRP. Como
os MRPs eram limitados e não tratavam da capacidade dos recursos produtivos
da empresa em nenhum nível de sua solução, na década de 1980 foram lançados
os sistemas de Planejamento de Recursos de Manufatura (MRP II).
Assim como o MRP, que não considerava os recursos produtivos, o MRP II
também possuía uma deficiência: considerava como infinita a capacidade dos
recursos instalados e como constantes os lead times, de forma independente da
demanda. Esta falta de visibilidade dos recursos resultava em um plano de produção não confiável e somente referencial. Em paralelo aos sistemas MRP II, outra
solução começava a ser pesquisada, os Sistemas de Programação com Capacidade Finita (FCS – Finite Capacity Scheduling) e posteriormente os Sistemas de Planejamento e Programação Avançados (APS Advanced Planning and Scheduling)
(ZATTAR, 2004). A análise desta evolução de sistemas nas últimas décadas está
ilustrada na figura 1.
Surgimento
do MRP
Sistemas
manuais
1950
1960
1970
Início do uso de
computadores,
basicamente na
área financeira
Surgimento do ERP,
MES, FCS e APS
1980
Surgimento do
MRPII
1990
2000
Amadurecimento
do APS e difusão de
sistemas de SCM
Figura 1. Evolução dos sistemas nas últimas décadas.
Portanto, os sistemas APS foram desenvolvidos para suprir importantes lacunas do gerenciamento de produção das indústrias. Desde a sua criação, diversos
sistemas foram desenvolvidos no mundo todo e, atualmente, o mercado de softwares APS pode ser dividido em três principais grupos de fornecedores:
a) fornecedores de ERP que possuem um módulo de APS como parte integrante da sua plataforma;
b) fornecedores de uma plataforma completa de Supply Chain Management que possuem um módulo de APS como parte integrante do seu pacote de
soluções;
c) fornecedores independentes e especialistas em softwares APS.
Ao longo dos últimos anos, as ferramentas APS foram passando por um pro-
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Artigo • Desafios e tendências na aplicação de sistemas APS no Brasil
cesso de amadurecimento, no qual
tanto as indústrias quanto os fornecedores dos sistemas passaram a compreender, de forma mais abrangente,
as barreiras e desafios encontrados
nas implantações. Assim como toda
nova tecnologia, os softwares APS
causam impactos culturais e demandam mudanças comportamentais nas
empresas. Entretanto, as pesquisas
têm mostrado que os benefícios dos
APS são bastante expressivos e geralmente estão relacionados a: redução
dos estoques, melhor aproveitamento
dos recursos, redução dos atrasos nas
entregas e redução dos materiais em
processo.
Na estreita do amadurecimento do
conceito do APS, as empresas passaram a buscar novas ferramentas que
trouxessem uma maior aproximação
com os elos da sua cadeia. Como já estava consolidada uma sistematização
das áreas administrativas e de manufatura, a partir deste século as organizações passaram a enxergar a necessidade de atuar de forma colaborativa ao
longo da cadeia de suprimentos, buscando a satisfação dos clientes finais e
a eficiência de todos os elos da cadeia.
Foi nesse momento que se verificou o
lançamento de uma nova onda de implantação de pacotes de tecnologia da
informação: a dos sistemas de Supply
Chain Management. Estes sistemas
ofereciam módulos como Planejamento dos Transportes (TMS), Geren-
ciamento de Armazéns (WMS) e Planejamento de Demanda.
O artigo está focado em um estudo sobre as ferramentas APS baseando-se
em materiais de pesquisa, em bibliografias acadêmicas e na experiência profissional dos autores. Inicialmente será feita uma breve revisão teórica para contextualizar o assunto. Em seguida, serão discutidos os principais desafios e aspectos
relevantes que devem ser considerados para a condução de uma implantação de
APS. Por fim, o artigo propõe uma análise sobre tendências futuras de aplicações
da ferramenta.
Sistemas APS
Os softwares APS são ferramentas especialistas em planejamento e programação avançada de operações. Estes sistemas utilizam o conceito de programação com capacidade finita e são capazes de considerar diversas variáveis de um
sistema produtivo necessárias para gerar um plano de produção viável e factível.
Na tabela 1, são destacadas as principais características dos sistemas APS:
Capacidade finita:
A capacidade efetivamente disponível dos recursos
produtivos e demais restrições do processo (ferramentas e
operadores, por exemplo) são consideradas analisando a
disponibilidade momento a momento, conforme gráfico de
Gantt.
Relacionamento entre ordens:
As ordens de produção dos diferentes itens que compõem uma estrutura de montagem, estejam elas sumarizadas
ou não, podem ser vinculadas com relações de precedência.
Desta forma, o atraso na produção de um subcomponente
pode ser refletido na programação das operações de um
produto acabado, tornando as programações realistas e dinâmicas.
Reprogramação:
Os imprevistos e as alterações no andamento da produção durante a execução das ordens são considerados para
que seja feita a atualização dinâmica e a reprogramação das
operações.
Simulação de cenários:
Diferentes cenários de programação podem ser gerados
a partir de modificações de critérios de programação, parâmetros de restrição ou alterações manuais. Os resultados previstos dos diferentes cenários podem ser comparados a partir
de diversos objetivos de desempenho para estabelecer a melhor condição de produção antes de liberar a programação.
Promessa de entrega:
Prazos de entrega para o atendimento do pedido do
cliente podem ser simulados avaliando a disponibilidade de
capacidade (Available to Promise – ATP) e disponibilidade
dos estoques (Capable To Promise – CTP).
Regras de sequenciamento:
Heurísticas e algoritmos de otimização que consideram
diversas restrições e diferentes critérios de programação.
Tabela 1. Principais características de um sistema APS.
Os sistemas APS não foram desenvolvidos com o intuito de substituir nem de
excluir os sistemas MRP e MRPII, mas sim de suprir as suas carências e de complementá-los. Ou seja, apesar de estarem aptos a trabalhar de forma isolada (stand
alone), os sistemas APS surgiram com o propósito de funcionar integrados com
outros softwares, como forma de evitar a duplicidade de dados cadastrais e a
sobreposição conflitante com os demais sistemas de gestão (FAÉ; ERHART, 2005;
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ERHART et al, 2007). De acordo com a abordagem de Ritzman & Krajewski (2004),
o MRP transfere ao APS a informação detalhada da demanda que deve ser programada e esse devolve ao MRP as datas realistas de início e fim de produção das
operações, para fins de reprogramação das necessidades de materiais. Segundo
Corrêa et al, (2001), este modelo de aplicação é classificado como um sistema
híbrido, tendendo a ser bastante utilizado, pois atua de forma complementar e
preenche as carências tradicionais de um sistema de PPCP. Este modelo pode ainda ser descrito em três níveis hierárquicos da manufatura: longo (por exemplo,
MPS), médio (por exemplo, MRP) e curto prazo (por exemplo, APS) (VOLMANN
et al, 1997).
Um exemplo hipotético de um sistema híbrido MRP/APS/MES de planejamento, programação e controle da produção pode ser observado na figura 2. Neste
modelo, o MRP gera as ordens de produção e o APS realiza a programação fina
da produção, disponibilizando as informações de execução para a fábrica em formato eletrônico através de um sistema MES (Manufacturing Execution System).
A seguir, as datas realistas de início e fim das ordens são retornadas para o ERP
para que sejam revisadas as datas de planejamento de aquisição de materiais. À
medida que a programação é realizada na fábrica, os apontamentos de paradas
de máquina e andamento das operações são coletados através do sistema MES
e enviados para o APS, para que a programação possa ser corrigida e atualizada
novamente.
• o tamanho dos lotes e o sequenciamento das ordens de produção
interferem nas perdas por setup e
influência na produtividade;
• a demanda não é conhecida e varia significativamente ao longo do
tempo;
• a variação do mix da demanda altera dinamicamente os gargalos
da produção;
• o lead time é muito variável em
função da carga da fábrica;
• os fluxos de produção são complexos e difíceis de serem tratados
através de gestão visual.
Dentre os principais resultados verificados nas implantações, destacamse:
• melhoria no nível de serviço;
• redução do material em processo;
• aumento de capacidade aparente;
• redução de custos de estoques;
• redução de custos de mão-de-obra
e terceirização.
Principais desafios e
aspectos relevantes para
implantação
Figura 2. Modelo hipotético de um sistema de PPCP com integração entre MRP, APS e MES.
Devido ao nível de detalhe que pode ser absorvido na modelagem do sistema produtivo, os softwares APS são bastante adequados para empresas que
atuam em ambientes complexos e dinâmicos, pois conseguem absorver e refletir
a maioria das variáveis envolvidas nas decisões sobre a programação. Os sistemas
APS podem ser empregados em praticamente todos os tipos de sistemas produtivos, mas seus benefícios são sensivelmente maiores nos ambientes que contêm
os seguintes elementos (CARVALHO, 2009):
• a programação de produção é preponderantemente limitada pela capacidade e não pela disponibilidade dos materiais;
• a estrutura de produtos contempla montagens e as operações possuem características que necessitam de sincronismo;
Apesar de ser uma das ferramentas mais solicitadas pelas gerencias
industriais da maioria das empresas,
é preciso reconhecer que um projeto
de implantação de ferramenta APS envolve uma série de desafios para que
possa tornar efetivo todo o seu potencial de geração de resultado. A seguir,
são destacados os principais desafios
e aspectos relevantes que as empresas
precisam considerar para obter sucesso na seleção e implantação de um sistema APS.
Identificar os requisitos-chave
Antes de selecionar uma solução
APS, é fundamental identificar com
todas as áreas envolvidas quais são os
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principais objetivos que devem ser traçados e, a seguir, quais os requisitos-chave
que devem ser considerados. Ao longo do processo de seleção, funcionalidades
adicionais e objetivos secundários podem desviar o foco de atenção. Os esforços
devem estar concentrados na obtenção de um rápido retorno sobre o investimento realizado, através de uma solução simples de ser implantada e ao mesmo
tempo focada nos principais objetivos.
Neste sentido, é importante verificar que a incorporação de funcionalidades
sofisticadas e que não são fundamentais para o bom desempenho da solução
podem ser agregadas em etapas posteriores ao início da utilização do sistema. A
definição clara e homogênea das expectativas de todas as áreas e a relação dos
requisitos necessários são os principais fatores que devem ser considerados para
minimizar o risco de frustração entre as partes interessadas.
Selecionar software e fornecedor qualificado
A escolha do fornecedor de software APS mais adequado passa necessariamente por um processo de seleção em que diversos critérios devem ser considerados. Para cada empresa, estes critérios poderão ter pesos diferentes e ter mais
ou menos importância durante o processo. Dado o sensível crescimento no volume de implantações, autores como Pacheco e Cândido (2002) vêm desenvolvendo estudos para determinar uma metodologia para seleção de soluções APS.
Este artigo não pretende explorar detalhadamente tais metodologias nem
tampouco propor uma nova sistemática de seleção. Entretanto, algumas diretrizes importantes devem ser consideradas no momento da definição dos softwares que farão parte do processo de seleção, da definição dos fornecedores de
serviços de implantação destas soluções e no momento da análise de aderência
das opções aos processos da empresa. Estas premissas podem ter impacto direto
no sucesso do projeto e são assim descritas:
• Escolha dos softwares: os softwares que serão avaliados no processo de seleção deverão, sobretudo, dispor das funcionalidades demandadas pela empresa. É importante também que esses sistemas disponham de um suporte local
qualificado para prestar um rápido apoio técnico quando necessário. A abrangência da base instalada também é importante para dar maior segurança em
relação à aplicabilidade e à incidência de problemas. Pelo caráter analítico
que um APS possui, a usabilidade e boa interface são itens que podem contribuir para a sua utilização. Por fim, neste ponto também é fundamental levar
em conta a relação custo–benefício do sistema. Os valores entre uma opção e
outra podem variar bastante, sobretudo em função de que estas ferramentas
possuem características e abordagens distintas para a programação com capacidade finita e, na maioria das vezes, são de propriedade de fornecedores
sediados em outros países.
• Qualificação dos fornecedores: a escolha do fornecedor adequado para conduzir o projeto de implantação deve levar em conta a existência de uma: (i)
equipe qualificada e que tenha amplos conhecimentos em PPCP e engenharia de produção; (ii) metodologia de implantação consolidada; (iii) suporte
pós-implantação; e (iv) cases de sucesso e clientes de referência. Uma boa
estratégia neste item é realizar visitas técnicas em clientes do fornecedor.
• Análise de modelagens e protótipos: o desenvolvimento de protótipos com
os produtos e processos da empresa é, sem dúvida, a melhor maneira de avaliar a aderência da ferramenta, a flexibilidade e a qualidade na resposta do
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fornecedor do APS. As empresas
devem modelar um problema de
sequenciamento com dados que
representem de forma sucinta a
sua realidade e enviar estes dados
para que os fornecedores elaborem os seus protótipos e façam
demonstrações dirigidas para posterior avaliação.
Definir escopo correto e aderente
ao negócio da empresa
A implantação de um software APS
não segue apenas um modelo convencional de aplicação e integração.
Dependendo do tipo de orientação
do sistema produtivo (voltado contra
pedido ou contra estoque), das características do processo produtivo, dos
demais sistemas envolvidos no planejamento e dos objetivos principais que
se deseja atingir, o formato da solução
pode ser definido de uma forma bastante diferente. É comum observarmos
casos de empresas muito semelhantes
sob o ponto de vista do negócio e do
sistema produtivo, mas com soluções
APS bastante distantes, sendo que ambas obtêm resultados expressivos utilizando a sua ferramenta. Isto se deve
pela facilidade de adaptação de uma
ferramenta APS para necessidades distintas, permitindo focar a modelagem
do sistema de acordo com as características do ambiente e aos objetivos
específicos que a solução se propõe a
atender.
Desta forma, destaca-se a importância de identificar um formato de
utilização e integração que esteja
alinhado às estratégias da empresa.
Neste sentido, muitas vezes sugere-se
iniciar o processo com um diagnóstico
de prontidão e especificação ou com
um projeto piloto limitado a uma área
específica da empresa.
Artigo • Desafios e tendências na aplicação de sistemas APS no Brasil
Aproveitar os sistemas existentes
Uma importante premissa para um projeto de implantação de um software APS é o aproveitamento máximo dos recursos técnicos já disponíveis na empresa, incluindo sistemas de informação, tecnologia de hardware e interfaces de
comunicação. Desta forma, é possível reduzir de forma significativa as despesas,
esforços e tempo de implantação.
Um exemplo desta situação é verificado nos casos em que a empresa já possui um sistema MRP, mesmo que não esteja atendendo às necessidades de forma
plenamente satisfatória, e decide abandoná-lo para realizar a explosão das necessidades e geração de ordens pelo APS. Na prática, o que se verifica nestes casos
é que as mesmas dificuldades que limitaram o uso do MRP no passado são agora
transferidas para o APS ou poderiam ser solucionadas de forma razoavelmente
simples. Conforme vimos anteriormente, o APS potencializa e, muitas vezes, torna o MRP viável através da atualização das ordens com datas realistas respeitando a capacidade de produção, mas isto pode ser obtido através de uma simples
interface de atualização de dados entre os dois sistemas. Além das desvantagens
de desviar o foco do projeto, ampliar as despesas de licenciamento e implantação e realizar uma nova implantação de um módulo existente, é preciso ainda
ter cuidado para garantir que não haverá perda ou duplicidade de informações
importantes para outros processos no ERP (custos gerenciais, por exemplo).
Portanto, é fundamental identificar na fase de elaboração do escopo do projeto quais os sistemas deverão estar integrados para aproveitar, na medida do
possível, os investimentos já realizados. Ao atender esta premissa, fica definida
de forma clara e objetiva a participação de cada sistema no ciclo de PPCP, explorando as potencialidades e preenchendo as lacunas adequadamente.
Organizar a estrutura de dados
Toda implantação de um sistema demanda uma correta base dados para
que o seu funcionamento não seja prejudicado. No caso de um sistema APS,
as principais informações necessárias para o desenvolvimento de uma modelagem são: cadastro de produtos, roteiros de produção, tempos de preparação e de operação, estoques, turnos de trabalho e cadastro de máquinas.
Geralmente estes dados que estão cadastrados no ERP precisam passar
por uma revisão no momento da implantação. Além disso, é muito importante que seja determinada uma sistemática para garantir a manutenção destas
informações, uma vez que novos produtos são desenvolvidos, melhorias nos
processos produtivos são realizadas e os tempos de processamento passam
por modificações.
Designar equipe qualificada
Para a obtenção de resultados expressivos é preciso contar com uma equipe qualificada e devidamente comprometida e dedicada com o projeto de implantação. As
características de um projeto de sistema APS pressupõem a alocação de uma equipe
de alta capacitação técnica e multidisciplinar. Assegurando a devida transferência e
absorção dos conhecimentos necessários, pode ser garantida uma maior aderência
da solução e segurança durante e após o início da utilização do software.
Neste sentido, é fundamental a alocação de um gerente de projeto com
disponibilidade, dedicação, poder de
decisão e capacidade de exercer efetiva
liderança sobre o grupo. A definição de
alocação dos envolvidos da área de TI
deve garantir que os esforços necessários da área de tecnologia sejam cumpridos de forma efetiva e dinâmica. Da
mesma forma, os envolvidos das áreas
de suprimentos, vendas e engenharia
devem estar devidamente comprometidos e alinhados com os objetivos gerais
do projeto para garantir a efetividade
das ações necessárias.
Por fim, destaca-se com prioritária
relevância, a definição de usuários-chave (key user) com alta capacidade analítica, destreza computacional, facilidade
de aprendizado, disponibilidade de dedicação, visão crítica e prospectiva e que
tenha conhecimentos do negócio da
empresa e de conceitos de engenharia
de produção. Este fator é fundamentalmente relevante devido à característica
analítica das ferramentas APS, que dependem da capacidade intelectual e
técnica do usuário para interagir, avaliar
o impacto das decisões e com isto atingir
todo o potencial de desempenho que a
solução pode proporcionar.
Estabelecer e cumprir a metodologia de implantação
De acordo com o Estudo de Benchmarking em Gerenciamento de Projeto
realizado pelo PMI-BR em 2007, apenas
41% dos projetos da área de TI realizados
no Brasil conseguem atender plenamente às expectativas dos clientes. Considerando que a implantação de um sistema
APS possui o agravante de interferir na
cultura da empresa e na relação de poder
entre os envolvidos e requer o envolvimento de diversas áreas da empresa de
forma sinérgica, podemos constatar que
a gestão de projetos é um fator essencial
para minimizar os riscos de insucesso.
Ano II • edição 9
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Artigo • Desafios e tendências na aplicação de sistemas APS no Brasil
Portanto, deve-se adotar uma metodologia de implantação formal e consolidada
que conte com o apoio de ferramentas colaborativas para estreitar a comunicação entre todos os envolvidos e que contribua para a obtenção dos prazos e metas estipulados. Por fim, deve ser considerado que o impacto da mudança cultural precisa ser
absorvido através de uma implementação gradual e que as tarefas e responsabilidades
de cada um dos envolvidos devem estar claras e bem definidas.
Uma estratégia que busca a excelência na gestão da produção como forma
de diferenciação não pode estar apoiada em modelos convencionais e sistemas ultrapassados. A decisão estratégica que envolve superação de desafios
acelera a maturidade e ajuda a resolver problemas antigos, fazendo a empresa
alcançar níveis superiores de competitividade. Atualmente, as empresas de
classe mundial estão adotando ferramentas de programação com capacidade
finita, superando dificuldades conhecidas e dando um importante passo para
alcançar uma vantagem competitiva em relação aos concorrentes.
Principais tendências no Brasil
Este capítulo tem o objetivo de apresentar algumas tendências de aplicações
do APS no Brasil. De forma geral, as análises apresentadas dizem respeito a experiências dos autores através de constatações colhidas no meio acadêmico e empresarial. Estas discussões vêm sendo tratadas em cursos de extensão, eventos de
Supply Chain, dissertações de mestrado, aulas de Engenharia de Produção, bem
como em projetos de APS vivenciados pelos autores.
Regras personalizadas de otimização
Considerando a sua aptidão para tratar modelagens complexas com múltiplas restrições e a sua flexibilidade para personalizar regras especiais, os softwares APS têm se destacado em aplicações com regras personalizadas para negócios específicos. Uma aplicação típica deste tipo de regra consiste na resolução
de problemas complexos de otimização de recursos com características especiais
de ocupação de capacidade. Estas soluções geralmente são focadas em minimização do tempo total de setup, maximização da performance de entrega dos pedidos e minimização do estoque em processo. Indústrias de processo contínuo
(por exemplo, tanques de preparação e linhas de envase) e sistemas produtivos
que possuem recursos que processam múltiplos produtos simultaneamente baseado em suas características (por exemplo, tratamento térmico, rotomoldagem
e injetoras rotativas) são os casos mais comuns encontrados nas empresas que
utilizam este tipo de tecnologia no Brasil.
Apesar da complexidade envolvida nestes modelos, os cenários destas aplicações envolvem carências importantes para as empresas. Considerando que as
soluções utilizadas na prática pela maioria das empresas geralmente não utilizam
a tecnologia apropriada (o mais comum são planilhas eletrônicas) e se baseiam
na simplificação do problema para gerar um resultado viável, torna-se evidente
que os ganhos oriundos de uma implantação de sistema APS com regra personalizada de otimização tendem a ser ainda mais expressivos do que os ganhos obtidos em aplicações convencionais. Considerando ainda que o aumento crescente dos casos de sucesso de implantação deste tipo de solução incentiva outras
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empresas e aumenta a experiência dos
fornecedores, devemos considerar a
utilização de regras personalizadas de
otimização como uma forte tendência
nas aplicações das soluções APS no
Brasil.
Soluções de planejamento com
capacidade finita
Considerando a crescente necessidade das empresas em personalizar
os seus produtos com base nos requisitos dos clientes visando garantir
a competitividade no mercado, cada
vez torna-se mais necessária a adoção
de políticas de atendimento contra
pedido (make-to-order), como forma
de reduzir os estoques e viabilizar o
aumento da variedade de produtos.
Desta forma, a produção baseada em
previsão (make-to-stock) tende a ser
utilizada principalmente para complementar a ocupação da capacidade
produtiva quando a carteira de pedidos não é suficiente para garantir uma
boa ocupação dos recursos.
Com base neste cenário, uma condição muito importante para o negócio é o estabelecimento de um plano
mestre de produção com um volume
e mix que esteja coerente com a real
capacidade dos recursos. Caso contrário, a utilização dos recursos produtivos poderá ficar comprometida com
a produção direcionada para previsão enquanto pedidos são atrasados
(capacidade superestimada) ou ficar
ociosa reduzindo os índices de eficiência e produtividade (capacidade subestimada).
Conforme apresentado nos capítulos anteriores, o plano mestre gerado
pelo MRP ou pelo MRPII está baseado
no conceito de capacidade infinita
não possuindo todos os recursos tecnológicos que estão disponíveis nos
sistemas APS para tratar as restrições
dos processos produtivos. Com isso, a
Artigo • Desafios e tendências na aplicação de sistemas APS no Brasil
utilização das soluções de planejamento com capacidade finita tende a ser ainda
mais ampliada e explorada para a determinação de um plano de produção viável
e otimizado. Nas soluções de planejamento com os sistemas APS, o objetivo é realizar a programação e simular alterações com base na demanda firme e prevista
no intuito de adequar as datas e quantidades do plano mestre de produção antes
de efetivá-lo.
Integração entre soluções APS e S&OP
Assim como o APS, as implantações de soluções de S&OP (Sales and Operations Plannig ou Planejamento de Vendas e Operações) têm demonstrado um
crescimento significativo de aplicações nas indústrias do Brasil. De maneira geral,
o S&OP busca o balanceamento entre capacidade e demanda, alinhando assim
os planos estratégicos aos operacionais. Em uma análise de tendências para o
mercado de S&OP, Wallace (2004) afirmou que as ferramentas APS podem ser extremamente benéficas para a análise de capacidade e restrições frente aos planos
de vendas desenvolvidos no processo de Planejamento de Demanda.
Esta visão do autor está bastante alinhada ao que foi apresentado neste artigo. Conforme foi visto, os sistemas APS trabalham com uma visão de capacidade
finita, avaliando restrições de máquinas, pessoas, ferramentas e demais recursos
que limitam a disponibilidade da fábrica. Portanto, entende-se que uma resposta confiável para a viabilidade ou não dos planos de vendas gerados pelo S&OP
pode ser melhor alcançada com o uso de um software APS.
Aproximação com Lean Manufacturing
Os princípios da produção enxuta (Lean Manufacturing) propõem o ataque
às perdas produtivas como forma de tornar a empresa mais competitiva. De acordo com esta teoria, os principais fatores de desperdício são: (i) produção em excesso, (ii) estoques em excesso, (iii) movimentação desnecessária de pessoas e
materiais, (iv) tempo de espera acima do necessário e (v) redução de sucata.
Nos últimos anos, uma série de iniciativas têm sido implementadas nas empresas para adotar esta filosofia, sempre com o objetivo comum de entregar os
pedidos na data combinada, com mínimo de estoque, menores lead times possíveis e máxima utilização dos recursos. Entretanto, a utilização de ferramentas
tecnológicas nos projetos de Lean Manufacturing ainda está em fase inicial de
maturidade no Brasil, de forma que as soluções baseadas em um sistema avançado de planejamento geralmente são preteridas por modelos de gestão visual ou
programação puxada através de kanban.
Apesar da origem dos sistemas APS estar no passado bastante associada a
uma referência que sempre esteve alinhada aos conceitos da produção enxuta, a
Teoria das Restrições (TOC), os sistemas APS evoluíram com regras mais flexíveis
do que simplesmente subordinar a programação ao gargalo, possibilitando uma
maior flexibilidade e facilidade de adaptação a diferentes ambientes.
Recentemente, a aproximação entre as empresas Toyota, principal promotor
e referência de produção enxuta no mundo, e a Preactor International, empresa
que atua na categoria de soluções APS, tem gerado uma série de novas iniciativas
para aproximar as técnicas do Lean Manufacturing das soluções de programação
com capacidade finita. Além das aplicações convencionais para sincronização,
otimização de setup e maximização da performance de entrega, algumas solu-
ções exclusivas para alinhamento com
a filosofia Lean estão sendo desenvolvidas, com destaque para a aplicação
de cálculo de nivelamento de produção Heijunka de forma automática,
otimizada e dinâmica de acordo com a
variação no mix da demanda.
Estas soluções específicas, associadas aos diversos casos de sucesso de
empresas que procuraram se tornar
mais enxutas através do uso de uma
programação fina eficiente e da tomada de decisões baseada em simulações detalhadas de produção, têm
despertado um novo modelo de alinhamento entre os projetos de APS e
Lean Manufacturing.
Tecnologia no chão de fábrica
Ao realizar a implantação de um sistema APS, o setor de PCP das empresas tende a absorver maior domínio sobre a produção, gerando planos mais otimizados,
abrangentes e detalhados. É comum que
cada um dos recursos produtivos receba
uma programação detalhada das tarefas
a serem realizadas, sendo este plano atualizado sempre que houver alguma mudança significativa na programação.
Neste sentido, torna-se ainda mais
importante que a distribuição das informações do PCP para o chão de fábrica
seja feita de forma bastante eficaz, como
forma de garantir que as modificações
necessárias na programação sejam devidamente informadas na produção. Além
disso, o planejamento fino aumenta significativamente a necessidade de obter
feedback sobre aquilo que está sendo
produzido e de receber informações dos
imprevistos ocorridos, para que as novas
condições sejam consideradas no momento de refazer e atualizar a programação para a fábrica novamente.
Para aumentar esta interatividade
entre o PCP e a fábrica, cada vez mais
soluções tecnológicas para o controle da
produção tem sido utilizadas. As listas de
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Artigo • Desafios e tendências na aplicação de sistemas APS no Brasil
tarefas das ordens de produção que devem ser realizadas são transmitidas através de
monitores LCD, enquanto quadros Andon divulgam importantes feedbacks sobre o
desempenho realizado. A coleta de dados automática, através de terminais ou de sistemas supervisórios, aumenta significativamente a qualidade dos apontamentos, sendo
esta mais uma tendência nas empresas que buscam soluções APS.
Utilização em cursos de Engenharia de Produção
Cursos de graduação ou de pós-graduação em engenharia de produção e áreas afins dificilmente possuem um laboratório tradicional para atividades práticas.
Na maioria das vezes, o que se verifica nas instituições de ensino é a existência
de um laboratório informatizado, sendo este um ambiente ideal para estimular o
ensino através de atividades práticas com o uso de softwares.
Assim sendo, a apresentação de workshops práticos com auxilio de recurso
computacional para modelar um sistema produtivo em um software APS e a aplicação de exercícios de simulação de cenários demonstram-se como fatores diferenciais para consolidar os conhecimentos teóricos e aproximar os ensinamentos
acadêmicos às reais necessidades das empresas.
Aplicações em serviços
Os sistemas baseados nos conceitos de gerenciamento de projetos, que algumas vezes são considerados como principal alternativa para a programação de
operações no setor de serviços, devem ser encarados como aplicações baseados
em atividades e não em recursos. Por este motivo, geralmente não são indicados
para programação quando existem recursos compartilhados por diversas demandas e o foco de otimização está em melhor utilizá-los.
Os sistemas APS, por sua vez, utilizam o conceito de programação com capacidade finita, sendo recomendado para o planejamento das operações do setor
de serviços quando existe a preocupação de gerenciar, alocar e controlar a demanda considerando que os recursos são compartilhados por múltiplas tarefas e
a capacidade de atendimento é limitada.
Neste sentido, a adoção de modelos de programação com softwares APS baseado em atividades alocadas em recursos humanos mostra-se como uma tendência para as empresas do setor de serviços que buscam racionalizar a sua mãode-obra, simular cenários para tomada de decisões, sincronizar os processos e
obter um melhor controle sobre as suas atividades.
Considerações finais
Notadamente, a gestão da manufatura é a área que mais carece de sistemas
de gestão que realmente atendam às necessidades essenciais do negócio. Mesmo com o amadurecimento e melhor aproveitamento dos sistemas ERP, é muito comum em empresas de todos os portes a utilização de planilhas eletrônicas
para suportar a realidade da programação da produção, como forma de realizar
de forma manual aquilo que o sistema corporativo não atende. Entretanto, o advento dos softwares APS trouxe a possibilidade de preencher esta importante
lacuna, aplicando conceitos de programação da produção com capacidade finita
e utilizando alta tecnologia computacional para modelar os sistemas produtivos
e gerar planos de produção de forma realista e otimizada.
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Este artigo mostrou quais são os
principais desafios que devem ser
considerados pelas empresas que
procuram este tipo de ferramenta e
conhecê-los antecipadamente é um
fator fundamental para planejar adequadamente ações necessárias para
aumentar as chances de sucesso. Além
disso, foram destacadas as principais
tendências de aplicação destes sistemas no Brasil, ajudando a compreender não apenas como funciona esta
tecnologia, mas também de que forma
ela vem evoluindo.
Espera-se que esta leitura contribua
para as empresas estarem alinhadas às
melhores práticas adotadas no mercado no que se refere a implantações
de ferramentas de programação com
capacidade finita, auxiliando-as assim
para a melhor condução de projetos
APS. O artigo não teve a pretensão de
esgotar aqui os assuntos levantados.
Espera-se que novos estudos sejam
realizados e que contribuam para a
evolução deste tema.
: : Referências
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sua empresa mais competitiva. Tecmaran Consultoria.
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• ZATTAR, I.C. (2004) – Análise da aplicação dos
Sistemas Baseados no Conceito de Capacidade
Finita nos diversos níveis da administração da
manufatura através de estudos de caso. Tese de
Mestrado. UFSC.