XXXI ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO
Inovação Tecnológica e Propriedade Intelectual: Desafios da Engenharia de Produção na Consolidação do Brasil no
Cenário Econômico Mundial
Belo Horizonte, MG, Brasil, 04 a 07 de outubro de 2011.
KANBAN X CONWIP - UMA
COMPARAÇÃO ENTRE
METODOLOGIAS PARA O
GERENCIAMENTO E CONTROLE DA
PRODUÇÃO EM SISTEMAS PUXADOS
Jose Reinaldo de Queiros (UFPB)
[email protected]
Ricardo Moreira da Silva (UFPB)
[email protected]
Daise Lopes Porto (UFPB)
[email protected]
Os sistemas puxados surgiram a partir da necessidade de garantir
maior agilidade e flexibilidade nos sistemas de produção, assim como
reduzir custos mediante o gerenciamento e controle de estoques, além
de auxiliar no controle da qualidade do produto, fator imprescindível
em virtude do aumento no nível de competitividade provocado pela
globalização. Existem diferentes meios de se controlar esses tipos de
sistemas, mas a escolha do método adequado depende principalmente
das características específicas de cada processo produtivo. Nesse
contexto, o presente artigo apresenta uma análise comparativa entre
dois destes métodos, Kanban e CONWIP, evidenciando as suas
respectivas formas de execução e controle. Para tanto, realizou-se uma
revisão bibliográfica, a partir da qual verifica-se que o sistema
Conwip tem mais vantagens por ser mais simples, mais flexível na
substituição da produção e se adequar melhor às empresas que
possuem um volume de produção relativamente estável. No entanto fazse necessária uma avaliação específica em cada empresa para concluir
qual dos métodos se apropria à sua realidade.
Palavras-chaves: Kanban, CONWIP, produção enxuta
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1. INTRODUÇÃO
As empresas estão vivendo um período de profundas transformações em seus ambientes
econômicos e tecnológicos.
Em termos econômicos, estão inseridas em um processo de globalização e unificação de
mercados, no qual prevalece um contexto de concorrência acirrada e batalha por preços
competitivos, associados à demanda por produtos e serviços com cada vez maior valor
percebido pelos clientes, tanto quanto ao atendimento de suas necessidades como em termos
de qualidade total assegurada. Todos esses fatores levaram as empresas a um ambiente onde a
mudança é permanente, exigindo flexibilidade e adaptação às exigências de mercado.
Em termos tecnológicos, as empresas percebem a necessidade de investir frequentemente em
novas máquinas, equipamentos e softwares, para apoiar na inovação do processo e do
produto, e assim fabricar com custo menor e de modo a atingir uma nova fatia do mercado. A
transformação tecnológica é um dos principais impulsionadores da competitividade,
desempenhando um papel importante na mudança estrutural da empresa, bem como na
criação de novas. De todas as coisas que podem modificar as regras da concorrência, a
transformação tecnológica figura entre as mais proeminentes (PORTER,1986).
Para se adaptarem a esse ambiente competitivo, as empresas de manufatura, seguindo os
passos da indústria automobilística, estão cada vez mais utilizando os conceitos e técnicas da
Produção Enxuta, ou seja, produzindo em resposta a demandas específicas, somente quando
necessário, controlando a qualidade do produto e o prazo de entrega, e ao mínimo custo. O
termo Produção Enxuta foi criado no início da década de 90 para nomear o conjunto de
métodos que descrevem o sistema de produção da Toyota Motor Company.
O Sistema Toyota foi criado por um processo de tentativa/erro num ambiente onde a
comunicação não podia ser estabelecida por um sistema de informação manual, capaz de
controlar um sistema de manufatura grande e complexo. Então a Toyota desenvolveu um
sistema de manufatura que foi simples de operar e controlar com um sistema muito simples de
informação, posteriormente conhecido como Kanban.
Em anos anteriores, por falta de uma adequada divulgação dos princípios e técnicas japonesas,
muitos autores chamaram o "Sistema de Produção Toyota" como Sistema Kanban. O Sistema
de Produção da Toyota é um meio para fazer produtos, enquanto que o Kanban é um sistema
de informações para administrar a nova filosofia de produção just-in-time (JIT).
O JIT é um instrumento (considerado por muitos como uma filosofia) por meio do qual a
produção é puxada a partir da demanda, produzindo em cada estágio somente os itens que
sejam realmente necessários, nas quantidades e momentos corretos (CORRÊA & GIANESI,
1996).
Atualmente já existem muitos outros sistemas de controle da produção, como Conwip, Base
Stock, dentre outros, criados com a finalidade de proporcionar mais flexibilidade, melhor
controle dos estoques e uma taxa de produção maior.
2. KANBAN
O Sistema Kanban foi desenvolvido há vinte anos, por Taichi Ohno, vice-presidente da
Toyota, para atingir objetivos que incluíam:
 Reduzir custos ao eliminar desperdícios;
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 Tentar criar locais de trabalho que pudessem responder rapidamente às mudanças;
 Facilitar métodos para atingir e assegurar o controle da qualidade;
 Projetar locais de trabalho de acordo com a dignidade humana, confiança e apoio mútuo
e permitindo aos trabalhadores alcançarem seu potencial.
Kanban é um sistema que funciona baseado no uso de sinalizações para ativar a produção, a
compra ou a movimentação dos itens pela fábrica. Estas sinalizações podem ser: cartões
Kanban e os quadros porta-Kanban, contendor vazio ou carrinho Kanban, quadrado Kanban e
painel eletrônico (TUBINO, 2007)
No caso do cartão Kanban, ele irá conter em cada estágio da produção, toda a informação
necessária para se fazer um produto, desde o seu início até a conclusão e que peças serão
necessárias em processos subsequentes. Esses cartões são usados para controlar o estoque em
processo (work in process – WIP), produção e fluxo de produto acabado.
Há dois procedimentos que podem governar o uso dos Kanbans. Eles são conhecidos como
sistema de cartão único e sistema de dois cartões. O sistema de cartão único é o mais
utilizado, por que é de longe o mais simples de operar. Ele utiliza somente Kanbans de
movimento (ou Kanbans de fornecedor quando a fonte de materiais é uma fonte externa). O
sistema de dois cartões utiliza tanto o Kanban de transporte como o de produção (SLACK ET
AL., 2002).
Conforme a figura 1, através do sistema Kanban, o processo subsequente (cliente) vai até o
supermercado (estoque) do processo anterior (fornecedor) de posse do Kanban de transporte
que lhe permite retirar deste estoque exatamente a quantidade do produto necessária para
satisfazer suas necessidades. O Kanban de transporte então retorna ao processo subsequente
acompanhando o lote de material retirado. No momento da retirada do material pelo processo
subsequente, o processo anterior recebe o sinal para iniciar a produção deste item através do
Kanban de produção, que estava anexado ao lote retirado.
Kanban
de
Retirada
A
Kanban
de
Produção
A
Processo
Anterior
B
C
D
A
B
C
D
A
Kanban
de
Retirada
A
Processo
Subseqüente
Fig. 1 – Sistema Kanban de dois cartões: Produção Puxada
Fonte: Adaptado de Ghinato (2000)
2.1 Tipos
Segundo Slack (2002) existem três tipos de Kanban: Kanban de movimentação ou transporte,
de produção e do fornecedor.
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- O Kanban de transporte é usado para avisar ao estágio anterior que o material pode ser
retirado do estoque e transferido para uma destinação específica. Esse tipo de Kanban
normalmente terá detalhes como: número e descrição do componente específico, o lugar de
onde ele deve ser retirado e a destinação para qual ele deve ser enviado.
- O Kanban de produção é um sinal para um processo produtivo de que pode começar a
produzir um item que será colocado em estoque. A informação contida neste tipo de Kanban
normalmente inclui número e descrição do próprio processo, materiais necessários para a
produção do componente, além da destinação para a qual o componente deve ser enviado
depois de produzido.
- O Kanban de fornecedor é usado para avisar ao fornecedor que é necessário enviar material
ou componentes para um estágio da produção. Nesse sentido ele é similar ao Kanban de
movimento, porém é normalmente utilizado com fornecedores externos.
2.2 Regras
Ohno (1997) e Monden (1997) apud Favaro (2003) sugerem que a manutenção da integridade
do funcionamento do sistema Kanban deve ser assegurada através de algumas regras. As
regras de ambos os autores são complementares e listadas a seguir:
 O processo cliente somente pode retirar do supermercado do processo fornecedor o item
necessário, na quantidade necessária, no momento em que existir real consumo (Ohno,
1997; Monden, 1997);
 O processo fornecedor deverá produzir de acordo com as retiradas realizadas pelo
processo cliente, obedecendo à quantidade e sequência das retiradas (Ohno, 1997;
Monden, 1997);
 Nenhum item pode ser produzido ou transportado sem que haja um Kanban anexado a
ele (Ohno, 1997);
 Sempre deve se colocar um cartão Kanban nos produtos (Ohno, 1997);
 Produtos defeituosos não podem ser colocados no supermercado (Ohno, 1997; Monden,
1997);
 O número de Kanbans deve ser minimizado aumentando-se a sensibilidade aos
problemas (Ohno, 1997; Monden 1997);
 O Kanban deve ser usado para absorver pequenas flutuações de demanda (Monden,
1997).
2.3 Conceitos envolvidos na implantação do sistema
Embora o embasamento conceitual e aplicação desta ferramenta da Produção Enxuta seja
bastante simples, a implantação do sistema Kanban envolve o conhecimento de inúmeros
fatores, entre eles: conhecimento do fluxo de produção, layout da fábrica, produção puxada e
empurrada, políticas de produção mediante ordens versus políticas orientadas para estoque
(produtos MTO e MTS), dimensionamento dos cartões Kanban, etc. A importância de alguns
desses fatores na implantação de um sistema Kanban é destacada abaixo:
Conhecimento do fluxo de produção: conhecer o fluxo de produção é vital na implantação do
sistema Kanban. Através desse fluxo pode-se visualizar a existência de produtos com
processos produtivos semelhantes e, a partir disso, uni-los em famílias de produtos. Uma
ferramenta da Produção Enxuta que pode ser utilizada para se visualizar o fluxo de produção é
o Value Stream Mapping ou Mapa do Fluxo de Valor.
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Layout: o reprojeto de layout da fábrica é uma das ferramentas utilizadas para diminuição dos
desperdícios na empresa, como: reduções de movimentação, transporte, estoque em processo,
dentre outras.
O layout enxuto tem sua importância na implementação do sistema Kanban na medida em
que ele viabiliza o fluxo de lotes pequenos de produção. Além disso, será o layout da fábrica,
responsável pela determinação do uso de um sistema de um ou dois cartões Kanban.
Produção puxada e empurrada: Spearman et al. (1990) dividem genericamente os sistemas de
controle de produção em sistemas de “puxar” e “empurrar” a produção. Para estes autores, em
sistemas do tipo “empurrar”, a produção é iniciada a partir de uma instância central de
planejamento que faz uso de previsões para demandas futuras. A produção neste caso é
iniciada antes da ocorrência da demanda, pois de outra maneira os bens não poderiam ser
entregues dentro do prazo. Portanto, os lead times de produção têm de ser conhecidos ou
aproximados.
Em um sistema de “puxar”, a produção começa quando a demanda acontece de fato. A
produção é disparada por um sistema de controle descentralizado. Para evitar longos tempos
de espera, peças e produtos acabados devem ser estocados nos chamados buffers ou pulmões.
Logo, os sistemas de “puxar” são chamados de sistemas com nível mínimo de inventário
enquanto que os sistemas de “empurrar” são conhecidos como sistemas de inventário zero
(apesar disto não ocorrer na realidade).
Na implantação do sistema Kanban, devem ser definidos os pontos de produção puxada e
empurrada. Embora o Kanban seja definido como um sistema de produção puxada pode-se
projetar um sistema híbrido. Isto é viável através da integração do Kanban com MRP, por
exemplo.
Produtos MTO e MTS: os produtos MTO são aqueles em que o processo produtivo inicia-se
somente mediante um pedido real de produção. Os produtos MTS são fabricados para
estoque, sem que haja, necessariamente um pedido real por parte do cliente. Apesar do
sistema Kanban prever a existência mínima de inventários em processo, ele é um sistema
eminentemente MTS, uma vez que a produção é disparada para repor peças retiradas do
supermercado (estoque do sistema Kanban).
Na implantação de um sistema Kanban deve-se diferenciar claramente quais produtos serão
MTS, e portanto passíveis de serem gerenciados via Kanban, e quais serão MTO.
Normalmente os itens de consumo esporádico e intermitente são classificados como MTO e
os de consumo e fluxo mais frequentes podem ser considerados como MTS.
O problema com relação a natureza do tipo de produto está no fato de que nem sempre a
classificação dos produtos é tão simples. Os produtos têm valores diferentes entre si e nem
sempre produtos de consumo intermitente são menos expressivos do que produtos de
consumo frequente. Além disso, os sistemas MTO e MTS terão de conviver juntos, utilizando
os mesmos recursos produtivos. Portanto, a programação da produção nos quadros de Kanban
torna-se mais complexa porque produtos MTO têm que ser alocados junto à programação de
produtos MTS.
2.4 Dimensionamento dos cartões
De acordo com Framinan et al. (2003) apud Framinan et al. (2006), ao determinar-se o
número de cartões há um grande comprometimento do desempenho do sistema. A
determinação do número de cartões num sistema de puxar pode ser feito por meio de dois
pontos de vista diferentes:
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a) Fixação do número de cartões: dadas certas condições de produção, emprega-se um
procedimento para determinar o número de cartões que tornam o desempenho do
sistema aceitável de acordo com algumas medidas de operação pré-definidas. O
número de cartões obtido desse procedimento é fixo durante o intervalo de decisão.
b) Controle por cartão: regras são elaboradas para a troca ou manutenção do número atual
de cartões dependendo de certos eventos (troca na taxa de demanda ou excesso de
WIP) que está acontecendo no cenário de fabricação. Essas regras têm o objetivo de
otimizar o desempenho do sistema.
No caso do Kanban, deve-se estabelecer uma quantidade de cartão por estação de trabalho.
Todavia, n parâmetros têm sido estabelecidos para um sistema Kanban de n estações de
trabalho (FRAMINAN ET AL., 2006).
Segundo Tubino (2007), após definidos os tamanhos dos lotes por cartão Kanban, pode-se
então projetar quantos desses lotes serão necessários no supermercado para manter sempre o
cliente abastecido. Existem várias equações para se projetarem os supermercados, mas
mantendo-se o princípio da simplicidade inerente às ferramentas da manufatura enxuta, a
equação 1 apresenta uma das alternativas mais simples para o cálculo, sendo que refinamentos
para cada aplicação específica podem ser feitos de acordo com cada uma das variáveis da
equação.
Nk = D/Q x Nd x (1 + S) (Equação 1)
Onde:
Nk = número total de cartões Kanban no supermercado;
D = demanda média diária do item;
Q = tamanho do lote do cartão Kanban;
Nd = número de dias de cobertura da demanda no supermercado;
S = segurança no sistema em percentual de cartões.
3. CONWIP
De acordo com Spearman et al., (1990) o sistema CONWIP é uma forma generalizada de
Kanban, já que depende de sinais. Entretanto, no sistema Kanban cada cartão é usado para
indicar a produção de uma peça específica, e no CONWIP, os cartões são designados para um
circuito que abrange toda a linha de produção e não correspondem a uma peça específica. A
necessidade específica de uma peça é representada por cartões no início da linha de produção,
e determinada segundo uma lista (backlog) de itens demandados. Quando é necessário iniciar
a produção, um cartão é removido da fila, marcado com o primeiro tipo de peça da lista a ser
produzida, para a qual matéria-prima ou componentes estão presentes e num contêiner-padrão
no início da linha (SRIKANTH, 1994). Quando um contêiner chegar ao final da linha, o
cartão é retirado e enviado de volta para o início, onde ele aguarda na fila de cartões para
casualmente ser fixado em outro contêiner de peças (SOUZA ET AL., 2002).
FLUXO DE MATERIAL
ESTÁGIO
PRECEDENT
E
MP
M1
ESTÁGIO
SUBSEQUE
NTE
E1
E2
M2
E3
M3
PA
M4
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MP = Matéria-prima
E1, E2, E3 = espaços para estoque
PA = Produto Acabado
M1, M2, M3, M4 = Máquinas
Figura 2 - Esquema CONWIP
Fonte: Adapatação de Rajaraman (2009)
Segundo Hyang, Ip, Wang (1997) apud Iucksch (2005) o estoque de produto acabado puxa
material do estoque de matéria-prima, o qual empurra material através do sistema produtivo.
O CONWIP pode ser então considerado um sistema híbrido entre puxado e empurrado,
mesmo com seus criadores preferindo vê-lo como um sistema puxado puro.
De acordo com Boonlertvanich (2005) o CONWIP pode também ser visto como um Kanban
de estágio simples. O sistema de controle CONWIP pode ser considerado como um sistema
de puxar no final da linha, ou um sistema de empurrar a partir do início da linha em direção
ao final. A parte de empurrar do sistema pode sofrer com problemas associados a um sistema
tradicional de empurrar.
Uma linha CONWIP ainda incorpora um efeito de desacoplamento. A estratégia difere do
Kanban pois a maioria dos estoques vazios são valiosos. Esse espaço é para desacoplar,
“aliviar”, o lado precedente da linha contra falha do subsequente. Se a última máquina na
linha falha, o cliente será servido do estoque de produto acabado, enquanto novos materiais
serão liberados para as linhas como habitual e procederão para os estoques em frente da
máquina com falha. Lá, eles esperarão pelo reparo. Quando a máquina estiver reparada haverá
um número suficientemente grande de materiais a serem processados, para em seguida
entrarem nos estoques para atender a demanda e reabastecer o estoque de produtos acabados.
Uma característica interessante deste sistema é que a produção de uma linha controlada por
ele vai construir um estoque de material em frente à máquina mais lenta. Se há material
suficiente no sistema, as máquinas anteriores farão o processamento mais rápido que o
gargalo, e empurrarão tudo até que se acumule na frente da máquina lenta. As máquinas após
o gargalo trabalharão também mais rápidas, esvaziando logo o sistema. Isto significa que o
único estoque significante será em frente ao gargalo. Isto garante que o gargalo funcione com
plena capacidade, o que é positivo, pois é o gargalo que determina o ritmo do sistema
(SPEARMAN et al.,1990).
3.1PARÂMETROS
Spearman et al.(1990) estabeleceu os seguintes parâmetros para uma linha de produção que se
comporta num sistema CONWIP, a saber:
a) a quantidade de cartão para determinar o máximo nível de WIP;
b) a cota de produção-alvo para um período;
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c) a máxima quantidade de trabalho pela frente. Se a cota de produção-alvo somada a
máxima quantidade de trabalho é produzida durante um período, a linha é parada até o
início do próximo período;
d) um gatilho de escassez de capacidade que é uma função da produção efetiva até algum
tempo.
A partir do atendimento a tais parâmetros é possível ajustar de maneira mais consistente o
sistema de produção ao método CONWIP evitando, com isso, o não cumprimento ao
benefício proposto pelo método.
3.2 CÁLCULO DO NÚMERO DE CARTÕES
Segundo Hocheiter (1999) apud Iuchsch (2005) o cálculo do numero de cartões é dado pela
lei de Little, que determina o inventário total de um sistema ideal. Esta lei determina que, num
sistema ideal, a quantidade de material em processo é conhecida pela produção diária
multiplicada pelo tempo de ciclo.
Deste modo, o cálculo de cartões CONWIP é dado por:
N = (D x T) + S (Equação 2)
Onde N é o número de cartões; D a demanda diária, T o tempo total de ciclo (em % do dia) e
S o fator de segurança.
Framinan et al. (2006) propôs um novo procedimento de controle por cartão para sistemas
CONWIP que podem operar tanto em ambientes MTO e MTS. O objetivo deste procedimento
é obter uma dada taxa de vazão para ambientes MTO ou um dado nível de serviço para
ambientes MTS, os quais podem ser monitorados de duas maneiras: registrando a taxa de
vazão/nível de serviço no sistema em dado intervalo de tempo ou através do número de peças
retiradas do sistema.
Este procedimento foi comparado com os outros existentes após a realização de alguns
experimentos em um número de cenários relatados na literatura. Os resultados mostraram que
o procedimento sugerido teve um desempenho superior comparado com o procedimento STC
em resposta transiente sob ambiente MTO e mesmo desempenho comparado com o
procedimento de Tardiff e Maaseidvaag em cenário MTS. Ele também foi comparado com o
procedimento de determinação de cartões, utilizando diferentes valores de cartão, nos
ambientes MTO e MTS; e experimentos mostraram a sua adequação em ambientes MTO
quando não há rigor no cumprimento de datas e desvantagem em ambientes MTS.
3.3 ESTRATÉGIAS PROPOSTAS
3.3.1CONWIP SINCRONIZADO
O CONWIP sincronizado é um sistema que foi construído baseado no sistema CONWIP ao
tomar diferentes tempos de produção para a sincronização em consideração (TAKAHASHI et
al, 2005).
De acordo com os resultados obtidos por Takahashi et al. (2005), o sistema CONWIP
sincronizado é um valioso sistema de pedido que elimina inventários nas outras estações de
trabalho ao aumentar o inventário da última. Este sistema é mais valioso quando é necessário
dar maior prioridade aos inventários das várias estações. Seu desempenho pode ser aumentado
quando utilizado em cadeias de suprimento que apresentam maiores e mais complexas
configurações com uma rota não balanceada causada por diferentes tempos de produção.
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3.3.2 MULTI-CONWIP
O multi-CONWIP foi uma configuração proposta no estudo de Yang et al. (2007) baseada no
sistema CONWIP simples com mais de um loop.
Na figura 3, há uma linha de produção de cinco estágios dividida em dois segmentos –
estágios 1-2 e estágios 3-5, e contendo assim dois loops. O primeiro e o segundo loop têm
limites superiores de WIP de 10 e 20, respectivamente. O limite superior de WIP regula o
nível de WIP para cada loop de CONWIP e libera o mecanismo do sistema de puxar.
Figura 3 – Ilustração de multi-CONWIP
Fonte: Yang et al. (2007)
Na pesquisa realizada por Yang et al. (2007), foi adotado um estudo de caso para ilustrar o
desempenho da metodologia proposta. Resultados empíricos mostraram que a estratégia
proposta multi-CONWIP obteve desempenho de nível de serviço superior em relação às
estratégias de controle CONWIP de loop simples e JIT. A estratégia JIT obteve o melhor
desempenho de tempo de ciclo mas obteve o pior desempenho de nível de serviço que é
bastante abaixo do nível aceitável. No geral a metodologia proposta foi efetiva e robusta para
o problema proposto, todavia, sua eficiência computacional pode proibir a solução de um
problema de tamanho maior.
4
DIFERENÇAS ENTRE OS DOIS SISTEMAS
Um sistema de controle de produção puxada Kanban usa jogos de cartões para controlar
firmemente o estoque em processo entre cada par de postos de trabalho. Um posto de trabalho
somente é autorizado para processamento se um Kanban para produção de uma determinada
peça está disponível. Portanto o número de Kanbans desse estágio limita o número de peças
em cada estágio. A figura 4 ilustra um sistema Kanban em série. Segundo Marek et al. (2001)
cada jogo de cartões Kanban entre os postos de trabalho autoriza que material seja puxado do
posto de trabalho precedente para processar e entregar no posto de trabalho subsequente.
Figura 4 - Kanban Pull System
Fonte: Marek et al., (2001)
Neste sistema as peças somente podem avançar se existir espaço na próxima máquina. Então a
máquina atual permanece ocupada, mesmo que tenha finalizado o processamento da peça
atual, até que a próxima máquina conclua a sua operação, liberando espaço; e então puxe estas
peças para lá. (ÖZBAYARAK ET AL., 2006).
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Figura 5 - CONWIP Pull System
Fonte: Marek et al., (2001)
Em contraste, um sistema de puxar CONWIP usa um único jogo global de cartões para
controlar o WIP total em qualquer lugar dentro do sistema, mantendo-o assim, constante. Por
princípio há a produção de uma nova peça somente quando a peça finalizada deixa o sistema.
Esta política é diferente da política Kanban pois certo número de itens finalizados está
disponível no estoque intermediário associado com a última máquina e os estoques
intermediários restantes estão vazios durante o resto do sistema (SHARMA & AGRAWAL,
2009). Nota-se que em ambos diagramas os pedidos são mantidos em uma fila de prioridade
anterior ao posto de trabalho 1 até o pedido e matéria-prima receberem um cartão autorizando
a produção e movimentação de material.
Uma vez que matéria-prima é autorizada a entrar na “caixa preta” do CONWIP, o material
flui livremente como se estivesse em um sistema de empurrar. Dentro da “caixa preta”, o WIP
naturalmente acumula-se na frente da estação “gargalo”. Sistemas CONWIP controlam
produções de tipos diferentes de peça, que têm diferentes gargalos, com mais facilidade do
que sistemas Kanban. Se o gargalo muda com a mudança da produção, pode haver uma
oportunidade de reduzir WIP reduzindo o número total de cartões alocados para o fluxo do
produto. Reciprocamente, pode ser necessário adicionar cartões para aumentar o WIP e
assegurar a taxa de produção desejada (MAREK ET AL., 2008). A figura 5 ilustra um sistema
CONWIP.
Os autores acima citados afirmam que o sistema CONWIP é fácil para administrar, pois há só
um jogo de cartões globais que requer revisão e ajuste. Sistemas de Kanban são mais difíceis
para administrar apesar de controlarem o WIP mais firmemente, pois o controle de cartão de
WIP é implementado ao nível de posto de trabalho. Se uma mudança no tipo de produção
muda o gargalo num sistema Kanban, o número de cartões alocados a cada jogo de cartão
pode requerer ajuste para assegurar uma taxa de produção desejada.
Com a mesma quantidade de WIP, o sistema de controle CONWIP comparado com o sistema
de controle Kanban apresenta maior taxa de vazão, menos tempo de processo parado, mas os
processos ficam em média mais tempo no sistema. Sistemas de controle Kanban e CONWIP
apresentam a mesma quantidade de fluxo médio por unidade de tempo com a mesma variação
no tempo de operação e com a mesma quantidade média de WIP. Mas o sistema de controle
Kanban provoca uma menor utilização do espaço de estocagem disponível no presente e do
equipamento de estocagem do que o sistema CONWIP (PETTERSEN E SEGERSTEDT,
2009).
De acordo com os autores supracitados, indiferente a controle Kanban ou controle CONWIP,
o mesmo investimento em WIP representa a mesma taxa de vazão, o mesmo tempo entre
processo parado ou fluxo por unidade de tempo e também o mesmo tempo de produção e
tempo no sistema; todavia o sistema Kanban precisa de um WIP máximo, por conseguinte, os
custos fixos, ou custos ocultos se tornarão maiores; serão necessários mais equipamentos para
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manuseio e estocagem e também mais espaço de estocagem, que têm uma menor utilização do
que no sistema CONWIP.
Tabela 1- Kanban x CONWIP
KANBAN
PARÂMETROS
CONWIP
Complexidade
Maior
Menor
Flexibilidade
Menor
Maior
Mix de produto
Não possível
Permitido
Quantidade de ordens
infrequentes
Impossível
Possível
Número específico de peças
Sim
Não
Ênfase
Contar com cartões em cada máquina
Liberação do trabalho para a
linha baseado em prioridade
Nível máximo de WIP
Desempenho inferior
Desempenho superior
Nível médio de WIP
Desempenho superior
Desempenho inferior
WIP
Não fixado, mas controlado
Fixado, por isso é simples
Fonte: Adaptação de Rajaraman (2009)
4.1 POR QUE CONTROLAR O WIP?
Segundo Marek et al. (2008), fabricantes têm encontrado várias vantagens no controle do
WIP. Uma capacidade finita de WIP limita a quantidade de material liberado no sistema,
permitindo que pedidos fiquem documentados ao invés de como material físico no chão de
fábrica. Sistemas de produção têm um grau de flexibilidade que é perdido quando volumes
grandes de WIP estão na forma física. Estabelecer pedidos documentados até que a produção
real aconteça facilita a execução da programação e mudanças no projeto. Produtos refugados
devido a uma mudança no projeto ou na engenharia pode ser cara, especialmente para uma
companhia com grande quantidade de WIP no sistema. Controlando WIP, a quantidade de
material que precisa ser refugado ou retrabalhado é reduzida, e perdas financeiras na venda de
produtos de má qualidade são diminuídas.
Para os mesmos autores, uma segunda vantagem no controle do WIP é uma redução na
variabilidade do tempo de ciclo. Referindo-se a Lei de Little (WIP = Tempo de ciclo x Taxa
de chegada), se a taxa de chegada é assegurada constante, quando o nível de WIP aumenta, o
tempo de ciclo deve também aumentar.
Hopp & Spearman (1996, 2000) e Silver et al.(1998) apud Pettersen e Segerstedt (2009)
mostram a importância de restringir o WIP. Segundo eles quanto maior o WIP prolonga-se o
tempo de produção, por conseguinte, demora a atender o pedido do consumidor final; e
quanto menor o WIP, quando existem variações no tempo de produção e quantidades,
restringe-se o fluxo por bloqueamento ou “starving” para um menor nível, com isso, também
aumenta o tempo de produção.
5 CONCLUSÕES
A compreensão dos elementos que constitui um sistema de produção é fundamental para
modelar os fluxos dos recursos envolvidos nos processos produtivos e indicar as necessidades
inerentes ao sistema. A partir da sua correta formatação, é possível visualizar como poderá ser
o fluxo da informação sobre a necessidade de produção, como poderá ser efetuado o controle
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XXXI ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO
Inovação Tecnológica e Propriedade Intelectual: Desafios da Engenharia de Produção na Consolidação do Brasil no
Cenário Econômico Mundial
Belo Horizonte, MG, Brasil, 04 a 07 de outubro de 2011.
dos processos e o da qualidade do produto, e como serão atingidos menores custos, visando
assim garantir maior eficiência e eficácia.
O controle da produção pode ser efetivado mediante a adoção de técnicas que atendam aos
objetivos de desempenho produtivo sendo portanto balizados por requisitos de flexibilidade e
rapidez, o que os tornam sistemas cada vez mais complexos e dinâmicos.
Nesse artigo apresentamos e comparamos dois métodos para controlar os sistemas de
produção. A escolha entre um dos sistemas dependerá do tipo de sistema de produção a que se
quer controlar e como se deseja controlar o nível de estoque em processo, se a nível de postos
de trabalho individuais ou a nível de um sistema “caixa preta”.
De uma forma geral, considerando as características de cada um dos métodos abordados no
presente artigo, o sistema CONWIP é o que foi melhor avaliado, visto que permite maior
flexibilidade na mudança da produção e mais facilidade no gerenciamento do processo,
possibilita ainda o processamento de produtos diferentes no mesmo percurso, se adequa
melhor às empresas que possuem um volume de produção relativamente estável e torna mais
fácil a execução da programação, as mudanças no projeto, a redução do desperdício e das
perdas financeiras provenientes da venda de produtos de qualidade inferior, ao limitar a
quantidade de material liberado no sistema.
O Kanban por sua vez, é um sistema restrito a produção repetitiva, onde o material flui em
regime permanente num percurso fixo, o que limita a sua utilização nas grandes indústrias de
produção em grandes lotes. Além disso ao utilizar este sistema se necessita de mais WIP
máximo, para viabilizar o início de uma nova produção, mas que provoca um aumento nos
custos, na utilização de equipamentos de manuseio e estocagem, e no espaço para estocagem.
Ademais, essa decisão só poderá ser tomada conforme as características específicas do
processo produtivo de cada empresa.
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