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| Os sistemas que fazem o que outros prometiam |
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| Escrito por Bruno Spadafora Ferreira |
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Se você é consultor de empresas que lida com sistemas de gestão empresarial, como eu, certamente já observou situação que vou descrever agora: Depois de um projeto extenuante de alguns meses, ou mesmo anos, a implantação dos módulos industriais do software de gestão empresarial começa a emperrar. A implantação dos módulos administrativos financeiros até que correu bem. Mas quando chegou a hora de colocar as funções de planejamento e programação em funcionamento, começaram a aparecer as surpresas. Onde está o software que deveria programar a fábrica e as compras de forma fácil e rápida? Por que o sistema insiste em gerar planos defasados e inviáveis? Familiar? Se você não é consultor, mas trabalha em alguma empresa de manufatura, provavelmente já viveu e sentiu as conseqüências desse cenário. Eles se concentram no controle das transações que movimentam os processos de negócio e na disponibilização dessas informações para toda a empresa. São softwares de contador, de controladoria, e se aplicam bem na parte administrativa financeira da empresa. Mas são um desastre na coordenação das atividades de manufatura, de suprimentos e de distribuição. Esse fato, em conjunto com as expectativas irreais criadas no momento da decisão de compra, pode levar a desilusões na hora da implantação. Este artigo tem os seguintes objetivos:
ERP e MRPERP é uma sigla que identifica os softwares de Gestão Empresarial Integrados. Cada operação que gera uma transação registrada no sistema está imediatamente disponível para todos os envolvidos na operação em si, ou nas suas conseqüências. A empresa passa a dispor de uma única base de dados em que todas as informações correntes são mantidas atualizadas e disponíveis para todos as áreas envolvidas. Assim, por exemplo, quando o recebimento de um material comprado é capturado no sistema, ele automaticamente atualiza a situação do estoque do material, atualiza a posição do pedido de compra correspondente e gera a informação de que o pagamento relativo ao recebimento passa a ser devido ao fornecedor. As áreas de almoxarifado, compras e de contas a pagar compartilham a informação do recebimento assim que o mesmo é registrado no sistema. O mesmo acontece com todos os tipos de transações importantes como, por exemplo, faturamento de produtos, apontamentos de consumo de materiais, apontamentos de produção, pagamentos e muitas outras. Essa rapidez de comunicação e integração de informações traz muitos benefícios, especialmente:
Esses sistemas de gestão empresarial podem ser desenvolvidos internamente com maior ou menor grau de integração, ou podem ser adquiridos de empresas de software especializadas na construção de softwares ERP. A tendência dominante em todo mundo é a utilização de sistemas ERP prontos. Existem empresas multinacionais e multibilionárias especializadas na construção e implantação desse tipo de sistemas. As principais empresas mundiais de ERP são respectivamente:
No Brasil, devido às muitas particularidades da nossa legislação fiscal, esses sistemas precisam ser adaptados antes de serem aplicáveis às empresas que operam em nosso país. Os principais softwares ERP brasileiros são:
A implantação de um software ERP impacta toda a operação da empresa, modificando procedimentos, formas de gestão e políticas. A implantação precisa ser apoiada por especialistas no software e por especialistas em processos de negócio. Tipicamente podem exigir de 8 meses a 2 anos de esforço e grandes investimentos em serviços, hardware e software. Assim como atendem a área administrativo-financeira, os ERP também pretendem atender à área industrial. E aí começam as dificuldades mais sérias. Normalmente, as funções administrativo-financeiras são semelhantes para diferentes empresas, mesmo que sejam empresas de indústrias diferentes. Entretanto, as funções de planejamento e programação se diferenciam bastante de acordo o tipo de indústria. Quanto mais perto do nível operacional, maiores as diferenças entre as indústrias. As necessidades de planejamento e programação de uma montadora de automóveis, por exemplo, são totalmente distintas das necessidades de planejamento e programação de uma fábrica de alimentos. Quase todos os ERPs existentes, a menos os de concepção mais recente, baseiam seus módulos industriais na técnica MRP – “Materials Requirements Planning”, que é uma técnica que começou a ser utilizada comercialmente na década de 70. Portanto, o relacionamento entre ERP e MRP é que o MRP é uma técnica de programação utilizada nos módulos industriais de softwares ERP. Historicamente, os ERPs foram desenvolvidos agregando módulos e funções em torno do núcleo central que era o MRP.
A técnica MRPA técnica MRP é uma técnica de programação de materiais cujo objetivo é gerar o plano de materiais necessários para atender à demanda prevista dada a posição corrente de estoques, produção e compras. O plano de materiais é composto do plano de produção e do plano de compras. Tanto o plano de produção como o plano de compras determinam a quantidade e a data das necessidades de cada material fabricado e comprado. Para elaborar o plano de materiais, o MRP precisa receber as seguintes informações:
Uma vez determinadas as necessidades líquidas, o MRP cria as sugestões de ordens de produção para suprir essas necessidades. Aplicando os consumos padrão para os componentes de primeiro nível do produto acabado, o MRP determina a quantidade necessária de cada componente. A seguir, ele avalia os estoques e as ordens de produção desses componentes, se existirem, para calcular as necessidades líquidas dos componentes. Esse processo de cálculo se repete, indo de nível a nível na estrutura de produto, até chegar nos componentes comprados ou matérias-primas. Nesse caso, havendo necessidade líquida, o MRP gera sugestões de colocação de ordens de compra. O quadro “Cálculo de Quantidades no MRP” ilustra um exemplo de cálculo de quantidades. Existem ainda outras considerações que o MRP faz no cálculo de quantidades como a consideração de lotes mínimos e múltiplos, o estabelecimento de estoques de segurança e outras, mas que são simples e podem ser facilmente entendidas. Para o cálculo das datas de necessidades, o MRP usa os lead times de obtenção. Para os produtos comprados, o lead time nada mais é que o tempo médio que os fornecedores do item precisam para o atendimento da necessidade. Assim, se um item comprado é necessário para o dia 20 de agosto e o lead time de compra é de 15 dias, o MRP sugere a colocação de uma ordem de compra para o dia 5 de agosto. No caso de itens fabricados, o lead time representa o tempo médio para a obtenção do item fabricado. Se um determinado conjunto montado é requerido para o dia 20 de agosto e o lead time de produção é de uma semana, o MRP sugere a criação de uma ordem de produção com data de início no dia 13 de agosto. Ao fazer isso, os componentes necessários para essa ordem de produção têm a sua chegada coordenada para o início de execução da ordem. Cada necessidade líquida no cálculo é colocada no tempo de acordo com esse conceito de lead time. Algumas ordens podem atender à mais de uma necessidade simultaneamente, dependendo dos parâmetros e das políticas utilizados.
É importante ressaltar que o lead time de produção é considerado fixo e informado pelos usuários como parâmetro de cálculo. O lead time é definido item a item e deve considerar o tempo de produção em si, e o tempo de fila médio que cada ordem de produção precisa esperar até ser processada. Normalmente, o tempo de fila é muito maior que o tempo de processamento, e é variável em função da carga da fábrica. Como pode ser notado na descrição feita até este ponto do cálculo do MRP essa é uma técnica simples, conhecida e divulgada e que pode ser reproduzida em sistemas desenvolvidos internamente pelas próprias empresas.
Limitações da técnica MRPA técnica de programação MRP possui uma série de limitações que restringem a sua aplicação somente a algumas situações. Essas limitações são mais sentidas na programação da produção. A principal limitação está ligada à suposição de lead times constantes para a produção. Ela é especialmente crítica em situações de carga máquina variável ao longo do tempo que pode advir de sazonalidades de demanda ou de flutuações naturais do mercado. Na verdade, em uma situação de demanda mais alta, os lead times deveriam ser maiores, pois assim a carga provocada pela demanda se ditribuiria sobre um período maior de tempo, podendo ser absorvida pela capacidade disponível. E em situações de demanda menor, os lead times deveriam ser reduzidos. A manutenção dos valores adequados dos lead times pelos usuários do sistema é inviável na prática. Além disso, no mesmo horizonte de planejamento pode haver períodos de carga mais alta e períodos de carga mais baixa, onde os lead times são diferentes. Como o MRP aplica os lead times definidos, independentemente de qualquer consideração de carga e capacidade, numa situação de excesso de demanda, o plano de produção gerado é inviável, com a carga excedendo a capacidade. Para contornar esse problema, os MRPs foram dotados de uma funcionalidade complementar, o cálculo da carga gerada pelo plano de produção sugerido. É um cálculo feito depois do plano definido. Não influencia o cálculo do próprio plano de produção. Se o plano for inviável do ponto de vista de carga máquina os programadores de produção devem alterar manualmente as sugestões para garantir a viabilidade do plano e calcular novamente o MRP, pois as mudanças manuais podem ter outros impactos que precisam ser avaliados. Isso torna o processo cíclico e interativo, ou seja, um ajuste para respeitar restrições de capacidade, pode tornar o plano inviável do ponto de vista de materiais. Um ajuste nas ordens para viabilizar o plano do ponto de vista de materiais, pode tornar o plano inviável em relação à capacidade. Os ajustes têm que ser sucessivos até que o plano seja viável do ponto de vista de capacidade e de materiais simultaneamente. Aliado a essa necessidade de intervenção manual, o processamento do MRP tipicamente demora algumas horas. Dessa forma, o ciclo de programação, pode levar alguns dias de trabalho. Em um ambiente muito dinâmico, as condições de demanda e de produção se modificam substancialmente em relação às condições existentes no início do cálculo. Outra limitação da técnica do MRP é que havendo falta de algum material, o sistema pode indicar que uma providência deveria ter sido tomada anteriormente para lidar com o problema, com se pudéssemos agir no passado. O MRP pode, por exemplo, gerar uma sugestão de compra que deveria ter sido colocada há 2 semanas atrás para o fornecedor. Ele indica a exceção mas não reprograma de acordo com essa restrição. Não indica o que fazer para minimizar o problema. Também não mostra quais os pedidos de venda que serão afetados pela falta. Muitas vezes outras restrições, além de capacidade máquina e disponibilidade de materiais, precisam ser consideradas simultaneamente como: ferramentas, dispositivos e mão-de-obra. Nada disso é considerado pelo MRP. Em resumo podemos dizer que a técnica MRP não é aplicável a ambientes muito dinâmicos e em ambientes onde a programação precisa levar em consideração as limitações de capacidade de diversos recursos simultaneamente. Ou seja, a técnica MRP não é aplicável à maioria absoluta dos ambientes de produção atuais. “A técnica MRP não é aplicável à maioria absoluta dos ambientes de produção atuais.”
Por isso, voltando ao cenário do início do artigo, quando as expectativas em relação ao que se pode fazer com o MRP não são condizentes com a técnica, surge a insatisfação com o sistema. Essa decepção surge das falhas no processo de compra do software, onde as limitações da técnica não são apresentadas e verificadas claramente. A afirmação de que a técnica MRP não é adequada para a programação de produção na maioria dos ambientes atuais, não siginfica que o MRP não tenha aplicação prática, como será apresentado a seguir. Ciclos de programação de vários dias eram compatíveis com lead times de produção de algumas semanas. O plano de produção podia ser menos aderente às flutuações de mercado pois agilidade e nível de serviço não eram diferenciais competitivos tão relevantes como são hoje. O ambiente competitivo mudou e muitos sistemas não evoluíram na mesma velocidade nos módulos de gestão industrial. Um dos motivos dessa falta de funcionalidade adequada é que a velocidade de processamento necessária para tratar novos algoritmos de programação mais poderosos não era viável economicamente, pelo menos até alguns anos atrás. Com o barateamento do poder de processamento, novas técnicas e algoritmos foram viabilizados, levando ao desenvolvimento de novos e poderosos softwares. Aplicações da técnica MRPApesar de todas as limitações apresentadas, podemos listar algumas aplicações interessantes para a técnica MRP: Programação de médio e longo prazosAs restrições de capacidade não são tão críticas a médio e longo prazos, pois algumas ações podem ser tomadas para deslocar as restrições, como:
Nesse caso o sistema seria usado para calcular o perfil de carga resultante do atendimento da demanda prevista. Produção para estoquesNesse caso o MRP é usado para coordenar uma política de produção para estoques, onde a flutuação da demanda é absorvida pelo estoque de produtos acabados, o que permitiria, em tese, que a fábrica trabalhasse num ritmo constante com lead times previsíveis. Programação de comprasOutra aplicação possível é na programação de compras, desde que se suponha que os fornecedores não tenham limitação de capacidade. Programação para montagem em ritmo constanteNessa situação o ritmo de produção é dado pelo ritmo da operação final de montagem que é fixado em certos limites. Todo o resto é dimensionado para o atendimento desse ritmo, independentemente de flutuações de demanda. O ritmo pode variar ao longo do tempo mas os recursos que alimentam a montagem normalmente não são gargalos. É o caso das montadoras de automóveis, onde a velocidade da linha de montagem determina a velocidade das áreas que a alimentam como pintura, funilaria, estamparia,… Em resumo, a técnica MRP continua sendo adequada em situações onde a coordenação da chegada dos componentes e materiais é mais importante que a programação baseada em horas máquina.
Os softwares APS – “Advanced Planning Systems”No vácuo da falta de funcionalidade de programação mais adequada nos softwares ERP, surgiram empresas de software especializadas em soluções avançadas de programação. O termo APS é relativamente recente e ainda existe certa confusão na sua aplicação. Não se trata de um sistema em si, mas de uma categoria de que têm funções de programação avançada. No sentido mais amplo, os sistemas APS têm um escopo que vai desde o nível estratégico no desenho de redes logísticas, até o nível operacional da programação detalhada de cada máquina no piso de fábrica. Os sistemas APS utilizam técnicas diversas para a geração de programas de produção, de materiais e de transporte. Algumas das técnicas usadas são:
Eles procuram considerar simultaneamente todas as restrições relevantes para a geração dos programas que maximizem os objetivos de negócio colocados no momento para a empresa. Os sistemas APS não são sistemas transacionais e portanto não substituem o ERP, mas pelo contrário, utilizam as informações contidas no ERP para receber a posição corrente de todos os recursos disponíveis e das demandas a serem satisfeitas. Alguns dos softwares APS substituem completamente a necessidade dos módulos de planejamento do ERP, enquanto outros supõem a sua utilização. Tecnicamente, por serem mais recentes, esses softwares são concebidos para utilizar todo o potencial dos últimos avanços de hardware e software, sendo muito velozes, dada a complexidade dos cálculos executados. Os principais fornecedores mundiais de soluções avançadas de programação são:
Todos esses softwares cobrem a gama completa de funcionalidade característica dos sistemas APS, que são:
Outros fornecedores de software se especializam em uma ou outra dessas áreas funcionais. Neste artigo será discutida a funcionalidade relativa à programação de produção e de materiais, que será chamada de Programação Avançada de Plantas.
Programação Avançada de Plantas – Principais FunçõesO primeiro objetivo dos softwares de programação avançada de plantas é a determinação exata do sequenciamento da produção respeitando todas as restrições simultaneamente. Normalmente esse programa é feito para o horizonte de alguns dias, ou no máximo para algumas semanas, dependendo do tipo de indústria. É um programa de horizonte curto, mas bastante detalhado. Quando o sistema determina que uma ordem de produção deve ser executada num horário definido, numa determinada máquina, todas as condições necessárias foram verificadas e estão disponíveis no momento adequado. As principais restrições consideradas são:
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Para se determinar as quantidades do plano de materiais o MRP faz um cálculo chamado usualmente de explosão das necessidades. Inicialmente o MRP verifica se os estoques existentes de produtos acabados somados às eventuais ordens de produção já existentes, são suficientes para atender às necessidades colocadas. Caso os estoques sejam suficientes para atender apenas parte das necessidades, são calculadas as necessidades líquidas, isto é, aquelas que não podem ser satisfeitas pelo estoque existente e que exigirão a fabricação ou compra.

