O que faltou no MRP para o APS surgir
Muitas pessoas nos questionam sobre o que é o software APS, o que ele faz e para que tipo de demanda ele é relevante. Então nesse artigo iremos discorrer um pouco mais sobre como surgiu o software APS e as principais lacunas dos sistemas MRP e ERP que ele supre.
A ORIGEM
O planeamento da produção, no seu conceito mais amplo, sempre esteve no coração da indústria. Pode ser que, nas últimas décadas, não tenha recebido a devida consideração face a outras áreas, mas tem desempenhado um papel de protagonista na história da tecnologia de gestão industrial. Na década de 1950, o desenvolvimento computacional introduziu o CAD (Computer-Aided Design) para a Engenharia, mas o seu elevado custo tornou-o acessível apenas a algumas indústrias, nomeadamente a aeroespacial e a automóvel, que possuíam (e possuem) uma exigência técnica muito elevada. No entanto, a gestão ainda era feita “à mão”. A expansão económica crescente, juntamente com o desenvolvimento industrial, tornou os desafios do planeamento ainda mais críticos. Assim, a primeira iniciativa de sistemas empresariais para a indústria não foi um sistema financeiro nem comercial, mas sim o MRP (Material Requirements Planning), criado na década de 1960 por Oliver Wight e Joseph Orlicky, precisamente para planear as necessidades de materiais a fabricar e a comprar.
Para quem chegou agora, basicamente o MRP gera as necessidades líquidas destes materiais a partir das necessidades de produtos acabados e da sua decomposição pelos diferentes níveis de uma estrutura de produto, determinando as necessidades de cada material em cada nível, seja um componente intermédio produzido internamente ou uma matéria-prima adquirida. Cada uma destas necessidades tem uma data estipulada com base nos lead times padrão de ressuprimento para cada item. O MRP não é mais do que uma série de cálculos simples e encadeados, mas em indústrias com muitos componentes e níveis de estrutura torna-se uma ferramenta essencial, especialmente se considerarmos a época em que surgiu. Como a inovação adora desafios, o aumento da procura por produtos industrializados após os anos 1960 trouxe à tona um novo desafio de planeamento: a capacidade. Não bastava apenas saber quais materiais seriam necessários em cada período, era também preciso avaliar se seria possível produzir ou adquirir o volume indicado e compreender os impactos financeiros. Assim, na década de 1980 surgiu o MRPII. Neste, a gestão dos recursos passou a ser considerada, com interface com as áreas financeira e de engenharia, permitindo entender as necessidades físicas e financeiras de mão-de-obra, maquinaria e materiais para a execução de um plano de produção.
A partir do MRPII é definido o Plano Mestre de Produção (do inglês MPS – Master Production Schedule), que estabelece os produtos acabados a serem produzidos num período, já desagregados por SKU. Assim, conhecendo-se a necessidade de produtos acabados e assumindo, de forma geral, que é possível produzi-los, explodem-se as necessidades de todos os materiais através do MRP. Para finalizar, todas as necessidades geradas pelo MRP são validadas, percorrendo todas as operações registradas no Roteiro de Fabricação do produto e consumindo os tempos de produção da capacidade total de cada centro produtivo. Na prática, é o que muitos conhecem como carga-máquina nas indústrias. Estes conceitos não surgiram completos com o MRPII; foram evoluindo ao longo do tempo. O crescimento da demanda industrial e a evolução tecnológica em áreas ainda carentes permitiram que, em meados da década de 1990, surgissem os Sistemas Integrados de Gestão, ou ERPs (Enterprise Resource Planning), que integram diferentes áreas de uma empresa: contabilidade, recursos humanos, financeiro, engenharia, manufatura, comercial, entre outras. Os ERPs buscavam incorporar uma ou mais das funções descritas anteriormente. As limitações dos sistemas existentes até então para realizar uma programação de produção assertiva incentivaram a criação, na mesma década de 1990, do conceito de Programação com Capacidade Finita (FCS – Finite Capacity Scheduling), que evoluiu posteriormente para o Planeamento e Programação Avançados (APS – Advanced Planning and Scheduling). É fundamental compreender que ambos surgiram para suprir a deficiência dos demais sistemas em gerir uma capacidade finita de produção, bem como a gestão de filas, rotas e sincronismo entre as operações de produção. Vamos explorar estas limitações.
:Lead Time Fixo
Provavelmente você, assim como a grande maioria das pessoas, se desloca diariamente de casa para o trabalho. Apesar de ter uma estimativa do tempo habitual de trajeto, se monitorar esse tempo diariamente, perceberá variações significativas, especialmente em cidades grandes. Essas variações aumentam se houver obras ou eventos que obriguem a alterar o caminho. Uma fábrica funciona como uma megalópole, com rotas mais ou menos congestionadas todos os dias. Para um indivíduo, sair 10 minutos mais cedo para chegar a tempo pode custar pouco, mas para uma indústria, esses “10 minutos” multiplicados por centenas ou milhares de Ordens de Produção, prazos e recursos representam um erro extremamente custoso do ponto de vista do planejamento. Tanto o MRP quanto o MRPII utilizam lead times fixos, sem considerar que o trajeto muda de duração dependendo da rota ou do tráfego. Quanto mais operações por produto, mais alternativas de recursos ou roteiros e maior a variação de demanda ao longo do tempo, maior será essa divergência. A consequência direta é a dificuldade das indústrias em definir prazos de entrega e manter estoques em níveis saudáveis. Não é à toa que muitas empresas ainda dependem desses sistemas, coincidindo com o crescente volume de indústrias que enfrentam atrasos, rupturas e sobrestocks.
Processos em Lote ou Batelada
Outro ponto de atenção são os processos de lote ou batelada, como tratamentos térmicos, cabines de pintura, galvanização, tingimentos, usinagens por desgaste, entre outros diversos tipos de operações que processam múltiplos produtos simultaneamente. O MRP e MRPII não distinguem esses processos daqueles que são definidos através de um tempo por item (ou peso, ou comprimento) ou taxa por hora. Dessa forma, a carga destes processos fica mal dimensionada e o plano de produção definido terá menos chances de ser executado devidamente. Alguns alegam que estes processos não são gargalo nas suas indústrias sempre. Isso tende a ocorrer nos tratamentos térmicos de indústrias metal-mecânicas, porém em praticamente todos os demais casos estes processos têm uma forte tendência a tornarem-se gargalos com bastante frequência. Além disso, com base em algumas centenas de indústrias que visitamos em muitos anos, podemos afirmar que aproximadamente metade delas possuem este tipo de processo, possuindo assim esta problemática.
Sincronismo
Quando temos casos em que existe mais de uma operação para a transformação de um produto, naturalmente existe uma sequência para seguir entre elas. Não tem como embalar o produto antes de pintar ou montar. O Roteiro de Fabricação é a referência para esta ordem entre as atividades. Porém o CRP não consegue lidar bem com este aspecto de sincronismo. Normalmente isso é tratado de duas formas.Na primeira, ele carrega todas as operações no mesmo período de capacidade. Contudo, dependendo da fila que se formar em cada um dos processos, um processo posterior deveria ser alocado no próximo período e sua data prevista de entrega deveria ser alterada e o que ocorre é o atraso desta Ordem de Produção. Em outros casos, principalmente quando os tempos de processo são mais longos ou existem muitas operações, se define que um conjunto de operações ficará no período 1, enquanto outro ficará no período 2, e assim por diante. Cria-se uma lógica sequencial no tempo, o que é bom, porém a consequência habitual deste escalonamento acaba sendo uma grande diluição da produção. Os lead times totais de produção aumentam, o tempo de agregação real de valor sobre este total se torna baixo e os estoques em processo consequentemente também sobem. Este segundo cenário tende a gerar menos atrasos, porém às custas de uma ineficiência criada no sistema.
Capacidade Finita e Restrições
Talvez esse seja o principal fator que faça o resultado do MRP ser apenas um gabarito de uma prova que não pode se exigir nota mínima pois não se sabe se será possível resolvê-la. Definir o que se deve produzir ou comprar sem validar capacidade, em teoria, não nos permitiria cobrar resultados coerentes à fábrica. Normalmente também não existe apenas um balde com uma capacidade que se enche: não é apenas uma máquina ou um posto de trabalho que restringe capacidade. As pessoas que operam as máquinas, as ferramentas utilizadas, o espaço físico entre setores e diversos outros critérios também são normalmente restritivos. Uma análise de capacidade específica para a restrição principal de cada processo ou, pior do que isso, apenas para o processo gargalo, é muito limitada.Agora, se unirmos este fator de capacidade finita com suas restrições ao que falamos anteriormente – o sincronismo - , veremos que o buraco é mais embaixo. Não adianta fazermos um carga-máquina para limitar capacidade se não vemos que aquele produto, que aparentemente está prometido para ser produzido e entregue, não poderá mais ser processado pois justamente hoje uma ferramenta indispensável para a sua produção está sendo utilizada em uma outra máquina. Esse tipo de situação, envolvendo ferramentas e mão-de-obra, é mais frequente do que você imagina.
A Sequência
Se analisarmos as 7 perdas do Lean Manufacturing identificadas por Taiichi Ohno, duas delas estão diretamente ligadas ao sequenciamento da produção: as perdas por espera e por processamento, sendo esta última influenciada pelos setups. Existem processos cujos tempos de setup podem atingir 50% do tempo total disponível em determinados períodos. Pergunte aos especialistas quanto tempo demora a trocar o cilindro de um tear ou a lavar um tanque antes de produzir alimentos alergénicos. Dependendo da sequência de operações definida para cada recurso, é possível reduzir significativamente os tempos de ajuste de moldes e ferramentas, limpezas de tanques e tubagens, acertos de cores e até a movimentação de operadores. Como os sistemas MRPII/CRP não consideram a sequência de operações, costumam utilizar médias de tempo de setup, que podem variar entre 5 minutos e 3 horas, causando problemas nas estimativas de conclusão de processo. Normalmente existem várias operações para produzir um item, e este erro, embora pareça pequeno, repercute nos processos seguintes, provocando um efeito dominó que descaracteriza o planeamento inicial. De forma semelhante, se não houver definição de sequência, um turno pode produzir determinada quantidade e deixar para o turno seguinte produtos que não podem ser processados por falta de equipa ou recursos adequados, gerando mais tempos de espera entre processos, a outra perda apontada por Ohno. Na prática, sistemas que ignoram estes fatores importantes induzem um ciclo vicioso de metas e controlos empíricos, cheios de simplificações, dificultando a ligação entre ações e resultados. Para eliminar estas lacunas, é necessário adotar um método e uma tecnologia mais avançada, surgindo assim o APS.
Mas afinal, o que é o software APS? O APS significa *Advanced Planning and Scheduling*, ou seja, é um software para planeamento e programação avançada da produção. O APS é um sistema especialista; a sua função não é substituir o ERP, mas sim complementá-lo e colmatar as suas lacunas, trabalhando integrado com ele, processando informações de produção e sequenciamento, considerando todas as restrições, a capacidade finita de produção e o sincronismo necessário, mostrando assim a melhor forma de executar a produção de acordo com as estratégias de cada empresa. A NEO é a maior consultoria em APS da América Latina.Realize o sequenciamento da sua produção com quem é especialista em soluções tecnológicas.