19
DESENVOLVIMENTO DE UM CENÁRIO E USO DE UM SOFTWARE DE SIMULAÇÃO EM VISANDO O ENSINO EM GESTÃO DA PRODUÇÃO Marcelo Castanharo (UNESP) [email protected] Renato de Campos (UNESP) [email protected] Alunos se mostram desmotivados por terem de ter uma postura passiva diante do professor, por lidarem com conteúdos fragmentados e pela impossibilidade de se realizar uma análise prática. Um Ambiente de Simulação de Produção, constituído por um cenário de produção e seus processos produtivos, podem ser utilizados como ferramenta para fins pedagógicos, fornecendo práticas em laboratórios didáticos para conciliar conteúdos aprendidos em sala e experimentos. Este trabalho tem como objetivos estudar e explorar o uso da simulação de forma integrada a possíveis práticas pedagógicas em um Ambiente Simulado de Produção, tal como o uso da simulação para apoio a decisões de projeto de arranjo físico de produção e planejamento da capacidade e de produção, por meio da criação de modelos em software de simulação. Foi utilizado o software Promodel para modelagem e simulação de da produção com diferentes cenários. Como resultado obteve-se um Ambiente de Simulação de Produção onde foi criado um cenário baseado em uma empresa de fabricação de engrenagens, e também foram definidos modelos de simulação da produção com as mesmas máquinas, capacidades e demandas de produtos, porém com arranjos físicos diferentes: arranjo em linha, arranjo por processos e arranjo celular. A partir desses modelos pré-formatados, professores e alunos podem alterar os valores de demanda, de capacidade dos recursos produtivos, e alterar o número de máquinas ou operários para a realização de ordens de produção, de acordo com a atividade pedagógica que se deseja realizar. Isto possibilita aos alunos discutirem e obterem suas próprias conclusões a respeito dos de testes com novas simulações por meio de resultados em gráficos e relatórios fornecidos pelo software Promodel. Palavras-chave: Simulação, arranjo físico, planejamento, produção, ensino. XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015.

DESENVOLVIMENTO DE UM CENÁRIO E USO DE UM …abepro.org.br/biblioteca/TN_STP_215_270_28174.pdf · ... por meio da criação de ... pois nele todos os recursos produtivos ... o segundo

  • Upload
    lythuy

  • View
    214

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

DESENVOLVIMENTO DE UM CENÁRIO E USO DE

UM SOFTWARE DE SIMULAÇÃO EM VISANDO O

ENSINO EM GESTÃO DA PRODUÇÃO

Marcelo Castanharo (UNESP)

[email protected]

Renato de Campos (UNESP)

[email protected]

Alunos se mostram desmotivados por terem de ter uma postura passiva diante

do professor, por lidarem com conteúdos fragmentados e pela impossibilidade de

se realizar uma análise prática. Um Ambiente de Simulação de Produção,

constituído por um cenário de produção e seus processos produtivos, podem ser

utilizados como ferramenta para fins pedagógicos, fornecendo práticas em

laboratórios didáticos para conciliar conteúdos aprendidos em sala e

experimentos. Este trabalho tem como objetivos estudar e explorar o uso da

simulação de forma integrada a possíveis práticas pedagógicas em um Ambiente

Simulado de Produção, tal como o uso da simulação para apoio a decisões de

projeto de arranjo físico de produção e planejamento da capacidade e de

produção, por meio da criação de modelos em software de simulação. Foi

utilizado o software Promodel para modelagem e simulação de da produção com

diferentes cenários. Como resultado obteve-se um Ambiente de Simulação de

Produção onde foi criado um cenário baseado em uma empresa de fabricação de

engrenagens, e também foram definidos modelos de simulação da produção com

as mesmas máquinas, capacidades e demandas de produtos, porém com

arranjos físicos diferentes: arranjo em linha, arranjo por processos e arranjo

celular. A partir desses modelos pré-formatados, professores e alunos podem

alterar os valores de demanda, de capacidade dos recursos produtivos, e alterar

o número de máquinas ou operários para a realização de ordens de produção, de

acordo com a atividade pedagógica que se deseja realizar. Isto possibilita aos

alunos discutirem e obterem suas próprias conclusões a respeito dos de testes

com novas simulações por meio de resultados em gráficos e relatórios fornecidos

pelo software Promodel.

Palavras-chave: Simulação, arranjo físico, planejamento, produção, ensino.

XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção

Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015.

XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção

Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015.

7

1. Introdução

Alunos se mostram desmotivados por terem de ter uma postura passiva diante do professor, por

lidarem com conteúdos fragmentados e pela impossibilidade de se realizar uma análise prática, o

que em certos casos podem não corresponder às expectativas iniciais dos estudantes, pela

impossibilidade de pensar analiticamente (SCHAFRANSKI, 2002). Nos cursos de Engenharia de

Produção não é diferente. Durante os anos do curso é passado aos alunos diversos ensinamentos a

respeito de como uma linha de produção funciona, como identificar e resolver os problemas

envolvidos nela, dentre outros.

Visando buscar meios para se poder ensinar Gestão de Produção através de meios mais práticos,

está sendo um Ambiente Simulado de Produção constituído por cenários e infraestrutura física

apropriados para a simulação de processos produtivos, e assim usar de forma integrada sistemas

que apoiem a gestão e controle da produção, a partir do qual poderá ser aplicada diversas práticas

pedagógicas para atender as necessidades de ensino por meios analíticos e práticos que envolvam

e misturem os vários conteúdos diferentes aprendidos pelo aluno dentro de uma única atividade.

Técnicas de simulação são importantes ferramentas para o projeto e a gestão de sistemas

produtivos, sendo que o seu ensino e uso integrado com um Ambiente Simulado de Produção

podem proporcionar uma maior motivação para os alunos e maior compreensão dos assuntos

abordados, em comparação com aulas baseadas puramente em modelos teóricos e sem estar

associado a situações reais ou próximas de situações reais.

Este trabalho tem como objetivo explorar o uso da simulação de forma integrada a práticas

pedagógicas em um Ambiente Simulado de Produção de um laboratório didático, como o uso da

simulação para apoio a decisões de planejamento, controle da produção e o projeto de arranjo

físico de produção, por meio da criação de modelos e macros em um software de simulação.

2. Revisão teórica

2.1 Arranjos físicos

XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção

Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015.

8

De acordo com Slack et al. (2009), arranjos físicos representam o posicionamento dos recursos

transformadores de um ambiente, determinando como a matéria-prima, recursos transformados,

informação e os clientes fluirão pelas operações.

Slack et al. (2009) citam 4 principais tipos de arranjos físicos: posicional, funcional, celular e por

produto. O arranjo físico posicional é utilizado quando o “recurso transformado não se move

entre os recursos transformadores”. No arranjo físico funcional, cada produto ou cliente flui de

uma maneira diferente dentro do ambiente, de modo que cada um irá realizar uma sequência

necessária para a sua produção ou atendimento de sua necessidade, que será diferente do fluxo do

próximo produto ou cliente. O arranjo físico celular pode ser definido como uma “tentativa de

trazer alguma ordem para a complexidade de fluxo que caracteriza o arranjo físico funcional”,

pois nele todos os recursos produtivos necessários para a produção ou realização de alguma

função são reunidos em um único ambiente, criando-se uma célula. No último tipo de arranjo

físico, o por produto, a matéria-prima ou cliente segue um cronograma preestabelecido

mostrando por quais recursos ele fluirá. Geralmente, não há grandes variações nesses

cronogramas, e tal arranjo é mais utilizada para a produção em massa, podendo ser também

chamado de arranjo físico em fluxo ou em linha. Na Figura 1 é possível observar uma relação

entre variedades de produtos produzidos ou de serviços prestados e o volume em que esses são

produzidos.

Figura 1 – Relação entre volume, variedade e arranjo físico ideal

XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção

Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015.

9

Fonte: Adaptado de Slack et al. (2009)

De acordo com Silva et al. (2012), citando Gonçalves Filho (2005), a eficiência de um sistema de

produção está relacionada com 4 variáveis que atuam dependentemente uma das outras, as quais

são: a tecnologia de fabricação empregada; um bom layout; mão-de-obra treinada e motivada; e

um bom gerenciamento.

2.2 Planejamento, programação e controle da produção

O Planejamento, Programação e Controle da Produção envolve o uso de diversos sistemas,

técnicas, procedimentos e decisões a respeito do seu sistema produtivo, da oferta e demanda,

visando conciliar o seu sistema produtivo com o que o mercado exige dele (SLACK et al., 2009).

O Planejamento é a “formalização do que se espera que aconteça no futuro”, contudo, se tratando

de futuros incertos, não é sempre que os planos traçados por uma empresa ou organização

ocorrem do modo que eles foram planejados. Eventos imprevisíveis podem ocorrer, como por

exemplo, uma máquina quebrar, os clientes não comprarem o que foi produzido, ou fornecedores

atrasarem na entrega dos insumos pedidos (SLACK et al., 2009).

XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção

Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015.

10

A Programação da Produção é a capacidade de gerenciar os recursos produtivos para que esses

sejam utilizados na hora certa, para realizar a atividade certa e atribuindo prioridades a produtos

ou a lotes com a intenção de alcançar um certo objetivo, como por exemplo, ganho de

produtividade ou atender um pedido urgente (CORRÊA et al., 2007).

2.3 Modelagem e simulação

De acordo com Harrel et al. (2000), a simulação baseia-se na imitação de um sistema, criando um

modelo para ser executado em um computador para ser posteriormente avaliado, visando

melhorar o seu desempenho. A simulação cria uma história artificial da realidade, através de sua

modelagem, e a partir dessa podem ser realizadas observações a respeito do sistema representado

(BANKS, 2000).

Os motivos para adotar modelos de simulação para a realização de projetos estão relacionados ao

fato de ser possível criar o sistema em um modelo computacional, testando o seu funcionamento,

medindo suas variáveis que se mostrarem importante, como por exemplo, a sua capacidade de

produção, de modo que seja possível identificar ao final da simulação se o processo é viável ou

não, e se esse pode ser melhorado. Ainda se faz capaz de identificar possíveis erros ou problemas,

como o surgimento de um gargalo, por exemplo (SAAD 2003). Um exemplo pode ser

visualizado no gráfico presente na Figura 2. Logo, após a implantação do projeto, começa a

ocorrer a redução de custos por causa do uso do sistema de simulação e com a sua operação, o

sistema encontra-se otimizado, gerando custos menores do que teria caso não houvesse a

simulação para auxiliar nele.

Figura 2 – Comparativo da evolução dos custos com e sem aplicação da simulação

XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção

Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015.

11

Fonte: HARRELL et al., 2000

2.4 Algumas aplicações de simulações

Ferreira e Silva (2011) analisaram parte da produção de guarda-copos por meio de simulações

com o Promodel, visando identificar gargalos na produção e projetar mudanças na organização

do chão de fábrica.

Milani e Ignácio (2011) também utilizaram o Promodel para melhorar o processo de produção em

uma empresa eletrônica, verificando um aumento da produtividade com o novo projeto.

Lopes et al. (2012), com o objetivo de fazer uma análise produtiva e financeira de uma ampliação

de uma empresa de calçados, utilizaram o Promodel para modelar a produção atual e propor o

projeto futuro para ampliação do sistema de produção.

Maciel et al. (2013) fizeram um estudo em uma empresa automotiva, comparando dois leiautes

(atual e futuro) utilizando técnicas de produção enxuta, e verificando a respectiva eficiência, por

meio de simulações.

Outro exemplo de utilização da simulação a eventos discretos é o seu uso para a redução do lead

time e nível de estoque, por exemplo, em um processo de embalagem (HERNANDEZ;

LIBRANTZ, 2013).

Silva et al. (2013) fizeram um estudo de caso envolvendo a utilização do Promodel para simular e

analisar a expansão de um sistema produtivo que trabalha com o sistema de produção por

encomenda.

Pereira et al. (2013) realizaram a modelagem e simulação a eventos discretos utilizando o

Promodel para analisar o tempo de espera de clientes na fila de um ambiente hospitalar,

ilustrando o uso dessa ferramenta em várias áreas de conhecimento e tipos de organização.

XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção

Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015.

12

3. Desenvolvimento e resultados

A seguir é descrito o desenvolvimento do cenário e modelo conceitual a ser simulado, a inserção

do modelo no Promodel exemplificando com algumas análises, e por fim o levantamento de

atividades ou práticas pedagógicas que poderiam ser derivadas com esse modelo pré-formatado.

3.1 Descrição do cenário geral

Foram desenvolvidos três layouts produtivos distintos, o primeiro para linha de produção com

layout por produto, o segundo para uma produção dívida em processos e o último para uma com

arranjo físico celular. Em seguida os ambientes foram modelados no software Promodel.

O Promodel, desenvolvido pela Promodel Corporation, é um dos programas

computacionais de simulação e modelagem que mais ganharam visibilidade nos últimos anos,

devido ao seu grande número de ferramentas disponíveis, capacidade de simular diferentes

ambientes processos e ambientes produtivos através de um poderoso software de fácil utilização.

Nos layouts de produção desenvolvidos, a matéria-prima para fabricar P1, P2 e P3 chegam no

Estoque Inicial através de um fornecedor externo, e de início, o Controle de Qualidade presente

nos processos rejeita 2% dos produtos fabricados, escolhidos aleatoriamente pelo software, sendo

que o layout não interfira nessa taxa de refugo. No processo de embalagem, os produtos serão

agrupados em pacotes que contém 5 produtos. Também assumiu-se inicialmente que tudo o que é

produzido, é vendido, após permanecerem algum tempo no Estoque Final do processo.

Os produtos P1, P2 e P3 são engrenagens que passam por processos de Tratamento Térmicos em

fornos que operam em lotes de 5 unidades por vez. Seguindo para um processo de limpeza feito

por um Jato de Granalha e em seguida P1 passa por um processo de torneamento, indo

posteriormente para uma Retifica, enquanto que P2 e P3 vão direto para a Retifica, sem passar

pelo Torno. Logo, os produtos vão para um Controle de Qualidade, Embaladora (onde são

agrupados em pallets) e, por fim, chegam ao Estoque Final onde são armazenados e são vendidos,

saindo do ambiente produtivo. A demanda dos produtos adotada inicialmente será de 40 unidades

semanais de cada um deles, começando a receber a matéria-prima para eles no momento 0h00

como um frequência de chegada a cada 168 horas, o que é equivalente a uma semana.

XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção

Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015.

13

Nos modelos com layouts em linha e em processos, o modo como a fila dos produtos serão

fabricados será FIFO (First In First Out ou Primeiro a Entrar, Primeiro a sair) e para o modelo

com layout em célula é por tipo, já que estabelecer o regime de FIFO vai fazer com que o

programa processe primeiro todos os produtos de um único tipo, de modo que somente uma

célula estará operando de cada vez. O primeiro layout elaborado foi um processo com layout por

produto (Figura 3). De forma semelhante foram definidos os layouts por processo e em célula.

Figura 3 – Representação do processo produtivo em linha

Nos processos produtivos, as capacidades dos recursos produtivos tal como os tempos de

processamento dos produtos (ou lead-time) são iguais para todos os processos desenvolvidos, a

fim de se poder criar comparações entre os resultados obtidos no final de cada processo,

analisando os efeitos dos diferentes layouts de produção sobre o processo produtivo. As

diferenças estão na velocidade de deslocamento das peças em cada tipo de layout, e se os

produtos utilizam ou não os mesmo recursos para serem produzidos. As capacidades de cada

recurso e os tempos de processamento estão expressos na Tabela 1. A Disponibilidade Semanal

foi calculado multiplicando as quantidades de horas presentes em uma semana (168 horas) pela

XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção

Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015.

14

quantidade de recursos disponíveis e pela capacidade de cada recurso. As capacidades de

produção dos recursos presentes na linha de produção estão expressas na Tabela 2.

Tabela 1 – Tempo dos produtos em cada processo

Tempo dos produto em cada processo (horas)

Processo P1 P2 P3

TratamentoTérmico 19 18 13

Jato de granalha 2 3 2,5

Torno 4 0 0

Retifica 3 4 2

Controle de Qualidade 3 2 5

Embaladora 2 2,5 1

Tabela 2 – Capacidade de produção dos recursos dos processos.

3.2 Modelagem no Promodel e Simulação

Após definição do cenário e modelagem conceitual, o primeiro ambiente de produção com layout

em linha está representado na Figura 4. Após simulação, os resultados obtidos podem ser

verificados pelo gráficos das Figuras 5 e 6.

Figura 4 – Modelo e simulação do processo produtivo em linha feito no Promodel

Capacidade de Produção (horas)

Recurso Quantidade Capacidade Disponibilidade Semanal

(horas)

TratamentoTérmico 3 5 2520

Jato de Granalha 3 2 1008

Torno 3 1 504

Retificadora 3 1 504

Controle de Qualidade 1 5 840

Embaladora 1 15 2520

XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção

Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015.

15

Figura 5 – Utilização dos recursos com capacidade igual 1 do layout em linha

XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção

Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015.

16

Figura 6 – Utilização dos recursos com capacidade maior que 1 do layout em linha

Esses dois primeiros gráficos apontam a utilização de cada recurso produtivo presente no modelo,

de modo que R1, R2 e R3 são respectivamente as retíficas da primeira, segunda e terceira da

linha de produção, valendo o mesmo para o torno, jato (jato de granalha) e TT (tratamento

térmico). EF, EI e CQ são respectivamente o Estoque Final, Estoque Inicial e Controle de

Qualidade.

Na Figura 5 estão expressos os recursos com capacidade produtiva igual a 1, mostrando a

porcentagem dos recursos estavam sendo utilizados (indicado bela barra verde), ocioso (barra

azul) ou bloqueado por alguma razão (barra rosa). Na Figura 6, os resultados são os mesmos, só

que agora para recursos com capacidade de produção maior que 1, de modo que passa a surgir

outro indicador, representado pela barra azul-claro, que mostra que os recursos estão somente

parcialmente ocupados.

Esses resultados podem ser corroborados com uma previsão teórica feita relacionando a

quantidade de horas demandada por cada produto (P1, P2 e P3), multiplicado pela demanda

semanal deles (40 unidades de cada) dividido pela disponibilidade semanal de produção de cada

XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção

Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015.

17

recurso. A relação está indicada na Tabela 3, e mostra que o modelo atingiu com grande

proximidade do se que havia sido planejado:

Tabela 3 – Previsão de utilização dos recursos.

Previsão da Utilização

Recurso Porcentual

utilizado

TratamentoTérmico 79%

Jato de Granalha 30%

Torno 32%

Retificadora 71%

Controle de Qualidade 48%

Embaladora 9%

O programa também fornece dados referentes a saídas dos produtos presentes no sistema e o

tempo médio que essa permaneceu nos sistema, tal como o tempo médio em que está estava

sendo processada. Os dados estão expressos na Figura 7.

Figura 7 – Dados de saídas dos produtos no layout em linha.

Por fim, o programa apresenta a utilização dos recursos de transporte presentes no sistema, nesse

caso há somente três, sendo dois operários e uma empilhadeira. A utilização de cada um deles

XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção

Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015.

18

está na Figura 8. Pode-se ver que o recurso que apresenta maior aproveitamento é o Maquinista2,

responsável por transportar os produtos do Controle de Qualidade até a Embaladora. Já o

Maquinista tem que carregar os fornos que realizam o Tratamento Térmico, mas como cada lead-

time é de 13 a 19 horas, o Maquinista possui uma taxa de utilização baixa.

Figura 8 – Utilização dos recursos de transporte no modelo de layout em linha.

A modelagem do layout por processo no Promodel ficou de acordo com a figura 9 e por célula de

acordo com a Figura 10. Os resultados obtidos a partir desta simulação podem ser apresentados

em gráficos como ilustrados no primeiro caso.

Figura 9 - Modelo e simulação do processo produtivo com layout em processos feito no Promodel

XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção

Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015.

19

Figura 10 – Modelo e simulação do processo produtivo por Células feito no Promodel

Através desses resultados podemos ver que o Tratamento Térmico é o recurso com maior

utilização (83,07%, considerando a soma de quando ele está cheio e parcialmente cheio), de

modo que ele ainda apresente uma capacidade excedente que pode ser utilizada caso a demanda

aumente, caracterizando-se como um possível gargalo.

Analisando a Tabela 4, que mostra os tempos médios que os produtos ficam na linha de

produção em de cada modelo, nota-se que não há houve grandes diferenças entre os tempos

médios dos produtos no layouts em linha e em processos. Sobre o aumento do tempo de P1,

XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção

Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015.

20

estudando os

resultados

fornecidos pelo Promodel, nota-se que tanto o Tratamento Térmico 1 e o Torno estão com suas

capacidades totais quase que completamente utilizadas, de modo que o produto P1 espera para

passar por esses processos, o que não ocorre nos outros layouts, como explicitado acima.

Tabela 4 – Tempo médio dos produtos nos modelos

Tempo médio dos produtos nos modelos (min)

Linha Processos Células

P1 4,183.98 4,151.02 7,316.46

P2 7,215.44 7,020.78 7,010.11

P3 9,796.43 9,527.51 5,384.76

Pallet1 425.21 427.98 420

XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção

Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015.

21

Comparando os tempos médios dos layouts em linha e em processos, vê-se que neste caso não há

diferença significativa entre eles. Tal fato ocorre pois, apesar das esteiras transportarem os

produtos mais rapidamente entre os processos da linha do que os operários o fazem no layout em

processos, os lead-times são muito maiores do que o tempo de transporte, logo, tal diferença não

se torna expressiva no final do processo.

3.3 Possíveis práticas pedagógicas

A partir desses ambientes desenvolvidos, é possível realizar diferentes adaptações e modificações

que visem atender as demandas exigidas em cada parte da disciplina. Inicialmente, pode-se

alterar os valores da demanda dos produtos, exigindo que os recursos produtivos sejam mais

aproveitados, podendo-se aumentar esta demanda até observar-se a formação de um gargalo no

sistema produtivo, que acontecerá com o acúmulo de produtos perante um certo recurso que

estará na sua capacidade limite e portanto não conseguirá mais processar essa parte cedente da

demanda que estará sendo exigida. Logo, o aluno deve entender que a capacidade máxima de

uma linha de produção será igual a capacidade de seu gargalo e que o valor máximo de demanda

que poderá ser cumprida é também igual a este valor.

Pallet2 425.26 458.85 450

Pallet3 395.24 395.8 390

Descarte 6,992.01 6,965.37 6,475.72

XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção

Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015.

22

Logo, mantendo a demanda elevada, o professor pode a vir a oferecer aos alunos a possibilidade

de se otimizar determinados recursos na linha de produção e analisar através dos dados

estatísticos fornecidos pelo programa ao final da simulação se a otimização do recurso trouxe

resultados relevantes ou não para o processo produtivo como um todo. Ou também a

possibilidade de se acrescentar um novo recurso em alguma etapa do processo, visando analisar

as mesmas mudanças ocorridas a partir da otimização e possivelmente até compara-las, a fim de

identificar qual seria melhor e/ou mais viável dentro de um cenário pré-definido pelo professor.

Os diferentes layouts de produção também permitem aos alunos observarem as diferenças

presentes em processos que são relativamente similares na questão da quantidade de processos

envolvidos, através da análise das demais variáveis envolvidas neles, como por exemplo, o tempo

de transporte entre os processos e a presença ou não de estoques intermediários.

O Promodel ainda apresenta a possibilidade de se utilizar uma distribuição probabilística para

realizar atividades de processamento dos produtos ou de chegada de matéria-prima, baseados em

uma distribuição normal ou exponencial, utilizando uma média e um desvio-padrão definidos

pelo usuário, assim, pode-se desenvolver uma atividade na qual se teria dois ou mais

fornecedores de matéria-prima, sendo que um forneceria o insumo por um preço menor mais

estaria sujeito a uma flutuação maior nas frequências das entregas, de modo que essas não

ocorreriam sempre em intervalos iguais, e comparando com um outro fornecedor que seria capaz

de entregar os insumos em uma frequência mais regrada, contudo, a um preço mais elevado. A

seguir, formaria o modelo e o simularia, analisando-se ao final da simulação se houve resultados

expressivamente diferentes para as situações distintas e se a necessidade de se possuir bons

fornecedores afetam ou não a produção como um todo, podendo-se realizando essa atividade para

os diferentes tipos de cenários fornecidos através dessa pesquisa.

Pode-se propor em relação ao primeiro ou ao terceiro modelo utilizado (produção em linha e

produção em células, respectivamente) a possibilidade de se produzir algum dos produtos em

somente uma das linhas ou células de produção disponíveis, e promover as propostas anteriores

dentro desse novo ambiente, analisando e comparando os dados e o funcionamento do processo

XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção

Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015.

23

do o estado inicial proposto, cabendo ao aluno entender através do conhecimentos teóricos e

práticos os motivos das alterações que serão evidenciadas no novo ambiente de simulação.

Para o modelo de produção em processos, pode-se estudar a possibilidade de certos recursos não

serem capaz de produzir algum dos produtos, por exemplo, o Forno A não é capaz de produzir o

produto P2, ou P1 só pode ser produzido pela Retifica C, e analisar o resultados do modelo.

4. Conclusões

Neste trabalho buscou-se um meio através do software de simulação Promodel de se aplicar a

teoria que é aprendida em classe de aula em um Ambiente Simulado de Produção, onde há uma

demanda, quantidade de recursos produtivos e de transportes, tempos de processamentos (lead-

times) previamente definidos, entre outros fatores característicos de uma linha produção. Isto

permite ao aluno testar a teoria em um ambiente prático, observando como ele se comporta e

sendo ainda capaz de medir as variações de suas principais variáveis através de gráficos e tabelas

fornecidos pelo software. Além disto, pode-se observar como diferentes conceitos atuam e

relacionam-se entre si.

Foram desenvolvidos e pré-formatados três diferentes layouts (processo com arranjos físico por

produto, por processo e por célula), e em cima desses modelos foi realizado uma simulação

inicial adotando determinados valores de demanda, lead-times e quantidades de recursos e de

produtos a serem fabricados, a fim de verificar o funcionamento dos modelos e mostrar a partir

disso as possíveis atividades pedagógicas que podem a vir ser realizados utilizando-se os

mesmos.

Trabalhos futuros podem ser realizados através do refinamento desses modelos. Por exemplo, ao

acrescentar tempos de set up para as máquinas, alguns recursos não terão capacidade produtiva

suficiente para atender a demanda imposta caso sejam realizados muitos set ups seguidos,

fazendo-se necessário realizar uma programação da produção a ser feita.

Referências BANKS, J. Introduction to simulation. Winter Simulation Conference, Orlando, USA, 2000.

CORRÊA, H. L.; CAON, M.; GIANESI, I. G. N. Planejamento, Programação e Controle da Produção. 4 ed. São

Paulo: Atlas, 2007.

XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção

Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015.

24

FERREIRA, M. M.; SILVA, N. R. G. Simulação computacional da logística interna para melhoria da produtividade

de componentes: um estudo de caso em uma fábrica de artefatos em aço inoxidável. In: XXXI Encontro Nacional de

Engenharia de Produção – ENEGEP, 2011, Belo Horizonte-MG. Anais...

HARREL, C. R.; GHOSH, B. K.; BOWDEN, R. Simulation Using ProModel. McGraw-Hill, 2000.

HERNANDEZ, M. A. G.; LIBRANTZ, A. F. H. Reduction of the inventory in a packaging industry using discrete

events simulation. In: ICIEOM/CIO, 2013, Valladolid, Spain. Proceedings...

LOPES, M. G. et al. Análise de viabilidade de expansão de uma empresa de calçados utilizando simulação de

produção. In: XXXII Encontro Nacional de Engenharia de Produção – ENEGEP, 2012, Bento Gonçalves-RS.

Anais...

MACIEL, A. C. ; MONTEVECHI, J. A. B. ; PEREIRA, T. F. Análise da alteração de leiaute em uma linha de

manufatura de um componente automotivo através da simulação a eventos discretos. In: XXXIII Encontro Nacional

de Engenharia de Produção – ENEGEP, 2013, Salvador-BA. Anais...

MILANI, F. M.; IGNACIO, P. S. A. Aplicação de simulação em gestão de processos operacionais - um estudo de

caso na indústria eletrônica. In: XXXII Encontro Nacional de Engenharia de Produção – ENEGEP, 2012, Bento

Gonçalves-RS. Anais...

PEREIRA, T. F. Aplicação da simulação a eventos discretos em um ambiente hospitalar visando a melhoria do

processo de atendimento. In: XLV Simpósio Brasileiro de Pesquisa Operacional, 2013, Natal-RN. Anais...

SAAD, S. M. The reconfiguration issues in manufacturing systems. Journal of Materials Processing Technology,

138, pp. 277-283, 2003.

SCHAFRANSKI, L. E.; CORNÉLIO FILHO, P.; KOPITTKE, B. H.; TUBINO, D. F. Desenvolvimento de um jogo

de empresas para o ensino de planejamento e controle da produção. In: Encontro Nacional de Engenharia de

Produção – ENEGEP, 1999. Anais...

SILVA, A. L.; RENTES, A. F. Um modelo de projeto de layout para ambientes job shop com alta variedade de peças

baseado nos conceitos da produção enxuta. Gest. Prod., São Carlos, v. 19, n. 3, 2012.

SILVA, M. C. at al. Projeto de expansão de uma empresa de produtos sob encomendas. In: XXXIII Encontro

Nacional de Engenharia de Produção – ENEGEP, 2013, Salvador-BA. Anais...

SLACK, N.; CHAMBERS, S.; JOHNSTON, R. Administração da Produção. 3 ed. São Paulo: Atlas, 2009.

THURER, M.; GODINHO FILHO, M. Redução do lead time e entregas no prazo em pequenas e médias empresas

que fabricam sob encomenda: a abordagem Worload Control (WLC) para o Planejamento e Controle da Produção

(PCP). Gest. Prod., São Carlos, v. 19, n. 1, 2012.