PROPOSTA DE FRAMEWORK PARA PROGRAMAÇÃO DE PRODUÇÃO DE CAPACIDADE FINI…
PROPOSTA DE FRAMEWORK PARA PROGRAMAÇÃO DE PRODUÇÃO DE CAPACIDADE FINITA EM INDÚSTRIA DE FABRICAÇÃO DE PRODUTOS DE COMPÓSITOS, por Valdecir de Oliveira Pereira
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Neste trabalho foi apresentado um estudo em uma indústria de peças fabricadas em materiais compósitos poliméricos avançados
1. 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. PROPOSTA DE FRAMEWORK PARA PROGRAMAÇÃO DE PRODUÇÃO DE CAPACIDADE FINITA EM INDÚSTRIA DE FABRICAÇÃO DE PRODUTOS DE COMPÓSITOS Valdecir de Oliveira Pereira (UNINOVE) valdecir@grv.com.br Andre Felipe H. Librantz (UNINOVE) librantz@uninove.brNeste trabalho foi apresentado um estudo em uma indústria de peçasfabricadas em materiais compósitos poliméricos avançados, para ofuturo desenvolvimento de software de programação de produção, paratanto será desenvolvido um framework connceitual que servirá paramodelar a complexidade deste processo de fabricação. Foramapresentadas também todas as entidades envolvidas do frameworkproposto, bem como os métodos e regras de programação inicialmentedesenvolvidas para o problemaPalavras-chaves: scheduling, programação da produção, ppcp,framework, compósitos poliméricos
2. 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 2011.1. IntroduçãoA programação da produção de capacidade finita é objeto de pesquisa no mundo todo,buscando sempre soluções ótimas ou boas do ponto de vista de redução de tempo e custo desetup, makespan, tempo de fluxo, atraso das tarefas e no atendimento das ordens de produçãodentro de prazos de entrega e com a melhor utilização dos recursos da fábrica(MORAIS,2009). Dentre os diversos tipos de indústria existem sempre novos desafios quepartem das características do processo de fabricação, da forma de atendimento das ordens àsrestrições técnicas e tecnológicas. Gerar uma programação das ordens de produçãoconsiderando todas estas características e garantir bons resultados em tempo computacionalviável é um grande desafio e gera espaço para novas pesquisas. Alguns estudos sugerem aindaque o sistema de programação de produção deve reproduzir as decisões estratégicas daempresa, com regras de programação que respeitem estas decisões, tornando assim além deum sistema que busca os melhores resultados em uso da capacidade fabril, mas tambémdirecionando os esforços da fábrica em busca dos objetivos estratégicos da empresa(TURATTI,2009). Para este trabalho assumiremos que o sistema de programação da produçãodeve estar integrado ao sistema de coordenação de ordens, tendo como mais utilizado osistema MRP(Materials Requirementes Planning) e também a sistemas MES (ManufacturingExecution Systems), os quais devem gerar dados para atualizar o status da real execução dasordens e a geração de novas ordens ao sistema (FERNANDES,2010; GIACON,2010). Dentreos diversos sistemas produtivos que podem ser beneficiados pela aplicação de ferramentas deprogramação da produção, encontram-se a produção com uso de materiais compósitospoliméricos laminados.Materiais compósitos possuem emprego nos mais diversos segmentos industriais, destacandoa indústria aeronáutica comercial a qual representa em termos mundiais 60% da aplicação,seguido por 20% em defesa e espaço (REZENDE,2000). Graças às características de maiorfacilidade de produção de formatos complexos, maior resistência a impacto, fadiga e corrosãoem comparação ao alumínio, os materiais compósitos estão sendo aplicados principalmenteem estruturas aviônicas e espaciais, o que pode ser comprovado através de diversaspublicações. Ressalta-se ainda que tais materiais possuem ainda peso de 20% a 30% inferiorao alumínio, além da redução do custo por volta de 25%. (LIBRANTZ, 2006).Nesse contexto, a proposta deste trabalho é modelar o processo de fabricação de produtos decompósitos poliméricos avançado, para futuro desenvolvimento de um software deprogramação da produção que considere todas as características importantes do processo defabricação.2.Descrição do Problema2.1. Processo de fabricação de polímerosO processamento de compósitos poliméricos utiliza materiais pré-impregnados fornecidos emestado semiacabado, pois os reforços fibrosos são previamente impregnados na matrizpolimérica e parcialmente curada (CÂNDIDO,2000). São fornecidos rolos como tecido,envoltos por bolsas de papel alumínio e plástico e devem ser armazenados em freezer comtemperatura menor ou igual a -18ºC, para manter suas características, não ultrapassando otempo máximo de seis meses. Ao se retirar do freezer, existe um limite em horas que estematerial pode ficar exposto às temperaturas maiores para que não perca suas propriedades,portanto quanto menor o tempo de exposição fora do freezer menor o risco de perda da 2
3. 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.matéria prima. Inicialmente para a fabricação é realizada a retirada do freezer e o processo dedescongelamento que deve ser à temperatura 21ºC ±3 com umidade relativa do ar em 60%,uma operação que demora por volta de 4 horas. Esta sala onde acontecerá o descongelamentoe manipulação posterior dos materiais deve-se evitar a entrada de poeira, mantendo as portasfechadas o máximo possível, garantindo o ar limpo e climatizado, prevenindo a contaminaçãodos materiais o que causaria a degradação das propriedades físicas, podendo impossibilitarsua utilização em aplicações onde o rigor ou risco seja maior. Após o processo dedescongelamento, existe o processo de corte dos laminados, que acontecerá na mesma sala,diminuindo as chances de contaminação e este processo de corte será realizado porequipamento CNC (Comando Numérico Computadorizado), para a melhor utilização dotecido pré-impregnado. As partes cortadas deverão seguir para o processo de laminaçãopropriamente dito, onde com ferramental apropriado denominado gabaritos serãoacondicionados em camadas do tecido pré-impregnado e onde será adicionada resina e com autilização de um rolo para retirada eventual de bolhas de ar ou correção no desalinhamentodas fibras. Quando um gabarito utilizar várias camadas com reforço em áreas específicasutiliza-se um projetor laser que demonstrará ao operador onde devem ser adicionadas e quaiscamadas na sequência em quais posições para que os reforços fiquem devidamenteposicionados. Após o processo de laminação o material laminado com resina e gabaritodeverá ser envolto por uma bolsa onde será aplicado um vácuo. Este processo fornecerá acompactação uniforme e simultaneamente irá extrair os solventes, umidade e excesso deresina. Em seguida o laminado em bolsa de vácuo, que também protegerá contracontaminação, seguirá para o processo de cura em autoclave, que garantirá durante o processoa geração de calor e pressão fora das bolsas e cada bolsa será ligada a um sistema de vácuo,gerando assim calor e pressão fora da bolsa e vácuo dentro da bolsa, ajudando nacompactação do material. Além dos itens mencionados cada bolsa colocada dentro daautoclave possuirá um medidor de temperatura que será monitorado durante todo o processopara garantir que cada item dentro da autoclave atinja sua cura completa. O processo deacabamento consiste em desmoldagem e rebarbação manual simples, seguindo para oprocesso de inspeção de qualidade onde será avaliada a quantidade de porosidade que podemser geradas no processo de laminação e cura, utilizando normalmente equipamentos deultrassom. Após este processo os gabaritos passarão por uma limpeza simples podendo seguirnovamente para novo ciclo de produção.3. Framework conceitualInicialmente devemos considerar o comportamento da demanda de fabricação, que possui umhorizonte de pedidos firmes de 120 dias e trabalha com horizonte de programação de 300 diasao todo. O desenvolvimento do framework utilizará o horizonte de programação total comolimite máximo, sendo que a partir desta, não se considera mais como factível a solução. Naspróximas seções serão apresentadas todas as entidades do framework, métodos desequenciamento, relacionamento entre entidades concluindo com as regras de programação.3.1 EntidadesA capacidade produtiva da empresa pode ser representada pela disponibilidade de recursosprodutivos (máquinas, operadores, ferramentas, materiais, energia, etc.), no framework serádenominado de recursos, que podem ser divididos em recursos discretos e recursos contínuos,sendo que cada um representa melhor algum tipo de recurso.O recurso discreto pode ser entendido que sua disponibilidade é a variação da eficiência emfunção do tempo, ou seja, conforme muda o período, poderá ou não estar disponível comeficiência diferente. Por exemplo: suponha uma empresa que possue seus recursos disponíveis 3
4. 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.a uma eficiência produtiva de 100% durante o horário das 8h00min as 12h00min, indisponíveldas 12h00min as 13h00min, em função do horário de almoço, ou seja eficiência de 0%,retomando das 13h00min as 17h00min a eficiência de 100%. Mas somente de segunda a sextafeira, exceto feriados. Podemos concluir que os recursos discretos tem sua disponibilidadesomente das 8h00min as 12h00min e das 13h00min as 17h00min, ou seja 8 horas por dia,conforme pode ser observado na Figura 1. Outra informação é que poderia executar múltiplasoperações simultaneamente. Para restringir apenas uma operação durante determinadoperíodo, deverá ser adiconada nova restrição ROA, que será tratada no decorrer deste artigo. Figura 1 – Exemplo de variação de eficiência em recursos discretos.Nos recursos contínuos a disponibilidade varia em função dos limites inferior e superior, emfunção do tempo. Na figura 2 pode ser observado que foram considerados como exemplo, trêsfuncionários disponíveis das 08h00min as 12h00min e das 13h00min as 17h00min. Quandouma operação ou um recurso, adicionar (adiciona), por exemplo, dois funcionários, caso umasegunda operação necessite também de dois funcionários deverá esperar o término daoperação e a respectiva devolução (reduzir) os funcionários. O modo como será utilizado osrecursos discretos podem ser observados na Tabela 1. Figura 2 – Exemplo da variação de máximos e mínimos em recursos contínuos. Tipo DescriçãoAdicionar ao início setup Incrementa o valor imediatamente ao início do setupReduzir ao início de setup Decrementa o valor imediatamente ao início do setupAdicionar ao início da operação Incrementa o valor imediatamente ao início da operação e fim do setupReduzir ao início da operação Decrementa o valor imediatamente ao início da operação e fim do setupAdicionar ao término da operação Incrementa o valor ao término da operaçãoReduzir ao término da operação Decrementa o valor ao término da operaçãoAdicionar somente durante setup Incrementa o valor ao início do setup e decrementa ao término do setupReduzir somente durante setup Decrementa o valor no inicio do setup e decrementa ao término do setupAdicionar somente durante operação Incrementa o valor ao inicio da operação e 4
5. 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. decrementa ao término da operaçãoReduzir somente durante operação Decrementa o valor ao inicio da operação e decrementa ao término da operaçãoIncrementar durante setup Faz o ajuste incremental do início do setup, concluindo ao final do setup com a adição do valor.Decrementar durante setup Faz o ajuste no início do setup, concluindo ao final com a redução do valor.Incrementar durante operação Faz o ajuste incremental do início da operação, concluindo ao final da operação com a adição do valor.Decrementar durante operação Faz o ajuste no início da operação, concluindo ao final da operação com a redução do valor. Tabela 1 – Formas de consumo dos recursos contínuos.As operações serão nomeadas a partir deste ponto simplesmente como OP. As ordens deprodução que são representadas no framework como um conjunto de operações passará a sernomeadas como ORD.3.1 Métodos de EscolhaAs restrições que utilizam recursos RRD e RRC, que serão detalhadas adiante, possuem ummétodo de escolha para quando possuírem mais de um recurso capaz de executar a operação,a escolha de qual será o recurso eleito depende do método escolhido, os quais seguem: a)Disponível primeiro: Dentre todos os recursos definidos na restrição o que estiver disponível para executar a operação o mais breve possível, será o recurso eleito. b)Terminar primeiro: Dentre todos os recursos definidos na restrição o que terminar a operação o mais breve possível, será o recurso eleito. c)Menor Custo: Dentre todos os recursos definidos na restrição, independente do início ou término da operação, o que consumir menos recursos financeiros será o recurso eleito. d)Menor Tempo de Processamento: Dentre todos os recursos definidos na restrição, o recurso em que a duração total da operação for menor, será o recurso eleito.3.2 RestriçõesAs restrições são entidades que limitam, condicionam ou impedem a execução de umaoperação. Devemos estudar todas as restrições para que durante o processo de modelagempossamos utilizar as que melhor representarem as características do processo, ressaltando queas restrições somente podem ser associadas a operações e recursos. Seguem abaixo a relaçãode restrições com suas respectivas características: a)RRD (Recurso Discreto): Esta restrição valida um conjunto de recursos discretosutilizando um método de escolha conforme citado anteriormente, retornando apenas umrecurso válido para a restrição. Caso sejam necessários dois recursos simultâneos para amesma operação, deve-se adicionar outra restrição deste tipo. b)RRC (Recurso Contínuo):Na restrição de recurso contínuo, devemos além do método de escolha do recurso, que é o mesmo utilizado em recursos discretos, informar quais recursos irão participar do processo de escolha, pois somente um recurso válido contínuo será definido por restrição. Caso deseje mais de um recurso válido contínuo definido, deverá adicionar mais uma restrição com os respectivos recursos contínuos. Para adicionar um recurso contínuo será necessário informar uma quantidade e o método de uso conforme apresentado na Tabela 1. 5
6. 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. c)RPC (Propriedade de Conferência): Esta restrição somente aceita operações ao mesmo tempo em um recurso, caso possuam uma propriedade idêntica. Utilizada quando se quer garantir em um recurso de uso compartilhado somente operações que possuam simultaneamente o mesmo tipo de material, cor,ciclo, etc.. d)RTM (Tempo da maior): Em recursos de uso compartilhado, quando não se pode remover individualmente um produto sendo processado simultaneamente a outros e é necessário aguardar ao término da operação do mais demorado. e)RII (Mesmo início): Para recursos de uso compartilhado em que o início da operação deverá ser o mesmo para todos os produtos que serão processados simultaneamente. f)RDP (Dependência entre operações): Para que esta operação seja alocada a operação antecessora deverá estar devidamente alocada. g)ROA (Operação Alocada): Esta restrição garante que apenas uma operação por vez possa ser alocada em um recurso, ou seja, garante uso exclusivo do recurso durante o processamento da operação.3.3 Métodos de Sequenciamento:Os métodos de sequenciamento podem ser aplicados em ordens e operações, dependendo dasregras de programação, utilizam um ou outro, ou até mesmo ambos de forma combinada.No método de sequenciamento para frente verifica se todas as restrições podem ser atendidaso mais breve possível, caso exista alguma que não atenda, utiliza-se o início mais tarde darestrição que violou, mas que esteja disponível, então se verifica novamente com todas asrestrições, até que todas sejam atendidas ao mesmo tempo ou ultrapasse o horizonte deprogramação, onde será considerada como uma programação fora da área de busca.No método de sequenciamento para trás, uma operação valida todas suas restrições o maistarde possível(data de entrega), caso alguma restrição seja violada, utiliza-se o término maiscedo da restrição que violou, então verifica se novamente todas as restrições até que todassejam atendidas no mesmo término, ou o agora seja ultrapassado, onde será considerada comouma programação fora da área de busca.3.4 RelacionamentoAs entidades e métodos de sequenciamento citadas neste trabalho são apresentadas em umdiagrama de classes que representa a agregação de restrições em recursos ou operações. Asrestrições são especializadas em diversos tipos, sendo que cada tipo de restrição tem seupróprio objetivo, sendo que as restrições RRC e RRD são compostas de um ou mais recursosdependendo da nescessidade. Os recursos são especializados em discretos e contínuos e asordens compostas por um conjunto de operações.Neste contexto, pode-se criar novos tipos de restrição caso seja nescessário e sua agregaçãotambem ocorre de forma dinâmica, o que flexibiliza a modelagem de problemas a partir decomponentes razoavelmente simples como pode ser observado na Figura 3.Na seção seguinte veremos como manipular estas entidades, criando regras de programaçãoque atenda aos objetivos da empresa. 6
7. 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. Figura 3 - Diagrama de Classes do Framework proposto.3.5 Regras de Programação/SequenciamentoAs regras de sequenciamento determinam qual o critério de escolha das ordens ou operaçõesque vão disputar os recursos da fábrica. As regras de sequenciamento seguem normalmente aspolíticas de atendimento das ordens definidas pela empresa, ressaltando que podem serutilizadas diversas regras de sequenciamento sobre um mesmo ambiente a fim de se obter amelhor programação para a empresa naquele momento.De modo geral podemos dividir as regras de sequenciamento em dois grandes grupos, asregras baseadas nas ordens e as regras baseadas em operações.As regras baseadas em ordens seguem de modo geral o mesmo funcionamento, ordenando asordens por um determinado critério e faz sua alocação de todas as operações desta ordem,conforme o método de sequenciamento escolhido (para frente ou para trás).As regras baseadas em operações também ordenam as ordens por um critério, mas a alocaçãodas operações nos recursos pode acontecer independentemente da sequência das ordens, cujoobjetivo maior é o de programar o maior número de operações em menor espaço de tempo.4. Modelo PropostoDurante o estudo foram identificados, diversos recursos com suas respectivas restrições comopode ser visto na Tabela 1. Analisando a lista de recursos na Tabela 1, percebemos que apenasos recursos de corte e autoclave possuem restrições.O processo de corte na fábrica estudada caracteriza-se por uma máquina CNC (ComandoNumérico Computadorizado), capaz de otimizar automaticamente diversos formatos deordens diferentes para a melhor utilização do tecido, mas apenas é capaz de cortar um tipo dematerial por vez, o que justifica a adição da restrição RPC.Os recursos de autoclave possuem restrições de consumo de energia, pois já é sabido que asduas autoclaves na fábrica estudada não podem operar simultaneamente por falta decapacidade na rede elétrica local. Atualmente a empresa encontra-se em processo deimplantação da unidade de compósitos, o que não nos permite obter dados sobre a medidaexata do consumo de cada uma das autoclaves. Os tempos de setup podem demorar até 4 7
8. 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.horas, pois se faz necessário à instalação de bicos de vácuo e um sensor de temperatura emcada peça, além, dos testes dos mesmos antes da partida na autoclave. Todas as ordens devemser colocadas e após o processo de partida não podem ser interrompidas até que a peça com ociclo maior esteja pronta, o que é dado pelos sensores de cada peça. Por existirem ciclos detemperatura e pressão diferentes, não podem ser colocadas peças com tipos de cura diferentesao mesmo tempo na autoclave. Também não pode ser interrompido para uma inclusão de umapeça atrasada, ou seja, todas devem ser programadas para serem colocadas de uma só vez naautoclave o que explica todas estas restrições nos recursos de autoclave. Recurso Tipo Restrições/ObservaçõesFreezer DiscretoDescongelamento DiscretoCorte Discreto RPC (Mesmo material)Laminação Discreto RRC (Eletricidade, somente durante a operação, KW). RTMAutoclave1 150 PSI Discreto RII RPC (Tipo de cura) RRC (Eletricidade, somente durante a operação, KW). RTMAutoclave2 100 PSI Discreto RII RPC (Tipo de cura)Desmoldagem DiscretoAcabamento DiscretoInspeção DiscretoBancadas Contínuo Máximo 90, mínimo 0 para empresa estudada.Projetor Laser Contínuo Máximo 4, mínimo 0 para empresa estudada.Funcionários Laminação Contínuo Máximo 100, mínimo 0 para empresa estudada.%Ocupação Autoclave Contínuo Máximo 100, mínimo 0 para empresa estudada.Eletricidade Contínuo Ainda não definido em por estar em implantaçãoGabarito 1 Contínuo Máximo 2, mínimo 0 para empresa estudada.Gabarito 2 Contínuo A empresa possui mais de 300 gabaritos diferentes Tabela 2 – Exemplo de recursos disponíveis na empresa em estudo.Na Tabela 3 foi apresentado um exemplo de produto com suas respectivas restrições. Asoperações foram numeradas no exemplo da operação 10 a operação 80, sendo o incremento deuma para outra de 10 em 10. Cada operação recebeu um texto descritivo e a relação derestrições com respectivos parâmetros A restrição RRD, está presente em todas as operações edetermina o uso dos recursos discretos. A restrição RDP, também está presente em todosexceto a primeira operação e determina a dependencia entre as operações, ou seja, a segundasomente poderá ser programada se a programação da primeira estiver concluída. O caso daRDC do Gabarito 1, presente nas operações 40 e 60, apresenta o uso do gabarito, o qualpreviamente deverá ter sido informado os limites inferior e superior do mesmo, por exemplo,2 gabaritos deste tipo como máximo e 0 como mínimo, ou seja, podemos utilizar até nomáximo duas unidades do Gabarito 1 simultaneamente. Ao final da operação 60 estautilização não se faz mais necessária sendo reduzida a quantidade adicionada anteriomente,estando o mesmo disponível para uma nova operação. O trabalho de limpeza citadoanteriormente é bastante curto de maneira que o mesmo não foi considerado nesta 8
9. 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.modelagem. Na restrição RDC funcionários da laminação e bancada tem uso similar ao doGabarito, mas somente precisamos tanto da bancada como do funcionário da laminaçãodurante o processo de laminação, informando também que alguns produtos podem fazer usodo Projetor Laser ao invés da bancada e o número de funcinários tambem pode mudar emfunção da peça a ser produzida que podem necessitar de até de seis funcionáriossimultaneamente para executar o trabalho de laminação. Todas estas restrições sãoimportantes, pois a laminação ocorre em uma sala com ar e temperatura controlada e com umnúmero finito de recursos, conforme descrito. O processo de autoclave, neste produto podeocorer em qualquer uma das autoclaves, mas exitem produtos que somente podem serprocessados na autoclave de 200 PSI, pois nescessita da pressão referida.OP Descrição Restrições Retirar do Freezer RRD (Freezer, 15 minutos) 10 Fibra Vidro Fenólica Descongelamento RRD (Descongelamento, 4 horas) 20 Fibra Vidro Fenólica RDP (OP 10) Corte Fibra Vidro RRD (Corte, 30 Minutos) 30 Fenólica RDP (OP 20) RRD (Laminação, 1 hora) RDC (Gabarito 1, Adicionar ao início do setup, 1 gabarito) RDC (Funcionários Laminação, Adicionar durante 40 Laminação toda operação, 1 funcionário) RDC (Bancada, Adicionar durante toda operação, 1 bancada) RDP (OP 30) RRD (Autoclave 100 PSI ou Autoclave 150 PSI, Ciclo 1 de 4 horas setup mais 6 horas de processo) 50 Processo de cura RDC(% Uso Autoclave, Adicionar durante toda Operação,5%) RDP (OP 40) RRD (Desmoldagem, 2 horas) 60 Desmoldagem RRC (Gabarito 1, Reduzir ao final da operação, 1 Gabarito) RRD (Acabamento, 1 hora) 70 Acabamento RDP (OP 60) RRD (Inspeção, 30 minutos) 80 Inspeção RDP (OP 70) Tabela 3 – Lista de operações com restrições de um produto exemploApós o estudo da empresa, foram propostas inicialmente duas regras de programação:Na primeira regra, ordenam-se todas as ordens de produção pelo critério especificado (data deentrega, prioridade, valor do pedido, valor da margem de contribuição, razão crítica, etc).Programa-se as ordens com o método programação para frente, sendo que todas as restriçõesem recursos e operações sejam respeitadas.Verifica-se em cada operação, se a operação é deautoclave e se for desalocar todas as operações anteriores a de autoclave. Faz-se uma nova 9
10. 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.programação com método de programação para tras, com o objetivo se possivel atendendo asrestrições, diminuir o tempo entre a retirada do freezer ao processo de autoclave, reduzindotambém o tempo de exposição do material e uso da sala limpa. Caso não consiga reduzir esteintervalo, a primeira solução já era factivel.Nesta primeira regra, foram sugeridas melhorias, pois se de início for programada umaoperação de curta duração, somente operação de tamanho igual ou menor podem serprogramadas no ciclo de autoclave, caso se em sequência a autoclave for programada comoutro ciclo.Na segunda regra, ordenam-se todas as ordens de produção pelo critério especificado (data deentrega, prioridade, valor do pedido, valor da margem de contribuição, razão crítica, etc).Simulam-se todas as operações da primeira ordem, programando-as e em seguidadesprogramando-as, armazenando em uma matriz os dados de Leadtime, e a duração do ciclode autoclave. Define-se um período de otimização onde todas as ordens terão a mesma data deentrega, então dentro deste período todas as ordens temporariamente teriam a mesma data deentrega. Programam-se as ordens do primeiro período de otimização ordenando-as pelo maiorleadtime e em seguida pela maior duração dos cliclos de autoclave. Fazendo ajuste bi-direcional, ou seja, desprogramando as operações anteriores a autoclave e reprogramando como método para trás, da mesma forma que a primeira regra. O objetivo desta regra é programarprimeiro as operações de autoclave que ocupam mais tempo, dentro de um horizonte deotimização, fazendo com que obtenha, se possível, a máxima utilização dos ciclos deautoclave. No entanto, tal regra pode ter um custo computacional maior.5. Conclusão e trabalhos futurosA grande quantidade de restrições ligadas ao processo de fabricação de produtos laminadospoliméricos, e o alto custo do processo de fabricação como um todo, aliados às necessidadesde garantia do prazo de entrega ao cliente, determinaram a construção do modelo que possaatender as restrições e possibilite inúmeras regras de programação que respeitem asestratégias da empresa, buscando também a redução do número de ciclos de autoclave e aredução do tempo de exposição do material, já que todas as regras buscam diminuir o tempoentre a retirada do material do freezer ao cliclo de autoclave. O framework permitirá a criaçãode inúmeras regras conforme as necessidades da fábrica, mas sempre respeitando todas asrestrições operacionais.O framework conceitual proposto neste trabalho esta sendo implementado e sua conclusãopossibilitará à empresa a simulação de diversos cenários com diversas regras de programaçãopermitindo a melhora no nivel de atendimento aos clientes, respeitando todas as restriçõesenvolvidas ao processo e reduzindo o número de ciclos de autoclave. Serão gerados dados quesobre a programação que podem ser utilizados para futuros trabalhos, como a comparação daeficiencia entre diferentes regras e o tempo computacional para obter melhores soluções.6. ReferênciasCÂNDIDO, G. M.; ALMEIDA S.F.M. & REZENDE, M.C. Processamento de Laminados de CompósitosPoliméricos Avançados com Bordas Moldadas. Polímeros: Ciência e Tecnologia, vol. 10, n. 1, p. 31-41. 2000.CARVALHO, A.R.N. & COSTA, R.S. Simulação Computacional para a Programação das Atividades deProdução: Aspectos da Modelagem e da Metodologia de Desenvolvimento. ENEGEP, 2003.FERNANDES, F.C.F. & FILHO, M.G. Planejamento e Controle da Produção: dos fundamentos ao Essencial.São Paulo: Editora Atlas, 2010. 10
11. 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.GIACON, E. Implantação de Sistemas de Programação Detalhada da Produção: levantamento das práticas deprogramação da produção na indústria. .Dissertação (Mestrado) - Escola Politécnica de São Paulo, 2010.LIBRANTZ, H.;RAMBO, C.R. & LIBRANTZ, A.F.H. Efeitos do Impacto dos Raios nas Aeronaves comEstrutura Composta por Materiais Compósitos. Exacta, São Paulo, v. 4, n. 2, p. 259-271. Jul./dez. 2006.MORAIS, M.F.; MENEGARDE, J.K. & CANTIERE, P.C. Regras de Prioridade e Critérios de DesempenhoAdotados em Problemas de Programação da Produção em Ambientes Flow Shop. IV Encontro de ProduçãoCientifica e Tecnologia, 2009.REZENDE, M.C. O Uso de Compósitos Estruturais na Indústria Aeroespacial. Polímeros: Ciência eTecnologia, vol. 10, n. 2, 2000.TURATTI, R. & MARCANTONIO, R. A Importância da Utilização dos Sistemas APS no Alinhamento deEstratégias Operacionais. SIMPOI, 2009. 11