Baixe Artigo - Evolução dos sistemas de PCP sob a ótica da EPO e outras Manuais, Projetos, Pesquisas em PDF para Engenharia de Produção, somente na Docsity!
A EVOLUÇÃO DOS SISTEMAS DE PCP SOB A Ó TICA
DA ENGENHARIA DE PRODUÇÃO
EURICO BARRETO SPRAK EL
UFPB -CT / Cx. postal 5045 - Cidade Universitária - CEP.: 58051-970 - João Pessoa/Pb sprakel@netwaybbs.com.br
C OSMO^ SEVERIANO^ FILHO
UFPB - CT / Cx. postal 5045 - Cidade Universitária - CEP.: 58051-970 - João Pessoa/Pb secmestrado@producao.ct.ufpb.br
Área Temática: Gerência da Produção
ABSTRACT : This paper intends to analise the Planning and Control Production historical evolution, trying to focalize it by Production Engineering point of view. Changings occured during Industrial Revolution are analised as well as the influence of Administration Theory in production, until PCP modern systems of information age, like JIT, OPT, MRP, etc. In a last stage, the integration between machines, labor force and information by CIM (Manufacturing Integrated by Computer) model conclude the analyses.
KEYWORDS : PCP, production systems, advanced manufacture.
RESUMO : Esse trabalho tem como objetivo, fazer uma análise histórica da evolução do PCP, procurando dar um enfoque dessa evolução através da ótica da Engenharia de Produção. São analisadas as mudanças ocorridas durante a Revolução Industrial, a influência das Teorias da Administração na produção, passando para os modernos sistemas de PCP da era da informação como o JIT, OPT, MRP, entre outros. E numa última fase, a integração de máquinas, pessoas e informação através do modelo CIM (Manufacturing Integrated by Computer).
- I NTRODUÇÃO
A evolução histórica do PCP é um assunto pouco encontrado na literatura. O entendimento das mudanças ocorridas no Planejamento e Controle da Produção desde a Revolução Industrial é de profunda importância para que se possa entender o futuro do PCP e da própria Engenharia de Produção.
A análise histórica sobre o enfoque da Engenharia de Produção tem por objetivo o entendimento do papel desta diante da sociedade, já que muitos não sabem seu significado, e é no Planejamento e Controle da Produção que está a base dos sistemas operacionais e da Engenharia de Produção. Segundo o prof. Ruy Leme, fundador da Engenharia de Produção no país, cabe ao Engenheiro de Produção a tarefa de desenvolvimento e projeto de sistemas. A concepção do Engenheiro de Produção como projetista de sistemas, coincide com a definição de Industrial Engineering dada pelo American Institute of Industrial Engineers apud LEME (1997): "A engenharia Industrial ocupa-se do projeto, melhoria e instalação dos sistemas integrados de homens, máquinas e equipamentos, baseando-se em conhecimentos especializados de ciências matemáticas, físicas e sociais, em conjunto com os princípios e métodos de análise e de projeto peculiares à Engenharia, com o fim de especificar, predizer e avaliar os resultados a serem obtidos daqueles sistemas".
De acordo com o mesmo autor, o Engenheiro de Produção é sempre um administrador, pois seu trabalho, pela própria natureza, implica na direção de uma equipe. Essa vinculação existe com todos os campos da engenharia já que, normalmente, todo engenheiro tem subordinados.
Ainda segundo LEME (1997), "a engenharia de produção é uma técnica , no sentido que incorpora os conhecimentos desenvolvidos na pesquisa científica para a solução de problemas práticos". A partir dessas definições, observa-se o Planejamento e Controle da Produção como elemento chave e central para o projeto e desenvolvimento de um sistema de produção. E o entendimento de sua evolução passa a ser importante no contexto da Engenharia de Produção.
2. ALGUMAS DEFINIÇÕES
A Produção , vista como um sistema , é um conjunto de recursos humanos, físicos, tecnológicos e informacionais, capazes de transformar entradas em saídas, tangíveis ou não-tangíveis. Pode-se produzir tanto bens, como serviços. Este sistema maior, a produção, pode ser subdividido em
Planejamento Mestre da Produção : consiste em estabelecer um Plano-Mestre de Produção (PMP) de produtos finais, detalhado a médio prazo, período a período, a partir do plano de produção, com base nas previsões de vendas de médio prazo.
Programação da Produção: é feita com base no Plano-Mestre de Produção e nos registros de controle de estoques. Esta programação estabelece a curto prazo quanto e quando comprar, fabricar ou montar cada item necessário à composição dos produtos finais;
Acompanhamento e Controle da Produção: este procedimento é feito por meio da coleta e análise dos dados, buscando garantir que o programa de produção emitido seja executado a contento.
Outras análises podem ser feitas em termos de PCP como um sistema de informações, e não como um conjunto de funções separadas. Para PEREIRA (1998), o Planejamento e Controle da Produção é um sistema de informações que gerencia a produção do ponto de vista das quantidades a serem elaboradas, de cada tipo de bem ou serviço e o tempo necessário para sua execução. O ato de produzir decorre destas informações, mediante o acionamento do sistema de produção, o transformador de entradas em saídas. Quando se menciona a integração de um sistema de produção quer se designar um trabalho, além de harmônico, direta e automaticamente conectado, desde a demanda até a expedição das saídas, caracterizando dessa forma, uma logística interativa que proporciona a retroalimentação do sistema.
3. P RECURSORES DO PCP
Existe uma certa subjetividade quanto ao início da história do Planejamento e Controle da Produção, pois, dependendo do historiador, este fato passa a ser simplesmente uma questão de escolha. Assim, para esse trabalho, entender-se-á seu início como sendo desde da antiguidade. Porém, é com o início da Revolução industrial que o PCP tem seu desenvolvimento, como catalisador de eficácia produtiva.
No dicionário de língua portuguesa, mais especificamente o de Aurélio, a palavra produção tem como significado: ato ou efeito de produzir; realização; criação de um valor econômico; feitura de coisas que atendem as necessidades econômicas do homem. A partir desse entendimento, de fatos históricos e de obras, que o homem, de forma planejada executou, que deu-se o início do PCP.
Essa organização remonta desde o momento que o homem executava ações de caça e pesca para a sua sobrevivência, podendo já ser entendida como uma forma de planejamento, mas é na
antigüidade, na construção de uma pirâmide ou na organização de uma cidade, que passou-se a exigir técnicas de planejamento e controle da produção. Na Idade Média, as crenças religiosas e o misticismo não permitiram o desenvolvimento de uma abordagem tradicional do trabalho, com isso as inovações técnicas são impedidas. Com o Renascimento, a estrutura social da Idade Média, que era baseada no misticismo, deu lugar a uma sociedade baseada na objetividade e na racionalidade. A inovações tecnológicas, baseadas na mecânica, passam a ser valorizadas, com isso, a criação de máquinas e equipamentos darão início a Revolução Industrial.
4. DESENVOLVIMENTO DO PCP DURANTE A REVOLUÇÃO I NDUSTRIAL
A necessidade de aplicação de sistemas de produção na organização do trabalho teve seu começo com a Revolução Industrial, por volta de 1780. Antes dessa época, a fabricação de produtos era regida pela simples divisão do trabalho, dentro de funções especializadas, as quais eram executadas nas casas dos trabalhadores. Esse sistema doméstico era aplicado principalmente nas fábricas têxteis.
Para HARDING (1981), foi em 1785 que Cartwright inventou o primeiro tear a força, é a partir da aplicação dessa invenção na indústria , que a atual história política e social da Inglaterra teve seu desenvolvimento. Pois começa-se a ser inseridas máquinas, a ser agrupadas ao redor de fontes de força disponíveis, a princípio os Engenhos d'água. Com isso, os trabalhadores cessaram de cumprir seus trabalhos especializados em suas casas e foram trabalhar nos engenhos.
Logo que, as pessoas seguiram esse caminho, tornou-se necessário organizar seus esforços. Pela primeira vez, medidas de planejamento , organização e controle da produção tornam-se necessários. Durante o século XIX, observa-se o desenvolvimento do sistema fábrica de produção. HARDING continua afirmando que essa época é marcada por um ajustamento mental e social a este novo fator de produção, que surge na vida dos homens. Durante essa época, houve um rápido desenvolvimento da qualidade do ferro e do aço na aplicação da máquina a vapor como unidade de força motriz. Isso fez com que houvesse o nascimento da Engenharia Industrial.
A partir de 1860, tem-se o início de uma nova fase chamada de Segunda revolução industrial. No entender de CHIAVENATO (1983), essa fase é marcada por três acontecimentos importantes: desenvolvimento de novo processo de fabricação do aço; aperfeiçoamento do dínamo; invenção do motor de combustão interna. Os proprietários das oficinas que não estavam em condições financeiras de maquinizar a sua produção foram obrigados a trabalhar para outras oficinas. Esse
C RONOLOGIA DOS PRINCIPAIS EVENTOS DE ABORDAGEM C LÁSSICA Ano Autores Livros 1776 - Adam Smith An Inquiry into the Nature and Causes of Wealth of Nations 1832 - Charles Babbage On the Economy of Machinery and Manufactures 1895 - Frederick Winslow Taylor Piece Rating System 1903 - Frederick Winslow Taylor Shop Management 1909 - Harrington Emerson Efficiency as a Basis for Operations and Wages 1910 - H. L. Gant Work, Wages and Profits 1911 - F. B. Gilbreth Frederick Winslow Taylor
Motion study The Principles of Scientific Management 1912 - Harrington Emerson F. B. Gilbreth
The twelve Principles of Efficiency Primer of Scientific Management 1914 - L. M. Gilbreth The Psychology of Management 1915 - R. F. Hoxie Scientific Management and Labor 1916 - Henri Fayol Administration Industrielle et Genéralle 1919 - F. B. Gilbreth H. L. Gantt
Fatigue Study Organizing for Work 1923 - Oliver Sheldon Henry Ford
The Philosophy of Management My life and Work 1930 - Henri Fayol Industrial and General Administration (trad.) 1932 - H. Myers Human Engineering 1933 - Lyndall F. Ulwick Management of Tomorrow 1937 - L. Gullick & L. F. Urwick Stuart Case
Papers on the Science of Administration Man and Machines 1938 - C. P. McCormick Multiple Management 1943 - Lyndall F. Ulwick The Elements of Administration 1944 - Peter F. Drucker Concept of Corporation The Making of Scientific Administration 1945 - L. Urwick & E. F. L. Brech M. Dimock
The Making of Scientific Management The Executive in Action 1949 - M. C. H. Niles R. M. Barnes
Middle Management Motion and Time Study Quadro 1 : Cronologia dos Principais Eventos de Abordagem Clássica (CHIAVENATO, 1983)
Em 1916, surge a Teoria Clássica da Administração com Henri Fayol. Fayol partiu de uma abordagem, global e universal da empresa, inaugurando uma abordagem anatômica e estrutural da organização. Definiu também o ato de administrar como sendo: prever, organizar, comandar, coordenar e controlar.
Após a abordagem clássica, a administração passou por uma série de períodos, os quais têm uma relação direta com o PCP. As abordagens humanística, neoclássica, estruturalista, comportamental, sistêmica e contigencial vão acrescentar muito na forma de se planejar e controlar a produção. Técnicas de Pesquisa Operacional, Teoria de Sistemas, análise do ambiente, influência da tecnologia são fatores que fazem parte dessas abordagens e que deram uma grande contribuição para o PCP (ver Figura 2).
Figura 2 : Principais escolas que influenciam o pensamento administrativo (CHIAVENATO, 1983)
A Figura 2 mostra o início de cada uma das principais escolas que influenciaram a administração, junto com seus principais autores. Todas essas escolas tiveram uma influência direta no PCP, seja
1903 1909 1916 1932 1947 1951 1953 1954 1957 1962 1972
Escola da Administração Científica - Taylor e Gilbreth
Escola dos Princípios de Administração - Fayol Escola das Relações Humanas
- Mayo e Lewin Teoria das Decisões - Simon Teoria dos Sistemas - Bertalanffy, kast e Rosenzwieg Teoria dos Sistemas Sóciotécnicos - Emery e Trist Teoria Neoclássica da Administração - Koontz e O'Donnell, Newman, Drucker Escola Comportamental de Administração
- McGregor, Likirt e Argyris Organizacional - Bennis, Beckard, ScheinEscola do Desenvolvimento
Teoria da Burocracia - Weber
Teoria da Contigência - Woodward,Lawrence e Lorsch
para o gerenciamento de manufatura. Nessa categoria incluem-se os seguintes sistemas: ABC (Custo Baseado nas Atividades); JIT (Just-in-Time); KANBAN (cartões para puxar a produção); MC (Manufatura Celular); PFA (Análise de Fluxo Puxado); TQC (Controle de Qualidade Total); TQM (Gestão da Qualidade Total). Algumas dessas técnicas e procedimentos terão sua evolução analisada nos próximos tópicos.
6.1. O SISTEMA MRP
O MRP (Material Requirements Planning, ou cálculo das necessidades de materiais) e o MRP II (Manufcturing Resources Planning, ou planejamento de recursos de manufatura) são sistemas de administração da produção de grande porte que têm sido implementados em muitas empresas, desde os anos 70. Conforme CORRÊA (1993), os principais objetivos dos sistemas de cálculo das necessidades são permitir o cumprimento de prazos de entregas dos pedidos dos clientes, com a mínima formação de estoques, planejando as compras e a produção de itens.
O cálculo das necessidades é uma técnica de gestão da produção que só foi viabilizada pelo uso dos computadores. Assim, o próprio CORRÊA (1993) afirma que era inviável, até meados dos anos 60, a utilização de cálculos das necessidades para processos de manufatura complexos, pois os computadores não tinham capacidade suficiente de armazenagem e processamento de informações para tratar o volume de dados que o cálculo das necessidades requer.
O autor considera que as aplicações computadorizadas mais antigas do cálculo de necessidades foram desenvolvidas a partir de um processador de listas de materiais, que convertia um plano de produção de um produto final, em um plano de compras ou produção de seus itens componentes. Isto significou uma expansão considerável dos programas de PCP. A indústria, pela grande quantidade de itens que manipula, necessitava de um calculador potente, e isto era correspondido através destes sistemas.
Na percepção de SLACK (1997), durante os anos 80 e 90, o sistema e o conceito de planejamento das necessidades materiais expandiram-se e foram integrados em outra partes da empresa. O princípio de cálculo de recursos instituído pelo MRP foi estendido para outros recursos, como o tempo de máquina, seção ou departamento. Cada unidade ou lote, conhecidos os requisitos individuais, permite o cálculo da capacidade global requisitada. A ampliação deste conceito vem a ser o MRP-II (planejamento de recursos de produção), atualmente, bastante difundido e servindo de base à maioria dos atuais sistemas de Planejamento e Controle de Produção informatizados.
Com uma finalidade mais específica e complementar, em termos de sistemas mais abrangentes (como o MRP), tem-se os softwares seqüenciadores da produção (simuladores), que estabelecem um ordenamento otimizado para ordens que estão aguardando processamento, de acordo com regras estabelecidas (PEREIRA, 1998).
6.2. O SISTEMA KANBAM
O kanban é um sistema de informação que controla harmoniosamente a fabricação de produtos necessários, nas quantidades e tempos necessários em cada processo de uma empresa. Ele pode ser considerado uma ferramenta para possibilitar o êxito da produção JIT (MONDEN, 1991).
CORIAT (1994) afirma que, foi no contexto dos anos 50 marcados pelas demissões em massa e pelo aumento das encomendas de guerra endereçadas a casa Toyota, que nasce verdadeiramente o Kanban. O Sr. Taiichi Ohno, gerente de fabricação, e depois vice-presidente da Toyota, aplica o princípio de que: o trabalhador do posto de trabalho posterior, se abastece sempre que necessário de peças no posto de trabalho anterior. Assim sendo, o lançamento da fabricação no posto anterior só se faz para realimentar a loja em peças vendidas. E foi a partir desse princípio que surgiu o kanban, e que constitui, em matéria de gestão da produção, "a maior inovação organizacional da segunda metade do século". Três meses após o começo dos primeiros experimentos, "o sistema de supemercado" como era conhecido, foi efetivamente instalado numa das fábricas dirigidas por Ohno. Todas essas contribuições de Ohno marcam uma nova fase, que CORIAT chama de Ohnismo.
6.3. O SISTEMA JIT
O sistema Just-in-time surgiu em meados da década de 70 , sendo sua idéia básica e seu desenvolvimento, assim como o kanban, creditados à Toyota Motor Company, que buscava um sistema de administração que pudesse coordenar a produção com uma grande demanda e especificidade de diferentes modelos e cores de veículos com um mínimo de atraso (CORRÊA, 1993).
Para LUBBEN (1989), "o sistema JIT é um desenvolvimento japonês, mas alguns dos seus princípios foram concebidos nos Estados Unidos. Algumas pessoas creditam a Ford Motor Company como a primeira empresa ocidental a usar alguns conceito de JIT na linhas focalizadas dos primeiros automóveis Ford".
6.5. INTEGRAÇÃO ENTRE MÉTODOS E FILOSOFIAS DO PCP
Com a evolução dos computadores, a utilização de técnicas sincronizadas de administração da produção passou a ser necessária. Pode-se considerar essa procura da integração entre os sistemas uma nova fase do PCP. ANTUNES (1989) descreve um esquema geral de sinergia entre MRP, OPT e JIT (Quadro 2).
Esquema geral de sinergia entre MRPII, OPT e JIT Sem restrições de capacidade Com restrições de capacidade Muitos produtos + muitas mudanças e engenharia + muitas mudanças de mix dos produtos.
MRP II OPT + MRP II
Situação intermediária (alguma padronização + alguma repetitividade).
JIT + MRP II OPT + JIT + MRP II
Poucos produtos + poucas mudanças de engenharia + Poucas mudanças no "mix" dos produtos a curto prazo.
JIT JIT
Quadro 2: Esquema geral de sinergia entre MRPII, OPT e JIT (baseado em ANTUNES, 1989)
7. PCP NA E RA DA I NFORMAÇÃO
Com o abaixamento de preços dos produtos de informática, e o alargamento do seu uso a partir da década de 80, a administração da produção e o PCP tiveram grandes avanços. Os diversos tipos de automação industrial passaram a ser largamente usadas para aumentar a eficiência das manufaturas.
Os recursos CAD/CAE (desenho, projeto e engenharia auxiliados por computador) são um exemplo desse tipo de automação. Eles estão na condição de fornecedores de dados para a programação e controle, e ocupando-se do planejamento da produção. Esses softwares auxiliam a concepção e desenvolvimento do produto, iniciando pelo desenho do mesmo, ordenando e armazenando dados, simulando o funcionamento de sistemas. O projeto do processo é feito pelo CAPP (projeto do processo auxiliado por computador). Este sistema permite gerar roteiros, listagem de equipamentos, ferramentas e tempos, além de complementos como a árvore de produto e croquis (PEREIRA, 1998).
As máquinas tornaram-se automáticas mediante a aplicação do conceito de controle numérico (CN) e numa etapa posterior CNC (controle numérico por computador). Essas máquinas executam
funções como de controlar válvulas de abertura e fechamento de dutos, controle de temperatura em fornos, de iluminação e ventilação, pintam, soldam, montam, movimentam.
O Sistema de Garantia da Qualidade (CAQ) constitui-se de um acompanhamento desde a chegada dos insumos, passando pelo processo produtivo, estendendo-se até a saída do produto acabado. O CAQ é auxiliado pela informática através de instrumentos de análise, sensores e contadores automatizados, bem como no planejamento do controle.
Outro conceito importante é o de Manufatura Celular (MC), que segundo SEVERIANO FILHO (1999), é uma tentativa de se linearizar o fluxo de materiais, num sistema de produção intermitente, sem sacrificar a flexibilidade inerente a organização. Para o autor, a abordagem da manufatura celular tem sua origem no conceito de Tecnologia de Grupo (TG), que é um recurso que utiliza o conceito de família de itens , onde se procura agrupar artigos com base na similaridade de forma, tamanho e processo de produção, etc.
Por fim, a integração dos recursos de produção com a informática permitiu estabelecer o conceito de Produção Auxiliada por Computador (CAM). O conjunto das funções abordadas, como Planejamento da Produção, a Programação e Controle e a Produção Auxiliada por Computador, quando integradas por sistemas de informação automatizados, constituem a Produção Integrada por Computador (CIM).
8. A I NTEGRAÇÃO CIM
A Produção Integrada por Computador ou CIM (Computer Integrated Manufacturing) é a tecnologia que, utilizando-se da informação, da computação e da automação, permitindo a integração de todas as atividades de produção.
PEREIRA (1998) descreve o seqüenciamento dessa tecnologia da seguinte forma: o CIM inicia com o planejamento da produção (projeto do produto, do processo e estimação de quantidades a produzir), continua com a programação (definição precisa de produtos a produzir no período, cálculo de necessidades de material, estabelecimento de prazos e capacidades e seqüenciamento), aciona a produção (através de máquinas comandadas por computador como as CN - controle numérico - e robôs) e termina no controle através de módulos de captação de dados de quantidade e qualidade da produção, havendo, ainda, a possibilidade de trabalhar-se com funções auxiliares como o controle da manutenção.
A eterna busca pela eficiência, faz com que os sistemas de produção estejam em constante mudanças e que estes sejam bastante dinâmicos. A exigência de uma adaptação constante decorre das múltiplas influências e das incertezas dos ambientes gerenciais modernos. Para isso, o entendimento do passado como forma de se prever o futuro torna-se importante para todos aqueles que querem estar aptos a serem geradores de mudanças dentro de uma organização.
10. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ANTUNES, J. A. Valle Jr. Et al. Considerações críticas sobre a evolução das filosofias de administração da produção. Revista de Administração de Empresas, 29 (3), jul/set., 1989. BAGLIN, Gérard et al. Management industrial et logistique. Paris: Economica, 1990. CHIAVENATO, Idalberto. Iniciação a administração da produção. São Paulo: Makron, Mc Graw-Hill, 1991. ________. Introdução a teoria geral da administração. 3. ed. São Paulo: Mcgraw-Hill do Brasil, 1983. LEME, Ruy A. S. Engenharia de Produção e administração industrial. In: CONTADOR, José Celso. Gestão de operações : a engenharia de produção a serviço da empresa. Fundação Carlos Alberto Vanzolini. São Paulo: Edgard Bluncher, 1997. CORIAT, Benjamin. Pensar pelo avesso : o modelo japonês de trabalho e organização. Rio de Janeiro: Revan: UFRJ,
COSTA, L. S. S.; CAULLIRAUX, H. Manufatura integrada por computador : sistemas integrados de produção: estratégia, organização, tecnologia e recursos humanos. Rio de Janeiro: Campus, 1995. CORRÊA, H. L. GIANESI, I. G. N. Just-in-time, MRP II e OPT : um enfoque estratégico. 2. ed. São Paulo: Atlas,
HARDING, H. A. Administração da produção. São Paulo: Atlas, 1981. LUBBEN, Richard T. Just-In-Time: Uma estratégia avança de produção. São Paulo: McGraw-Hill, 1989. KWASNICKA, Eunice Lacava. Introdução a administração. 5. ed. São Paulo: Atlas, 1995. MACHILINE, Claude, MOTTA, Ivan, et al. Manual de administração da produção. 4. ed. Rio de Janeiro, Funação Getúlio Vargas, 1978. MONDEN, Yasuhiro. Toyota production system: an integrated approach to just-in-time. Georgia-USA. Engineering& Management Press, 1991. Cap. 2, pp 15-36. PEREIRA, E. C. O. ERDMANN, R. H. A evolução do planejamento e controle e o perfil do gerente de produção. Anais XVIII ENEGEP: Niterói, 1998. RUSSOMANO, Victor Henrique. Planejamento e controle da produção. 5. ed. São Paulo: Pioneira, 1995. SEVERIANO FILHO, Cosmo. (^) Produtividade & manufatura avançada. João Pessoa: Edições PPGEP, 1999. SLACK, Nigel, CHAMBERS, Stuart, et al. Administração da Produção. São Paulo: Atlas, 1996. TAYLOR, F. W. Princípios da administração científica. 7. ed. São Paulo: Atlas, 1971. TUBINO, Dálvio Ferrari. Manual de planejamento e controle da produção. São Paulo: Atlas, 1997.
