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 planejamento da produção, no seu conceito mais amplo, sempre esteve no coração da indústria. Pode ser que nas últimas décadas ele não tenha sido tratado com a consideração devida frente a outras áreas, mas ele tem o papel de protagonista na história da tecnologia para gestão na indústria.Na década de 1950, o desenvolvimento computacional introduziu o CAD (Computer-Aided Design) para a Engenharia, porém seu alto custo o tornou acessível para poucos, no caso as indústrias aeroespaciais e automobilísticas, que possuíam (e possuem) uma demanda técnica muito alta. Porém a gestão ainda era “no braço”. A expansão econômica crescente, juntamente com o desenvolvimento industrial, fez com que os desafios de planejamento ficassem mais críticos. Dessa forma, a primeira iniciativa de sistemas empresariais para a indústria não foi um sistema financeiro nem comercial, mas foi sim o MRP (Material Requirements Planning), criado na década de 1960 por Oliver Wight e Joseph Orlicky, justamente para planejar as necessidades de materiais a fabricar e comprar.
Para você que chegou com o bonde andando, basicamente o MRP gera necessidades líquidas destes materiais a partir das necessidades de produtos acabados e da explosão das mesmas através dos diferentes níveis de uma estrutura de produto, gerando as necessidades de cada material em cada nível, seja um componente intermediário produzido internamente ou uma matéria-prima comprada. Cada uma dessas necessidades tem uma data estipulada através dos lead times padrões de ressuprimento para cada item. O MRP não é nada mais do que uma série de cálculos simples e encadeados, mas em indústrias que possuem muitos componentes e níveis de estrutura isso é uma mão na roda, especialmente se olharmos a época em que surgiu.Como a inovação adora problemas, o crescimento na demanda por produtos industrializados depois dos anos 1960 esbarrou no próximo desafio de planejamento: a capacidade. Não adiantava só saber quais materiais seriam necessários em cada período, mas também se seria possível produzir ou comprar o volume indicado, assim como enxergar os impactos financeiros.Com isso, na década de 1980, surgiu então o MRPII. Nele, a gestão dos recursos passou a ser considerada, com interface com as áreas financeira e de engenharia para entender necessidades físicas e financeiras de mão-de-obra, maquinário 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 Plan Schedule), que é a definição dos produtos acabados a serem produzidos em um período (já desagregados por SKU). Logo, sabendo o que precisaremos de produtos acabados e entendendo, a grosso modo, que é possível produzir, explode-se as necessidades de todos os materiais através do já conhecido MRP. Para finalizar, todas as necessidades geradas pelo MRP são validadas. Ele percorre todas as operações registradas no Roteiro de Fabricação do produto e consome os tempos para produzir aqueles produtos da capacidade total de cada centro produtivo. Na base, é o que muitos conhecem e praticam como carga-máquina nas indústrias.Esses conceitos todos não vieram prontos com o nascimento do MRPII. Eles foram se aprimorando ao longo do tempo. A demanda industrial crescente e essa evolução tecnológica se alastrando em diversas áreas ainda carentes proporcionaram que, em meados de 1990, surgissem os Sistemas Integrados de Gestão, ou apenas ERP (Enterprise Resources Planning). Estes integram as diferentes áreas de uma empresa: contabilidade, recursos humanos, financeiro, engenharia, manufatura, comercial, entre outras. Os ERPs surgiram buscando incorporar uma ou mais das funções que descrevemos anteriormente.As limitações dos sistemas existentes até o momento para que a programação da produção fosse realizada de maneira assertiva incentivaram a criação, nessa mesma década de 1990, do conceito de Programação com Capacidade Finita (FCS - Finite Capacity Scheduling), o qual evoluiu posteriormente para o Planejamento e Programação Avançados (APS – Advanced Planning and Scheduling). É vital entender que ambos surgiram para suprir a deficiência dos demais sistemas em gerenciar uma capacidade finita de produção, assim 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 no mundo, se locomove diariamente de casa até o seu trabalho. Apesar de você ter um tempo em mente de quanto tempo normalmente é o trajeto, se você monitorar esse tempo diariamente, vai notar que há uma variação expressiva, especialmente se morar em uma cidade grande. Esse tempo pode ser ainda mais oscilante houver uma obra ou evento em alguma rua do seu trajeto que o faça variar o caminho. Então, uma fábrica é uma megalópole que todos os dias tem rotas mais ou menos congestionadas. Para você, sair 10 minutos mais cedo para garantir que chegará no horário pode custar pouco. Porém, para uma indústria, estes “10 minutos” na escala de centenas ou milhares de Ordens de Produção, prazos e recursos gera um erro muito custoso do ponto de vista de planejamento. Tanto o MRP quanto o MRPII utilizam-se de lead times fixos, ou seja, eles não enxergam que seu trajeto para o trabalho muda de duração se você alterar sua rota ou se as vias estão engargaladas. Quanto mais operações por produto, quanto mais alternativas de recursos ou roteiros, e quanto maior a variação de demanda ao longo do tempo, maior será essa divergência. A consequência direta é a dificuldade que as indústrias têm em determinar prazos de entrega e garantir estoques a um nível saudável. Não é à toa que grande parte das empresas ainda se apoia nesses sistemas e, não coincidentemente, compõem um volume crescente de indústrias que reclamam de problemas de atrasos, rupturas e sobrestoque.
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 trazidas por Taiichi Ohno, vemos que duas delas são diretamente relacionadas ao sequenciamento da produção: as perdas por espera e processamento, este através dos setups. Existem processos que seus tempos de setup podem chegar a 50% do tempo total disponível em certos períodos. Pergunte aos especialistas quanto tempo tarda para trocar um cilindro de um tear ou para lavar um tanque antes de produzir alimentos alergênicos. Dependendo da sequência de operações que você definir para cada recurso, você pode reduzir significativamente tempos de ajuste de moldes e ferramentas, limpezas de tanques e tubulações, acertos de cores e até movimentação de operadores. Como esses sistemas (MRPII/CRP) não consideram a sequência de operações, eles tendem a utilizar médias do tempo de setup, contido, os mesmos podem variar entre 5 minutos e 3 horas, e usar uma média provavelmente ocasionará problemas nas estimativas de término de um processo. Como normalmente há mais de uma operação para produzir algo, esse erro que pode parecer pequeno, se reflete nos processos posteriores e um efeito dominó ocorre, descaracterizando o planejamento inicial. Na mesma linha de pensamento, se não ditamos uma sequência, um turno pode produzir uma determinada produção e deixar para o turno seguinte produtos que não podem ser processados pelo mesmo pois não há equipe para realizar o setup naquele turno específico, ou trata-se de um produto que precisa de mais operadores por máquina e neste turno não há pessoas o suficiente, entre outros fatores possíveis. Isso vai gerar mais tempos de espera entre processos, a outra perda do Ohno. Enfim, na prática vemos que sistemas que ignoram fatores importantes para sermos assertivos incitam um ciclo vicioso de metas e controles empíricos e cheios de simplificações que dificultam a conexão entre ações e resultados. Para eliminar estas lacunas apontadas, é necessário trabalhar com um método e uma tecnologia mais avançada. Eis que surge o APS.
Mas afinal, o que é o software APS? O APS significa advanced planning and scheduling, ou seja, é um software para programação planejamento avançado da produção. O APS é um sistema especialista, a ideia dele não é substituir o ERP, e sim, complementar e atender as suas lacunas, trabalhando conectado à ele, processando as informações de produção e sequenciamento, levando em consideração todas as restrições, a capacidade finita da produção e o sincronismo necessário, mostrando assim qual a melhor maneira de realizar 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.