A Ciência Da Fábrica Sumário 1222e
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Sumário
O que é a Ciência da Fábrica?
1
0.1 Uma resposta simples (A resposta curta)
1
0.2 Uma resposta mais elaborada (A resposta longa) 0.2.1 0.2.2 0.2.3 0.2.4
0.3
1
Foco: a gestão da produção 1 O escopo: as operações 3 O método: a Ciência da Fábrica 6 A perspectiva: as linhas de fluxo 8
Uma visão geral do livro
11
PARTE I
AS LIÇÕES DA HISTÓRIA
13
1 A Indústria Norte-Americana 1.1 Introdução
15
15
1.2 A experiência norte-americana
16
1.3 A primeira revolução industrial
18
1.3.1 A revolução industrial nos Estados Unidos 18 1.3.2 O sistema norte-americano de produção 19
1.4 A segunda revolução industrial 1.4.1 1.4.2 1.4.3 1.4.4
21
O papel das ferrovias 22 Varejistas em massa 23 Andrew Carnegie e as escalas de produção 23 Henry Ford e a velocidade 24
1.5 A istração científica 26 1.5.1 1.5.2 1.5.3 1.5.4
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Frederick W. Taylor 27 Planejamento versus execução 29 Outros pioneiros da gestão científica A ciência na gestão científica 32
31
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xviii
Sumário
1.6 O nascimento da organização moderna de produção
32
1.6.1 Du Pont, Sloan e as estruturas 32 1.6.2 Hawthorne e o elemento humano 34 1.6.3 A educação gerencial 35
1.7 O pico, o declínio e o ressurgimento da produção norte-americana 1.7.1 1.7.2 1.7.3 1.7.4
37
A era dourada 37 Contadores contam, vendedores vendem 37 O gestor profissional 40 A recuperação e a globalização da produção 41
1.8 O futuro
43
Pontos para discussão
45
Questões para estudo
45
2 O Controle de Estoques: Do Lote Econômico ao Ponto de Reposição 2.1 Introdução
47
2.2 O modelo do lote econômico 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4 2.2.5
2.4
48
A motivação 48 O modelo 48 A ideia central do lote econômico 51 A sensibilidade 53 Desdobramentos do lote econômico 55
2.3 O lote dinâmico 2.3.1 2.3.2 2.3.3 2.3.4 2.3.5
47
56
A prática 56 A formulação do problema 57 O procedimento de Wagner–Whitin Interpretando a solução 61 Cuidados 62
58
Modelos estatísticos de controle de estoques
63
2.4.1 O modelo do vendedor de jornais 64 2.4.2 O modelo do estoque mínimo 68 2.4.3 O modelo (Q, r) 75
2.5 Conclusões
87
Apêndice 2A
As probabilidades básicas
Apêndice 2B
Fórmulas de controle de estoque
Questões para estudo Problemas
89 100
102
103
3 A Cruzada do MRP
109
3.1 Planejamento das necessidades de materiais – MRP 3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.1.4 3.1.5 3.1.6 3.1.7 3.1.8 3.1.9
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109
A ideia fundamental do MRP 110 Uma visão geral do MRP 110 As entradas e saídas do MRP 114 Os procedimentos do MRP 116 Tópicos especiais do MRP 120 O tamanho dos lotes no MRP 122 O estoque de segurança e os lead times de segurança 126 Acomodando as perdas de rendimento dos processos 128 Os problemas do MRP 129
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Sumário
3.2 Planejamento dos recursos de produção – MRP II 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4
xix
131
A hierarquia do MRP II 132 O planejamento de longo prazo 132 O planejamento de médio prazo 134 Os controles de curto prazo 137
3.3 Sistema integrado de gestão empresarial e gestão da cadeia de suprimentos
139
3.3.1 O ERP e a SCM 140 3.3.2 Sistemas de planejamento avançado 141
3.4 Conclusões
141
Questões para estudo Problemas
141
142
4 Da Revolução do Just-in-Time à Produção Enxuta 4.1 As origens do JIT
147
4.2 Os objetivos do JIT
149
4.3 O ambiente como um controle 4.4 A implantação do JIT 4.4.1 4.4.2 4.4.3 4.4.4 4.4.5
147
150
151
A suavização do fluxo da produção – Heijunka 152 A reserva de capacidade 153 A redução dos setups 154 O treinamento multifuncional e o leiaute da fábrica 155 Menos trabalhos em curso 156
4.5 A gestão da qualidade total – TQM
157
4.5.1 Os fatores que exigiram maiores níveis de qualidade 4.5.2 Os princípios da qualidade do JIT 157 4.5.3 O ocidente contra-ataca – a ISO 9000 158
4.6 Os sistemas de produção puxada e o kanban
157
159
4.6.1 O kanban clássico 160 4.6.2 Outros sistemas de produção puxada 161 4.6.3 O kanban e o sistema de estoque mínimo 162
4.7 Adeus, JIT; olá, produção enxuta
162
4.7.1 A produção enxuta 162 4.7.2 O Seis Sigma e outros 163
4.8 As lições de JIT/produção enxuta e TQM/Seis Sigma Pontos para discussão
165
Questões para estudo
165
5 Afinal, O Que Deu Errado? 5.1 O problema 5.2 A solução
167
167 170
5.3 A istração científica 5.4 A evolução do computador
171 174
5.5 Outras abordagens científicas
178
5.5.1 A reengenharia de processos de negócios 5.5.2 A produção enxuta 179 5.5.3 O Seis Sigma 179
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164
178
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xx
Sumário
5.6
E agora, aonde vamos?
180
Pontos para discussão
182
Questões para estudo
183
PARTE II
A CIÊNCIA DA FÁBRICA
185
6 Uma Ciência para a Manufatura 187 6.1 As sementes da ciência
187
6.1.1 Uma chuva de chavões 187 6.1.2 Por que uma ciência? 188
6.2 As raízes formais
191
6.2.1 O que é Ciência? 192 6.2.2 A “causa formal” dos sistemas de manufatura 6.2.3 Os modelos prescritivos e descritivos 194
6.3 Os objetivos estratégicos e operacionais
192
196
6.3.1 O objetivo fundamental 196 6.3.2 Os objetivos hierárquicos 197 6.3.3 O posicionamento estratégico 198
6.4 As medidas de desempenho e dos modelos 6.4.1 A contabilidade de custos 204 6.4.2 A modelagem tática e estratégica 6.4.3 Os riscos 208
203
207
6.5 Uma metodologia para implantar melhorias 6.6 Conclusões Apêndice 6A
209
210 O custeio por atividade
212
Questões para estudo 213 Problemas
214
7 A Dinâmica Básica das Fábricas 7.1 Introdução
217
217
7.2 Definições e parâmetros
218
7.2.1 Definições 218 7.2.2 Parâmetros 221 7.2.3 Exemplos 222
7.3
Correlações simples 7.3.1 7.3.2 7.3.3 7.3.4 7.3.5
7.4
Sistemas com limitações de mão de obra 7.4.1 7.4.2 7.4.3 7.4.4
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225
O melhor desempenho possível 225 O pior desempenho possível 231 O pior desempenho na prática 233 As taxas de gargalo e o cycle time 238 Benchmarking interno 239
242
Um caso de capacidade ampla 243 Um caso de flexibilidade total 244 As linhas “CONWIP” com mão de obra flexível 245 Projeto de um sistema com mão de obra flexível 246
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Sumário
7.5 Conclusões
247
Questões para estudo Problemas
248
248
Exercícios para desenvolver a intuição
251
8 Informações Básicas sobre a Variabilidade 8.1 Introdução
xxi
253
253
8.2 Variabilidade e aleatoriedade
254
8.2.1 As raízes da aleatoriedade 254 8.2.2 A intuição probabilística 256
8.3 A variabilidade dos tempos de processamento
257
8.3.1 As medidas e as classes de variabilidade 257 8.3.2 A variabilidade baixa e moderada 258 8.3.3 Tempos de processamento com variabilidade alta
8.4 As causas da variabilidade 8.4.1 8.4.2 8.4.3 8.4.4 8.4.5
259
260
A variabilidade natural 260 A variabilidade decorrente de paradas não programadas 260 A variabilidade decorrente de paradas programadas 263 A variabilidade do retrabalho 265 Um resumo das fórmulas da variabilidade 265
8.5 A variabilidade do fluxo
266
8.5.1 A identificação da variabilidade do fluxo 266 8.5.2 A variabilidade da demanda e do fluxo 269 8.5.3 Chegadas e partidas de lotes 269
8.6 Interações da variabilidade – A teoria das filas 8.6.1 8.6.2 8.6.3 8.6.4 8.6.5 8.6.6 8.6.7
270
A notação e as medidas da teoria das filas 270 Relações fundamentais 271 Uma fila M/M/1 272 As medidas de desempenho 274 Sistemas com tempos de processamento e tempos entre as chegadas genéricos As máquinas paralelas 277 As máquinas paralelas e os tempos normais 278
8.7 Os efeitos dos bloqueios
279
8.7.1 Uma fila M/M/1/b 279 8.7.2 Modelos gerais de bloqueio
283
8.8 A combinação de variabilidades
285
8.8.1 O processamento em lotes 285 8.8.2 A agregação dos estoques de segurança 8.8.3 Compartilhamento da fila 287
8.9 Conclusões
286
288
Questões para estudo Problemas
289
289
9 A Influência Devastadora da Variabilidade 9.1 Introdução
275
293
293
9.1.1 A variabilidade pode ser benéfica? 293 9.1.2 Exemplos de variabilidade boa e ruim 294
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Sumário
9.2 As leis da variabilidade 9.2.1 9.2.2 9.2.3 9.2.4
9.3 As Leis dos fluxos 9.3.1 9.3.2 9.3.3 9.3.4
295
Exemplos de reservas de segurança 296 Pague agora ou pague depois 297 A flexibilidade 300 O aprendizado organizacional 300
301
Os fluxos dos produtos 301 A capacidade 302 A utilização 303 A variabilidade e o fluxo 305
9.4 As leis do processamento em lotes
305
9.4.1 Os tipos de lotes 305 9.4.2 Os lotes de processamento 306 9.4.3 Os lotes de transferência 310
9.5 O cycle time 9.5.1 9.5.2 9.5.3 9.5.4
313
O cycle time de uma estação de trabalho 313 As operações de montagem 314 O cycle time da linha 315 O cycle time, o lead time e o atendimento 316
9.6 O desempenho e a variabilidade
319
9.6.1 As medidas de desempenho da produção
9.7 Os diagnósticos e as melhorias
325
9.7.1 O aumento da produtividade 325 9.7.2 A redução do cycle time 329 9.7.3 A melhora do atendimento ao cliente
9.8 Conclusões
331
332
Questões para estudo
334
Exercícios de formação de intuição Problemas
319
334
335
10 Os Sistemas de Produção Puxada e Empurrada 10.1 Introdução
341
341
10.2 Percepções sobre a produção puxada
341
10.2.1 A principal diferença entre puxar e empurrar 342
10.3 A magia da produção puxada 344 10.3.1 10.3.2 10.3.3 10.3.4 10.3.5
A redução dos custos de produção 344 A redução da variabilidade 345 A melhoria da qualidade 346 Preservando a flexibilidade 347 A coordenação de trabalhos futuros 348
10.4 O sistema CONWIP
348
10.4.1 Os mecanismos básicos 349 10.4.2 O modelo de análise do valor médio 350
10.5 Comparações entre o CONWIP e o MRP 10.5.1 10.5.2 10.5.3 10.5.4
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353
A possibilidade de observação 354 A eficiência 354 A variabilidade 356 A robustez 356
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Sumário
10.6 Comparações entre o CONWIP e o kanban 10.6.1 10.6.2 10.6.3 10.6.4
358
Questões do controle dos cartões 358 Questões de mix de produtos 359 Questões de pessoal 360 A interface estoque/sob encomenda 361
10.7 Conclusões
364
Questões para estudo Problemas
365
365
11 O Elemento Humano no Gerenciamento das Operações 11.1 Introdução
367
367
11.2 As leis humanas básicas 11.2.1 11.2.2 11.2.3 11.2.4
xxiii
368
A base do interesse pessoal 368 A diversidade é um fato 370 Os efeitos do fanatismo 373 A realidade do esgotamento das pessoas
374
11.3 Planejamento versus motivação 375 11.4 A responsabilidade e a autoridade 376 11.5 Resumo 378 Pontos para discussão 379 Questões para estudo 380
12 Manufatura com Qualidade Total 12.1 Introdução
381
381
12.1.1 A década da qualidade 381 12.1.2 Uma história sobre a qualidade 12.1.3 O status da qualidade 383
12.2 As perspectivas de qualidade
382
383
12.2.1 Definições gerais 383 12.2.2 A diferença entre a qualidade interna e a externa
12.3 O controle estatístico da qualidade (SQC)
384
385
12.3.1 Abordagens do SQC 385 12.3.2 O controle estatístico de processos 387 12.3.3 Outros benefícios do controle estatístico de processos (CEP)
12.4 O Seis Sigma
390
391
12.4.1 Os fundamentos estatísticos 391 12.4.2 DMAIC 394 12.4.3 A estrutura organizacional do Seis Sigma
12.5 Qualidade e operações
395
396
12.5.1 A qualidade dá e às operações 397 12.5.2 A qualidade depende das operações 403
12.6 A qualidade e a cadeia de suprimentos
405
12.6.1 Um exemplo de lead time de segurança 405 12.6.2 Componentes adquiridos de terceiros em um sistema de montagem 12.6.3 A seleção e o gerenciamento dos fornecedores 407
12.7 Conclusões 408 Questões para estudo Problemas 410
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406
409
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xxiv
Sumário
PARTE III
A APLICAÇÃO DOS PRINCÍPIOS
413
13 Uma Estrutura de Trabalho para o Planejamento da Produção Puxada 415 13.1 Introdução
415
13.2 A desagregação
416
13.2.1 A medida dos tempos no planejamento da produção 13.2.2 Outras dimensões de desagregação 418 13.2.3 A coordenação 419
13.3 As previsões
420
13.3.1 As previsões causais 422 13.3.2 As previsões de séries temporais 13.3.3 A arte da previsão 435
424
13.4 O planejamento para a produção puxada
436
13.5 O planejamento hierárquico da produção
438
13.5.1 13.5.2 13.5.3 13.5.4 13.5.5 13.5.6 13.5.7 13.5.8 13.5.9
416
O planejamento da capacidade/fábrica 440 O planejamento da força de trabalho 442 O planejamento agregado 444 A definição de WIP/quotas 444 O gerenciamento da demanda 448 A programação e o sequenciamento 448 Os controles do chão de fábrica 449 As simulações em tempo real 449 O controle da produção 450
13.6 Conclusões 450 Apêndice 13A Um modelo para a definição de quotas de produção Questões para estudo 454 Problemas 454
14 Os Controles do Chão de Fábrica 14.1 Introdução
452
459
459
14.2 Considerações gerais
462
14.2.1 O controle da capacidade bruta 462 14.2.2 O planejamento do gargalo 463 14.2.3 A distribuição do controle 465
14.3 A configuração de uma linha CONWIP 14.3.1 14.3.2 14.3.3 14.3.4 14.3.5 14.3.6
466
A linha CONWIP básica 466 Os sistemas CONWIP complexos 467 As linhas CONWIP sequenciais 473 Os recursos compartilhados 474 As famílias de produtos múltiplos 476 As linhas de montagem CONWIP 477
14.4 Outros mecanismos de produção puxada
478
14.4.1 O kanban 478 14.4.2 Os métodos de puxar a produção a partir do gargalo 480 14.4.3 O controle do chão de fábrica e a programação 481
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Sumário
14.5 O controle da produção
xxv
481
14.5.1 O controle estatístico de produtividade 482 14.5.2 O controle da capacidade em longo prazo 485
14.6 Conclusões
486
Apêndice 14A
O controle estatístico de produtividade
Questões para estudo Problemas
488
489
489
15 A Programação da Produção
493
15.1 Os objetivos da programação da produção
493
15.1.1 O cumprimento dos prazos 493 15.1.2 A maximização da utilização 494 15.1.3 A redução do WIP e dos cycle times 495
15.2 Revisão de pesquisas sobre a programação 15.2.1 15.2.2 15.2.3 15.2.4 15.2.5 15.2.6
496
O MRP, o MRP II e o ERP 496 A programação clássica das máquinas 496 O despacho 498 Por que a programação é difícil 498 As boas e as más notícias 501 A programação na prática 503
15.3 A associação do planejamento com a programação 15.3.1 A otimização dos lotes 507 15.3.2 A cotação dos prazos de entrega
15.4 A programação do gargalo
506
511
514
15.4.1 As linhas CONWIP sem setups 515 15.4.2 As linhas CONWIP simples com setups 516 15.4.3 Os resultados da programação do gargalo 519
15.5 Os diagnósticos da programação
519
15.5.1 Os tipos de inviabilidades na programação
520
15.6 A programação da produção em um ambiente de produção puxada 15.6.1 O planejamento da programação com execução puxada 15.6.2 O uso do CONWIP com o MRP 524
15.7 Conclusões
524
Questões para estudo Problemas
522
523
525
526
16 O Planejamento Agregado e o Planejamento da Força de Trabalho 16.1 Introdução
529
529
16.2 O planejamento agregado básico
530
16.2.1 Um modelo simples 530 16.2.2 Um exemplo de programação linear 532
16.3 O planejamento do mix de produtos
540
16.3.1 Um modelo básico 540 16.3.2 Um exemplo simples 541 16.3.3 Outras aplicações do modelo básico
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xxvi
Sumário
16.4 O planejamento da força de trabalho
551
16.4.1 Um modelo de PL 551 16.4.2 Um exemplo de combinação de PA/PFT 16.4.3 As ideias da modelagem 561
16.5 Conclusões
562
Apêndice 16A
A programação linear
Questões para estudo Problemas
563
568
569
17 A Gestão da Cadeia de Suprimentos 17.1 Introdução
554
575
575
17.2 As razões para a manutenção de estoques 17.2.1 17.2.2 17.2.3 17.2.4
As matérias-primas 576 Os trabalhos em curso 576 Os estoques de produtos acabados As peças de reposição 578
17.3 O gerenciamento de matérias-primas 17.3.1 17.3.2 17.3.3 17.3.4 17.3.5
576
577
579
Uma melhor visibilidade 579 A classificação ABC 580 O just-in-time 580 A definição do estoque de segurança e dos lead times para componentes comprados 581 A definição da frequência das ordens para a compra de componentes 582
17.4 O gerenciamento do WIP
588
17.4.1 A redução das filas 588 17.4.2 A redução do WIP na espera por lotes 590 17.4.3 A redução do WIP na espera por componentes
591
17.5 O gerenciamento do estoque de produtos acabados 17.6 O gerenciamento das peças de reposição
594
17.6.1 A estratificação da demanda 594 17.6.2 O estoque de peças de reposição para emergências
17.7 As cadeias de suprimento multiníveis 17.7.1 17.7.2 17.7.3 17.7.4
608
613
Ponto para discussão
614
Questões para estudo
615
Problemas
594
602
As configurações do sistema 602 As medidas de desempenho 604 O efeito chicote 604 Uma aproximação para um sistema de dois níveis
17.8 Conclusões
592
615
18 A istração da Capacidade
619
18.1 O problema da configuração da capacidade
619
18.1.1 A configuração da capacidade de curto e longo prazo 18.1.2 O planejamento estratégico da capacidade 620 18.1.3 A visão tradicional e a moderna 622
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619
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Sumário
18.2 A modelagem e a análise
xxvii
624
18.2.1 Exemplo: uma linha com custo mínimo e capacidade viável 18.2.2 As metas do cycle time 627
18.3 A modificação de linhas de produção existentes 18.4 O projeto de novas linhas de produção
626
628
629
18.4.1 A abordagem tradicional 630 18.4.2 Uma abordagem da Ciência da Fábrica 630 18.4.3 Outras considerações sobre o projeto da fábrica
18.5 A alocação de capacidade e o equilíbrio da linha
632
632
18.5.1 As linhas de montagem ritmadas 632 18.5.2 O desequilíbrio das linhas de fluxo 633
18.6 Conclusões
633
Apêndice 18A
O problema da linha de equilíbrio
Questões para estudo Problemas
635
638
638
19 Síntese: Juntando Tudo
641
19.1 A importância estratégica dos detalhes
641
19.2 A questão prática da implantação 642 19.2.1 Uma perspectiva de sistemas 642 19.2.2 O começo da mudança 643
19.3 Focando o trabalho em equipe 644 19.3.1 A lei de Pareto 644 19.3.2 As leis da Ciência da Fábrica 645
19.4 A Ciência da Fábrica – uma parábola 648 19.4.1 19.4.2 19.4.3 19.4.4 19.4.5 19.4.6
Na trilha dos cowboys 648 O desafio 650 A situação da empresa 651 A equipe de resgate 654 Como a fábrica foi mantida 660 Epílogo 661
19.5 O futuro
Referências Índice
Hopp_Iniciais.indd xxvii
662
667
677
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O que é a Ciência da Fábrica?
1
0.1 Uma resposta simples (A resposta curta)
1
0.2 Uma resposta mais elaborada (A resposta longa) 0.2.1 0.2.2 0.2.3 0.2.4
0.3
1
Foco: a gestão da produção 1 O escopo: as operações 3 O método: a Ciência da Fábrica 6 A perspectiva: as linhas de fluxo 8
Uma visão geral do livro
11
PARTE I
AS LIÇÕES DA HISTÓRIA
13
1 A Indústria Norte-Americana 1.1 Introdução
15
15
1.2 A experiência norte-americana
16
1.3 A primeira revolução industrial
18
1.3.1 A revolução industrial nos Estados Unidos 18 1.3.2 O sistema norte-americano de produção 19
1.4 A segunda revolução industrial 1.4.1 1.4.2 1.4.3 1.4.4
21
O papel das ferrovias 22 Varejistas em massa 23 Andrew Carnegie e as escalas de produção 23 Henry Ford e a velocidade 24
1.5 A istração científica 26 1.5.1 1.5.2 1.5.3 1.5.4
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Frederick W. Taylor 27 Planejamento versus execução 29 Outros pioneiros da gestão científica A ciência na gestão científica 32
31
03/10/12 13:46
xviii
Sumário
1.6 O nascimento da organização moderna de produção
32
1.6.1 Du Pont, Sloan e as estruturas 32 1.6.2 Hawthorne e o elemento humano 34 1.6.3 A educação gerencial 35
1.7 O pico, o declínio e o ressurgimento da produção norte-americana 1.7.1 1.7.2 1.7.3 1.7.4
37
A era dourada 37 Contadores contam, vendedores vendem 37 O gestor profissional 40 A recuperação e a globalização da produção 41
1.8 O futuro
43
Pontos para discussão
45
Questões para estudo
45
2 O Controle de Estoques: Do Lote Econômico ao Ponto de Reposição 2.1 Introdução
47
2.2 O modelo do lote econômico 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4 2.2.5
2.4
48
A motivação 48 O modelo 48 A ideia central do lote econômico 51 A sensibilidade 53 Desdobramentos do lote econômico 55
2.3 O lote dinâmico 2.3.1 2.3.2 2.3.3 2.3.4 2.3.5
47
56
A prática 56 A formulação do problema 57 O procedimento de Wagner–Whitin Interpretando a solução 61 Cuidados 62
58
Modelos estatísticos de controle de estoques
63
2.4.1 O modelo do vendedor de jornais 64 2.4.2 O modelo do estoque mínimo 68 2.4.3 O modelo (Q, r) 75
2.5 Conclusões
87
Apêndice 2A
As probabilidades básicas
Apêndice 2B
Fórmulas de controle de estoque
Questões para estudo Problemas
89 100
102
103
3 A Cruzada do MRP
109
3.1 Planejamento das necessidades de materiais – MRP 3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.1.4 3.1.5 3.1.6 3.1.7 3.1.8 3.1.9
Hopp_Iniciais.indd xviii
109
A ideia fundamental do MRP 110 Uma visão geral do MRP 110 As entradas e saídas do MRP 114 Os procedimentos do MRP 116 Tópicos especiais do MRP 120 O tamanho dos lotes no MRP 122 O estoque de segurança e os lead times de segurança 126 Acomodando as perdas de rendimento dos processos 128 Os problemas do MRP 129
03/10/12 13:46
Sumário
3.2 Planejamento dos recursos de produção – MRP II 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4
xix
131
A hierarquia do MRP II 132 O planejamento de longo prazo 132 O planejamento de médio prazo 134 Os controles de curto prazo 137
3.3 Sistema integrado de gestão empresarial e gestão da cadeia de suprimentos
139
3.3.1 O ERP e a SCM 140 3.3.2 Sistemas de planejamento avançado 141
3.4 Conclusões
141
Questões para estudo Problemas
141
142
4 Da Revolução do Just-in-Time à Produção Enxuta 4.1 As origens do JIT
147
4.2 Os objetivos do JIT
149
4.3 O ambiente como um controle 4.4 A implantação do JIT 4.4.1 4.4.2 4.4.3 4.4.4 4.4.5
147
150
151
A suavização do fluxo da produção – Heijunka 152 A reserva de capacidade 153 A redução dos setups 154 O treinamento multifuncional e o leiaute da fábrica 155 Menos trabalhos em curso 156
4.5 A gestão da qualidade total – TQM
157
4.5.1 Os fatores que exigiram maiores níveis de qualidade 4.5.2 Os princípios da qualidade do JIT 157 4.5.3 O ocidente contra-ataca – a ISO 9000 158
4.6 Os sistemas de produção puxada e o kanban
157
159
4.6.1 O kanban clássico 160 4.6.2 Outros sistemas de produção puxada 161 4.6.3 O kanban e o sistema de estoque mínimo 162
4.7 Adeus, JIT; olá, produção enxuta
162
4.7.1 A produção enxuta 162 4.7.2 O Seis Sigma e outros 163
4.8 As lições de JIT/produção enxuta e TQM/Seis Sigma Pontos para discussão
165
Questões para estudo
165
5 Afinal, O Que Deu Errado? 5.1 O problema 5.2 A solução
167
167 170
5.3 A istração científica 5.4 A evolução do computador
171 174
5.5 Outras abordagens científicas
178
5.5.1 A reengenharia de processos de negócios 5.5.2 A produção enxuta 179 5.5.3 O Seis Sigma 179
Hopp_Iniciais.indd xix
164
178
03/10/12 13:46
xx
Sumário
5.6
E agora, aonde vamos?
180
Pontos para discussão
182
Questões para estudo
183
PARTE II
A CIÊNCIA DA FÁBRICA
185
6 Uma Ciência para a Manufatura 187 6.1 As sementes da ciência
187
6.1.1 Uma chuva de chavões 187 6.1.2 Por que uma ciência? 188
6.2 As raízes formais
191
6.2.1 O que é Ciência? 192 6.2.2 A “causa formal” dos sistemas de manufatura 6.2.3 Os modelos prescritivos e descritivos 194
6.3 Os objetivos estratégicos e operacionais
192
196
6.3.1 O objetivo fundamental 196 6.3.2 Os objetivos hierárquicos 197 6.3.3 O posicionamento estratégico 198
6.4 As medidas de desempenho e dos modelos 6.4.1 A contabilidade de custos 204 6.4.2 A modelagem tática e estratégica 6.4.3 Os riscos 208
203
207
6.5 Uma metodologia para implantar melhorias 6.6 Conclusões Apêndice 6A
209
210 O custeio por atividade
212
Questões para estudo 213 Problemas
214
7 A Dinâmica Básica das Fábricas 7.1 Introdução
217
217
7.2 Definições e parâmetros
218
7.2.1 Definições 218 7.2.2 Parâmetros 221 7.2.3 Exemplos 222
7.3
Correlações simples 7.3.1 7.3.2 7.3.3 7.3.4 7.3.5
7.4
Sistemas com limitações de mão de obra 7.4.1 7.4.2 7.4.3 7.4.4
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225
O melhor desempenho possível 225 O pior desempenho possível 231 O pior desempenho na prática 233 As taxas de gargalo e o cycle time 238 Benchmarking interno 239
242
Um caso de capacidade ampla 243 Um caso de flexibilidade total 244 As linhas “CONWIP” com mão de obra flexível 245 Projeto de um sistema com mão de obra flexível 246
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Sumário
7.5 Conclusões
247
Questões para estudo Problemas
248
248
Exercícios para desenvolver a intuição
251
8 Informações Básicas sobre a Variabilidade 8.1 Introdução
xxi
253
253
8.2 Variabilidade e aleatoriedade
254
8.2.1 As raízes da aleatoriedade 254 8.2.2 A intuição probabilística 256
8.3 A variabilidade dos tempos de processamento
257
8.3.1 As medidas e as classes de variabilidade 257 8.3.2 A variabilidade baixa e moderada 258 8.3.3 Tempos de processamento com variabilidade alta
8.4 As causas da variabilidade 8.4.1 8.4.2 8.4.3 8.4.4 8.4.5
259
260
A variabilidade natural 260 A variabilidade decorrente de paradas não programadas 260 A variabilidade decorrente de paradas programadas 263 A variabilidade do retrabalho 265 Um resumo das fórmulas da variabilidade 265
8.5 A variabilidade do fluxo
266
8.5.1 A identificação da variabilidade do fluxo 266 8.5.2 A variabilidade da demanda e do fluxo 269 8.5.3 Chegadas e partidas de lotes 269
8.6 Interações da variabilidade – A teoria das filas 8.6.1 8.6.2 8.6.3 8.6.4 8.6.5 8.6.6 8.6.7
270
A notação e as medidas da teoria das filas 270 Relações fundamentais 271 Uma fila M/M/1 272 As medidas de desempenho 274 Sistemas com tempos de processamento e tempos entre as chegadas genéricos As máquinas paralelas 277 As máquinas paralelas e os tempos normais 278
8.7 Os efeitos dos bloqueios
279
8.7.1 Uma fila M/M/1/b 279 8.7.2 Modelos gerais de bloqueio
283
8.8 A combinação de variabilidades
285
8.8.1 O processamento em lotes 285 8.8.2 A agregação dos estoques de segurança 8.8.3 Compartilhamento da fila 287
8.9 Conclusões
286
288
Questões para estudo Problemas
289
289
9 A Influência Devastadora da Variabilidade 9.1 Introdução
275
293
293
9.1.1 A variabilidade pode ser benéfica? 293 9.1.2 Exemplos de variabilidade boa e ruim 294
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xxii
Sumário
9.2 As leis da variabilidade 9.2.1 9.2.2 9.2.3 9.2.4
9.3 As Leis dos fluxos 9.3.1 9.3.2 9.3.3 9.3.4
295
Exemplos de reservas de segurança 296 Pague agora ou pague depois 297 A flexibilidade 300 O aprendizado organizacional 300
301
Os fluxos dos produtos 301 A capacidade 302 A utilização 303 A variabilidade e o fluxo 305
9.4 As leis do processamento em lotes
305
9.4.1 Os tipos de lotes 305 9.4.2 Os lotes de processamento 306 9.4.3 Os lotes de transferência 310
9.5 O cycle time 9.5.1 9.5.2 9.5.3 9.5.4
313
O cycle time de uma estação de trabalho 313 As operações de montagem 314 O cycle time da linha 315 O cycle time, o lead time e o atendimento 316
9.6 O desempenho e a variabilidade
319
9.6.1 As medidas de desempenho da produção
9.7 Os diagnósticos e as melhorias
325
9.7.1 O aumento da produtividade 325 9.7.2 A redução do cycle time 329 9.7.3 A melhora do atendimento ao cliente
9.8 Conclusões
331
332
Questões para estudo
334
Exercícios de formação de intuição Problemas
319
334
335
10 Os Sistemas de Produção Puxada e Empurrada 10.1 Introdução
341
341
10.2 Percepções sobre a produção puxada
341
10.2.1 A principal diferença entre puxar e empurrar 342
10.3 A magia da produção puxada 344 10.3.1 10.3.2 10.3.3 10.3.4 10.3.5
A redução dos custos de produção 344 A redução da variabilidade 345 A melhoria da qualidade 346 Preservando a flexibilidade 347 A coordenação de trabalhos futuros 348
10.4 O sistema CONWIP
348
10.4.1 Os mecanismos básicos 349 10.4.2 O modelo de análise do valor médio 350
10.5 Comparações entre o CONWIP e o MRP 10.5.1 10.5.2 10.5.3 10.5.4
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353
A possibilidade de observação 354 A eficiência 354 A variabilidade 356 A robustez 356
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Sumário
10.6 Comparações entre o CONWIP e o kanban 10.6.1 10.6.2 10.6.3 10.6.4
358
Questões do controle dos cartões 358 Questões de mix de produtos 359 Questões de pessoal 360 A interface estoque/sob encomenda 361
10.7 Conclusões
364
Questões para estudo Problemas
365
365
11 O Elemento Humano no Gerenciamento das Operações 11.1 Introdução
367
367
11.2 As leis humanas básicas 11.2.1 11.2.2 11.2.3 11.2.4
xxiii
368
A base do interesse pessoal 368 A diversidade é um fato 370 Os efeitos do fanatismo 373 A realidade do esgotamento das pessoas
374
11.3 Planejamento versus motivação 375 11.4 A responsabilidade e a autoridade 376 11.5 Resumo 378 Pontos para discussão 379 Questões para estudo 380
12 Manufatura com Qualidade Total 12.1 Introdução
381
381
12.1.1 A década da qualidade 381 12.1.2 Uma história sobre a qualidade 12.1.3 O status da qualidade 383
12.2 As perspectivas de qualidade
382
383
12.2.1 Definições gerais 383 12.2.2 A diferença entre a qualidade interna e a externa
12.3 O controle estatístico da qualidade (SQC)
384
385
12.3.1 Abordagens do SQC 385 12.3.2 O controle estatístico de processos 387 12.3.3 Outros benefícios do controle estatístico de processos (CEP)
12.4 O Seis Sigma
390
391
12.4.1 Os fundamentos estatísticos 391 12.4.2 DMAIC 394 12.4.3 A estrutura organizacional do Seis Sigma
12.5 Qualidade e operações
395
396
12.5.1 A qualidade dá e às operações 397 12.5.2 A qualidade depende das operações 403
12.6 A qualidade e a cadeia de suprimentos
405
12.6.1 Um exemplo de lead time de segurança 405 12.6.2 Componentes adquiridos de terceiros em um sistema de montagem 12.6.3 A seleção e o gerenciamento dos fornecedores 407
12.7 Conclusões 408 Questões para estudo Problemas 410
Hopp_Iniciais.indd xxiii
406
409
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xxiv
Sumário
PARTE III
A APLICAÇÃO DOS PRINCÍPIOS
413
13 Uma Estrutura de Trabalho para o Planejamento da Produção Puxada 415 13.1 Introdução
415
13.2 A desagregação
416
13.2.1 A medida dos tempos no planejamento da produção 13.2.2 Outras dimensões de desagregação 418 13.2.3 A coordenação 419
13.3 As previsões
420
13.3.1 As previsões causais 422 13.3.2 As previsões de séries temporais 13.3.3 A arte da previsão 435
424
13.4 O planejamento para a produção puxada
436
13.5 O planejamento hierárquico da produção
438
13.5.1 13.5.2 13.5.3 13.5.4 13.5.5 13.5.6 13.5.7 13.5.8 13.5.9
416
O planejamento da capacidade/fábrica 440 O planejamento da força de trabalho 442 O planejamento agregado 444 A definição de WIP/quotas 444 O gerenciamento da demanda 448 A programação e o sequenciamento 448 Os controles do chão de fábrica 449 As simulações em tempo real 449 O controle da produção 450
13.6 Conclusões 450 Apêndice 13A Um modelo para a definição de quotas de produção Questões para estudo 454 Problemas 454
14 Os Controles do Chão de Fábrica 14.1 Introdução
452
459
459
14.2 Considerações gerais
462
14.2.1 O controle da capacidade bruta 462 14.2.2 O planejamento do gargalo 463 14.2.3 A distribuição do controle 465
14.3 A configuração de uma linha CONWIP 14.3.1 14.3.2 14.3.3 14.3.4 14.3.5 14.3.6
466
A linha CONWIP básica 466 Os sistemas CONWIP complexos 467 As linhas CONWIP sequenciais 473 Os recursos compartilhados 474 As famílias de produtos múltiplos 476 As linhas de montagem CONWIP 477
14.4 Outros mecanismos de produção puxada
478
14.4.1 O kanban 478 14.4.2 Os métodos de puxar a produção a partir do gargalo 480 14.4.3 O controle do chão de fábrica e a programação 481
Hopp_Iniciais.indd xxiv
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Sumário
14.5 O controle da produção
xxv
481
14.5.1 O controle estatístico de produtividade 482 14.5.2 O controle da capacidade em longo prazo 485
14.6 Conclusões
486
Apêndice 14A
O controle estatístico de produtividade
Questões para estudo Problemas
488
489
489
15 A Programação da Produção
493
15.1 Os objetivos da programação da produção
493
15.1.1 O cumprimento dos prazos 493 15.1.2 A maximização da utilização 494 15.1.3 A redução do WIP e dos cycle times 495
15.2 Revisão de pesquisas sobre a programação 15.2.1 15.2.2 15.2.3 15.2.4 15.2.5 15.2.6
496
O MRP, o MRP II e o ERP 496 A programação clássica das máquinas 496 O despacho 498 Por que a programação é difícil 498 As boas e as más notícias 501 A programação na prática 503
15.3 A associação do planejamento com a programação 15.3.1 A otimização dos lotes 507 15.3.2 A cotação dos prazos de entrega
15.4 A programação do gargalo
506
511
514
15.4.1 As linhas CONWIP sem setups 515 15.4.2 As linhas CONWIP simples com setups 516 15.4.3 Os resultados da programação do gargalo 519
15.5 Os diagnósticos da programação
519
15.5.1 Os tipos de inviabilidades na programação
520
15.6 A programação da produção em um ambiente de produção puxada 15.6.1 O planejamento da programação com execução puxada 15.6.2 O uso do CONWIP com o MRP 524
15.7 Conclusões
524
Questões para estudo Problemas
522
523
525
526
16 O Planejamento Agregado e o Planejamento da Força de Trabalho 16.1 Introdução
529
529
16.2 O planejamento agregado básico
530
16.2.1 Um modelo simples 530 16.2.2 Um exemplo de programação linear 532
16.3 O planejamento do mix de produtos
540
16.3.1 Um modelo básico 540 16.3.2 Um exemplo simples 541 16.3.3 Outras aplicações do modelo básico
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546
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xxvi
Sumário
16.4 O planejamento da força de trabalho
551
16.4.1 Um modelo de PL 551 16.4.2 Um exemplo de combinação de PA/PFT 16.4.3 As ideias da modelagem 561
16.5 Conclusões
562
Apêndice 16A
A programação linear
Questões para estudo Problemas
563
568
569
17 A Gestão da Cadeia de Suprimentos 17.1 Introdução
554
575
575
17.2 As razões para a manutenção de estoques 17.2.1 17.2.2 17.2.3 17.2.4
As matérias-primas 576 Os trabalhos em curso 576 Os estoques de produtos acabados As peças de reposição 578
17.3 O gerenciamento de matérias-primas 17.3.1 17.3.2 17.3.3 17.3.4 17.3.5
576
577
579
Uma melhor visibilidade 579 A classificação ABC 580 O just-in-time 580 A definição do estoque de segurança e dos lead times para componentes comprados 581 A definição da frequência das ordens para a compra de componentes 582
17.4 O gerenciamento do WIP
588
17.4.1 A redução das filas 588 17.4.2 A redução do WIP na espera por lotes 590 17.4.3 A redução do WIP na espera por componentes
591
17.5 O gerenciamento do estoque de produtos acabados 17.6 O gerenciamento das peças de reposição
594
17.6.1 A estratificação da demanda 594 17.6.2 O estoque de peças de reposição para emergências
17.7 As cadeias de suprimento multiníveis 17.7.1 17.7.2 17.7.3 17.7.4
608
613
Ponto para discussão
614
Questões para estudo
615
Problemas
594
602
As configurações do sistema 602 As medidas de desempenho 604 O efeito chicote 604 Uma aproximação para um sistema de dois níveis
17.8 Conclusões
592
615
18 A istração da Capacidade
619
18.1 O problema da configuração da capacidade
619
18.1.1 A configuração da capacidade de curto e longo prazo 18.1.2 O planejamento estratégico da capacidade 620 18.1.3 A visão tradicional e a moderna 622
Hopp_Iniciais.indd xxvi
619
03/10/12 13:46
Sumário
18.2 A modelagem e a análise
xxvii
624
18.2.1 Exemplo: uma linha com custo mínimo e capacidade viável 18.2.2 As metas do cycle time 627
18.3 A modificação de linhas de produção existentes 18.4 O projeto de novas linhas de produção
626
628
629
18.4.1 A abordagem tradicional 630 18.4.2 Uma abordagem da Ciência da Fábrica 630 18.4.3 Outras considerações sobre o projeto da fábrica
18.5 A alocação de capacidade e o equilíbrio da linha
632
632
18.5.1 As linhas de montagem ritmadas 632 18.5.2 O desequilíbrio das linhas de fluxo 633
18.6 Conclusões
633
Apêndice 18A
O problema da linha de equilíbrio
Questões para estudo Problemas
635
638
638
19 Síntese: Juntando Tudo
641
19.1 A importância estratégica dos detalhes
641
19.2 A questão prática da implantação 642 19.2.1 Uma perspectiva de sistemas 642 19.2.2 O começo da mudança 643
19.3 Focando o trabalho em equipe 644 19.3.1 A lei de Pareto 644 19.3.2 As leis da Ciência da Fábrica 645
19.4 A Ciência da Fábrica – uma parábola 648 19.4.1 19.4.2 19.4.3 19.4.4 19.4.5 19.4.6
Na trilha dos cowboys 648 O desafio 650 A situação da empresa 651 A equipe de resgate 654 Como a fábrica foi mantida 660 Epílogo 661
19.5 O futuro
Referências Índice
Hopp_Iniciais.indd xxvii
662
667
677
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