Cálculo de necessidades de materiais MRP
Planejamento das necessidades de materiais - MRP Em um processo produtivo a falta de materiais gera problemas de não atendimento à demanda. Por outro lado, um estoque elevado, apesar de reduzir custos de não atendimento, eleva os custos de manutenção de estoque. Faz-se então necessário planejar a disponibilização de materiais ao sistema de produção, buscando uma solução entre custos e benefícios. No âmbito do PCP, o MRP busca atender às necessidades de planejamento de materiais, ou seja: o MRP é um sistema para planejamento da necessidade de materiais que considera de forma integrada o planejamento da produção e o estoque.
Planejamento das necessidades de materiais - MRP O advento do computador, associado à importância que ganhou a administração de estoques nos anos 60: • Introduziu o uso de sistemas computacionais para manipulação e controle de lista de materiais (BOM, Bill of Materials); • Posteriormente esses sistemas operacionais evoluíram para o MRP, acompanhando o aumento da complexidade dos sistemas de gestão da produção; • O MRP evoluiu para o ERP, passando antes pelo MRP de ciclo fechado (Closed Loop MRP) e pelo MRP II. • Evoluiu para o ERP II, adicionando-se as funções de supply Chain Management (SCM) e Customer Relationship Management (CRM)
Planejamento das necessidades de materiais - MRP Princípio do MRP O MRP é um instrumento para planejamento e controle da produção, que foca a programação das necessidades de materiais a partir da demanda original proveniente do programa mestre de produção, considerando informações oriundas do suprimento (recebimento e estoque).
MRP
Closed Loop MRP
MRP II
Evolução do MRP ao ERP II
ERP
ERP II
Planejamento das necessidades de materiais - MRP Uma das inovações introduzidas pelo MRP foi o tratamento diferenciado da gestão de estoques de subitens e matériaprima da gestão de estoques de produtos acabados, através da identificação das demandas dependentes e independentes. A partir desse entendimento, o MRP se concentra no planejamento dos materiais necessários ao sistema de produção (demandas dependentes) e não na gestão de estoques de produtos acabados. Além de programar a “baixa” dos itens em estoque, o MRP programa as ordens de serviço, as ordens de compra e as entregas, tendo, portanto, uma função bem mais abrangente que a gestão de estoques pura e simples.
Planejamento das necessidades de materiais - MRP O Objetivo central de qualquer sistema de gestão de materiais é garantir a disponibilidade de insumos quando estes forem necessários. O MRP busca fazê-lo mantendo níveis mínimos de estoques e programando a disponibilização dos materiais para exatamente quando planejada. O MRP é especialmente recomendado para sistemas discretos de produção de produtos complexos com demanda dependente , condições geral presentes na montagem de equipamentos e em sistema de produção sobe encomenda.
Sistema MRP • Algumas definições • Demanda Independente Quando a demanda depende apenas e diretamente diretamente das forças do mercado dizemos que ela possui demanda independente. Ex. Um produto final, feito para estoque, é tipicamente um item de demanda independente.
• Demanda dependente Quando a demanda depende diretamente da demanda de outro item dizemos que ela possui demanda dependente. As quantidades de cada uma das partes que compõem um produto final são demandas dependentes.
Planejamento das necessidades de materiais - MRP Integração do MRP ao Sistema de Produção A figura a seguir destaca as principais relações do MRP com o sistema de produção. Dessa figura observam-se as entradas e saídas do MRP. Estrutura do produto Lista de materiais Estrutura de prazos Processos de produção
Programa mestre Estoque
MRP Compras
• Ordens de fabricação • Reprogramação da produção
• Pedidos de compras • Replanejamento da capacidade
Planejamento das necessidades de materiais - MRP Programa mestre de produção (MPS) O MPS alimenta/direciona o MRP com uma programação de produtos acabados, informando quanto (quantidade) e quando (prazo) estes devem ser produzidos e entregues. Portanto, o MPS não é uma previsão de demanda, mas sim um programa de produção que busca atender as demandas estimadas. Exemplo de programa mestre de produção Produto
(Quando/ Quanto) 15
A
16
80
18
100
B C
17
19
20
70
80
100 50
50
50
21
22
50
50
---
20
100 50
23
100 50
50
50
50
Planejamento das necessidades de materiais - MRP Posição dos estoques
A modelagem de estoques informa ao MRP a disponibilidade de itens em estoque (on hand itens) e o planejamento de reposição do mesmo. O conhecimento dessas informações é de central importância ao planejamento das necessidades de materiais. Estrutura do produto
A estrutura do produto define a quantidade de componentes (subconjuntos e módulos) necessários à produção de cada unidade do produto. O conhecimento da estrutura do produto, em geral uma atividade da engenharia do produto, é necessário para a elaboração de árvores do produto e de listas de materiais.
Planejamento das necessidades de materiais - MRP MRP – (Material Requirements Planning, ou Planejamento das necessidades de Material) é uma técnica para converter a previsão de demanda de um item de demanda independente em uma programação das necessidades das partes componentes do item. A partir da data e da quantidade em que um produto final é necessário, obtêm-se as datas e as quantidades em que suas partes componentes são necessárias. A essa desagregação do produto em suas partes dá-se o nome de “explosão”. O MRP também pode ser considerado um sistema de controle de estoques de itens de demanda dependente.
Planejamento das necessidades de materiais - MRP
Planejamento das necessidades de materiais - MRP Árvore do produto As árvores do produto (product trees) apresenta a estrutura de composição do produto. Na árvore do produto, os itens são agrupados em módulos ou subconjuntos que compõem o produto. Esses elementos são organizados em diferentes níveis Nível 0 Nível 1 Nível 2
Planejamento das necessidades de materiais - MRP Lista de materiais
As listas de materiais (BOM: Bill of Materials) informam os componentes (módulos, submontagens, itens) e quantidades necessários à confecção de um determinado produto. As listas são, então, elementos-chave para o planejamento, programação e controle da produção. Existem diferentes abordagens para se elaborar uma lista de materiais. A seguir serão mostrados alguns tipos de listas de materiais. É bom avaliar as vantagens e desvantagens de cada tipo de lista ou, alternativamente, quando usar cada uma delas. Lista endentada. Como o próprio nome já diz, apresenta os componentes de produto de uma forma “endentada”. Vamos a um exemplo de uma lista endentada de um triciclo.
Planejamento das necessidades de materiais - MRP Lista endentada dos componentes de um triciclo Nível
Item
Unidade
Quantidade
0
Triciclo
un
1
1
Conjunto frontal
un
1
2
Roda
un
1
2
Sistema de direção
un
1
1
Quadro
un
1
1
Conjunto traseiro
un
1
2
Roda
un
2
2
Sistema de frenagem
un
1
Planejamento das necessidades de materiais - MRP Matriz de classificação cruzada
Trata-se de um tipo de lista de materiais, que apresenta os relacionamentos entre produtos, módulos, subconjuntos e componentes de um produto. A tabela a seguir é um exemplo. Módulos M1 Produto acabado
Módulo
A B M1
M2
2
Componentes M3
C1
1
C3
C4
4
2
2 2
M2 M3
C2
3 1
1
1 2 2
Planejamento das necessidades de materiais - MRP Do quadro anterior as seguintes informações podem ser extraídas: Cada unidade do produto A é composta por duas unidades do módulo M 1,uma unidade do módulo M 3 e quatro unidades do componente C3. Cada unidade do produto B é composta por duas unidades do módulo M 2, uma unidade do módulo M 3 e duas unidades do componente C 2. O restante das informações são obtidas da mesma forma. Lista Modular
Módulos são componentes intermediários dos produtos e são montados como unidade “indivisível”. A construção de uma lista modular é a extruturação do produto com componentes de produtos intermediários. Na lista modular os produtos são estruturados em função de seus módulos. Este tipo de lista permite compor um produto como função de “poucos módulos”.
Planejamento das necessidades de materiais - MRP Árvore de prazos São também denotadas por Time Phased Diagrams, ou Time Phased Trees, ou ainda Time Phased Charts. As árvores de prazos informam os prazos (lead times) Associados ao recebimento ou montagem de cada um dos módulos, itens, subconjuntos que compõem o produto. Árvore de prazos do produto X A 1 C
I
B 2
X
3 C 0
1
II
4 2
3 4 Semanas
5
6
7
8
Planejamento das necessidades de materiais - MRP Procedimentos de cálculo no MRP
As etapas descritas a seguir devem ser seguidas em todos os níveis da estrutura, do nível mais alto para o mais baixo. 1. Obtenha as necessidades brutas (gross requirements) do item. As necessidades brutas originam-se na demanda independente e são transmitidas aos itens filhos através do cálculo MRP. A deamnda bruta de um item filho será dada pela necessidade líquida do item pai. 2. Identifique o estoque disponível (projeto) do item (on hand). 3. Identifique os recebimentos programados (Scheduled receipt). 4. Calcule as necessidades líquidas (net requirement), dada por: Necessidades líquidas = Necessidades brutas – Estoque disponível – Recebimentos programados NL = NB – ED - RP
Planejamento das necessidades de materiais - MRP Procedimentos de cálculo no MRP 5. Estabeleça um plano de necessidades de recebimento/produção, a partir das necessidades líquidas. Esse plano deve informar as datas em que o item precisa estar disponível. 6. Estabeleça um plano de ordens de produção/compras. Esse plano é elaborado visando atender o plano de necessidades de recebimento e considerando os prazos de fabricação ou fornecimento (lead times) do produto. 7. Repita estes passos para todos os produtos, módulos, subconjuntos, peças, componentes e ingredientes do sistema de produção.
Planejamento das necessidades de materiais - MRP Um instrumento que facilita o processo do MRP é a matriz MRP. A figura a seguir apresenta um exemplo de uma matriz MRP ainda não preenchida. (semana ou outro período de planejamento) Necessidades Brutas Recebimentos programados Disponibilidade no estoque Necessidades líquidas Programação das necessidades de recebimento/produção Programação de ordens de produção/compras
1
2
3
......
n-1
n
Planejamento das necessidades de materiais - MRP Incertezas e Imprecisões no MRP
Na elaboração do MRP, foram consideradas informações determinísticas tanto com respeito à demanda quanto ao suprimento e capacidade de produção. Na realidade isso não acontece. Para proteger de flutuações estatísticas, algumas medidas são usualmente adotadas, sendo essas: • Adotar uma margem de segurança com respeito a demandas, que se traduz em estoque de segurança, principalmente de produtos finais; • Definir uma margem de segurança com relação aos prazos (lead times) para operações de produção. O MRP é um sistema de programação da produção que considera um horizonte de tempo pequeno. Oscilações não previstas na capacidade de produção, na demanda ou no suprimento fazem com que o plano gerado precise ser revisto constantemente, aproximadamente uma ou duas vezes por semana.
Planejamento das necessidades de materiais - MRP Incertezas e imprecisões no MRP
Continuação......
Outras fontes de alteração nos MRP são a revisão do projeto do produto e a revisão dos processos de fabricação. A revisão do projeto do produto pode alterar a árvore do produto e a lista de materiais. Já a revisão dos processos de fabricação pode alterar os prazos de realização das operações de produção e também alterar o grau de uso de estações de trabalho. Uma variação do MRP para atender a essas flutuações é o MRP regenerativo que gera novos planos a partir de um plano original. Uma das vertentes do MRP regenerativo é o net MRP, que foca o planejamento dos produtos que sofreu alteração.
Planejamento das necessidades de materiais - MRP MRP de Ciclo Fechado e CRP
O MRP de ciclo fechado (Closed Loop MRP) foi a primeira variação do MRP que considera a integração com o replanejamento da produção. No MRP de ciclo fechado verifica-se a possibilidade de execução do plano obtido. Caso não seja possível executá-lo, altera-se o programa mestre de produção e refaz-se o planejamento sucessivamente até que se obtenha um plano factível. Esse processo recursivo é que dá nome ao MRP de Ciclo Fechado. Para avaliar a exequibilidade do plano gerado pelo MRP é necessário considerar a capacidade dos recursos de produção. O planejamento da capacidade dos recursos é conhecido como CRP (Capacity Resource Planning), ou ainda, planejamento da capacidade de curto prazo. As principais decisões do CRP são o processamento paralelo, a divisão (quebra de lotes) ou o remanejamento no tempo (antecipação ou adiamento) das ordens de produção.
Sistema MRP/MRPII
Sistema MRP/MRPII Entradas •Plano Mestre •Estoques de materiais •Estoques de componentes dependentes •Lista de materiais •Restrições de mão-de-obra •Disponibilidade de Equipamentos •Lead times
Saídas
MRP II
•Necessidades de Compras •Ordens de Compra •Ordens de produção
Sistema MRP/MRPII Evolução do sistema MRP
Com o desenvolvimento da capacidade dos computadores, passaram a ser incluídos no cálculo outras necessidades: - capacidade de produção, - mão de obra, - equipamentos, - espaços disponíveis para estocagem, - outras informações. Com isso, o conceito foi expandido para Planejamento de Recursos de Manufatura (MRP II).
Com a maior velocidade dos computadores, foram sendo incluídas outras informações, abrangendo maior quantidade de recursos envolvidos. Surgiu, com essa ampliação, o conceito de Planejamento dos Recursos da Empresa (ERP, Enterprise Resources Plan)
Sistema MRP/MRPII Exemplo • Seja o produto A composto composto das submontagens B e C. • A submontagem B, por sua vez, é produzida a partir dos componentes D e E. • A submontagem C é produzida a partir dos componentes F e E.
Estrutura Analítica do Produto A
MRP/MRP II • Suponhamos que a empresa fabricante do produto A receba uma encomenda de 5.000 unidades, sendo: – 2.000 unidades na semana 34 – 1.500 unidades na semana 35 – 1500 unidades na semana 37
• Portanto, necessitaremos de: – 10.000 unidades da submontagem B – 5.000 unidades da submontagem C – 20.000 unidades do componente D – 15.000 unidades do componente F – 20.000 unidades do componente E
MRP - exercício Para uma certa mesa de cozinha, é conhecida a demanda (Necessidades Brutas) para as próximas doze semanas, que é de 100 unidades, prevendo-se 40 unidades no início da semana 5 e 60 unidades no início da semana 11, segundo a tabela abaixo: Item: MESA DE COZINHA Semana Necessidades brutas
1 2
3
4
5 40
6
7
8
9
10
11
12
60
A mesa é composta por um tampo, um tronco e oito suportes idênticos; quatro dos suportes acomplam-se à parte superior do tronco para que o tampo se ajuste, enquanto os outros quatro acoplam-se à parte inferior, para o apoio da mesa no solo. São conhecidos os tempos de espera e os estoques já disponíveis:
MRP - exercício Item Mesa Tampo Tronco Suportes
Operação Montagem Fabricação Fabricação Fabricação
Tempo de espera 1 semana 1 semana 2 semanas 1 semana
Estoque 5 unidades 15 unidades 12 unidades 90 unidades
Desenvolver um diagrama de montagem no tempo, e uma tabela MRP para cada um dos itens, assumindo que as quantidades requisitadas são iguais às necessidades líquidas.
