HISTÓRIA DO MRP

Ao final da segunda Guerra mundial, na década de 60, o aumento grande de pedidos na indústria Americana fez com que as indústrias passassem a trabalhar com lotes de produção trimestral, com base em previsões de demanda, sendo que em alguns casos era comum ter mais de 12 meses de pedidos colocados.

No tempo, o volume pedidos começaram a reduzir, e assim, as industrias começaram a trabalhar com estoques, prevendo uma demanda futura de produtos, com isso foram desenvolvidos técnicas de reposição de estoques, mas como toda previsão, acabavam ocorrendo falta ou excessos de estoques.

A partir desta data surgiram muitas técnicas entre estas, o CPM, PERT, PLC, etc. No início de 1960 o planejamento da produção e controle dos estoques já estava caminhando para o conceito do MRP. As técnicas e a documentação eram então conhecidas e os computadores avançavam tecnologicamente permitindo acesso aos dados necessários.

Nas décadas seguintes, surgem evoluções até uma época chamada de cruzada do MRP. O sistema foi discutido em corporações locais, regionais e até nacionais nos Estados Unidos, e os artigos viram freqüentes a partir de 1970. Até que surge o MRP II, tendo, dentro de si, os respectivos módulos MRP I e CRP (Capacity Requirement Planning), onde o CRP, que hoje está dentro do conceito de MRP II, faz o cálculo da capacidade produtiva de uma fábrica, ou melhor, dado um plano de produção, calcula se existem recursos suficientes (Mão de Obra e Máquinas) para executar o plano mestre de produção.

Hoje o MRP I e II fazem parte do ERP, onde o MRP é mais focado na gestão da produção, e o ERP engloba também todas as outras áreas da empresa, visto que de fato existe uma inter dependencia grande entre as áreas da empresa. Por exemplo, se vou ter que fazer estoque para atender a uma demanda prevista, preciso ter capacidade financeira (capital de giro) para bancar este estoque até que a receita equivalente se realize de fato.

Compomentes Básicos do MRP

Um sistema de MRP tem como base inicial a estrutura de produtos, ou seja, a composição dos produtos acabados e semi-acabados, delineados numa estrutura em “árvore” multinível.

A partir de uma demanda real ou projetada nesta estrutura é que são realizados todos os cálculos de materiais necessários para a produção.

Para delinearmos os principais componentes, dividiremos em MRP I e MRP II, onde muito embora sejam dependentes, o MRP II é tido como um complemento do MRP I, sendo que o MRP I pode ser implementado sem o MRP II, já o contrário não acontece.

Componentes do MRP I:

• Cadastros de matérias-primas, semi-acabados e produtos acabados
• Estrutura dos produtos acabados e semi-acabados
• Itens alternativos
• Inventário
• Tamanhos de lotes de produção (lotes mínimos e econômicos)
• Gestão de pedidos e previsão de demanda
• Políticas de estoques mínimos e máximos
• Plano mestre de produção
• Ordens de produção
• Solicitações de compras

Componentes do MRP II:

• Tabela de recursos disponíveis de produção (máquinas, mão de obra, linhas e células de produção).
• Calendário de disponibilidade de cada recurso
• Recursos alernativos
• Roteiro de produção, com prazos e métodos por etapa de produção
• Leadtimes de produção de cada item fabricado
• Carga Máquina (Capacidade Produtiva / CRP)
• Sequenciamento de ordens de produção dentro dos recursos disponíveis (Schedulling)

As Vantagens do Uso do MRP na Indústria

O uso do MRP em uma empresa do ramo industrial é imprescindivel para ter uma fábrica mais eficiente e uma gestão de materiais mais otimizada, com minimização das quantidades de estoques, sem impactar em prazos de entrega, e portanto menor imobilização de capital de giro em materiais parados no estoque. Entre os principais benefícios podemos citar:

• Redução dos níveis de estoque
• Cálculo das necessidades de orodução e compras de matérias-primas e componentes, através de um sofisticado processo que chamamos de BOM (Bill Of Materials), gerando também ordens de produção, empenhos de estoques e solicitação de compras.
• Aumento da capacidade de atendimento
• Gestão mais eficiente das ordens de produção e ordens de compras.
• Redução nos índices de atrasos
• Maximização no uso dos recursos de um período de tempo, através de um melhor sequenciamento das ordens nos recursos
• Cálculo mais preciso do ponto de reposição dos diversos itens comprados e fabricados, levando-se em conta estoque mínimo, fluxo de consumo e leadtimes de entregas.
• Movimentação mais ordenada e otimizada dos materiais no chão de fábrica
• Gestão dos locais de estoques (armazéns e almoxarifados) e endereçamentos dos materiais em cada local.

Em resumo, são inúmeros os benefícios, dado que o controle de todo processo de produção é bastante complexo, pois depende de fatores internos (recursos produtivos), e fatores externos (fornecedores de materiais e serviços), sendo que o MRP ajuda justamente a sincronizar os fluxos internos com os fluxos externos.

Quando devo implementar o MRP na minha fábrica?

A princípio a implementação do MRP é necessário em todas as fábricas que precisam ter maior controle do atendimento de pedidos de clientes e/ou tem processos produtivos com média para alta complexidade.

O grande problema de uma fábrica é o sincronismo entre os itens que precisam ser produzidos, com os recursos disponíveis de produção, incluindo materiais, mão de obra e máquinas, sem falar na dependencia de fornecedores de serviços de industrializaçao externos.

Esta sincronização está ligada a prazos médios de entrega, disponibilidade, lotes mínimos e econômicos, custos de logística e transportes, etc.

Alguns sinalizadores que demandam a implementação do MRP I em uma empresa do ramo industrial são:

• Existência de um mix de produtos com estruturas de média a alta complexidade
• Existência de itens alternativos
• Problemas no controle de matérias-primas, componentes e insumos de produção
• Níveis elevados de estoques ou desbalanceamento nas quantidades
• Atrasos constantes nos prazos de entregas
• Problemas com lotes mínimos de compras, gerando compras de quantidades maiores do que o necessário
• Problemas no cálculo das quantidades a serem produzidas e/ou na quantidade de itens comprados
• Mudanças constantes nos planos de produção, com incidência constante de pedidos críticos, que atrapalham o fluxo de fabricação
• Descontrole da carteira de pedidos e das respectivas prioridades e fluxos de entregasEntenda melhor como funciona o MRP no controle de produção com o vídoe abaixo!

Gestão da Carteira de Pedidos

A gestão da carteira de pedidos passa por diversos fatores como priorização, lotes mínimos e padrão de produção, prazos de entregas, quantidades pedidas, quantidades mínimas por produto, fluxo de faturamento, importância do cliente, etc.

Fundamentalmente os pedidos precisam estar registrados em um sistema de gestão, com todas as informações necessárias para o MRP, que deverá considerar no cálculo todos os itens a serem atendidos, os prazos de entrega, as datas esperadas pelos clientes, leadtime de produção e leadtime de entrega.

O ponto crítico ocorre quando a quantidade em carteira ultrapassa a capacidade produtiva da empresa para um determinado período, neste caso, são consideradas as seguintes opções pelo MRP:

• Alocação de horas extras ou turno adicional para os recursos críticos
• Priorizar entregas e/ou pedidos para serem atendidos
• Escalonar entregas em lotes menores no tempo para minimizar o atraso médio dos pedidos
• Negociar com os clientes, o escalonamento das entregas dos pedidos, com entregas parciais, para atender as demandas dos clientes
• Terceirização de parte dos itens fabricados

Cálculo da Previsão de Demanda

Prever a demanda é uma forma de se antecipar às solicitações dos clientes, minimizando possíveis atrasos na entrega e planejando melhor o fluxo produtivo. Esse cálculo também irá ajudar na otimização do processo de compras e logísticas de materiais.

Neste cálculo alguns fatores devem ser considerados para que se tenha o máximo de precisão possível, como:

• Priorização dos pedidos firmes
• Sazonalidade
• Itens importados, com leadtimes longos de entregas
• Itens com leadtime de produção longa
• Níveis de estoques
• Lotes mínimos e econômicos de produção
• Carteira de clientes e níveis de fidelidade
• Pontualidade dos fornecedores
• Níveis de qualidade ou perdas e refugos
• Niveis de acuracidade do estoque atual
• Estoque de itens em processo
• Cenário econômico

Plano Mestre de Produção e Execução

As demandas projetadas pelo MRP incluem pedidos firmes e previsões de vendas, todos consolidados no mesmo plano, sendo que este plano passa por um sofisticado cálculo de “explosão” gerando ordens de produção, solicitação de compras e empenhos de materiais e recursos (no caso de ter MRP II).

No cálculo do plano algumas condições e parâmetros devem ser considerados para que o resultado caminhe para um ponto mais otimizado entre atendimento dos pedidos, níveis de estoques gerados, prazos de entregas, alocação de recursos, etc. Das condições podemos considerar:

• Estoques disponíveis no momento do cálculo
• Volume de itens em pedidos firmes e itens previsionados
• Itens alternativos
• Estoques mínimos dos cálculos
• Lotes mínimos e padrão de compras
• Lotes mínimos e padrão de produção
• Leadtimes de fabricação
• Leadtimes de entrega de itens comprados
• Pedidos e/ou clientes prioritários
• Quebra de ordens em lotes padrão de produção

Movimentações internas dos materiais

Em um processo produtivo ocorre uma movimentação dinâmica dos materiais e semi-acabados dentro do chão de fábrica, sendo que um produto passa por diversas fases antes da sua finalização, por exemplo:

• Fundição
• Usinagem
• Furação
• Pintura
• Montagem final

Estas fases podem opcionalmente ser rastreadas pelo MRP utilizando-se os recursos de locais de produção, onde um determinado item é transferido dinamicamente de um local para outro.

Um dos mais utilizados é a criação de um local de estoque para denominar a produção, ou melhor, materiais que se encontram em processo de produção.

Desta forma, a movimentação se dá nos almoxarifados de matérias-primas e componentes para o local de “fábrica”. Quando finalizado é automaticamente transferido para o local “expedição” ou “estoque de produtos acabados”.

Para o controle preciso de lotes de materiais deve-se utilizar o endereçamento dentro do local, que podem ser “prateleiras” endereçaveis para armazenar um determinado lote. Desta forma, um item pode ocupar várias posições.

No caso, o processo de endereçamento é feito automaticamente pelo ERP usando algoritmos que podem considerar distância para o acesso, e/ou proximidade com outros endereços do mesmo item ou ocupar endereços fixos.

Para a movimentação dentro do chão de fábrica pode-se determinar lotes de transferência, ou seja, o equipamento que faz a movimentação pode ter uma capacidade padrão para operar o movimento.

Uma empilhadeira pode movimentar uma caixa com 200 kg de um determinado material. Com isso, o ERP pode quebrar as operações de transferências em lotes desse peso.

Como a movimentação é dinâmica durante o processo produtivo, o controle pode requerer a ajuda de identificadores eletrônicos para facilitar a identificação dos itens sendo movimentados, como leitores de código de barras, RFID, sensores, etc.

De fato, todo controle tem um custo, é importante que este controle seja viável e que o custo não seja relevante dentro do processo.

Gestão de Compras de Materiais

O cálculo do plano gera solicitações de compras, já considerando os parâmetros definidos para o plano, sendo que estas solicitações normalmente passam por fases no processo dependendo da forma de trabalho da empresa, como:

• Agrupamentos das quantidades por item
• Itens que tem contrato de fornecimento ou fornecedor preferencial, podem ir direto para a fase de pedidos de compras
• Os itens que passam por cotação, sendo que a cotação pode seguir critérios de preço, prazo de entrega, volume, custos de fretes, etc.
• Após a cotação é o momento da escolha de fornecedor e aprovação do setor de compras e finanças.
• A compra deve seguir alguns parâmetros, tais como: lote mínimo de compras, lote padrão de compras, prazos de entregas, logísticas de entregas, disponibilidade de armazenagem, necessidades no tempo, etc.
• O envio de pedidos pode ocorrer no formato eletrônico ou no formato impresso, depende muito do fornecedor.
• O recebimento passa por um processo logístico, que inclui verificação das quantidades, verificação da qualidades e pesos/volumes, locais e endereços de armazenagem, lotes de movimentação, identificação de itens e lotes, etc.

Gestão de Ordens de Produção e Schedulling

As ordens geradas podem já estar firmadas, podem ser firmadas à medida que entram para serem produzidas.  A forma de firmar pode ser manual, ser feita por um operador ou de modo eletrônico com base em alguma regra de produção.

O sequenciamento das ordens pode ser manual pelo PCP, ou pode ser pelo próprio MRP, no caso de ter sido implantado pelo MRP II, onde será feito um processo de sequenciamento de ordens de produção, também chamado de “schedulling”.

Atualmente existem softwares de terceiros, que podem ser integrados ao ERP, especializados em Schedulling (APS – Advanced Planning and Schedulling), que criam uma série de “sub ordens” organizados por recurso produtivo conforme definido no roteiro da produção.

Estes software de APS podem ser utilizados por diferentes algoritmos para fazer uma ordenação ótima, onde a “ordenação ótima” são aquelas que reduzem o “tempo de espera” da ordem em cada recurso e maximizam as entregas dentro do prazo esperado pelo cliente ou reduzem os atrasos na entrega. Neste contexto podemos citar alguns algoritmos de sequenciamento, como:

• MTP – Menor tempo de processamento
• MDE – Menor data de entrega ou datas mais próximas
• IPI – Índice de prioridade
• ICR – Índice crítico
• IFO – Índice de folga
• Combinação destas e outros algoritmos

A direção do sequenciamento a princípio podem ser três, considerando a data de ancoragem ou de partida, como:

• Para frente: da data de início em diante
• Para trás: data fim para trás
• Misto: divide o prazo total em dois períodos, ordem com prazo de entrega no primeiro período, faz ancoragem pela data fim, demais ordens pela data início.

A gestão da produção fica mais complexa a medida em que a quantidade de itens fabricados (mix) é grande e/ou muito variável e na medida que os compromissos assumidos com os prazos de entrega são elevados, como é o caso de empresas que estão dentro de uma cadeia produtiva que usa o sistema da Kanban/Just-in-Time, ou seja, onde as entregas ocorrem direto no chão de fábrica do cliente, com dias e horários pré-definidos.

Gestão de Custos Industriais

Um dos grandes desafios é mensurar os custos reais de produção de cada peça dentro de uma fábrica, pois o apontamento dos custos diretos nem sempre é factível de ser feito de forma manual e o meio eletrônico pode ser inviável financeiramente ou tecnicamente falando.

A composição dos custos dos itens fabricados, de uma forma prática, é composto de duas grandes dimensões: custos diretos e custos indiretos.

Os custos diretos de um item produzido deve considerar alguns pontos principais como:

• Custos de matérias-primas envolvidas no processo
• Custos de perdas naturais que ocorrem durante o processo
• Custos de perdas por problemas de qualidade (refugos)
• Custos de retrabalhos
• Custos de mão de obra envolvida em cada operação durante todo processo de fabricação (apontamentos)
• Custos de máquinas envolvidas (tornos, máquinas CNC, tinturaria, etc).
• Servicos de industrialização terceirizada

Alguns tipos de custos que são muito variáveis são colocados no resultado, não alocando diretamente ao item associado, para não torná-lo pouco competitivo ou inviabilizá-lo comercialmente.

Um exemplo seria o tempo de preparação de máquina, que pode variar muito de preparador para preparador, neste caso, pode se pegar o custo do preparador e ratear sobre os itens fabricados ou jogar este custo no resultado.

Um dos grandes desafios para apurar os custos diretos é que eles requerem apontamentos, principalmente no que tange à mão de obra. Neste caso, parte pode ocorrer manualmente pelo próprio operador ou eletronicamente através de mecanismos que identificam, medem e armazenam os dados de apontamento.

Em casos onde o processo demanda um prazo elevado e uma dinâmica baixa, o operador pode anotar o apontamento em uma ficha, que diariamente vai para o departamento de PCP para lançamento no sistema ERP/MRP.

Os custos que chamamos de “indiretos” e/ou fixos, são custos que normalmente passam por um processo de rateios para os departamentos produtivos, mais especificamente em cima dos itens produzidos. Os quais podemos citar:

• Energia (pode ser indireto ou direto)
• Insumos de fabricação (óleo, água)
• Mão de obra indireta (movimentadores, limpeza, etc)
• Departamento administrativo e outros indiretos
• Custos Administrativos
• Demais custos que não estejam alocados diretamente na fabricação

Os custos indiretos ao final de cada mês são apurados e são rateados nos itens produzidos seguindo critérios específicos.

Da mesma forma, alguns custos indiretos ao invés de entrar no custo dos itens fabricados por rateio, podem ser jogados no resultado do negócio na apuração mensal, como por exemplo os custos com o departamento administrativo. Se todos os custos indiretos irem para os produtos fabricados, os mesmos podem ter um custo que pode inviabilizar a comercialização.

A implementação da apuração de custo real, já seria objeto do ERP que congrega as demais informações de custos gerais indiretos, os quais são alocados previamente em Centro de Custos, onde alguns centros podem ser rateados em outros para formar o custo real do departamento ou unidade.

Na prática, considerando o cenário das pequenas empresas, a apuração de custo real é pouco praticado, por ainda não estar no principal foco das maiores prioridades do negócio.

Neste caso, ele opta por basear os custos no que chamamos de Custo Padrão ou Custo Standard, baseado nas definições da composição da estrutura e nos prazos das operações (roteiro), ou seja, são fixos até que se altere a composição e/ou prazos das operações.

Implantação do MRP na Pequena Empresa

O que tem sido mais comum e também o mais viável é a implantação do MRP I (Gestão de Necessidades de Materiais), visto que o MRP II exige níveis de informação e processos que a pequena empresa normalmente não tem.

O grande problema da pequena empresa é a dificuldade de planejar a produção por um período, seja ele mensal, semanal, onde as interferências na sequência das ordens ocorre com grande frequência, impactando no processo demandado pelo MRP.

O mais comum é a produção sob encomenda, ou seja, para atender pedidos firmes, onde na medida do possível, a pequena evita fazer estoques, exceto em casos que ela segue parâmetros de lotes mínimos de produção, ou seja, isso acaba gerando estoques em alguns itens, inevitavelmente.

O processo de sequenciamento normalmente segue a experiência do responsável pelo PCP, que segue um padrão de sequenciamento e alocação de recursos.

Durante o mês ele também tenta atender às situações de emergência gerados pelos clientes, causando uma confusão operacional.

Os atrasos nas entregas vira rotina da empresa, levando a constantes negociações e atendimentos a reclamações de clientes.

A falta de processos mais rigorosos e sistemáticos na gestão de estoques acaba gerando problemas no controle das quantidades disponíveis, que por sua vez comprometem os cálculos gerados pelo Sistema ERP/MRP.

Neste caso acaba contribuindo para elevar os transtornos operacionais internos, onde o bode espiatório das falhas acaba invariavelmente nas costas do sistema ERP.

Confira os conceitos básicos do MRP!

O uso da Inteligência Artificial no cálculo gerado pelo MRP

A evolução do sistema MRP deve passar também pelo uso da Inteligência Artificial para ajudar o sistema no cálculo das necessidades de materiais, e no sequenciamento ótimo das ordens de produção.

A grande vantagem é que os sistemas cognitivos aprendem com o comportamento da carteira de pedidos, com a gestão das Ordens de Compras e Produção, com os eventos internos e externos que impactam na demanda, com o comportamento de compra dos clientes, com o comportamento das entregas pelos fornecedores, enfim, o robô aprende e melhora as suas decisões de forma automática e sistemática.

O fato é que a entrada da Inteligência Artificial deve ocorrer gradualmente em todos os setores empresariais, especialmente no chão de fábrica, tanto no processo de planejamento, quanto na execução em si.

Diferente da robótica atualmente empregada nas indústrias, que são sistemas produtivos que são previamente programado para fazer uma tarefa fixa, os robôs cognitivos são adaptáveis dinamicamente no tempo e eles aprendem formas de fazer melhor a mesma coisa. Com isso as mudanças de linhas serão bastante naturais e terão um custo drasticamente menor do que os atuais.

A evolução das técnicas de planejamento produtivo passarão pelo uso da inteligência cognitiva embutidas dentro dos Sistemas ERPs e os níveis de impacto que isso causará no chão de fábrica será ainda mais imprevisível.