O planejamento de produção é um elemento essencial para as empresas, pois permite definir os volumes a serem produzidos, conforme a estimativa de demanda e a capacidade produtiva disponível. Este trabalho contribui para o planejamento da produção, integrando variáveis e parâmetros que podem ajudar na maximização do resultado econômico das organizações. Esta dissertação apresenta três objetivos principais relacionados a esse tema: (i) identificar os problemas e as variáveis que precisam ser analisadas no desenvolvimento de métodos que se adéquam às necessidades das áreas envolvidas; (ii) desenvolver algoritmo para integrar as variáveis identificadas e os dados empresariais, de forma a viabilizar a aplicação do modelo, baseado em programação matemática e distribuições de probabilidade; (iii) aplicar os modelos propostos, a fim de avaliar sua utilidade e discutir os resultados obtidos. O estudo realizado revela a importância do uso de métodos formais de planejamento da produção integrados à definição do preço do produto. A definição de preços ou volumes de produção diferente dos valores ótimos pode afetar substancialmente o lucro global do sistema produtivo. / Production planning is an essential tool for companies, since it establishes the volumes to be produced, according to estimated demand and available production capacity. This work contributes with production planning field by integrating variables and parameters that impact the economic results of the organizations. This study presents three main objectives: (i) identification of issues and variables that need to be analyzed to develop methods suited to the needs of the areas involved, (ii) development of algorithms to integrate the identified variables and business data, in order to enable the application of the model, based on mathematical programming and probability distributions, (iii) application of the proposed models to evaluate their usefulness and discuss results. The study reveals the importance of using production planning formal methods that integrate products’ prices. The establishment of prices or production volumes different from optimum values may substantially affect production system global profit.

Cette étude porte sur la réduction de l’émission de gaz à effet de serre dans une région où le gouvernement cherche à établir des politiques de régulation des industriels locaux. La définition de politiques de régulation pour le gouvernement et la planification de la production pour les industriels sont étudiées à l’aide des méthodes issues de la recherche opérationnelle et de la science de management (OR/MS). Nous considérons deux types de politiques de régulation : la politique de quotas et la politique de droits d’émission échangeables sur le marché. Nous considérons d’abord le problème stratégique d’un industriel soumis à un quota d’émission. Afin de maximiser son profit, nous construisons des modèles de jeux de Stackelberg pour optimiser l’empreinte carbone du produit, le prix de gros et la sélection de détaillants. Le problème est démontré NP-difficile et un algorithme hybride est développé pour le résoudre. Nous étudions ensuite la planification de la production en moyen terme pour minimiser le coût total de production et de stockage, en prenant en compte les contraintes liées à la réduction d’émission à travers une sélection de technologies dont certaines sont vertes. Nous démontrons que ces problèmes peuvent être résolus en temps polynomial. A partir de ces résultats, nous étudions la définition de politiques de réduction d’émission par le gouvernement afin de maximiser le bien-être sociétal de la région. Des modèles de jeux de Stackelberg sont formulés pour optimiser les paramètres de ces politiques, en anticipant les décisions opérationnelles des industriels locaux en réaction à ces politiques. Des algorithmes hybrides sont proposés pour résoudre le problème. Pour chaque problème étudié, nous menons des expériences numériques pour évaluer les algorithmes développés. Les résultats expérimentaux montrent l’efficacité de ces algorithmes. Ils permettent aussi, grâce à des analyses de sensibilité, de tirer des renseignements managériaux intéressants. / This research focuses on carbon emission-reduction issues in an area where the government imposes emission-reduction policies on local manufacturers. Policymaking problems for the government and production planning problems for the manufacturers are investigated with Operations Research/Management Science (OR/MS) approaches. Two types of emission-reduction policies, including emission-cap regulation policy and emission cap-and-trade scheme, are addressed. We first discuss manufacturers’ long-term strategic decision problem under the government-imposed emission-cap regulation policy. With the objective of maximizing the manufacturers’ profits, Stackelberg game model is formulated to optimize their decisions on carbon footprint, wholesale price and retailer selection. The problem is proven to be NP hard and a hybrid algorithm is developed to solve the model. We then investigate manufacturers’ medium-term production planning to minimize the total production and inventory holding cost, by considering emission-reduction constraints through technology selection, some of the technologies being green. The problems are shown to be polynomially solvable. Based on these results, we study the government’s policymaking problems to maximize the social welfare of the area. Stackelberg game models are formulated to optimize the emission-reduction policies by anticipating manufacturers’ operational decisions in response to the governmental policies. Hybrid algorithms are developed to solve the problems. For each studied problem, numerical analyses are conducted to evaluate the algorithms. The computation results show that the algorithms developed in this research are effective. Some interesting and valuable managerial insights are drawn from computational results and sensitivity analyses.

O trabalho apresenta o sistema de apoio à decisão - SAD, projetado especificamente para pequenas indústrias. A pesquisa concentrou-se em parte no estudo das disciplinas envolvidas no tema análise econômico-financeira de empresas, de forma a recuperar as teorias e conceitos mais pertinentes, para, numa segunda etapa, aplicá-las ao projeto e implementação de um sistema de apoio às decisões de pequenas indústrias. O sistema de apoio à decisão - SAD foi concebido em parceria com 107 empresas de São Paulo, com o objetivo de realizar, de forma acurada e rápida, várias análises de apoio à tomada de decisões, entre as quais destacam-se as seguintes: análise das relações custo - volume - lucro (CVL); análise por taxa-alvo de retorno; cálculo de preços (orçamentos); análise econômica de seleção de produtos e de terceirizações de produtos, subconjuntos e operações. Além de específicas análises de administração financeira, outras relativas ao planejamento da produção são também colocadas à disposição pelo SAD, como é o caso do planejamento de materiais e de subconjuntos - MRP-I, do planejamento de capacidade para operações e máquinas - CRP, e do diagrama De-Para para apoiar arranjo físico, entre outras. O sistema tem oferecido apoio a uma série de tomadas de decisões em pequenas indústrias do Estado de São Paulo, com efetiva melhoria dos seus resultados econômico-financeiros. / This study presents a decision support system - simplified in portuguese as SAD, specifically designed to small manufacturing companies. The research concentrated partly on the study of the disciplines involved in economic-financial analysis of companies, in way to recover the theories and more pertinent concepts, for, in a second stage, to apply them to the project of a decision support system of industries of small load. The SAD was conceived and validated in partnership with 107 small manufacturing companies of São Paulo. It uses Managerial Accounting and Microeconomic models as long as Industrial Engineering methods. The research priorizes practical relevant managerial issues. The SAD was designed to realize accurately and rapidly several analysis to support decision making. The following analysis were highlighted: profit-cost-volume, target rate of return, pricing, products\' selection mix and make-or-buy decisions. Besides specifically financial management analysis, others relative to production planning were made available by the SAD, as materials requirements planning (MRP), capacity requirements planning (CRP), and the \"Chart of weighted values\" that supports lay out. The decision support system - SAD offered decision support to several small manufacturing companies, with effective improvement in their economical, financial and operational results.

O desempenho dos sistemas de Planejamento e Controle de Produção e dos sistemas de Planejamento e Controle de Chão-de-Fábrica é fortemente dependente da qualidade e confiabilidade dos dados de operação e da rapidez com que estes dados são obtidos para análise e acompanhamento da execução dos planos de produção. O processo de coleta e tratamento destes dados tem sido pouco detalhado nos modelos de referência encontrados na literatura. Este trabalho posicionou a utilização de sistemas supervisórios para a coleta de dados de produção em sistemas de planejamento e controle no ambiente da manufatura discreta, propondo um roteiro de atividades a serem consideradas no desenvolvimento de sistemas de planejamento. / The Production Planning and Control Systems and Shop Floor Control Systems performance are extremely dependent of the quality and reliability of the operational data and readiness in data collection process, in order to provide information to analyse the execution of production plans. The data collection process has been pour detailed in the reference models found in literature. This work locates the supervisory and control data acquisition systems role in the landscape of discrete manufacturing planning systems and proposes a routing of tasks to be considered in developing process of a manufacturing planning system.

Apesar do crescimento nas exportações de açúcar, a conjuntura atual do setor sucroalcooleiro e a instabilidade do mercado externo têm feito com que as usinas busquem mais competitividade. A Tecnologia da Informação (TI) tem participação nesta busca, visto que, hoje, é impossível uma empresa apresentar um gerenciamento integrado eficaz sem a utilização de sistemas informatizados. Alguns desses sistemas, os ERP, têm se desenvolvido muito nos últimos anos, chegando, por exemplo, a ponto de possuírem módulos específicos para determinados tipos de empresas. Um dos desenvolvedores desses sistemas criou módulos específicos para o Planejamento e Controle da Produção (PCP) em indústrias de processo contínuo. Os conceitos envolvidos em tais módulos são apresentados nesta dissertação e comparados com os módulos tradicionais de Planejamento e Controle de Produção. Depois do embasamento conceitual, e da apresentação dos processos industriais de uma determinada usina de açúcar e álcool, é desenvolvida a configuração de tais módulo, para análise da compatibilidade desses ao processo produtivo da usina. / In spite of the growth in the sugar exports, the current situation of the sector responsible for the production of sugar and alcohol, as well as the instability of the external market, responsible for the fact that sugar and alcohol mills are looking for an increase competitiveness. The Information Technology (IT) has a great degree of participation in this search for competitiveness, because it is impossible for a company to introduce an effective integrated management network without the utilization of computerized systems. Some of these systems, called Enterprise Resources Planning, have developed remarkably in the last years, reaching, for instance, the point of having their own specific modules for certain industry types. One of the developers of these systems developed specific modules for the production planning and control in industries of continuous process. The concepts involved in such modules are introduced in this dissertation, and compared with the traditional modules of production planning and control. Basic concepts are introduced at first, then the industrial processes of a plant are explained, and the modeling of such company is presented for the analysis of the compatibility of the modules to the productive process of the plant.

O planejamento e controle da segurança (PCS) apresenta-se, freqüentemente, como um dos principais requisitos de normas regulamentadoras e sistemas de gestão da segurança. Contudo, algumas limitações em termos de concepção e implementação têm sido identificadas nestes planos. Na medida em que o PCS e o planejamento e controle da produção (PCP) são entendidos como processos de mesma natureza, integrar o processo de PCS ao processo de PCP pode contribuir para aumentar a eficácia e eficiência de ambos os processos. A partir deste pressuposto, foi desenvolvido um modelo de PCS integrado ao processo de PCP, por meio de estudos empíricos em obras industriais, nas quais existem exigências rigorosas do cliente final quanto à segurança. Em que pese os resultados satisfatórios alcançados inicialmente, identificou-se a necessidade de aperfeiçoamentos em seus elementos através da implementação em novos contextos de construção. Assim, este estudo propõe aperfeiçoamentos nas práticas e ferramentas do modelo de PCS, como também visa a melhor compreensão de seus princípios, através da realização de um estudo empírico em um novo contexto de construção. Para isto, foram desenvolvidos dois estudos seqüenciais em um empreendimento, cuja característica principal foi o pequeno grau de exigência em relação a segurança por parte do cliente final. No primeiro, foi realizado um estudo de caso exploratório, que teve um caráter de preparação para o segundo, no qual se adotou como estratégia de pesquisa a pesquisa-ação. Com o primeiro estudo, pode-se identificar o nível de utilização dos elementos do modelo na empresa estudada. Na etapa de pesquisa-ação implementou-se o modelo no novo contexto e novas práticas e ferramentas foram testadas. Uma vez que o planejamento da segurança ocorre segundo três níveis hierárquicos, os principais resultados dizem respeito a uma melhor compreensão das decisões tomadas em cada nível e, em particular, no desenvolvimento de uma sistemática para a realização de planos diários de segurança e definição de diretrizes para a realização de estudos formais do método de execução de processos considerados de alto risco. Os indicadores de avaliação de desempenho da segurança propostos pelo modelo foram aperfeiçoados, principalmente por intermédio de um maior envolvimentos dos trabalhadores no processo de coleta. Além disto, foi desenvolvida uma sistemática pró-ativa para avaliação de subempreiteiros com a participação dos mesmos durante as avaliações. / Safety planning and control (SPC) is frequently presented as one of the main requirements in regulatory norms and safety management systems. However, some of the limitations in terms of conception and implementation have been identified in these plans. When SPC and production planning and control (PPC) are understood as processes of the same nature, integrating SPC to PPC can contribute to enhancing the effectiveness and efficiency of both processes. From this supposition, a SPC model integrated to PPC was designed from empirical studies developed in industrial construction sites, in which the final client had strict safety demands. In spite of the satisfactory results obtained initially, the need for refinement in the model’s elements, through its implementation in new construction contexts, was identified. Therefore, this study proposes refinements in the SPC model’s practices and tools, as well as a better understanding of its principles, through the development of empirical studies in a new construction context. In this sense, two sequential studies were developed in a project, where the main characteristic was the final client’s small level of demand related to safety. In the first investigation, an exploratory case study was carried out and was a preparation for the second study, which adopted action research as its research strategy. With the first study, the level of use of the model’s elements in the investigated company was identified. In the action research phase, the model was implemented in a new context and new practices and tools were tested. Since safety planning is done in three hierarchical levels, the main results regard a better comprehension of the decisions made in each level and, specifically, in the development of a system for the fulfillment of daily safety plans and the definition of directives for the development of formal studies for carrying out processes considered of high risk. The safety performance evaluation indicators proposed by the model were refined, mainly through a more intense involvement of the workers in the data collection process. Moreover, a pro-active system was developed for the evaluation of subcontractors with their participation during the evaluation.

Nos últimos anos, muitas empresas de construção civil têm buscado melhorar seus sistemas de Planejamento e Controle da Produção (PCP) como uma das formas de melhorar o desempenho de empreendimentos em termos de prazo e custo, além dos constantes objetivos de aumentar a qualidade e a produtividade. Um marco importante no desenvolvimento de sistemas de PCP para esse setor foi a introdução do sistema Last Planner de controle da produção, concebido com base em modelos e teorias desenvolvidos para a Engenharia Industrial, a partir de meados da década de 90. Esse sistema tem sido refinado em diversos estudos ao redor do mundo, grande parte deles baseados em uma análise qualitativa dos dados gerados. De fato, as pesquisas relacionadas à implementação de sistemas de PCP desenvolvidas no Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil da UFRGS nos últimos anos também foram fortemente baseadas no Last Planner. O objetivo geral dessa dissertação consiste em propor contribuições para a coleta e a análise de dados que permitam avaliar o impacto de sistemas de PCP no desempenho de empreendimentos de construção civil, assim como identificar algumas dificuldades de implementação. Foi criada uma base de dados com as medidas de desempenho coletadas em empresas, em pesquisas anteriores, e também com dados inseridos em um sistema de indicadores para benchmarking de empresas do setor. Foram realizadas diversas análises, principalmente dos indicadores PPC e causas do não cumprimento das tarefas, utilizando a análise de regressão múltipla. Entre as principais conclusões, o estudo apontou formas de melhorar a coleta de dados, incluindo a utilização de mecanismos pró-ativos para evitar o acúmulo de valores faltantes e dados espúrios. Além disso, sugeriu-se a formação de um banco de dados único para cada empresa para possibilitar o melhor aproveitamento dos dados, uma vez que algumas medidas são coletadas e acabam descartadas sem uma análise aprofundada. Quanto às dificuldades de implementação do PCP, destacaram-se as falhas na análise das causas do não cumprimento dos pacotes de trabalho na etapa de curto prazo e a implementação parcial do planejamento de médio prazo, devido à desconsideração da análise sistemática de restrições. / In recent years, several construction companies have attempted to improve their production planning and control systems in order to improve project performance in terms of time and costs, besides increasing quality and productivity. An important reference in the development of production planning and control systems in this sector has been the introduction of the Last Planner System, conceived from models and theories developed in industrial engineering, since the mid Nineties. This system has been refined in several research studies around the world, most of them based on a qualitative data analysis. In fact, the research studies concerned with production planning and control carried out at the Postgraduate Program in Civil Engineering at UFRGS is recent years have been strongly based on the Last Planner System. The main objective of this dissertation is to make contributions for data collection and analysis for assessing the impact of production planning and control systems in the performance of construction projects, as well as identify some implementation difficulties. A database was built with some measures collected in construction projects in previous research studies, as well as with data from a performance measurement system for benchmarking in this sector. Several analyses were carried out in this data base, mostly based on two measures, the percentage of plan completed (PPC) and the causes for the non completion of work packages, using multivariate regression analysis. Among the main conclusions, this study pointed out ways of improving data collection, including the use of pro-active mechanisms for avoiding the growth of missing values and outliers. Furthermore, it suggests the construction of a single database in each company, enabling the proper use of the data available, since some of the measures are collected but are further discarded without an in-depth analysis. Regarding the difficulties in the implementation of production planning and control, some failures during the analysis of the causes for the non-completion of work packages in short term planning and the incomplete implementation of look-ahead planning, due to the ineffectiveness of constraints analysis, were pointed out.

Diversos esforços têm sido dirigidos à melhoria do setor da construção civil no mundo inteiro, podendo ser destacado como um dos principais focos o processo de planejamento e controle da produção (PCP). Este processo tem grande impacto no desempenho dos empreendimentos de construção, em relação aos seus custos, prazos, qualidade e segurança. Uma das principais iniciativas realizadas para a melhoria do PCP foi o desenvolvimento e disseminação do Sistema Last Planner de Controle da Produção (LPS). Esse sistema vem sendo aplicado em diversos países desde meados da década de 1990. O principal indicador do LPS é o Percentual de Planos Concluídos (PPC), que mede a eficácia do planejamento. Contrastando com o elevado número de estudos qualitativos realizados sobre a implementação do LPS, poucas análises quantitativas foram realizadas sobre o impacto de sua implementação e os fatores que afetam a sua eficácia. A partir da construção de uma grande base de dados de empreendimentos, o presente trabalho buscou avaliar o impacto da eficácia de sistemas de PCP, baseados no LPS, no desempenho de empreendimentos da construção civil quanto ao custo e ao prazo. Buscou avaliar também influência de práticas de gestão da produção na construção civil na eficácia destes sistemas de PCP. A base de dados utilizada contém indicadores de PPC, desvio de custo, desvio de prazo, boas práticas de PCP e boas práticas de canteiros de obras. Através da técnica de regressão múltipla foram realizadas diversas análises. Como principais conclusões apontam-se algumas evidências sobre a forma como o PCP influencia o desempenho dos empreendimentos e a importância das boas práticas de PCP e de canteiros de obras na eficácia do planejamento. Apesar de as análises apresentarem níveis de correlação relativamente baixos, devido a algumas limitações dos dados disponíveis, observou-se uma forte consistência nos modelos de regressão desenvolvidos. / Several efforts for improving the construction sector have been made worldwide, and one of the main focus has been the production planning and control process This process has a large impact on the performance of construction projects, in terms of cost, time, quality and safety. One of the main initiatives for improving the planning and control process has been the development and dissemination of the Last Planner System of Production Control (LPS). This system has been used in many different countries since the mid Nineties. The main performance indicator of the LPS is the Percentage of Plans Completed (PPC), which measures planning effectiveness. In contrast with the large number of qualitative studies on the implementation of LPS, very few quantitative analyses have been undertaken on the impact of its implementation and on the factors that affect its effectiveness. Based on the construction of a large project database, this research study aims to assess the impact of LPS based production planning and control systems on the performance of construction projects in terms of cost and time. This investigation has also analysed the impact of a set of production management practices on the effectiveness of those planning systems. The database contains the following indicators: PPC, cost deviation, time deviation, good production planning and control practices, and good site management practices. Several analyses were carried out using regression analysis techniques. As main conclusions, the study provided some evidences on the way production planning and control influences project performance, and the importance of good production planning and control practices, and site management practices on the effectiveness of planning and control. Despite the fact that some of the analyses indicated a fairly low correlation index, due to some limitations on the data available, the regression models produced were very consistent.

O aumento da competição e a aceleração dos avanços tecnológicos têm contribuído para o desenvolvimento de novos conceitos e estratégias de produção, direcionando as empresas à busca contínua de novas oportunidades de negócios e melhorias dos processos produtivos. A indústria de madeira serrada no Brasil, na sua grande maioria, apresenta estrutura produtiva precária, com baixa produtividade, e sua sobrevivência depende da busca por melhorias de eficiência técnica e econômica dos processos de transformação. Nesta busca de melhorias de processos, a simulação de sistemas pode ser utilizada como ferramenta de apoio à decisão no planejamento da produção de serrarias, contribuindo para a competitividade das empresas. Esta dissertação objetiva desenvolver um modelo de simulação da produção de madeira serrada para auxiliar no planejamento da produção de uma serraria. O trabalho verificou a real potencialidade do uso da simulação no processo produtivo da serraria, se mostrando uma alternativa para o planejamento da produção da mesma. Com o uso da ferramenta estudada, o sistema produtivo foi modelado e validado utilizando o pacote de simulação Arena. Dentre os resultados desta dissertação, podem ser destacados: o modelo de pesquisa, a identificação das variáveis do sistema, o desenvolvimento e a validação do modelo. / The growing competition and the acceleration of technological advances have been contributing for the development of new production concepts and strategies, guiding companies into the search for continuous new business opportunities and productive processes improvements. Most of sawn wood industry in Brazil presents poor productive structure with low productivity, and its survival depends on the search for improvements on technical and economic efficiency of transformation processes. On this search, system simulation can be used as a supporting tool when deciding about the saw production planning, which contributes in favor of company competition. This paper work aims the development of a sawn wood production simulation model in order to help in the planning of a sawmill production. This work verifies the real potentiality when using the simulation during the sawmill productive process, which demonstrates it can be an alternative for the planning of the sawmill production. After using the above studied tool, the productive system was modeled and validated based on Arena simulation package. Among all the results of this study, some deserve to be highlighted: the research model, the identification of the system variables, and the model development and validation.

O planejamento de produção é um elemento essencial para as empresas, pois permite definir os volumes a serem produzidos, conforme a estimativa de demanda e a capacidade produtiva disponível. Este trabalho contribui para o planejamento da produção, integrando variáveis e parâmetros que podem ajudar na maximização do resultado econômico das organizações. Esta dissertação apresenta três objetivos principais relacionados a esse tema: (i) identificar os problemas e as variáveis que precisam ser analisadas no desenvolvimento de métodos que se adéquam às necessidades das áreas envolvidas; (ii) desenvolver algoritmo para integrar as variáveis identificadas e os dados empresariais, de forma a viabilizar a aplicação do modelo, baseado em programação matemática e distribuições de probabilidade; (iii) aplicar os modelos propostos, a fim de avaliar sua utilidade e discutir os resultados obtidos. O estudo realizado revela a importância do uso de métodos formais de planejamento da produção integrados à definição do preço do produto. A definição de preços ou volumes de produção diferente dos valores ótimos pode afetar substancialmente o lucro global do sistema produtivo. / Production planning is an essential tool for companies, since it establishes the volumes to be produced, according to estimated demand and available production capacity. This work contributes with production planning field by integrating variables and parameters that impact the economic results of the organizations. This study presents three main objectives: (i) identification of issues and variables that need to be analyzed to develop methods suited to the needs of the areas involved, (ii) development of algorithms to integrate the identified variables and business data, in order to enable the application of the model, based on mathematical programming and probability distributions, (iii) application of the proposed models to evaluate their usefulness and discuss results. The study reveals the importance of using production planning formal methods that integrate products’ prices. The establishment of prices or production volumes different from optimum values may substantially affect production system global profit.