Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2009 / Bibliografia: f. 101-104 / Quando falamos em sistemas produtivos, mais especificamente de planejamento e controle de produção em indústrias de manufatura, logo pensamos em sistemas tradicionais como o MRPII, discussões que se iniciam desde a era Ford, com meios de produção em massa / When we talk about productive system, more specifically about production and control planning in manufacture industries, immediately we think about traditional systems as MRPII, quarrels that begin since age Ford, through the mass productions ways and foc

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2005 / Inclui bibliografia / Esta dissertação tem por objetivo demonstrar o impacto dos custos de estoques na cadeia de suprimento, ocasionados pelos #erros# de previsão de vendas, considerando ainda lead times de entrega, lotes padrões de produção e lotes de compra. Fornecer ainda u

Em muitas empresas construtoras existem dois sistemas de controle distintos da produção em canteiros de obra, um que é usado para monitorar a conclusão das atividades e outro relacionado às inspeções de qualidade. Estudos anteriores apontaram que esta divisão entre o controle da produção e o controle da qualidade é uma das causas principais de diversas categorias de perdas nos canteiros de obras, tais como making-do, trabalho em progresso, e retrabalho, contribuindo também para a ocorrência de tarefas informais na execução da obra, ou seja, atividades que não são formalmente planejadas ou controladas. Outra consequência desta falta de integração é a falta de confiabilidade de alguns indicadores de controle da produção, tais como avanço físico, e percentagem de pacotes concluídos (PPC). O presente trabalho tem como objetivo o refinamento de um modelo de controle integrado da produção e qualidade, proposto em trabalhos de pesquisa anteriores, que inclui o controle de pacotes formais e informais, e perdas por making-do, com o uso de dispositivos móveis. Este modelo está vinculado ao Sistema Last Planner de Controle da Produção. Foram realizados dois estudos empíricos, sendo que no primeiro foram propostas melhorias no modelo existente e foi desenvolvida um software para a implementação do mesmo, enquanto no segundo foi testada a utilidade e aplicabilidade do referido modelo. As principais contribuições do estudo para o controle da produção estão relacionadas à forma de avaliação dos pré-requisitos para o início de cada atividade, ao desenvolvimento de uma forma simplificada de monitoramento de pacotes informais e das perdas por making-do, e à flexibilidade permitida à inclusão de novos pacotes de trabalho específicos, que são necessários no Sistema Last Planner. / In many construction companies there are two separate production control systems in construction sites, one that is used to monitor the completion of activities, and another related to quality inspection. Previous studies pointed out that the separation between production control and quality control is a major cause of different categories of waste in construction sites, such as making-do, work in progress and rework, also contributing to the occurrence of informal tasks in project execution, i.e. activities that are not formally planned or controlled. Another consequence of this lack of integration is the lack of reliability of some production control measures, such as physical progress, and percentage of plans completed (PPC). The objective of this research work is to refine an integrated production and quality control model, proposed in previous studies, which includes the control of formal and informal tasks, and making-do waste, by using mobile computer devices. This model is linked to the Last Planner System of Production Control. Two empirical studies were carried out. In the first one some improvements were proposed in the existing model and a software tool was devised for the implementation of the model. In the second one the utility and applicability of the model was tested. The main contributions of this investigation for production control are related to the evaluation of prerequisites for starting each activity, the development of a simple way for monitoring informal tasks and making-do waste, and the flexibility for the inclusion of specific new work packages, which are needed for the Last Planner System.

Embora comum na indústria, o Projeto do Sistema de Produção (PSP) ainda é pouco realizado na construção civil. Estudos anteriores apontaram para a necessidade de empregar ferramentas capazes de modelar e avaliar os efeitos da interdependência, da complexidade e da variabilidade no desempenho dos sistemas de produção na construção, como a simulação computacional, ainda é pouco usada na construção civil. Desta forma, este trabalho teve como objetivo geral propor um modelo para a elaboração do Projeto do Sistema de Produção de empreendimentos da construção civil a partir da utilização da simulação computacional como ferramenta de apoio à tomada de decisão, tendo como ponto de partida o modelo anteriormente desenvolvido. Como estratégia de pesquisa optou-se pela pesquisa construtiva, caracterizada pela implementação de construções inovadoras para a solução de um problema com relevância prática, através do aprendizado baseado na experimentação e na reflexão teórica. A partir de uma revisão de literatura, este trabalho foi dividido em três fases. A fase exploratória consistiu da análise e seleção do software de simulação e de um estudo exploratório. A fase de desenvolvimento consistiu na realização de quatro estudos de caso nos quais avaliou-se o emprego da simulação no PSP. Na fase de análise e reflexão, discutiu-se quatro funções básicas do PSP: promover discussões e questionamentos; incentivar a adoção de uma visão sistêmica; sistematizar, formalizar e registrar decisões; e estabelecer um estado futuro a ser alcançado. Quanto à simulação, seu emprego permitiu o teste de diferentes cenários relacionados a mudanças na estratégia de ataque do empreendimento, ao dimensionamento da capacidade dos recursos de produção entre outros. Propôs-se, ainda, a estratégia de reutilização de modelos como forma de reduzir o tempo de desenvolvimento dos estudos. O modelo proposto, que tem seu escopo limitado a decisões de caráter operacional, divide o PSP em duas fases que não são estanques, devendo sobrepor-se: a fase estática, baseada no modelo anterior de elaboração do PSP; e a fase dinâmica, na qual são desenvolvidos os modelos de simulação e testados cenários para apoiar a tomada de decisão. / Though common in industry, the Production System Design (PSD) is still seldom used by the construction sector. Previous studies have pointed to the need to use tools to model and evaluate the effects of interdependence, complexity and variability in production system performance, such as computer simulation. Thus, this study aimed to propose a model for designing production systems of construction projects based on the use of simulation as a tool to support decision-making, whose starting point is a previously developed model. The constructive research approach is characterized by implementing innovative constructions to solve a specific and practically relevant problem through learning based on experimentation and theoretical reflection. Based on literature review, this study was divided into three phases. The exploratory phase consisted of the analysis and selection of simulation software and an exploratory study. The development phase consisted of four case studies in which the use of simulation in the PSD was evaluated. At the analysis and reflection phase four basic functions of the PSD were discussed: promoting discussion and questions; encouraging the adoption of a systemic view; formalizing and recording decisions; and establishing a state to be reached. The use of simulation allowed the testing of different scenarios related to project installment strategy changes and in the capacity planning of production resource planning capacity among others. A strategy for reusing models was also proposed in order to reduce the development time of the studies. The proposed PSD model, which has its scope limited to decisions of operational nature, is made up of two overlapping phases: the stochastic phase, based on the previously proposed PSD model, and the dynamic phase, in which simulation models are developed and scenarios are tested to support decision-making.

Os regulamentos de controle de emissões de exaustão de motores pequenos fora de estrada, recentemente introduzidos nos EUA e na Europa, exigem a realização de ensaios em motores, conhecidos como PLT – Production Line Testing. O presente trabalho apresenta uma sistemática para implantação deste programa de ensaios na linha de produção pelo fabricante. Neste trabalho foi identificada a oportunidade de utilizar métodos complementares para monitoramento e melhoria da qualidade, considerando requisitos do usuário e regulamentos. A sistemática proposta foi aplicada em uma empresa fabricante de motores durante a introdução de uma linha de produção e possibilitou a implantação do PLT com sucesso. O monitoramento da qualidade permitiu a identificação de informações adicionais, como tendências de afastamento do ajuste, que passariam despercebidas pelos métodos exigidos pelos regulamentos, e assim ajudou a prevenir a produção de unidades não-conformes. Finalmente, foi realizada uma otimização baseada em dados de testes compulsórios, que resultou em melhoria da qualidade sem custos adicionais. / Regulations for engine exhaust emissions control, recently introduced in the USA and Europe, demand engine testing, known as PLT – Production Line Testing. The present work suggests a systematic approach for implementation of such a manufacturer production line testing. The opportunity of integrating complementary methods for quality monitoring and improvement, considering both, regulations and user requirements, was identified. The proposed approach was applied for an engine manufacturer during introduction of a production line, allowing a successful implementation of PLT. The complementary quality monitoring allowed the identification of additional information, such as adjustment offset trends, that would have been unnoticed by only applying the methods as demanded by the regulations, and thus helped to prevent production of non-conforming products. An optimization based on data from compulsory tests was performed, resulting in quality improvements at no additional costs.

A sobrevivência das organizações em cenários altamente competitivos tem exigido a melhoria da eficiência, flexibilidade e qualidade dos sistemas de produção (DE RON, 1998). Neste âmbito, a programação de tarefas assume grande responsabilidade ao suportar o planejamento e controle da manufatura, garantindo que estes processos estejam alinhados com os objetivos estratégicos das organizações. Esta dissertação aborda a programação de tarefas em sistemas de pintura com tempos de setup dependentes da sequência do processamento. No primeiro artigo é proposta uma sistemática para liberação do tamanho de lote que minimiza a soma dos custos de setup e pintura. Na sequência, os lotes liberados são sequenciados utilizando as regras Apparent Tardiness Cost (ATC) e Apparent Tardiness Cost with Setups (ATCS). Quando aplicado em processo de pintura, o ganho de eficiência da instalação medido através do Overall Equipment Effectiveness (OEE) foi de 32,84%. O segundo artigo propõe uma modificação na regra ATCS através da inclusão de um parâmetro relativo à qualidade de execução do procedimento de pintura. Tal parâmetro é justificado pelo impacto decorrente de falhas no processo de pintura, gerando atrasos de entrega. Esta nova heurística, quando aplicada no mesmo processo de pintura, elevou o OEE em 2,74%, a precisão de entrega em 2,11% e o percentual de embalagens completas ao final do processo de pintura em 8%. / The competitive industrial scenarios required companies to improve efficiency, flexibility and quality of production systems (RON, 1998). In this context, job scheduling is deemed important to support planning and control of manufacturing systems. This dissertation addresses the scheduling problem in painting systems where setups depend on the job sequence. The first paper proposes an approach to release batches aimed at minimizing the sum of setup and painting costs. The released lots are scheduled using the Apparent Tardiness Cost (ATC) and Apparent Tardiness Cost with Setups (ATCS) rules. When applied to a painting process, the proposed approach increased efficiency measured by the Overall Equipment Effectiveness 32.84%. The second article proposes a modification to the ATCS rule by including a quality related parameter. This parameter is tailored to reduce delivery delays due to quality problems. This new heuristic, when applied to the same painting process, increased the OEE 2.74%, the delivery accuracy 2.11% and the percentage of completed packages at the end of the painting process 8%.

O controle de perdas tem sido apontado como uma das principais estratégias para melhoria do desempenho e para redução de custos de sistemas de produção. Entretanto, apesar de sua importância, este é um tema pouco abordado na literatura sobre gestão da construção, principalmente no que se refere a sistemas de controle da produção. Alguns estudos recentes chamaram a atenção para a existência de uma perda típica do setor, denominada de making-do, a qual pode ser definida como a redução de desempenho do sistema produtivo devido à execução de atividades em condições subótimas. Este tipo de perda ainda tem sido apontada como uma das causas fundamentais de problemas da qualidade, e de outras perdas, tais como retrabalho e trabalho em progresso. Falhas na análise de restrições realizadas no planejamento de médio prazo têm sido apontadas como a principal razão para o surgimento de perdas por making-do, pois na ausência dos requisitos necessários para execução das atividades normalmente as equipes realizam improvisações, que podem afetar o desempenho da produção. O presente trabalho propõe um método de controle integrado produção e qualidade que permita mensurar perdas por making-do e também a ocorrência de pacotes de trabalho informais. Este método está dividido em três módulos: (a) identificação de perdas por making-do; (b) identificação de pacotes informais; e (c) controle integrado produção e qualidade. O desenvolvimento da pesquisa foi dividido nas seguintes etapas: (a) compreensão do problema; (b) estruturação do método; (c) consolidação do método; (d) avaliação dos resultados e proposição do método final. Como principais contribuições do trabalho, além do próprio método proposto, o estudo propõe uma conceitualização de perdas por making-do, retrabalho e falta de terminalidade. Ainda, os resultados demonstram a existência de uma forte relação entre as perdas por making-do, a execução de pacotes informais e o aumento do trabalho em progresso. / Waste control has been pointed out as one of the key strategies for improving the performance and reducing costs of production systems. However, despite its importance, this is a topic poorly discussed in the construction management literature, especially in relation to production control systems. Some recent studies have called the attention for a type of waste that is typical of the construction sector, named making-do, which can be defined as a loss in performance due to the execution of activities in sub-optimal conditions. It has been suggested that this type of waste is one of the root causes of quality failures, and also of other types of waste, such as rework and work in progress. Failures in constraint analysis at the medium term planning level have been pointed out a major cause of makingdo waste, as the crews tend to improvise when faced with the lack of prerequisites for the execution of tasks, which may affect the production performance. This research work proposes a method for integrated production and quality control, which enables the measurement making-do waste and also the occurrence of informal work packages This method is divided into three modules: (a) identification of making-do waste; (b) identification of informal work packages; and (c) integrated and production and quality control. The development of this research work was divided into the following stages: (a) understanding the problem; (b) structuring the method; (c) consolidating the method; (d) evaluation of results and proposition of the final version of the method. As main contributions, besides the integrated control method, this investigation proposes a conceptualization for three categories of waste: making-do, rework, and unfinished work. Moreover, the results indicate that there is a strong relationship making-do waste, the execution of informal packages and the increase of work in progress.

Os controles de produção e qualidade executados no canteiro de obras têm sido frequentemente associados a trâmites burocráticos, sendo limitados a tarefas administrativas, em lugar de adicionar valor para os clientes internos e externos. Por esta razão, diversas pesquisas propuseram abordagens e indicadores para a integração entre controles de produção e qualidade. Uma das abordagens apontadas na literatura como promissora consiste no uso de dispositivos móveis, para apoiar a implementação destes controles. Tais dispositivos permitem a gestão de grandes quantidades de informações, evitando retrabalhos e erros derivados da coleta manual no papel e transcrição posterior para dispositivos digitais. Outros esforços têm se focado na integração entre os modelos de processo e produto de forma que a informação possa ser utilizada de forma mais eficaz na fase de construção. Os modelos de processo são necessários para realizar o planejamento e controle da produção, enquanto os modelos do produto são relacionados a representações 2D e 3D das obras e, mais recentemente, a modelos BIM. No entanto, a literatura sobre o uso de tecnologia da informação para implementar sistemas integrados de controle da produção e da qualidade é escassa. O objetivo do presente trabalho consiste em desenvolver um modelo para a integração entre processos gerenciais, representados pelos sistemas de planejamento e controle da produção e de gestão da qualidade, e um modelo BIM do produto, buscando facilitar o acompanhamento da execução da obra, incluindo o desempenho em termos de qualidade e a ocorrência de perdas. Foram desenvolvidos dois estudos empíricos em diferentes empresas construtoras, sendo adotada a abordagem metodológica da design science research. A principal contribuição deste trabalho está relacionada à execução da integração entre os resultados de controles pró-ativos no canteiro e o modelo BIM do empreendimento de forma sistemática. Além disso, o modelo proposto tem a possibilidade de ser adaptado para usos diversos, podendo, assim, incorporar informações correspondentes a outras fases do ciclo de vida dos empreendimentos construtivos. / Production and quality controls undertaken in construction sites have often been associated to bureaucratic procedures, being limited to simple administrative tasks, instead of adding value for internal and external stakeholders. For that reason, some research studies have proposed approaches and indicators for the integration of production and quality controls. One of these approaches pointed out in the literature is the use of mobile devices, to support the implementation of those controls. Those devices allow the management of large information batches, reducing rework and errors derived from manual paper-based data collection and further transcription to digital media. Other efforts have focused on the integration between product and process models so that information can be more effectively used during the construction phase of the project. Process models are necessary for carrying out production planning and control, while product models are concerned with 2D or 3D design, and, most recently, with BIM models. Nonetheless, the literature on the use of information technology for implementing integrated production and quality control is scarce. The aim of this research work is to develop a model for the integration of management processes, composed by production planning, control and quality management processes, and a BIM product model, in order to facilitate the monitoring of project execution, including the performance in terms of quality and the occurrence of waste. Two empirical studies were carried out in different construction companies, using the design science research approach. The main contributions of this investigation are related to the integration between some proactive control results and the BIM model in a systematic way. Furthermore, the proposed model has the possibility to be adapted for diverse uses, such as incorporating information from different phases of the construction project life cycle.

A concorrência nos mercados mundiais impõe a necessidade de aumento da competitividade das empresas que desejam assumir posições de liderança nos segmentos em que atuam. Neste ínterim, a programação de tarefas contribui para que as empresas promovam a eficiente utilização dos recursos produtivos visando a realização de seus objetivos estratégicos. Esta dissertação enfoca a programação de tarefas em máquinas paralelas não-relacionadas e com tempos de setup dependentes da sequência de processamento. Primeiramente é abordado o objetivo de minimização do atraso total e do tempo total para a conclusão de um conjunto de tarefas, através de uma heurística de três etapas que (i) ordena as tarefas pelo WSPT (Weighted Shortest Processing Time), (ii) aloca as tarefas às máquinas e (iii) aprimora a solução proposta pela etapa (ii) através de Tabu Search. Quando aplicada em um ambiente de manufatura real composto por duas máquinas paralelas não-relacionadas no processo de metalização de filmes plásticos em alto vácuo, a heurística resulta em um desvio de 1,1% para o tempo total de processamento das tarefas e 4,6% para o atraso total, em comparação ao resultado ótimo obtido por enumeração. Na sequência, o objetivo passa a ser a minimização simultânea do atraso e do adiantamento das tarefas através de uma heurística de três etapas que (i) caracteriza o conjunto de tarefas por um conjunto de métricas, (ii) aloca as tarefas às máquinas através de uma versão modificada do ATCS (Apparent Tardiness Cost with Setup) de Lee e Pinedo (1997), e (iii) aprimora a solução final com Tabu Search. A aplicação em dados reais resulta em 14% de desvio em relação à solução ótima obtida por enumeração. Quando aplicada em cenários com data de entrega, tempos de processamento e setup simulados, a heurística resulta em desvio médio de 18% da solução ótima gerada por enumeração para pelo menos 70% das simulações. / The competition in worldwide markets lead the companies to increase the competitiveness in order to take leading positions in their industries. In this sense, scheduling plays an important role leading the companies to reach their strategic goals through efficient utilization of manufacturing resources. This dissertation focuses on the scheduling unrelated parallel machines with sequence dependent setup times. First goal is to minimize the completion time and total weighted tardiness, through a three phase heuristic which (i) sort the jobs with WSPT, (ii) allocate the jobs to the machines and (iii) improve final solution with Tabu Search. Once applied to a real manufacturing environment composed by two unrelated parallel machines, in high vacuum plastic films metallisation process, the heuristic results in 1.1% of deviation from total weighted completion time and 4.6% of deviation from weighted tardiness, in relation to the optimal solution obtained from total enumeration. Next goal is the simultaneous minimization of weighted earliness and tardiness, through a three phase heuristic which (i) characterize the jobs, (ii) allocate the jobs to the machines with a modified version of Lee and Pinedo’s (1997) ATCS and (iii) improve final solution with Tabu Search. The application in real data results in 14% of deviation from the optimal solution obtained by enumeration. When applied to simulated scenarios of due date, processing and setup time, the heuristic results in average deviation of 18% from optimal solution obtained by enumeration to at least 70% of the simulations.

A presente dissertação propõe novas abordagens para seleção de variáveis com vistas à formação de grupos representativos de observações. Para tanto, sugere um novo índice de importância das variáveis apoiado nos parâmetros oriundos da Análise de Componentes Principais (APC), o qual é integrado a uma sistemática do tipo forward para seleção de variáveis. A qualidade dos agrupamentos formados é medida através do Silhouette Index. Um estudo de simulação é projetado para avaliar a robustez e o desempenho da sistemática proposta em dados com diferentes níveis de correlação, ruído e número de observações a serem clusterizadas. Na sequência, é apresentada uma versão modificada da sistemática original, a qual utiliza funções kernel para remapeamento dos dados com vistas ao incremento da qualidade de clusterização e redução das variáveis retidas para formação dos agrupamentos. A versão modificada é aplicada em 3 bancos de dados da indústria química, aumentando a qualidade da clusterização medida pelo SI médio em 150% e utilizando em torno de 6% das variáveis originais. / This thesis proposes new approaches for variable selection aimed at forming representative groups of observations. For that matter, we suggest a new variable importance index based on parameters derived from the Principal Component Analysis (PCA), which is integrated to a forward procedure for variable selection. The quality of clustering procedure is assessed by the Silhouette Index. A simulation study is designed to evaluate the robustness of the proposed method on different levels of variable correlation, noise and number of observations to be clustered. Next, we modify the original method by remapping observations through kernel functions tailored to improving the clustering quality and reducing the retained variables. The modified version is applied to 3 databases related to chemical processes, increasing the quality of clustering measured by SI on average 150%, while using around 6% of the original variables.