Diante do elevado nível de competição presente no cenário atual, torna-se indispensável a adoção de medidas de gestão capazes de priorizar e dirigir esforços na busca pela excelência no desempenho operacional das empresas. Assim, o objetivo deste trabalho é propor uma abordagem baseada em custos de produção e previsão de demanda voltada ao planejamento e controle da capacidade produtiva. Inicialmente, realizou-se o mapeamento dos artigos publicados em dezenove periódicos no período de 2002 a 2013, visando identificar abordagens relacionadas ao tema custos de produção e o processo de previsão de demanda. Com a finalidade de otimizar o planejamento da capacidade produtiva disponível, uma modelagem matemática, que utiliza o algoritmo generalized reduced gradient (GRG) não linear, é proposta. Por fim, é apresentado um modelo para o controle do desempenho operacional do sistema produtivo, fundamentado na avaliação de custos e no planejamento da capacidade de produção. Para avaliar a eficácia do modelo proposto, este foi aplicado em uma empresa de manufatura de materiais plásticos para a construção civil, em um sistema com múltiplos produtos e múltiplas máquinas. / Given the high level of competition present in the current environment, it is essential to adopt management measures in order to prioritize and direct efforts in the search for excellence in the company operational performance. Therefore, the objective of this study is to propose an approach based on production costs and demand forecasting focused on production capacity planning and control. A mapping of the articles published in nineteen journals, during the period of 2002 to 2013, was conducted to identify the different approaches related to production costs and demand forecasting. A mathematical modeling is proposed with the objective of optimizing the capacity planning using the nonlinear algorithm generalized reduced gradient (GRG). This study presented a model for controlling operational performance of the production system based on the evaluation of production costs and capacity planning. To evaluate the efficacy the model was applied to a manufacturing company of plastic materials for the construction, in a system with multi-products and multi-machines.

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%.

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.

O aumento da competitividade desafia as empresas a utilizarem novas ferramentas de gestão para que consigam manter-se e destacar-se frente a seus concorrentes. Uma ferramenta de apoio à decisão para os administradores é o orçamento, o qual vem sofrendo alterações ao longo dos anos devido a ineficiências apresentadas no método tradicional. Este trabalho tem como objetivo discutir o orçamento matricial como uma ferramenta de apoio ao planejamento econômico-financeiro e à melhoria de resultados. O orçamento matricial é considerado uma evolução do orçamento base zero, pois define metas específicas para cada setor ao invés de analisar todas as atividades como sugerido pelo método do orçamento base zero. Neste trabalho é apresentado um estudo de caso em uma indústria de bebidas, definindo os principais benefícios e dificuldades na implantação e continuidade do uso do orçamento matricial. O orçamento matricial demonstrou ser uma poderosa ferramenta para o planejamento e controle dos resultados através dos princípios de controle cruzado, desdobramento de gastos, acompanhamento sistemático e da metodologia PDCA. Alguns dos resultados alcançados pela organização com o uso do orçamento matricial foram: (i) maior conhecimento e controle dos gastos da organização, (ii) aumento do envolvimento dos funcionários com o processo orçamentários, através do atrelamento de metas individuais, (iii) redução de custo e auxilio aos gestores na tomada de decisão, uma vez que a informação flui em todos os níveis hierárquicos. / The increase in the competitiveness challenges the companies to use new tools of management to be able to keep up and highlight in front of their rivals. A support tool to the managers is budget, which is undertaking alterations along the years due to inefficiencies presented in the traditional methods. This paper has the purpose to discuss the matrix budget like a support tool to the economic and financial planning and the improvement of results. The matrix budget is considered an evolution from the zero base budget, because it defines specific goals for each sector instead of analyzing all the activities as suggested by the zero base budget method. In this paper it’s presented a case study in a beverage company, defining the main benefits and difficulties in the implementation and continuity of the matrix budget use. The matrix budget has shown to be a powerful tool to the planning and result control through the principles of crossed control, expenditure unfolding, systematic follow up and PDCA methodology. Some of the results achieved by the organization with the use of matrix budget were: (i) greater knowledge and control of expenses of the organization, (ii) increase of the involvement of the employees with the budget process, through the linking of individual goals, (iii) reduction of cost and aid to the managers in the decision making, once the information flows through all hierarchical levels.

A Construção Enxuta (CE) tem sido introduzida, gradativamente, na construção civil através de práticas como controle de perdas, gestão da qualidade e planejamento e controle da produção. Tendo em vista a disseminação da CE na indústria da construção, há a necessidade de medir o nível do seu uso nas empresas, o que permite identificar melhores práticas e oportunidades de melhoria. Desta forma, o presente trabalho tem por objetivo desenvolver um protocolo de auditoria do uso de práticas da CE. Esse método foi desenvolvido ao longo de quatro etapas: (a) uma revisão da literatura para identificar categorias de práticas da CE, tendo como base o material publicado nos anais dos eventos do International Group for Lean Construction (IGLC) entre 1993 e 2010; (b) definição de fontes de evidência para avaliar o uso de cada categoria de prática; (c) definição de pesos referentes à importância de cada prática, com base nas opiniões de sete especialistas em CE; e (d) aplicação do protocolo a um empreendimento da construção civil. O protocolo foi inicialmente aplicado como um estudo piloto em um canteiro de obras o que possibilitou melhorias no documento. A versão revisada do protocolo foi então aplicada no mesmo empreendimento em que ocorreu a aplicação piloto, gerando dados que possibilitaram a avaliação do protocolo segundo sua utilidade. / The Lean Construction (LC) hás been introduced gradually in construction through practices such as loss control, quality management, and production and planning control. Given the spread of the LC in the construction industry, there is a need to measure the level of use of LC in the companies, which allows us to identify best practices and improvement opportunities. Thus, this study aims todevelop a protocol for the use of audit LC practices. This method was developed over four stages: (a) a literature review to identify LC categories of practice, based on the papers published in the Annual IGLC Conferences between 1993 and 2010, (b) sources of evidences definition to evaluate the use of each category of practice, (c) definition of weights referring to the importance of each practice, based on the opinions of seven LC experts; and (d) the protocol aplication in na construction site. The protocol was initially implemented as a pilot study on a construction site which led to improvements in the audit document. The revised protocol was then applied in the same project that occurred in the pilot application, generating data that enabled the evaluation of the protocol according to its usefulness.

A presente dissertação propõe heurísticas de programação da produção balizadas por curvas de aprendizado e fatores humanos com vistas à alocação de tarefas a equipes de trabalhadores. O objetivo é apresentar propostas de sequenciamento que integrem aspectos ergonômicos impactantes no desempenho do trabalhador, sem prejudicar as exigências produtivas do processo. Parte-se de uma revisão da bibliografia sobre técnicas de sequenciamento, curvas de aprendizado e fatores ergonômicos que influenciam no desempenho do trabalhador a fim de entender seu funcionamento e identificar formas de integração das mesmas. Desse modo, são propostos dois métodos de sequenciamento alinhados a curvas de aprendizado e fatores ergonômicos, aplicados em um processo da indústria calçadista. O primeiro método propõe uma adaptação da heurística de minimização da soma do atraso e adiantamento proposta por Pinedo (2008) em relação a uma data comum de entrega. O segundo método, denominado ATCE (Apparent Tardiness Cost with Ergonomic Factors), consiste na adaptação da regra ATC (Apparent Tardiness Cost) na minimização do atraso do processamento de lotes com distintas datas de entrega. Este último é então avaliado através de experimento de simulação de cenários do processo produtivo e comparado à regra ATC. Os resultados obtidos evidenciam a robustez do método ATCE, atendendo as necessidades produtivas e reduzindo a alocação sucessiva de tarefas de mesma complexidade a uma mesma equipe. / This dissertation presents new scheduling heuristics integrated with learning curves and human factors aimed at job scheduling in unrelated parallel workers teams. The objective is to modify heuristics available in the literature to integrate ergonomic aspects that have a profound impact on human performance, without harming demands of the productive process. Two methods that combine learning curves, heuristics for scheduling and ergonomic factors are proposed and applied in the shoe manufacturing industry. The first method aims to optimized the objective function of minimizing the total weighted earliness and tardiness with a common due date for all jobs. The second method propose the ATCE rule (Apparent Tardiness Cost with Ergonomic Factors) which reduces the total weighted tardiness with different due date. The ATCE rule is then evaluated through simulation scenarios of production process and compared to the original rule (ATC), where the results shows the robustness of the method, attending the production needs with a significant improvement in the ergonomic point of view.

O cenário do mercado exige que as empresas desenvolvam produtos inovadores e feitos com processos eficazes. Uma das alternativas que as empresas automotivas tiveram para atingir tais objetivos é o uso de sistemas de produção enxuta (SPE). Neste contexto, este trabalho apresenta diretrizes para reprojeto de células de manufaturas enxutas. A aplicação do método é ilustrada por meio do caso de reprojeto de uma célula em uma fábrica de autopeças. A célula foi reprojetada em função da necessidade de adaptação à entrada de um novo produto demandado por um dos principais clientes. Como ponto de partida para o reprojeto, a célula existente foi analisada segundo o nível de uso da produção enxuta, por meio de uma ferramenta de avaliação das práticas de produção enxuta disponível na literatura. Essa aplicação permitiu aperfeiçoar a ferramenta de avaliação e identificar oportunidades de melhoria nas células. Depois disso, o reprojeto seguiu as seguintes etapas: projeto preliminar, projeto detalhado e planejamento da implementação das novas células de manufatura. Contudo, os resultados satisfatórios de um Processo de Desenvolvimento de Produtos (PDP) dependem da comunicação entre as etapas e atividades relativas ao processo e a necessidade de integração interfuncional. / The scenario of the market requires that companies develop innovative products and with effective processes. One of the alternatives that the automotive companies had to achieve these goals is to use the lean production systems. In this context, this paper presentsguidelines to redesign lean manufacturing cells, an auto parts factory. Cells were redesigned according one need to adapt to the entry of a new product demanded by a major customer. As a starting point for redesign, existing cells were analyzed according to the level of use of lean production, using an assessment tool of lean production practices available literature. This application allowed improving the assessment tool and identifies opportunities for improvement in the cells. After that, redesign involved the following steps: preliminary design, defining the detailed design and planning of the implementation of new manufacturing cells. However, a satisfactory result of a PDP depends on the communication between the steps and activities related to the process and the need cross-functional integration.

Com o mercado cada vez mais competitivo, a visão das empresas de gerir o negócio com foco nos processos faz com que seja necessária a estruturação dos sistemas de custeio e a gestão de custos através de indicadores de desempenho operacional para apoiar a tomada de decisão estratégica. Neste sentido, o estudo desenvolve uma análise dos processos de produção com o objetivo de estruturar um sistema de custeio e a gestão de indicadores de custo para uma empresa do setor sucroenergético. O trabalho se inicia com uma revisão teórica, destacando os elementos principais de sistemas de custeio (princípios e métodos de custeio) e a importância da gestão destes custos através dos indicadores de desempenho nos processos produtivos. Posteriormente, realiza-se a identificação dos processos de produção, com a apropriação específica de custo de cada atividade, consolidando o custo total de produção e identificando anomalias que causam perda de rendimento desses processos e que podem ser controladas através da gestão de indicadores. O estudo finaliza com algumas considerações sobre a utilização de sistemas de custeio e de indicadores de processos de produção, apresentando recomendações para estudos futuros. / With the market increasingly competitive, the vision of the company to manage the business with a focus on processes makes it necessary to structure the costing systems and cost management through operational performance indicators to support strategic decision making. In this sense, the study develops an analysis of production processes with the aim of designing a costing system and management cost indicators for a company's sugarcane industry. The work begins with a theoretical review, highlighting the key elements of costing systems (principles and costing methods) and the importance of managing these costs through performance indicators in production processes. Subsequently carried out to identify the production processes, with the appropriation of specific cost of each activity, consolidating the total cost of production and identifying abnormalities that cause yield loss and that these processes can be controlled through management indicators. The study concludes with considerations on the use of costing systems and indicators of production processes, presenting recommendations for future studies.

A evolução da tecnologia da informação, tanto em hardware quanto em software, na última década, proporcionou ao mundo globalizado mudanças significativas na Gestão das organizações privadas e governamentais, permitindo a integração do fluxo de informações de operação ao fluxo de informações de gestão dos processos de produção, através de uma linguagem de programação específica como o CAD e CAM. Como resultado desse processo de evolução, a partir da década de 90, surgiram os Sistemas Integrados de Gestão (ERP - Enterprise Resource Planning) os quais passaram a incorporar os processos de negócio das empresas induzindo-as a mudanças significativas no ambiente de operação, desde os procedimentos mais simples até os mais complexos. É nesse contexto que pesquisadores e profissionais envolvidos com a implantação de tais sistemas constataram que o custo de aquisição, incluindo investimentos em inovações tecnológicas e treinamento, necessários à operação desses sistemas, por si só não garantiu o custo benefício e o retorno dos investimentos realizados, resultados esses não compatíveis com as expectativas geradas no período de implantação, causando em alguns casos perda de eficiência e frustração por parte dos usuários desses sistemas. Tal evidência induziu o autor do presente trabalho ao objetivo geral de elucidar as causas dos insucessos, partindo para a pesquisa descritiva de diferentes empresas, de segmentos distintos, que implantaram os sistemas ERP de diferentes fornecedores disponíveis no mercado. A pesquisa descritiva de campo permitiu esclarecer no âmbito de operação dessas empresas as suas peculiaridades quanto à estrutura do departamento de planejamento e controle da produção e sua integração com suas técnicas auxiliares. Nesse contexto foi possível avaliar a implantação desses sistemas pelas unidades produtivas pesquisadas que tiveram o objetivo de garantir ganhos significativos quanto à redução do tempo de resposta ao atendimento das necessidades dos clientes, com a possibilidade do apontamento de indicadores de desempenho mais precisos, direcionando a pesquisa para a avaliação do papel do PCP como agente facilitador do processo de implantação e como responsável pela aderência ou não desses sistemas ao sistema produtivo. Logo, um estudo mais aprofundado dos conceitos elucidados na literatura quanto aos tempos de processo e, conseqüentemente, aos tempos de resposta de todo o processo de fabricação, enfatizou a necessidade de se estudar a evolução do processo de manufatura ao longo das últimas décadas. A condução da pesquisa ao estudo das fases inerentes ao processo de evolução da manufatura nas últimas décadas, apontou para a divisão do processo de evolução em quatro fases: 1. Manufatura em Massa; 2. Manufatura Enxuta; 3. Manufatura Ágil; 4. Manufatura Responsiva. Nesse cenário, um dos objetivos específicos do trabalho é o de apontar as deficiências dos sistemas ERP em operação nas empresas que tiveram como meta reduções significativas de tempo de processo, com base no estudo das fases descritas, das técnicas auxiliares do PCP e da relação da função tempo com o contexto atual, além dos sistemas de gestão integrada. A revisão bibliográfica detalhada e cinco estudos de caso aqui apresentados formam o corpo deste trabalho. / The evolution of the technology of information, both in hardware and software, during the last decade, have provided to the globalized world significant changes in the Management of private and governmental organizations, allowing the integration of the flow of information of operation with the flow of information of production management processes, by means of specific programming language as CAD and CAM. As a result of this cycle of evolution, which started in the 90\'s, the ERP - Enterprise Resource Planning - was incorporated to the processes of business in companies leading them to significant changes in the operation environment, from the most simple to the most complex procedures. It is in this context that researchers and professionals, involved with the implantation of such systems, had evidenced that the acquisition cost, including investments in technological innovations and training so necessary to the systems operation, did not guarantee the cost benefits and the return of the investments. These results were not compatible with the expectations generated in the implantation period causing, in some cases, loss of efficiency and frustration on the part of the users of these systems. Such evidences lead the author of the present paper to the general objective of elucidating the causes of the failures. The work started from the descriptive research of different companies of distinct segments, which had implanted ERP systems of different available suppliers in the market. The descriptive field research allowed the clarifying of some peculiarities in the scope of operation of the companies as to the structure of their planning department and production control and the integration with supporting techniques. In this context it was possible to evaluate the implantation of these systems, in the considered productive units, which had aimed at guaranteeing significant profits as to the reduction of time of response to customer needs, with the possibility of pointing to more precise performance indicators, thus directing the research to the evaluation of the role of PCP as a facilitator agent in the implantation process and as a responsible one for the observance or not of these systems to the productive scheme. As a result, a broaden study of the concepts, focused on the specific literature, referring to the time of processing and, consequently, to the time of response of all the manufacturing procedures, emphasized the necessity of studying the evolution of the manufacturing process during the last decades. The conduction of the research to the study of inherent phases of the evolution process of manufacturing in the last decades, pointed to the division of the of evolution process in four phases: 1. Mass Manufacturing; 2. Lean Manufacturing (just in time); 3. Agile Manufacturing; 4. Responsive Manufacturing. In this scenario, one of the specific targets of this work is to spot the deficiencies of ERP systems currently in use in the companies which had as a goal significant reductions of processing time, based on the study of the mentioned paradigms, the PCP supporting techniques, and the relation of the function time with the current context, besides the systems of integrated management. The detailed bibliographical revision and five case studies, herein presented, compose the corpus of this work.