Os paradigmas de mercado e produção têm-se alterado sensivelmente nos últimos cinquenta anos. Nesse novo contexto, para que as empresas tenham um desempenho competitivo, deve-se considerar fatores como integração, qualidade da informação e incertezas do ambiente. Um dos objetivos principais deste trabalho é analisar as inter-relações entre esses três fatores citados, no âmbito do Planejamento e Controle da Produção (PCP), bem como avaliar seu impacto no desempenho do PCP e da empresa. O desempenho do PCP foi avaliado considerando-se o nível de reprogramações, ou seja, o nível de modificações na programação da produção, e considerando-se o atendimento das metas definidas para os indicadores dessa função. Essa pesquisa qualitativa e descritiva foi feito por meio da metodologia de estudo de casos múltiplos. Como resultados, foram observadas evidências da existência de relações positivas entre os constructos analisados, ou seja, integração, incerteza, qualidade da informação e desempenho. Além disso, foram identificados diferentes mecanismos de integração utilizados nas empresas, e foram observadas diferentes causas para as reprogramações. O segundo objetivo principal deste trabalho é o desenvolvimento de um modelo dinâmico para controle da produção de múltiplos produtos, capaz de responder às incertezas que afetam estabilidade dos sistemas produtivos. O objeto da modelagem foi um sistema com fluxo job shop destinado à produção de embalagens de polipropileno, pertencente a uma empresa dos setores têxtil e petroquímico. O modelo foi desenvolvido com base na Modelagem de Sistemas Dinâmicos e na Teoria de Controle. Para obtenção do equacionamento matemático, utilizou-se a metodologia dos Grafos de Ligação. A implementação e simulação do modelo foi realizada com o auxílio do módulo Simulink®, do software Matlab®. O objetivo de controle consiste no ajuste da frequência de operação das máquinas de forma a atender as demandas previstas e, simultaneamente, manter os níveis estabelecidos de estoque em processo. No presente trabalho, focou-se na análise da resposta do sistema com controle no regime transiente, com os estoques iniciais nulos. Os melhores resultados foram observados com a utilização de um controlador híbrido, que estabelece uma produção constante em um período inicial e passa posteriormente a atuar como um controlador proporcional. O modelo dinâmico desenvolvido neste trabalho é coerente com resultados obtidos na pesquisa qualitativa e com prática do PCP, pois está alinhado aos indicadores de desempenho desta função, promove a melhoria da qualidade das informações disponíveis ao planejamento e é capaz de responder a incertezas que afetam o fluxo de produção. / The production paradigm has considerably changed over the last fifty years. In this new context, factors such as integration, information quality and ability to respond to uncertainties must be pursued by companies that want to remain competitive. Thus, one of the main objectives of this research is to analyze the relationships among these three factors mentioned, in the level of the Production Planning and Control (PPC) function, as well as to assess their impact on the performance of the PPC function and on the overall business performance. The performance of the PPC function was measured by means of the rescheduling frequency, i.e., the frequency with which the production activities have to be rescheduled, and by means of the degree of accomplishment of organizational goals, that is, the extent to which the PPC metrics are accomplished. This qualitative and descriptive research was carried out as a multiple case study. Evidences of the existence of a positive relationship among the analyzed constructs, i.e., integration, uncertainty, information quality and performance, were found. In addition, different integration mechanisms and different rescheduling causes were observed on the studied cases. The second main objective of this work is the development of a dynamic model for the production control of multi-product systems, i.e, a model that could respond to the environmental and internal uncertainties that affect the production flow. A job shop production system of propylene bags from a manufacturing company of the textile and petrochemical industry was modeled. The model was developed using Control Theory, System Dynamics modeling, and, more specifically, the Bond Graph technique. The mathematical formulation of the system was derived from the Bond Graphs. System implementation and simulation was performed with the aid of Simulink® and Matlab® software. The control objective was to adjust the operation frequency of the machines to attend the required demand while simultaneously keeping the work in process at the desired levels. In this current work, the focus of the analysis was placed on the transient response of the controlled system, with initial inventory levels set to zero. The best results were achieved with a hybrid controller, which leads the machines to operate at constant frequency in the initial period and, later on, starts to perform as a proportional controller. The proposed dynamic model is compatible with the findings of the qualitative research and with the PPC practice, since it is aligned with the PPC metrics, it improves the quality of information available for planning and it can respond to the uncertainties that may affect the production flow.

Os paradigmas de mercado e produção têm-se alterado sensivelmente nos últimos cinquenta anos. Nesse novo contexto, para que as empresas tenham um desempenho competitivo, deve-se considerar fatores como integração, qualidade da informação e incertezas do ambiente. Um dos objetivos principais deste trabalho é analisar as inter-relações entre esses três fatores citados, no âmbito do Planejamento e Controle da Produção (PCP), bem como avaliar seu impacto no desempenho do PCP e da empresa. O desempenho do PCP foi avaliado considerando-se o nível de reprogramações, ou seja, o nível de modificações na programação da produção, e considerando-se o atendimento das metas definidas para os indicadores dessa função. Essa pesquisa qualitativa e descritiva foi feito por meio da metodologia de estudo de casos múltiplos. Como resultados, foram observadas evidências da existência de relações positivas entre os constructos analisados, ou seja, integração, incerteza, qualidade da informação e desempenho. Além disso, foram identificados diferentes mecanismos de integração utilizados nas empresas, e foram observadas diferentes causas para as reprogramações. O segundo objetivo principal deste trabalho é o desenvolvimento de um modelo dinâmico para controle da produção de múltiplos produtos, capaz de responder às incertezas que afetam estabilidade dos sistemas produtivos. O objeto da modelagem foi um sistema com fluxo job shop destinado à produção de embalagens de polipropileno, pertencente a uma empresa dos setores têxtil e petroquímico. O modelo foi desenvolvido com base na Modelagem de Sistemas Dinâmicos e na Teoria de Controle. Para obtenção do equacionamento matemático, utilizou-se a metodologia dos Grafos de Ligação. A implementação e simulação do modelo foi realizada com o auxílio do módulo Simulink®, do software Matlab®. O objetivo de controle consiste no ajuste da frequência de operação das máquinas de forma a atender as demandas previstas e, simultaneamente, manter os níveis estabelecidos de estoque em processo. No presente trabalho, focou-se na análise da resposta do sistema com controle no regime transiente, com os estoques iniciais nulos. Os melhores resultados foram observados com a utilização de um controlador híbrido, que estabelece uma produção constante em um período inicial e passa posteriormente a atuar como um controlador proporcional. O modelo dinâmico desenvolvido neste trabalho é coerente com resultados obtidos na pesquisa qualitativa e com prática do PCP, pois está alinhado aos indicadores de desempenho desta função, promove a melhoria da qualidade das informações disponíveis ao planejamento e é capaz de responder a incertezas que afetam o fluxo de produção. / The production paradigm has considerably changed over the last fifty years. In this new context, factors such as integration, information quality and ability to respond to uncertainties must be pursued by companies that want to remain competitive. Thus, one of the main objectives of this research is to analyze the relationships among these three factors mentioned, in the level of the Production Planning and Control (PPC) function, as well as to assess their impact on the performance of the PPC function and on the overall business performance. The performance of the PPC function was measured by means of the rescheduling frequency, i.e., the frequency with which the production activities have to be rescheduled, and by means of the degree of accomplishment of organizational goals, that is, the extent to which the PPC metrics are accomplished. This qualitative and descriptive research was carried out as a multiple case study. Evidences of the existence of a positive relationship among the analyzed constructs, i.e., integration, uncertainty, information quality and performance, were found. In addition, different integration mechanisms and different rescheduling causes were observed on the studied cases. The second main objective of this work is the development of a dynamic model for the production control of multi-product systems, i.e, a model that could respond to the environmental and internal uncertainties that affect the production flow. A job shop production system of propylene bags from a manufacturing company of the textile and petrochemical industry was modeled. The model was developed using Control Theory, System Dynamics modeling, and, more specifically, the Bond Graph technique. The mathematical formulation of the system was derived from the Bond Graphs. System implementation and simulation was performed with the aid of Simulink® and Matlab® software. The control objective was to adjust the operation frequency of the machines to attend the required demand while simultaneously keeping the work in process at the desired levels. In this current work, the focus of the analysis was placed on the transient response of the controlled system, with initial inventory levels set to zero. The best results were achieved with a hybrid controller, which leads the machines to operate at constant frequency in the initial period and, later on, starts to perform as a proportional controller. The proposed dynamic model is compatible with the findings of the qualitative research and with the PPC practice, since it is aligned with the PPC metrics, it improves the quality of information available for planning and it can respond to the uncertainties that may affect the production flow.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:51:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4187.pdf: 1933710 bytes, checksum: a9f95ff8a1d0a965328143123fd90b7f (MD5) Previous issue date: 2012-02-27 / Financiadora de Estudos e Projetos / ABSTRACT Lead time reduction results in significant gains. This reduction is achieved through improvements programs in six different shop floor parameters. Two approaches, namely, Lean Manufacturing and Theory of Constraints have different tools and techniques with different improvement allocations in a production line. The tools and techniques of the first suggest improvements spread along the line. The second one advocates that the focus of improvements should be just on the constraint resource. In this context, this study investigates what is the best allocation of improvement programs regarding lead time reduction, a large improvement on the constraint resource, or, alternatively, small improvements on all workstations. In the present study, a quantitative model that relates System Dynamics (Forrester, 1961) and Factory Physics (Hopp; Spearman, 2001) approaches, created by Godinho Filho and Uzsoy (2008a; 2008b; 2009) is used. The results indicate that when constraint resource utilization is high and the difference in the utilization between constrained resource and non-constrained resource is significant (over 5%), a large investment constraint resource option is best. As the utilization of the constrained resource and the difference between the utilization of constrained and non-constrained resources decreases, the improvement program at various points of the line begins to behave better. This decrease in the difference between the utilization of constrained and non-constrained resource can be understood as a trend toward a balanced line. Lastly, if in practice, there is a balanced line and the constrained resource prevails over the non-constrained resource, the best option is a great concentrated investment at the constrained resource. However, might be situations where a great investment at the constrained resource is impracticable and the results of this work suggest that an hybrid approach is interesting when the constrained resource have higher utilizations (99,8% and 99,5%), already, when the utilization of the constrained resource is 90,5% a good option is the allocation of the improvement programs at various points of the line. / A redução do lead time implica em ganhos significativos. Essa redução é obtida por meio de programas de melhorias em variáveis do chão de fábrica. Duas abordagens, a saber, Manufatura Enxuta e Teoria das Restrições, possuem técnicas e ferramentas que se propõem a alocar programas de melhoria em diferentes locais de uma linha produtiva. As técnicas e ferramentas da primeira sugerem melhorias distribuídas por todas as estações de trabalho, enquanto a segunda afirma que o foco das melhorias deve ser alocadas apenas no recurso restrição. Nesse contexto, este trabalho investiga qual a melhor alternativa de alocação de programas de melhoria com relação à redução do lead time, ou seja, implementar melhorias em variáveis do chão de fábrica somente no recurso restrição, ou, alternativamente, em todas as estações de trabalho. No presente estudo é utilizado um modelo quantitativo que relaciona as abordagens de System Dynamics (FORRESTER, 1961) e Factory Physics (HOPP; SPEARMAN, 2001) criado por Godinho Filho e Uzsoy (2008a; 2008b; 2009). Os resultados indicam que quando a utilização do recurso restrição de capacidade for alta e a diferença na utilização do mesmo e os recursos não restritivos for significativa (acima de 5%), um investimento grande e concentrado é a melhor opção. Conforme tanto a utilização do recurso restrição de capacidade quanto a diferença entre recurso restrição de capacidade e recursos não restritivos diminuem, o programa de melhoria em vários pontos da linha começa a se comportar melhor. A diminuição na diferença entre a utilização do recurso restrição e não restrição pode ser entendida como uma tendência ao balanceamento da linha, o que favorece a alocação de programas de melhoria em vários pontos da linha. Por fim, se na prática, houver a presença de uma linha não balanceada e o recurso restrição de capacidade estiver com alta utilização e se sobressair em relação aos recursos não restrição, a melhor alternativa é realizar um investimento grande e concentrado no recurso restritivo. Entretanto, pode haver situações em que efetuar uma grande melhoria concentrada no gargalo é proibitiva e os resultados sugerem que uma abordagem de melhoria híbrida é interessante para essa situação quando o recurso restrição de capacidade apresentar altas utilizações (99,8 e 95,5%), já na presença de um recurso restritivo com utilização de 90,5% a alocação de programas de melhoria direcionada a vários pontos da linha é indicada.

[pt] Na maior parte das bacias hidrográficas do mundo, observa-se a ocupação intensiva, com usos inadequados do solo e da água. No Brasil, a situação não é diferente, onde se constata graves problemas de deslizamentos de encostas e enchentes. Assim, esse trabalho pretende contribuir para as intervenções em bacias hidrográficas urbanas, baseada nos princípios do desenvolvimento sustentável. A área de estudo adotada é a Bacia Hidrográfica do Rio Joana, localizada nos bairros do Andaraí, Tijuca, Vila Isabel e Maracanã, que foi objeto de projeto piloto, sub-bacia do Canal do Mangue, uma das bacias mais antigas urbanizadas e problemáticas da cidade. O projeto citado apresenta avaliação e diagnóstico do regime do rio; da forma de ocupação da bacia; dos impactos ambientais gerados; dos efeitos das enchentes, dentre outros. Buscou-se, através de pesquisa bibliográfica em documentos históricos e em outras fontes, elucidar as origens e desenvolvimento dos problemas enfrentados atualmente na bacia e melhor compreender o processo de ocupação/uso do solo e os seus impactos sobre os recursos naturais. Constata-se a necessidade de implantar uma gestão integrada do uso da água, do solo e do saneamento básico apoiados em programas de educação ambiental. / [en] This research seeks to provide a contribution on intervention in urban watersheds, based on the principles of sustainable development. The study area adopted is the Joana River s Basin, located at the Andaraí, Tijuca, Vila Isabel neighborhoods and at the Maracanã Stadium, which was the object of this pilot project of the Mangue Channel sub-basin (UFRJ, 2002; UERJ, 2002). It should be emphasized that sustainable development is understood by those ones who seeks to satisfy the needs of the present generation without compromising the ability of future generations when they meet their own needs. Main Topics included in the principal study: a) Studying the historical evolution of the usage of urban - land in the City of Rio de Janeiro, with emphasis on aspects of pluvial water drainage. b) Characterizing the physiography including the network of macro - drainage, and land use at the Joana River s Basin. c) Evaluating the structural flood control measures in the Watershed study, understanding flood control as well as the flow control of the macro-drainage network focused at its containment within the adductor bodies. d) Analyzing the problem of flooding in the object of the basin study. e) Presenting and discussing alternatives to the problem studied.