Os requisitos de manufatura industrial apontam uma necessidade de reconfiguração e reprogramação do fluxo de processo, a fim de atender modificações no produto com as mudanças dos requisitos de mercado. Estas mudanças implicam em alterações no processo de fabricação, o que, em muitos casos, significa alterar o leiaute, reprogramar controladores, modificar acoplamentos e interfaceamentos, etc. Os tamanhos dos lotes de produção estão ficando menores e a variedade de produtos em uma mesma linha tem aumentado. Isto torna o tempo de preparação dos dispositivos de manufatura fator crucial na formação do custo final. Dispositivos com mais autonomia, capazes de se autogerenciar e que permitam uma troca rápida de funcionalidades passam a serem desejados em um ambiente de manufatura, onde os sistemas convencionais com programação centralizada, sequência definida no controlador central e arranjo de funcionalidades fixas deixam a desejar. Orientação a serviços é um conceito que propõe a descentralização do controle e a disposição de componentes de forma a se agruparem virtualmente e formar novos dispositivos, com novas funcionalidades, otimizando investimento, recurso e tempo de produção. Nesta abordagem os equipamentos passam a se comportar como agentes de manufatura, em um universo de multi-agentes, que negociam entre si o processo requerido, propiciando o atendimento à variação de produto e dispondo de um número maior de funcionalidades, o que reduz o tempo de troca de processos. Um estudo de caso de um sistema orientado a serviços, sob uma plataforma multi-agentes, é proposto neste trabalho, buscando fornecer subsídios para a análise de desempenho e potencialidades deste conceito. / The industrial manufacturing requirements indicate a need for reconfiguration and reprogramming of process flow in order to meet changes in the product with the changing market requirements. These changes imply changes in the manufacturing process, which in many cases, means changing the layout, reprogram controllers, modify interfaces and couplings etc. The production lot sizes are getting smaller and the variety of products in the same line has increased. This makes the preparation time of manufacturing devices crucial factor in the formation of the final cost. Devices with more autonomy, able to manage themselves and allow a rapid exchange of features are to be desired in a manufacturing environment, where conventional systems with centralized scheduling, sequence defined in the central controller and array of features still fall short. Service orientation is a concept that proposes to decentralize the control and disposition of components in order to regroup virtually and form new devices with new features, optimizing investment, resource and production time. In this approach the devices start to act as agents of manufacturing, in a universe of multi-agents, who negotiate among themselves the process required, providing care for the product variation and having a greater number of features, which reduces the switching time processes. A case study of system-oriented services, under a multi-agent platform is proposed in this work, aiming to provide tools for performance analysis and potential of the concept.

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.

O orçamento é uma das etapas mais importantes na área de planejamento e controle de custos, na medida em que o custo de um empreendimento é fator limitante para sua concepção e implementação. O orçamento de uma obra gera as informações que o investidor precisa para analisar a viabilidade de um projeto, sendo imprescindível para um bom planejamento. Mesmo conhecendo a importância da sistemática de orçamento, esta tem sofrido pouca evolução nas empresas nos últimos anos pois, na maioria das organizações, os setores de orçamento e controle de custos têm estado fechado às inovações. O trabalho foi desenvolvido com a realização inicial de um diagnóstico da empresa em estudo (pesquisa documental, entrevistas, observações) e, com auxílio da pesquisa bibliográfica, foi possível descrever a metodologia e formato como as estimativas são elaboradas e apresentadas tradicionalmente. Em seguida, caracterizaram-se os setores que desenvolvem atividades inter-relacionadas à atividade de estimar custos. Apresenta-se como resultado desta pesquisa aplicada a sistemática de elaboração de um orçamento com visão operacional e a integração com planejamento, controle da produção e custos em uma empresa incorporadora e construtora, com o auxilio de implantação de software ERP. Em seguida faz-se um roteiro para elaboração de banco de dados de orçamentos e, por fim algumas críticas e recomendações para obter-se uma maior integração entre os setores envolvidos. Assim, a pesquisa apresenta um roteiro para transformar o orçamento, de um mero documento burocrático e inconsistente, em um documento com valor gerencial, que oriente tanto o setor de suprimentos, como outros setores afins, como o de produção e o financeiro. O trabalho deseja incentivar a mudança cultural relativa a orçamentos, considerando já nesse processo o plano de ataque estabelecido da obra, gerando um orçamento com formato e custos mais adequados à realidade planejada, facilitando as programações, contratações e negociações de empreendimentos. / The Budget is one of the most important stages in the area of planning and cost control, the extent in which the cost of an undertaking is the limiting factor of your conception and implementation. The Budget is a result that generates information that the investor needs to analyze the viability of a project being indispensable for good planning. Even knowing the importance of a systematic Budget, this has suffered little development in companies in the last few years, being in the majority of organizations, the sectors of budget and cost control have been closed to changes. The work was developed with an initial realization by a company diagnosis in a study, (documental research, interviews, and observations) and with the aid of a bibliographic research it was possible to describe the methodology and the format, how the budgets were traditionally elaborated and presented. Next characterize the sectors which develop activities inter-related in the cost evaluation. Presented with this result this research applied a systematic elaboration of the budget with an operational vision and integration with planning, control of production and costs in a Corporate Company and a Constructor with the assistance of ERP software introduction. Next make a process for the elaboration of a Data Bank for budgets and end some criticism and recommendations to obtain a bigger integration between the sectors involved. So, the research presents a procedure to transform the budget from a mere Bureaucratic and inconsistent document, to one with a manageable value, which orientates the supply sector with other sectors such as production and finance. The work wishes to incentive a cultural change relating to budgets considering that in this process the plan of attack establishes a way of producing a budget, a more adequately planned format and real costs, facilitating the programming, contracting and negotiations of the company.

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.