Esta dissertação estuda o problema da programação de operações em sistemas job shop de manufatura onde itens com estruturas de materiais são produzidos a partir de componentes fabricados e montados. Tais sistemas são denominados assembly shops. O caso geral do problema de programação de operações em sistemas job shop, no qual não existem restrições quanto ao número de operações a serem programadas nem quanto ao número de máquinas a serem alocadas, é considerado, até o presente momento, intratável do ponto de vista computacional devido à explosão combinatória inerente ao processo de programação, independente da escolha do critério de desempenho. Isto significa dizer que não existe nenhum método eficiente de programação que resolva globalmente instâncias de porte real do problema dentro de um tempo computacional considerado satisfatório. Devido a este fato, nas últimas três décadas, diversos métodos aproximados e heurísticos foram propostos e avaliados para o problema. Nesta pesquisa, é proposto e avaliado um novo método heurístico de programação. Fundamentado na pressuposição de que a melhoria na sincronização de operações de montagem em sistemas assembly shop leva ao melhor atendimento de datas de entrega de pedidos, o método implementa duas abordagens de programação: uma abordagem backward que satisfaz completamente as datas de entrega e outra forward que satisfaz completamente a restrição de capacidade de máquina. Ambas trabalham iterativamente dentro de dois modelos de simulação do sistema de produção um determinístico e outro probabilístico na busca pela melhoria da sincronização das operações e no atendimento das datas de entrega. Os resultados experimentais demonstraram que o desempenho do novo método foi em média melhor que os dos métodos não iterativos (regras) avaliados e tão bom quanto o desempenho do melhor método não iterativo (regra) testado. / This dissertation studies the problem of scheduling operations in manufacturing job shop environments where items with bill of materials are made of many fabricated and assembled components. Such systems are known as assembly shops. The general job shop scheduling problem, which no restrictions exist neither for the number of operations to be scheduled nor for the number of machines to be allocated, is considered at the present date intractable from the computational point of view, whatever the performance criterion used, due to the combinatorial explosion inherent to the scheduling process. It means that there is not an efficient computational method that solves globally real size instances of the problem within a satisfactory period of time. Due to this fact, in the last three decades several approximated and heuristic methods were created and evaluated for the problem. This research proposes and evaluate a new heuristic method which is based on the assumption that the improvement in operations synchronization at the assembly stations brings forth better achievement of due dates. The method implements two scheduling approaches: a backward approach satisfying due date completely and a forward approach satisfying capacity restriction completely. The two approaches work iteratively within two different simulation models of the production system one deterministic e other probabilistic in searching for operations synchronization improvement and due date achievement. The experimental results have shown the new method was better than the single-pass methods (rules) on average and as good as the better single-pass method (rule) tested.

Empresas de manufatura contratada terão sucesso se conseguirem definir sua estratégia por meio do desenvolvimento de competências operacionais alinhadas aos requisitos do mercado, direcionando decisões e ações que as impulsionem a obterem um melhor desempenho. As incertezas, tanto de produtos como de volumes que serão demandados, envolvidas no relacionamento com as empresas-cliente reduzem a oportunidade de um planejamento antecipado da produção, requerendo, então, uma política de atendimento da demanda do tipo make-to-order (MTO). O grande desafio enfrentado pelas empresas que operam no ambiente MTO é atender à demanda do cliente de forma rápida e confiável, ou seja, respeitando-se os prazos e as quantidades requeridos. O objetivo geral deste trabalho foi analisar como práticas do sistema Lean Manufacturing (LM) poderiam ser efetivamente implementadas em conjunto a um sistema de planejamento e controle da produção (PCP) apropriado, visando ao desenvolvimento de competências operacionais alinhadas à política MTO. Os objetivos específicos do estudo concentraram-se em identificar na literatura as principais competências operacionais requeridas no ambiente MTO, discutir o processo de implementação de práticas do sistema LM e comparar, conceitualmente, sistemas de PCP. A empresa de manufatura contratada escolhida para este estudo representava um caso puro da utilização da política MTO, dada a natureza de seu relacionamento com os clientes. A aplicação da metodologia pesquisa-ação permitiu que o estudo fosse conduzido de forma participativa e com uma abordagem de solução de problemas, além de fornecer um roteiro de referência, relacionando as etapas da pesquisa aos conceitos abordados na literatura. Como resultado, verificou-se que a adoção de práticas do sistema LM auxilia de forma significativa no desenvolvimento de competências operacionais em empresas que operam em ambientes MTO. No entanto, é necessário que estas práticas estejam associadas a um sistema de PCP apropriado - Workload Control (WLC) - para que se obtenham os resultados esperados. / Contract manufacturing companies will succeed if they can define their strategy through the development of operational competencies aligned to market requirements, directing decisions and actions that lead them to have a better performance. The relationship with the hiring firm involves multiple products and demand uncertainty, reducing the opportunities for advanced planning, requiring a make-to-order (MTO) demand management policy. The main challenge faced by companies operating in an MTO environment is to achieve high delivery reliability in terms of order quantities and delivery schedules. The general objective of this study was to analyze how Lean Manufacturing (LM) practices could be effectively implemented together with an appropriate production planning and control system (PPC), aiming to develop operational competences aligned to the MTO policy. The specific objectives of this study include identifying in the literature the main operational competencies required to operate on a MTO basis, discussing the LM implementation process and comparing conceptually PPC systems. The contract manufacturing company chosen for this study operated according to a MTO policy due to the nature of its relationship with the customers. The application of the action research methodology allowed conducting the study in a participative manner, using a problem solving approach and providing a reference guide relating the action research steps to concepts discussed in the literature review. As a result, it was found that the adoption of LM practices contributes substantially to the development of operational competences in companies operating in an MTO environment. However, it is necessary that these practices are associated with an appropriated PPC - Workload Control - to obtain the expected results.

Esta dissertação estuda o problema da programação de operações em sistemas job shop de manufatura onde itens com estruturas de materiais são produzidos a partir de componentes fabricados e montados. Tais sistemas são denominados assembly shops. O caso geral do problema de programação de operações em sistemas job shop, no qual não existem restrições quanto ao número de operações a serem programadas nem quanto ao número de máquinas a serem alocadas, é considerado, até o presente momento, intratável do ponto de vista computacional devido à explosão combinatória inerente ao processo de programação, independente da escolha do critério de desempenho. Isto significa dizer que não existe nenhum método eficiente de programação que resolva globalmente instâncias de porte real do problema dentro de um tempo computacional considerado satisfatório. Devido a este fato, nas últimas três décadas, diversos métodos aproximados e heurísticos foram propostos e avaliados para o problema. Nesta pesquisa, é proposto e avaliado um novo método heurístico de programação. Fundamentado na pressuposição de que a melhoria na sincronização de operações de montagem em sistemas assembly shop leva ao melhor atendimento de datas de entrega de pedidos, o método implementa duas abordagens de programação: uma abordagem backward que satisfaz completamente as datas de entrega e outra forward que satisfaz completamente a restrição de capacidade de máquina. Ambas trabalham iterativamente dentro de dois modelos de simulação do sistema de produção um determinístico e outro probabilístico na busca pela melhoria da sincronização das operações e no atendimento das datas de entrega. Os resultados experimentais demonstraram que o desempenho do novo método foi em média melhor que os dos métodos não iterativos (regras) avaliados e tão bom quanto o desempenho do melhor método não iterativo (regra) testado. / This dissertation studies the problem of scheduling operations in manufacturing job shop environments where items with bill of materials are made of many fabricated and assembled components. Such systems are known as assembly shops. The general job shop scheduling problem, which no restrictions exist neither for the number of operations to be scheduled nor for the number of machines to be allocated, is considered at the present date intractable from the computational point of view, whatever the performance criterion used, due to the combinatorial explosion inherent to the scheduling process. It means that there is not an efficient computational method that solves globally real size instances of the problem within a satisfactory period of time. Due to this fact, in the last three decades several approximated and heuristic methods were created and evaluated for the problem. This research proposes and evaluate a new heuristic method which is based on the assumption that the improvement in operations synchronization at the assembly stations brings forth better achievement of due dates. The method implements two scheduling approaches: a backward approach satisfying due date completely and a forward approach satisfying capacity restriction completely. The two approaches work iteratively within two different simulation models of the production system one deterministic e other probabilistic in searching for operations synchronization improvement and due date achievement. The experimental results have shown the new method was better than the single-pass methods (rules) on average and as good as the better single-pass method (rule) tested.

Empresas de manufatura contratada terão sucesso se conseguirem definir sua estratégia por meio do desenvolvimento de competências operacionais alinhadas aos requisitos do mercado, direcionando decisões e ações que as impulsionem a obterem um melhor desempenho. As incertezas, tanto de produtos como de volumes que serão demandados, envolvidas no relacionamento com as empresas-cliente reduzem a oportunidade de um planejamento antecipado da produção, requerendo, então, uma política de atendimento da demanda do tipo make-to-order (MTO). O grande desafio enfrentado pelas empresas que operam no ambiente MTO é atender à demanda do cliente de forma rápida e confiável, ou seja, respeitando-se os prazos e as quantidades requeridos. O objetivo geral deste trabalho foi analisar como práticas do sistema Lean Manufacturing (LM) poderiam ser efetivamente implementadas em conjunto a um sistema de planejamento e controle da produção (PCP) apropriado, visando ao desenvolvimento de competências operacionais alinhadas à política MTO. Os objetivos específicos do estudo concentraram-se em identificar na literatura as principais competências operacionais requeridas no ambiente MTO, discutir o processo de implementação de práticas do sistema LM e comparar, conceitualmente, sistemas de PCP. A empresa de manufatura contratada escolhida para este estudo representava um caso puro da utilização da política MTO, dada a natureza de seu relacionamento com os clientes. A aplicação da metodologia pesquisa-ação permitiu que o estudo fosse conduzido de forma participativa e com uma abordagem de solução de problemas, além de fornecer um roteiro de referência, relacionando as etapas da pesquisa aos conceitos abordados na literatura. Como resultado, verificou-se que a adoção de práticas do sistema LM auxilia de forma significativa no desenvolvimento de competências operacionais em empresas que operam em ambientes MTO. No entanto, é necessário que estas práticas estejam associadas a um sistema de PCP apropriado - Workload Control (WLC) - para que se obtenham os resultados esperados. / Contract manufacturing companies will succeed if they can define their strategy through the development of operational competencies aligned to market requirements, directing decisions and actions that lead them to have a better performance. The relationship with the hiring firm involves multiple products and demand uncertainty, reducing the opportunities for advanced planning, requiring a make-to-order (MTO) demand management policy. The main challenge faced by companies operating in an MTO environment is to achieve high delivery reliability in terms of order quantities and delivery schedules. The general objective of this study was to analyze how Lean Manufacturing (LM) practices could be effectively implemented together with an appropriate production planning and control system (PPC), aiming to develop operational competences aligned to the MTO policy. The specific objectives of this study include identifying in the literature the main operational competencies required to operate on a MTO basis, discussing the LM implementation process and comparing conceptually PPC systems. The contract manufacturing company chosen for this study operated according to a MTO policy due to the nature of its relationship with the customers. The application of the action research methodology allowed conducting the study in a participative manner, using a problem solving approach and providing a reference guide relating the action research steps to concepts discussed in the literature review. As a result, it was found that the adoption of LM practices contributes substantially to the development of operational competences in companies operating in an MTO environment. However, it is necessary that these practices are associated with an appropriated PPC - Workload Control - to obtain the expected results.