Simulação e planejamento de produção em indústrias alimentícias de médio porte : um estudo de caso em uma linha de produção de snacks

Abstract

A constante busca das indústrias para elevar seus índices de produtividade e reduzir seus custos é indispensável para que possam estar competitivas no mercado. Sistemas de manufatura em batelada costumam apresentar variações de produtos e processos nos sistemas de produção. Planejar e executar essas operações, com excelência, pode ser uma tarefa de difícil execução, devido à variação de demanda e ao surgimento de gargalos e tempos de espera nas linhas de produção, que aumentam os custos associados. Esse trabalho utilizou uma abordagem iterativa simulação-otimização para obtenção de um ótimo planejamento e sequenciamento de produção. A Simulação de Eventos Discretos, modelagem de um sistema com uma sequência discreta de eventos no tempo, tem se mostrado uma eficiente ferramenta de suporte às tomadas de decisão na modelagem de fluxos de trabalho na indústria de transformação, devido ao seu baixo custo, quando comparado à forma empírica, por tentativa e erro. Modelos de programação linear são comuns na busca da melhor programação de produção, especialmente, na redução do makespan (duração total da produção) e melhor aproveitamento de recursos. A disponibilidade e a qualidade de dados, fatores imprescindíveis para identificação do comportamento do sistema, são duas das questões mais desafiadoras na realização de projetos de simulação e otimização, especialmente em pequenas e médias indústrias, devido à ausência de investimento na coleta de dados e o complexo mapeamento de diferentes recursos. Um supervisório (software para supervisão, controle e aquisição de dados) foi desenvolvido para coleta de dados de forma online, através de uma rede industrial entre o servidor e os equipamentos da linha. Após um tempo de replicação de 6 dias, a simulação realizada no software ARENA® mostrou os gargalos da linha, capacidades produtivas das estações, tempos de espera e, combinado ao planejamento de produção, verificou-se que a maior limitação para um ótimo desempenho da linha é o baixo estoque de segurança dos itens. Novas programações foram realizadas, a partir do software de programação linear LINGO, e validadas através da simulação no ARENA®, considerando um estoque suficiente para uma semana de demanda. O resultado foi a redução de 23,5% da mão- de-obra no estágio de empacotamento e maior produtividade das máquinas programadas.