Hoje todas as empresas vivem sob pressão para melhorar seus resultados, o que leva à otimização das operações - sem esquecer normas, leis e exigências sócio ambientais. Todos os desafios de mercados cada vez mais competitivos fazem com que fabricantes busquem formas de aumentar a eficiência e aprimorar o desempenho de fabricação – para isso, é preciso ir além das bases do controle do processo e investir em sistemas de TI para o gerenciamento das operações de fabricação, para atender as exigências da cadeia de fornecimento, incluindo produção, materiais e qualidade. "O ERP é o domínio do planejamento de recursos e da produção.
Essa é a ponta do processo que transforma a exigência do cliente em produção", comenta o consultor de automação PlantWeb da Emerson Process Management, Sabino Ferrero. Na figura, o processo de produção é resumido do planejamento ao envio – mas ordens de produção normalmente incluem fabricação de produtos intermediários ou acabados, data de fabricação dos produtos, quantidade a ser produzida, equipamentos e materiais a ser utilizados, procedimentos a serem seguidos na fabricação, especificações da qualidade. E pode haver diferentes ordens de produção caminhando em paralelo. Após a criação das ordens de produção, há a necessidade de preparação (2) como por exemplo, as máquinas podem precisar ser reajustadas ou limpas, materiais podem precisar de pré-preparo como no caso de uma mudança no catalisador ou a inclusão de aditivos; a disponibilidade do equipamento pode precisar ser confirmada, e pode ser necessário verificar os registros de treinamento das pessoas designadas para o trabalho, no caso de uma indústria regulamentada. Ao executar um pedido, muitas atividades são realizadas e coordenadas. O sistema de controle do processo (4) deve estar no modo correto e com os parâmetros certos, algumas sequências automáticas serão iniciadas e mesmo alguns procedimentos manuais (3) podem ser realizados, como carregamento de materiais, cálculos de consumo ou a determinação de valores não automatizados. Em indústrias regulamentadas, algumas assinaturas podem ser exigidas; algumas amostras (5) devem ser retiradas da linha e levadas ao laboratório. Os resultados dos testes (6) deverão retornar ao chão da fábrica para fins de cálculo, decisões no processo, e documentação da qualidade. Se essas atividades do chão de fábrica não forem coordenadas de forma adequada e realizadas corretamente, um impacto significativo na qualidade, no rendimento, na produtividade ou na segurança pode ocorrer. Uma vez terminado o processo de fabricação, o fluxo do material deve passar pelo setor de embalagem.
A seguir, a contabilidade dos materiais deverá ser realizada para que o inventário do ERP seja atualizado, indicando o consumo de matéria-prima e a criação de produtos acabados (7). Antes que a produção possa ser liberada para o envio, o departamento da Qualidade deve reunir todos os registros e verificar se todos os parâmetros cumprem as normas especificadas (8). Algumas informações podem estar incompletas e o pessoal da qualidade pode retornar ao chão de fábrica ou ao laboratório para obter essas informações. Todo esse processo pode levar dias e o material não pode ser enviado antes da aprovação do controle da qualidade (9). Essas operações podem não ser automatizadas e depender de pessoas para serem executadas, através do cumprimento de procedimentos e do registro documentado dos resultados. Oportunidades significativas para aumentar o desempenho da fabricação podem ser obtidas com a transferência dessas operações "em papel" para operações executadas por um software. Mas o gerenciamento da produção, da qualidade, dos materiais e das operações de manutenção através de procedimentos que envolvam papéis e registros manuais limitam a eficiência da produção.
"Empresas de classe mundial estão transformando suas operações com gerenciamento altamente eficiente, coordenado, integrado, com produção automatizada e de qualidade. Essa transformação é possível através do investimento em sistemas de Gerenciamento de Operações e da integração desses sistemas com outros sistemas de fabricação estratégica. A ISA95 (www.isa-5.com/subpages/ technology/isa-95.php) define um padrão de arquitetura de sistemas que oferece orientações para a implementação de uma fabricação digital, pela implementação integrada de sistemas de software, eliminando processos baseados em papel. Essa norma descreve os sistemas de fabricação, do nível 0 ao nível 4. A Figura 2 fornece um breve resumo do modelo de sistemas de fabricação ISA95 e o tipo mais comum de sistema disponível para cada nível. O nível 0 indica o processo, o nível 1 indica a instrumentação, o nível 2 indica o controle e a supervisão, e o nível 4 indica o planejamento e a logística do negócio. O Nível 3 define o Gerenciamento de Operações de Fabricação e representa a área menos automatizada do modelo ISA95 e é administrado em papel em várias instalações", explica Sabino.
As empresas investem em sistemas eletrônicos para medição de processos, controle, supervisão e as funções de planejamento de recursos empresariais e deixam em segundo plano investimentos em sistemas para gerenciamento de operações de fabricação. Os sistemas para Gerenciamento de Operações têm exigido muita personalização, são caros de implementar e manter mas com a disponibilidade de produtos mais econômicos, configuráveis, baseados em rede e padronizados, o gerenciamento das operações encontrou seu momento. "As indústrias estão migrando seus sistemas, antes baseados em papel, para sistemas de operações executadas automaticamente, para aumentar a eficiência e a qualidade de sua produção. Hoje se encontram disponíveis soluções configuráveis para gerenciar a produção, a qualidade e as atividades de manutenção das instalações.
O pacote Syncade Smart Operations Management Suite oferece um software para gerenciar as operações de fabricação e funções complementares às camadas de controle do processo (níveis 1 e 2 da ISA95), disponibilizando soluções para rastreamento de materiais, gerenciamento de pedidos, fluxo de mão de obra de produção, integração de sistemas e visualização de dados, além do gerenciamento da documentação", ressalta o consultor da Emerson Process Management, cujo software para gerenciamento das operações é o pacote Syncade Smart Operations Management Suite. O Syncade – desenvolvido na indústria farmacêutica - é uma solução que pode ser aplicada na camada MES e pode ser usado tanto em manufatura quanto em processos contínuos. Seus módulos podem ser arranjados e conectados para atender diversas finalidades na integração do chão de fábrica ao corporativo. Existe um módulo de interface com outros sistemas (Message Broker) que pode ser configurado para trocar informações com o Meridium, por exemplo. Sua integração direta ao sistema de controle permite a verificação das condições dos equipamentos, motores ou malhas de controle durante uma campanha (Equipment Tracking).
O Manufactoring Execution System – MES é uma categoria de software que liga o chão de fábrica ao ERP – um sistema de gestão, que fornece o planejamento detalhado de como usar os materiais, a capacidade instalada etc. O MES elimina a distância entre esses dois mundos já que pega as informações do que o controle de processo faz, contextualiza e disponibiliza – porque uma coisa é saber a temperatura ideal de produção e outra é guardar e utilizar esse dado associando-o a um lote produzido e alimentar o ERP no que tange a qualidade, custos, estoques e mercado. O MES complementa o ERP integrando o chão de fábrica com 11 grupos de funcionalidades e, entre elas, estão os indicadores de desempenho, onde se destaca o OEE - overall equipment efectiveness, a coleta de dados integrada ou não à automação existente para monitorar suas máquinas em tempo real via web. O OEE é um indicador que mostra quanto se agregou de valor, quanto se gerou de produto de acordo com o planejado e relacionado ao tempo disponível para produzir. Segundo Vinícius Buonamici, diretor de vendas e serviços da PPI Multitask, o OEE é formado por três categorias de perdas relacionadas à qualidade (refugos e retrabalhos), à velocidade (abaixo do esperado), à disponibilidade (paradas) e principalmente mostra quais os motivos que geraram tais perdas. Mas Vinicius ressalta que apenas o uso da informação de forma disciplinada e constante é que faz com que se atue sobre as principais perdas – e o primeiro passo é a medição. Essa ferramenta - OEE - já se tornou uma commodity, deixou de ser uma iniciativa que destaca a empresa, virou obrigação, como ter um programa ISO9000.
Qualquer indústria tem que medir e conhecer a fundo seus processos porque isso ajuda a ter competitividade. Na medição de OEE a coleta de dados pode ser automatizada ou não mas há que se destacar que as empresas com melhores resultados nos últimos anos têm seus processos de coleta de dados automatizados pois acuracidade e agilidade são pontos chave. A primeira garante o acerto nos dados e que não se despende energia das pessoas com discussões sobre os números, eles estão disponíveis e devem ser usados; a agilidade permite fazer com que as pessoas não gastem tempo compilando dados mas investigando o que eles falam: o tempo é para se analisar e tomar decisões de melhoria para levar à excelência operacional e maior competitividade do negócio como um todo. "A excelência operacional está calçada nos resultados de fato e para alcançá-la se atua sobre todos os elementos disponíveis para ter melhor retorno sobre os ativos". Atualmente os acionistas não querem somente melhores margens de lucro pois seu capital pode estar na forma de estoques e equipamentos. Portanto o que se deve buscar é, além da redução dos custos operacionais que melhora a margem de lucro, também a redução de custos com os ativos, ou seja, produzindo o máximo com as máquinas e equipamentos existentes (imobilizado) com menores níveis de estoque de matéria prima e produtos elaborados (circulante). Para obter este aumento do retorno sobre os ativos o melhor caminho é a utilização de ferramentas de coleta, medição e análise de dados cada vez mais sofisticadas, começando com o OEE e o APS (Advanced Planning and Scheduling) este contribuina melhor programação da produção otimizando os ativos e aumentando o giro dos estoques por fazer produzir o mais próximo da entrega, receber a quantidade de matéria prima necessária o mais próximo de sua utilização. Podemos ressaltar que o giro de estoque depende muito do tipo de manufatura: uma manipuladora de carnes congeladas, por exemplo, gira seu estoque cerca de 25 vezes por ano, componentes de máquinas gira entre 4 e 7 vezes ao ano, bebidas em torno de 15 vezes, cada setor tem uma característica própria.
O grande desafio é se adequar ao nível de seu mercado de atuação e para ser competitivo, superá-lo, explica o diretor da PPI-Multitask, cujo APS é o inglês Preactor, parte do MES da empresa, o PC-Factory. Outro ponto a salientar sobre a utilização do MES é de que já é realidade no mercado brasileiro a rastreabilidade, a genealogia de produtos, com a qual se sabe de quais lotes de matérias primas e componentes um produto acabado foifeito. Ao longo do processo o próprio software vai atrelando os lotes daquilo que é consumido ao lote daquilo que é fabricado. A rastreabilidade atende não somente a parte operacional – no dia a dia ela garante o conhecimento do que foi utilizado – mas também é uma questão de boas práticas e uma exigência de órgão reguladores como a Anvisa e o Ministério da Agricultura. Esses registros têm que ser acurados e, sendo manuais, geram toneladas de papéis. Isso tem colocado todas as empresas no esforço de implantar registros eletrônicos. Mas não apenas pela exigência legal, muito porque, no momento em que acontecer algum problema e for necessário recolher produtos, sem a rastreabilidade é preciso recolher tudo, e com a rastreabilidade sabe-se exatamente qual lote recolher e onde. Não ter isso pode levar uma empresa a sérios problemas e mesmo à falência, dependendo do volume do recall. E não só a rastreabilidade. Quem não tem Controle Estatístico do Processo – CEP, que também faz parte do MES, acaba exagerando no envase de produtos para não se comprometer legalmente gerando perdas. É importante possuir ferramentas para corrigir desvios e assim cumprir a lei sem perdas desnecessárias. Numa indústria de bebidas por exemplo, é exigência do Inmetro que a quantidade de líquido publicada seja de fato a que está no vasilhame e o CEP é fundamental para isso. Buonamici lembra que mesmo uma empresa que não tenha exigências legais muito provavelmente terá exigências de boas práticas vindas de alguns clientes que só mantêm fornecedores que seguem as normas e têm determinados tipos de procedimento e comprometimento.
A informatização é aliada da automação e importante para manter e melhorar o negócio com iniciativas que trazem retornos tangíveis. Porque a automação embarcada não contextualiza os dados; a automação industrial controla as variáveis no momento em que o processo está ocorrendo mas todos esses dados, que são um passo importante na melhoria da repetibilidade do que se está produzindo, não estão contextualizados. Os sistemas que medem o nível 1 e 2 da automação trabalham com dados em micro segundos, segundos e seus registros vão para historiadores que compactam esses dados e os mantêm pelo período determinado pelo usuário. Quando se sobe para o nível do MES, está-se falando em minutos, horas, dias, turnos, com dados já consolidados, informações para análises estatísticas e históricas, guardados por aproximadamente dois anos na manufatura - porque as condições de mercado mudam muito rapidamente. Claro, existem informações que atendem exigências legais que devem ser mantidas por um período mais longo – as vezes até mais de 10 anos, como na indústria automobilística (cabos de freio, pneus, etc) pela criticidade de um produto como o carro... Para garantir a qualidade de um produto e que sua receita seja sempre a mesma, em qualquer unidade de produção, é que entram todas essas ferramentas de controle de processo e de negócio. Incluam-se aí as aplicações web que permitem monitorar o processo e receber alarmes no smartphone. Hoje a demanda é por publicação eletrônica contextualizada de documentos no chão de fábrica, um passo a mais na coleta de dados e na eliminação de papeis, que garante acesso a informação mais rapidamente pois o operador aperta um botão e o sistema mostra as instruções necessárias para o lote solicitado.
E Buonamici ressalta que o profissional do chão de fábrica traz boas e gratas surpresas. "É um erro achar que o pessoal de chão de fábrica não tem capacidade de lidar com tecnologia. Hoje todo mundo lida com caixa eletrônico, smartphones, computadores e esse acesso à tecnologia na vida privada contribui para tirar o receio de lidar com novidades na vida profissional. A cada ano é mais fácil implantar tecnologia no chão de fábrica, independentemente da idade do profissional". Trabalhar a equipe é o que se chama "change management" e é um trabalho necessário porque quando se implanta um sistema, não se traz só automação mas informação que antes não eram disponibilizadas e isso cria uma mudança comportamental de quem coleta, de quem gera e usa a informação. E essa mudança tem de ser em todos os níveis, do chão de fábrica à diretoria. É fundamental que todos os envolvidos tenham conhecimento sobre o que está acontecendo, conhecimento sobre o que significam as informações, o que significam os indicadores de desempenho, qual a importância deles para a organização, para qualidade e empregabilidade de cada um.
É preciso haver mudança de atitude porque as pessoas têm que querer participar de um processo de melhoria. Depois, é preciso implantar um modelo de uso das informações de forma coordenada e disciplinada para evitar desencontro de informações, desconhecimento de situações e possibilitar a proposição de solução do operador para a gerência e desta para a diretoria, que vai então poder retornar em forma de cobrança de resultados mas também de melhorias propostas. Todos esses assuntos foram apresentados no Seminário MES e APS, realizado pela empresa em Itupeva. "A PPI-Multitask tem mais de 25 anos e passou vida aplicando TI e TA para a melhoria dos processos. É resultado da fusão de uma empresa de consultoria em melhoria e gestão de chão de fábrica e outra de automação industrial, ambas com uma vertente de TI na coleta de dados e gestão, complementando suas soluções. A PPI Multitask vende a solução completa ou só as ferramentas – que são modulares –, também treina, fornece consultoria e organiza anualmente um encontro de usuários mostrando as novidades de cada nova versão cuja parte das funcionalidades são oriundas de sugestões da própria base de usuários. Neste evento apresenta também palestras técnicas e casos de sucesso de diversos segmentos – automobilístico, alimentos, embalagens, etc. Lidar com tecnologia é o menor dos desafios; saber lidar com a informação é o que destaca uma empresa", finaliza Vinícius Buonamici.
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