A engenharia industrial e a tecnologia da informação (TI) são complementos ideais entre si há muitos anos. Nos últimos anos a maior competitividade dos mercados, a elevação da qualidade dos produtos e serviços oferecidos pelas empresas e a necessidade de responder de forma ágil e eficiente às mudanças nas mesmas, aumentaram esta união.
Três aspectos principais se beneficiaram disso: cadeias de suprimentos (ou valor), a criação de “redes de competências” e, finalmente, permitir a automação do monitoramento da produtividade dos empregos dos funcionários em ambientes de manufatura. Concluindo, essa união tornou-se para muitas empresas uma parte vital de suas estratégias de negócios.
INTRODUÇÃO
Nos últimos anos, a competição que as empresas enfrentam é cada vez mais forte em quase todos os setores.
As empresas lutam constantemente para manter e aumentar suas vendas, sua base de clientes e sua participação no mercado. As empresas de manufatura, em particular, têm se envolvido em uma competição acirrada. Para se manter no mercado, as empresas foram obrigadas a reinventar constantemente seus processos de fabricaçãoe revisar em detalhes a forma como operam. Isso implica em despender tempo para analisar os processos de fabricação, decidir a melhor utilização dos recursos disponíveis (trabalhadores, tempo, máquinas, etc.) e garantir a qualidade em todo o processo. Neste aspecto, a engenharia industrial desempenha um papel preponderante, otimizando o processo produtivo e até ultrapassando as fronteiras da própria empresa, estendendo os seus benefícios a clientes e fornecedores (otimizando a cadeia de abastecimento). Apesar desses benefícios, sua implantação nas empresas tem demorado. (Kuman, 2001).
É neste ponto que a tecnologia da informação (TI) entra para promover a engenharia industrial, tornando-se sua melhor aliada. Atualmente existem muitos exemplos da fusão entre os dois elementos em quase todas as empresas, por exemplo: sistemas de planejamento de recursos ERP (Enterprise Resource Planning) em empresas que ajudam a integrar informações nas empresas, atribuindo recursos disponíveis e tomada de decisão, sistemas de controle de qualidade, software de design para o layout de uma fábrica, controle de estoque, etc. (Kuman, 2001)
Os sistemas de produção, portanto, também sofreram mudanças, para se tornarem sistemas de manufatura modulares, prontos para serem reconfigurados e iniciar a produção de novos produtos em um curto espaço de tempo. Por sua vez, a forma como as empresas se coordenam com os seus fornecedores e clientes (cadeia de abastecimento) e a forma como as informações fluem entre eles também mudaram. O uso de técnicas de engenharia industrial e os avanços tecnológicos foram dois pilares dessas mudanças. Os estoques e sua administração que tendem a mantê-los no mínimo necessário, determinando as quantidades a serem fabricadas, escolhendo as melhores rotas de transporte, alocando o melhor uso dos recursos para a fabricação de um produto, entre outras questões, são decisões que muitos de as empresas enfrentam e que requerem o uso de tecnologias de informação e engenharia industrial (entre outros aspectos). (Kuman, 2001)
Para descrever o processo de união entre as tecnologias da informação e a engenharia industrial, é necessário rever os casos em que as empresas implementaram ou melhoraram os sistemas existentes, bem como as consequências destes.
A partir daí, começaremos com melhorias implementadas nas empresas que incluem tanto a utilização da engenharia industrial como das tecnologias de informação.
METODOLOGIA
O presente trabalho foi realizado com base em uma extensa pesquisa bibliográfica na biblioteca digital do Instituto Tecnológico e de Estudios Superiores de Monterrey. As bases de dados consultadas foram:
- ACMEmeraldGarnet IntrawebIEEExploreProquest
De cada uma dessas bases de dados, foram obtidos cinco artigos relacionados aos temas engenharia industrial e tecnologia da informação (TI). Em todos os casos, foram pesquisados artigos publicados nos últimos anos para mostrar a realidade atual em ambos os temas. Com base nesta pesquisa, sustenta-se o que está exposto neste artigo, sendo este referenciado no momento de citar alguma ideia sobre as referidas obras.
CAPÍTULO 1 "CADEIA DE FORNECIMENTO E TECNOLOGIAS DA INFORMAÇÃO (TI)"
Ao longo dos anos, foram inúmeros os casos estudados, sobre as melhorias que a implementação da tecnologia da informação (TI) trouxe consigo. Um dos campos mais beneficiados nesse sentido tem sido a cadeia de suprimentos (ou cadeia de valor como é conhecida atualmente). Especificamente, em um estudo sobre o papel da tecnologia na cadeia de suprimentos (Kuman, 2001) conclui-se que o uso de tecnologias de informação e comunicação TIC (Tecnologia da Informação e Comunicação) é vital para que a cadeia de suprimentos agregue valor e possa criar uma redução significativa nos custos. Neste estudo, também se comenta que o uso das TIC no início estava muito focado em tentar melhorar as estimativas de demanda, o que é um passo na direção certa, mas certamente não é suficiente.Mercados altamente competitivos, com consumidores cada vez mais sensíveis aos preços e a necessidade constante de troca ou renovação de produtos, têm exigido uma cadeia de suprimentos muito mais ágil e eficiente. Isso implica na capacidade de responder às mudanças do mercado no momento e em um fluxo ininterrupto de informações atualizadas em toda a cadeia de suprimentos (desde os insumos mais básicos até a compra do produto pelo consumidor final). Para se obter tal agilidade e eficiência, portanto, é necessário contar com os chamados “Sistemas de Planejamento Avançado” APS (Advanced Planning Systems) (Kuman, 2001). Esses sistemas analisam dados transacionais que ocorrem no nível operacional em toda a cadeia de suprimentos e servem como suporte para a tomada de decisões. Esse software,Eles incluem algoritmos poderosos para programação linear, previsões e séries temporais, entre outras técnicas. Esses modelos matemáticos complexos requerem computadores potentes, bem como um fluxo contínuo de dados, que devem se intercomunicar com várias áreas da empresa como: manufatura, vendas, marketing, etc. (Kuman, 2001) Tentar realizar essas operações manualmente seria extremamente ineficiente e certamente levaria a erros graves. A Figura 1 mostra as áreas funcionais dos sistemas APS.(Kuman, 2001) Tentar realizar essas operações manualmente seria extremamente ineficiente e certamente levaria a erros graves. A Figura 1 mostra as áreas funcionais dos sistemas APS.(Kuman, 2001) Tentar realizar essas operações manualmente seria extremamente ineficiente e certamente levaria a erros graves. A Figura 1 mostra as áreas funcionais dos sistemas APS.
figura 1
Functional Domains of APS Systems (Kuman, 2001)
Como pode ser visto, a APS auxilia a empresa no planejamento tanto no curto prazo (nível operacional) quanto no longo prazo na tomada de decisões (nível estratégico). Os sistemas informáticos são aqueles que permitem grande flexibilidade e agilidade para responder às constantes mudanças.
As cadeias de suprimentos, por sua vez, podem ser otimizadas por meio do uso de simulação, em vez de programação linear. Em particular, quando se analisa a otimização da cadeia de abastecimento de uma refinaria (Koo, Chen, Adhitya, Srinivasan e Karimi, 2006), conclui-se que esta abordagem é mais válida e parece mais útil nestes casos. As cadeias de suprimentos das refinarias em geral são redes muito complexas, com entidades independentes e um alto grau de complexidade (e, portanto, variáveis a serem consideradas). No estudo (Koo, et al. 2006) conclui-se que a simulação funcionou adequadamente para otimizar as políticas da cadeia de suprimentos, bem como para melhorar as decisões de investimento. Nesse sentido, o estudo (Koo, et al.2006) menciona que era necessário adotar uma visão de escopo maior que abrangesse toda a cadeia de suprimentos (e não apenas uma parte, como planejamento, compra ou transporte de petróleo). Nestes sistemas complexos, com uma infinidade de variáveis e fatores a serem considerados, a simulação pode ser uma ferramenta de suporte valiosa, desde que seja usada e interpretada corretamente. As simulações requerem necessariamente computadores para operá-las, pois é necessário realizar centenas ou milhares de cálculos para obter os resultados. Em um computador moderno, a execução da simulação da refinaria levou em média um dia (Koo, et al. 2006). Este tempo foi muito longo, então o programa foi executado novamente em computadores mais poderosos (com multiprocessadores),o que resultou na redução do tempo de simulação para 1 hora, isso é uma economia de 95%. Isso, novamente, nos mostra claramente a forma como a engenharia industrial (e seus algoritmos de otimização, ou simulações) tem sido complementada com tecnologias de informação para agregar valor às cadeias de suprimentos e empresas.
CAPÍTULO 2 "REDES DE COMPETIÇÃO E TECNOLOGIAS DE INFORMAÇÃO (TI)"
Foi visto como as cadeias de suprimentos requerem o uso da tecnologia da informação para operar de forma eficiente, bem como para otimizar e avaliar o desempenho. Uma área de benefício particular da TI tem sido o aprimoramento das subfunções da cadeia de suprimentos. Por exemplo, pequenas e médias empresas (PMEs) recorreram (principalmente na Alemanha) ao uso de “redes de competência”. Estes elementos são redes virtuais de cooperação de curto prazo entre várias PMEs, que se subdividem nas suas competências principais (competência central). Por exemplo, uma PME é reconhecida por sua alta qualidade de fabricação, ela pode entrar em redes de competição de manufatura, juntamente com outras PMEs especializadas em manufatura. Na sua vez,outra PME reconhecida pela sua inovação e desenvolvimento de produtos, pode entrar nas redes de competição de “Prototipagem”, etc. Isto permite às PME uma maior flexibilidade e agilidade para responder às necessidades dos seus clientes, nomeadamente pelo facto de não disporem de grandes recursos financeiros ou de infraestrutura para fazerem sozinhas as diferentes condições do mercado. (Berlak e Weber, 2004). Desta forma, são criados mercados virtuais, que reúnem várias organizações para extrair delas as melhores competências de cada uma, aliada a uma estratégia de “e-business”, as vantagens competitivas das PME são reforçadas (Berlak e Weber, 2004).. Um exemplo da estrutura de uma rede de competências é mostrado abaixo na Figura 2.Você pode entrar nas redes de competição de "Prototipagem", etc. Isto permite às PME uma maior flexibilidade e agilidade para responder às necessidades dos seus clientes, nomeadamente pelo facto de não disporem de grandes recursos financeiros ou de infraestrutura para fazerem sozinhas as diferentes condições do mercado. (Berlak e Weber, 2004). Desta forma, são criados mercados virtuais, que reúnem várias organizações para extrair delas as melhores competências de cada uma, aliada a uma estratégia de “e-business”, as vantagens competitivas das PME são reforçadas (Berlak e Weber, 2004). Um exemplo da estrutura de uma rede de competências é mostrado abaixo na Figura 2.Você pode entrar nas redes de competição de "Prototipagem", etc. Isto permite às PMEs maior flexibilidade e agilidade para responder às necessidades dos seus clientes, nomeadamente pelo facto de não disporem de grandes recursos financeiros ou de infraestrutura para fazerem sozinhas as diferentes condições do mercado. (Berlak e Weber, 2004). Desta forma, são criados mercados virtuais, que reúnem várias organizações para extrair delas as melhores competências de cada uma, aliada a uma estratégia de "e-business", as vantagens competitivas das PME são reforçadas (Berlak e Weber, 2004).. Um exemplo da estrutura de uma rede de competências é mostrado abaixo na Figura 2.em particular devido ao fato de não possuírem grandes recursos financeiros ou infraestrutura para enfrentar as diferentes condições de mercado por conta própria. (Berlak e Weber, 2004). Desta forma, são criados mercados virtuais, que reúnem várias organizações para extrair delas as melhores competências de cada uma, aliada a uma estratégia de “e-business”, as vantagens competitivas das PME são reforçadas (Berlak e Weber, 2004).. Um exemplo da estrutura de uma rede de competências é mostrado abaixo na Figura 2.em particular devido ao fato de não possuírem grandes recursos financeiros ou infraestrutura para enfrentar as diferentes condições de mercado por conta própria. (Berlak e Weber, 2004). Desta forma, são criados mercados virtuais, que reúnem várias organizações para extrair delas as melhores competências de cada uma, aliada a uma estratégia de "e-business", as vantagens competitivas das PME são reforçadas (Berlak e Weber, 2004).. Um exemplo da estrutura de uma rede de competências é mostrado abaixo na Figura 2.juntamente com uma estratégia de “e-business”, as vantagens competitivas das PMEs são fortalecidas (Berlak e Weber, 2004). Um exemplo da estrutura de uma rede de competências é mostrado abaixo na Figura 2.juntamente com uma estratégia de “e-business”, as vantagens competitivas das PMEs são fortalecidas (Berlak e Weber, 2004). Um exemplo da estrutura de uma rede de competências é mostrado abaixo na Figura 2.
Esquema de Redes de Competição (Berlak e Weber, 2004)
Como se pode observar, as redes de concorrência reúnem diversas organizações e as agrupam de acordo com sua especialização para atender às necessidades dos clientes de forma ágil e eficiente. É importante ressaltar que existem diferentes redes de competição, com diferentes objetivos, tais como:
- Rede Estratégica: Com alianças entre várias empresas, buscando uma vantagem competitiva sobre as externas da rede de concorrência Red Compound: Alianças entre duas ou mais empresas similares para realizar uma tarefa (geralmente a longo prazo), aproveitando as sinergias entre Em vez de ambos, trabalham isoladamente.Rede Operacional: Alianças de PMEs para dar maior valor ao cliente, aproveitando eficientemente o uso dos recursos da rede. Empresa Virtual: São empresas virtuais, criadas temporariamente para aproveitar as oportunidades de mercado, contribuindo com suas "competências essenciais" para agregar valor à sua aliança com a rede.
Essas diferentes redes implicam no uso de espaços virtuais, o que só seria possível com o uso de tecnologias de informação. A criação dessas redes não é uma tarefa fácil, mas há cada vez mais indícios de que, quando implementada corretamente, pode gerar benefícios maiores do que o investido em sua criação (Berlak e Weber, 2004).
CAPÍTULO 3 “PRODUTIVIDADE E TECNOLOGIAS DA INFORMAÇÃO (TI)
A união da TI com a engenharia industrial não se limita apenas à cadeia de suprimentos, mas também à linha de produção de uma empresa. Um dos principais objetivos da engenharia industrial é aumentar constantemente a produtividade e a qualidade dos produtos fabricados. Em princípio, as situações indesejáveis ou improdutivas devem ser identificadas (espera por material, espera pela próxima montagem, problemas no maquinário, etc.). A identificação dessas situações tradicionalmente requer engenheiros industriais que "observem" os operadores, identifiquem ineficiências e, por meio de análises cuidadosas, cheguem às causas raízes e, a partir daí, sejam iniciadas ações corretivas. Todo esse processo,Analisar ineficiências é extremamente caro (especialmente em países desenvolvidos) e lento para criar melhorias notáveis na produtividade. Se a isso adicionarmos o fato de que há um grande número de operadores trabalhando em uma planta, a tarefa se torna complicada e leva um tempo considerável. Daí a necessidade de desenvolver um sistema automatizado para identificar as ineficiências e suas causas raízes. Recentemente, foram realizados estudos (Hattori, Itakura e Orihara, 2006) que mostram que os sistemas computacionais podem ser capazes de analisar o comportamento dos operadores na linha de produção e associá-lo a situações normais de trabalho, ou a situações indesejadas.. O sistema deve, por sua vez, identificar as causas raízes das ineficiências, a fim de corrigi-las no local,ou pelo menos fornecer todas as informações necessárias para poder deduzi-lo (Hattori, et al. 2006).
Desta forma, através de um sistema automatizado, é possível identificar situações improdutivas, de forma automatizada e em grande escala. Isso é conseguido associando o comportamento dos operadores (bem como outros dados: número de peças disponíveis, presença de outros operadores na mesma área de trabalho, ausência ou presença de peças montadas juntamente com o conhecimento despejado no sistema pelo engenheiro industrial) a “Situações básicas” (Hattori, et al 2006). As situações básicas indicam, portanto, ao sistema que tipo de ineficiência está ocorrendo, e com base nisso o sistema periférico de coleta de dados (por meio de data mining) extrai todas as informações relevantes. Desta forma, o engenheiro industrial analisa a situação e atua no momento em que a remediar.Um diagrama de tal sistema é mostrado na figura 3.
O diagrama da figura 3 representa como o sistema automatizado pode identificar uma situação básica. Como pode ser visto, é necessário integrar “conhecimentos” ao sistema, sobre os comportamentos esperados dos operadores, e corroborar com o sistema periférico de coleta de informações, para chegar à “situação básica” (Hattori, et al. 2006). Por exemplo, a presença de dois ou mais operadores em uma área de trabalho (na qual normalmente deveria haver apenas um), pode ser uma indicação de problemas nessa estação de trabalho. Neste caso, o sistema verifica com o auxílio do sistema de informação periférico as variáveis do posto de trabalho (uso de maquinário, quantidade de peças em estoque, vazamentos, etc.) e determina se há ineficiência,bem como tentar recolher todas as informações necessárias para determinar a causa raiz desta situação (ou melhor ainda, propor uma possível causa raiz e ação corretiva a seguir, sujeita à verificação pelo responsável pela linha de produção).
Esse sistema, ainda em desenvolvimento, promete não apenas trazer maior produtividade às fábricas, mas também custaria uma fração do custo total de implementação dessas otimizações da forma tradicional. Além disso, a detecção de situações indesejáveis, bem como a identificação da causa raiz e sua correção seriam concluídas em menor tempo. (Hattori, et al. 2006) É importante, no entanto, esclarecer que embora o referido sistema permita a identificação de ineficiências e forneça as informações de suporte para a identificação das causas raízes, a decisão final sobre o que fazer continua a recair sobre fator humano.
CONCLUSÕES
As empresas manufatureiras, como se viu ao longo deste trabalho, optaram pelo uso das tecnologias da informação (TI) aliadas às técnicas da engenharia industrial. Os diferentes algoritmos utilizados pela engenharia industrial têm sido plenamente explorados através do uso de tecnologias de informação (em particular o uso de simulação e otimização da cadeia de abastecimento). Em suma, existe um benefício recíproco entre a engenharia industrial e a tecnologia da informação. As técnicas de engenharia industrial requerem o uso de tecnologias da informação para serem totalmente exploradas e implementadas no complexo mundo real.
Em última análise, isso se traduz em economias de custo consideráveis para as empresas (otimizando os recursos disponíveis: transporte, maquinário, decisão sobre o que comprar e o que fabricar, Just in Time, aumento de produtividade, etc.). Essas melhorias, no entanto, para serem plenamente exploradas, devem ser combinadas com diversas mudanças nos processos organizacionais (ou mesmo gerenciais), pois só assim a TI pode criar valor agregado para a empresa. Embora as tecnologias de informação possam ser imitáveis, o fato de utilizá-las e adaptá-las às necessidades específicas de uma empresa e de seus diferentes processos organizacionais, tornam o sistema muito difícil de ser imitado 100% e pouco útil para seus concorrentes, que cada um tem uma realidade diferente. Isso pode conseqüentemente resultarem uma vantagem competitiva de curto prazo, e que ao somá-los pode resultar em uma vantagem competitiva de longo prazo.
Espera-se, portanto, que no futuro as novas tecnologias de informação (juntamente com a engenharia industrial) continuem a impulsionar as empresas a níveis mais elevados de produtividade e, em muitos casos, a criar vantagens competitivas. À medida que os mercados globais se tornam mais exigentes e as empresas continuam sua busca constante por redução de custos, menor tempo de fabricação e maior qualidade em seus produtos; Essas técnicas continuarão a formar uma parte vital das estratégias de negócios globais em empresas de manufatura.
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