Otimização do tamanho do lote

O fio de cobre esmaltado é utilizado para aplicações eletromagnéticas. Possui, portanto, uma ampla gama de aplicações e é de grande importância, além de ser oferecido nas mais diversas configurações (diâmetro, configurações de esmaltagem, dimensões do carretel, etc.). O fio de cobre esmaltado é produzido em um processo de produção em duas fases. Primeiro, o fio é puxado até o diâmetro necessário. Em segundo lugar, o fio é esmaltado num processo complexo que é influenciado por vários factores, tais como temperatura do ar, humidade, qualidade do ar e muito mais. Um estudo de simulação foi conduzido para otimizar os tamanhos dos lotes de produção e de transporte para obter eficiência geral de custos, com foco em três componentes principais de custos: Custos de sucateamento, resultantes de qualidade insuficiente do fio, custos de armazenamentoresultantes do estoque transportado e custos de mão de obra resultantes do transporte de cada lote desde o processamento até a inspeção de qualidade e áreas de armazenamento do armazém, coleta e embalagem de bobinas de arame na área de expedição e armazenamento do armazém e trabalho de inspeção na área de inspeção. As ações realizadas como resultado do estudo de simulação foram o aumento do tamanho dos lotes de produção de cada configuração de produção, dependendo o tamanho dos lotes do padrão de demanda para a respectiva configuração de produto. O tamanho do lote de transporte também foi aumentado.

Tamanhos de lote maiores reduzem os custos de troca

Cada configuração de produto possui requisitos diferentes durante a trefilação e esmaltagem. A mudança de um tipo de fio para outro pode levar várias horas. Isto resulta, portanto, em longos tempos de inatividade da máquina e num elevado esforço de mão-de-obra para o pessoal técnico associado.

Tamanhos de lote de produção maiores resultam em menos sucata

Depois de configurar o processo de esmaltagem para produzir uma nova configuração de produto, parâmetros complexos do processo de produção para o processo de esmaltagem devem ser ajustados e ajustados, exigindo inspeção laboratorial e feedback final da inspeção de qualidade. Ambas as verificações de qualidade são caracterizadas por atraso no feedback, ou seja, o processo de esmaltagem só pode ser ajustado após o feedback ter sido recebido. Entre a inspeção, amostragem / inspeção do produto final e o recebimento do feedback de qualidade, o processo de esmaltagem produz fio continuamente, já que o processo de produção em si é um processo contínuo. Os esforços iniciais de calibração após uma troca de produto são, portanto, arriscados e podem resultar em muito material descartado. A sucata é um custo e afeta diretamente a demonstração de lucros e perdas do fabricante.

Após a introdução inicial de um novo tipo de fio (ou seja, após uma troca), a qualidade da produção no departamento de esmaltagem é muito mais estável e as inspeções são realizadas apenas na forma de um processo de inspeção de produtos acabados. O atraso de feedback entre a inspeção final e o processo de produção de esmaltagem ainda depende do tamanho do lote de transporte, que determina o intervalo de inspeção a partir de então e até a conclusão do tamanho do lote restante.

Lotes de transporte menores: Menos sucata, mas alto custo de transporte

Embora lotes de produção maiores resultem em menos trocas e, portanto, em menor risco de produção de sucata, um lote de transporte maior resulta em maior risco de sucata. As bobinas de fio produzidas pelo processo de esmaltagem são armazenadas em caixas de transporte que são recolhidas por transportadores operados manualmente e entregues nas estações de trabalho de inspeção final. As caixas são móveis e são transportadas quando cheias ou quase cheias. Caixas maiores resultam em menor esforço e custos de transporte, mas também em intervalos de inspeção mais longos. Isso aumenta o risco de produção de sucata.

Tamanhos maiores de lotes e lotes resultam em custos de armazenamento mais elevados

Tamanhos maiores de lotes na produção geralmente resultam em níveis mais elevados de estoque de produtos acabados, uma vez que maiores quantidades de produtos acabados são produzidas antes da demanda do cliente. Tamanhos maiores de lotes de transporte resultarão em estoques intermediários maiores, ou seja, trabalho em andamento. Tanto o inventário de reserva como o de produtos acabados provocam vários custos, por exemplo, custos de capital resultantes de capital vinculado a inventários em vez de outros activos produtivos. Outro exemplo é o espaço de armazenamento e as despesas de aluguel associadas, etc.

Outros custos diretos são, por exemplo, custos de mão-de-obra para realocar produtos no armazém, por exemplo, como parte de estratégias de zoneamento do armazém, ou risco de desperdício de produto acabado se a demanda do cliente acabar, mas ainda houver estoque de produtos acabados no armazém.

Lotes de transporte maiores reduzem os custos de coleta e embalagem

Depois que as bobinas de fio de cobre forem inspecionadas e aprovadas, elas serão embaladas em caixas. Os tipos de caixa diferem dependendo das dimensões do produto. Depois, as caixas são agrupadas e armazenadas em paletes. Primeiro, os paletes meio cheios do armazém são recolhidos por empilhadeiras e caixas adicionais são embaladas neles. Idealmente, um palete deve conter apenas um tipo de produto. Para lotes pequenos, dois tipos de produtos podem ser agrupados no mesmo palete. Posteriormente, os paletes são guardados no armazém. Isto significa que o esforço de mão-de-obra associado a estes processos é maior quando os tamanhos dos lotes de transporte são menores.

Tamanhos maiores de lotes de transporte reduzem custos de inspeção de qualidade

O próprio processo de inspeção de qualidade tem custos de mudança. Depois de inspecionar a configuração de um produto, o inspetor deve realizar diversas operações finais no sistema operacional e na estação de trabalho e, posteriormente, devem ser feitos preparativos específicos do tipo de produto para o próximo lote de inspeção. O tempo gasto nestas operações de mudança foi medido e posteriormente simulado, e os custos de mão-de-obra associados a estas mudanças foram considerados no estudo de simulação.

Dimensionamento ideal de lotes e lotes para eficiência geral de custos

O objetivo do estudo de simulação foi identificar tamanhos ideais de lotes e lotes de transporte (intervalos de inspeção) para cada configuração de produto, sujeito ao layout de fábrica em questão.

O gráfico abaixo ilustra as compensações dos vários custos relacionados ao dimensionamento do lote de produção (conforme consideração neste estudo).

O gráfico abaixo ilustra as compensações dos vários custos relacionados ao dimensionamento dos lotes de transporte (conforme consideração neste estudo).

Foi desenvolvido um modelo de simulação para simular fluxos de materiais relevantes e todos os custos associados. O modelo de simulação foi implementado usando SimPy, um módulo de simulação de eventos discretos em Python. Mais de 5.000 configurações de produtos foram consideradas – com o modelo de simulação aceitando qualquer quantidade arbitrária de configurações de produtos. Cada configuração de produto é caracterizada por vários parâmetros de produto e produção – a maioria dos quais está sujeita a sigilo. Os resultados da simulação apoiaram o gerenciamento na implementação de lotes maiores e lotes de transporte maiores. O modelo de simulaçãoalém disso, serve como suporte contínuo à produção e foi entregue ao departamento responsável pelo fluxo de materiais e inspeção de qualidade. Isto é importante, uma vez que muitos dos parâmetros considerados pela análise variam ao longo do tempo. Por exemplo, temperaturas sazonais ou outras condições climáticas, preços de commodities (por exemplo, relevantes para o cálculo do custo de sucata) e gama de produtos relevante.

Conclusão e conteúdo relacionado

Neste artigo resumi os resultados de um estudo de simulação na indústria de produção de fios magnéticos de cobre. Os resultados determinaram tamanhos de lote e lotes de transporte ideais para uma variedade de mais de 5.000 tipos diferentes de fios de cobre esmaltados. Em comparação com o sistema de produção inicial, isso resultou em um aumento no tamanho dos lotes de produção, nos intervalos de inspeção e nos tamanhos dos lotes de transporte.

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