Um ambiente de programação da produção pode ser caracterizado em relação a alguns parâmetros presentes em qualquer sistema, independente da sua configuração. Esses parâmetros são apresentados a seguir.
a) Fator Limitante do Sistema
Segundo GARGEYA e DEANE (1996), um sistema produtivo pode ser restringido pelas máquinas, mão-de-obra, recursos auxiliares como
ferramentas, ou uma combinação dos anteriores. Essas restrições regulam a saída do sistema e influenciam no desempenho da fábrica.
b) Número de Máquinas
Como apresentado no capítulo 2, a programação da produção pode ser desenvolvida em uma única máquina, em máquinas paralelas ou em sistemas com uma máquina de cada tipo. Na programação da produção em máquina única somente uma máquina está disponível ou então existe uma máquina que representa o gargalo do sistema. Na programação da produção em máquinas paralelas existem várias máquinas do mesmo tipo na fábrica. Essa situação pode ocorrer quando uma sessão da fábrica é dedicada a uma função específica, por exemplo, uma área para torneamento manual. Entretanto, em sistemas nos quais é produzida uma peça completa na saída, geralmente existe uma máquina de cada tipo, cada uma processando diferentes operações. Este é o caso de uma célula de manufatura. Segundo FERNANDES (1991), o número de máquinas em uma célula varia muito, em geral de 1 a 25 máquinas, entretanto quanto menor for o grupo de máquinas, melhor será o controle.
c) Operador
Devido à automatização dos processos produtivos, a quantidade de operadores em uma célula de manufatura passa a ser bem reduzida. Os operadores devem ser polivalentes ou multifuncionais capazes de operar todas ou a maioria das máquinas.
d) Tipos de Peças
Na tecnologia de grupo, cujo layout é a célula de manufatura, as peças com similaridades de projeto e processo são agrupadas e processadas pelo mesmo conjunto de máquinas, constituindo uma família de peças. Portanto, o número de tipos de peça numa célula irá depender das similaridades entre as peças.
e) Processo de Chegada
De acordo com a tabela 2.1, o processo de chegada das tarefas num sistema produtivo com padrão de fluxo job-shop pode ser estático, dinâmico determinístico ou dinâmico probabilístico. No processo estático todas as tarefas chegam juntas no instante zero. No processo dinâmico determinístico as tarefas chegam no sistema em tempos futuros conhecidos. No processo dinâmico probabilístico a chegada das tarefas ocorre segundo uma distribuição de probabilidade, por exemplo, Poisson, em que os tempos entre chegadas são exponencialmente distribuídos. Segundo HAX e CANDEA (1984), a hipótese típica em um sistema com padrão de fluxo job-shop é a chegada dinâmica probabilística.
f) Tamanho do Lote
Como abordado no capítulo 2, em um sistema intermitente de produção em lotes, o tamanho do lote é variável, e são produzidos em intervalos regulares. Entretanto, em sistemas reais, com o objetivo de diversificar os tipos de produtos existe uma tendência em reduzir tal tamanho.
g) Datas de Entrega
A data de entrega refere-se ao prazo máximo para uma peça sair de um sistema sem que seja considerada atrasada. As datas de entrega, em ambientes reais, são em geral estabelecidas a partir do pedido realizado pelo cliente e também considerando o tempo envolvido para a fabricação da peça completa.
h) Tempo de Processamento
Como apresentado na tabela 2.1, a natureza dos tempos de processamento pode ser determinística ou probabilística. No primeiro caso os tempos de processamento são conhecidos quando a tarefa chega na fábrica. No segundo caso isso não ocorre, ou seja, os tempos de
processamento são descritos de acordo com uma distribuição de probabilidade.
i) Roteiro de Fabricação
O roteiro de fabricação das peças em um sistema produtivo está associado ao padrão de fluxo presente neste sistema. Como tratado no capítulo 2, em sistemas com padrão de fluxo flow-shop, todas as peças possuem o mesmo roteiro de fabricação através das máquinas. Em sistemas com padrão de fluxo job-shop cada peça possui seu próprio roteiro de fabricação através das máquinas.
j) Setup
Vários modelos de programação da produção, para efeito de simplificação, consideram o tempo de setup incluído no tempo de processamento. Entretanto, o leadtime de produção de um item ou produto está diretamente relacionado com o tempo de setup. Portanto, este é um parâmetro que deve ser considerado em sistemas que procuram uma representação próxima da realidade.
k) Capacidade das Filas
Num ambiente de produção real, a capacidade máxima de peças em filas está associada ao meio de transporte utilizado para a movimentação das peças. Quando o modo de transporte das peças é manual, ou seja, realizado por um operador, a capacidade das filas é em geral restringida pelo espaço disponível entre as máquinas. Quando as peças são transportadas automaticamente de uma máquina para outra, ou seja, quando existem calhas ou esteiras, a capacidade das filas é determinada pelo comprimento do meio de transporte.
l) Medidas de Desempenho
Segundo CONWAY et al. (1967), as medidas de desempenho geralmente utilizadas para avaliar a programação da produção estão
associadas ao congestionamento do sistema e ao cumprimento aos prazos de entrega. O congestionamento do sistema pode ser avaliado pela quantidade de estoque em processo, pelo tempo que as peças gastam no sistema, entre outras. O cumprimento aos prazos de entrega pode ser medido pelo número ou taxa de tarefas atrasadas, pelo tempo de atraso médio ou total das tarefas. Entretanto, as medidas de desempenho devem estar relacionadas com a configuração do sistema de produção. Por exemplo, em um ambiente em que a capacidade da fila é limitada em uma peça, não faz sentido ter o número médio de peças em filas como uma medida de desempenho.
m) Regras de Prioridade
Vários autores como CONWAY (1965), BAKER e DZIELINSKI apud HAX e CANDEA (1984), NANOT apud BUFFA e MILLER (1979), realizaram estudos extensivos comparando um grande número de regras de prioridade em diversos sistemas produtivos, e comprovaram que diferentes regras são recomendadas conforme as medidas de desempenho que se pretendem otimizar.
Como abordado no capítulo 2, as regras de prioridade podem ser classificadas em locais ou globais, ou em estáticas ou dinâmicas. Para as regras locais, a prioridade de uma operação é determinada por parâmetros das peças que se encontram na fila da máquina que realizará aquela operação. Para regras globais a prioridade é calculada considerando também as filas das outras máquinas. Para as regras estáticas os índices de prioridade não mudam com o tempo. Já para as regras dinâmicas os índices de prioridade mudam em função do tempo.
No estudo da programação da produção existem dois enfoques na alocação das regras de prioridade. A escolha de um dos dois enfoques, descritos a seguir, depende do objetivo do problema analisado.
No primeiro enfoque é atribuída uma regra para todo o sistema. São realizadas simulações, e em cada uma delas é testada uma regra de prioridade para todas as máquinas. O objetivo é determinar a melhor regra
de prioridade para o sistema, de modo a minimizar algumas medidas de desempenho. Uma vantagem deste enfoque é a facilidade de implementação das regras de prioridade. Por outro lado, trabalha como se o fluxo de produção estivesse balanceado. Não considera, por exemplo, as diferenças entre uma máquina ociosa e uma máquina gargalo.
No segundo enfoque as regras de prioridade são atribuídas às máquinas, ou seja, é atribuída uma regra de prioridade para cada máquina. O objetivo é realizar a diferenciação entre as regras. Este enfoque, por atribuir as regras diretamente às máquinas, possui a vantagem de permitir a análise de recursos gargalos e ociosos. Por outro lado, existem múltiplas combinações de alocação de regras às máquinas, dificultando a implementação das mesmas.