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    ProModel: a ferramenta estratégica no novo milênio

    por Vikrant Trilokelar Springer Carrier Corporation

"...A mudança é uma realidade diária na manufatura atual, e é a similação que irá nos permitir na Carrier a responder rápida e efetivamente a fim de permanecermos competitivos e exceder as expectativas de nossos clientes."

Sobre a empresa

Todas as pessoas envolvidas tem uma opinião sobre os problemas, as restrições e os gargalos dentro de um sistema industrial, assim como também idéias de melhorias que podem aumentar o desempenho deste sistema.

Porém, só a simulação permite a experimentação sobre um modelo, ao invés de no sistema real, o que tem permitido a nós da Carrier examinar objetivamente as mudanças pretendidas ou os novos projetos antes de sua implementação real.

A simulação ajudou o segmento de negócio de refrigeração da Carrier a aumentar a capacidade e o processamento em seu sistema de pintura a seco, dentro de um patamar de investimento mínimo. Após o grupo de engenharia ter analisado manualmente o sistema e determinar a alocação de um grande investimento de capital, o ProModel foi utilizado para provar/contestar as restrições determinadas manualmente, testar idéias para melhoria na condução de processos e, finalmente, selecionar a melhor entre as múltiplas alternativas de projeto industrial usando experimentações do tipo "o que ocorre no caso de".

Isto resultou numa decisão que foi lucrativa para a empresa, com custos drasticamente reduzidos. O modelo válido pode agora ser usado para se testar economicamente: novos equipamentos; políticas operacionais e métodos, antes da implementação e sem se afetar a produção diária.

A Carrier Refrigeration Corporation é uma divisão da Carrier Corporation. Com faturamento anual de aproximadamente US$ 6,9 bilhões, a Carrier Corporation é o maior fabricante mundial de sistemas de aquecimento, ar condicionado, e sistemas e equipamentos de refrigeração. É uma subsidiária da United Technologies Corporation, fornecedora de uma ampla gama de produtos de alta tecnologia e serviços de apoio para as indústrias aeroespaciais e de construção.

Objetivos e escopo

Os métodos tradicionais usados para se analisar as operações de manufatura consistem em otimizar elementos individuais do sistema, em lugar do conjunto inteiro composto de elementos interdependentes. A avaliação subjetiva pode ser freqüentemente enganosa, resultando no uso impróprio dos fundos limitados para investimentos. Nós estamos usando o ProModel para analisar objetivamente e predizer o comportamento de sistemas complexos como as linhas de pintura, o que nos permitiu atingir as seguintes metas:

  1. Melhoria de produtividade
  2. Redução de custos
  3. Justificativa de investimento de capital

Nós enfocamos inicialmente o sistema de pintura, o qual era crítico em vários aspectos:

  1. Contaminação transversal durante as mudanças de cor
  2. Restrições de capacidade as quais forçaram à terceirização
  3. Aumento nos Custos, devido aos problemas acima

O passo inicial em nosso projeto de simulação era enfrentar os múltiplos objetivos que se impunham:

  1. Construir um modelo inicial baseado no sistema existente
  2. Provar / reprovar as restrições de capacidade determinadas subjetivamente.
  3. Capacidade de cura do forno
  4. Prioridades do forno
  5. Velocidade de processo da lavadora
  6. Requisitos de mão-de-obra
  7. Número de dispositivos de carregamento
  8. Determinar idéias de melhoria de processo
  9. Averiguar a viabilidade de propostas de investimento de capital alternativas antes de sua implementação.
  10. Determinar a solução ótima

O engenheiro responsável pela linha de pintura foi envolvido ao longo de todo o estudo a fim de se conquistar confiança na validação do projeto. O modelo foi construído usando-se o ProModel, tendo sido previamente decidido quais elementos do sistema deveriam ser incluídos para se alcançar as metas desejadas. A fim de reproduzir o sistema real, verificar o modelo de base, e documentar nossas suposições, nós coletamos amostras de tempos reais dos processos durante 5 dias, acerca dos componentes transportados pela linha de pintura. Estes dados foram então usados para comparar o modelo construído da linha de pintura com o sistema real.

Várias horas foram gastas na depuração do modelo, primeiro para se verificar sua autenticidade, e depois para convencer os demais acerca de sua validade ( isto é modelo deve representar com veracidade a linha de pintura real).

O modelo nos habilitou inicialmente a obter sugestões sobre quais variáveis eram críticas para as medidas como produção final atingida e os custos, analisando sua interação e os efeitos no desempenho do sistema. Por exemplo: a engenharia determinou analiticamente que a velocidade crescente do processo da lavadora, a capacidade do forno de cura, e, prioridades nos fornos teriam um efeito positivo e eliminariam os problemas existentes. Porém, o modelo nos habilitou a explorar os efeitos destas mudanças no desempenho do sistema como um todo.

Os resultados obtidos não mostraram nenhuma melhoria para o sistema existente e, em certos cenários, mostraram-se até ser de natureza prejudicial. A animação trouxe vida para o modelo e, aumentando ou diminuindo a velocidade da simulação, nós pudemos investigar por que certos fenômenos aconteceram, além de identificar gargalos existentes, e recomendar ações corretivas.

Resultados e Ganhos

O modelo do sistema apresentou um erro de apenas 0,2% sobre o desempenho do sistema real. A experimentação nos habilitou a determinar, com um alto grau de confiança, que idéias de melhoria de processos resultariam em realmente atingir nossas metas. O modelo foi usado para selecionar a melhor dentre as várias alternativas de projeto industrial, através da variação dos parâmetros do sistema; como velocidade, tempo de processo, capacidade e mão de obra alocada. Finalmente, nós usamos a simulação como uma ferramenta de avaliação para ver quão bem o projeto otimizado selecionado se comportou, através de critérios específicos.

Com o aumento atual da competição global e a necessidade de respostas cada vez mais rápidas, a experimentação do tipo tentativa e erro' com o capital é arriscada. O modelo animado foi uma ferramenta de apresentação poderosa, já de ele nos habilitou a justificar o investimento de capital e a convencer a administração de que as mudanças de projeto propostas tinham sido testadas, validadas, e seria realmente mais lucrativa para a empresa.

A simulação nos evitou que cometêssemos erros custosos, economizando assim dinheiro da companhia. Uma idéia em particular, que melhorava a taxa de processo da lavadora, teria nos custado quase US$ 500.000, levaria oito meses para ser implementada, mas não proporcionaria de fato qualquer benefício. Outra idéia, teria nos custado US$ 10.000, levaria dois meses para ser implementada, mas também não renderia resultados positivos. A tabela abaixo ilustra a economia de custos individuais relacionadas à não implementação daquelas idéias anteriores de melhoria de processos que foram constatadas pelo modelo como sendo economicamente inexeqüíveis.

No futuro

A experimentação nos habilitou a enfocar aquelas áreas do sistema de pintura em que nós poderíamos implementar mudanças que realmente resultariam no sucesso de nossas metas. A solução comprovada pelo modelo de adicionar um forno infravermelho, cuja implementação estamos executando, nos custará cerca de US$ 500.000, levará oito meses para ser concluída, e gerará uma economia estimada em US$ 370.000 anuais. A simulação nos provou ser uma ferramenta necessária, poderosa, e efetiva em termos de custos, a qual ocupará um papel estratégico no novo milênio, especialmente no tocante às instalações industriais. Nós podemos agora experimentar novos processos, equipamentos e idéias sem afetar a produção diária.

Idéias propostas e não implementadas Economias
Modificar a taxa de Processo da lavadora US$500,000
Adicionar uma cabina de pintura US$300,000
Aumentar em aproximadamente 10% os dispositivos de carregamento US$30,000
Mudar as prioridades do forno US$10,000