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A UTILIZAÇÃO DA METODOLOGIA

IDEF-SIM COMO METODOLOGIA DE

AUXILIO NA SIMULAÇÃO DE UM

AMBIENTE FLOW-SHOP: UMA

POSPOSTA DE MELHORIA DA

CAPACIDADE PRODUTIVA DE UMA

PEQUENA EMPRESA

Evanielly Guimaraes Correia (UFG )

[email protected]

Felipe Rodrigues do Nascimento (UFG )

[email protected]

A utilização de sistemas de simulação tem grandes vantagens, dentre

elas a não necessidade de mudar o ambiente para avaliar mudanças e

o tempo necessário para realizara a análise. Este estudo foi criado a

partir de uma necessidade da empressa em aumentar sua capacidade

produtiva para atender novas demandas. Nesse sentido, o estudo se

propôs a simular a manufatura de uma confecção de lingerie e sugerir

melhorias para o aumento de sua capacidade produtiva. A metodologia

IDEF-SIM foi utilizada como sistema de apoio à simulação do sistema

produtivo da empresa, caracterizado como flow-shop. Conclui-se que

foi possível propor melhorias significativas para o processo produtivo

em questão; a possibilidade de um aumento significativo na

capacidade do processo, diminuição nos tempos de atravessamento e

tempo de espera do produto dentro do sistema produtivo.

Palavras-chave: IDEF-SIM, simulação, melhoria, flow-shop

XXXVI ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCÃO Contribuições da Engenharia de Produção para Melhores Práticas de Gestão e Modernização do Brasil

João Pessoa/PB, Brasil, de 03 a 06 de outubro de 2016.


João_Pessoa/PB, Brasil, de 03 a 06 de outubro de 2016. .

2

1 Introdução

Em pleno crescimento, as empresas que constituem o setor de confecção têm se movido em

prol de melhorias para seus processos produtivos e buscado alternativas para aumentar sua

competitividade no mercado, a Associação Brasileira da Industria Têxtil e Confecção (ABIT,

2013) aponta que somente em 2012 o setor gerou um faturamento de R$ 106,3 bilhões,

portanto, é evidente a importância desse setor para o avanço da economia.

Diante disso, é perceptível o surgimento da competitividade acirrada, pressionando essas

empresas a terem sistemas produtivos mais flexíveis e resposta rápida às necessidades do

consumidor. Para isso, as organizações têm buscado meios para facilitar a tomada de decisão,

e um meio que vem sendo cada vez mais presente nas empresas e tem dado suporte à tomada

de decisão é a simulação de sistemas, uma importante ferramenta que visa reproduzir

situações do mundo real. (LAW; KELTON, 2000).

A técnica de simular cenários auxilia a gestão a tomar decisões com maior precisão, pois

proporciona uma visão holística do processo reproduzido. A simulação pode ser utilizada

principalmente para a análise das prováveis consequências de alterações no sistema produtivo,

sendo assim, uma ferramenta de apoio para a implementação de melhorias dentro das

organizações (BANKS, 2000; HARRELL et al., 2002; SALIBY, 1999; SOUZA et al., 2003).

Lobão e Porto (1999) apontam que a simulação é altamente aplicável em sistemas de

computação, sistemas produtivos, órgãos governamentais, gestão de negócios, sistemas

logísticos, dentre muitos outros. A versatilidade desta ferramenta propulsiona sua utilização e

disseminação dentre os gestores, o que é um bom sinal, tendo em vista os benefícios gerados

por esse método de solução de problemas.

Os benefícios desta ferramenta são apontados por Silva, Alves e Costa (2011) como advindos

do conhecimento preliminar do funcionamento dos sistemas e também da possibilidade de

manipulação desses sistemas para testar e avaliar hipóteses de melhoria sem que seja

necessário intervir no sistema real no momento da simulação computacional, portanto, pode-

se testar os mais diversos cenários sem que se tenha um dispendioso tempo gasto com

tentativas que podem falhar, ou seja, poupa-se tempo e recursos, além de não interferir na

produtividade do sistema atual.

Diante da relevância do tema, o estudo se propôs a simular a manufatura de uma confecção de

lingerie e sugerir melhorias para o aumento de sua capacidade produtiva, para que a empresa



3

conseguisse atender a demanda por seus produtos. A fim de atingir este objetivo foram

coletados os dados inerentes ao problema, através de visitas diárias à empresa, além de

entrevistas com os gestores e gerentes de produção para identificar quais fatores realmente

influenciavam na produtividade do sistema produtivo.

O artigo está estruturado da seguinte forma: Revisão bibliográfica sobre o tema Simulação de

sistemas, em seguida são trazidas as informações a respeito da metodologia adotada e do

estudo de caso: tanto um panorama geral da estrutura organizacional, quanto os dados e

análises pertinentes ao estudo, dos erros encontrados durante a modelagem além da descrição

das dificuldades encontradas durante a realização do trabalho, e por fim, as conclusões obtidas

com o estudo e comentários finais são explanados.

2 Referencial teórico

2.1 Simulação

Segundo Harell et al. (2002) a simulação é o processo de transformar um sistema real em um

modelo computacional para avaliação de desempenho e identificação de melhorias. Para

Forrester (1968), um sistema é o agrupamento de partes que operam juntas, visando atingir

um objetivo comum.

Desta forma, o processo de simulação consiste em transpor um problema que ocorra na

realidade para um ambiente onde as condições possam ser controladas e os efeitos decorrentes

destas condições possam ser observados a baixos custos e em pequenos períodos de tempo

(DUARTE, 2003).

Bressan (2002) afirma que as principais vantagens associadas à simulação são destacadas na

possibilidade em estimar o desempenho de sistemas reais sob condições de operação

planejadas; os elementos estocásticos de sistemas reais dificultam a descrição dos mesmos em

forma de modelos algébricos que possam ser resolvidos de forma analítica, o que não ocorre

com os modelos computacionais; Garantia de controle das condições sobre sistema simulado,

o que na maioria das vezes seria impossível para um experimento em um sistema real e;

Facilidade no estudo do sistema em longos períodos de tempos simulados.

Já para Gavira (2003) as vantagens da simulação amplamente difundidas na literatura estão

evidenciadas no fato de os modelos computacionais serem mais realistas que os matemáticos,

há maior liberdade durante o processo de elaboração do modelo, o modelo vai sendo

elaborado de maneira gradativa, além de permitir o vislumbre muito mais claro das possíveis

consequências associadas ao processo de tomada de decisões, além disso uma das principais

vantagens do modelo de simulação é o fato de garantir uma visão sistêmica do problema



4

através de animações, permitindo ao tomador de decisões uma grande flexibilidade em

trabalhar com as consequências atreladas ao seu processo de escolha.

Fomm (2004) defende que o uso da simulação no auxílio à tomada de decisões reduz o espaço

do gestor para pautar suas decisões apenas em sua intuição, visto que essa ainda é uma prática

muito comum dentre grande parte dos empreendedores.

As principais áreas nas quais a simulação abrange como ferramenta de apoio a tomada de

decisões, segundo Lobão (2000) são cientifica, econômica, logística, manufatura, militar,

negócios, serviços e treinamentos.

2.2 Modelagem conceitual através de IDEF-SIM

Para Pinho et al. (2009) quando o analista desenvolve o problema em sua mente o modelo

conceitual ainda é abstrato, portanto, existe a necessidade de utilizar uma técnica de

representação para que as ideias possam ser alinhadas, para que outras pessoas possam

entender de forma mais clara possível o que está sendo proposto e ainda para torna-lo o mais

fiel possível da realidade. Foi com este intuito que Leal, Almeida e Montevechi (2008),

propuseram a técnica IDEF-SIM (Integrated Definition Methods – Simulation), esta técnica

tem como foco a simulação de sistemas, porém é altamente aplicável em projetos de melhoria

em geral. A Figura 1 apresenta a simbologia desta técnica.

Tabela 1 - Simbologia utilizada na técnica IDEF-SIM. Adaptado: Leal, Almeida e Montevechi (2008)

Elemento Símbolo Descrição

Entidade Entidade que entra no sistema

Funções Locais onde a entidade irá sofrer transformações

Fluxo de entidade Simboliza a entrada e saída da entidade dos locais de

processamento

Recursos Representam os elementos que executam funções e/ou

movimentam as entidades

Controles Representam as regras utilizadas nas funções (Ex. regras de

filas)

Regras para fluxos paralelos

e/ou alternativos

Regra E: Esta função representa que dois caminhos podem

ser executados em conjunto

Regra OU: A partir desta função os caminhos são

alternativos

Regra E/OU: Permitido ambas as regras explicitadas acima

Movimentação Representa o deslocamento da entidade no modelo

O

X

&



5

Informação explicativa Representa informações explicativas para facilitar a

compreensão do modelo

Fluxo de entrada no sistema

modelado

Representa a entrada ou criação de uma nova entidade no

sistema

Ponto final do sistema Define o final do modelo

Conexão com outra figura É utilizado para conectar um modelo particionado em várias

figuras

3 Metodologia de Pesquisa

O procedimento adotado nesta pesquisa se classifica como estudo de caso por Silva e

Menezes (2001), pois diversas visitas foram realizadas à empresa para a coleta de dados e

identificação e explanação detalhada do processo a ser simulado, bem como na verificação

dos fatores influenciadores do processo. Para Yin (2001), o estudo de caso permite que o

pesquisador investigue fundamentado pelo contexto de acontecimentos reais do processo.

Ainda no que tange à natureza da pesquisa, o trabalho foi desenvolvido sob o aspecto

quantitativo. A escolha do método foi adotada pelo caráter experimental do estudo. Para Gil

(2002), a análise quantitativa utiliza técnicas estatísticas para interpretar os fenômenos que

ocorrem no que está sendo estudado, ou seja, a referência é dada a um processo matemático e

é passiva de interpretação dos acontecimentos. Ainda para Bryman (1989), a análise

quantitativa é extremamente indicada para pesquisas experimentais, pois proporciona maior

vigor e embasamento técnico à pesquisa.

Foi estipulada a quantidade de 30 amostras de tempos de processamentos de cada etapa

produtiva para que fosse identificada a distribuição estatística mais apropriada para cada

tempo de produção através do software Stat::Fit®

Com o intuito de obter mais dados a respeito do cenário a ser simulado, foram realizadas

entrevistas não estruturadas com o gerente de produção da empresa e com funcionários da

linha de produção para obter maiores detalhes sobre como de fato ocorre o processo de

fabricação dos itens. Este tipo de entrevista proporciona ao pesquisador uma visão geral do

problema a ser analisado. (GIL, 1999; GRESSLER, 2004).

Para formular o modelo conceitual da linha de produção foi utilizada a ferramenta IDEF-SIM

como método de apoio pré-simulação levando em conta as particularidades das variáveis

inerentes ao processo, posteriormente foi construído o modelo computacional no software

Promodel®. Law e Kelton (2000) sugerem um modelo para a realização de estudos de



6

simulação, as etapas desse modelo estão dispostas na Figura 1. Este estudo está baseado neste

modelo.

Formulação do problema e

planejamento do estudo

Coleta de dados e definição do modelo

Validação?

Não

Implementação computacional e

verificação

Sim

Execução de rodadas piloto

Validação?

Não

Sim

Planejamento de experimentos

Execução de rodadas de produção

Análise de dados de saída

Documentação apresentação e

implementação dos resultados

Figura 1 - Etapas de um estudo de Simulação. Adaptado de Law e Kelton (2000).

4 Breve histórico da empresa

A empresa estudada foi fundada em 2001, está no segmento de confecções de lingeries

femininas, possui uma loja interna para vendas ao atacado e uma fábrica, ambas instaladas em

um mesmo local. O segmento de lingeries está sendo consolidado na região, as empresas

estão passando por muitas mudanças em decorrências das exigências impostas pelo mercado,

tendo em vista que o crescimento do segmento atraiu novos clientes e investidores buscando

oportunidades de negócio.

Sua estrutura organizacional é formalmente estabelecida, na qual a delegação é passada para o

segundo escalão da empresa, os quais possuem a função de gerente industrial, gerente de

compras e gerente geral.

5 Definição do sistema produtivo analisado

O sistema produtivo analisado é referente a uma linha de montagem de calcinhas. Para a

fabricação desse item, a matéria-prima chave são os tecidos diversos que irão depender do

tipo de item a ser produzido. Para esta simulação serão representados os processos que

iniciam na etapa de montagem do lote, montagem da calcinha, união das laterais, inserção de

elástico no cós, montagem de rendas, reforço à costura, inserção de adornos, embalagem e



7

terminam no estoque final, cada um destes processos possuem um funcionário dedicado

exclusivamente àquela etapa da produção. O processo funciona da seguinte forma:

5.1 Montagem do lote

Este é um processo manual. Os tecidos necessários para a fabricação são cortados nos

tamanhos do modelo que irá ser produzido, quando chegam a esta etapa do processo um

funcionário forma lotes de dez unidades de produtos para que eles possam ser processados

juntos em cada fase dos processos seguintes. Este processo tem capacidade para uma grande

quantidade de produtos. O tempo de processamento (em segundos) neste estágio e o ritmo de

chegada dos itens estão dispostos a seguir. Vale ressaltar que o ritmo de chegadas está

contabilizado para uma frequência de chegadas a cada 5 minutos.

Figura 2 - Distribuições de probabilidades para o ritmo de chegadas das entidades (A) e para a duração (em

segundos) do processo de montagem do lote (B) geradas pelo software Stat::Fit®. Fonte: Os próprios autores.

5.2 Montagem do produto

Nesta etapa os itens passam por uma pré-montagem inicial e a máquina utilizada para este

processo é a Overlock, o corpo da calcinha é montado e as imperfeições provenientes do

processo de corte (processo este que não está representado neste modelo) são corrigidas pelas

operárias. Ao lado deste processo existe uma caixa para que a auxiliar deposite os lotes até

que sejam produzidos, funciona como um estoque intermediário que tem a capacidade para 60

unidades ou 6 lotes do produto. A distribuição encontrada para a duração deste processo está

representada na Figura 3.



8

Figura 3 - Distribuição de probabilidades para o tempo (em segundos) de processamento no união das laterais

gerada pelo software Stat::Fit®. Fonte: Os próprios autores.

5.3 União das laterais da peça

A peça proveniente do processo de montagem chega a esta etapa para que as laterais sejam

unidas e para que a cava (abertura para as pernas) seja moldada pela costura, a máquina

utilizada neste processo é também é a Overlock. Este processo também tem estoque

intermediário para armazenar as peças que ainda precisam ser produzidas nesta etapa com

capacidade para seis lotes. A Figura 4 representa a distribuição do tempo de duração em

segundos deste processo.

Figura 4 - Distribuição de probabilidades para o tempo (em segundos) de processamento no processo de união

das laterais gerada pelo software Stat::Fit®. Fonte: Os próprios autores.

5.4 Inserção de elástico no cós

Neste processo, é inserido elástico no cós da peça através de uma máquina chamada Persa. As

peças provenientes do processo anterior são armazenadas no estoque intermediário com

capacidade para sessenta unidades. A distribuição de probabilidades para o tempo de

produção em segundos nesta etapa estão dispostos na Figura 5 a seguir.



9

Figura 5 - Distribuição de probabilidades para o tempo (em segundos) de processamento no processo de inserção

de elástico no cós gerada pelo software Stat::Fit®. Fonte: Os próprios autores.

5.5 Montagem de rendas

É neste processo que os tecidos delicados são costurados à peça pela máquina chamada Reta,

principalmente rendas. Este processo também possui um estoque intermediário, a funcionária

do processo de montagem do produto deixa os itens já terminados na caixa ao lado deste

processo até a funcionária deste processo tenha disponibilidade para processá-los na máquina.

Esta caixa tem a capacidade para seis lotes. O tempo (em segundos) de processamento desta

fase está disposto na Figura 6.

Figura 6 - Distribuição de probabilidades para o tempo (em segundos) de processamento no processo de

montagem de rendas gerada pelo software Stat::Fit®. Fonte: Os próprios autores.

5.6 Reforço à costura

A máquina Travete é utilizada neste processo, a função deste processo é melhorar a estrutura

física do produto para que o mesmo não tenha a costura desfeita ao longo do uso. Este

processo também possui um estoque intermediário advindo do processo anterior, possui

capacidade para seis lotes. A distribuição de probabilidades para o tempo de produção (em

segundos) nesta etapa estão dispostos na Figura 7 a seguir.



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Figura 7 - Distribuição de probabilidades para o tempo (em segundos) de processamento no processo de reforço

à costura gerada pelo software Stat::Fit®. Fonte: Os próprios autores.

5.7 Acabamento

Todas as etapas de acabamento e inserção de adornos no produto estão neste processo que é

realizado com a máquina Zig Zag. Assim como os demais processos, no acabamento também

há estoque intermediário com capacidade para sessenta unidades do produto. A Figura 8

representa o tempo de duração, em segundos, desta fase.


acabamento gerada pelo software Stat::Fit®. Fonte: Os próprios autores.

5.8 Embalagem

Neste processo os lotes são desfeitos e os produtos são embalados manualmente, etiquetados e

inspecionados individualmente e despachados para o estoque. Este processo tem capacidade

para uma grande quantidade de produtos. O tempo (em segundos) de processamento desta

fase está disposto na Figura 9.



11


embalagem gerada pelo software Stat::Fit®. Fonte: Os próprios autores.

5.9 Estoque

É o local destinado a armazenagem do produto até que ocorra sua venda. Não há tempo de

processamento para este estágio, apenas serão contabilizadas a quantidade final de peças no

estoque.

6 O ambiente de produção

Ambiente de produção a ser simulado é reconhecido por Pinedo (2010), pois possui máquinas

em série, cada item tem que ser processado em cada uma destas máquinas, todos os itens

devem seguir o mesmo caminho (processamento) e depois de ser concluído em uma máquina,

o item entra na fila da próxima máquina do processo. Para o autor, ambientes com estas

características são chamados de Flow Shop. A Figura 10 é uma representação gráfica do

processo feita com a técnica IDEF-SIM.



12

CM-L M-P

1 OP

M-R

&

1 OP

60 unid 60 unid

M-C M-A M-E E

60 unid 60 unid

1 OP 1 OP 1 OP 1 OP

Legenda

M-L: Processo montagem de lotes

M-P: Processo pré-montagem do produto

M-R: Processo de união de rendas

M-C: Processo de eforço à costura

M-A: Acabamento

M-E: Embalagem dos produtos

E: Estoque final

OP: Operador

Figura 10 - Processo produtivo da calcinha baseado na técnica IDEF-SIM. Fonte: Os próprios autores.

7 A Simulação no ProModel®

Foram simuladas 3 horas de produção deste processo. Além disso, a simulação ocorreu em

dois cenários; o primeiro é referente a situação atual da empresa o segundo cenário é referente

a proposta de melhoria sugerida pela equipe de pesquisadores. Os comandos fundamentais do

software ProModel® utilizados neste estudo são: Entidades, locais, recursos e rede de

caminhos.

Entidades: Só há um tipo de entidade no processo, contudo para demonstrar as

transformações sofridas pelo produto foram criados um gráfico inicial e outro já com o

formato da peça. O fluxo das entidades no processo pode ser observado pelas linhas pretas na

Figura 11.

Locais: Foram construídos todos os locais do processo através deste comando: Local para

montagem dos lotes, montagem da peça, união das laterais, inserção de elástico no cós,

montagem de rendas, reforço à costura, inserção de adornos, embalagem e estoque final.

Recursos: Para que o processo seja realizado é necessário a presença do operador, porém a

inviabilidade técnica do software em versão acadêmica limitou o estudo, sendo assim,

colocou-se apenas o operador auxiliar de produção, não foi possível representar os

trabalhadores nas máquinas, tornando assim, inviável a análise do rendimento do trabalhador,

contudo foi possível analisar os eventos inerentes ao processo, que serão discutidos na seção

7.

Rede de Caminhos: É o caminho por onde o operador que auxilia a produção percorre entre

os processos de montagem de lotes ao processo de montagem da peça. Esta rede é

representada pela linha azul na Figura 11.



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7.1 O layout

O layout da linha construído no software ProModel® está disposto na figura a seguir.

Figura 11 - Processo produtivo da calcinha no software ProModel®. Fonte: Os próprios autores.

8 Conclusões

Através a simulação de um segundo cenário, foi possível melhorar a capacidade produtiva em

10,9% durante o tempo de simulação, pois na situação atual em 3 horas produz-se 1056

unidades em média, para o cenário proposto produz-se 1152 unidades em média.

O tempo de atravessamento do produto caiu 52,77% com relação ao cenário atual da empresa,

pois atualmente uma unidade produzida chega e permanecer 15,54 minutos em média no

sistema, já com o cenário proposto a peça permanecerá apenas 7,37 minutos no sistema em

média. Outro ponto importante a ser considerado é o tempo de espera, que caiu 55,59% com o

cenário proposto. No cenário atual uma peça permanece 56,9% do tempo de atravessamento a

espera de ser processada, já no cenário atual esta porcentagem cai para 16,47%.

Ante aos dados expostos, conclui-se que foi possível propor melhorias significativas para o

processo produtivo em questão; a possibilidade de um aumento significativo na capacidade do

processo, tempo de atravessamento e tempo de espera do produto dentro do sistema

produtivo.

Acentua-se que a utilização da metodologia IDEF-SIM durante a realização do estudo foi

crucial para o bom desempenho do mesmo, tendo em vista que a mesma possibilitou maior

controle dos estágios dos processos a serem simulados.

A a abertura de um viés para a realização de novas pesquisas de simulação, não somente em

uma das linhas da empresa, mas simular o processo produtivo como um todo, englobando



14

todas as variáveis inerentes ao processo é visualizada como uma importante contribuição

deste estudo.

Para a realização de pesquisas futuras, sugere-se a análise do sistema modelado utilizando,

principalmente, variáveis estipuladas por um sistema de avaliação de desempenho. Desta

forma, variáveis não inerentes ao processo não seriam dispendiosamente avaliadas pelo

sistema.

Referências

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