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DEPARTAMENTO DE
ENGENHARIA MECÂNICA
Gestão e Aprovisionamento de Stocks,
Aplicação de Métodos Classificativos
Dissertação apresentada para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia e Gestão Industrial
Procurement and Inventory Management, Application of
Classification Methods
Autor
Pedro Daniel Carvalho Leite Silva
Orientadores
Professor Doutor Cristóvão Silva
Doutor Marco Morais Romão
Júri
Presidente
Professor Doutor Pedro Mariano Simões Neto
Professor Auxiliar da Universidade de Coimbra
Vogais Professor Doutor Professor Auxiliar da Universidade de Coimbra^ Luís Miguel Fernandes Ferreira
Orientador Professor Doutor Professor Auxiliar da Universidade de Coimbra^ Cristóvão Silva
Colaboração Institucional
Tridec - Sistemas Direccionais
para Semi-Reboques, Lda.
Coimbra, Setembro, 2016
“The most important thing: Never criticize. Always encoraje!” London Has Follen, 2016
Gestão e Aprovisionamento de Stocks Resumo
Pedro Daniel Carvalho Leite Silva ii
Resumo Este projeto foi realizado na Tridec – Sistemas Direccionais para Semi- Reboques, Lda, integrando-se no Departamento de Compras e Logística onde se desenvolveu um modelo de otimização dos processos de Aprovisionamento e Gestão de Stocks , no âmbito do estágio curricular pela Universidade de Coimbra. O principal objetivo passou pelo desenvolvimento e implementação de metodologias que possibilite que o departamento de forma apoiada, tenha uma perceção sobre a possível necessidade de aquisição de matérias primas para o futuro, através de modelos mais otimizados de Forecasting e Gestão de Stocks. Começou-se por realizar um levantamento da situação atual, identificando os problemas e ineficiências nos processos atuais. Depois, através do recurso às Análises ABC e XYZ, bem como ao modelo de Categorização de Syntetos, procurou-se identificar os artigos com maior relevo, assim como o comportamento dos consumos. Para complementar este projeto, foi também alvo de estudo os modelos de previsão de consumo e aprovisionamento que possibilitam uma melhor eficiência na Gestão de Stocks. Em suma, é proposto otimizar os processos de Gestão de Stocks atualmente existentes e do mesmo jeito alcançar, um aprovisionamento equilibrado capaz de corresponder aos pedidos da produção e consequentemente reduzir paragens de produção por rutura de stock , sem se desacautelar os inerentes custos associados a todo o processo.
Palavras-chave: Gestão de Stocks, Modelos de Classificação, Modelos de Previsão, Aprovisionamento, Otimização, Custos.
Gestão e Aprovisionamento de Stocks Abstract
Pedro Daniel Carvalho Leite Silva iii
Abstract This project was produced on Tridec - Directional Systems for Trucks, Lda, integrated with the Department of Sales and Logistics where it was developed an optimized model for the processes of Privisioning and Management of Stocks, in light of the extracurricular internship offered by the University of Coimbra. The main objective went through developing and implementing the methodologies that allow the department to have an enhanced perception over the possible necessity to acquire feedstock in the future through optimal models of Forecasting and Inventory Management. At first it was initialized by lifting the current situation, identifying the problems and inefficiencies in the current processes. After that, through the resources of Analysis ABC and XYZ, as well as the model for the Categorization of Syntetos, it was sought to identify the articles with bigger relevance and the behavior of the expenses. To complete this project, the target study was the prediction models of consumption and provisioning that allow a better efficiency in the Inventory Management. In short, the purpose is to optimize the process of the Inventory Management currently existent, and at the same time achieve a balanced provisioning capable of corresponding to the production demands e consequently reduce the production stalling due to stock rupture without neglecting the inherent costs associated to the entire process.
Keywords Inventory Management, Rating Models, Forecasting Models, Provision, Optimization, Cost.
Gestão e Aprovisionamento de Stocks Índice
- INTRODUÇÃO Siglas ix
- 1.1. Apresentação da Empresa
- 1.2. Produtos
- 1.3. Objetivos
- 1.4. Metodologia do Projeto
- 1.5. Estrutura da Dissertação
- ENQUADRAMENTO TEÓRICO
- 2.1. Análise ABC
- 2.2. Análise XYZ
- 2.3. Análise ABC vs Análise XYZ
- 2.4. Categorização da Procura
- 2.5. Modelos de Gestão de Stocks
- 2.5.1. Método de Revisão Contínua
- 2.5.2. Método de Revisão Periódica
- 2.5.3. Stock de Segurança
- 2.6. Modelos de Previsão
- 2.6.1. Amortecimento Exponencial Simples
- 2.6.2. Modelo de Holt-Winters
- 2.6.3. Erros de Previsão
- CLASSIFICAÇÃO DE ARTIGOS
- 3.1. Recolha e Triagem de Dados
- 3.2. Análise ABC
- 3.3. Análise XYZ
- 3.4. Categorização da Procura
- GESTÃO DE STOCKS
- 4.1. Modelos de Previsão
- 4.1.1. Probabilidade Binomial
- 4.2. Modelos de Gestão de Stocks
- 4.3. Teste do Protótipo
- 4.4. Comparação de Resultados
- CONCLUSÃO
- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
- ANEXO A – Tabela de Fatores de Segurança para Distribuição Normal...........................
- ANEXO B – Representação dos Consumos por Semana desde Pedro Daniel Carvalho Leite Silva v
- ANEXO C – Estudo e Comparação dos Críterios ABC
- ANEXO D – Resultados dos Modelos de Classificativos Aplicados
- ANEXO E – Modelos de Previsão e Aprovisionamento – SKU
- ANEXO F – Modelos de previsão e Aprovisionamento – SKU
- ANEXO G – Modelos de previsão e Aprovisionamento – SKU
- ANEXO H – Modelos de Previsão e Aprovisionamento – SKU
- ANEXO I – Modelos de Previsão e Aprovisionamento – SKU
- ANEXO J – Modelos de Previsão e Aprovisionamento – SKU 558888.............................
Gestão e Aprovisionamento de Stocks Índice de Figuras
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ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1.1 – Produtos finais: a) Sistemas Direcionais Mecânicos; b) Sistemas Direcionais Hidráulicos; c) Suspensão LV-O. ............................................................................ 3 Figura 2.1 – Princípio de Pareto , curva ABC (Coelho, 2015). ............................................. 7 Figura 2.2 – Comportamento do Coeficiente de Variação de um artigo segundo Analise XYZ.(Wong, 2015) ................................................................................................. 9 Figura 2.3 – Exemplo do consumo intermitente de um artigo. (Callegaro, 2010). ............. 11 Figura 2.4 – Modelo de Categorização da Procura (Syntetos, 2005). ................................. 12 Figura 2.5 – Modelo de Gestão de Stocks (Santos, 2011)................................................... 13 Figura 2.6 – Método Revisão Continua (Silva, 2013). ........................................................ 14 Figura 2.7 – Método de Revisão Periódica (Silva, 2013). ................................................... 14 Figura 2.8 – Exemplo de lançamento de encomendas (Silva, 2013). .................................. 15 Figura 2.9 – Stock de Segurança (Silva, 2013) .................................................................... 16 Figura 2.10 – Exemplo de uma serie sem Tendência – Aplicação do Modelo Amortecimento Exponencial Simples (Silva, 2013). ............................................ 17 Figura 2.11 – Exemplo: Hospedes nos hotéis do Algarve – Aplicação do Modelo de Holt- Winters (Silva, 2013). ........................................................................................... 18 Figura 3.1 - Gráfico de barras - Unidades movimentadas vs nº de SKU’s desde 2014. ...... 20 Figura 3.2 – Representação Gráfica - Triagem de SKU’ s por fases. ................................... 21 Figura 3.3 – Representação da Curva ABC pela nova análise. ........................................... 24 Figura 3.4 – Distribuição dos artigos pelo modelo de Syntetos. ......................................... 27 Figura 3.5 – Distribuição dos artigos pelo modelo de Syntetos – zoom de escalas............. 27 Figura 4.1 – Representação dos modelos de previsão, aplicado ao SKU 381093. .............. 30 Figura 4.2 – Movimentos efetivos do stock corrente do SKU 381093 desde início de 2016. ............................................................................................................................... 31 Figura 4.3 – Simulação da evolução do nível de stock pelo modelo de Forecast da Tridec. ............................................................................................................................... 31 Figura 4.4 – Simulação da evolução do stock pelo modelo de Holt-Winters. ..................... 32 Figura 4.5 – Aplicação da Probabilidade Binomial no SKU 558989. ................................. 33 Figura 4.6 – Informação essencial para os modelos de aprovisionamento – SKU 381093. 34 Figura 4.7 – Evolução dos stocks – Modelo Holt-Winters pelos métodos de aprovisionamento. ................................................................................................. 35 Figura 4.8 – Evolução dos stocks – Probabilidade Binomial pelos métodos de aprovisionamento. ................................................................................................. 36 Figura 4.9 – Evolução dos stocks – Modelo AES pelos métodos de aprovisionamento. .... 36
Gestão e Aprovisionamento de Stocks Índice de Tabelas Índice de Tabelas
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ÍNDICE DE TABELAS
Tabela 2.1. – Combinações das Classificações pela Análises ABC e Análise XYZ. ......... 10 Tabela 3.1. – Representação atual da Classificação Análise ABC. ..................................... 23 Tabela 3.2. – Teste de aplicação do Principio de Pareto : Critérios da % de Artigos à Esquerda e Critério da % de Custos à Direita. ...................................................... 23 Tabela 3.3. – Representação dos novos critérios da Classificação Análise ABC. .............. 24 Tabela 3.4. – Comparação entre os resultados dos Critérios sugeridos por Scholz-Reiter et al e os adotados atualmente pela Tridec. ............................................................... 25 Tabela 3.5. – Comparação das Classificação XYZ pela análise atual. ................................ 26 Tabela 3.6. – Resumo das alterações efetuadas nas análises. .............................................. 26 Tabela 3.7. – Distribuição dos artigos pelas três análises. .................................................. 28 Tabela 4.1. – Representação dos custos associados à aquisição do SKU 381093 para cada um dos modelos. .................................................................................................... 34 Tabela 4.2. – Representação dos custos associados à aquisição do SKU 558989 para cada um dos modelos. .................................................................................................... 36 Tabela 4.3. – Representação dos custos associados à aquisição do SKU 983838 para cada um dos modelos. .................................................................................................... 38 Tabela 4.4. – Representação dos custos associados à aquisição do SKU 955931 para cada um dos modelos. .................................................................................................... 39 Tabela 4.5. – Representação dos custos associados à aquisição do SKU 558135 para cada um dos modelos. .................................................................................................... 40 Tabela 4.6. – Representação dos custos associados à aquisição do SKU 558888 para cada um dos modelos. .................................................................................................... 42 Tabela 4.7. – Comparação dos resultados reais com as previsões estimadas dos SKU’s apresentados. ......................................................................................................... 43
Gestão e Aprovisionamento de Stocks Simbologia e Siglas
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SIMBOLOGIA E SIGLAS
Simbologia α – Constante de amortecimento do nível β – Constante de amortecimento da Tendência γ – Constante de amortecimento da Sazonalidade k – Nº de períodos entre o último valor de Zt e o período para o qual é realizada a Previsão σ – Desvio Padrão ε𝑖 – Consumo de artigos entre dois intervalos 𝑝 – Probabilidade de sucesso μ – Média da Procura de um artigo Z – Constante do Nível de Serviço
Siglas DEM – Departamento de Engenharia Mecânica Eq - Equação FCTUC – Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra IEC – Intervalo Entre Consumos LT – Lead Time NS – Nível de Serviço PB – Probabilidade Binomial PE – Ponto de Encomenda QOE – Quantidade Ótima de Económica RC – Revisão Contínua RP – Revisão Periódica SKU – Stock Keeping Unit SS – Stock de Segurança
Gestão e Aprovisionamento de Stocks INTRODUÇÃO
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relevantes construtores europeus de semi-reboques. Nesta senda, em 2001 encontrou, em Portugal, as condições necessárias para a sua expansão produtiva. Assim nasceu a Tridec – Sistemas Direcionais para Semi-Reboques, Lda., localizada no Núcleo Industrial de Murtede, onde desenvolve a sua atividade industrial no ramo da metalomecânica, dividida em três setores produtivos: Soldadura, Maquinação e Montagem. A Tridec produz os componentes, que à posteriori são expedidos para a Tridec BV, sendo esta responsável pela conceção, desenvolvimento do produto, montagem final e venda do mesmo. Mantendo sempre o focus na inovação e criação de novos produtos no seguimento das necessidades dos seus clientes, no ano de 2008 a Tridec foi adquirida pelo Grupo JOST, passando a fazer parte de um grupo líder mundial na construção e distribuição de componentes para camiões. O Grupo JOST, criado em 1952, é uma organização que se dedicada à produção de componentes para a indústria de veículos de transporte comercial. Foi no âmbito desta unidade industrial, que se desenvolveu o estudo que se propõe abordar na presente dissertação.
1.2. Produtos Os produtos finais produzidos na Tridec PT, são sobretudo, componentes que irão integrar Reboques ou Semi-Reboques com Sistemas Direcionais Mecânicos, Sistemas Direcionais Hidráulicos e Suspensões produzidos pela Tridec BV. Com a experiência de mercado e os conhecimentos consolidados essencialmente no segmento dos transportes, a Tridec concretiza os pedidos específicos e por vezes únicos dos seus clientes. Compreendendo perfeitamente os desafios que as empresas transportadoras enfrentam no dia-à-dia, a Tridec através de soluções sólidas e inovadoras, adquiriu suficiente dinamismo, imprimindo nos seus produtos uma maior manobrabilidade; reboques com maior capacidade de carga; poupanças a nível de desgaste de pneus, consumo de combustível e manutenção dos sistemas.
Gestão e Aprovisionamento de Stocks INTRODUÇÃO
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Os Sistemas Direcionais Mecânicos da Tridec, são caraterizados por estabelecer ligação mecânica entre o prato da quinta roda e os conjuntos de eixos através de barras de direção. Por sua vez, os Sistemas Direcionais Hidráulicos não fazem ligação mecânica com a quinta roda, antes são aplicados a veículos de transporte com dimensões (comprimento e altura) excecionais. No que respeita, às Suspensões de eixos hidráulicas ou de Ar da Tridec, estas permitem aumentar a capacidade dos reboques em termos de volume e carga. Na Figura 1.1 estão representados alguns dos sistemas produzidos pela Tridec.
1.3. Objetivos Este estágio teve como foco, o auxílio nos processos inquiridos ao Departamento de Compras e Logística, nomeadamente, empreender um novo mecanismo/modelo de Previsão e Aprovisionamento na Gestão de Stocks. Os produtos produzidos pelos 3 setores produtivos, (Soldadura, Maquinação e Montagem) consomem basicamente matérias primas de aço, sejam elas em bruto ou em produtos transformados. As matérias primas são adquiridas maioritariamente a fornecedores
b)
c)
a)
Figura 1. 1 – Produtos finais: a) Sistemas Direcionais Mecânicos; b) Sistemas Direcionais Hidráulicos; c) Suspensão LV-O.
Gestão e Aprovisionamento de Stocks INTRODUÇÃO
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1.5. Estrutura da Dissertação No que concerne à estrutura desta dissertação, a mesma apresentar-se-á dividida em 5 capítulos. O primeiro capítulo, terá como exclusiva finalidade, apresentar os principais objetivos que se pretende alcançar; fazer uma breve apresentação da empresa onde se proporcionou a reflexão e o desenvolvimento do presente estudo; evidenciar as metodologias a utilizar e a estrutura a adotar ao longo da dissertação. No segundo capítulo será feito um enquadramento teórico, recorrendo à bibliografia tida como mais pertinente, bem como, aos Modelos de Classificação de artigos, aos Modelos de Previsão e aos Modelos de Gestão de Stocks. Os objetivos do terceiro e quarto capítulo é contextualizar o caso de estudo, colocando-o devidamente em foco, e serão apresentadas as metodologias utilizadas no desenvolvimento desta dissertação. Por fim, mas não menos importante, estar-se-á em condições para num quinto capítulo se tecerem as devidas conclusões bem como fazer importantes prospeções.
Gestão e Aprovisionamento de Stocks ENQUADRAMENTO TEÓRICO
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2. ENQUADRAMENTO TEÓRICO Neste capítulo será apresentado um enquadramento teórico sobre o tema que se propôs dissertar, através do recurso à bibliografia que mereceu a maior pertinência. Desta forma, fasear-se-á de seguida uma abordagem às ferramentas relativas à Gestão de Stocks que têm maior relevância para o este caso de estudo.
2.1. Análise ABC Atualmente, a maioria das empresas de produção industrial, para a produção de um dado produto/conjunto final, necessita de uma elevada quantidade de subprodutos iguais e/ou diferentes. Torna-se imperativo, uma atenção cuidada e seletiva na gestão dos materiais que possuem maior ou menor importância, quer no que respeita às quantidades movimentadas, quer no que toca ao seu valor financeiro. Com base nesse pressuposto, a Análise ABC constitui assim uma importante ferramenta na gestão, no planeamento e no controlo dos volumes de materiais em Stock (Heizer, Render, 1999). A Análise ABC ou, como também conhecida, Curva ABC, tem por base o Princípio de Pareto. Este princípio surgiu no séc. XIX quando, o Economista italiano Vilfredo Pareto realizou um estudo sobre a distribuição da riqueza em Itália, onde concluiu que a riqueza não estava distribuída de uma forma uniforme. Pelo contrário, constatou que 80% da riqueza pertencia a 20% da população, fenómeno que também ficou conhecido por “lei dos 80/20”, onde Joseph M. Juran (1941) afirma que “80% das consequências advêm de 20% das causas possíveis”. Este estudo, também pode ser transportado para ambiente empresarial, sendo que de tal aplicação resulta que uma pequena margem de materiais representa uma grande percentagem de custos e um grande número de materiais representa uma pequena margem dos custos. Esta análise é muito importante e muito utilizada no controlo e Gestão de Stocks , pois, é uma ferramenta que se focaliza a identificar os materiais que requerem maior atenção. Deste modo, para realizar uma boa Análise ABC, deve-se determinar o período de análise e
Gestão e Aprovisionamento de Stocks ENQUADRAMENTO TEÓRICO
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No contexto geral, a Análise ABC, permite verificar de imediato os produtos que importa analisar e a sua importância relativa (Romão, 2014). Mas, e em suma, esta análise tem as suas limitações quando se pretende efetuar uma classificação mais rigorosa, como a que pretende neste projeto. Desse modo, dado que a mesma só classifica os artigos consoante os seus custos anuais e não tem em consideração as movimentações ao longo do ano, podemos ter um artigo classificado como A , devido apenas ao seu elevado custo e, o mesmo só ter sido utilizado uma ou duas vezes ao longo do ano. Com base no problema exposto, e dado que esta classificação requer constante monotorização, necessário se torna complementa-la com uma segunda análise que classifique os artigos segundos os movimentos registados. E é aqui que entra a Análise XYZ.
2.2. Análise XYZ A Análise XYZ, ou ABC Cruzada, como também é conhecida, põe em evidência a ciclicidade com que um artigo é utilizado. Deste modo, esta análise permite avaliar a importância que o artigo representa para a empresa, imprime uma maior eficácia na classificação dos artigos, bem como na Gestão dos Stocks , contribuindo para determinar se a procura é contante e homogénea de modo a poder determinar previamente o consumo e a frequência de aprovisionamento (Romão, 2014). Tal como na análise ABC, a Análise XYZ obedece a critérios de classificação dos artigos, onde estes podem ser classificados como: Classificação X - 20% dos artigos tem procura previsível. Esta, permite, manter o nível de inventário baixo, sem necessidade de recorrer a grandes stocks de segurança e sem que isso ponha em causa o nível de serviço; Classificação Y - 30% dos artigos tem procura flutuante. O que significa que é necessário ter mais atenção. Há uma procura inconstante, obriga a uma maior vigilância dos níveis de inventário e dos stocks de segurança; Classificação Z - 50% dos artigos tem procura inconstante. Difícil de prever e carece de monotorização constante.
Gestão e Aprovisionamento de Stocks ENQUADRAMENTO TEÓRICO
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Para proceder a esta classificação, é necessário determinar o Coeficiente de Variação na procura (𝐶𝑣) de cada artigo. Este coeficiente, é determinado pela relação entre o Desvio Padrão ( σ ) e a Média da Procura ( μ ), como demostra a Eq. 2.1:
𝐶𝑣 = 𝜎 𝜇 Eq. ( 2. 1 )
Na Figura 2.2, é possível visualizar as diferenças que podem ocorrer no coeficiente de variação de um artigo, em função da sua classificação X,Y e Z.
Segundo Scholz-Reiter et al. (2012) é possível classificar os artigos segundo as flutuações da procura da seguinte forma: Classificação X : Consumo constante, as flutuações são raras: 𝐶𝑣 < 0.5; Classificação Y : Fortes flutuações no consumo, geralmente devido a tendências e sazonalidades: 0.5 ≤ 𝐶𝑣 ≤ 1; Classificação Z : Padrão de consumo completamente irregular: 𝐶𝑣 >1.
2.3. Análise ABC vs Análise XYZ Com a combinação destas duas análises já apresentadas, Análise ABC e Análise XYZ, na Tabela 2.1 é possível obter uma visão geral sobre a procura que um determinado artigo tem, assim como a sua importância na organização. Por outro lado, esta combinação ajuda a obter um ponto de equilíbrio entre níveis ótimos de inventários e um nível de serviço alto (Romão, 2014). Além do mais, os critérios referidos acima nas duas análises podem ser ajustados conforme a realidade das empresas e as suas estratégias definidas como se apresentará no capítulo 3.
Figura 2. 2 – Comportamento do Coeficiente de Variação de um artigo segundo Analise XYZ.(Wong, 2015)
