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Para obter as vantagens do sistema Kanban de limitar a quantidade máxima de estoque em processo, WIP, mas que pudesse ser aplicado a casos e configurações mais gerais de manufatura, Spearman et al (1990) propuseram um sistema híbrido, também baseado em cartões, conhecido como CONWIP, ou Constant Work in Process (HOPP e SPEARMAN, 2004).

Hoop et al (1989) afirmam que a utilização do CONWIP suporta a produção enxuta, com redução do lead time e do estoque em processo que permite a rápida detecção de problemas de qualidade e desvios de processo, de forma mais robusta que o Kanban em ambientes de maior variedade de produtos, com alteração periódica do mix de produtos e produção de pequenos volumes de produtos específicos sob encomenda.

O CONWIP é um sistema baseado em um sinal (que pode ser um cartão, um sinal eletrônico ou mesmo um contenedor) de autorização para a produção baseado no nível de estoque da linha, em que uma lista de trabalhos em carteira, backlog list, gerada pelo plano mestre ou a partir da entrada de pedido, é passada ao primeiro processo do fluxo de materiais. Portanto, a backlog list passa informação sobre o que entra na linha e o sinal de autorização informa quando (SIPPER e BULFIN, 1997). Havendo um cartão e um contenedor com matéria prima disponíveis, o cartão é anexado ao contenedor no início da linha e viaja com ele até o término da linha. Nesse ponto, o cartão é removido e retorna para a fila de cartões para ser então anexado a um outro contenedor com produtos para atravessar a linha novamente (figura 3.15).

Figura 3.15 - O Sistema CONWIP

Fonte: adaptado de Sipper e Bulfin (1997)

Portanto, a necessidade de um produto específico é determinada pela backlog list. Quando o cartão estiver disponível, ele irá sinalizar a produção do primeiro item da backlog list, desde que haja matéria prima disponível para ele.

Para Fernandes e Godinho Filho (2010), o que confere a esse sistema a característica de puxar a produção é que a informação de que o nível de WIP abaixou caminha em direção oposta ao fluxo de materiais.

Para Sipper e Bulfin (1997), enquanto no sistema Kanban um cartão circula entre duas estações de trabalho, no CONWIP o cartão atravessa um circuito que inclui a linha de produção

completa. Também, no sistema Kanban, cada Kanban de produção indica a fabricação de um item específico enquanto que no CONWIP os cartões estão designados a uma linha de produção e não a um produto específico, o que garante maior flexibilidade a este sistema.

Para Hopp e Spearman (2001), no sistema CONWIP, o estoque em processo, vai se acumular naturalmente em frente ao CCR, exatamente onde é necessário para garantir que a linha mantenha a sua taxa de produção. Portanto, pode-se afirmar que um sistema CONWIP será regulado pela taxa de produção do CCR.

O CONWIP também está baseado na idéia de contenedores atravessando uma linha, cada um com uma mesma quantidade de volume de trabalho, garantindo que os tempos de ciclo de cada centro de trabalho, incluindo o CCR, sejam constantes (SIPPER e BULFIN, 1997).

Fernandes e Godinho Filho (2010) afirmam que o CONWIP também tem duas variantes, uma na qual o primeiro processo é programado, o CONWIP H, e uma em que nenhum estágio produtivo é programado, o CONWIP CNE.

O CONWIP, combinando a abordagem de “cartões por linha” com uma backlog list lida bem com situações onde as demanda são flutuantes e os tempos de setup longos (SIPPER e BULFIN, 1997). Pode também ser utilizado para famílias de produtos com um certo grau de variedade, tanto diversificação quanto distinção, de produtos. (FERNANDES e GODINHO FILHO, 2010).

Para Spearman et al (1989) apesar, do CONWIP não ser desenhado para um Job Shop puro pode ser utilizado em ambientes sob encomenda e lida bem com mudanças periódicas no mix de produtos, e mesmo com ordens unitárias, produzidas uma única vez (“one of a kind product”), desde que utilizem o mesmo roteiro de produção.

Em um sistema CONWIP com maior variedades de produtos, os autores sugerem a medição e classificação da contribuição do WIP de cada peça ou ordem em relação a um produto padrão em termos de trabalho no CCR da linha CONWIP. O volume de trabalho deste produto padrão no CCR se torna uma unidade padrão (standard unit). Dessa forma 100 peças de um produto em particular que necessitem do dobro de trabalho no CCR que o produto padrão, representariam 200 unidades padrões na linha.

Spearman et al (1989) apresentam uma hierarquia de planejamento baseado no sistema CONWIP (figura 3.16) chamada de arquitetura hierárquica de controle, HCA (Hierarchical Control Architecture). Essa hierarquia inicia com um módulo de planejamento da demanda (DP,

demand planning) que utiliza a previsão de demanda e os dados de capacidade para determinar qual é o recurso com restrição de capacidade (CCR) da linha e prever ou determinar a demanda desse recurso. Nesta fase os produtos são classificados em unidades padrões, de acordo com o volume de trabalho necessário no CCR, de forma a determinar e manter o nível de utilização do CCR nas linhas CONWIP.

O próximo módulo é chamado de WQS (WIP and quota setting, ou determinação do estoque em processo e da taxa de produção) que estabelece a taxa de produção periódica, em termos de unidades padrões, e o número de cartões CONWIP de forma a proteger o CCR sem manter um WIP excessivo. Estes dois módulos interagem entre si até haver balanceamento entre a demanda e o ritmo de produção.

Figura 3.16 - HCA: Arquitetura Hierárquica de Controle

Fonte: Spearman et al (1989)

Esses dados são então enviados ao módulo de lote e sequenciamento (SB, sequencing and batching) para determinar a sequência de trabalho do CCR e estabelecer as datas de entrega de cada ordem. Diferente do MRPII, o objetivo desse módulo não é programar as ordens em todos os recursos, e sim sequenciar os trabalhos com base na capacidade do CCR e nos tempos de

setup, e sugerir o agrupamento necessário das partes em pequenos lotes de processamento até alcançar um sequenciamento que seja factível para cumprir as datas de entrega.

Uma vez encontrado um sequenciamento factível, ele é transferido ao módulo de controle de chão de fábrica, SFC (shop floor control) que mantém a backlog list no início do processo, monitora a liberação de ordens que é realizada por meio dos cartões CONWIP que chegam da última estação de cada linha CONWIP, e gerencia os hot jobs, trabalhos urgentes, que precisam ser realizados e são, então, inseridos no início da backlog list. O impacto desses hot jobs deve ser avaliado e monitorado por um sistema de simulação em tempo real (RTS, real time simulation) que, utiliza informações sobre as condições atuais da linha. O módulo on-line feedback (OLF) é responsável por monitorar o sistema completo fornecendo informações sobre o estado atual da linha para a tomada de decisão de curto e longo prazo.

Bokhorst e Slomp (2010) recomendam a utilização do CONWIP em conjunto com o sequenciamento FIFO (First-in-First-Out) e do Takt Time para alcançar os princípios da produção enxuta em ambientes de alta variedade de produtos e baixo volume (HVLV, High- Variety, Low-Volume). Para esses autores enquanto o CONWIP é útil para limitar o inventário em processo, o que reduz e mantém o lead time médio de produção, o sequenciamento FIFO faz com que os operadores focalizem os itens mais antigos na fila de trabalho, reduzindo a variabilidade do lead time uma vez que nenhum trabalho pode “furar a fila” dos demais, e o Takt Time regula o fluxo de trabalho através do sistema em razão da demanda do cliente final. Desta forma, com esses três elementos em conjunto, o lead time é reduzido e constante para todos os trabalhos.