Logística

1. Centro Universitário Planalto do Distrito Federal - UNIPLAN
MRP I (Material Requirements Planning)
1. INTRODUÇÃO
O MRP ou cálculo das necessidades de materiais, é uma técnica utilizada nas
empresas para planejar as quantidades de materiais que são utilizados na manufatura
dos produtos vendidos pela empresa. O método visa manter nos estoques o nível ideal de
materiais para execução dos processos sem que ocorram um gasto excessivo na compra
dos mesmos e possa ocorrer sobre-estoque e sub-estoque de materiais. Hoje em dia, o
MRP é usado como um dos módulos que compõem o MRP II e faz parte dos Sistemas de
Administração da Produção (SAP).
2. CONCEITOS BÁSICOS (Revisão)
Para que se possa ter um melhor entendimento do que é e como funciona o MRP e
por conseguinte o MRP II, vamos apresentar os seguintes conceitos:
ltens de demanda independente: são aqueles cuja demanda não depende da
demanda de nenhum outro item. Típico exemplo de um item de demanda independente é
um produto final. Um produto final tem sua demanda dependente do mercado consumidor
e não da demanda de qualquer outro item.
Itens de demanda dependente: são aqueles cuja demanda depende da demanda
de algum outro item. A demanda de um componente de um produto final, por exemplo, é
dependente da demanda do produto final. Para a produção de cada unidade de produto
final, uma quantidade bem definida e conhecida do componente será sempre necessária.
Os itens componentes de uma montagem são chamados de itens quot;filhosquot; do item quot;paiquot;,
que representa a montagem.
A diferença entre os dois itens (demanda independente e demanda dependente) é
que a demanda do primeiro tem de ser prevista com base nas características do mercado
consumidor e a demanda do segundo por dependente de outro item, é calculada com
base na demanda deste. A lógica da utilização do cálculo de necessidades partiu da
constatação desta diferença entre os itens de demanda.
lnicialmente, a lógica do cálculo de necessidades, que era aplicada apenas para o
MRP, tinha a idéia de partir das necessidades (quantidades e datas) de produtos finais e
das estruturas de produtos para calcular as necessidades de itens de demanda
dependente, ou seja, componentes e materiais. Para melhor entender o processo, a
seguir apresenta-se o conceito de itens pai e filho e posteriormente, p de lead-time.
ltem-pai: é um item de estoque que tem componentes. Cada um destes itens
componente é um item-filho do item-pai. Se o item-filho tem itens componentes, ele é
também um item-pai destes, que são, por sua vez, seus itens quot;filhosquot;. Na Figura 1, os
itens B e C são componentes do item A e, portanto, A é o item quot;paiquot; dos itens B e C, que
são seus itens-filhos. Note que o quot;2X' na figura representa que para cada produto final A,
são necessárias duas unidades do item c. Por sua vez, o item c tem seus itens quot;filhos, D e
E”. Os itens pai determinam a demanda dos itens filho.

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Figura 1– Relações entre itens-pais e itens-filhos
Estrutura do produto: é uma estrutura que descreve todas as relações pai-filho,
entre itens que são componentes de um mesmo produto final. A figura 2 representa a
estrutura do produto final A. A representação do produto quanto à quantidade e
relacionamento dos itens pais e filhos. Pode aparecer na forma de árvore ou lista de
materiais, conforme o exemplo abaixo:
Figura 2– Estrutura do Produto
Lead-time: ou tempo de ressuprimento de um item, é o tempo necessário para seu
ressuprimento.
Composição do Lead Time: tramitação da ordem; espera em fila; setup;
processamento e movimentação.
De posse destes dados (estrutura do produto e lead-time dos itens), além das
necessidades (quantidades e datas) de produtos finais, é possível calcular as
necessidades de todos os itens componentes.
Lista de Materiais para o item A
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B (1x)
C (2x)
D (1x)
E (1x)
Figura 3– Composição do Lead Time
Necessidades brutas: São as quantidades necessárias dos itens quot;filho'
(componentes) para atender a determinada quantidade de um item quot;paiquot; que necessita
ser produzido, desconsiderando as quantidades em estoques dos itens quot;filho', ao longo do
tempo. São as quantidades de itens quot;filhosquot; que devem estar disponíveis para a produção
do item-pai.
Necessidades líquidas: São as necessidades de itens-filhos (componentes) para
suprir a produção de determinada quantidade de um item-pai, descontadas as posições
dos estoques já existentes de itens quot;filhosquot; (e que, portanto, não necessitam ser
produzidos ou comprados). Em outras palavras são as quantidades de itens quot;filhosquot; que
devem ser efetiva, frente obtidas, via compra ou manufatura, para a produção do item-pai.
Necessidades líquidas = necessidades brutas- quantidade em estoque
De posse da árvore do produto, quantidade e data de entrega, e níveis de estoques,
calcula-se as necessidades de todos os componentes.
NB = sem estoques
NL = NB - Qestoque
Exemplo: Suponhamos que para a estrutura da Figura 2, valham os seguintes
lead-times:
Item Lead Time
A 1 semana
B 2 semanas
C 1 semana
D 1 semana
E 2 semanas
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Suponhamos que um pedido de 50 unidades do produto A, a ser entregue na
semana 19, esteja sendo planejado.
Vejamos como ficaria o cálculo dos momentos em que as ordens de compra e
produção deveriam ser liberadas, fazendo uso de um esquema que represente estas
ocorrências no tempo (figura 4):
O MRP utiliza a lógica de programação “para trás” (backward scheduling),ou seja, a
data tarde.
Figura 4– Lógica do cálculo de necessidades brutas
Figura 5– Lógica do cálculo de necessidades brutas
Suponhamos que a posição dos estoques de itens fosse o seguinte, no caso do
produto hipotético A (figura 4):
Item Semana Posição do Estoque
A 19 10
B 18 5
C 18 10
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D 17 10
E 17 5
Partindo, então, das necessidades de entrega de produtos acabados
representadas pelo pedido PA, são calculadas as necessidades brutas dos itens, nos
respectivos instantes, e identificadas as quantidades e instantes em que é necessária a
liberação das ordens de compra (OC) e ordens de produção (OP) para os diversos itens
(A, B, C, D e E ).
Note que este cálculo foi feito considerando que, em nenhum momento, a empresa
tinha estoque de itens ou de produtos acabados. Isto nem sempre é verdade. As
empresas, em geral, carregam estoques de itens por diversos motivos. Isto faz com que
nem sempre seja necessário produzir o total das necessidades brutas dos itens, mas
apenas a diferença entre as necessidades brutas e o estoque disponível do item. Para
que este cálculo seja possível, é necessário que o sistema considere a posição dos
estoques dos diversos itens ao longo do tempo, para que seja capaz de saber a
quantidade de estoque disponível, no momento em que o específico item seja necessário.
Dessa forma, o sistema poderá calcular uma necessidade líquida para o item, que
será a quantidade da ordem liberada. Surgem, então, dois novos e importantes conceitos:
necessidades brutas e necessidades liquidas.
Figura 6– Lógica do cálculo de necessidades líquidas
Observe como as quantidades necessárias das ordens de produção - OPs - e
ordens de compra - OCs - alteraram-se com a consideração das posições dos estoques
nos momentos em que os materiais seriam necessários (e não nos momentos das
liberações das ordens). Esta diferença se deve ao fato de que na Figura 4, estavam
consideradas apenas as necessidades brutas de materiais e na Figura 5, as
necessidades líquidas. Tente chegar aos novos valores das quantidades referentes ás
OPs e OCs para a consideração de necessidades liquidas.
Na semana 19, só produtos finais A deveriam estar sendo entregues. Como a
empresa tem um estoque planejado disponível de 10 produtos A na semana 19, só é
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necessário que se abra uma ordem de produção de 40 (50 da necessidade bruta - 10 do
estoque) produtos A na semana 18.
Para que se possam começar a montar 40 unidades do produto A na semana 18, é
necessário que haja a disponibilidade, neste momento, de uma quantidade suficiente de
todos os itens quot;filhosquot; (itens B e C ) do item quot;paiquot; A, nas quantidades, respectivamente 40
e 80 (já que cada item-pai A contém dois itens-filhos Cs ). Como na semana 18 há a
disponibilidade de 5 Bs e 10 Cs em estoque, é, então, necessário que se coloquem as
seguintes ordens:
Ordem de Produção para C (OPC ): 80 - 10 = 70 unidades, na semana 17
Ordem de Compra para B (OCB ):1 40 - 5 = 35 unidades, na semana 16
Para iniciar a produção de 70 unidades do item C na semana 17, neste momento é
necessário que 70 unidades de D e 70 unidades de E estejam disponíveis. Como há,
nesta semana, a previsão de estoques de 10 e 5 unidades, respectivamente, para os itens
D e E, é necessário colocar as seguintes ordens:
Ordem de Compra para D (OPD ): 70 - 10 = 60 unidades, na semana 16
Ordem de Compra para E (OCE ): 70 - 5 = 65 unidades, na semana 15
Como se nota, feitos os cálculos descritos acima, ficam definidas as necessidades
de materiais para que se cumpram os pedidos. Já se sabe, portanto, quais as ordens de
compra e produção que devem ser colocadas, em que momentos e em quais
quantidades. Este tipo de cálculo é o que os primeiros pacotes MRP executavam, dai
quot;MRPquot; ser, naquela época, a sigla apenas para material requirements planning, ou
planejamento das necessidades de materiais.
3. COMO FUNCIONA O MRP
O MRP se baseia num registro básico que representa a posição e os planos em
respeito à produção e estoques de cada item, seja este uma matéria-prima, semi-acabado
ou acabado, ao longo do tempo. A este registro dá-se o nome de MRP time-phased
record ou registro básico do MRP período a período.
A seguir segue o modelo do registro:
Período 1 2 3 4 5 6
Necessidades Brutas 10 40 15
Recebimentos Programados 50
Estoque Projetado Disponível 6 56 46 46 6 41 41
Plano de Liberação de Ordens 50
Tempo de ressuprimento = 1 período
Tamanho do lote = 50
Período: indica os períodos que o MRP vai considerar para o planejamento. Estes
períodos podem variar de um dia até um mês, conforme o caso especifico. O período que
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parece ser o mais utilizado é a semana. Na literatura de língua inglesa, o período é
conhecido como time bucket.
Necessidades brutas (gross requirements): as quantidades que representam a
utilização futura ou demanda do item em questão durante cada período.
Recebimentos programados (scheduled receipt): ordens firmes - como, por
exemplo, as ordens já abertas - de reposição de estoque para o item com recebimento
programado para o inicio do período.
Estoque projetado disponível (projected available balance): a posição e os níveis
projetados de estoque do item, disponíveis ao final de cada período.
Plano de liberação de ordens (planned order releases): ordens planejadas a serem
liberadas no inicio de cada período.
Tempo de ressuprimento (lead-time): é o tempo que decorre entre a liberação de
uma ordem e a completa disponibilidade do material correspondente para utilização.
Tamanho do lote (lot size): idealmente, as ordens colocadas seriam do tamanho
exato necessário, nem mais, nem menos. Entretanto, a empresa pode optar por trabalhar
com lotes de produção para fazer frente a eventuais custos lixos em relação á quantidade
produzida (como, por exemplo, os custos de preparação de máquina).
Convenciona-se considerar que o período presente é o inicio do período 1. O
estoque disponível no período corrente é mostrado antes do primeiro período. O número
de períodos no registro é chamado horizonte de planejamento e representa o horizonte de
períodos futuros para os quais planos são feitos. No exemplo simplificado mostrado
acima, o horizonte de planejamento é de seis períodos.
A segunda linha, necessidades brutas, representa as ordens firmes de reposição
de estoque para o item. As necessidades brutas são consideradas período a período e
não em termos agregados ou médios. Isto permite que fatores como ciclicidade possam
ser considerados. Uma necessidade bruta em determinado período não será satisfeita a
menos que o item esteja disponível durante aquele período. Disponibilidade se consegue
tendo o item em estoque ou recebendo uma quantidade suficiente através de um
recebimento programado (resultante da existência de uma ordem firme) ou um
recebimento planejado (resultante da existência de uma ordem planejada), a tempo de
atender á necessidade bruta.
Outra convenção a respeito de tempo refere-se á disponibilidade. O item deve estar
disponível no inicio do período no qual aparece a necessidade bruta. Dessa forma, os
procedimentos de programação do MRP devem ser feitos de forma tal que qualquer
ordem deve estar disponível em estoque no inicio do período para o qual ela é
necessária.
A linha de recebimentos programados descreve a situação das ordens já abertas
(firmes) para o item. Esta linha mostra as quantidades referentes ás ordens abertas e os
momentos nos quais se espera que elas sejam completadas. Recebimentos programados
são resultado de decisões previamente tomadas e representam uma fonte do item para
atender a necessidades brutas. Por exemplo, as necessidades brutas de 10 para o
período 2, no exemplo acima, não podem ser atendidas apenas pelas seis unidades
disponíveis em estoque. O recebimento programado de 50 esperado no período 1 vai
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atender às necessidades brutas do período 2, caso tudo ocorra de acordo com o
planejado. Recebimentos programados representam um compromisso firme. Para uma
ordem na fábrica, por exemplo, materiais já terão sido alocados e capacidade nos centros
produtivos será necessária para completá-la. A convenção de tempo usada para
recebimentos programados é também que os recebimentos ocorram no inicio dos
períodos.
A próxima linha na tabela acima é a de estoque disponível projetado. A convenção
de tempo para esta linha é do fim do período, isto é, a linha representa o balanço depois
de os recebimentos programados e planejados terem sido recebidos e as necessidades
brutas terem sido satisfeitas. Por este motivo, a linha tem um quot;períodoquot; extra mostrado
antes do período 1. Este período extra mostra o balanço de estoque no período presente.
Na tabela, o estoque presente disponível é de 6 unidades. A quantidade mostrada no
período 1 é o resultado do balanço, ou seja, a disponibilidade projetada ao final do
período 1. O balanço de estoque disponível projetado, mostrado em cada período, está
disponível para atender a necessidades brutas do próxima período. Por exemplo, as 56
unidades disponíveis ao final do período 1 resultam da adição de 50 unidades
programadas para recebimento com as seis unidades previamente disponíveis. As
necessidades brutas de 10 unidades do período 2 reduzem o balanço para 46 unidades
ao final do período 2.
A linha de plano de liberação de ordens é determinada a partir da linha de estoque
disponível projetado. Sempre que a linha de estoque disponível projetado apresentar uma
quantidade que seja insuficiente para satisfazer a uma necessidade bruta (balanço
negativo), material adicional tem de ser providenciado. Isto é feito criando-se uma
liberação de ordem planejada para um período com suficiente antecedência (dada pelo
lead-time do item) para permitir que o balanço de estoque disponível projetado não fique
negativo. Por exemplo, na tabela acima, o estoque disponível projetado ao final do
período 4 é de seis unidades. Isto é insuficiente para satisfazer necessidade bruta de 15
unidades no período 5. Como o tempo de ressuprimento do item é de uma semana, o
MRP cria unta ordem planejada no inicio da semana 4. Como o tamanho do lote de nosso
exemplo hipotético é 50 unidades (que devem ficar prontas e disponíveis no inicio do
período 5), o estoque disponível projetado ao final da semana 5 é de 41 unidades (note
que uma ordem mínima de nove unidades seria necessária para evitar que o balanço de
estoque desse negativo; como o tamanho de lote é 50, resulta um balanço positivo de 41).
O MRP produz liberações de ordens planejadas como o resultado aritmético da
situação das necessidades brutas, recebimentos programados e estoque disponível
projetado. Quando uma ordem planejada se encontra no período presente, isto significa
que ela está no quot;período de açãoquot;. Uma quantidade referente a uma ordem planejada no
período de ação significa que algum ia ação é necessária já, para que se evitem
problemas futuros (como faltas de material). A ação é liberar, abrir a ordem, o que a
converte em recebimento programado no registro do MRP.
O recebimento das ordens planejadas não é mostrado na linha de recebimentos
programados porque elas ainda não foram liberadas para produção ou compra. Nenhum
material foi ainda comprometido com sua manufatura. Trata-se apenas de um plano, uma
intenção de produzir ou comprar, que é, portanto, cancelável ou alterável no caso da
ocorrência futura de um evento que justifique tais ações. Já no caso de recebimentos
programados, a alteração implica descontinuação de ações já iniciadas, não sendo
alteradas de forma automática pelo sistema. Para que seja possível a alteração de um
recebimento programado, em geral o programador tem de interferir nos registros do
sistema.
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O entendimento do funcionamento do registro básico do MRP é fundamental para o
entendimento do sistema como um todo. É o registro básico, também, que vai permitir o
encadeamento lógico pai-filho entre os diversos itens componentes de um produto.
4. VANTAGENS DE USAR MRP
• Exercer um melhor controle sobre as necessidades dos produtos
• Diminuir gastos com estoque
5. DESVANTAGENS DO MRP
• Restrito ao controle das necessidades de materiais
Referências
MARTINS, P.G. ; Alt, P.R.C. Administração de Materiais e recursos patrimoniais. São
Paulo: Ed. Saraiva, 2005.
MRP (Material Requirements Planning). Disponível na internet em:
http://www.joinville.udesc.br/departamentos/dcc/professores/marcelo/disciplinas/AIN/pp&c/
mrp.html. Acesso em: 26/02/2007
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