Slide - Controle de Estoques - Modelagem e Simulação de Sistemas de Produção - 2023-2

5.1 Prof.Dr. Marco A. Mesquita USP – Poli – PRO PRO3342 – Controle de Estoques 5. Controle de Estoques ◆Introdução – Conceitos Básicos ◆Modelos de Reposição – Lote Econômico – Estoque Base – Revisão Contínua – Revisão Periódica ◆Simulação em Controle de Estoques Introdução ➢ Estoque: – reserva de produtos e outros materiais para venda ou consumo futuros nas organizações ➢ Controle de Estoque: – procedimentos adotados para registrar, fiscalizar e gerir a entrada e saída de produtos da empresa ➢ Modelos (ou Política) de Reposição de Estoques: – lógica de reposição que apoia a decisão de “quando” e “quanto” repor os estoques 1 2 5.2 Prof.Dr. Marco A. Mesquita USP – Poli – PRO PRO3342 – Controle de Estoques Sistemas de Estoque Puro ➢ Não há transformação física dos produtos ➢ Múltiplos itens (SKU’s - Stock Keeping Units) ➢ Um único ou múltiplos locais (estágios) ➢ Planejamento: o quê, quando e quanto comprar? Clientes Fornecedores Demanda Independente Estoques na Manufatura ➢ Produto Acabado – PA (FGI – finished good inventory) ➢ Matéria-Prima e Componentes – MP (RMI – raw material) ➢ Produto em Processo ou Semielaborado – PP (WIP – work-in-process) ➢ Material de Consumo – MC (MRO – maintenance, repair and operating) ➢ Planejamento: o quê, quando e quanto produzir e comprar? Demanda Independente Demanda Dependente 3 4 5.3 Prof.Dr. Marco A. Mesquita USP – Poli – PRO PRO3342 – Controle de Estoques Funções de Estoques ➢ Pronto Atendimento da Demanda (interna/externa) ➢ Ganhos de Escala (lote) – suprimento, produção e distribuição ➢ Absorver Incertezas (buffers) – suprimento, produção e distribuição ➢ Nivelamento da Produção – capacidade x demanda (sazonalidade) ➢ Eficiência na Prestação de Serviços Custos de Estoques ➢ Custos do Item (item cost) – custos (variáveis) de produção ou compra do item ➢ Custos de Pedido (setup cost) – custos (fixos) de processamento do pedido ➢ Custos de Armazenagem (holding cost) – custos de oportunidade (capital) – custos operacionais (aluguel, seguros, pessoal etc) – custos de perda (obsolescência, extravio etc) ➢ Custos de Falta (stockout cost) – não atendimento ou atraso 5 6 5.4 Prof.Dr. Marco A. Mesquita USP – Poli – PRO PRO3342 – Controle de Estoques Objetivos ➢ Minimizar custos • investimento em estoque (custos de oportunidade) • custos operacionais (aluguel, salários, utilidades, seguros, perdas etc) ➢ Maximizar benefícios • nível de atendimento ao cliente • faturamento (vendas) ➢ Estoque equilibrado • custos versus disponibilidade Indicadores ➢ Estoque Médio ➢ Giro de Estoque ➢ Cobertura ➢ Nível de Serviço – % de pedidos atendidos no prazo e quantidade especificados – nível de serviço x custo de falta ($) ($) médio no período estoque quantidadevendidano período giro de estoques = ) /. ( .) ( dia un un média demanda saldo do estoque cobertura= Indicadores: • Item, • Família ou • Global 7 8 5.5 Prof.Dr. Marco A. Mesquita USP – Poli – PRO PRO3342 – Controle de Estoques Exemplo 1 ➢ Dados para cálculo do giro: – Custo anual das mercadorias vendidas: $ 24 mi – Estoque médio no período: $ 6 mi ➢ Considerando um custo de oportunidade de 25% a.a., qual seria o ganho para um aumento no giro de 4 para 12? 4 $6 $24 = = mi mi de estoques giro mi mi mi economia mi mi médio estoque $1 ) 25% $2 6 ($ $2 12 24 $ =  − = = = Exemplo 2 ➢ Uma empresa dispõe de 9000 un. de um item com demanda anual de 48.000 un. Considerando 240 dias úteis por ano, calcule o índice cobertura de estoque. dias cobertura un dia média demanda 45 200 000 .9 /. 200 240 .000 48 = = = = Calcular a cobertura com base na previsão de demanda!!! 9 10 5.6 Prof.Dr. Marco A. Mesquita USP – Poli – PRO PRO3342 – Controle de Estoques Controle de Estoque - Item Entrada Saída Saldo Data Qtd (1) $ / un. (1) $ (1) Qtd (2) $ / un. (2) $ (2) Qtd (3) $ / un. (3) $ (3) 30/abr 0 0,00 0,00 04/mai 25 100,00 2.500,00 25 100,00 2.500,00 08/mai 4 100,00 400,00 21 100,00 2.100,00 13/mai 2 100,00 200,00 19 100,00 1.900,00 18/mai 3 100,00 300,00 16 100,00 1.600,00 20/mai 2 100,00 200,00 14 100,00 1.400,00 22/mai 4 100,00 400,00 10 100,00 1.000,00 29/mai 4 100,00 400,00 6 100,00 600,00 02/jun 30 105,00 3.150,00 36 104,17 3.750,00 05/jun 2 104,17 208,33 34 104,17 3.541,67 09/jun 3 104,17 312,50 31 104,17 3.229,17 12/jun 4 104,17 416,67 27 104,17 2.812,50 18/jun 5 104,17 520,83 22 104,17 2.291,67 19/jun 5 104,17 520,83 17 104,17 1.770,83 25/jun 3 104,17 312,50 14 104,17 1.458,33 30/jun 4 104,17 416,67 10 104,17 1.041,67 03/jul 20 107,50 2.150,00 30 106,39 3.191,67 75 45 19,8 2.039,20 Curva ABC ou Pareto % itens % valor A C B 100% 0% 100% Classificação ABC ➢ Classificação dos itens em estoque conforme o valor (prioridades) 80% 20% 30% 50% 5% 15% Conceito aplicável a itens com demanda independente... 11 12 5.7 Prof.Dr. Marco A. Mesquita USP – Poli – PRO PRO3342 – Controle de Estoques Exemplo Item Consumo Custo ($) 1 1100 2 2 600 40 3 100 4 4 1300 1 5 100 60 6 10 25 7 100 2 8 1500 2 9 200 2 10 500 1 Exemplo (cont.) Item Consumo Custo ($) Total ($) 1 1100 2 2200 2 600 40 24000 3 100 4 400 4 1300 1 1300 5 100 60 6000 6 10 25 250 7 100 2 200 8 1500 2 3000 9 200 2 400 10 500 1 500 Total 5510 38250 13 14 5.8 Prof.Dr. Marco A. Mesquita USP – Poli – PRO PRO3342 – Controle de Estoques Exemplo (cont.) Item Custo ($) Custo Ac. ($) 2 24000 24000 5 6000 30000 8 3000 33000 1 2200 35200 4 1300 36500 10 500 37000 3 400 37400 9 400 37800 6 250 38050 7 200 38250 Total 38250 Exemplo (cont.) Item Custo ($) Custo Ac. ($) Ac. Rel. Classificação 2 24000 24000 62,7% A 5 6000 30000 78,4% A 8 3000 33000 86,3% B 1 2200 35200 92,0% B 4 1300 36500 95,4% B 10 500 37000 96,7% C 3 400 37400 97,8% C 9 400 37800 98,8% C 6 250 38050 99,5% C 7 200 38250 100% C Total 38250 15 16 5.9 Prof.Dr. Marco A. Mesquita USP – Poli – PRO PRO3342 – Controle de Estoques Sistema de Controle de Estoques ➢ Base de dados: – Cadastro dos itens, – Posição de Estoque, – Parâmetros de Controle, – Cadastro de Fornecedores etc ➢ Modelos de Reposição – o quê, quando e quanto “comprar”? – calibração com base na demanda e custos Modelos de Reposição 17 18 5.10 Prof.Dr. Marco A. Mesquita USP – Poli – PRO PRO3342 – Controle de Estoques Modelos de Reposição de Estoques Modelos Demanda Independente Demanda Dependente Reativos Baseados em Previsão Revisão Contínua Revisão Periódica MRP Pto de Pedido / Lote Econômico Estoque Base  Período / Estoque Máximo  Rev. Periódica Lote Variável Período / Estoque Mín e Max Pedido Único Prob. Jornaleiro (excesso/falta) Modelos: Determinísticos x Estocásticos Reposição de Estoques: Modelos Reativos ➢ Revisão Contínua – Verifica-se o nível de estoque em cada retirada, colocando pedido se o nível estiver abaixo do mínimo; ➢ Revisão Periódica – Verifica-se o nível de estoque em intervalos de tempo fixos, repondo o estoque ao nível máximo. Contínua Periódica Qtd Fixa, Período Var. Período Fixo, Qtd Variável 19 20 5.11 Prof.Dr. Marco A. Mesquita USP – Poli – PRO PRO3342 – Controle de Estoques Lote Econômico (custos de pedido e armazenagem) Nível de Estoque (demanda constante) Taxa de Demanda Tempo Estoque Q1 Q2 21 22 5.12 Prof.Dr. Marco A. Mesquita USP – Poli – PRO PRO3342 – Controle de Estoques Lote Econômico (QLE) ➢ Premissas: – demanda constante – tempo de reposição fixo – custo unitário e custo de pedido constantes – um único item A P T 2 c Q c + Q = pD+ D C Custo de Pedido (ou Setup) Equação dos Custos no Lote Econômico ➢ O custo total é usualmente calculado para um período anual, então: – D – demanda anual, – Q – tamanho do lote, – cP e cA os custos unitários de pedido e armazenagem respectivamente. ➢ Se o preço “p” não varia com a quantidade, o custo de aquisição pode ser retirado do cálculo, calculando-se apenas o custo total de pedido e armazenagem. Custo de Armazenagem Custo do Item Custo Total 23 24 5.13 Prof.Dr. Marco A. Mesquita USP – Poli – PRO PRO3342 – Controle de Estoques $5250 (0,2)($5) 2 400 ($20) + 400 CT = 1000($5) + 1000 = Exemplo ➢ Dados: – Demanda anual: 1000 un. – Custo unitário: $5 – Custo de Pedido: $20 – Custo de Armazenagem: 20% a.a. – Tamanho do Lote: 400 un. Exemplo (cont.) Q Custo Pedido Custo Armaz. Custo Total 50 400 25 425 100 200 50 250 150 133 75 208 200 100 100 200 250 80 125 205 300 67 150 217 350 57 175 232 400 50 200 250 25 26 5.14 Prof.Dr. Marco A. Mesquita USP – Poli – PRO PRO3342 – Controle de Estoques Minimização do Custo Total 0 100 200 300 400 500 0 50 100 150 200 250 300 350 400 Tamanho do Lote (Q) Custos ($) Custo Total Custo Pedido Custo Armaz. Fórmulas do Lote Econômico ➢ Onde: – D = demanda (anual) – cp = custo de pedido ($) – ca = custo de armazenagem ($/a.a.) ➢ Exemplo (cont.): c 2Dc = Q A P  c 2 D c = C A P T     200 $5 0,2 2 1000 $20 = Q =     2 1000 $20 $ 1 $200 CT = =     27 28 5.15 Prof.Dr. Marco A. Mesquita USP – Poli – PRO PRO3342 – Controle de Estoques Comentários sobre o QLE ➢ Análise de Sensibilidade – pequena variação do custo total no intervalo em torno do QLE ➢ Parâmetros do Modelo – dificuldades para estimar os custos (prática: lotes mínimos e múltiplos) – custo de pedido (set up): parâmetro ou variável? ➢ Lote Econômico x Período Econômico – Ex.: D = 5200 un./ano e Q = 500 => T = Q/D = 500/5200 = 0,096 ano = 5 semanas ➢ Extensões do Modelo Básico – Descontos, Taxa de Produção, Múltiplos Itens etc ➢ Demanda Variável – Dimensionamento de Lotes (dynamic lot sizing, MRP) ➢ Incerteza da Demanda – Modelos Probabilísticos (complexidade matemática, aproximações pela Normal) ➢ Considera cada item isoladamente! Efeito da Redução do setup 0 100 200 300 400 500 0 50 100 150 200 250 300 350 400 Tamanho do Lote (Q) Custos ($) cP = $20 cP = $10 D = 1000 un./ano QLE1 = 200,0 QLE2 = 141,42 29 30 5.16 Prof.Dr. Marco A. Mesquita USP – Poli – PRO PRO3342 – Controle de Estoques Revisão Contínua (R,Q) (Lote Econômico com Ponto de Pedido) Revisão Contínua ➢ Revisão Contínua – verifica-se o estoque a cada retirada e repõe o estoque quando a “posição de estoque” estiver abaixo ou igual ao “ponto de pedido” ➢ Posição de Estoque – a posição de estoque (Ip ) é igual ao estoque em mãos ou físico (If ), mais recebimentos em aberto ou planejados (A) menos pedidos em atraso ou backorders (B) » Ip = If + A – B ➢ Ponto de Pedido (R) – quantidade necessária para atender a demanda durante o tempo de reposição (lead time), incluindo um estoque de segurança ➢ Estoque de Segurança – absorver incerteza da demanda durante o tempo de reposição (L) ➢ Nível de Serviço e Falta: – “cycle service level” (% de ciclos de reposição com falta) x “fill rate” (% da demanda atendida) – “backorder” (atraso) x “stockout” (falta) 31 32 5.17 Prof.Dr. Marco A. Mesquita USP – Poli – PRO PRO3342 – Controle de Estoques Exemplo: Varejista 1 Revisão Contínua (R,Q) Parâmetros Resultados Tamanho do Lote 50 Demanda Ponto de Pedido 28 Vendas Prazo de Entrega 4 Nível de Serviço Estoque Inicial 50 Estoque Médio Período de Simulação (dias) 30 Qtd de Pedidos Pedido Dia a Unidades Dia Físico Posição Qtd receber recebidas Demanda Venda Físico Posição 1 50 50 0 0 0 9 2 4 3 7 4 8 5 6 6 5 7 6 8 7 9 6 10 8 11 7 12 8 13 7 14 8 15 9 16 8 17 8 18 4 19 7 20 5 21 2 22 4 23 5 24 8 25 1 26 6 27 5 28 6 29 7 30 5 Estoque Inicial Estoque Final 33 34 5.18 Prof.Dr. Marco A. Mesquita USP – Poli – PRO PRO3342 – Controle de Estoques Revisão Contínua (demanda estacionária) Como se calcula o Estoque de Segurança? E o Ponto de Pedido? R Q ES L Tempo Estoque L σ z ES ES L d R  d = +  = Ponto de Pedido e Estoque de Segurança ➢ Estoque de Segurança – absorver incertezas durante o tempo de reposição » onde: d = demanda média diária L = lead time (em dias) sd = desvio-padrão da demanda diária ➢ Rever parâmetros periodicamente! z % falta 1,04 1,28 1,64 85% 90% 95% 2,33 99% 2,58 99,5% 35 36 5.19 Prof.Dr. Marco A. Mesquita USP – Poli – PRO PRO3342 – Controle de Estoques Exemplo ➢ Determine o tamanho do lote e o ponto de pedido para a reposição contínua de um produto com: – demanda diária média: 25 un./dia (~6.250 un./ano) – desvio padrão da demanda (diária): 5 un. – custo de pedido: $20 – custo de armazenagem: 20% a.a. – custo unitário do produto: $5 – tempo de reposição (lead time): 10 dias – nível de serviço: 99% (z1%=2,33) Quando o nível de estoque atingir 290, pedir 500 un. Solução 500un. (0,2)($5) = 2( .6 250)($20) c = 2Dc Q A P = 36,8 10 ,2 33 5 ES =   = 286 8, ou 29 0 un. 36 8, 25 10 R = +  = 37 38 5.20 Prof.Dr. Marco A. Mesquita USP – Poli – PRO PRO3342 – Controle de Estoques Efeito da Incerteza da Demanda Semana Item A Item B 1 1200 400 2 1000 600 3 800 1600 4 900 1300 5 1400 200 6 1100 1100 7 1100 1500 8 700 800 9 1000 1400 10 800 1100 Total 10000 10000 Média 1000,0 1000,0 D.P. 210,8 480,7 L 2 semanas Efeito da Incerteza da Demanda Semana Item A Item B 1 1200 400 2 1000 600 3 800 1600 4 900 1300 5 1400 200 6 1100 1100 7 1100 1500 8 700 800 9 1000 1400 10 800 1100 Total 10000 10000 Média 1000,0 1000,0 D.P. 210,8 480,7 L 2 semanas ES d L R +  = L z ES   = s .1 584 0, 2 33 480 7, ,2 694 6, 2 33 210 8, ,2 =   = =   = B A ES ES .2 584 0, .1 694 6, = = B A R R 39 40 5.21 Prof.Dr. Marco A. Mesquita USP – Poli – PRO PRO3342 – Controle de Estoques Sistema das duas gavetas ➢ O sistema de duas gavetas é um caso particular de revisão contínua, que permite um controle visual dos níveis de estoque. Repor o Estoque! 2a. Gaveta Cheia 1a. Gaveta Vazia Uma gaveta equivale ao ponto de pedido! Duas gavetas com 120. Exemplo 120 un. 2 ,2 33 5 50 2 R Q     + = = ◆ Dimensione o estoque para reposição contínua de duas gavetas de um produto com: – demanda média: 50 un./dia – desvio padrão da demanda diária: 5 un. – tempo de reposição (lead time): 2 dias – nível de serviço: 99% (z1%=2,33) 41 42 5.22 Prof.Dr. Marco A. Mesquita USP – Poli – PRO PRO3342 – Controle de Estoques Revisão Periódica (T,S) (Período de Revisão e Estoque Máximo) Revisão Periódica ➢ Revisão Periódica – verificar periodicamente nível de estoque, repor o estoque ao nível máximo (planejado) ➢ Nível Máximo – quantidade necessária para atender a demanda entre as revisões do estoque, incluindo um estoque de segurança ➢ Estoque de Segurança – absorver incerteza da demanda durante o período de revisão ➢ Modelo pressupõe demanda estacionária e pode incluir também um estoque mínimo “s”, dando origem ao modelo (T,s,S). 43 44 5.23 Prof.Dr. Marco A. Mesquita USP – Poli – PRO PRO3342 – Controle de Estoques Exemplo: Varejista 2 Revisão Periódica (T,S) Parâmetros Resultados Estoque Máximo 85 Demanda Período (dias) 10 Vendas Prazo de Entrega 4 Nível de Serviço Estoque Inicial 85 Estoque Médio Período de Simulação (dias) 30 Qtd de Pedidos Pedido Dia a Unidades Dia Físico Posição Qtd receber recebidas Demanda Venda Físico Posição 1 85 85 0 0 0 9 2 4 3 7 4 8 5 6 6 5 7 6 8 7 9 6 10 8 11 7 12 8 13 7 14 8 15 9 16 8 17 8 18 4 19 7 20 5 21 2 22 4 23 5 24 8 25 1 26 6 27 5 28 6 29 7 30 5 Estoque Inicial Estoque Final 45 46 5.24 Prof.Dr. Marco A. Mesquita USP – Poli – PRO PRO3342 – Controle de Estoques Revisão Periódica (demanda estacionária) S Q = S - I QS L Tempo Estoque Como se calcula o Estoque Máximo? E o Período de Revisão? T Estoque Máximo QS L) S = d (T + +  L T σ Q z d S +   = estoque de segurança Q tempo de reposição (lead time) L período de revisão T = demanda diária média d S = = = S I Q = S – I 47 48 5.25 Prof.Dr. Marco A. Mesquita USP – Poli – PRO PRO3342 – Controle de Estoques Exemplo ➢ Dados: – Demanda: 6 un./dia (d.p.=1,2) – Período de Revisão (T): 60 dias – Tempo de Reposição (L): 15 dias – Nível de Serviço: 95% ou 470 un. 7,15 46 60 15 (60 15) 1,65 1,2 6 Q S = d (T L) S = +   + +  = + +  Período de Revisão – Regra 2k 20 1= 0 1 2 3 4 5 6 7 8 12 2 = 22 4 = 23 8 = Períodos Semanas 49 50 5.26 Prof.Dr. Marco A. Mesquita USP – Poli – PRO PRO3342 – Controle de Estoques Estoque Base ➢ Posição de Estoque: – a posição de estoque (Ip ) é igual ao estoque em mãos ou físico (If ), mais recebimentos em aberto ou planejados (A) menos pedidos em atraso ou backorders (B) » Ip = If + A – B ➢ No Estoque Base, a posição do estoque é constante, ou seja, a soma do estoque em mãos com recebimentos pendentes menos pedidos em atraso será sempre igual ao valor base do estoque (B). ➢ Para manter a posição constante, cada saída gera automaticamente um pedido de reposição ➢ Controle de Estoque de itens com demanda esporádica (p.ex.: MRO) Dinâmica do modelo Estoque Base (B=5) 0 1 2 3 4 5 6 7 0 5 10 15 20 25 30 35 Tempo estoque físico pedidos abertos ordens em atraso posição do estoque 51 52 5.27 Prof.Dr. Marco A. Mesquita USP – Poli – PRO PRO3342 – Controle de Estoques Gestão de Estoques ➢ Múltiplos Itens ➢ Múltiplos Clientes ➢ Múltiplos Fornecedores ➢ Classificação dos Itens (custo, demanda, criticalidade etc) ➢ Sistema de Informação ➢ Administração do Estoque Físico ➢ Administração Financeira do Estoque (reposição) ➢ Precisão dos Registros – acurácia = qtd itens corretos / qtd total de itens (%) ➢ Inventário Físico (frequência e abrangência) Referências ➢ Arnold. “Adm. de Materiais”, 3.ed, 1998. ➢ Hoop & Spearman. “Factory Physics”, 2.ed, cap.2, 2000. ➢ Lustosa, et al. “PCP”, cap.5, 2008. ➢ Nahmias. “Prod. & Op. Mgmt”, 6.ed., cap.4 e 5, 2010. ➢ Silver, et al. “Inventory Mgmt”, 3.ed., 1998. ➢ Winston. “Op. Research”, 4.ed., cap.16, 2004. 53 54 5.28 Prof.Dr. Marco A. Mesquita USP – Poli – PRO PRO3342 – Controle de Estoques Próxima aula ➢ Simulação de Monte Carlo – Winston (2004, cap.20) » 21.3, 21.4 e 21.5 55