Este relatório apresenta o desenvolvimento de uma aplicação para monitoramento, supervisão e aquisição de dados de sistemas produtivos, utilizando os mecanismos de controle conwip e tks. A proposta visa fornecer informações em tempo real sobre o desempenho da produção, permitindo que gestores tomem decisões rápidas e eficazes. A aplicação foi desenvolvida em LabVIEW e destina-se a melhorar a eficiência operacional em um ambiente competitivo.

1.
Universidade
do
Minho
Escola
de
Engenharia
Departamento
de
Produção
e
Sistemas
Sistema
de
Monitorização,
Supervisão
e
Aquisição
de
Dados
de
um
Sistema
Produtivo
aplicando
diferentes
mecanismos
de
Controlo
da
Atividade
Produtiva
(CAP)
–
TKS
&
CONWIP
André
Parra,
João
Mortágua,
Jorge
Lima,
Washington
Peroni
17/Julho/2013

2.
i
Universidade
do
Minho
Escola
de
Engenharia
Departamento
de
Produção
e
Sistemas
Projeto
Integrado
de
Informática
Industrial
2
(Mestrado
em
Engenharia
de
Sistemas)
Sistema
de
Monitorização,
Supervisão
e
Aquisição
de
Dados
de
um
Sistema
Produtivo
aplicando
diferentes
mecanismos
de
Controlo
da
Atividade
Produtiva
(CAP)
–
TKS
&
CONWIP
Alunos
André
Parra
João
Mortágua
Jorge
Lima
Washington
Peroni
Docentes
responsáveis
Rui
Manuel
Sousa
Sílvio
do
Carmo
Silva

3.
ii
Relatório
de
trabalho
de
grupo
submetido
para
avaliação
no
âmbito
da
unidade
curricular
de
Projeto
Integrado
de
Informática
Industrial
2
do
1º
ano
do
Mestrado
em
Engenharia
de
Sistemas
17/Julho/2013

4.
iii
Agradecimentos
Queremos
agradecer
aos
Professores
Sílvio
do
Carmo
Silva
e
Rui
Manuel
Sousa,
pela
paciência
e
pelo
tempo
disponibilizado
para
apoio
no
desenvolvimento
deste
trabalho.
Aos
elementos
do
outro
grupo
de
trabalho,
Ana
Assunção,
António
Cascais,
Carlos
Silva
e
Joel
Ribeiro
pela
ajuda
em
dúvidas
pontuais,
e
pela
troca
de
conhecimentos
mútuo.
À
Universidade
do
Minho
pelos
meios
disponibilizados
que
nos
permitiram
o
desenvolvimento
da
plataforma
e
uma
forma
de
trabalhar
em
grupo.
Ao
Conselho
Nacional
de
Desenvolvimento
Científico
e
Tecnológico
-­‐
CNPq
Brasil
-­‐
financiadora
da
Bolsa
do
Aluno
Washington
Luiz
Peroni.

5.
iv
Resumo
Este
relatório
descreve
o
trabalho
efetuado
no
âmbito
da
Unidade
Curricular
de
Projeto
Integrado
de
Informática
Industrial
2
do
Mestrado
em
Engenharia
de
Sistemas.
Atualmente,
as
novas
tecnologias
de
informação
tornam-­‐se
cada
vez
mais
importantes
para
uma
empresa
fazer
frente
ao
mercado
competitivo
atual.
Uma
das
formas
de
tornar
a
organização
competitiva
é
ter
um
conhecimento
em
tempo
real
de
como
está
o
desempenho
de
um
Sistema
de
Produção,
de
forma
a
tomar
decisões
o
mais
rápido
possível.
Neste
trabalho
é
proposta
uma
aplicação
para
Monitorização,
Supervisão
da
produção
e
Aquisição
de
Dados
(SMSAD)
como
forma
de
apoio
às
decisões
de
gestão
em
geral
e
controlo
da
produção
em
particular,
tomadas
pelo
utilizador.
Esta
aplicação
permite
também
a
visualização
do
desempenho
do
sistema
consoante
os
parâmetros
escolhidos.
Uma
das
decisões
que
o
gestor
poderá
fazer
com
a
aplicação
é
escolher
qual
o
mecanismo
de
Controlo
da
Atividade
Produtiva
(CAP)
a
utilizar.
Os
mecanismos
implementados
neste
trabalho
são
o
CONWIP
(Constant
Work
in
Process)
e
o
TKS
(Toyota
Kanban
System),
estes
são
mecanismos
que
quanto
ao
ambiente
de
satisfação
da
procura
são
classificados
como
Make-­‐to-­‐
Stock.
A
plataforma
foi
desenvolvida
com
a
linguagem
de
programação
gráfica
LabVIEW,
usando
como
meio
de
comunicação
entre
as
aplicações
as
Shared
Variables.
Esta
plataforma
fornece
dados
muito
importantes
para
análise
do
desempenho
de
sistemas
produtivos
controlados
pelos
mecanismos
de
CONWIP
e
TKS,
e
permite
uma
monitorização
em
tempo
real
do
sistema
produtivo
que
é
intuitiva
e
eficaz,
permitindo
que
o
gestor
posa
tomar
decisões
rapidamente.
Palavras-­‐Chave:
Aplicação,
Monitorização,
Supervisão,
LabVIEW,
TKS,
CONWIP.

6.
v
Abstract
This
report
describes
the
work
done
in
the
context
of
Industrial
Informatics
Integrated
Project
2
a
Curricular
Unit
of
the
Masters
Degree
in
Systems
Engineering.
Currently,
the
new
information
technologies
are
becoming
more
important
for
a
company
to
survive
the
current
competitive
market. One
way
to
make
the
organization
more
competitive
is
to
have
real-­‐time
information
about
the
performance
of
a
Production
System,
in
order
to
make
decisions
as
quick
as
possible.
In
this
work
we
propose
software
for
Monitoring,
Production
Supervision
and
Data
Acquisition
as
a
way
to
support
the
management
decisions
and
control
the
production.
This
software
also
allows
a
visualization
of
the
production
system
performance,
depending
on
the
parameters
chosen
by
the
production
manager.
The
software
allows
the
manager
to
choose
which
Production
Activity
Control
(PAC)
mechanism
to
use.
One
of
the
decisions
that
the
manager
can
do
with
the
application
is
to
choose
what
Production
Activity
Control
(PAC)
mechanism
to
use. The
mechanisms
implemented
in
this
study
are
CONWIP
and
TKS
these
are
classified
as
Make-­‐to-­‐Stock.
The
software
was
developed
with
the
graphical
programming
language,
LabVIEW,
using
Shared
Variables
to
communicate
between
the
applications.
The
software
provides
very
important
data
for
the
performance
analysis
of
production
systems
controlled
by
CONWIP
and
TKS,
and
allows
a
real-­‐time
monitoring
of
the
system
that
is
intuitive
and
efficient,
allowing
the
manager
to
take
quick
decisions.
Keywords:
Software,
Supervision,
Control,
LabVIEW,
TKS,
CONWIP.

7.
vi
Índice
AGRADECIMENTOS
....................................................................................................................
III
RESUMO
...................................................................................................................................
IV
ABSTRACT
.................................................................................................................................
V
ÍNDICE
DE
FIGURAS
.................................................................................................................
VII
LISTA
DE
SIGLAS
E
ACRÓNIMOS
..............................................................................................
VIII
CAPÍTULO
1
-­‐
INTRODUÇÃO
..................................................................................................
1
1.1.
CONTEXTUALIZAÇÃO
.................................................................................................................
1
1.2.
ENQUADRAMENTO
E
OBJETIVOS
.................................................................................................
2
1.3.
ESTRUTURA
DO
RELATÓRIO
........................................................................................................
2
CAPÍTULO
2
-­‐
DESCRIÇÃO
DO
SISTEMA
PRODUTIVO
..............................................................
3
2.1.
CLASSIFICAÇÃO
DO
SISTEMA
DE
PRODUÇÃO
..................................................................................
3
2.2.
FUNCIONAMENTO
DOS
MECANISMOS
..........................................................................................
4
2.3.
PARÂMETROS
..........................................................................................................................
6
2.4.
MEDIDAS
DE
DESEMPENHO
........................................................................................................
7
CAPÍTULO
3
-­‐
IMPLEMENTAÇÃO
DA
APLICAÇÃO
...................................................................
9
3.1.
BASE
DE
DADOS
.......................................................................................................................
9
3.2.
SHARED
VARIABLES
.................................................................................................................
12
3.3.
IMPLEMENTAÇÃO
DOS
MECANISMOS
.........................................................................................
14
3.3.1.
Toyota
Kanban
System
................................................................................................
14
3.3.2.
CONWIP
.......................................................................................................................
15
3.3.3.
Implementação
de
outras
funcionalidades
e
cálculo
das
medidas
de
desempenho
....
16
CAPÍTULO
4
-­‐
MANUAL
DE
UTILIZAÇÃO
...............................................................................
17
4.1.
POSTO
DE
SUPERVISÃO
............................................................................................................
17
4.2.
POSTOS
DE
TRABALHO
.............................................................................................................
20
CAPÍTULO
5
-­‐
CONCLUSÃO
..................................................................................................
23
BIBLIOGRAFIA
...........................................................................................................................
25

8.
vii
Índice
de
Figuras
FIGURA
1
-­‐
SISTEMA
DE
PRODUÇÃO
(FONTE:
MOREIRA
E
SOUSA,
2010)
...........................................................................................
3
FIGURA
2
-­‐
INTERAÇÃO
ENTRE
FLUXOS
DE
PRODUÇÃO
(FONTE:
SILVA,
2010)
.....................................................................................
3
FIGURA
3
-­‐
SISTEMA
EM
LINHA
PARA
TESTES
.................................................................................................................................
4
FIGURA
4
-­‐
REPRESENTAÇÃO
DO
MECANISMO
TKS
(FONTE:
SPEARMAN
E
HOPP,
1996)
.......................................................................
5
FIGURA
5
–
REPRESENTAÇÃO
DO
MECANISMO
CONWIP
(FONTE:
HOCHREITER,
1999)
.......................................................................
6
FIGURA
6
-­‐
PARÂMETROS
DO
CONWIP
......................................................................................................................................
6
FIGURA
7
-­‐
PARÂMETROS
DO
TKS
..............................................................................................................................................
7
FIGURA
8
-­‐
TABELAS
QUE
FAZEM
PARTE
DA
BASE
DE
DADOS
............................................................................................................
9
FIGURA
9
-­‐
CONSULTAS
QUE
FAZEM
PARTE
DA
BD
(1)
..................................................................................................................
10
FIGURA
10
-­‐
CONSULTAS
QUE
FAZEM
PARTE
DA
BD
(2)
................................................................................................................
10
FIGURA
11
-­‐
CONSULTAS
QUE
FAZEM
PARTE
DA
BD
(3)
................................................................................................................
11
FIGURA
12
-­‐
MACRO
DA
BD
DA
APLICAÇÃO
................................................................................................................................
11
FIGURA
13
-­‐
MÓDULO
E
FUNÇÃO
VBA
QUE
EXECUTA
A
MACRO
LIMPA_BASE
...................................................................................
12
FIGURA
14
-­‐
CÓDIGO
LABVIEW
QUE
EXECUTA
O
MÓDULO
E
A
MACRO
DA
BD
.................................................................................
12
FIGURA
15
-­‐
ABA
DE
SETUP
E
MONITORIZAÇÃO
DO
SISTEMA
.........................................................................................................
17
FIGURA
16
-­‐
ABA
DE
MONITORIZAÇÃO
DOS
POSTOS
....................................................................................................................
18
FIGURA
17
-­‐
ABA
PARA
VISUALIZAÇÃO
DO
HISTÓRICO
DO
SISTEMA
.................................................................................................
19
FIGURA
18
-­‐
ABA
PARA
A
VISUALIZAÇÃO
DO
HISTÓRICO
NOS
POSTOS
DE
TRABALHO
...........................................................................
20
FIGURA
19
-­‐
CENTRO
DE
TRABALHO
1
.......................................................................................................................................
20
FIGURA
20
-­‐
CENTRO
DE
TRABALHO
2
.......................................................................................................................................
21
FIGURA
21
-­‐
CENTRO
DE
TRABALHO
3
.......................................................................................................................................
21

9.
viii
Lista
de
Siglas
e
Acrónimos
BD
–
Base
de
Dados
CAP
–
Controlo
da
Atividade
Produtiva
CONWIP
–
Constant
Work
in
Process
JIT
–
Just
in
Time
LabVIEW
-­‐
Laboratory
Virtual
Instrument
Engineering
Workbench
MTS
–
Make
to
Stock
OS
–
Outbound
Stockpoint
PS
–
Posto
de
Supervisão
PT
–
Posto
de
Trabalho
SMSAD
-­‐
Monitorização,
Supervisão
da
produção
e
Aquisição
de
Dado
SP
–
Sistema
de
Produção
SV
–
Shared
Variables
TKS
–
Toyota
Kanban
System
VBS
–
Visual
Basic
for
Applications
VI
–
Virtual
Instrument
WIP
–
Work
in
Process

10.
1
Capítulo
1
-­‐ Introdução
1.1. Contextualização
No
mercado
competitivo,
as
empresas
procuram
tirar
o
melhor
proveito
dos
recursos
que
têm
à
sua
disposição.
Atualmente,
com
o
uso
de
computadores
e
softwares
de
monitorização
e
supervisão
da
produção
tem-­‐se
aumentado
a
eficiência
em
organizações,
com
a
virtualização
e
automação
dos
processos
industriais. O
uso
de
uma
aplicação
que
permita
ter
acesso
a
toda
a
informação
relevante
no
espaço
industrial
em
tempo
real,
facilita
uma
rápida
resposta
a
qualquer
decisão
que
deva
ser
tomada.
Neste
trabalho,
vamos
propor
uma
plataforma
que
permita
monitorizar
e
controlar
em
tempo
real,
um
Sistema
de
Produção
com
a
capacidade
para
escolher
o
mecanismo
de
produção
e
os
parâmetros
a
aplicar,
e
visualizar
o
desempenho
do
sistema
de
forma
a
tomar
decisões
para
uma
melhoria
do
sistema.
A
aquisição
de
informação
em
tempo
real
é
normalmente
realizada
através
de
sensores
de
vários
tipos
(presença,
deslocamento,
temperatura,
pressão,
campo
magnético
e
eléctrico,
etc.)
que
são
interligados
a
computadores
onde
esses
sinais
são
recebidos
e
interpretados
e
onde
podem
ser
apenas
registados,
mas
também
onde
podem
condicionar
diversas
ações
através
de
acionadores.
O
desenvolvimento
desta
aplicação
será
feito
com
recurso
à
linguagem
de
programação
gráfica
LabVIEW
(acrónimo
para
Laboratory
Virtual
Instrument
Engineering
Workbench).
O
LabVIEW,
da
National
Instruments,
tem
as
suas
raízes
no
controle
de
automação
e
aquisição
de
dados.
A
sua
representação
gráfica,
semelhante
a
um
diagrama
de
fluxo
de
processo,
foi
criado
para
fornecer
um
ambiente
de
programação
intuitiva
para
cientistas
e
engenheiros
(Elliott
et
al.
2007).
Têm
sido
vários
os
autores
a
usarem
o
LabVIEW
para
a
monitorização
e
aquisição
de
dados
em
vários
ambientes,
como
por
exemplo:
Ferreira
et
al.
(2008),
Kirkman
e
Buksh
(1992),
Hassan
et
al.
(2009),
Koutroulis
e
Kalaitzakis
(2003),
Ratner
e
McKerrow
(2000).
Com
esta
ferramenta,
ao
fazer
a
escolha
do
mecanismo
a
usar,
vai
ser
possível
ao
gestor
determinar
através
do
histórico
gerado
pela
informação
recolhida
qual
o
mecanismo
de
Controlo
da
Atividade
de
Produtiva
(CAP)
com
melhor
desempenho.
O
CAP
tem
a
função
de
controlar
o
abastecimento
de
materiais
e
a
atividade
de
produção
de
uma
empresa,
recaindo
sobre
dois
diferentes
rumos:
o
momento
em
que
é
feito
o
lançamento
dos
trabalhos
para
produção
e
o
controlo
do
fluxo
dos
materiais.
Este
tem
como
objetivo
fazer
um
uso
eficiente
dos
recursos
de
produção
na
execução
eficaz
dos
produtos
de
acordo
com
as
necessidades
de
mercado
(Silva,
2010).

11.
2
1.2. Enquadramento
e
Objetivos
Este
trabalho
tem
como
objetivo
o
desenvolvimento
de
uma
aplicação
para
Monitorização,
Supervisão
da
produção
e
Aquisição
de
Dados
(SMSAD)
como
forma
de
apoio
às
decisões
de
gestão
em
geral
e
controlo
da
produção
em
particular,
tomadas
pelo
utilizador.
A
aplicação
deverá
permitir
que
um
gestor
do
sistema
possa
tomar
decisões
de
controlo
a
partir
do
Posto
de
Supervisão
(PS),
tais
como
a
decisão
do
mecanismo
de
controlo
a
aplicar
e
a
definição
dos
parâmetros
a
usar.
Além
de
permitir
a
tomada
de
decisões
a
plataforma
deve
permitir
ainda
a
visualização
do
desempenho
do
sistema
em
relação
às
medidas
de
desempenho
consideradas
importantes.
Estas
medidas
devem
ser
apresentadas
sob
a
forma
de
tabela
e
gráfico
para
tornar
a
sua
visualização
mais
simples,
para
que
o
gestor
consiga
determinar
se
os
objetivos
de
controlo
da
produção
estão
a
ser
atingidos,
e
tomar
decisões
caso
não
estejam.
Para
o
desenvolvimento
da
aplicação
torna-­‐se
necessário
ter
conhecimento
do
funcionamento
e
da
forma
de
implementação
prática
dos
mecanismos
escolhidos,
para
uma
correta
aplicação
e
determinação
dos
parâmetros
necessários
a
definir.
O
SMSAD
deve
depois
ser
desenvolvido
com
recurso
à
linguagem
de
programação
gráfica
da
LabVIEW
da
National
Instruments,
tendo
bem
definidas
as
medidas
de
desempenho
a
utilizar
e
como
determiná-­‐las.
1.3. Estrutura
do
Relatório
Relativamente
à
estrutura
deste
documento,
este
está
organizado
em
5
capítulos.
Este
primeiro
capítulo
permite
fazer
um
enquadramento
à
problemática
que
se
vai
abordar
e
explicar
os
objetivos
do
trabalho.
O
seguinte
capítulo
serve
para
fazer
uma
contextualização
teórica
ao
tema
Sistema
de
Produção,
explicar
o
Sistema
de
Produção
a
estudar
e
o
funcionamento
dos
mecanismos.
Neste
capítulo
serão
também
descritos
os
parâmetros
a
definir
para
o
sistema
e
as
medidas
de
desempenho
que
achamos
relevantes
analisar.
No
capítulo
3
é
feita
uma
explicação
da
forma
como
foi
feito
o
desenvolvimento
da
aplicação,
onde
apresentamos
o
objetivo
da
nossa
Base
de
Dados
e
como
foi
construída,
bem
como
os
algoritmos
construídos
em
LabVIEW
para
o
funcionamento
dos
mecanismos.
No
final
do
capítulo
faremos
ainda
uma
explicação
da
forma
como
são
calculadas
as
medidas
de
desempenho
do
sistema.
No
capítulo
4
é
feita
uma
descrição
das
funcionalidades
da
aplicação
de
forma
a
que
o
utilizador
possa
compreender
como
usar
a
aplicação.
Finalmente
no
capítulo
6
temos
uma
conclusão
da
interpretação
dos
resultados
deste
estudo.

12.
3
Capítulo
2
-­‐ Descrição
do
Sistema
Produtivo
O
conceito
de
Sistema
pode
ser
aplicado
em
áreas
muito
diversificadas
tais
como
biologia,
engenharia,
medicina,
informática,
administração,
etc.
Nas
áreas
mais
próximas
do
que
se
pode
designar
como
“engenharia”,
um
sistema
é
um
conjunto
de
elementos
ou
componentes
interligados
que
funcionam
de
modo
a
que
seja
atingido
um
determinado
propósito
(Moreira
e
Sousa,
2010).
Um
sistema
pode
ser
considerado
fechado
se
não
interagir
com
o
meio
envolvente,
e
aberto
se
interagir,
isto
é,
se
tiver
entradas
vindas
do
meio
envolvente
e
saídas
para
este.
Neste
capítulo,
vamos
definir
o
conceito
de
Sistema
de
Produção,
e
com
base
nos
mecanismos
escolhidos
fazer
a
caracterização
do
sistema.
Vamos
também
fazer
uma
breve
explicação
do
funcionamento
de
cada
mecanismo
e
determinar
os
parâmetros
a
utilizar
para
cada.
Por
fim
definimos
as
medidas
de
desempenho
a
utilizar
e
a
forma
de
calculá-­‐las.
2.1. Classificação
do
Sistema
de
Produção
Um
Sistema
de
Produção
(SP)
consiste
em
a
partir
dos
factores
de
produção
(entradas),
estes
passarem
por
um
processo
de
transformação
da
qual
são
gerados
os
produtos
(saídas).
Através
da
Figura
1,
podemos
ver
representadas
as
entradas
e
as
saídas
de
um
SP.
Figura
1
-­‐
Sistema
de
Produção
(Fonte:
Moreira
e
Sousa,
2010)
Um
SP
envolve
dois
tipos
de
fluxos:
o
fluxo
de
informação
e
o
fluxo
de
materiais.
O
primeiro
é
importante
para
criar
um
fluxo
de
decisão
determinante
da
execução
das
operações
de
fabricação
e
montagem
exercidas
sobre
o
segundo
através
do
SP
(Silva,
2010).
Na
Figura
2
podemos
ver
como
se
relacionam
os
fluxos
descritos
com
o
esquema
da
Figura
1.
Figura
2
-­‐
Interação
entre
Fluxos
de
Produção
(Fonte:
Silva,
2010)

13.
4
Para
o
trabalho
a
efetuar
vamos
considerar
um
SP
constituído
por
3
postos
de
trabalho
(PT)
em
linha,
com
a
existência
de
buffers
entre
esses
postos,
para
armazenamento
de
matéria
prima
ou
componentes
(matéria
prima
no
caso
do
primeiro
buffer,
componentes
no
caso
dos
restantes),
e
a
existência
de
um
stock
final
para
armazenamento
de
produtos
acabados
(Figura
3).
Figura
3
-­‐
Sistema
em
linha
para
testes
Para
este
trabalho
definimos
o
CONWIP
e
o
TKS
como
o
conjunto
de
mecanismos
de
controlo
da
atividade
produtiva
a
implementar.
Cada
mecanismo
tem
a
si
associadas
dimensões
de
caracterização
que
os
diferenciam
dos
outros
mecanismos.
Para
os
mecanismos
escolhidos
podemos
definir
o
SP
quanto
ao
layout,
i.e.
quanto
à
forma
como
o
sistema
está
fisicamente
configurado,
como
uma
linha
de
produção
(LP)
com
fluxo
direto
de
trabalho
e
em
que
os
PT
são
dispostos
em
linha
de
acordo
com
a
sequência
de
operações
necessária
ao
fabrico
de
uma
família
de
produtos.
Este
layout
é
adequado
a
produzir
grandes
quantidades
de
um
produto
em
específico.
Quanto
ao
ambiente
para
satisfação
da
procura,
o
sistema
a
testar
neste
trabalho
é
Make-­‐to-­‐Stock
(MTS).
Neste
ambiente,
os
produtos
desenhados
e
concebidos
pelo
fabricante,
são
produzidos
antes
do
cliente
fazer
a
encomenda,
de
forma
repetitiva
baseada
principalmente
em
previsões
da
procura.
Neste
caso,
nenhum
produto
é
personalizado
porque
as
encomendas
são
normalmente
satisfeitas
com
base
no
stock
de
produtos
acabados
existente
que
é
controlado
por
de
forma
a
evitar
roturas,
i.e.
manter
os
níveis
de
serviço
elevados.
Em
MTS,
a
contribuição
dos
clientes
para
o
projeto
dos
produtos
é
muito
pequena
ou
inexistente.
Os
sistemas
MTS
têm
como
principal
vantagem,
a
rapidez
na
entrega
dos
produtos,
mas
os
custos
com
stocks
tendem
a
ser
grandes
e
os
clientes
não
têm
como
expressar
as
suas
necessidades
a
respeito
dos
produtos.
2.2. Funcionamento
dos
Mecanismos
No
Toyota
Kanban
System
(TKS),
desenvolvido
pela
Toyota,
usam-­‐se
cartões
que
contêm
informações
necessárias
para
o
processo
produtivo,
a
estes
cartões
é
dado
o
nome
de
Kanbans.
Este
mecanismo
tem
uma
abordagem
Just
In
Time
(JIT)
para
o
controlo
de
sistemas
de
produção
utilizando
Kanbans.
Esta
abordagem
significa
produzir
apenas
o
necessário
no
tempo
certo,
evitando
desperdícios
e
custos
elevados
em
stocks.

14.
5
O
TKS
pode
ser
implementado
de
duas
formas
quanto
ao
tipo
de
cartões
usados.
Podem
ser
usados
dois
tipos
de
cartões,
os
cartões
de
levantamento
para
fazer
o
levantamento
de
material
e
os
cartões
de
produção
que
são
usados
para
dar
início
ao
processamento
em
cada
PT
(para
mais
esclarecimento
sobre
o
uso
de
dois
cartões
ver
Spearman
e
Hopp,
1996).
O
outro
método
é
usar
apenas
um
tipo
de
cartão,
que
é
o
cartão
de
produção,
e
será
desta
forma
que
iremos
implementar
o
TKS
na
nossa
plataforma.
No
TKS
os
cartões
são
específicos
dos
PT,
isto
quer
dizer
que
em
cada
PT
existe
um
conjunto
de
cartões
para
autorização
de
produção.
Para
explicar
o
funcionamento
deste
mecanismo
com
um
tipo
de
cartão,
podemos
recorrer
à
Figura
4.
Quando
um
contentor
fica
vazio
no
STOCK
devido
a
uma
encomenda
feita
por
um
cliente
um
kanban
fica
livre
(Momento
1).
O
operador
de
PT3
vê
o
cartão
livre
e
faz
o
levantamento
de
um
contentor
do
outbound
stockpoint
(OS)
do
PT2
e
o
cartão
associado
a
esse
contentor
é
retirado
e
colocado
em
espera
no
PT2
(Momento
2).
O
cartão
que
ficou
livre
em
PT3
é
então
associado
ao
contentor
levantado
para
dar
início
à
produção
(Momento
3).
Enquanto
isso,
o
operador
do
PT
a
montante
PT2
vê
um
cartão
livre
e
inicia
o
processamento,
executando
os
mesmos
passos
do
operador
do
PT3
(Momento
4).
O
mesmo
ciclo
é
feito
para
os
PT
a
montante
até
que
o
inventário
de
matérias-­‐primas
seja
atingido.
Figura
4
-­‐
Representação
do
mecanismo
TKS
(Fonte:
Spearman
e
Hopp,
1996)
O
CONWIP
é
um
mecanismo
que
utiliza
também
cartões
de
produção
para
dar
autorização
de
lançamento
de
novos
trabalhos
para
a
produção.
À
medida
que
os
trabalhos
são
concluídos
libertam
os
seus
cartões
CONWIP
que
são
então
reutilizados
para
lançar
mais
trabalhos
para
o
sistema.
Na
Figura
5
vemos
que
quando
o
trabalho
acabado
é
retirado
do
stock,
que
é
alimentado
pelo
PT
L,
(Momento
1)
o
cartão
de
CONWIP
é
enviado
de
volta
para
o
PT
A,
o
primeiro
na
cadeia
de
produção,
para
autorizar
a
liberação
de
um
novo
trabalho
de
forma
a
repor-­‐se
stock
consumido
(Momento
2).
O
operador
do
PT
A
encontra
o
cartão,
e
contando
que
as
matérias-­‐primas
estejam
disponíveis,
pode
lançar
o
trabalho
juntamente
com
o
cartão
e
autorizar
assim
o
início
do
processamento
do
artigo
na
quantidade
representada
pelo
cartão
(Momento
3).
No
CONWIP
os
cartões
são
atribuídos
ao
sistema,
isto
é,
não
são
específicos
do
e
qualquer
artigo
a
produzir
(Hochreiter,1999).

15.
6
Figura
5
–
Representação
do
mecanismo
CONWIP
(Fonte:
Hochreiter,
1999)
2.3. Parâmetros
Antes
de
dar
início
à
produção
existem
parâmetros
que
o
gestor
da
produção
deve
definir.
O
primeiro
parâmetro
a
ter
em
conta
é
a
escolha
do
mecanismo
de
controlo
de
produção
a
utilizar.
Esta
escolha
vai
influenciar
quais
os
parâmetros
que
devem
ser
definidos
de
seguida,
isto
porque
cada
mecanismo
tem
definições
de
parâmetros
diferentes.
Assim
se
o
mecanismo
escolhido
for
o
CONWIP
o
gestor
deve
especificar
o
número
de
cartões
CONWIP,
tanto
para
o
produto
A
como
para
o
produto
B
em
todo
o
sistema,
e
ainda
o
tamanho
de
cada
contentor,
que
estabelece
a
quantidade
de
trabalho
associada
a
cada
cartão
CONWIP
(Figura
6).
Nota
breve
para
o
erro
cometido
pela
nossa
parte,
pelo
facto
de
que
o
CONWIP
apenas
precisa
de
definir
o
número
de
cartões
para
todo
o
sistema,
sem
diferenciar
o
número
de
cartões
para
cada
produto,
contrariamente
ao
que
o
nosso
sistema
faz.
Caso
a
escolha
do
mecanismo
seja
o
TKS
o
gestor
deve
definir
a
quantidade
de
kanbans
do
produto
A
e
a
quantidade
de
kanbans
do
produto
B,
em
cada
PT.
Além
da
quantidade
de
kanbans
de
cada
produto
em
cada
PT,
deve
ser
também
definido
o
tamanho
do
contentor
associado
a
cada
kanban,
este
parâmetro
define
o
quantum
de
trabalho
de
cada
kanban
(Figura
7).
Figura
6
-­‐
Parâmetros
do
CONWIP

16.
7
Figura
7
-­‐
Parâmetros
do
TKS
2.4. Medidas
de
Desempenho
“Qualquer
programa
de
produção
deve
ser
avaliado
relativamente
aos
seus
méritos
para
atingir
objectivos.
Desta
forma
os
objectivos
são
por
vezes
equacionados
em
termos
de
medidas
de
desempenho
da
atividade
de
produção”
(Silva,
2006).
As
medidas
de
desempenho
fornecem
de
uma
forma
quantitativa
informação
sobre
os
produtos
ou
os
processos
que
os
produzem.
Elas
são
uma
ferramenta
bastante
útil
que
permitem
ajudar
a
compreender,
gerir
e
melhorar
as
organizações.
Com
a
nossa
aplicação
o
gestor
de
produção
terá
disponível
indicadores
de
desempenho
para
permitir
a
tomada
de
decisões
com
vista
a
melhorar
o
desempenho
do
sistema
de
produção.
Assim
o
gestor
terá
a
informação
das
seguintes
medidas
de
desempenho:
• Número
de
vendas
perdidas
por
dia,
que
corresponde
à
quantidade
diária
de
produtos
que
não
foram
vendidos
devido
a
rupturas
de
stock;
• WIP
(Work
in
Process)
médio
por
dia,
média
diária
do
número
de
trabalhos
que
estão
em
curso
de
fabrico;
• Percentagem
de
utilização
do
sistema
por
dia,
corresponde
à
percentagem
diária
do
tempo
de
funcionamento
em
que
o
sistema
está
a
produzir,
e
é
determinado
com
base
na
média
da
utilização
dos
três
PT;
• Percentagem
de
utilização
de
cada
PT
por
dia,
corresponde
à
percentagem
diária
do
tempo
de
funcionamento
do
sistema
em
que
um
PT
está
a
produzir;
• Taxa
de
Produção
do
sistema
por
hora,
valor
médio
de
produtos
feito
por
hora;
• Tempo
de
Processamento
médio
em
cada
PT
por
dia,
corresponde
ao
tempo
médio
que
um
contentor
leva
a
ser
processado
em
cada
PT;
• Tempo
de
Espera
médio
em
cada
PT
por
dia,
corresponde
o
tempo
médio
que
um
contentor
fica
à
espera
para
ser
processado
em
cada
PT;

17.
8
• Lead
Time
médio
de
cada
PT
por
hora,
corresponde
ao
tempo
médio
de
processamento
dos
contentores
em
cada
PT,
enquanto
estão
em
espera
e
enquanto
os
produtos
do
contentor
estão
a
ser
produzidos,
considerando
o
tempo
de
transporte
nulo.

18.
9
Capítulo
3
-­‐ Implementação
da
Aplicação
Será
neste
capítulo
que
vamos
explicar
a
forma
como
foi
feito
o
desenvolvimento
da
aplicação.
Explicaremos
o
objetivo
da
nossa
Base
de
Dados
e
como
foi
construída,
bem
como
os
algoritmos
construídos
em
LabVIEW
para
o
funcionamento
dos
mecanismos.
No
final
do
capítulo
faremos
ainda
uma
explicação
da
forma
como
são
calculadas
as
medidas
de
desempenho
do
sistema.
3.1. Base
de
Dados
De
forma
a
armazenar
informação
relativa
ao
desempenho
do
sistema
e
para
facilitar
o
desenvolvimento
da
aplicação
reduzindo
alguma
complexidade
de
programação
no
LabVIEW,
construimos
uma
Base
de
Dados
(BD)
em
MS
Access.
A
base
de
dados
é
composta
pelos
seguintes
objetos:
Tabelas,
Consultas,
Macros
e
Módulos.
TABELAS
As
tabelas
servem
para
armazenar
as
informações
enviadas
dos
postos
de
trabalho
e
da
supervisão,
com
a
intenção
de
manipulação,
armazenamento
e
integridade
para
recuperação
posterior.
A
Figura
8
apresenta
as
tabelas
usadas
na
aplicação.
Figura
8
-­‐
Tabelas
que
fazem
parte
da
Base
de
Dados

19.
10
CONSULTAS
Devido
a
complexidade
do
projeto
e
sua
execução,
parte
dessa
complexidade
foi
transferida
do
LabVIEW
para
a
base
de
dados,
assim,
boa
parte
das
regras
necessárias,
e
informações
que
garantem
o
funcionamento
dos
mecanismos
são
feitos
na
base
de
dados
através
delas
.
As
Figuras
9,
10
e
11
apresentam
as
consultas
elaboradas
na
BD.
Figura
9
-­‐
Consultas
que
fazem
parte
da
BD
(1)
Figura
10
-­‐
Consultas
que
fazem
parte
da
BD
(2)

20.
11
Figura
11
-­‐
Consultas
que
fazem
parte
da
BD
(3)
MACROS
Uma
macro
é
um
objecto
do
MS
Access,
constituído
por
um
conjunto
de
ações,
para
a
execução
de
uma
ou
várias
tarefas
específicas.
Podem
ser
criadas
macros
para
por
exemplo,
enviar
uma
mensagem
para
o
ecrã,
abrir
um
formulário
ou
fazer
uma
pesquisa.
Na
nossa
BD,
foi
também
criada
uma
macro
para
que
se
esvazie
a
BD
através
da
execução
de
várias
consultas.
Isto
possibilita
a
exclusão
de
uma
só
vez
para
agilizar,
sem
isso,
seria
necessário
entrar
em
cada
tabela
e
apagar
manualmente
os
registos.
A
nossa
macro
chama-­‐se
Limpa_Base
como
se
pode
ver
pela
Figura
12.
Figura
12
-­‐
Macro
da
BD
da
aplicação
MÓDULOS
Para
integrar
a
Macro
acima
à
aplicação
LabVIEW
foi
necessário
a
criação
de
um
Módulo
VBA
(Visual
Basic
for
Applications).
O
VBA
é
uma
linguagem
de
programação
usada
de
forma
interna
nas
aplicações
Microsoft
Office,
que
permite
o
controlo
de
aspetos
da
aplicação
anfitriã,
como
por
exemplo
a
criação
de
formulários.
Este
módulo
contém
uma
função
que
executa
aquela
macro
através
de
um
botão
no
LabVIEW.
A
Figura
13
abaixo
apresenta
o
conteúdo
do
Módulo
e
a
função
em
VBA
que
executa
a
Macro
"Limpa_Base"

21.
12
Figura
13
-­‐
Módulo
e
Função
VBA
que
executa
a
macro
Limpa_Base
Em
baixo
na
Figura
14
apresentamos
o
código
LabVIEW
que
executa
o
Módulo
e
por
consequência
a
Macro
criados
na
BD.
Figura
14
-­‐
Código
LabVIEW
que
executa
o
Módulo
e
a
Macro
da
BD
3.2. Shared
Variables
Para
a
comunicação
entre
os
centros
de
trabalho
e
o
posto
de
supervisão
recorreu-­‐se
a
uma
tecnologia
fornecida
pela
ferramenta
LabVIEW,
as
shared
variables
(SV).
As
SV
são
varáveis
que
permitem
partilhar
informação
entre
várias
VI’s
(Virtual
Instruments
-­‐
programas
LabVIEW).
Na
plataforma
que
desenvolvemos
criámos
dois
projetos
LabVIEW:
um
onde
se
encontra
a
VI
do
posto
de
supervisão
e
a
biblioteca
com
a
declaração
das
SV,
sendo
estas
declaradas
como
variáveis
Network-­‐
Published;
o
outro
projeto
contém
as
VI’s
dos
vários
centros
de
trabalho
e
a
biblioteca
com
a
declaração
das
SV,
sendo
que
neste
caso
além
destas
estarem
declaradas
como
Network-­‐Published,
também
se
ativou
a
opção
Enable
Aliasing
e
se
selecionou,
com
a
opção
PSP
URL,
o
URL
do
local
onde
a
variável
se
encontra
no
computador
do
posto
de
supervisão.
De
seguida
é
apresentada
uma
lista
das
SV
que
foram
definidas
e
uma
breve
descrição
das
mesmas:
• SV_Admin:
utilizada
para
dar
autorização
para
aceder
à
base
de
dados
de
forma
a
evitar
conflitos;
• SV_avariaCT1,
SV_avariaCT2
e
SV_avariaCT3:
variáveis
que
indicam
se
o
utilizador
do
posto
de
trabalho
parou
o
funcionamento
do
seu
posto;
• SV_CARD_ID_CT1,
SV_CARD_ID_CT2
e
SV_CARD_ID_CT3:
variáveis
que
indicam
ao
posto
de
supervisão
que
cartão
está
a
ser
utilizado
em
cada
posto;
• SV_Cont_Espera1,
SV_Cont_Espera2
e
SV_Cont_Espera3:
indicam
quantos
contentores
estão
à
espera
para
serem
processados
em
cada
centro
de
trabalho;

22.
13
• SV_CONWIP:
indica
que
o
mecanismo
a
ser
utilizado
é
o
CONWIP;
• SV_Designacao1,
SV_Designacao2
e
SV_Designacao3:
indica
a
designação
de
cada
posto
de
trabalho;
• SV_funcionamento_ct1,
SV_funcionamento_ct2
e
SV_funcionamento_ct3:
variável
utilizada
se
cada
posto
de
trabalho
se
encontra
em
funcionamento;
• SV_nCartoes_ProdA
e
SV_nCartoes_ProdB:
indica
o
número
de
cartões
CONWIP
utilizados
para
o
produto
A
e
para
o
produto
B,
respectivamente;
• SV_nCartoesCT1_ProdA,
SV_nCartoesCT2_ProdA
e
SV_nCartoesCT3_ProdA:
indica
o
número
de
kanbans
utilizados
em
cada
centro
de
trabalho
para
o
produto
A;
• SV_nCartoesCT1_ProdB,
SV_nCartoesCT2_ProdB
e
SV_nCartoesCT3_ProdB:
indica
o
número
de
kanbans
utilizados
em
cada
centro
de
trabalho
para
o
produto
B;
• SV_ok1
e
SV_ok3:
variável
utilizada
como
sinal
para
indicar
que
já
existem
registos
na
base
de
dados
para
calcular
o
Lead
Time
de
cada
centro
de
trabalho;
• SV_operario1,
SV_operario2,
SV_operario3:
indicam
os
nomes
dos
funcionários
que
se
encontram
em
cada
centro
de
trabalho;
• SV_PRODUTO_CT1,
SV_PRODUTO_CT2
e
SV_PRODUTO_CT3:
variáveis
que
indicam
que
tipo
de
produto
está
a
ser
processado
em
cada
centro
de
trabalho;
• SV_Produziu1,
SV_Produziu2
e
SV_Produziu3:
variáveis
utilizadas
para
sinalizar
que
foi
produzido
um
contentor
no
respectivo
centro
de
trabalho;
• SV_Repor_Stock_ProdA_CT1,
SV_Repor_Stock_ProdA_CT2
e
SV_Repor_Stock_ProdA_CT3:
utilizadas
para
indicar
ao
respectivo
posto
de
trabalho
que
tem
de
iniciar
a
produção
para
repor
o
stock
de
produto
A;
• SV_Repor_Stock_ProdB_CT1,
SV_Repor_Stock_ProdB_CT2
e
SV_Repor_Stock_ProdB_CT3:
utilizadas
para
indicar
respectivo
centro
de
trabalho
que
é
necessário
iniciar
a
produção
para
repor
o
stock
de
produto
B;
• SV_Stock_CT1,
SV_Stock_CT2
e
SV_Stock_CT1:
variáveis
utilizadas
para
indicar
que
foi
adicionado
ou
retirado
stock
ao
respectivo
centro
de
trabalho;
• SV_Stock_CW:
variável
utilizada
para
sinalizar
que
foi
adicionado
ou
retirado
stock
de
produtos
finais
no
caso
do
mecanismo
CAP
usado
ser
o
CONWIP;
• SV_stopCT1,
SV_stopCT2
e
SV_stopCT3:
variáveis
utilizadas
para
indicar
ao
respetivo
centro
de
trabalho
que
tem
de
parar
o
seu
funcionamento;
• SV_stopG:
variável
utilizada
para
sinalizar
que
foi
requerido
uma
paragem
geral
do
sistema;
• SV_Tamanho_fila1,
SV_Tamanho_fila2
e
SV_Tamanho_fila3:
indica
em
tempo
real
a
quantidade
de
produtos
do
contentor
atual
que
foi
produzida
do
contentor
atual;
• SV_tamanhoC:
indica
o
tamanho
do
contentor
utilizado
no
mecanismo
CONWIP;
• SV_tamanhoCTKS:
indica
o
tamanho
do
contentor
utilizado
no
mecanismo
TKS;
• SV_TKS:
indica
que
o
mecanismo
utilizado
é
o
TKS.

23.
14
3.3. Implementação
dos
Mecanismos
Como
vimos
na
secção
2.2,
os
mecanismos
a
implementar
na
aplicação
têm
funcionamentos
diferentes.
Assim
a
sua
forma
de
implementação
no
LabVIEW
terá
obviamente
uma
abordagem
diferente.
A
forma
como
estes
foram
implementados
e
a
implementação
de
outras
funcionalidades
da
aplicação
é
explicada
nesta
secção.
3.3.1.Toyota
Kanban
System
Neste
mecanismo
CAP,
após
serem
introduzidos
e
confirmados
os
dados
para
o
setup
do
sistema
(número
de
cartões
e
tamanho
do
contentor),
estes
são
guardados
na
base
de
dados
nas
tabelas
correspondentes
a
cada
centro
de
trabalho
(kact1,
kact2
e
kact3)
sendo
que
é
colocado
o
valor
do
stock
de
cada
contentor
com
o
valor
máximo
(tamanho
do
contentor).
Quando
é
feita
uma
venda
ou
chega
uma
encomenda,
isso
irá
significar
a
retirada
dos
produtos
respeitantes
a
essa
venda
do
stock
do
centro
de
trabalho
3
(CT3).
Esse
valor
será
deduzido
do
campo
stock
da
tabela
correspondente
a
este
centro
de
trabalho
(kact3),
no
cartão
que
se
encontrar
em
uso
e
quando
o
valor
de
stock
chegar
a
0
é
indicado
ao
CT3
que
terá
de
repor
esse
stock
através
da
shared
variable
SV_Repor_Stock_ProdA_CT3
ou
SV_Repor_Stock_ProdB_CT3
conforme
o
contentor
esteja
alocado
a
produtos
do
tipo
A
ou
do
tipo
B.
Se
for
feita
uma
encomenda
e
não
existam
produtos
suficientes
em
stock
para
a
satisfazer
então
esta
apenas
será
parcialmente
satisfeita
e
será
dado
um
aviso
de
ruptura
de
stock
e
registado
o
número
de
produtos
que
não
foram
vendidos
dessa
encomenda.
Entretanto
no
CT3
o
funcionário
que
lá
se
encontrar
deverá
ter
inserido
os
seus
dados
e
os
dados
relativos
ao
posto
de
trabalho:
o
seu
Nome,
que
trabalho
é
feito
nesse
centro
de
trabalho
e
os
tempos
de
ciclo
dos
produtos
A
e
B,
i.e.,
quanto
tempo
demora
a
produzir
cada
produto
de
cada
tipo.
Quando
chega
um
pedido
para
repor
o
stock
de
um
contentor
ao
centro
de
trabalho,
será
dado
um
aviso
na
aplicação
para
produzir
produto
A
ou
para
produzir
produto
B.
Foi
implementado,
para
o
caso
de
existirem
vários
pedidos
para
produzir
produtos
do
tipo
A
e
produtos
do
tipo
B,
uma
regra
de
prioridade
onde
os
produtos
do
tipo
A
são
prioritários.
Assim,
se
existirem
produtos
A
para
serem
processados,
será
dado
um
aviso
para
produzir
A
mesmo
que
existam
produtos
B
à
espera,
e
só
depois
de
não
existirem
mais
produtos
A
para
produzir
é
que
será
dada
a
indicação
para
produzir
B.
Mas
ainda
antes
de
iniciar
a
produção
o
funcionário
deverá
verificar
através
da
aplicação
se
tem
contentores
disponíveis
no
centro
de
trabalho
2
(CT2)
para
iniciar
a
produção.
Para
iniciar
a
produção
o
funcionário
terá
que
ligar
o
centro
de
trabalho,
ligar
o
leitor
de
cartão
e
passar
o
cartão
correspondente
ao
contentor
que
vai
produzir.
Como
não
foi
possível
colocar
um
leitor
de
cartões
no
posto,
temos
na
aplicação
um
botão
que
vai
simular
a
leitura
do
cartão.
Quando
é
lido
o
cartão
aparecem
as
informações
relativas
ao
contentor
a
ser
produzido,
é
deduzida
a
quantidade
de
stock
necessária
da
tabela
da
base
de
dados
correspondente
ao
CT2
(kact2),
é
iniciada
a
produção
na
máquina
do
posto
de
trabalho
3
e
é
colocado
na
tabela
pct3
da
base
de
dados
toda
a
informação
relativa
à
produção
desse
contentor.
Terminada
a
produção
aparece
um
aviso
de
que
o
contentor
encheu
e
é
enviado
um
sinal
ao
CT2

24.
15
para
este
produzir
para
repor
o
stock
que
foi
retirado
para
a
produção
no
CT3
(SV_Repor_Stock_ProdA_CT2
ou
SV_Repor_Stock_ProdB_CT2).
Quando
chega
o
pedido
para
produzir
no
centro
de
trabalho
2
serão
efectuadas
as
mesmas
operações
que
decorreram
no
centro
de
trabalho
3,
com
a
única
diferença
de
que
neste
caso
será
retirado
stock
da
tabela
correspondente
ao
CT1
na
base
de
dados
(kact1)
e
quando
terminar
a
produção
no
CT2
será
reposto
o
stock
neste
centro
de
trabalho
(kact2)
e
enviado
um
aviso
para
o
CT1
repor
o
stock
que
lhe
foi
retirado
(SV_Repor_Stock_ProdA_CT1
ou
SV_Repor_Stock_ProdB_CT1).
Já
no
CT1,
quando
chega
o
aviso
para
repor
o
stock,
terá
um
comportamento
muito
semelhante
ao
dos
outros
centros
de
trabalho,
sendo
que
a
única
diferença
é
que
este
centro
de
trabalho
terá
sempre
os
materiais
necessários
para
iniciar
a
produção
e,
portanto,
não
é
necessário
retirar
produtos
do
stock
de
nenhum
centro
de
trabalho,
nem
enviar
aviso
para
outro
centro
de
trabalho
repor
stock.
3.3.2.CONWIP
Para
o
mecanismo
de
CAP
CONWIP
também
será
necessário
fazer
o
setup
inicial
do
sistema
no
posto
de
supervisão.
Neste
caso
será
necessário
definir
o
número
de
cartões
existentes
no
sistema
para
cada
tipo
de
produto
assim
como
o
tamanho
do
contentor
a
utilizar.
Isto
irá
criar
uma
tabela
na
base
de
dados
com
a
informação
respeitante
aos
contentores
e
cartões
utilizados
no
sistema
(kconwip),
sendo
que
o
valor
de
stock
nos
contentores
é
inicialmente
colocado
com
o
seu
valor
máximo
(tamanho
do
contentor).
Também
foram
criadas
três
tabelas
na
base
de
dados
respeitantes
aos
contentores
a
produzir
existentes
em
cada
centro
de
trabalho
(Stock_Conwip1,
Stock_Conwip2
e
Stock_Conwip3).
Quando
é
feita
uma
venda
ou
chega
uma
encomenda
é
deduzido
ao
valor
do
stock
do
contentor
em
uso,
a
quantidade
da
venda
ou
encomenda.
Se
o
valor
de
stock
chegar
a
0
é
dada
uma
indicação
ao
CT1
de
que
terá
de
produzir
para
repor
o
stock
que
foi
retirado
ao
sistema
através
das
shared
variables
(SV_Repor_Stock_ProdA_CT1
ou
SV_Repor_Stock_ProdB_CT1),
e
também
será
colocado
na
tabela
Stock_Conwip1
a
informação
relativa
ao
contentor
a
produzir.
Entretanto
no
CT1
o
funcionário
já
deverá
ter
colocado
toda
a
informação
relativa
ao
centro
de
trabalho
(Operário,
Designação,
TC
Produto
A
e
TC
Produto
B).
Assim
quando
chega
o
aviso
para
produzir
o
funcionário,
tal
como
no
caso
do
mecanismo
TKS,
terá
de
ligar
o
posto
de
trabalho,
o
leitor
de
cartão
e
depois
passa
o
cartão,
sendo
então
iniciada
a
produção.
Quando
a
produção
é
iniciada
é
verificado
na
tabela
do
CT1
(Stock_Conwip1)
qual
é
o
contentor
a
produzir
e
são
preenchidos
todos
os
dados
da
produção
na
tabela
pct1.
Quando
a
produção
termina
é
dada
a
indicação
de
que
o
contentor
encheu,
é
colocada
na
tabela
do
CT2
(Stock_Conwip2)
a
informação
relativa
a
esse
contentor,
sendo
que
este
também
é
retirado
da
tabela
do
CT1
(Stock_Conwip1),
e
é
dada
uma
indicação
ao
CT2
que
terá
de
produzir.
Quando
chega
o
sinal
ao
CT2
para
iniciar
a
produção,
dever-­‐se-­‐á
proceder
da
mesma
forma
como
no
CT1.
Sendo
que
neste
caso
após
ter
terminado
a
produção
será
colocada
na
tabela
relativa
ao
CT3

25.
16
(Stock_Conwip3)
a
informação
relativa
ao
contentor
que
foi
produzido,
retirando-­‐se
também
essa
informação
da
tabela
do
CT2
(Stock_Conwip2),
e
será
enviado
um
sinal
ao
CT3
para
indicar
que
tem
que
produzir.
Quando
chega
o
aviso
para
iniciar
a
produção
no
CT3,
também
se
terá
de
proceder
da
mesma
forma
como
nos
outros
centros
de
trabalho.
Sendo
que
agora
será
retirada
a
informação
relativa
ao
contentor
que
foi
produzido
da
tabela
Stock_Conwip3
e
será
reposto
o
valor
de
stock
na
tabela
respeitante
aos
cartões
do
sistema
(kconwip)
com
o
valor
de
stock
máximo.
3.3.3.Implementação
de
outras
funcionalidades
e
cálculo
das
medidas
de
desempenho
No
posto
de
supervisão
serão
mostrados
todos
os
dados
relativos
à
produção
nos
centros
de
trabalho
em
tempo
real.
Assim
será
dada
a
indicação
por
shared
variables
das
informações
relativas
a
quem
está
em
cada
posto
e
que
produtos
estão
a
ser
fabricados
em
cada
centro
de
trabalho.
E
também
será
dada
a
indicação,
no
caso
do
mecanismo
utilizado
ser
o
TKS,
do
stock
de
produtos
atual
em
cada
posto.
Isto
será
calculado
através
das
queries
StockCT1,
StockCT2
e
StockCT3,
quando
for
dado
um
sinal
pelas
shared
variables
SV_Stock_CT1,
SV_Stock_CT2
ou
SV_Stock_CT3.
No
caso
do
mecanismo
utilizado
ser
o
CONWIP
só
será
indicado
o
stock
no
CT3
uma
vez
que
neste
mecanismo
o
stock
se
encontra
no
final
da
linha
de
produção.
Também
é
apresentada
no
página
de
monitorização
dos
postos
na
supervisão
o
valor
da
utilização
em
cada
posto,
este
valor
será
calculado
dividindo
o
tempo
de
funcionamento
do
posto
pelo
tempo
de
funcionamento
do
sistema.
Já
os
tempos
de
processamento
médio
(TP
médio),
de
espera
médio
(TW
médio)
e
o
lead
time
médios
são
calculados
por
queries
à
base
de
dados
quando
existem
dados
suficientes
para
serem
calculados.
No
posto
de
supervisão
também
é
possível
guardar
na
base
de
dados
os
dados
relevantes
para
análise
do
sistema
e
dos
centros
de
trabalho,
e
limpar
os
dados
na
base
de
dados
quando
se
vai
fazer
uma
monitorização
nova
ao
sistema
com
outros
dados.
Quanto
a
medidas
de
desempenho
que
foram
implementadas
no
caso
do
WIP
este
é
calculado
contando
os
produtos
que
se
encontram
no
stock
e
os
produtos
que
se
encontram
a
ser
processados
em
cada
centro
de
trabalho.
Já
a
taxa
de
produção
é
calculada
dividindo
o
número
de
produtos
feitos
pelo
tempo
de
funcionamento
do
sistema.
A
utilização
média
do
sistema
é
calculada
fazendo
a
média
da
utilização
dos
três
postos
de
trabalho.

26.
17
Capítulo
4
-­‐ Manual
de
Utilização
Este
capítulo
serve
sobretudo
como
uma
orientação
para
explicar
as
funcionalidades
que
a
plataforma
oferece
e
como
tirar
o
melhor
proveito
da
nossa
plataforma.
Primeiramente
vamos
explicar
como
utilizar
o
posto
de
supervisão
e
depois
como
fazer
uso
dos
postos
de
trabalho.
4.1. Posto
de
Supervisão
A
aplicação
para
o
posto
da
supervisão
tem
quatro
abas:
a
primeira
onde
se
fará
o
setup
do
e
a
monitorização
dos
dados
gerais
do
sistema,
a
segunda
onde
é
possível
monitorizar
a
produção
em
cada
um
dos
postos
de
trabalho,
na
terceira
será
possível
consultar
gráficos
com
um
histórico
das
medidas
de
desempenho
do
sistema
e
na
quarta
onde
se
poderá
consultar
gráficos
com
um
histórico
da
produção
em
cada
posto
de
trabalho.
Figura
15
-­‐
Aba
de
Setup
e
Monitorização
do
Sistema
Como
é
possível
observar
na
figura
15
na
aba
de
Setup
e
Monitorização
do
Sistema
existem
4
áreas
principais:
1. Área
de
Setup
do
Sistema
(lado
esquerdo
da
figura
15):
Quando
se
inicia
o
sistema
o
gestor
terá
de
definir
os
parâmetros
que
se
encontram
nesta
área.
Assim
terá
de
selecionar
o
botão
correspondente
ao
mecanismo
CAP
a
utilizar
(CONWIP
ou
TKS),
o
número
de
cartões
para
os
produtos
A
e
produtos
B
do
sistema
no
caso
do
CONWIP,
ou
o
número
de
kanbans
para
o
produto
A
e
para
o
produto
B
em
cada
centro
de
trabalho
no
caso
do
TKS,
e
por
fim
o
tamanho
do
contentor
que
corresponde
ao
número
de
peças
que
cada
contentor
pode
transportar.
Após
ter
introduzido
todos
os
dados
só
terá
de
confirmar
pressionando
o
botão
OK.

27.
18
2. Área
de
Vendas/Encomendas
(em
baixo
e
ao
centro
na
figura
15):
Nesta
zona
o
gestor
deverá
indicar
as
vendas
que
foram
feitas
ou
produtos
que
foram
encomendados,
indicando
o
seu
valor
no
campo
Encomenda
Produto
A
ou
Encomenda
Produto
B
conforme
o
tipo
de
produto
que
tenha
sido
vendido,
pressionando
depois
o
respectivo
botão
OK.
3. Área
de
Funcionamento
do
Sistema
(lado
direito
da
figura
15):
Aqui
será
indicado
se
o
sistema
se
encontra
em
funcionamento
normal
(LED
verde),
ou
se
este
se
encontra
parado
(LED
vermelho).
Também
existe
um
indicador
para
o
caso
de
ocorrer
uma
ruptura
de
stock
(LED
âmbar),
e
no
caso
de
tal
ocorrer
o
gestor
deverá
pressionar
o
respectivo
botão
OK.
Também
se
encontra
uma
indicação
da
data
e
da
hora,
assim
como
um
botão
que
permite
interromper
o
funcionamento
do
sistema.
4. Área
de
Desempenho
do
Sistema
(ao
centro
e
em
cima
na
figura
15):
Nesta
zona
encontram-­‐se
vários
indicadores
do
desempenho
do
sistema:
WIP
(trabalho
em
curso
de
fabrico)
médio,
vendas
perdidas
(nº
de
produtos)
devido
a
rupturas
de
stock,
taxa
de
produção
média
(produtos/dia),
utilização
média
do
sistema,
número
de
produtos
feitos
e
o
tempo
que
o
sistema
se
encontra
em
funcionamento.
Ainda
existem
um
botão
para
guardar
os
dados
do
sistema
e
dos
postos
de
trabalho,
e
um
botão
que
permite
remover
da
base
de
dados,
valores
temporários
que
não
serão
relevantes
para
a
análise
do
desempenho
do
sistema,
sendo
que
estes
dois
botões
devem
ser
utilizados
no
final
de
cada
dia
de
trabalho.
Figura
16
-­‐
Aba
de
Monitorização
dos
Postos
Nesta
aba
da
aplicação
de
supervisão
(Figura
16)
encontramos
vários
dados
respeitantes
à
produção
em
cada
posto
de
trabalho
que
podem
ser
acompanhados
em
tempo
real.

28.
19
Assim
existe
junto
à
indicação
de
cada
posto
dois
LEDs,
sendo
que
o
verde
indica
que
o
posto
se
encontra
em
funcionamento
normal
e
o
LED
vermelho
indica
que
este
está
parado.
Também
é
indicado
que
operário
se
encontra
em
cada
posto
e
a
designação
da
operação
que
é
efectuada
no
centro
de
trabalho.
Também
é
indicado
para
cada
posto
de
trabalho
o
tipo
de
produto
que
se
encontra
a
ser
processado
(Produto
Atual),
a
identificação
do
cartão
utilizado
nesse
momento,
o
stock
atual
de
produtos
feitos,
a
utilização
média,
os
tempos
de
processamento
médio
(TP
médio)
e
de
espera
médio
(TW
médio)
de
cada
contentor
e
o
respectivo
lead
time.
Também
se
pode
observar
o
enchimento
dos
contentores
à
medida
que
os
centros
de
trabalho
vão
produzindo
na
barra
Produção.
Através
do
Posto
de
Supervisão
o
gestor
pode
ainda
visualizar
o
desempenho
do
Sistema
de
Produção
através
do
histórico
das
medidas
de
desempenho.
Por
exemplo
para
ver
o
desempenho
de
todo
o
sistema
(ver
Figura
17),
o
gestor
pode
ver
um
gráfico
e
uma
tabela
com
os
valores,
das
medidas
que
escolhe
na
caixa
de
seleção
VALOR
ANALISAR.
Além
da
medida
de
desempenho
a
analisar,
este
pode
ainda
definir
se
deseja
ver
o
desempenho
quando
são
usados
ambos
os
mecanismos
ou
escolher
qual
o
mecanismo
que
quer
analisar,
fazendo
a
escolha
na
caixa
de
seleção
MECANISMO
ANALISAR.
O
gestor
pode
optar
por
ver
o
histórico
para
todos
os
dados
existentes
na
BD
ou
pode
definir
um
período
que
queira
analisar,
escolhendo
esse
período
no
calendário
que
é
visto
do
lado
esquerdo.
A
aplicação
fornece
informação
sobre
qual
o
valor
médio,
desvio
padrão,
variância,
valor
máximo
e
mínimo
(canto
superior
direito),
da
medida
de
desempenho
consoante
as
suas
escolhas.
No
gráfico
é
ainda
possível
ver
uma
linha
que
representa
o
valor
médio
(na
Figura
17
a
azul).
Figura
17
-­‐
Aba
para
visualização
do
Histórico
do
Sistema
Quanto
à
análise
do
desempenho
para
cada
posto
de
trabalho,
funciona
de
forma
muito
parecida
à
anterior.
Na
Figura
18
podemos
ver
que
é
disponibilizado
um
gráfico
para
cada
Posto,
onde
são
representados
os
valores
da
medida
de
desempenho
escolhida
na
caixa
de
seleção
VALOR
ANALISAR
NOS

29.
20
POSTOS.
Aqui
o
gestor
pode
também
ver
toda
a
informação
existente
sobre
a
medida
de
desempenho
no
histórico
ou
então
pode
definir
um
Período
de
tempo
no
qual
queira
fazer
análise
da
medida.
Figura
18
-­‐
Aba
para
a
visualização
do
Histórico
nos
Postos
de
Trabalho
4.2. Postos
de
Trabalho
As
aplicações
dos
centros
de
trabalho
têm
uma
interface
parecida
e
devem
ser
operados
de
uma
forma
muito
semelhante
entre
si.
Figura
19
-­‐
Centro
de
Trabalho
1

30.
21
Figura
20
-­‐
Centro
de
Trabalho
2
Figura
21
-­‐
Centro
de
Trabalho
3
Assim
quando
um
funcionário
chega
ao
seu
centro
de
trabalho
deverá
preencher
o
seu
nome
e
que
tipo
de
operação
será
feita
nesse
centro
de
trabalho
(Operário
e
Designação),
e
também
terá
de
indicar
o
Tempo
de
Ciclo
(TC)
da
máquina
para
cada
tipo
de
produto
(TC
Produto
A
e
TC
Produto
B),
que
corresponde
a
quanto
tempo
em
segundos
a
máquina
demora
a
produzir
um
produto.
Será
dada
a
indicação
de
que
tipo
de
mecanismo
CAP
estará
a
ser
utilizado
no
sistema
junto
ao
nome
do
centro
de
trabalho.
E
quando
o
LED
Produzir
A
ou
o
LED
Produzir
B
se
acenderem
o
funcionário
deverá,
no
caso
do
mecanismo
CAP
utilizado
ser
o
TKS
e
não
ser
o
centro
de
trabalho
1,
verificar
se
no
centro
de

31.
22
trabalho
anterior
existem
contentores
suficientes
para
produzir
o
respectivo
produto
(Verificar
Contentor
A
CTn
ou
Verificar
Contentor
B
CTn),
premindo
o
respectivo
botão
OK.
Se
não
tiver
um
contentor
disponível
deverá
esperar
até
que
tenha
um
contentor
disponível
para
iniciar
a
produção.
Assim
que
for
possível
o
funcionário
deverá
então
ligar
a
máquina
(botão
LIGAR),
ligar
o
leitor
de
cartões
(botão
Ligar
Leitor
de
Cartão)
e
passar
o
cartão
respectivo
(botão
Passa
Cartão).
De
seguida
aparecerá
as
informações
relativas
ao
contentor
a
ser
produzido
e
será
possível
acompanhar
a
progressão
da
produção
pela
barra
Produção.
Quando
a
produção
terminar
acender-­‐se-­‐á
o
LED
contentor
cheio
e
o
funcionário
deverá
desligar
a
máquina
no
botão
LIGAR
no
caso
de
não
ter
indicação
para
produzir
outro
contentor.
O
Funcionário
também
poderá
interromper
o
funcionamento
desse
posto
premindo
o
botão
STOP
que
também
irá
dar
um
aviso
à
aplicação
de
supervisão.

32.
23
Capítulo
5
-­‐ Conclusão
Neste
trabalho
apresentado
foi
desenvolvida
uma
aplicação
que
permite
a
monitorização
de
sistemas
produtivos
que
utilizem
os
mecanismos
CAP
CONWIP
ou
TKS.
É
possível
na
plataforma
desenvolvida
que
um
gestor
da
produção
ou
outro
elemento
responsável
pela
gestão
e
monitorização
do
sistema
produtivo
indicar
que
mecanismo
CAP
quer
implementar
e
definir
os
parâmetros
necessários
para
a
correta
implementação
do
mecanismo.
Também
poderá
acompanhar
em
tempo
real
como
decorre
a
produção
nos
centros
de
trabalho
do
sistema
e
poderá
consultar
um
histórico
de
vários
indicadores
de
desempenho
quer
do
sistema
quer
dos
centros
de
trabalho.
Os
funcionários
também
terão
disponível
nos
seus
centros
de
trabalho
uma
aplicação
que
permite
uma
melhor
monitorização
do
seu
posto
e
acompanhamento
do
que
terá
de
produzir
assim
que
for
necessário.
Para
a
implementação
desta
plataforma
foi
utilizada
a
ferramenta
LabVIEW
que
já
tinha
sido
utilizada
anteriormente
pelo
nosso
grupo
de
trabalho
noutro
projeto.
Desta
vez
foram
utilizadas,
para
a
comunicação
entre
aplicações,
as
shared
variables
em
vez
da
tecnologia
data
socket.
Verificamos
que
as
shared
variables
permitem
uma
implementação
da
comunicação
entre
aplicações
bastante
mais
simples
do
que
a
comunicação
por
data
socket.
No
entanto
é
necessária
uma
configuração
inicial
cuidada
das
shared
variables,
e
também
nos
surgiram
problemas
de
algum
atraso
na
comunicação
que
pensamos
que
se
deve
ao
facto
de
os
computadores
ou
da
rede
se
encontrarem
sobrecarregados
em
certos
momentos.
Isto
pode
provocar
alguns
problemas
inesperados
nas
aplicações.
Relativamente
ao
lapso
no
setup
do
mecanismo
CONWIP(referido
na
secção
2.3),
em
vez
de
se
definir
o
número
de
cartões
para
cada
tipo
de
produtos
no
sistema,
poder-­‐se-­‐ia
definir
somente
o
número
total
de
cartões
a
utilizar
e,
nesse
caso,
para
controlar
que
tipo
de
produtos
se
deverá
produzir
a
cada
momento
dever-­‐se-­‐ia
também
indicar
quais
contentores
transportam
cada
tipo
de
produto,
registando
essa
informação
na
base
de
dados.
Assim
seria
o
contentor
que
dava
indicação
do
tipo
do
produto
e
não
o
cartão.
Esta
plataforma
poderá
ser
alterada
e
adaptada
a
qualquer
linha
de
produção
com
relativa
facilidade,
e
também
constatamos,
depois
de
finalizada
a
implementação
desta
plataforma,
que
seria
de
bastante
interesse
abranger
com
esta
plataforma
outros
mecanismos
CAP
de
reposição
de
stock,
como
por
exemplo
o
Base
Stock
System
ou
o
Two-­‐Bin
System.
E
também
seria
uma
mais
valia
implementar
o
sistema
de
forma
a
ser
possível
adaptar
esta
plataforma
a
mais
centros
de
trabalho
do
que
os
três
que
foram
pré
definidos.
A
plataforma
possibilita
ao
gestor
um
melhor
controlo
sobre
o
Sistema
de
Produção,
podendo
este:
• tomar
conhecimento
da
informação
existente
no
sistema
em
tempo
real;
• analisar
com
recurso
a
gráficos
e
tabelas,
o
desempenho
do
sistema
com
base
numa
medida
de
desempenho
escolhida,
período
de
tempo
e
mecanismo
de
CAP
utilizado;

33.
24
• com
base
nas
observações
do
sistema
fazer
alterações
aos
parâmetros
do
sistema
com
vista
a
melhorar
o
desempenho
do
mesmo.
Em
suma
consideramos
que
a
plataforma
desenvolvida
fornece
dados
muito
importantes
para
análise
do
desempenho
de
sistemas
produtivos
controlados
pelos
mecanismos
de
CAP,
CONWIP
e
TKS,
e
permite
uma
monitorização
em
tempo
real
do
sistema
produtivo
que
é
intuitiva
e
eficaz.

34.
25
Bibliografia
Elliott, C.; Vijayakumar, V.; Zink, W.; Hansen, R.: National Instruments LabVIEW: A Programming
Environment for Laboratory Automation and Measurement. JALA - Journal of the Association for
Laboratory Automation 12(1), 17-24 (2007).
Ferreira, R. F.; Lins, Z. D.; Cavalcanti, M. C.: Virtualização de Instrumentos Industriais Utilizando
LabVIEW. Departamento de Engenharia Elétrica e Sistemas de Potência, Universidade Federal de
Pernambuco (2008).
Hassan, A. M.; Ali H. I.; Lutfi, A. F: A LabVIEW Data Acquisition System for Radial Temperature
Distribuition. IJCCCE, Vol.9, No.1 (2009).
Hochreiter, T. A.: A Comparative Simulation Study of Kanban, CONWIP, and MRP Manufacturing
Control Systems in a Flowshop. Master Thesis Presented in the University of Florida (1999).
Kirkman, I. W.; Buksh, P. A.: Data acquisition and control using National Instruments’ “LabVIEW”
software. Rev. Sci. Instrum. 63, 869 (1992).
Koutroulis, E.; Kalaitzakis, K.: Development of an integrated data-acquisition system for renewable energy
sources systems monitoring. Renewable Energy 28, 139-152 (2003).
Moreira, F.; Sousa, R.M.: Sistemas Automáticos de Produção. Departamento de Produção e Sistemas,
Escola de Engenharia da Universidade do Minho (2010).
Ratner, D.;McKerrow, P.: Using LabVIEW to prototype an industrial-quality real-time solution for the
Titan outdoor 4WD mobile robot controller. Proc. IEEE Int. Conf. IROS 1428–1433 (2000).
Silva, S. C.: Textos de Gestão da Produção V01_10. Departamento de Produção e Sistemas, Escola de
Engenharia da Universidade do Minho (2010).
Spearman, M. L.; Hopp, W. J.: Factory Physics (Chicago: R. D. Irwin) (1996).