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Casos em Agroindústrias

Programação e Controle Otimizados da Produção


A desenvolveu e implantou no frigorífico de Toledo da Sadia, entre fevereiro de 2002 e abril de 2003, um conjunto de ferramentas de apoio à programação e controle otimizados da produção.

Descrição do Problema


Em Toledo, no Estado do Paraná, está localizado o maior e mais complexo frigorífico de aves da Sadia. Nele eram abatidos, já em 2004, cerca de 390 mil aves ao dia, distribuídas em 3 linhas de pendura.

Uma vez abatidas, as aves são automaticamente evisceradas, e então resfriadas, em chillers. Em seguida, as carcaças podem ser diretamente embaladas ou então direcionadas para a sala de cortes, onde ocorre o seu porcionamento, de forma automática e/ou manual, e a embalagem. Os produtos finais (carcaças inteiras e partes) são então resfriados ou congelados, em túneis, e finalmente armazenados em câmaras de armazenamento, até sua expedição.

No mercado interno, os produtos são distribuídos para centros de distribuição e filiais através de trucks e carretas refrigeradas. Em termos de exportação, a produção de Toledo é majoritariamente escoada, em contêineres refrigerados, pelo porto de Paranaguá-PR - os portos de Itajaí e São Francisco, ambos no Estado de Santa Catarina, também são usados para o atendimento do mercado externo.

No frigorífico de Toledo são produzidos cerca de 560 SKUs, entre inteiros e cortes. Muitos desses produtos são do tipo "gramaturados", ou seja, especificados em termos de faixa de peso. É o caso, por exemplo, (1) da família de grillers, carcaças sem miúdos com peso entre 900 g e 1700 g (segundo faixas de 50 gramas), que são exportadas para o Oriente Médio e (2) de pernas inteiras com osso e com pele, com peso entre 160 g e 300 g, classificadas em faixas de 20 g e embaladas em pacotes de 2 kg, que são produzidas para o mercado japonês. Além disso, alguns deles, para exportação principalmente, são produzidos a partir de frangos "vegetais", isto é, exclusivamente alimentados com ração sem ingredientes de origem animal. As carcaças e as partes também são classificadas em termos de "qualidade" - os produtos de exportação, via de regra, só são produzidos com carnes sem nenhum tipo de hematoma (embora isto não represente nenhum perigo para o consumo humano).

Os lotes de frango abatidos possuem uma variabilidade natural em peso, representada pela curva normal. Esta variabilidade é tal que (a) diferentes SKUs, com diferentes especificações em peso de frango vivo, possam ser produzidas a partir de um mesmo lote de animais e (b) a produção de um mesmo SKU possa ser feita com frangos de lotes de pesos médios diferentes.

Na maioria dos frigoríficos nacionais, os lotes são programados para o abate segundo uma política de "peso ideal". Esta "meta" é normalmente calculada segundo uma consideração de caráter econômico: ela coincide com o ponto da curva de crescimento em que o gasto adicional com ração não é compensado com uma conversão alimentar equivalente. Este critério não é válido para o frigorífico de Toledo, onde a produção envolve tanto o processamento de frangos de lotes leves (para grillers) quanto de lotes pesados.

Além da variabilidade dentro do lote, o frigorífico convive com oscilações no fornecimento dos frangos, em termos do peso médio - com frequência, lotes abatidos com a mesma idade resultam em pesos médios significativamente diferentes. Isto decorre de fatores diversos, tais como: o sexo e a linhagem do lote, a qualidade do manejo provido pelo avicultor, sazonalidades e variações micro-climáticas.





O Desafio


A variabilidade no peso médio é intrínseca aos lotes, aliada às especificações dos produtos em termos de peso, tipo de frango e "qualidade", tornam complexo o cumprimento dos planos de produção. Outro aspecto importante a se considerar é que nem sempre a demanda é coerente com o fato natural de que toda a produção decorre do desmonte das carcaças e partes intermediárias. Se o mercado demanda, por exemplo, mais peito do que perna, haverá um excesso do último sempre que se tentar atender o primeiro. Em virtude disto e da variabilidade da demanda, os frigoríficos acabam sendo forçados a trabalhar segundo um modelo híbrido de políticas de produção "puxada e empurrada".

Em fevereiro de 2002, UniSoma e Sadia, em virtude de seu profícuo relacionamento (de mais de uma década), deram início a um esforço conjunto de desenvolvimento de ferramentas de apoio à programação e ao controle otimizados da produção em seu frigorífico de Toledo, que propiciassem melhorias no atendimento do mercado, em termos de prazos e quantidades.

A Solução


O projeto abrangeu duas frentes de trabalho. A primeira focou o planejamento e controle diários da produção e resultou no desenvolvimento e implantação dos Módulos PLADIA/F, PLATURNO/F e ICOFRIG/F. A outra frente concentrou-se no AVECONTROL, sistema composto por um conjunto de ferramentas computacionais para o controle otimizado e em tempo real das atividades de chão de fábrica, quais sejam: VISÃO COMPUTACIONAL e VISUALIZADOR. As informações utilizadas e geradas por todos os módulos da solução são armazenadas no GIBI - Gerenciador Integrado da Base de Informação.








Planejamento e Controle Diário da Produção


O Módulo PLADIA/F foi desenvolvido em linguagem AIMMS e contém uma "inteligência computacional" para a geração "automática" e otimizada da programação diária de produção segundo um horizonte tipicamente mensal. Ele está acoplado ao BIBPRO, Biblioteca de Produtos e Processos, que detalha toda a estrutura de cortes do frigorífico, das carcaças até os produtos finais. O PLADIA/F gera as ordens diárias de produção de acordo (1) com a "árvore" de produtos descrita no BIBPRO, (2) as capacidades de produção dos recursos físicos e humanos do frigorífico, (3) os saldos a produzir para os pedidos firmes (ex: embarques para o mercado externo), (4) a distribuição de peso diária prevista para o abate e (5) o plano mestre mensal de produção.

Através do PLATURNO/F, as ordens diárias de produção geradas pelo PLADIA/F são desmembradas turno a turno. O PLATURNO/F baseia-se ainda na distribuição de peso prevista para cada turno de produção, segundo a programação de coleta de aves gerada pelo APANHA/F.

O APANHA/F é uma ferramenta de programação da coleta de frangos, desenvolvida no âmbito do Projeto PIPA, durante a década de 90, e implantado em todos os frigoríficos da Sadia. Esta ferramenta baseia-se em procedimento heurístico para determinar os horários de início de carregamento de cada lote de tal forma que as linhas de pendura trabalhem ininterruptamente ao longo do dia (a menos de paradas programadas) segundo um estoque de segurança de aves. Tipicamente, essa programação é gerada com 3 dias de antecedência.

Uma parcela significativa da dificuldade no atendimento dos pedidos decorre da variabilidade no fornecimento dos frangos de corte. Para filtrar esta causa na avaliação da performance do frigorífico em atender a demanda, a UniSoma concebeu o ICO - Índice de Controle Otimizado. Esta métrica é calculada diariamente através do ICOFRIG/F, e segundo a distribuição de peso "real" recebida pelo abatedouro no dia anterior.

AVECONTROL


Através do Módulo PENDURA/F, também implantado durante o Projeto PIPA, são registrados, na plataforma de desembarque do abatedouro, os horários de início de abate de cada carga. Essas informações, em conjunto com as obtidas pelo Módulo de VISÃO COMPUTACIONAL, são utilizadas pelos supervisores de produção na programação de curtíssimo prazo.







A Visão Computacional é resultado de um projeto financiado pela FAPESP - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo. Ela estima, através de imagens bi-dimensionais das carcaças na entrada do chiller, o peso médio e a distribuição de peso dos lotes abatidos. Através do VISUALIZADOR os planos de produção gerados pelo PLADIA/F e PLATURNO/F são comparados com a produção real apontada na entrada dos túneis de congelamento.


Sobre a Sadia


Empresa agroindustrial e produtora de alimentos, a Sadia apresentou uma receita líquida de R$ 9,8 bilhões em 2007. É uma das maiores produtoras mundiais de carnes in natura (frangos, suínos e perus) e de produtos industrializados (margarinas, massas, pratos prontos congelados, sobremesas e derivados de proteínas animais) e uma das líderes nacional em exportação de produtos derivados de aves. Sua estrutura operacional é composta por 14 unidades industriais, 2 agropecuárias, 16 centros de distribuição e diversas filiais de venda, presentes em 14 estados brasileiros e na Europa. A Sadia foi eleita por quatro vezes (2001, 2003, 2004 e 2005) a marca mais valiosa do setor de alimentos brasileiro (Interbrand).