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APOSTILA SOBRE
PROCESSOS DE PRODUO
(Curso de Qumica)
2007
Prof. Eng. Eletric. Renato Neves Allemand, Dr.
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15/3/2011 - Pgina no ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Prof. Eng. Eletric. Renato Neves Allemand, Dr. - APOSTILA SOBRE PROCESSOS DE PRODUO
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SUMRIO 1. Introduo 2. Principais cadeias produtivas da rea qumica 3. Tcnicas de programao de atividades 4. Mtodos de otimizao de estoques 5. Controle estatstico de processos BIBLIOGRAFIA
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1. INTRODUO A presente apostila tem por funo auxiliar os alunos do Curso de Qumica na rea de processos de produo. Consta de alguns tpicos em abordagem inicial, os quais, por no esgotarem os assuntos, obviamente, devem ser complementados por estudos posteriores pelos alunos. H uma certa complexidade em alguns temas propostos nesta apostila, decorrente tambm, pelo fato de que o profissional da rea qumica atua junto aos segmentos da sade, alimentos, e meio ambiente, etc. Mas tambm devido periculosidade e insalubridade presentes. A responsabilidade decorrente bvia, para o profissional da rea qumica, no aprofundamento e atualizao constante destes temas. 2. PRINCIPAIS CADEIAS PRODUTIVAS DA REA QUMICA
Os principais processos produtivos da rea qumica atualmente no Brasil so: lcool, Alimentos e bebidas, Cermico, Cosmticos, Frmacos, Fertilizantes, Fibras, Papel e celulose, Petroqumico, Pigmentos e tintas, Plsticos e borrachas, PVC, Refino do petrleo, Txtil e Vernizes. No processo de planejamento e organizao, visando o investimento e conseqente desenvolvimento dos pases, foi criado o conceito de cadeia produtiva. No Brasil, este conceito foi introduzido no incio da dcada de 90, pela EMBRAPA. As vantagens do uso deste conceito que se permite uma anlise detalhada das empresas que interagem entre si, para fornecer um produto ou um servio a um mercado consumidor. Assim possvel a anlise, por exemplo, dos pontos fortes e fracos, as oportunidades e ameaas da cadeia produtiva, entre outras. Tambm se destaca a melhor qualificao de pessoal, atravs de treinamentos especializados. Pode-se conceituar cadeia produtiva como: o conjunto de atividades que se articulam progressivamente, desde os insumos bsicos at o produto final, incluindo a distribuio e a comercializao, como se fossem verdadeiros elos de uma corrente ou cadeia.
Assim, o uso do conceito de Cadeia Produtiva permite, dentre outros:
visualizar a cadeia produtiva de um modo integral; motivar articulao solidria nos elos; identificar gargalos, elos faltantes ou estrangulamentos existentes no sistema; identificar elos dinmicos que trazem maior movimentao cadeia produtiva; maximizar a eficcia poltico-administrativa das aes pblicas;
Cadeia produtiva txtil-confeces
Fonte: http://www.spdesign.sp.gov.br/textil/textil1.htm ( Programa So Paulo Design Governo do Estado de So Paulo)
Para cada um dos processos produtivos descritos acima, existe uma cadeia produtiva, com menor ou maior complexidade, tamanho e importncia sob vrios aspectos a serem considerados. A figura anterior, mostra um exemplo de cadeia produtiva na rea txtil e confeces.
Outros dois exemplos, a seguir, que generalizam o conceito, so a cadeia produtiva do Caf
Orgnico e do Petrleo:
http://www.spdesign.sp.gov.br/textil/textil1.htm
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Cadeia Produtiva do Caf Orgnico Mudas --> Produtor --> Cooperativas e Associaes --> Traders --> Mercado externo --> Consumidor Cadeia Produtiva do Petrleo
Fonte: http://www.eq.ufrj.br/links/siquim/aulas/2006/aula_petroleo_300306.ppt#35
Ana Amlia Martini Anlise da Cadeia Produtiva Petrolfera - 2006 Na rea qumica, cada aluno poder, conforme seu interesse e necessidade, aprofundar a anlise da cadeia produtiva em que estiver trabalhando. Vrios sites na Internet disponibilizam estas informaes, em ter eles, Federaes, associaes, sindicatos, etc. Alm da esfera da iniciativa privada, h tambm um grande nmero de trabalhos acadmicos (monografias de concluso de curso, dissertaes de mestrado e
teses de doutorado), abordando em profundidade vrias cadeias produtivas no Brasil.
No Rio Grande do Sul, um exemplo a ser mais detalhado o da COPESUL, no municpio de Triunfo. Para maior fidelidade nas informaes, a seguir ser transcrito um dos sites da empresa. http://www.copesul.com.br/site/petroquimica/cadeia/main.htm
Explorao &
Produo
Transporte (leo bruto e
GN)
Refin
o
Distribuio de
GN
Transporte
Derivado
s
Petroqumica
Distribuio
Combust
o Petroqumic
a Domiclio Siderrgic
a Automotivos
upstream
Explorao &
Produo
Transporte (leo bruto e
GN)
Refin
o
Distribuio de
GN
Transporte
Derivado
s
Petroqumica
Distribuio
Combust
o Petroqumic
a Domiclio Siderrgic
a Automotivos
upstream
downstream
Explorao &
Produo
Transporte (leo bruto e
GN)
Refin
o
Distribuio de
GN
Transporte
Derivado
s
Petroqumica
Distribuio
Combust
o Petroqumic
a Domiclio Siderrgic
a Automotivos
Explorao & Produo
Transporte (leo bruto e GN)
Refino Distribuio de GN
Transporte Derivados
Petroqumica Distribuio
Combusto
Petroqumica
Domiclio
Siderrgica
Automotivos
Resinas Postos e
Grandes Consumidores
Explorao &
Produo
Transporte (leo bruto e
GN)
Refin
o
Distribuio de
GN
Transporte
Derivado
s
Petroqumica
Distribuio
Combust
o Petroqumic
a Domiclio Siderrgic
a Automotivos
upstream
Explorao &
Produo
Transporte (leo bruto e
GN)
Refin
o
Distribuio de
GN
Transporte
Derivado
s
Petroqumica
Distribuio
Combust
o Petroqumic
a Domiclio Siderrgic
a Automotivos
upstream
downstream
Explorao &
Produo
Transporte (leo bruto e
GN)
Refin
o
Distribuio de
GN
Transporte
Derivado
s
Petroqumica
Distribuio
Combust
o Petroqumic
a Domiclio Siderrgic
a Automotivos
Explorao & Produo
Transporte (leo bruto e GN)
Refino Distribuio de GN
Transporte Derivados
Petroqumica Distribuio
Combusto
Petroqumica
Domiclio
Siderrgica
Automotivos
Resinas Postos e
http://www.eq.ufrj.br/links/siquim/aulas/2006/aula_petroleo_300306.ppt#35http://www.copesul.com.br/site/petroquimica/cadeia/main.htmhttp://www.copesul.com.br/site/petroquimica/cadeia/main.htm
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CADEIA PRODUTIVA
A Copesul fornece os petroqumicos bsicos necessrios produo de inmeros artigos presentes na vida moderna. Processando matrias-primas derivadas de petrleo (nafta, GLP, condensado), a empresa produz eteno, propeno, butadieno, benzeno, solventes e combustveis, que por sua vez sero matrias-primas para quatro grandes cadeias produtivas:
Cadeia das resinas termoplsticas: produzidas a partir de eteno e propeno pelas indstrias de segunda gerao do Plo Petroqumico do Sul (Ipiranga Petroqumica, Braskem, Petroqumica Triunfo e Innova), so comercializadas com as indstrias de transformao plstica.
Cadeia dos elastmeros: tambm produzidos por empresas do Plo do Sul (Petroflex e DSM Elastmeros), so comercializados com as indstrias de transformao de borracha.
Cadeia dos solventes: abrange a indstria de tintas, calados, mveis, agroindstria e outros setores que processam petroqumicos bsicos para produzir solventes, adesivos e outros.
Cadeia dos combustveis: abrange distribuidores de combustveis e outros.
A Copesul a indstria de 1 gerao do Plo Petroqumico do Sul. Sua funo produzir e fornecer as matrias-primas que alimentam as indstrias de 2 gerao do complexo, alm de abastecer o mercado brasileiro e externo.
As empresas que formam um plo petroqumico classificam-se em 3 segmentos.
As indstrias de 1 gerao, tambm conhecidas como centrais de matrias-primas, produzem os petroqumicos bsicos (1 gerao petroqumica).
As indstrias de 2 gerao, processam os petroqumicos bsicos para fabricar os produtos intermedirios (2 gerao petroqumica).
E as indstrias de 3 gerao, tambm conhecidas como indstrias de transformao, processam os produtos intermedirios para manufaturar os bens de consumo que chegam at o consumidor.
A seguir, mostra-se o Destino dos Produtos da COPESUL, para maior compreenso do processo:
1 gerao petroqumica
Produtos Copesul
2gerao petroqumica Clientes Copesul no Plo
2gerao petroqumica Produtos
Produtos finais da Cadeia Produtiva
Ipiranga Petroquimica Braskem PE
--- Polietileno de alta densidade (PEAD)
-->
Sacolas, embalagens de cosmicos e produtos de
limpeza, autopeas, utilidades domsticas, outros.
Ipiranga Petroquimica
Braskem PE ---
Polietileno linear de baixa densidade
(PELBD) -->
Embalagens para alimentos,
brinquedos, utilidades domsticas, frascos para injeo, embalagens para
produtos de higiene, outros.
ETENO Petroquimica Triunfo
Braskem PE ---
Polietileno de baixa densidade (PEBD)
-->
Embalagens para alimentos, brinquedos, utilidades
domsticas, frascos para
injeo, embalagens para produtos de higiene, outros.
Innova --- Estireno
(ES)
------>
Poliestireno (PS)
--> Descartveis, componentes
eletrnicos, videocassete, placas isolantes, outros.
DSM --- Borracha EPDM --> Borrachas, autopeas.
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PROPENO ---- Ipiranga Petroqumica
Braskem PP --- Polipropileno (PP) -->
Autopeas, sacarias, eletrodomsticos, utilidades
domsticas, fios txteis,
outros.
BUTADIENO ---- Petroflex --- Borracha SBR --> Pneus, solados de calados
RAFINADO, C4 ---- Oxiteno --- Metil etil cetona (MEK) --> Solvente para tintas
BUTENO-1, PROPANO ALTA PUREZA (PAP)
---- Braskem PE
Ipiranga Petroqumica ---
Polietileno linear de baixa
densidade (PELBD) -->
Embalagens para alimentos, brinquedos, utilidades
domsticas, frascos para
injeo, embalagens para produtos de higiene, outros.
BENZENO ---- Innova --- Estireno
(ES) ->
Poliestireno (PS)
--> Descartveis, componentes
eletrnicos, borrachas, espumas, outros.
TOLUENO,XILENOS -----------------------------------------------------------------------------
-----> Tintas, thinner, adesivos,
defensivos agrcolas.
MTBE -----------------------------------------------------------------------------
-----> Gasolina
C6C8 RAFINADO -----------------------------------------------------------------------------
-----> Tintas, adesivos
C9 DE PIRLISE, C7 C8 AROMTICO
---------------------------------------------------------------------------------->
Gasolina
LEO BTE -----------------------------------------------------------------------------
-----> leo combustvel, negro de
fumo
GASOLINA, GLP -----------------------------------------------------------------------------
-----> Combustvel
SOLVENTE C6 -----------------------------------------------------------------------------
-----> Diluentes, adesivos
SOLVENTE ALINFTICO LEVE
---------------------------------------------------------------------------------->
Diluentes, desidratao de lcool, adesivos
C9 AROMTICO -----------------------------------------------------------------------------
-----> Tintas, agroqumicos
3. TCNICAS DE PROGRAMAO DE ATIVIDADES
Neste item, sero abordadas algumas tcnicas de programao de atividades para a otimizao da produo e dos servios.
Para se efetuar o controle e a avaliao da execuo de projetos, deve-se lanar mo de mtodos especficos. Os processos de controle so a medio e monitoramento do desempenho do projeto. Garantem que os objetivos do projeto sejam alcanados atravs do monitoramento e medio regular do progresso, de modo que aes corretivas possam ser tomadas quando necessrio. Sero vistas algumas ferramentas de controle como: ordem de servio, grfico de Gantt, cronograma fsico-financeiro, rede PERT e dirio de obra.
Ordem de servio: As ordens de servio (OS) contm uma srie de informaes necessrias a execuo de uma ou mais tarefas/atividades. Toda a vez que seja recebida uma ordem de servio, esta deve ser detalhadamente analisada, em especial no que tange aos prazos envolvidos, aos objetivos e metas, aos materiais, s tcnicas e mtodos a serem utilizados, qualificao da mo-de-obra a ser envolvida, bem como EPI e EPC a serem utilizados.
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Quaisquer pontos constantes numa ordem de servio, que no sejam totalmente entendidos, devem ser imediatamente esclarecidos com a pessoa ou setor que a gerou. A pessoa que aceita uma ordem de servio, com algum tipo de problema, acaba sendo de uma certa forma, co-responsvel pelos resultados que dela sero obtidos. Postura pr-ativa de anlise de dados e informaes ao se receber uma ordem de servio o mnimo que se necessita de uma pessoa responsvel, num canteiro de obras. Cronograma ou grfico de Gantt
O cronograma um instrumento de planejamento e controle, semelhante a um diagrama, onde so definidas e detalhadas minuciosamente as atividades a serem executadas durante um perodo estimado de tempo. A nvel gerencial, um cronograma um artefato de controle importante para levantamento dos custos de um projeto e, a partir deste artefato, pode ser feita uma anlise de viabilidade antes da aprovao final para a realizao do projeto.
Usa-se um grfico de Gantt para:
- Criar e editar um projeto inserindo tarefas e duraes de tarefas; - Estabelecer relaes seqenciais entre suas tarefas; - Atribuir pessoal e outros recursos s tarefas; - Controlar o andamento do seu projeto; - Alterar as informaes exibidas; - Alterar as unidades de tempo que so exibidas;
Em resumo, um grfico de Gantt (Henry Gantt), uma tabela de dupla entrada, na qual se insere na coluna mais esquerda (nas linhas), as atividades (ou os fatores de produo, como por exemplo, aes, mquinas, operrios, etc)). As outras colunas servem para indicar os tempos envolvidos no processo, por exemplo, horas, dias, semanas, meses, etc.
A simbologia utilizada, geralmente aquela em que nas linhas h uma distino entre uma ao que est planejada, executada, ou ainda, que no foi possvel ser executada por algum motivo. No exemplo anterior, as barras azuis indicam o prazo estimado (previsto) e as barras vermelhas indicam as aes j realizadas. Se uma ao projetada no pudesse ser realizada, poderia ser passado um risco horizontal na mesma.
Tambm uma marcao tipo V pode ser feita na linha superior do tempo, em que fique indicada a data em que foi feita a ltima marcao (reviso) das atividades realizadas ou de verificao do uso dos fatores de produo usados.
O grfico de Gantt bastante utilizado, porque comunica visualmente muito bem. No entanto, tem a
desvantagem de no mostrar as relaes de interdependncias entre as atividades (aes). Assim, recomendado para uso em situaes, em que se tenha no mximo 300 atividades, e neste caso, o usurio deve conhecer muito bem, as interdependncias entre as atividades, para no ter problemas no processo. Outra desvantagem que podem ocorrer atividades que demandam meses e outras que demandam dias (ou horas). Neste caso, o grfico apresenta dificuldade de uso.
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Exemplo genrico de um cronograma:
Atividades Tempo de durao
1 2 3 4 5 6 7
Ao 1
Ao 2
Ao 3
......
Ao n
Exemplo de um cronograma genrico
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Cronograma fsico-financeiro:
Neste caso, o cronograma anterior, o qual pode ser chamado de cronograma fsico, agregado de informaes em cada clula, ou barra de atividades, com valores financeiros, por exemplo, reais. Na coluna mais direita e na linha mais abaixo, podem ser totalizados estes valores em reais.
Rede PERT:
PERT a sigla de program evaluation and review technique e consiste em uma metodologia utilizada para planejar, coordenar e controlar o andamento de projetos de quaisquer tamanho, inclusive de grande porte.
Foi criado no final da dcada de 1950 em um trabalho conjunto da marinha norte-americana, da empresa Lookheed Aircraft e da firma de consultoria Booz-Allen and Hamilton para o projeto de construo do Mssil Polaris. Este projeto possua milhares de atividades envolvendo mais de 3.000 empresas contratadas.
Um projeto constitudo por uma gama de atividades, independentes uma das outras, no entanto, com ligao entre elas, de forma lgica. possvel que estas atividades sejam ligadas entre si, atravs de uma figura chamada de rede.
Usa-se o PERT para: criar e ajustar uma agenda, vincular tarefas para especificar a seqncia das
tarefas e determinar as datas de incio e trmino, mostrar graficamente tarefas concludas, em andamento ou ainda no iniciadas e atribuir pessoas e outros recursos (como um equipamento) a tarefas especficas.
Existem muitos softwares para gerenciamento de projetos, sendo que o instituto americano PMI, disponibiliza um lista bem abrangente.
O software atualmente mais usado o MS Project, sendo abaixo, mostrado um exemplo:
Exemplo de uma rede PERT obtida no software MS Project
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Dirio de obra:
Em um dirio de obra, ou RDO (Relatrio Dirio de Obra), muitas informaes so anotadas, para o controle da mesma, bem como seu monitoramento. Os motivos pelos quais, numa obra deve ter um DRO, so: - Identificao dos responsveis pela conduo dos servios;
- Identificao do avano dos servios (com parmetros indicativos numricos) e que serve como instrumento para o pagamento;
- Dificuldades encontradas durante as atividades; - Listagem de materiais e insumos utilizados; - Listagem das tcnicas e mtodos utilizados; - Acompanhamento da fiscalizao da obra; - Identificao dos equipamentos de proteo EPI e EPC necessrios e - Condies climticas, entre outros. A seguir, um exemplo de um RDO:
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Exemplo de um Relatrio Dirio de Obra (RDO):
LOGOMARCA DA EMPRESA
RELATRIO DIRIO DE OBRA
RDO N
DATA
OBRA
CDIGO
FIRMA CONTRATADA
CONTRATO N
PRAZO
DATA INCIO
DATA TRMINO
DIAS DECORRIDOS
CONDIES CLIMTICAS (TEMPO)
SERVIOS EXECUTADOS
OBSERVAES DA FISCALIZAO
Equipamentos Utilizados Quant. Mo-de-Obra Quant.
RESPOSVEL FIRMA
FISCAL
DATA ASSINATURA C/ CARIMBO DATA ASSINATURA C/ CARIMBO
Exemplo de um Relatrio Dirio de Obra
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4. MTODOS DE OTIMIZAO DE ESTOQUES Todas as indstrias, buscando a maior produtividade, lucratividade e rentabilidade possveis, utilizam os mais diversos mtodos de controle de insumos e materiais nas linhas de produo. Do ponto de vista de definio de estoques para a eficiente e eficaz produo, este item abordar sucintamente o mtodo JIT Just in Time e tambm o mtodo KANBAN ser avaliado. Este tema tanto abordado na rea de logstica, como na rea de produo e pode ter um aprofundamento bastante complexo, abordagem que no o objetivo desta apostila, de forma que maiores conhecimentos devem ser complementados pelos alunos. At a dcada de 80 e 90, predominava a tcnica MRP Material Requirements Plan (ou Manufaturing Resources Planning numa segunda fase), no entanto, o maior desenvolvimento na rea se deu atravs do JIT e do KANBAN.
O sistema JIT nasceu no Japo, com a TOYOTA MOTOR COMPANY, na dcada de 60, quando a indstria automobilstica japonesa saiu de 4% da produo mundial para 29% em 1988. Enquanto que o MRP foi extensivamente usado na dcada de 50 e 60, e o JIT e KANBAN na de 90, a partir da primeira dcada deste sculo, os sistemas ERPs so os que englobam sistemicamente a produo industrial, juntamente com todas as outras reas de uma empresa (comercial, finanas, financeira, etc).
O sistema JIT trabalha com uma filosofia, que a de estoque mnimo. Na realidade, a pea certa na quantia certa no momento certo e no local certo.
O KANBAN um sistema de informaes para que o sistema JIT possa funcionar. Existem mtodos desde o uso de papis e quadros, como sistemas informatizados de KANBAN. A filosofia do JIT est baseada nos seguintes parmetros:
Estoque nulo Erro nulo em clculo de estoque Nenhum defeito Nenhum tempo de preparao (setup) e movimentao Inexistncia de papis
5. CONTROLE ESTATSTICO DE PROCESSOS (CEP) O tema CEP - Controle Estatstico de Processo na realidade um sub-tema de Controle Estatstico de Qualidade. Historicamente, em 1924 que foi utilizado pela primeira vez pela Bell Telephone Laboratories atravs de grficos de controle. Aps 1944, com a produo em massa, que este conceito foi utilizado extensivamente, principalmente no Japo, para obter-se o controle eficiente nos processos industriais. O CEP usado para determinar se para um certo processo, apenas causas naturais esto influenciando, ou seja, permite que atravs de tcnicas estatsticas, amostras possam determinar a aceitao ou no de um lote (amostra), comparando-se com padres pr-estabelecidos. Medidas como peso, massa, medidas lineares, etc so objetos de anlise do CEP, para que se possa obter a qualidade desejada numa linha de produo.
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BIBLIOGRAFIA BORBA, Vanderlei. Apostila de Pesquisa Operacional Verso 2004. FURG. Rio Grande/RS. 2004. PEINADO, Jurandir e GRAEML, Alexandre R.. Administrao da Produo Operaes Industriais e de Servios. Curitiba. Unicenp. 2007. PETROBRS. Apostila de Gesto Empreendedora Encarregado de Montagem Mecnica. CEFET-RS. Joo Antnio Neves Allemand e Renato Neves Allemand. 2006. SLACK, Nigel et al. Administrao da produo. So Paulo. Atlas. 1996. Sites e artigos na Internet: http://www.cev.pt/servicos/Ginformacao/jit.htm http://www.eps.ufsc.br/disserta97/taveira/cap2.htm http://www2.ita.br/~correia/IT-208/capitulo%2010a-sistemasjit_kanban_mrp.pdf
http://www.cev.pt/servicos/Ginformacao/jit.htmhttp://www.eps.ufsc.br/disserta97/taveira/cap2.htmhttp://www2.ita.br/~correia/IT-208/capitulo%2010a-sistemasjit_kanban_mrp.pdf