Baixe Planejamento Controle Capacidade e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia de Produção, somente na Docsity! 1 Prof. Reynaldo Chile Palomino Dr Eng Planejamento e Controle da Capacidade 2 Introdução Definições de Capacidade: Quantidade máxima de produtos ou serviços que podem ser obtidos por uma determinada unidade produtiva (fábrica, departamento, setor, armazém, loja, posto de atendimento, máquina) durante um certo período de tempo. (J.A Machuca 1994). Limite superior ou teto de carga que uma unidade operacional pode suportar. A unidade operacional pode ser uma fábrica, um departamento, uma máquina, uma loja ou um funcionário. (Stevenson 2001). Habilidade de um trabalhador, máquina, centro de trabalho, plano ou organização para apresentar determinado resultado por período de tempo (APICS). 5 b) Capacidade Efetiva (CE) – representa o limite da produção real, o qual pode ser considerado como sendo a produção máxima possível que um processo ou uma empresa pode manter economicamente sob condições normais, considerando um mix de produtos, problemas de programação, manutenção periódica do equipamento, intervalo para refeições, balanceamento das operações, etc Capacidade Efetiva = Capacidade prevista ou esperada (teórica) Capacidade Efetiva = Utilização (%) x Capacidade de projeto  Indicadores de desempenho 1) Utilização (U) - Tempo disponível máximo que se pode esperar de um centro de trabalho. Total de horas disponíveis Horas efetivamente trabalhadas Utilização = = Capacidade efetiva Capacidade de projeto 6  Capacidade Disponível (rated capacity ) É a medida da capacidade máxima utilizável por uma determinada instalação. A capacidade disponível (real) será sempre menor ou igual à capacidade de projeto. Capacidade Disponível (CD) = Capacidade de projeto x Utilização x Eficiência A Produção Real em geral é menor que a capacidade efetiva devido a paralisações por falha de máquina, absenteísmo, falta de materiais, problemas de qualidade e todos aqueles problemas que causam demoras inevitáveis. 2) Eficiência (E) – é uma medida de saída real em relação à capacidade efetiva Eficiência (E) = Produção real Capacidade efetiva Hrs padrão produzidas Hrs efetivamente trabalhadas ou 7 Exemplo 1 – A Panificadora “Pão Quente” produz pães para o café da manha. Sabe-se que a linha possui uma utilização de 80% de sua capacidade e opera com uma eficiência de 90%. Três linhas de processo são usadas para produzir os pães. As linhas operam 7 dias por semana em três turnos de 8 horas por dia. Cada linha foi projetada para processar 120 pães padrões (isto é, planejado) por hora. Qual é sua capacidade efetiva e disponível?  Horas disponíveis por linha = 7 dias/sem x 3 turnos x 8hrs/turno = 168 hrs/semana  Produção projetada por linha = 168 hrs/sem x 120 pães = 20.160 pães/sem  Capacidade de produção projetada total = 3 linhas x 20.160 pães/linha = 60.480 pães. Capacidade disponível = (60.480)(0,80)(0,90) = 43.546 pães por semana Capacidade disponível = capacidade de projeto x Utilização x eficiência Solução Logo: Capacidade efetiva = 0,80 x 60.480 = 48.384 pães por semana. 10 Medidas de Capacidade 1) Medidas de Produção São usadas quando a empresa produz apenas um único produto ou produtos homogêneos em grandes volumes. - Automóveis por mês - Toneladas de carvão por dia - Barris de cerveja por trimestre, etc Quando o mix de produtos torna-se excessiva, é necessário aplicar uma unidade agregada de capacidade, a qual deve permitir que os índices de produção dos vários produtos sejam convertidos para uma unidade comum de medição da produção. Exemplos: - Toneladas por hora - Dólares de vendas por mês, (não é recomendável) 11 Medidas de Capacidade 2) Medidas de Insumos (ou medidas de capacidade de entrada) São usadas quando a empresa produz diversos tipos de produtos de volume reduzido. - Número de máquinas exigidas - Leitos disponíveis por mês (num hospital) - Horas de mão-de-obra por mês, etc 12 Planejamento e Controle da Capacidade Planejamento da capacidade É o processo de determinação dos recursos necessários à realização do plano de prioridade e dos métodos necessários para disponibilizar a capacidade.  Acontece em cada nível do processo de planejamento da prioridade. O Plano agregado da produção (PAP), o Plano mestre de produção (PMP) e o Planejamento das necessidades dos materiais (MRP) determinam as prioridades:  o que se deseja  e quando.  Entretanto, esses planos de prioridade não podem ser implementados se a empresa não tiver capacidade suficiente para suprir a demanda.  O planejamento da Capacidade é importante para o sucesso de uma organização a longo prazo  Um excesso de capacidade é tão angustiante quanto a falta de capacidade. 15 Em qualquer tipo de planejamento de capacidade, as seguintes perguntas básicas a fazer são as seguintes: a. Qual tipo de capacidade é necessário? b. Quanto é necessário? c. Quando será necessário? Planejamento da Capacidade O processo de Planejamento da capacidade dá-se da seguinte maneira: 1. Determina-se a capacidade disponível em cada centro de trabalho (CT) para cada período de tempo. 2. Determina-se a carga em cada centro de trabalho para cada período de tempo.  Traduz-se o plano de prioridade nas horas de trabalho exigidas em cada CT para cada período de tempo.  Somam-se as capacidades exigidas para cada item em cada CT, para determinar a carga em cada CT para cada período de tempo. 3. Resolvem-se as diferenças entre “capacidade disponível” e a “capacidade exigida”. Se possível, a capacidade disponível deve ser ajustada para corresponder à carga. Caso contrário, os planos de prioridade devem ser alterados para que correspondam à capacidade disponível. 16  Níveis de planejamento a) Planejamento de necessidades dos recursos (Resource Requirements Planning -RRP)  Envolve exigências de recursos de capacidade a longo prazo e está diretamente ligado ao planejamento agregado da produção. b) Planejamento aproximado da Capacidade (Rough-Cut Capacity Planning - RCCP)  Leva o plano de capacidade para o nível seguinte de detalhe (o PMP).  O propósito do RCCP é verificar a viabilidade do PMP, fazer advertências sobre gargalos e garantir a utilização dos centros de trabalho (CTs), bem como informar aos vendedores sobre as exigências de capacidade. c) Planejamento das necessidades de capacidade (Capacity Requirements Planning - CRP)  Esta diretamente ligado ao MRP.  Como este tipo de planejamento enfoca as partes componentes, existe aqui um detalhamento maior em relação ao RCCP  Refere-se a pedidos individuais em centros de trabalho individuais, e calcula as exigências de carga e de mão-de-obra para cada período em cada CT. 17 Plano Agregado de Produção (PAP) Plano Mestre de Produção (PMP) Planejamento das Necessidades dos Materiais (MRP) Planejamento das Necessidades dos Recursos (RRP) Planejamento Inicial De Capacidade (RCCP) Planejamento das Necessidades de Capacidade (CRP) Controle da Atividade de Produção Figura – Níveis de Planejamento Plano Controle/ implementação 20  Tempo real de operação (TO) – ou Horas Efetivamente Trabalhadas (HET) Nem todo o tempo disponível num CT é dedicado à produção. Podem ocorrer paradas de máquina, independentes da vontade do trabalhador, tais como: Quebra das máquinas ou falta de ferramentas, dispositivos, etc. Falta de material. Paradas para refeições, desvio de mão de obra, etc. Manutenção programada de máquinas – preventiva. Falta de energia. Ausência do operador no posto de trabalho para fazer exame periódico no posto de saúde, receber instruções do chefe, etc. Sendo assim, o tempo realmente dedicado à produção considerando todas as paralisações (programadas e não-programadas) é dado por: TO = Tempo disponível – Paradas TO = TD - P 21 Exemplo Considere que um centro de trabalho está disponível 8 horas por dia; mas é descontada 1 hora como sendo tempo improdutivo. Qual é o tempo operacional do centro de trabalho? TO = 8 – 1 = 7 hrs/dia  Carga exigida (CE) ou Tempo Planejado (TP) ou Tempo de valor agregado (TAV) Representa o tempo requerido (planejado) para produzir uma determinada quantidade de produtos.  ii x tpQ TVA)ou TP(ou CE Onde: Qi: Quantidade de unidades a serem produzidas do produto i, tpi: Tempo padrão por unidade de produto i 22 1.1 - Utilização (U) É dada pela relação entre o tempo realmente trabalhado (Tempo real de Operação) e o tempo total disponível num CT. Exemplo: Se numa jornada de trabalho de 8 horas por dia, são perdidas 0,8 horas pelos motivos acima citados, a utilização do CT será: 90%0,9 8 0,88 TD TO disponível Tempo Operação de real Tempo U    1.2 - Eficiência (E) Define-se eficiência como sendo a relação entre a produção realizada e a produção esperada (ou prevista). É possível que um centro de trabalho utilize 100 horas por semana, mas não produza 100 horas-padrão de trabalho. Os operários podem estar trabalhando em ritmo mais rápido ou mais lento que o ritmo de trabalho padrão, fazendo com que a eficiência do CT seja maior ou menor que 100 TO HP Operação de real Tempo produzidas trabalhode padrão-horas E  25  Fatores que afetam a capacidade disponível  Especificações do produto – Se as especificações do produto mudam, o conteúdo de trabalho mudará, afetando assim o número de unidades que podem ser produzidas.  Composto de produtos – Todo produto tem seu próprio conteúdo de trabalho medido pelo tempo levado para produzi-lo. Se o composto de produtos que estão sendo produzidos muda, o conteúdo total de trabalho para o composto mudará.  Fábrica e equipamento – Esse fator se relaciona aos métodos usados na fabricação do produto. Se há uma alteração no método (por ex. passa-se a usar máquinas mais rápidas), o resultado vai mudar. Da mesma forma, se mais máquinas forem introduzidas no CT, a capacidade será alterada.  Esforço de trabalho – Esse fator se relaciona à velocidade ou ritmo em que o trabalho é feito. Se a força de trabalho muda de ritmo, talvez produzindo mais em determinado período, a capacidade será alterada. T e m p o d i s p o n í v e l Capacidade disponível 26  As exigências de capacidade são geradas pelo sistema de planejamento, e envolvem a tradução dos planos de produção, dadas em unidades de produto, em horas de trabalho exigidas em cada centro de trabalho para cada período de tempo.  Essa tradução ocorre em cada um dos níveis de planejamento, desde o PAP, passando pelo PMP, e indo até o MRP.  O nível de detalhe, o horizonte de planejamento e as técnicas utilizadas variam em cada nível de planejamento. Determinando a Capacidade Exigida (Carga) Determinação da capacidade exigida (CE) ou capacidade requerida A determinação da capacidade em cada centro de trabalho consiste em dois passos: 1) Determinar o tempo-padrão* necessário para cada pedido em cada centro de trabalho (Capacidade exigida ou Tempo-padrão Total); 2) Somar a capacidade exigida para pedidos individuais a fim de obter a carga total do Centro de Trabalho. * Tempo Padrão – é o tempo que levaria um operador qualificado, trabalhando num ritmo normal, para fazer um determinado trabalho. 27 1) Tempo-padrão necessário para cada pedido O tempo-padrão (ou carga exigida) necessário para cada pedido resulta da soma do tempo de preparação (setup) e do tempo total de operação. Exemplo : Determine a Carga Exigida requerida por um centro de trabalho que deve processar 150 unidades do eixo de contramarcha SG123 segundo o pedido de trabalho 333, sabendo que o tempo de preparação (setup) é de 1,5 horas, e o tempo de operação é de 0,2 horas-padrão por peça. Carga Exigida = tempo de setup + tempo total de operação CE = 1,5 + (150 x 0,2) = 31,5 horas-padrão 30 Determinação do Tempo Real de Fabricação (TR) ou tempo calendário. A determinação do tempo real requerido para a fabricação de uma quantidade Q de unidades, está diretamente relacionado com a utilização e a eficiência do Centro de trabalho. Exemplo: Quanto tempo real (TR) será necessário para atender a um pedido de 150 unidades do eixo de contramarcha SG123, sabendo que o tempo de preparação (setup) é de 1,5 horas e o tempo de operação é de 0,2 horas-padrão por peça; se o centro de trabalho tem uma eficiência de 120% e uma utilização de 80%?. Carga Exigida = Tempo Disponível x Utilização x Eficiência TR = 150x0,2 + 1,5 (0,80)(1,20) = 32,8 horas-normais Tempo disponível (tempo real) = Utilização x Eficiência Carga exigida = CE U x E ÍNDICE DE RENDIMENTO OPERACIONAL GLOBAL – IROG (TEEP e OEE) O OEE - Overall Equipment Effectiveness - ou Índice global do Equipamento é usado para identificar e atacar as que são conhecidas como as “6 Maiores Perdas”. Estas perdas são as causas mais comuns dos desperdícios de tempo e de eficiência de produção de ativos industriais. global = 1 + 2 + 3 1. Quebras e Falhas 2. Set-up e Ajustes 3. Ociosidade e Pequenas Paradas 4. Velocidade Reduzida 5. Defeitos 6. Início do Processo (start-up) Eficiência Global dos Equipamentos (IROG) Figura. Relação entre eficiência e as seis grandes perdas TEMPO DISPONÍVEL DO EQUIPAMENTO (TEMPO CALENDÁRIO) TEMPO PROGRAMADO (HORAS EFETIVAMENTE TRABALHADAS) PARADAS PROGRAMADAS TEMPO REAL DE OPERAÇÃO PARADAS NÃO PROGRAMADAS TPO AGREGAÇÃO DE VALOR PERDAS DE VELOCIDADE, QUALIDADE Refugo/ Retrabalho Tpo de Agregação De Valor Efetivo Perda 5 e 6 Perda 3 e 4 Perda 1 e 2 P O T E N C IA L D E M E L H O R IA S OEE PERDAS TEEP PERDAS µ TEEP µ OEE µ1 µ2 µ3 Capacidade (C)  Demanda (D) T x global = (tpi x qi) T global = (tpi x qi) Como num recurso gargalo, a capacidade de produção é menor ou igual à demanda temos: • Recurso gargalos: T = Tempo disponível calendário • Recurso não-gargalo: T = Tempo programado para produzir (TP) TP = Tempo disponível calendário – Paradas programadas (almoço, etc) Determinação da TEEP e da OEE a) Índice de Rendimento Operacional Global (IROG) para equipamentos críticos O IROG para equipamentos críticos, ou Produtividade Efetiva total dos Equipamentos (Total Effectiveness Equipment Performance – TEEP), representa um percentual do tempo disponível (total/calendário) que o equipamento opera a uma velocidade ideal, produzindo bons produtos. Este índice é geralmente utilizado para avaliar o potencial de capacidade (fábrica oculta) de qualquer instalação industrial. 321global μ x μ x μμ  TEEP TD )q x (tp disponível Tempo boas unidades das totalpadrão Tempo μ ii TEEP   Ou; Onde; TEEP = Produtividade efetiva total dos equipamentos 1 = Índice de Utilização dos equipamentos 2 = Eficiência de performance (ou Índice de Performance Operacional (IPO) 3 = Taxa de qualidade (ou Índice de Produtos Aprovados- IPA) tpi = Tempo padrão por unidade de produto i qi = Quantidade de unidades boas produzidas do produto i TD = Tempo disponível (igual a cada minuto do relógio. Para um ano, a medida é o tempo total calendário (60 min x 24 hrs x 364 dias). ) TD )q x (tp disponível Tempo boas unidades das totalpadrão Tempo μ ii TEEP   produzido totalpadrão Tempo trabalhosrefugos/re de totalTempo produzido totalpadrão Tempo μ3   produzida totalQuantidade trabalho)-(refugo/re Quantidade- produzida totalQuantidade μ3  • Cálculo do 3 (Taxa de qualidade ) produzida totalQuantidade produzidas boas Unidades μ3  • Caso todos os produtos tiverem os mesmos tempos de processo, pode-se usar a seguinte relação: • Tempo de Refugo e Retrabalho (TR) = Tempo padrão gasto com os produtos refugados e que precisam re-trabalhados b) Índice de Rendimento Operacional Global (IROG) para equipamentos não-críticos O IROG para equipamentos não críticos, ou Índice de Eficiência Global (Overall Equipment global – OEE) Indica a eficácia do equipamento para produzir produtos bons (na velocidade considerada) no tempo em que o equipamento está programado para operar. 321OEEglobal μ x μ x μμμ  1 = Disponibilidade (ou Índice de Tempo Operacional - ITO) 2 = Eficiência de performance (ou Índice de Performance Operacional (IPO) 3 = Taxa de qualidade (Índice de Produtos Aprovados-IPA) Onde; OEE = produtividade efetiva total dos equipamentos tpi = Tempo padrão por unidade de produto i qi = Quantidade de unidades boas produzidas do produto i Tempo Programado (TP) = Tempo Disponível – Tempos das paradas programadas programado Tempo boas unidades das totalpadrão Tempo μOEE  TP q x tp μ ii OEE   Capacidade Bruta de produção (CBP) = Capacidade que seria alcançada caso não existisse quaisquer tipo de perdas (capacidade ideal ou nominal) CBP (OEE) = Tempo Programado / tempo de ciclo teórico; CBP (TEEP) = Tempo Disponível / tempo de ciclo teórico. Capacidade Líquida (CLP) = É a produção máxima possível, para um mix de produtos, em condições normais de produção (considerando todo tipo de parada e problemas de qualidade). CLP = (OEE ou TEEP) x CBP “em unidades de produto” Capacidade Líquida (CLP) = OEE x TP “em unidades de tempo” (não gargalo) Capacidade Líquida (CLP) = TEEP x TD “em unidades de tempo” (gargalo) Onde; TP: Tempo programado; TD: Tempo disponível 1. Perda por Quebras e Falhas dos Equipamentos A perda da função de um equipamento necessário para a execução uma operação. Causas: a) Excesso de carga na máquina; b) Manutenção ineficiente; c) Desgaste excessivo, ou contaminação do meio. O combate a este tipo de perda pode ser feito através de uma manutenção preventiva eficaz. EXEMPLO 2. Perda para ajustes e mudança de linha de produção • Tempo perdido na troca de um produto para o próximo ou a alteração dos ajustes durante uma operação. Causas: a) retirada; b) procura instalação e ajuste do novo ferramental. “O combate a este tipo de perda pode ser feito usando técnicas de redução de setup” 3. Perda por interrupções momentâneas ou operação em vazio Essa perda é ocasionada por parada durante a realização de alguma tarefa, em que um equipamento depende de outro para realizar seu serviço. Causas: a) pequenos ajustes; b) peças travadas na máquina; c) remoção de cavacos; d) mal funcionamento dos sensores; e) necessidades pessoais do operador; f) bate papo do operador ou erros de programa.. 4. Perda por redução de velocidade de trabalho Perda quando a máquina opera abaixo da velocidade padrão para a qual foi projetada. Por exemplo, por problemas mecânicos, desgastes em máquinas e instrumentos, sobrecarga de equipamentos etc. Causas: a)desgaste da máquina ou componentes básicos; b) intervenção humana; c) desgaste de ferramenta ou excesso de carga na máquina. Estes dois tipos de perdas definem a eficiência do equipamento, conhecido como: Eficiência de Performance (2) Ou; Índice de Performance operacional – IPO. TO 4) perda 3 (perda- TO μ 2   6. Perda para entrada em regime normal de produção, Início do Processo (start-up) O tempo que a máquina leva para atingir a condição de regime após um período de parada. Causas: a) ganho lento de velocidade da máquina; b) aumento da temperatura dos fornos até a temperatura ideal; c) eliminação do excesso de material ou perda de material relacionado com o processo. Estes dois tipos de perdas definem a qualidade do processo, conhecido como: Índice (taxa) de Qualidade (3) Ou; Índice de Produtos Acabados – IPA. Produzida Quantidade 6) perdas5 (perdasProduzida Quantidade μ3   Exemplo – Suponha que a impressora flexográfica apresentou, durante o mês de novembro, as seguintes porcentagens de perdas por qualidade: Qualidade insatisfatória (em regime) = 0,10% Qualidade insatisfatória (inicio do processo) = 0,80% Unidades produzidas = 8.095 (80) = 647.600 etiquetas Qualidade insatisfatória (em regime) = 0,10% de 647.600 = 647.6 etiquetas [ou (647.6)*(60min/100 etiq/min) = 388.56 min] Qualidade insatisfatória (inicio do processo) = 0,80% de 647.600 = 5.180,8 etiquetas (ou 5.180,8*0,6 = 3.108,48 min) %10,999910,0 647.600 )8,180.5(647.6647.600 μ3    DIÁRIO DE BORDO Operário Equipamento/ máquina: Data Hora inicial Hora final Tempo total (minutos) Tipologia da parada Observações 05/06 8:00 8:10 10 IT Início de turno 30 LI Limpeza de máquina e troca de ferramenta 30 Q Quebra de equipamento 10 ME Operador utilizou matéria prima errada 20 EMP Esperando por matéria prima 30 A Almoço (substituição de pessoal não- planejado) 20 AOP Acidente com operador 20 TRP Troca de produto 30 ARR Arranhões (equipamento) 20 TRO Troca de operadores (planejada) 08/06 30 RE Reunião planejada e programada 20 TRP Troca de produto 20 AQ Aquecimento 61 Bibliografia ARNOLD, J. R. TONY. Administração de Materiais. São Paulo: Editora Atlas S. A. , 1999. (Capítulo 5) CORRÊA, HENRIQUE L. Administração de produção e operações: manufatura e serviõs: Uma abordagem estratégica. 2. ed. – São paulo: Atlas, 2007. Capítulo 14 – paginas: 424 - 428 MOREIRA DANIEL A. Administração da produção. São Paulo: Saraiva, 2005. (Capítulo 16, paginas 469 – 471) ANTUNES, JUNICO et al. Sistemas de produção: conceitos e práticas para projeto e gestão da produção enxuta. Porto Alegre: Bookman 2008. (Capítulos 5 e 6) 62