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Planejamento e Controle da Produção II UNIDADE II – Projeto do Sistema de Produção Planejamento da Capacidade Profº Msc, Antônio Carlos da F. Sarquis sarquis@uva.br Curso de Engenharia de Produção UNIVERSIDADE VEIGA DE ALMEIDA mailto:sarquis@uva.br O QUE É CAPACIDADE? O termo capacidade, mencionado isoladamente, está associado a ideia de competência, volume máximo ou quantidade máxima de “alguma coisa” ou ativos fixos. No seu aspecto dinâmico deve ser adicionada a dimensão tempo. O cinema tem capacidade para 400 lugares, como cada seção de cinema dura cerca de duas horas, se for considerado o intervalo entre uma sessão e outra, verificar-se que o cinema pode “processar” 1.200 espectadores por dia de oito horas (realização de três sessões). EXEMPLO Moreira(1998) chama de capacidade a quantidade máxima de produtos e serviços que podem ser produzidos numa unidade produtiva, num dado intervalo de tempo. Stevenson (2001) considera que a capacidade se refere a um limite superior ou teto de carga que uma unidade operacional pode suportar. A unidade operacional pode ser uma fábrica, um departamento, uma loja ou um funcionário. Slack et al (2002) definem capacidade de produção como sendo o máximo nível de atividade de valor adicionado em determinado período de tempo que o processo pode realizar sob condições normais de operação. Os pontos máximos convergentes das definições são representados: pela quantidade máxima que pode ser produzida por unidade produtiva ( que pode ser a empresa toda ou uma única máquina ou funcionário) em um intervalo de tempo fixo. PLANEJAMENTO E CONTROLE DE CAPACIDADE “É a tarefa de determinar a capacidade efetiva da operação produtiva, de forma que ela possa responder à demanda.” Isto normalmente significa decidir como a operação deve reagir a flutuações da demanda. Os gerentes de produção devem tomar decisões de capacidade de curto, médio e longo prazos. Definida a capacidade de longo prazo, os gestores devem decidir como ajustar a capacidade da operação no curto e médio prazo. Primeiro passo: conhecer a Demanda Através de PREVISÕES DE DEMANDA: •O mais exata possível. •Expressas em unidades operacionais. •Acompanhadas de uma medida de incerteza. CAPACIDADE DE PROJETO Cproj Perdas Planejadas CAPACIDADE EFETIVA Cef Perdas Planejadas Perdas Não Planejadas VOLUME DE PRODUÇÃO REAL Vpr Levantamento da Capacidade 1) CAPACIDADE Produção máxima de um processo durante determinado período de tempo. Por exemplo: 500 carros/dia – 10 lugares/sessão – 10kg/hora Sendo a Capacidade de Projeto, o ritmo máximo de produção de um processo, em outras palavras; é o nível máximo de valor adicionado em determinado período de tempo, que a produção pode realizar em condições normais de operação. 2) UTILIZAÇÃO (U%) É a taxa percentual que relaciona o Volume de produção real com a Capacidade de Projeto. Pode ser expressa em horas, operários, máquinas e etc.... Levantamento da Capacidade Matematicamente: U(%) = %100× Capdeproj lVolprodrea 3) CAPACIDADE EFETIVA (Cef) A Capacidade Efetiva é determinada pela diferença entre a Capacidade de Projeto e as perdas planejadas (Tempos de set up, Inspeção de Qualidade, Treinamentos, Manutenção Preventiva e regular, etc.....) Cef = Cap de Proj – Perdas Planejadas 4) EFICIÊNCIA (E%) É a taxa que determina a relação entre o Volume de Produção Real e a Capacidade Efetiva Restrições de capacidade • gargalo - é o recurso cuja capacidade limita a produção • recursos críticos - são aqueles recursos que podem vir a ser gargalos, dependendo do mix e do seqüenciamento Levantamento da Capacidade Matematicamente: (E%) = %100× Cef lVolprodrea Observações: 1) Vpr = Cef – Perdas não planejadas 2) Recurso gargalo é todo equipamento que limita a produção 51 un/min 42 un/min 55 un/min Gera estoque de produto em processamento 3) Reserva ou Colchão de Capacidade: C = 100% - U% OCIOSIDADE Organização Capacidade Estática Capacidade de Produção Faculdade Quantidade de salas, carteiras, enfim, número de vagas disponíveis Quantidade de alunos formados por ano. Teatro ou cinema Quantidade de assentos na sala de espetáculo ou na sala de exibição. Número de freqüentadores por semana. Supermercado Área de vendas em m2 Faturamento mensal por m2 Transportadora rodoviária de cargas Soma da capacidade em quilos ou m3 dos caminhões disponíveis. Volume ou peso transportado por mês. Hospital Número de leitos disponíveis. Quantidade de pacientes atendidos por mês. Hidroelétrica “Tamanho” do gerador. Megawatts gerados por mês. Confecções de roupas Número de costureiras e de máquinas de costura Produtos produzidos por semana. Fábrica de fogões Número de homens e de máquinas. Fogões produzidos por mês. Fazenda Área cultivada Toneladas de grãos por safra. Agregação da medição de capacidade e demanda Hotel Quartos ocupados por mês Ignora o nº de hóspedes em cada quarto e suas necessidades individuais Fábrica de malhas Loja Varejista Receita Mensal Unidades por mês Ignora tamanhos, cores e variações de estilo Ignora as variações de gastos, nº de itens e margem bruta dos itens por transação de cliente Produtor de Alumínio Toneladas por mês Ignora os tipos de liga, as variações de espessura e tamanho de lotes (ou bateladas) Falta de capacidade Falta de capacidade para pontos de pico de demanda pode ser compensada gerando estoques, no setor de bens Mas, isso é inviável no setor de serviços Medidas de Capacidade Capacidade de projeto capacidade alvo É a capacidade que os projetistas tinham em mente quando projetaram a operação. Ex.: deposição de filme sobre papel velocidade dos rolos X tempo de operação Porém... A linha pode não funcionar todo o tempo na velocidade máxima paradas para "setup" manutenção dificuldades de programação Então... Capacidade efetiva É a capacidade real que resta depois que estas perdas são deduzidas. É menor do que a capacidade de projeto. É a produção máxima que uma empresa pode manter economicamente sob condições normais. RITZMAN e KRAJEWSKI, 2004 Mas... Além das perdas citadas, outros problemas podem ocorrer, que PODERIAM SER EVITADOS! quebras de máquinas absenteísmo quebra de ferramentas Exemplo 01 Um fabricante de papel fotográfico tem um equipamento cuja capacidade de projeto é 200 m2/min ou 12.000 m2/h. A linha opera 24h/dia, 7 dias/semana e 52 semanas/ano. Calcular a capacidade de projeto da linha em m2/semana: Exemplo 01 Calcular a capacidade de projeto da linha em m2/semana: semana dias dia h h mCprojeto 72412000 2 ××= semana h h mCprojeto 16812000 2 ×= Exemplo 01 semana mC linhadaprojeto 2 000.016.2= Exemplo 01 Os registros mostram os seguintes tempos de produção gastos: 1. Tempo de setup = 20h/semana 2. Tempo manutenção preventiva =16h/semana 3. Nenhum trabalho programado=8h/semana 4. Amostragens de qualidade= 8h/semana 5. Tempo para troca do turno=7h/semana Exemplo 01 Os registros mostram os seguintes tempos de produção gastos: 6. Paradas quebras de máquinas =18h/semana 7. Investigar falhas qualidade = 20h/semana 8. Falta de matéria-prima = 8h/semana 9. Absenteísmo = 6h/semana 10. Espera por transporte de material=6h/semana Exemplo 01 Os 5 primeiros gastos de tempo somam 59h/semana e são relativamente inevitáveis. Os 5 últimos gastos de tempo somam 58h/semana e são evitáveis. semana h h mCefetiva )59168(12000 2 −×= Exemplo 01 semana h h mCefetiva )109(12000 2 ×= semana mCefetiva 2 000.308.1= Exemplo 01 semana horas h mVolumereal )58109(12000 2 −×= semana h h mVolumereal )51(12000 2 ×= semana mVolumereal 2 000.612= Utilização Utilização = Volume de produção real x 100% Capacidade de projeto Utilização = 612.000 m2/semana x 100% 2.016.000m2/semana Utilização = 30,4 % Eficiência Eficiência = Volume deprodução real x 100% capacidade efetiva Eficiência = 612.000 m2/semana x 100% 1.308.000m2/semana Eficiência = 46,8 % Utilização como medida de desempenho? Por exemplo, níveis de ocupação de quartos em hotéis, de assentos em aviões, shows. MAS: É uma medida que pode levar a conclusões erradas, por exemplo, pode haver baixa utilização se há baixa demanda, se há falta de materiais por razões externas, etc. • Pode haver alta utilização e isto ser ruim, como em: caixas automáticos, pois haveria filas; pistas de pouso, haveria congestionamentos e atrasos de vôos; de vendedores, resultando em espera do cliente. Utilização como medida de desempenho? Exemplo 02 O setor de tingimento de uma tecelagem tem uma “barca de tingimento” (nome dado ao equipamento para tingir tecidos através de um processo de imersão em substância corante) com capacidade de 300 quilos de determinado tecido por hora. O setor trabalha em dois turnos de oito horas, cinco dias por semana. Durante a última semana, os registros de produção apresentaram os seguintes apontamentos de tempos perdidos: Nº Ocorrência Tempo parado 1 Mudança de cor (set- up) 4,5 horas 2 Amostragem de qualidade 3 horas 3 Falta de pessoal 4 horas 4 Tempos de troca de turnos 50 minutos 5 Falta de tecido 2 horas 6 Manutenção preventiva regular 4 horas 7 Nenhum trabalho programado 2 horas 8 Investigações de falha de qualidade 40 minutos 9 Acidente de trabalho 25 minutos 10 Falta de energia elétrica 2,15 horas Calcular a capacidade instalada , a capacidade disponível, a capacidade efetiva, a capacidade realizada, o grau de disponibilidade, o grau de utilização e o índice de eficiência do setor de tingimento da empresa de tecelagem na semana. Capacidade instalada: 7 dias por semana x 24 horas por dia = 168 horas por semana ou 168 x 300 = 50.400 quilos de tecido tingido por semana. Capacidade disponível: 16 horas por dia x 5 dias por semana = 80 horas por semana ou 80 x 300 = 24.000 quilos de tecido tingido por semana. Capacidade efetiva: perdas planejadas (ocorrências: 1,2,4,6 e 7) 14,33 horas, portanto a capacidade efetiva será : 80 -14,33 = 65,67 horas ou 65,67 x 300 = 19.700 quilos de tecido tingido por semana. Capacidade realizada: perdas não planejadas (ocorrências: 3,5,8,9 e 10) = 9,23 horas, portanto a capacidade realizada foi d 65,67 – 9,23 = 56,44 horas ou 56,44 x 300 = 16.932 quilos tingidos por semana. Exemplo 03 Uma ferramenta de corte a laser é utilizada p/ produzir waffers de silício usados em chips de memória de computador. Capac. de projeto equip = 30 chips/h Utilização = 90%. A planta trabalha 40h/sem e 52 semanas/ano. Um milhão de chips são demandados p/ o próximo ano. Quantas máquinas são necessárias? Capacidade de projeto planta= 30 chips/h × 40h/sem × 52sem/ano = 62.400 chips/ano Volume real=62.400 × 0,9 = 56.160 Assim: 1.000.000 / (56.160) = 17,8 → 18 máquinas Métodos para ajustar a capacidade: horas extras; tempo ocioso (empregados flexíveis); demitir e empregar; empregados de tempo parcial; subcontratação; equipamentos/instalações flexíveis. Política de acompanhamento da demanda Número de máquinas necessárias, M, é dado por: M = horas de processto necessárias p/ atender demanda anual horas disponíveis por máq. por ano, após deduzir folga desejada [ ] M Dp N C = −1 100( / ) D = no unidades (clientes) previstos por ano p = tempo processto (em h/unidd ou h/cliente) N = no total de h/ano em que processo opera C = folga de capacidade desejada No caso de múltiplos produtos, tempos de setup devem ser considerados; isto é: M = horas de processto + setup necessárias p/ atender demanda annual, somada sobre todos os produtos horas disponíveis por máq. por ano, após deduzir folga desejada ( )[ ] ( )[ ] [ ] M Dp D Q s Dp D Q s N C n= + + + + − / / ( / ) 1 1 100 Q = no unidds em cada lote de produção s = setup (em h) por lote índice que identifica produto/serviço Exemplo: Loja da Xerox da UVA Loja prepara apostilas p/ cursos da Enga Produção e Mecânica. Tempo de processto p/ copiar e encadernar cada cópia depende, entre outros fatores, do no de páginas. A loja opera 250 dias/ano, 8 h/dia. Folga de capacidade desejada pelo dono é de 15%. Outras informações: Determine o no necessário de copiadoras p/ atender à demanda (copiadora é o equipamento gargalo). Item Mecânica Produção Demanda anual prevista (apostilas) 2000 6000 Tempo padrão de processamto (h/apostila) 0.5 0.7 Tamanho médio de lote (cópias/apostila) 20 30 Tempo padrão de setup (horas) 0.25 0.4 Sheet1 Item Mecânica Produção Demanda anual prevista (apostilas) 2000 6000 Tempo padrão de processamto (h/apostila) 0.5 0.7 Tamanho médio de lote (cópias/apostila) 20 30 Tempo padrão de setup (horas) 0.25 0.4 Sheet2 Sheet3 Solução: ( )[ ] ( )[ ] [ ] M Dp D Q s Dp D Q s N C Mec od= + + + − / / ( / ) Pr 1 100 ( )[ ] ( )[ ]M Mec od= + + + × × × − 2000 0 5 2000 20 0 25 6000 0 7 6000 30 0 4 250 1 8 10 15 100 ( . ) / . ( . ) / . [ ] ( . ( / )) Pr dias/ano turnos/dia horas/turno M = 312. Quatro máquinas Atividade - Sandálias Pé-certo Você deve elaborar um plano de capacidade p/ uma operação gargalo na produção de sandálias. Medida de capacidade = no de máquinas. A empresa opera em 2 turnos de 8h, 5dias/sem, 50sem/ano. Folga de capacidade de 5% é suficiente. Tempos Padrão Produto Processamto Setup Tam. Lote Demanda prevista (h/par) (h/lote) (par/lote) (par/ano) Sandálias masc. 0.05 0.5 240 80000 Sandálias femin. 0.1 2.2 180 60000 Sandálias infantis 0.02 3.8 360 120000In fo rm aç õe s so br e pr od ut os • Quantas máq. são necessárias? Sheet1 Item Mecânica Produção Demanda anual prevista (apostilas) 2000 6000 Tempo padrão de processamto (h/apostila) 0.5 0.7 Tamanho médio de lote (cópias/apostila) 20 30 Tempo padrão de setup (horas) 0.25 0.4 Tempos Padrão Produto Processamto Setup Tam. Lote Demanda prevista (h/par) (h/lote) (par/lote) (par/ano) Sandálias masc. 0.05 0.5 240 80000 Sandálias femin. 0.1 2.2 180 60000 Sandálias infantis 0.02 3.8 360 120000 Sheet2 Sheet3 Solução: ( ) ( ) ( ) [ ] / / / 1 ( /100) SandM SandF SandINF Dp D Q s Dp D Q s Dp D Q s M N C + + + + + = − ( ) ( ) ( )8000(0.05) 8000 / 240 0.5 6000(0.1) 6000 /180 2,2 120000(0.02) 120000 / 360 3,8 [250 2 8] (1.0 (5 /100)) sandM sandF SandiINM + + + + + = × × × − 1,25 2 máquinasM = → Planejamento da Capacidade em Serviços Dificuldades típicas do setor de serviços: picos e vales de demanda ao longo do dia (sem., mês); utilização de estoques não é uma opção; capacidade e sequenciamento altamente interligados. Alternativas I (força-de-trabalho): fracionar ou sobrepor turnos; compensar turnos (trabalhar mais em dias de pico) contratar em tempo parcial adotar política de on-call staff. Planejamento da Capacidade em Serviços Alternativas II (recursos): compartilhar recursos através de alianças (hotéis, companhias aéreas, hospitais); overbooking (apostar na desistência) Alternativas III (demanda): estimular demanda fora do pico (dando descontos); criar alternativas self-service (servidores eletrônicos, serviços de reserva eletrônico, postos self-service) UNIVERSIDADE VEIGA DE ALMEIDA Número do slide 2 EXEMPLO Número do slide 4 Número do slide 5 Número do slide 6 Número do slide 7 Número do slide 8 Número do slide 9 Número do slide 10 �Restrições de capacidade Número do slide 12 Número do slide 13 Número do slide 14 Número do slide 15 Número do slide 16 Número do slide 17 Número do slide 18 Número do slide 19 Número do slide 20 Número do slide 21 Número do slide 22 Número do slide 23 Número do slide 24 Número do slide 25 Número do slide 26 Número do slide 27 Número do slide 28 Número do slide 29 Utilizaçãocomo medida de desempenho?� Utilização como medida de desempenho?� Número do slide 32 Número do slide 33 Número do slide 34 Número do slide 35 Número do slide 36 Número do slide 37 Número do slide 38 Número do slide 39 Número do slide 40 Número do slide 41 Número do slide 42 Número do slide 43 Número do slide 44 Número do slide 45 Número do slide 46
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