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ADMINISTRAÇÃO DA PRODUÇÃO E OPERAÇÕES O que é Capacidade? O termo capacidade, mencionado isoladamente, está associado à ideia de competência, volume máximo ou quantidade máxima de “alguma coisa”. O que é Capacidade de Produção? O termo capacidade, conforme visto, considera o volume ou a quantidade máxima em condições fixas dos ativos ou instalações. Embora estas medidas possam ser úteis, e frequentemente utilizadas pelos gestores de produção, é necessário também se conhecer a capacidade sob seu aspecto dinâmico. Para isto, deve ser adicionada a dimensão tempo a esta medida. Exemplo: Qual a capacidade do caso abaixo? 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). Capacidade de Produção 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. Capacidade de Produção 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. Medidas de Capacidade 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. Capacidade Instalada É a capacidade máxima que uma unidade produtora pode produzir se trabalhar ininterruptamente, sem que seja considerada nenhuma perda. Em outras palavras, é a produção que poderia ser obtida em uma unidade fabril trabalhando 24 horas por dia, todos os dias da semana e todos os dias do mês, sem necessidade de parada, de manutenções, sem perdas por dificuldades de programação, falta de material ou outros motivos que são comuns em uma unidade produtiva. Exemplo Uma empresa do ramo alimentício tem capacidade de produzir, em um forno contínuo, duas toneladas de biscoito por hora. Qual é a capacidade mensal desta empresa? Resposta: Capacidade instalada = 30 dias x 24 horas x 2 toneladas por hora = 1.440 toneladas de biscoitos por mês. Neste caso, a unidade de medida da capacidade pode ser em tempo horas de forno disponíveis) ou em quantidade (toneladas de biscoito produzidas). Capacidade Disponível ou de Projeto É a quantidade máxima que uma unidade produtiva pode produzir durante a jornada de trabalho disponível, sem levar em consideração qualquer tipo de perda. A capacidade disponível, via de regra, é considerada em função da jornada de trabalho que a empresa adota. Exemplo O fabricante de biscoitos do exemplo anterior, com 720 horas mensais de capacidade instalada, pode trabalhar: • um turno: um turno diário, com oito horas de duração, cinco dias por semana. Neste caso, a capacidade disponível será de 8 x 5 x 4 = 160 horas mensais; • dois turnos: dois turnos diários, com oito horas de duração cada um, cinco dias por semana. Neste caso, a capacidade disponível será de 2 x (8 x 5 x 4) = 320 horas mensais; • três turnos: três turnos diários, com oito horas de duração cada um, cinco dias por semana. Neste caso, a capacidade disponível será de 3 x (8 x 5 x 4) = 480 horas mensais; • quatro turnos: três turnos diários, com oito horas de duração cada um, sete dias por semana (há quatro equipes que se intercalam para garantir o funcionamento ininterrupto, respeitando o descanso semanal de todos os funcionários). Neste caso, a capacidade disponível será de 3 x (8 x 7 x 4) = 672 horas mensais. Observe que o valor não atingiu 720 horas, pois estamos considerando um mês composto por quatro semanas o que representa 28 dias, por facilidade de cálculo; • realização de horas-extras: qualquer hora trabalhada além da jornada normal de trabalho, considera hora extra e é somada à capacidade disponível. Aumento da Capacidade Existem duas formas de aumentar a capacidade disponível: • aumento da capacidade instalada: consiste em aumentar a quantidade de máquinas, adquirir máquinas com maior capacidade de produção, enfim, na expansão da planta industrial. Desta forma, com a mesma jornada de trabalho, a empresa pode produzir mais. O custo da mão-de-obra, em apenas um turno de trabalho, é menor, porém investimentos na planta industrial representam custos fixos geralmente elevados; • aumento de turnos de trabalho: o custo da mão-de-obra aumenta quando se aumentam os turnos de trabalho em função da necessidade de pagamento de “adicional noturno”, necessidade de transporte durante a madrugada para os funcionários, necessidade de mão-de-obra indireta para a supervisão dos turnos e assim por diante. Porém, trata-se de um custo variável. Quando se opera próximo aos níveis máximos de capacidade disponível, a empresa corre sério risco de faturar mais, porém com menores resultados ou até prejuízo. Por que isto acontece? Porquê os custos de produção aumentam. Não se trata apenas de custos de pagamento com horas-extras, adicional noturno e aumento do overhead, acumulam-se os custos da falta de produtividade e qualidade, em um fenômeno que é conhecido como “deseconomia de escala”. O aumento da capacidade instalada pela expansão do parque instalado é recomendado quando houver demanda de mercado a continuar em crescimento e não haverá ociosidade deste investimento, o aumento de capacidade por meio da adoção de mais jornadas de trabalho pode ser mais interessante quando os investimentos em equipamentos forem elevados e não houver certeza do comportamento da demanda. Grau de Disponibilidade A capacidade instalada e a capacidade disponível permitem a formação de um índice, denominado grau de disponibilidade. Que indica, em percentual, quanto uma unidade produtiva está disponível, conforme a fórmula abaixo: 𝐺𝑟𝑎𝑢 𝑑𝑒 𝐷𝑖𝑠𝑝𝑜𝑛𝑖𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 = 𝑐𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑠𝑝𝑜𝑛í𝑣𝑒𝑙 𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑖𝑛𝑠𝑡𝑎𝑙𝑎𝑑𝑎 Capacidade Efetiva ou Carga A capacidade efetiva representa a capacidade disponível subtraindo-se as perdas planejadas desta capacidade. A capacidade efetiva não pode exceder a capacidade disponível, isto seria o mesmo que programar uma carga de máquina por um tempo superior ao disponível. Capacidade Efetiva ou Carga Perdas de capacidade planejada: são aquelas perdas que se sabe de antemão que irão acontecer, por exemplo: • Necessidade de setups para alterações no mix de produtos: • Manutenções preventivas periódicas; • Tempos perdidos em trocas de turnos; • Amostragensda qualidade, etc. Capacidade Efetiva ou Carga Perdas de capacidade planejada: são aquelas perdas que se sabe de antemão que irão acontecer, por exemplo: • Necessidade de setups para alterações no mix de produtos: • Manutenções preventivas periódicas; • Tempos perdidos em trocas de turnos; • Amostragens da qualidade, etc. Grau de Utilização A capacidade disponível e a capacidade efetiva permitem a informação de um índice, denominado grau de utilização. Que representa, em forma percentual, quanto uma unidade produtiva está utilizando sua capacidade disponível, conforme a fórmula abaixo: 𝐺𝑟𝑎𝑢 𝑑𝑒 𝑈𝑡𝑖𝑙𝑖𝑧𝑎çã𝑜 = 𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑒𝑓𝑒𝑡𝑖𝑣𝑎 𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑠𝑝𝑜𝑛í𝑣𝑒𝑙 Capacidade Realizada A capacidade realizada é obtida subtraindo-se as perdas não planejadas da capacidade efetiva, em outras palavras, é a capacidade que realmente aconteceu em determinado período. Capacidade Efetiva ou Carga Perdas de capacidade não planejadas: são perdas que não se consegue antever, como por exemplo: • Falta de matéria-prima; • Falta de energia elétrica; • Falta de funcionários; • Paradas para manutenção corretiva; • Investigações de problemas da qualidade, etc. Registros de Produção Toda área produtiva tem uma forma de registrar todas as ocorrências consideradas relevantes, acontecidas durante o turno de produção. Além dos registros óbvios como quantidade produzida, número de peças com defeito, por exemplo, também são anotados ocorrências como horário e duração de falta de energia elétrica, quebra ou paralisação de determina máquina, falta de determinado material etc. trata-se de um verdadeiro diário de bordo. No passado, estes registros eram feitos geralmente em um caderno preto. Atualmente, são feitos de forma on line via sistema de informática. Índice de Eficiência A capacidade realizada, quando comparada à capacidade efetiva, fornece a porcentagem de eficiência da unidade produtora em realizar o trabalho programado, conforme a formula abaixo: Í𝑛𝑑𝑖𝑐𝑒 𝑑𝑒 𝐸𝑓𝑖𝑐𝑖ê𝑛𝑐𝑖𝑎 = 𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑎𝑙𝑖𝑧𝑎𝑑𝑎 𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑒𝑓𝑒𝑡𝑖𝑣𝑎 Exemplo 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. Resolução 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. Resolução 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. Resolução 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. Resolução 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. Resolução Grau de disponibilidade = instalada Capacidade disponível Capacidade = 50.400 24.000 = 46,62 % Grau de utilização = disponível Capacidade efetiva Capacidade = 24.000 19.700 = 82,08 % Índice de eficiência = efetiva Capacidade realizada Capacidade = 19.700 16.932 = 85,95 % Resolução 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. Tempo de Preparação (Setup) Corresponde ao tempo para preparar uma unidade produtiva quando se troca o tipo ou modelo de produto a ser produzido. Setup é o trabalho necessário para se mudar uma máquina específica, recurso, centro de trabalho ou linha de produção. Após concluir a última peça da produção A para produzir a primeira peça boa da produção B. Exemplos de atividades de setup Uma cabine de pintura está pintando refrigeradores brancos e precisa ser limpa e ter a cor da tinta trocada para se começar a pintura de refrigeradores marrons; Uma injetora de plásticos está produzindo copos dágua na cor azul. Exemplos de atividades de setup Para serem produzidos jarros vermelhos nesta mesma máquina, é necessário trocar a matriz de injeção ( do copo para a jarra) e a cor do plástico ( de azul para vermelho); Uma prensa hidráulica está estampando chapas de aço para fabricação da lateral de um fogão. Para estampar a porta do forno deste mesmo fogão, será necessário trocar a matriz estampagem e o tipo do blank utilizado. O que é Lote Mínimo de Fabricação Vamos supor que uma determinada empresa da área metalúrgica estampe quatro tipos de peças diferentes (peça A, B, C e D) em uma única prensa hidráulica. Suponha que a demanda do cliente seja mil peças de cada tipo por mês, a produção destas mil peças demanda cinco dias de produção e a empresa trabalhe 20 dias por mês (cinco dias por semana). Bem a empresa pode produzir um único lote de mil peças A na primeira semana, seguido de um único lote de mil peças B na segunda semana, seguidos de mil peças C na terceira semana e finalmente um único lote d mil peças D na última semana. Desta forma serão feitos apenas quatro set-ups (se cada set-up demorar meia hora serão consumidas duas horas de set-ups). O que é Lote Mínimo de Fabricação Bem, o problema é que o cliente pode precisar da peça D na primeira semana do mês, ou ainda precisar dos quatro tipos de peças todos os dias. Desta forma, a empresa vai precisar reduzir o lote de fabricação de mil peças para um lote menor de forma que as mil peças serão feitas em vários lotes menores ( cinco lotes de 200 peças cada, por exemplo), porém serão feitos mais set-ups que vão consumir mais tempo. O número de ciclos representa a quantidade de vezes que uma “rodada” de peças é feita no período (mensal neste caso), por exemplo, se forem produzidos lotes de 200 peças cada, teremos cinco ciclos, ou seja, cinco “rodadas” de fabricação: 200 peças A, seguidas de 200 peças B, seguidas de 200 peças C, seguidas de 200 peças D, isto tudo cinco vezes no mês. Os lotes mínimos de fabricação são calculados por meio da formula abaixo. Lote mínimo de fabricação LMi = ciclos de Nº Di sendo: Nº de ciclos = upsset efetiva Capacidade - disponível Capacidade Onde: LMi = lote mínimo de fabricação do produto i Di = demanda do produto i no período Nº de ciclos = quantidade de “rodadas” completas de fabricação Exemplo A Injebás é uma empresa produtora de peças plásticas injetadas. Uma programação de produção deve ser feita para quatro peças plásticas que são produzidas em uma única máquina injetora. A empresa pretende fazer seu planode produção, em função de suas capacidades, para um mês de 24 dias úteis. Se a empresa trabalha um turno de oito horas por dia e considera um fator de tolerância de tempo de espera de 97% (perda de 3%), calcular o lote mínimo de fabricação de cada uma das peças. As demandas por peça para o período são: PEÇA DEMANDA MENSAL TEMPO PADRÃO POR PEÇA TEMPO DE SET-UP A 4.000 0,56 min 30 min B 6.000 0,38 min 35 min C 5.000 0,60 min 20 min D 4.500 0,58 min 45 min Resolução: Capacidade disponível = 24 x 8 x 0,97 = 186,24 horas no mês. Carga = (4.000 x 0,56) + (6.000 x 0,38) + (5.000 x 0,60) + (4.500 x 0,58) = 168,33 horas no mês. Tempo para realização de set-ups = 186,24 – 168,83 = 17,41 horas livres não utilizadas para produção que podem, e devem, serem utilizadas para set-ups. Nº de ciclos = upsset efetiva Capacidade - disponível Capacidade = 2,167 17,41 = 8,03 LMa= ciclos de Número a D = 8,03 4.000 = 498 peças LMb= ciclos de Número b D = 8,03 6.000 = 744 peças LMc= ciclos de Número c D = 8,03 5.000 = 620 peças LMd= ciclos de Número d D = 8,03 4.500 = 558 peças Isto significa que a Injebrás pode dividir a demanda mensal de cada peça, e, ao invés de produzir todas as 4.000 peças A, por exemplo, de uma vez, a empresa fará oito lotes de 498 peças A em cada lote. Níveis de Planejamento O planejamento das atividades de produção é bastante complexo e precisa ser realizado em diferentes horizontes de tempo, em outras palavras, é preciso pensar o que será produzido em longo prazo, o que será produzido em médio prazo e o que será produzido em curto prazo. A figura a seguir demonstra os níveis de planejamento de produção industrial. Planejamento da capacidade capacidade instalada avaliação econômica localização arranjo físico etc. Planejamento agregado demanda agregada capacidade disponível subcontratação etc. Planejamento da produção MRP PCP lotes mínimos de produção alocação de cargas etc. A produção agregada, é um tipo de planejamento de nível tático para o médio prazo. Já o planejamento da capacidade, é o planejamento de nível estratégico de longo prazo e o planejamento da produção é o de nível operacional e de curto prazo.
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