Aula - Planejamento e Controle de Capacidade

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Planejamento e controle de capacidade
Prof. Ouverney
O que chamamos aqui de planejamento e controle de capacidade às vezes também chamado de planejamento e controle agregados.
A razão disto é que no “ mais alto nível” do processo de planejamento e controle, os cálculos de demanda e capacidade normalmente são realizados de forma agregada, que não discrimina entre os diferentes produtos e serviços que uma operação produtiva pode fazer.
A essência da tarefa é conciliar, no nível geral e agregado, a existência de capacidade com o nível de demanda que deve ser satisfeita.
O uso mais comum é no sentido estático, físico do volume fixo por exemplo de um recipiente ou o espaço de um edifício/instalação.
Farmacêuticos = reatores de 1000 litros/hora;
Estacionamento = 500 veículos;
Cinema= 2500 lugares;
O que é capacidade?
Voltando aos farmacêuticos com reatores de capacidade igual a 1000 litros/hora:
O gerente de produção acredita que usando reatores de 1000 litros por hora operando 24 horas vai obter 24000 a cada dia. Correto?
Faça suas contas...........
O que é capacidade?
Agora, mais uma informação:
A reação demora 4 horas e entre cada reação das bateladas gastamos 2 horas para limpeza do reator.
Refaça suas contas...........
O que é capacidade?
O que é capacidade?
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1 batelada
1 batelada
1 batelada
1 batelada
Total = 4 bateladas = 4000 litros em 24 horas
Muitas organizações operam abaixo de sua capacidade máxima de processamento, seja porque a demanda é insuficiente para preencher completamente sua capacidade, seja por uma política da empresa, de forma que a operação possa responder rapidamente a cada novo pedido. 
Restrições de capacidade
Com frequência, entretanto, encontramos dentro das organizações alguns processos operando abaixo de sua capacidade e outros operando em sua capacidade máxima.
 Estes processos que operam em sua capacidade máxima são as restrições de capacidade de toda a operação (são o gargalo).
Restrições de capacidade
Operação B
Operação B
Operação A
Esteira
Operação C
Tempo da operação = 
60 segundos
Tempo da operação = 
90 segundos
Tempo da operação = 
30 segundos
Considerando uma produção ininterrupta de 1 hora quantos carros serão
Produzido?
Operação B
Operação B
Operação A
Esteira
Operação C
Tempo da operação = 
60 segundos
Tempo da operação = 
90 segundos
Tempo da operação = 
30 segundos
Considerando uma produção ininterrupta de 1 hora quantos carros serão
Produzido?
1 hora = 3600 segundos
Operação B (gargalo)= 3600/90 = 40 carros/hora
Operação B
Operação B
Operação A
Esteira
Operação C
Tempo da operação = 
60 segundos
Tempo da operação = 
90 segundos
Tempo da operação = 
30 segundos
Agora você vai otimizar este processo pelo balanceamento das atividades:
Operação B
Operação B
Operação A
Esteira
Operação C
Tempo da operação =
 60 segundos
Tempo da operação = 
90 segundos
Tempo da operação = 
30 segundos
Agora você vai otimizar este processo pelo balanceamento das atividades:
Antes
Operação B
Operação B
Operação A
Esteira
Operação C
Tempo da operação = 
60 segundos
Tempo da operação = 
 60 segundos
Tempo da operação = 
60 segundos
Depois
Operação B
Operação B
Operação A
Esteira
Operação C
Tempo da operação = 
60 segundos
Tempo da operação = 
 60 segundos
Tempo da operação =
 60 segundos
Depois
Considerando uma produção ininterrupta de 1 hora quantos carros serão
Produzido após balanceamento?
Operação B
Operação B
Operação A
Esteira
Operação C
Tempo da operação = 
60 segundos
Tempo da operação = 
 60 segundos
Tempo da operação = 
60 segundos
Depois
Considerando uma produção ininterrupta de 1 hora quantos carros serão
Produzido após balanceamento?
1 hora = 3600 segundos
Operação A/B/C (balanceadas)= 3600/60 = 60 carros/hora
Tendo definido sua capacidade de longo prazo, os gerentes de produção devem decidir o como ajustar a capacidade da operação no médio prazo.
Isto normalmente envolve uma avaliação da demanda futura em um período de 2 a 18 meses, durante o qual o volume de produção pode ser variado, por exemplo, alterando o número de horas que os equipamentos são usados.
Capacidade de médio e curto prazo
Mas como as previsões carregam incertezas precisamos responder as variações que ocorrem no períodos menores (curto prazo).
Restaurante de shopping no domingo X segunda-feira no mês de abril?
Restaurante de shopping no domingo X segunda-feira no mês de janeiro?
Capacidade de médio e curto prazo
Os gerentes de produção devem ajustar sua capacidade de curto prazo para flexibilizar o volume produzido.
 Como você faria no caso do restaurante de shopping?
Capacidade de médio e curto prazo
Etapas de planeamento e controle de capacidade
Etapa 1: Medir a demanda e a capacidade agregadas
Etapa 2: Identificar as políticas alternativas de capacidade
Etapa 3: Escolher as políticas de capacidade mais adequadas.
Etapa 1: Medir a demanda e a capacidade agregadas
Previsão de flutuações da demanda:
Ser expressa em termos úteis para o planejamento e controle de capacidade;
Se expressa em valor monetário tem que ser decodificada para quantidade.
Ser tão exata quanto possível;
Dar uma indicação da incerteza relativa;
Variação durante o dia (supermercado, linha de ônibus.......etc).
Sazonalidade da Demanda
Climático, festas, comportamentais, políticos, financeiros e sociais. 
 
Etapa 1: Medir a demanda e a capacidade agregadas
Medir a capacidade
O problema principal com a medição da capacidade não é tanto sua incerteza, mas sua
Complexidade. Somente quando a produção é altamente padronizada e repetitiva é fácil definir a capacidade sem ambiguidade.
Ex. Imagine a fábrica de televisores que produz somente um modelo. Fácil né, medir a capacidade assim fica direto. Agora pense em um mix de vários modelos e tempos de produção variados.
Vamos pensar um pouco mais sobre “ Capacidade depende do Mix”.
Etapa 1: Medir a demanda e a capacidade agregadas
Suponha que um fabricante de aparelhos de ar condicionado produza três modelos diferente: O de luxo, o padrão e o econômico.
O modelo de luxo: montado em 1,5 horas;
O padrão: montado em 1 hora;
Econômico: montado em 0,75 horas;
A área de montagem da fábrica tem disponibilidade de 800 horas de pessoal de montagem por semana;
 Se a demanda para unidades de luxo, padrão e econômico estiver na proporção 
2:3:2, qual será o tempo necessário para montar 2+3+2=7 unidades?
Etapa 1: Medir a demanda e a capacidade agregadas
Vamos aos cálculos:
 Se a demanda para unidades de luxo, padrão e econômico estiver na proporção 
2:3:2, qual será o tempo necessário para montar 2+3+2=7 unidades, então:
(2x1,5)+(3x1)+(2x0,75)=7,5 horas
Então o número de unidades produzidas por semana será:
 (800 /7,5)X 7 dias = 746,7 unidades
Etapa 1: Medir a demanda e a capacidade agregadas
E se a proporção mudar para 1:2:4
(1x1,5)+(2x1)+(4x0,75)= 6,5 horas
(800/6,5)x7= 861,5 unidades
Capacidade de projeto e capacidade efetiva
As proporções do volume de produção realmente conseguido por uma operação para a capacidade de projeto e para a capacidade efetiva são respectivamente chamadas utilização e eficiência da planta.
	Utilização = Volume de produçãoreal/Capacidade de projeto
	Eficiência = Volume de produção real/Capacidade efetiva	
Capacidade de projeto e capacidade efetiva
Exemplo:
Suponha que o fabricante de papel tenha capacidade de 200 metros quadrados por minuto e a linha opera 24 horas por dia, 7 dias por semana. 
	Qual a capacidade de projeto?
	
Capacidade de projeto e capacidade efetiva
Exemplo:
Suponha que o fabricante de papel tenha capacidade de 200 metros quadrados por minuto e a linha opera 24 horas por dia, 7 dias por semana. 
	Qual a capacidade de projeto? Vamos calcular então.....
	( 24 horas por dia x 7 dias por semana = 168 horas)
	Capacidade de projeto = 200 X 60 X 24 X 7 = 2016000 metros quadrados por semana
Capacidade de projeto e capacidade efetiva
Exemplo:
Agora vamos incrementar o exemplo:
	Os registros de produção mostram os seguinte tempos perdidos para uma semana –
Mudança de produtos (set-ups) = 20 horas
Manutenção preventiva = 16 horas
Nenhum trabalho programado = 8 horas
Amostragem de qualidade = 8 horas
Tempos de troca de turno = 7 horas
Paradas para manutenção = 18 horas
Investigação de falhas de qualidade = 20 horas
Falta de estoque de insumos = 8 horas
Falta de pessoal = 6
Espera pelos rolos de papel = 6 horas
Durante essa semana o volume de produção real foi de 582000 metros quadrados.
A empresa considera que os 5 primeiros itens são planejados ( perdas aceitáveis )
A empresa considera que os 5 últimos itens não são planejados ( perdas inaceitáveis )
Capacidade de projeto e capacidade efetiva
Exemplo:
Agora vamos incrementar o exemplo:
	Os registros de produção mostram os seguinte tempos perdidos para uma semana –
Mudança de produtos (set-ups) = 20 horas
Manutenção preventiva = 16 horas
Nenhum trabalho programado = 8 horas
Amostragem de qualidade = 8 horas
Tempos de troca de turno = 7 horas
Total de 59 horas de perdas inerentes (aceitáveis)
Capacidade de projeto e capacidade efetiva
Exemplo:
Agora vamos incrementar o exemplo:
	Os registros de produção mostram os seguinte tempos perdidos para uma semana –
Paradas para manutenção = 18 horas
Investigação de falhas de qualidade = 20 horas
Falta de estoque de insumos = 8 horas
Falta de pessoal = 6
Espera pelos rolos de papel = 6 horas
Total de 58 horas de perdas não inerentes (inaceitáveis)
Capacidade de projeto e capacidade efetiva
Capacidade de projeto = 168 horas
Capacidade efetiva = 168-59 = 109 h
Volume de produção real = 168-59-58 = 51 h
Utilização= Volume de produção real / Capacidade de projeto = 51/168 = 0,304 (30%)
Eficiência = Volume de produção real / Capacidade efetiva = 51/109 = 0,468 (47%)
Método cada vez mais popular de julgar a eficácia do equipamento de operações. 
É baseado em três aspectos de desempenho:
o tempo que o equipamento está disponível para operar;
a qualidade do produto ou serviço que produz;
a velocidade, ou taxa de transferência, do equipamento.
Overall Equipment Effectiveness (OEE)
A eficácia geral do equipamento é calculada multiplicando uma taxa de disponibilidade por uma taxa de desempenho (ou velocidade) multiplicada por uma taxa de qualidade. Algumas das reduções na capacidade disponível de uma peça de equipamento (ou qualquer processo) são causadas por perdas de tempo, tais como perda de configuração e troca – Set-up (quando o equipamento ou processo está sendo preparado para sua próxima atividade), e falhas de quebra/parada quando a máquina está sendo reparada.
Overall Equipment Effectiveness (OEE)
OEE = a X p X q
Em um período típico de sete dias, o departamento de planejamento programa uma máquina específica para trabalhar por 150 horas - seu tempo de carregamento. As trocas e configurações levam em média 10 horas e as falhas de avaria em média 5 horas a cada sete dias. O tempo em que a máquina não pode funcionar porque está esperando que o material seja entregue de outras partes do processo é de 5 horas em média e durante o período em que a máquina está funcionando, é em média 90 por cento de sua velocidade nominal. Posteriormente, 3 por cento das peças processadas pela máquina apresentam algum tipo de defeito.
Praticando o OEE: (mãos na massa)
Tempo máximo disponível = 7 X 24 horas
= 168 horas
Tempo de carregamento = 150 horas
Perdas de disponibilidade = 10 horas (set-ups) + 5 horas (breakdowns)
Portanto, tempo total de operação = tempo de carregamento – disponibilidade
= 150 horas – 15 horas
= 135 horas
Perdas de velocidade = 5 horas (ocioso) + ((135–5) 0,1) (10% do tempo restante)
= 18 horas
Portanto, tempo operacional líquido = tempo operacional total - perdas de velocidade
= 135 – 18
= 117 horas
Perdas de qualidade = 117 (tempo operacional líquido) × 0,03
= 3.51 horas
Então, tempo operacional agregado = tempo operacional líquido - perdas de qualidade
= 117 – 3.51
= 113.49 hours
Perdas de qualidade = 117 (tempo operacional líquido) × 0,03 (t
= 3.51 horas
Então, tempo operacional agregado = tempo operacional líquido - perdas de qualidade
= 117 – 3.51
= 113.49 hours
	Portanto, taxa de disponibilidade:
	tempo total de operação
a = ______________________ 
	tempo de carregamento
a = 135/150 = 90%
	Taxa de desempenho:
	tempo de operação líquido
P = ______________________ 
	tempo total de operação
p = 117/135 = 86,67%
	 taxa de qualidade:
	tempo de operação adicionado
q = ___________________________
	tempo de operação líquido
q = 113,49/117 = 97%
OEE (axpxq) = 90% x 86,67% x 97% = 75,66%
 com uma compreensão da demanda e da capacidade, o próximo passo é considerar os métodos alternativos de respondes as flutuações da demanda.
 Há três opções “puras” para lidar com essas variações: 
Ignorar as flutuações e manter níveis das atividades constantes (política de capacidade constante);
Ajustar a capacidade para refletir as flutuações da demanda (política de acompanhamento da demanda);
Tentar mudar a demanda para ajustá-la à disponibilidade da capacidade (gestão da demanda).
Etapa 2: Políticas alternativas de capacidade
 ( política de capacidade constante):
 Podem atingir os objetivos de padrões de emprego estáveis, alta utilização do processo e normalmente também alta produtividade com baixos custos unitários.
 Infelizmente, também podem criar estoques consideráveis, que devem ser financiados e armazenados.
Etapa 2: Políticas alternativas de capacidade
 ( política de capacidade constante):
Etapa 2: Políticas alternativas de capacidade
 ( política de capacidade constante):
Etapa 2: Políticas alternativas de capacidade
 (política de acompanhamento da demanda):
 Tenta ajustar a capacidade bem próxima dos níveis variáveis da demanda prevista.
 Tarefa mais difícil de conseguir em relação a política de capacidade constante, pois um número diferente de pessoas, diferentes horas de trabalho e mesmo diferentes quantidades de equipamentos podem ser necessários em cada período. 
 Razões estas que dificilmente atraem operações que fabricam produtos não perecíveis. 
 Este tipo de política é normalmente mais adotada por operações que não podem estocar sua produção, como as operações de processamento de clientes ou fabricante de produtos perecíveis. 
Etapa 2: Políticas alternativas de capacidade
 (política de acompanhamento da demanda):
Etapa 2: Políticas alternativas de capacidade
 (política de acompanhamento da demanda):
 Métodos para ajustar a capacidade:
 Horas extras e tempo ocioso;
 Variar o tamanho da força de trabalho;
 Usar pessoal em tempo parcial;
 Subcontratação;
Etapa 2: Políticas alternativas de capacidade
 (gestão da demanda).
 O mais óbvio para mudar a demanda é através do preço: 
 Um hotel de negócios que faz promoção de fim de semana.
 Ofertas especiais de sorvete no inverno.
 Outra forma de gestão da demanda é através de propagandas. 
Etapa 2: Políticas alternativas de capacidade
Antes que uma operação possa decidir qual política de capacidade adotar, deve estar consciente das consequênciasda adoção de cada política em seu próprio conjunto de circunstâncias.
Um supermercado deve entender, por exemplo, as consequências prováveis de colocar em funcionamento somente 20 de seus 30 caixas no horário de alto movimento do almoço.
Um fabricante deve entender sua capacidade e demanda para calcular o efeito de estabelecer seu nível de produção em um patamar específico.
Etapa 3: Escolher as políticas de capacidade mais adequadas.
Dois métodos são especialmente úteis para ajudar a avaliar as consequências da adoção de políticas específicas de capacidade:
 Representações acumuladas de demanda e capacidade;
 Teoria de filas (tema de Pesquisa operacional);
Etapa 3: Escolher as políticas de capacidade mais adequadas.
 Representações acumuladas de demanda e capacidade
 Representações acumuladas de demanda e capacidade
Política de capacidade constante de 14,03 toneladas por dia
Operação B
Operação B
Operação A
Esteira
Operação C
Tempo da operação =
45 segundos
Tempo da operação = 
60 segundos
Tempo da operação = 
55 segundos
Operação B
Operação H
Operação G
Esteira
Operação I
Tempo da operação = 
52 segundos
Tempo da operação = 
55 segundos
Tempo da operação = 
59 segundos
Operação B
Operação E
Operação D
Esteira
Operação F
Tempo da operação =
30 segundos
Tempo da operação = 
33 segundos
Tempo da operação = 
29 segundos
Operação B
Operação K
Operação J
Esteira
Operação L
Tempo da operação =
45 segundos
Tempo da operação = 
60 segundos
Tempo da operação = 
55 segundos
45 segundos
Considerando uma produção ininterrupta de 1 hora quantos carros serão
Produzido?
Em um período típico de sete dias, o departamento de planejamento programa uma máquina específica para trabalhar por 140 horas - seu tempo de carregamento. As trocas e configurações levam em média 8 horas e as falhas de avaria em média 6 horas a cada sete dias. O tempo em que a máquina não pode funcionar porque está esperando que o material seja entregue de outras partes do processo é de 6 horas em média e durante o período em que a máquina está funcionando, é em média 94 por cento de sua velocidade nominal. Posteriormente, 2 por cento das peças processadas pela máquina apresentam algum tipo de defeito.
Calcule o OEE abaixo:
Tempo máximo disponível = 7 X 24 horas
= 168 horas
Tempo de carregamento = 10 horas
Perdas de disponibilidade = 8 horas (set-ups) + 6 horas (breakdowns)
Portanto, tempo total de operação = tempo de carregamento – disponibilidade
= 140 horas – 14 horas
= 126 horas
Perdas de velocidade = 6 horas (ocioso) + ((126–6)*0,06) (6% do tempo restante)
= 6+7,2= 13,2 horas
Portanto, tempo operacional líquido = tempo operacional total - perdas de velocidade
= 126 – 13,2
= 112,8 horas
Perdas de qualidade = 112,8 (tempo operacional líquido) × 0,02
=2,26 horas
Então, tempo operacional agregado = tempo operacional líquido - perdas de qualidade
= 112,8 – 2,26
= 110,54 horas
	Portanto, taxa de disponibilidade:
	tempo total de operação
a = ______________________ 
	tempo de carregamento
a = 126/140 = 90%
	Taxa de desempenho:
	tempo de operação líquido
P = ______________________ 
	tempo total de operação
p = 112,5/126 = 89,52%
	 taxa de Qualidade:
	tempo de operação adicionado
q = ___________________________
	tempo de operação líquido
q = 110,54/112,5 = 98%
OEE (axpxq) = 90% x 89,52% x 98% = 78,96%
The Pizza Company has a demand forecast for the next 12 months which is shown in :
Prepare a production plan which keeps the output level.