Módulo 7 Gestão da Capacidade. Conteúdo Programático MÓDULO 7: Gestão da Capacidade 7.1 Conceitos de Capacidade 7.2 Planejamento e Controle da Capacidade

Módulo 7

Gestão da Capacidade

Conteúdo Programático MÓDULO 7: Gestão da Capacidade7.1 Conceitos de Capacidade7.2 Planejamento e Controle da Capacidade7.3 Planejamento da Capacidade nos Serviços7.4 Programação de Materiais e Capacidade Simultânea7.5 A Gestão da Capacidade em Operações7.6 Políticas Alternativas de Capacidades7.7 Teoria das Restrições7.8 Teoria das Filas

A capacidade representa a quantidade máxima de bens e serviços que podem ser produzidos em uma unidade produtiva ,

em um dado intervalo de tempo

horas Montagens5 empregados x 8 ---------------- x 20 --------------------- Dia hora x

empregado

800 montagens / dia

O volume máximo potencial de atividades de agregação de valor que pode ser atingido por uma unidade produtiva sob condições

normais de operação (CORRÊA e CORRÊA, 2006)

A capacidade implica um índice de produto atingível (CHASE, JACOBS e AQUILANO, 2006)

Definições

Taxa de Utilização da Capacidade

Capacidade Utilizada

Definições

Melhor Nível Operacional

(CHASE, JACOBS e AQUILANO, 2006)

Avaliação da capacidade existente

Importância das Decisões

(MOREIRA, 2008)

Previsões de necessidades futuras de capacidade

Identificação de diferentes formas de alterar a capacidade

Identificação de diferentes formas de alterar a demanda

Avaliação do impacto da decisão a respeito de capacidade sobre o desempenho da operação

Avaliação econômica, operacional e tecnológica de alternativas de incrementar a capacidade

Seleção de alternativas para a obtenção de capacidade adicional

Fatores de Influência

(MOREIRA, 2008)

Fatores que influenciam acapacidade

Instalações

Composição do Mix

Projeto do Processo

Fatores Humanos

Fatores Operacionais

Fatores Externos

Economias e Deseconomias de Escala

Economias de Escala

À medida que uma fábrica cresce e o volume aumenta, o custo médio por unidade do produto cai

Deseconomias de Escala

Em algum ponto, o tamanho de uma fábrica se torna muito grande, e deseconomias de escala se tornam um problema


A Curva de Experiência

À medida que as fábricas produzem mais, ganham experiência nos melhores métodos de produção, que reduzem seus custos de

produção de forma previsível (CHASE, JACOBS e AQUILANO, 2006).

(MOREIRA, 2008)

Tem

po p

or U

nida

de

N° de Unidades

Y = a . n -b

Y: tempo para fazer a N (ésima) unidadea: tempo para fazer a 1° unidadeb: Constante (-ln . p) / ln 2

A Curva de Experiência

Planejamento das necessidades de mão-de-obra

(MOREIRA, 2008)

Planejamento de Custos

Negociações

Foco na Capacidade

Adoção de um foco mais estreito em função da não

disponibilidade para alcançar múltiplos objetivos

O conceito foco em capacidade pode ser operacionalizado mediante o mecanismo PWP

Nem todas as empresas estão em setores que requerem o uso

de toda a sua gama de capacidade para competir


Flexibilidade de Capacidade

Fábricas Flexíveis

Processos Flexíveis


Força de Trabalho Flexível

Planejamento da Capacidade

O objetivo do planejamento estratégico da capacidade é proporcionar uma abordagem para determinar o nível total de

capacidade dos recursos intensivos (instalações, equipamentos e mão-de-obra) que melhor suportam a estratégia competitiva de

longo prazo da empresa

(MOREIRA, 2008)

Impacto potencial sobre a habilidade da empresa em atender a demanda futura

Relação entre capacidade e custos operacionais

O alto custo inicial que se segue às decisões sobre capacidade

Medida da Capacidade

Por meio da Produção

(MOREIRA, 2008)

Por meio dos Insumos

As unidades de produtos devem ser comuns ao tipo de produto produzido

Em organizações de serviços a maneira mais viável de se medir a capacidade é por meio dos insumos utilizados

Medida da Capacidade

Capacidade efetivamente disponívelUtilização =

------------------------------------------------------------- Capacidade total teórica

Saídas em Capacidade efetivamente disponívelEficiência = --------------------------------------------------------------------------- Saídas Padrão em Capacidade efetivamente disponível

(CÔRREA e CÔRREA, 2006)

Definição do Ponto de Equilíbrio

A análise do ponto de equilíbrio estabelece uma relação entre receitas, custos e volume de produção. O objetivo da análise é

verificar como se comportam os custos e a receita

CF = q (PV – CVu)O ponto de equilíbrio é o valor “q” da produção tal que exista a igualdade entre custos totais e receita total, ou seja, a produção

para qual o lucro é zero

q = CF / (PV – CVu)

q = (L + CF) / (PV – CVu) (MOREIRA, 2008)

Requisitos de Capacidade

Demanda por linhas de produtos

Capacidade de fábricas individuais

Alocação da produção da rede da planta

1°

2°

3°



Uso de técnicas de previsão para estimar as vendas de produtos individuais dentro de cada linha de produtos

Calcular os requisitos de equipamento e mão-de-obra para atender à previsão de linha de produtos

Planejar as disponibilidades de equipamento e mão-de-obra em relação à perspectiva de planejamento

1°

2°

3°


Quantidade de capacidade que excede a demanda esperadaCapacity Cushion



A Stewart Company produz dois sabores de molho para salada: Paul’s e Newman’s. Os dois estão disponíveis em garrafas e em

sachês plásticos individuais. A gerência gostaria de determinar os requisitos de equipamentos e de mão-de-obra para os próximos cinco

anosUsar de técnicas de previsão

Calcular os requisitos de equipamento e mão-de-obra

Planejar as disponibilidades de equipamento e mão-de-obra

1°

2°

3°



Usar de técnicas de previsão1°

1 2 3 4 5Paul’sGarrafas 60 100 150 200 250Sachês Plásticos 100 200 300 400 500Newman’sGarrafas 75 85 95 97 98Sachês Plásticos 200 400 600 650 680



2° Calcular os requisitos de equipamento e mão-de-obra

Atualmente, estão disponíveis três máquinas que podem embalar até 150.000 garrafas por ano. Cada máquina requer dois operadores e

pode produzir garrafas para o molho Newman’s e Paul’s. Seis operadores de máquinas de garrafas estão disponíveis. Também

estão disponíveis cinco máquinas que podem embalar até 250.000 sachês de plástico por ano cada uma. São necessários três

operadores para cada máquina, que pode produzir sachês para ambos os molhos. Atualmente estão disponíveis 20 operadores de

máquinas de sachês plásticos.



2° Calcular os requisitos de equipamento e mão-de-obra

1 2 3 4 5Garrafas 135 185 245 297 348Sachês Plásticos 300 600 900 1.050 1.180

Requisitos de mão-de-obra Requisitos de máquinas1° Ano

1,8 Operador3,6 Operador

GarrafaSachês

0,9 Máquina1,3 Máquina


3° Planejar as disponibilidades de equipamento e mão-de-obra

1 2 3 4 5Operação de Sachês% da Capacidade Utilizada

24 48 72 84 94

Requisitos de Máquinas 1,2 2,4 3,6 4,2 4,7Requisitos de Mão-de-obra

3,6 7,2 10,8 12,6 14,1

Operações com Garrafas% da Capacidade Utilizada

30 41 54 66 77

Requisitos de Máquinas 0,9 1,23 1,62 1,98 2,31Requisitos de Mão-de-obra

1,8 2,46 3,24 3,96 4,62

Requisitos de Capacidade Necessidades de Máquinas

t x NM =

-------------- 60 x h x

e

t (min./Operações) x N (n° de operações)M =

------------------------------------------------------------------------ 60(min./hora) x h (horas/máquina) x e

(eficiência)Uma peça deve passar por três diferentes operações O¹, O², O³, a serem processadas em três máquinas M¹, M², M³, com os seguintes

temposOperação Máquina Duração

(min.)O¹ M¹ 0,48O² M² 0,10O³ M³ 0,24 (MOREIRA, 2008)

Requisitos de Capacidade Necessidades de Máquinas

As máquinas estão disponíveis para a utilização durante um turno diário de 8 horas. Existe, por outro lado, a necessidade de se

processar 5.000 peças por dia. Determine o número de máquinas de cada tipo que deve ser alocado às operações, assumindo que essas

máquina estarão paradas 10% do tempo para reparos e manutenção

N° de Máquinas M1

M1 = 5,6

N° de Máquinas M2

M2 = 1,2

N° de Máquinas M3

M3 = 2,8

(MOREIRA, 2008)

Aspectos Importantes

Tempo

A capacidade deve estar disponível para produzir um serviço quando necessário

Local

A capacidade de serviço deve estar localizada próxima do cliente

Volatilidade da Demanda

1° Serviços não podem ser armazenados; 2° Interação dos clientes com os sistemas de produção; 3° Influência do comportamento do cliente


Cálculo de Pessoal

Ni: Demanda diária para a atividade “i”

∑ ti x Nin = -------------- 60 x T x

e

ti x Nini =

-------------- 60 x T x

e

ti: Duração média da atividade “i” em minutose: Eficiência média do pessoal

T: Duração do dia de trabalho em hora (MOREIRA, 2008)

Para “k” atividades

n = número de atendentes

Cálculo de Pessoal

Em um banco, no setor de caixas, existem três atividades ligadas ao atendimento bancário: atividades relacionadas a pagamentos e

depósitos (A1); atividades relacionadas a atendimentos de idosos (A2); atividades relacionadas a saques e retiradas de talonários de

cheques (A3). A duração média de atendimento respectivamente é: 7 minutos (A1), 6 minutos (A2) e cinco minutos (A3). Os caixas

atendem uma média de 180 clientes por dia em 8 horas de trabalho. Supondo que 25% do tempo de trabalho é dedicado a momentos de

descanso, necessidades pessoais e outras atividades menores, determine o número de atendentes supondo que eles possam

desempenha a mesma função. Qual seria o número se cada função fosse dedicada?

Programação Finita da Capacidade

O ponto chave é programar de forma simultânea os materiais e as capacidades (VOLLMANN et al, 2006)

Programação Finita de Capacidade

Programação Finita com Estruturas de Produtos

A hierarquia das decisões sobre capacidadePVO

Longo Prazo

PMP

Planejamento dos Recursos


Bruta

Planejamento das necessidades de

capacidade

Médio Prazo PlanejamentoDetalhado dos

Materiais

Curto PrazoCarregamento

FinitoAnálise de

Entrada/Saída

Sistemas de Chão de Fábrica

Sistemas do Fornecedor

Gestão da Demanda

(VOLLMANN et al, 2006)

A hierarquia das decisões sobre capacidade

Longo PrazoRRP

Médio PrazoRCCP

Curto PrazoCRP

S&OP

MPS

MRP

Curtíssimo PrazoGestão da Capacidade

de curtíssimo prazo SFC


Recursos Críticos, temposoffset

Recursos Críticos, temposoffset

Centros produtivos, roteiros, tempos

Planejamento deMateriais

(CORRÊA, GIANESI e CAON, 2007)

Resource Requirements Planning (RRP) Objetivos

Antecipar necessidades de capacidade de recursos que requeriam um prazo relativamente longo (meses) para sua mobilização /

obtenção.Subsidiar as decisões de o quanto produzir de cada família de

produtos, principalmente nas situações em que, por limitação da capacidade em alguns recursos, não é possível produzir todo o

volume desejado para atender os planos de venda


Resource Requirements Planning (RRP) Cálculo








Rough Cut Capacity Planning (RCCP) Objetivos


Antecipar necessidades de capacidade de recursos que requeriam prazo de alguns poucos meses para sua mobilização

Gera um plano de produção de produtos finais que seja aproximadamente viável para que não se perca tempo com o

processamento MRP e CRP, no sentido de se descobrir problema relativos ao excesso de capacidade.

Subsidiar as decisões de quanto produzir de cada produto nas situações em que, por limitação de capacidade em alguns recursos,

não seja possível produzir todo o volume desejado para atender planos de venda, desde que o problema não tenha sido identificado

no nível anterior do planejamento

Rough Cut Capacity Planning (RCCP) Definindo Recursos Críticos


Rough Cut Capacity Planning (RCCP)


Cálculo



Cálculo



Cálculo

A1

A11 A12

A111 A121

2x

A2

A21 A22

A211

3x

B1

B11 B12

B111 B121

2x

B1

B21 B22

B211

3x

A1A11

A12

A111

A121

A2A21

A22

A211

B1B11

B12

B111

B121

B2B21

B22

B211

W Y

W Y

W X

W X

2X

3X

2X

3X

(2 x 0,2 = 0,4h)

(2 x 0,5 = 1h)

(3 x 0,17 = 0,51h)

(3 x 0,11 = 0,33h)

(2 x 0,1 = 0,2h)

(2 x 0,5 = 1h)

(3 x 0,11 = 0,33h)

(3 x 0,12 = 0,36h)

Y (2 h)

X (0,7 h)

X (1,3 h)

Z (0,7 h)

X (0,3 h)

Z (0,26 h)

Y (0,68h)

Z (0,3 h)

Y (0,3h)

Z (0,03 h)

3 2 1 0 Offset

Semana cujo início o produto final deve estar

pronto



Cálculo



Cálculo



Cálculo



Cálculo

Capacity Requirements Planning (CRP)


Objetivos

Antecipar necessidades de capacidade de recursos que requeiram prazo de algumas poucas semanas para sua mobilização / obtenção

Gerar um plano detalhado de produção e compras que seja viável, por meio de ajustes efetuados no plano original sugerido pelo MRP,

para que este possa ser liberado para execução pela fábrica.


Cálculo

Capacity Requirements Planning (CRP) Cálculo



Objetivos

Estouro de Capacidade



Objetivos



Objetivos

Gestão da Capacidade no Curtíssimo Prazo


Redução de tempos de fila e movimentação

Overlapping

Splitting de Ordens

Splitting de Operações

Seqüenciamento de Ordens

Roteiros Alternativos

Horas extras não planejadas

Considerações sobre o aumento da Capacidade

(CHASE , JACOBS e AQUILANO , 2006)

Manutenção do Equilíbrio do Sistema

Frequência de adição de capacidade

Fontes Externas de Capacidade

Abordagem Sistemática das Decisões de Capacidade (LP)

(KRAJEWSKI, RITZMAN e MALHOTRA, 2009)

Estimar as necessidades de Capacidade

Identificar Lacunas

Desenvolver Alternativas

Avaliar as Alternativas

1°

2°

3°

4°

Matriz de Perspectiva

Perspectiva < 1Ruim

Perspectiva = 1Normal

Perspectiva > 1Boa

Pessoal Despedido

Curto PrazoTempo Ocioso

Produzir para Estoques

Curto prazo

Adiar qualquer ação

Não fazer nada

Contratar e Produzir para

EstoquesRecrutamento

Horas extrasContratar pessoal

temporário

Horas extrasContratar pessoal

temporário

Contratar pessoal

Perspectiva < 1Ruim

Perspectiva = 1Normal

Perspectiva > 1Boa

Perspectiva de Curto Prazo

Pers

pect

iva

de L

ongo

Pra

zo

Demanda PrevistaP = ------------------------------------- Capacidade Prevista

Expansão

(MOREIRA, 2008)

A TOC consiste na gestão dos recursos críticos. Esses se restrições devido à capacidade de produção. Serão denominadas

gargalos quando o potencial produtivo for inferior ou igual aodo sistema como um todo (AGUIAR, 2004).

O objetivo de qualquer empresa é “ganhar dinheiro” e a manufatura deve contribuir com tal objetivo por meio da consecução de três objetivos específicos, quais sejam:

Maximização do Ganho

Minimização de Estoques

Redução de Despesas Operacionais

Medidas de Desempenho

Financeiras

Operacionais

Produtividade

(CHASE , JACOBS e AQUILANO , 2006)

Recursos

Um caso particular de restrição que tem capacidade insuficiente. Portanto, recurso-gargalo seria aquele cuja capacidade é inferior

à demanda colocada nele.

Recursos Gargalo

É aquele cuja capacidade é maior que a demanda colocada nele,portanto não restringe a atuação do sistema.

Recursos Não-Gargalo

Processo Decisório

Identificar o gargalo do sistema

Explorar o gargalo

Subordinar todas as outras decisões

Elevar o gargalo

Não permitir que a inércia se instale

1°

2°

3°

4°

5°

Sistemática do Drum – Buffer - Rope

Controlam o fluxo e devem estar sincronizados aos outros de forma a poder controlar os estoques.

A TOC começará a programar no ponto RRC, ponto em que é necessário bater o tambor, ou seja, esse é o ponto que deve ditar

todo o ritmo do sistema produtivo.

RRC (Recurso Restritivo Crítico)

I

P

P

TB

G

P

P

Rope

Buffer

Drum

M3SEC

I

P

P

M2

I

P

P

M1

P I

P

P

P Operação em recurso não gargalo

G Operação em recurso gargalo

I Operação em recurso de entrada

M1 Montagem

TB Time BufferProtetor do gargalo

SE C Time BufferProtetor da Montagem

Matriz de Perspectiva

Boa parte das organizações que processo fluxos e que estão sujeitas a alguma restrição de capacidade de recursos encaram, de uma

forma ou de outra, o problema das filas de espera

Fluxo de Materiais Estoque em Processo

Fluxo de Pessoas Filas

Fluxo de Informações Documentos não expedidos

Melhoria dos Sistemas de Gestão de Filas

Objetivos e Avaliação de Sistemas de Filas

Existem situações de trade-offs a serem gerenciados

Gestão ROI sobre recursos de atendimento

Funcionário Distribuição do uniforme do Cliente

Cliente Tempo de Espera

Tipos de Sistemas de Filas

Sistema de Estágio único de Servidores Paralelos

Servidor

Servidor

Servidor


Sistema de Estágio único de fila única

Servidor

Servidor

Servidor


Sistema de Estágio único de filas Concorrentes

Servidor


Sistema de Estágio único de filas discriminada

Servidor 2

Servidor 1


Número de estágios sucessivos dos sistemas de fila e faixa de serviços

restados

Número de canais de atendimento e atribuições de

cada um

Disciplina de sequenciamento Processo decisório dos clientes

Taxa de distribuição e probabilidade de chegada

Taxa e distribuição dos tempos de atendimento dos servidores

A Psicologia da Fila

A maioria das pessoas superestima o tempo de espera (+ de 20%)

Tempo ocioso parece mais longo do que tempo ocupado

A espera pré-processo parece maior do que tempo em processo

Esperas sem explicação são menores toleradas do que as explicadasQuanto maior o valor dado pelo cliente ao serviço, maior a tolerância com a espera

Esperas sem previsão de atendimento parecem mais longas do que as com prazo conhecido

Esperas solitárias parecem mais longas do que em grupo

Uma população-fonte de clientes e a forma com que eles chegam

ao sistema

O sistema de serviço que deve atender aos clientes que

chegam

Funcionamento de Sistemas de Filas

A condição dos clientes que saem do sistema (voltam a fila

ou não?)

Componentes

1°

2°

3°

Chegada de Clientes


População Infinita

1°

População Finita

Distribuição de Chegadas dos Clientes


Distribuição de Probabilidade

2°

Distribuição Exponencial

Distribuição de Poisson

Distribuição de Tempos de Atendimentos


Taxa de Serviço

3°

µ

Modelos Simples de Teoria das Filas

Modelo População-Fonte

Padrão de Chegadas Disciplina

Padrão de atendiment

oExemplo

1 Infinita Poisson FIFO Exponencial Banco Drive-Through

2 Infinita Poisson FIFO Constante Montanha Russa

• = Taxa de Chegadas de clientes• 1/ = Tempo médio entre chegadas• µ = Taxa de Atendimento• 1/ µ = Tempo médio para um serviço• = Intensidade de tráfego• Lq = Número médio de clientes na fila• Wq = Tempo médio aguardando em fila•Pn = Probabilidade de “n” clientes no sistema

Modelos Simples de Teoria das Filas

²Lq = ---------------- µ (µ - )

Modelo 1

LqWq = -------

Pn = 1 - ---- ----- µ µ = (/µ)

Lq = ---------------- 2µ (µ - )

Modelo 2

LqWq = -------

²Pn = 1 - ---- ----- µ µ = (/µ)

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