Fascículo 9
Planejamento e controle da capacidade
Prover a capacidade produtiva para satisfazer a demanda atual e futura é uma responsabilidade fundamental da atividade de administração da produção. Um bom equilíbrio entre capacidade e demanda pode gerar altos lucros e resultar em clientes satisfeitos. Mas atingir o equilíbrio envolve decisões que afetam toda a organização:
• Decisões sobre a capacidade têm impacto sobre toda a empresa.
• Todas as funções da organização fornecem entradas vitais para o processo de planejamento.
• Cada função do negócio deve planejar e controlar a capacidade de suas próprias “micro-operações” para atender a função produção principal.
O termo capacidade é geralmente associado a algo estático, como o volume ou capacidade do porta-malas de um automóvel, ou de uma caixa d’água, ou a capacidade ou lotação de um cinema, de um avião, etc. Nesse sentido, capacidade descreve o tamanho da operação, mas não descreve a capacidade de processamento. Quando utilizamos o termo capacidade para descrever capacidade de processamento, deve-se adicionar o fator tempo.
Capacidade é, portanto, o máximo nível de atividade de valor adicionado em determinado período de tempo que o processo pode realizar em condições normais de operação.
Em determinada operação podemos ter:
• Parte dos postos de trabalho observados operando abaixo de sua capacidade visto a demanda ser insuficiente para “preencher” a capacidade do posto.
• Alguns outros postos trabalhando “a plena carga”, no que se denomina “capacidade máxima”.
Estes postos não permitem mais nenhuma adição de ordens novas, sendo, portanto assumidos como as restrições de capacidade para TODA a operação.
Entende-se por planejamento e controle da capacidade a tarefa de determinar a capacidade efetiva da operação produtiva, de forma que ela possa responder à demanda, o que quer dizer como decidir a reação da operação perante as flutuações da demanda.
As decisões tomadas no planejamento das políticas de capacidade de médio e curto prazo vão afetar diversos aspectos de desempenho:
• Os custos são afetados pelo equilíbrio entre capacidade e demanda. Se houver excedente de capacidade, temos subutilização da mesma e, portanto, alto custo unitário;
• As receitas são afetadas como os custos, porém de forma oposta: como existe excedente de demanda, significa que toda a demanda será atendida, não havendo perda de receitas;
• O capital de giro será afetado, por exemplo, pela produção de estoques para atender a demanda, que deve ser financiado pela organização;
• A qualidade dos bens ou serviços pode ser afetada devido à contratação de mão de obra terceirizada ou temporária, podendo aumentar a incidência de erros;
• A velocidade de resposta à demanda pode ser melhorada, seja pela criação dos estoques ou pelo aumento deliberado da capacidade, evitando-se filas;
• A confiabilidade será menor tanto quanto a capacidade total estiver mais próxima da demanda, visto a produção, nessa situação, perder sua flexibilidade;
• A flexibilidade de volume é melhorada pela capacidade excedente, mas se a capacidade estiver próxima à demanda, não será possível atender às variações desta.
Na maioria das organizações, a previsão de demanda é de responsabilidade dos departamentos de vendas e marketing, sendo a principal entrada para as decisões de planejamento e controle da capacidade. Sem uma estimativa de demanda futura não é possível planejar para futuros eventos, restando somente reagir a ele. As previsões de demanda devem obedecer a três requisitos:
• Ser expressa em termos úteis para o planejamento e controle da capacidade (muitas vezes previsões baseadas em resultados financeiros não são úteis para quem administra a gestão da produção) • Ser tão exata quanto possível (mesmo sabendo que podem mudar antes da produção ocorrer, ou mostrarem-se muito diferentes da demanda real).
• Dar uma indicação da incerteza relativa, tendo por base a estatística da demanda, determinando uma distribuição da mesma para cada período avaliado.
Em muitas organizações, o planejamento e controle da capacidade estarão preocupados com flutuações sazonais de demanda. Algum produto tem sazonalidade de demanda, e outro também tem sazonalidade de suprimentos (vide figura 3.10).
Climáticas Festivas Comportamentais Políticas Financeiras Sociais Alguns produtos e serviços sazonais
Materiais de construção Serviço de viagem
Bebidas Férias
Alimentos (panetone) Processamento de impostos Vestuário (maiôs) Médico (epidemia de dengue) Itens de jardinagem (sementes) Serviços de esportes (olimpíadas) Fogos de artifício Serviços de educação
Fig. 3.10 – Diferentes operações que devem lidar com demanda sazonal Fonte: SLACK, Nigel e outros. Administração da Produção
Para bem definir uma capacidade, deve-se ter também o recurso da medição da capacidade, mas tendo-se em vista a complexidade do processo produtivo, tal medição pode ser bastante complexa. O volume de produção é a medida mais prática de capacidade, porque a natureza do produto não varia (vide figura 3.11).
Operação Medida de capacidade
de insumos Medida de capacidade de volume de produção Fabrica de ar
condicionado Horas / máquina disponíveis Número de unidades por semana Hospital Leitos disponíveis Número de pacientes tratados por
semana
Teatro Número de assentos Número de clientes entretidos por
semana
Universidade Número de estudantes Estudantes graduados por ano Loja de venda no varejo Área de vendas Número de itens vendidos por dia Companhia aérea Número de assentos
disponíveis no setor
Número de passageiros transportados por semana Companhia de
eletricidade Tamanho do gerador Megawatts-hora de eletricidade gerada Cervejaria Volume dos tanques de
fermentação Litros por semana
Fig. 3.11 – Medidas de capacidade por diferentes operações. Fonte: SLACK, Nigel e outros. Administração da Produção
A proporção entre o volume de produção realmente conseguido por uma operação e sua capacidade de projeto, e entre a saída real e sua capacidade efetiva é respectivamente chamada de utilização e eficiência da fábrica.
Utilização = (volume de produção real) / (capacidade do projeto) Eficiência = (volume de produção real) / capacidade efetiva
Exemplo:
Suponha que um fabricante de papel fotográfico tenha uma linha de produção com capacidade de projeto de 200 m2 por minuto, com a linha operando 24 horas por dia, sete dias por semana (168 horas por semana).
A capacidade do projeto é, portanto, de 200 x 60 (minutos por hora) x 24 (horas por dia) x 7 (dias da semana) = 2.016 milhões de m2 por semana.
Os registros de perdas (tempos perdidos que não foram utilizados para a produção) para uma semana de produção são:
MOTIVO DESCRIÇÃO TEMPO PERDIDO
1 Mudanças de produtos (set-up) 20 h
2 Manutenção preventiva regular 16 h
3 Nenhum trabalho programado 8 h
4 Amostragens de qualidade 8 h
5 Tempos de troca de turnos 7 h
6 Paradas para manutenção 18 h
7 Investigação de falhas de qualidade 20 h
8 Falta de estoque 8 h
9 Falta de pessoal 6 h
10 Espera por rolos de papel 6 h
Em certa semana, o volume de produção real foi de 582.000 m2.
Cinco motivos para a produção perdida eram inevitáveis, e totalizaram 59 horas.
Outros cinco são perdas não planejadas, e totalizam 58 horas. Resultados (vide figura 3.12):
• Capacidade do projeto = 168 h/semana • Capacidade efetiva = 168-59 = 109 h/semana • Volume de produção real = 168 – 59 – 58 = 51 h
• Utilização = (volume de produção real) / (capacidade do projeto) = = (51 h) / (168 h) = 0,304...30,4%
• Eficiência = (volume de produção real) / (capacidade efetiva) = = (51 h) / (109 h) = 0,468...46,8%
Fig. 3.12 – Utilização e Eficiência
Fonte: SLACK, Nigel e outros. Administração da Produção
Entendido o que é eficiência pode-se imaginar o que é eficácia geral do equipamento, baseando-se em três aspectos de desempenho:
• Velocidade ou taxa de atravessamento (quanto tempo o produto demora em começar a ser transformado no equipamento até o final de seu processo de transformação no equipamento)
• Qualidade do produto ou serviço que produz • Tempo que está disponível para operar
A utilização também pode ser pensada como sendo uma medida de desempenho das operações, que para muitos negócios pode ser uma das medidas-chaves do desempenho da produção. Por exemplo:
• Níveis de ocupação de quartos nos hotéis • Fator de ocupação para assentos de avião • Tempo de utilização em algumas fábricas
Uma vez conhecida à demanda e a capacidade, quais métodos utilizar quando aparece a flutuação da demanda (natural no mundo dos negócios). Basicamente três são as soluções apresentadas:
• Ignorar as flutuações e manter os níveis das atividades constantes (denominada política de capacidade constante), processo utilizado em operações de grande volume, mas não aplicáveis a produtos perecíveis, produtos de moda ou produtos customizados. Pode resultar em subutilização da capacidade, como o caso de hotéis que mantenham toda a equipe de atendimento durante todo o ano.
• Ajustar a capacidade para refletir as flutuações da demanda (denominada política de acompanhamento da demanda), que é muito difícil de conseguir, pois envolve diferentes quantidades de pessoas, horas trabalhadas ou quantidade de equipamentos em cada período. Conseguem, entretanto refletir as mudanças na demanda. Por exemplo, os postos de pedágio nas grandes rodovias, que aumentam o número de baias de atendimento em finais de semana, diminuindo durante as madrugadas. Alguns métodos para ajustar a capacidade são:
o Horas extras e tempo ocioso
o Variar o tamanho da força de trabalho o Usar pessoal em tempo parcial
o Subcontratação
• Tentar mudar a demanda para ajustá-la a disponibilidade da capacidade (denominada gestão da demanda), que significa transferir a demanda dos horários de pico para períodos mais tranqüilos. Depende muito das funções de marketing e/ou vendas, utilizando recursos distintos, tais como:
o Preço (descontos)
o Propaganda (coma panetone o ano todo!!!). o Produtos e serviços alternativos (vôo charter)
Finalmente, quando uma organização estiver perto de decidir qual política de capacidade adotará, deve conscientizar-se das conseqüências da adoção de cada política acima exposta.
Um dos métodos de avaliação das conseqüências da adaptação de políticas específicas de capacidade denomina-se Teoria das Filas.
Teoria das filas é aplicada para operações onde tipicamente não existe a possibilidade de estocar seus produtos, como aparece na maior parte das operações de serviços.
Embora estas operações façam previsões de seu nível médio de demanda, não existe forma de prever exatamente quando cada cliente ou pedido individual chegará. Assim, torna-se especialmente difícil prover a capacidade adequada.
Da mesma forma como a chegada do cliente é incerta, o tempo para seu atendimento também é incerto (lembre dos caixas de banco). Conclui-se que mesmo quando a capacidade média (capacidade de processamento) de a operação atender a demanda média (taxa de chegada dos clientes) do sistema, tanto filas como tempo ocioso podem ocorrer.
Alguns exemplos de operações que podem gerar filas são mostrados na figura 3.13.
OPERAÇÃO CHEGADAS CAPACIDADE DE PROCESSAMENTO
Banco Clientes Caixas
Supermercado Consumidores Caixas
Clínica de hospital Pacientes Médicos
Artista gráfico Encomendas Artistas
Decorador de bolo sob encomenda Pedidos Decoradores de bolo Serviço de ambulância Emergências Ambulâncias com pessoal
Mesa de telefonista Chamadas Telefonistas
Departamento de manutenção Panes Pessoal de manutenção
Fig. 3.13 – Exemplos de operações, tipo de chegada e capacidade de processamento. Fonte: SLACK, Nigel e outros. Administração da Produção
Se tomamos por exemplo um banco, e temos de decidir quantas pessoas deverão estar a disposição para atendimento ao público durante o horário de pico do almoço. Faz-se necessário primeiro pesquisar o que ocorre na agência em questão, levantando-se os seguintes dados:
- Os clientes chegam à agência nesse período a uma taxa de 9 clientes/hora - O tempo médio de atendimento para responder às perguntas dos clientes demanda 15 minutos
O gerente da agência conclui que quatro funcionários dariam conta desse fluxo de clientes, mas deseja garantir que ninguém espere mais que 3 minutos, em média, para ser atendido.
Segundo a teoria das filas, teremos: λ
λ λ
λ = taxa média de chegada de clientes / hora λ λ λ λ = 9 / h µ µ µ
µ = taxa média de atendimento por atendente (capacidade de atendimento / h) 15 minutos de atendimento em média corresponde a 25% de uma hora. Assim: µ
µ µ
µ = 1 / 0,25 = 4 clientes por hora η η η η = número de atendentes η η η η = 4 atendentes Fator de utilização = λ / (ηηηηµµµµ) = 9 / (4 x 4) = 0,5625
A figura 3.14 mostra a relação entre o número médio de clientes no sistema e o fator de utilização.
Fig. 3.14: Curvas de filas para um sistema com n atendentes em paralelo Fonte: SLACK, Nigel e outros. Administração da Produção Assim, para um fator de utilização de 0,5625 e η = 4 atendentes: LS = número médio de clientes no sistema
LS = 2,56 (vide figura 3)
Lq = número médio de clientes em fila = LS – ρ
ρ = intensidade de tráfego = λ / µ ρ = 9 / 4 = 2,25
Lq = 2,56 – 2,25 = 0,31
WS = tempo médio que o cliente gasta no sistema = (Lq / λ) + (1 / µ) WS = (0,31/9) + (1/4) = 0,284 horas = 17,04 minutos
Wq = tempo médio que o cliente gasta na fila = Lq / λ Wq = 0,31/9 = 0,0344 horas = 2,07 minutos
Conseqüentemente, o gerente pode estar seguro de que com a capacidade de quatro pessoas para atendimento durante o horário de almoço, o tempo médio que um cliente esperará será menor do que três minutos.
OBSERVAR QUE ESTE CÁLCULO SÓ É VÁLIDO PARA O SISTEMA APRESENTADO,
MODÊLO DE FILA ÚNICA COM ATENDENTES EM PARALELO.
• Modelos de sistemas de filas
Fig. 3.15: Sistemas de filas
• A psicologia das filas
A maioria das pessoas superestima o tempo de espera ( em mais de 20%) Tempo ocioso parece mais longo do que o tempo ocupado
A espera pre processo parece maior do que o tempo em processo
Esperas sem explicação são menos toleradas do que aquelas explicadas Maior o "valor" dado pelo cliente ao serviço, maior a tolerância com a
espera
Esperas sem previsão de atendimento parecem mais longas do que aquelas com prazo conhecido
Esperas solitárias parecem mais longas do que em grupo
Finalizando este tema, a matriz apresentada abaixo (figura 3.16), mostra claramente a dinâmica do planejamento da capacidade, considerando perspectivas de curto e longo prazo:
Perspectiva = Demanda Prevista Capacidade Prevista
Perspectiva de curto prazo
Perspectiva Ruim <1 Perspectiva normal = 1 Perspectiva boa >1
P er sp ec ti va d e lo n g o p ra zo Perspectiva
Ruim <1 DESPEDIDO PESSOAL ADIAR QUALQUER AÇÃO
HORAS EXTRAS CONTRATAR
PESSOAL TEMPORÁRIO Perspectiva
normal =1 TEMPO OCIOSO CURTO PRAZO NÃO FAZER NADA
HORAS EXTRAS CONTRATAR
PESSOAL TEMPORÁRIO Perspectiva
boa >1 PRODUZIR PARA ESTOQUES CURTO PRAZO CONTRATAR E PRODUZIR PARA ESTOQUES INICIAR O RECRUTAMENTO CONTRATAR PESSOAL
Fig. 3.16 – A dinâmica do planejamento da capacidade Fonte: SLACK, Nigel e outros. Administração da Produção
