Planejamento e Controle da Capacidade PUC CAMPINAS Prof. Dr. Marcos Georges Adm Produção II Prof. Dr. Marcos Georges 1 Planejamento e Controle da Capacidade Fornecimento de produtos e serviços Recursos da operação Adm Produção II Demanda por produtos e serviços Planejamento e Controle da Capacidade Produtiva Conciliação da capacidade agregada com a demanda agregada Consumidores da operação produtiva Prof. Dr. Marcos Georges 2 Planejamento e Controle da Capacidade As decisões sobre a capacidade afetam: Os custos; A receita; O capital de giro; A qualidade; A velocidade de resposta; A confiabilidade, e a Flexibilidade. Adm Produção II Prof. Dr. Marcos Georges 3 Planejamento e Controle da Capacidade Etapa 1: Medir a demanda e a capacidade agregada ETAPAS DO PLANEJAMENTO E CONTROLE DA CAPACIDADE Produção Agregada Etapa 2: Identificar as políticas alternativas de capacidade Etapa 3: Escolher as políticas de capacidade mais adequadas Previsão Demanda Capacidade Atual Adm Produção II Tempo Prof. Dr. Marcos Georges 4 Planejamento e Controle da Capacidade Medindo a Capacidade: Capacidade de Projeto: Volume de produçãoreal Utilização capacidade de projeto Capacidade Efetiva: Volume de produçãoreal Eficiência capacidade efetiva Adm Produção II Prof. Dr. Marcos Georges 5 Planejamento e Controle da Capacidade Exemplo: empresa de papel fotográfico cujo equipamento tenha uma capacidade de projeto de 200 m./min. em uma linha que opera 24h./dia, 7 dias/sem. A capacidade de projeto é: 200 (m./min.) x 60 (min./h.)x 24 (h./dia) x 7 (dias/sem.) = 2.016.000 m./sem. Adm Produção II Prof. Dr. Marcos Georges 6 Planejamento e Controle da Capacidade Para esta semana foram apontados as seguintes paradas de máquina: 1. Set up 20 h. 6. Parada manutenção 18 h. 2. Manutenção preventiva regular 16 h. 7. Investigação de falhas de qualidade 20 h. 3. Falta de trabalho 8 h. 8. Falta de estoque 8 h. 4. Amostragem qualidade 8 h. 9. Falta de pessoal 6 h. 5. Tempo para troca de turno 7 h. 10. Espera por rolos de papel 6 h. 59 h. Horas perdidas não planejada 58 h. Horas perdidas planejadas Volume real produzido na semana: 582.000 metros Adm Produção II Prof. Dr. Marcos Georges 7 Planejamento e Controle da Capacidade Há dois tipos de parada de máquina: As inevitáveis e, que, portanto deveriam ser planejadas (as horas perdidas são excluídas na capacidade efetiva); As evitáveis e que não são planejadas (as horas perdidas são incluídas na capacidade efetiva) Assim, tem-se: Capacidade de projeto: Capacidade efetiva: Capacidade real: Adm Produção II 168 h./sem. (24x7); 168 – 59 = 109 h./sem. 168 – 59 – 58 = 51 h./sem. Prof. Dr. Marcos Georges 8 Planejamento e Controle da Capacidade Eficiência = real / efetivo 51/109 = 0,468 Perdas planejadas 59 h./sem. Capacidade de Projeto 168 h./sem. Capacidade Efetiva 109 h./sem. Perdas evitáveis 58 h./sem. Produção real: 51 h./sem. Utilização = real / projeto 51/168 = 0,304 Adm Produção II Prof. Dr. Marcos Georges 9 Planejamento e Controle da Capacidade Há, basicamente, três políticas de acompanhamento da demanda: Política de Capacidade Constante; Política de Ajuste da Produção; e Políticas mistas. Adm Produção II Prof. Dr. Marcos Georges 10 Planejamento e Controle da Capacidade Política de Capacidade Constante: Consiste em manter sempre o mesmo nível de produção. Produção Agregada Estoque Demanda Capacidade Constante Tempo Adm Produção II Prof. Dr. Marcos Georges 11 Planejamento e Controle da Capacidade Política de Ajuste da Produção : Consiste em ajustar o nível de produção de acordo com a demanda, como: Demitindo e contratando; Fazendo hora-extra; Sub-contratando e terceirizando Adm Produção II Prof. Dr. Marcos Georges 12 Demanda x Produção 3500 3000 Volume (produção e demanda) 2500 2000 1500 1000 500 0 Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Meses Jan Demanda (ton./mês) Fev Mar Abr Mai Jun Jul 100 150 175 150 200 300 350 Dias Produtivos 20 18 21 21 22 22 21 Demanda (ton./dia) 5 8,33 8,33 7,14 9,09 13,6 16,7 Dias Acumulados 20 38 59 80 102 124 145 Demanda Acumulada 100 250 425 575 775 1075 1425 Produção Acumulada 281 533 828 1122 1431 1740 2034 Adm Produção II 283 403 547 Prof. Dr. Estoque final mês 181 656Marcos 665Georges 609 Ago Set Out Nov Dez 500 650 450 200 100 10 21 22 21 18 50 31 20,5 9,52 5,56 155 176 198 219 237 1925 2575 3025 3225 3325 2175 2469 2778 3072 3325 13 250 -106 -247 -153 0 Demanda x Produção 4000 3500 3000 Volume 2500 2000 1500 1000 500 0 20 38 59 80 102 124 145 155 176 198 219 237 Meses Jan Demanda (ton./mês) Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out 100 150 175 150 200 300 350 500 650 450 Dias Produtivos 20 18 21 21 22 22 21 10 21 22 Demanda (ton./dia) 5 8,33 8,33 7,14 9,09 13,6 16,7 50 31 20,5 Dias Acumulados 20 38 59 80 102 124 145 155 176 198 Demanda Acumulada 100 250 425 575 775 1075 1425 1925 2575 3025 Produção Acumulada 306 581 901 1222 1558 1894 2215 2368 2689 3025 Estoque final mês 206 331 476 647 783 819 790 443 114 0 II Prof. Dr. Marcos Estoque MédioAdm Produção 103 268 403 562 715 801Georges 805 617 278 56,9 Nov Dez 200 100 21 18 9,52 5,56 219 237 3225 3325 3346 3621 121 296 14 60,4 208 Planejamento e Controle da Capacidade Determinar a melhor política de acompanhamento da demanda, utilizando dados agregados para a capacidade e demanda é a síntese do PLANEJAMENTO AGREGADO. Adm Produção II Prof. Dr. Marcos Georges 15 Planejamento e Controle da Capacidade Ex: uma fábrica roupa possui os seguintes dados referente a produção e demanda: Custo de material $100/un,. Custo de estoque $ 1,50/un.-mês Custo da falta de estoque $ 5/un.-mês Custo de subcontratação $ 125/um. Custo de contratação e treinamento $ 200/trabalhador Custo de demissão $ 250/trabalhador Trabalho necessário por unidade 5 horas Custo da hora de trabalho (até 8h.) $ 4 /hora Custo da hora extra $ 6 / hora Estoque inicial 400 unidades Nº funcionário na fábrica Adm Produção II 30 Dr. Marcos Georges Prof. Qual é a melhor política de acompanhamen to da demanda para este caso? 16 Planejamento e Controle da Capacidade Demitindo e Contratando: jan demanda prevista fev abr mai jun total 1.500 1.100 900 1.100 1.600 8.400 1.800 1.500 1.100 900 1.100 1.600 8.000 22 19 21 21 22 20 125 nº trabalhadores 51 49 33 27 31 50 contratados 21 4 19 estoque inicial demanda liquida dias úteis 2.200 mar 400 PLANO AGREGADO demitidos 0 2 16 6 0 0 produção 1.800 1.500 1.100 900 1.100 1.600 8.000 Regular 36.000 30.000 22.000 18.000 22.000 32.000 160.000 material 180.000 150.000 110.000 90.000 110.000 160.000 800.000 4.200 0 0 0 800 3.800 8.800 0 500 4.000 1.500 0 0 6.000 II Total Custo Adm Produção220.200 180.500 132.800 195.800 17 974.800 CUSTOS contratação demissão Prof. Dr. Marcos109.500 Georges 136.000 Planejamento e Controle da Capacidade Capacidade Constante: jan demanda prevista fev abr mai jun total 1.500 1.100 900 1.100 1.600 8.400 1.800 1.500 1.100 900 1.100 1.600 8.000 22 19 21 21 22 20 125 nº trabalhadores 40 40 40 40 40 40 contratados 10 1.408 1.216 1.344 1.344 1.408 1.280 8.000 estque mensal -392 -284 244 444 308 -320 0 estoque acu. -392 -676 -432 12 320 0 0 Regular 28.160 24.320 26.880 26.880 28.160 25.600 160.000 material 140.800 121.600 134.400 134.400 140.800 128.000 800.000 contratação 2.000 0 0 0 0 0 8.800 $ estoque/falta 1.960 3.380 2.160 18 480 0 7.998 Adm Produção II 172.920 149.300 169.440 153.600 18 969.998 estoque inicial demanda liquida dias úteis 2.200 mar 400 PLANO AGREGADO produção CUSTOS Total Custo Prof. Dr. Marcos161.298 Georges 163.440 Planejamento e Controle da Capacidade Com subcontratação: jan demanda prevista estoque inicial demanda liquida dias úteis fev 2.200 mar abr mai jun total 1.500 1.100 900 1.100 1.600 8.400 1.800 1.500 1.100 900 1.100 1.600 8.000 22 19 21 21 22 20 125 27 27 27 27 27 27 821 907 907 950 864 5.399 400 PLANO AGREGADO nº trabalhadores demitidos 3 produção 950 estoque mensal subcontratadas 7 850 679 193 0 150 736 2.601 Regular 19.000 16.420 18.140 18.140 19.000 17.280 107.980 material 95.000 82.100 90.700 90.700 95.700 86.400 539.900 106.250 84.875 24.125 0 17.875 92.000 325.125 CUSTOS sucontratados $ estoque demissão Total Custo 11 750 Adm Produção II 221.000 750 183.395 Prof. Dr. Marcos108.851 Georges 132.965 132.575 195.680 19 974.466 Planejamento e Controle da Capacidade Com hora-extra: jan demanda prevista estoque inicial demanda liquida dias úteis fev 2.200 mar abr mai jun total 1.500 1.100 900 1.100 1.600 8.400 1.800 1.500 1.100 900 1.100 1.600 8.000 22 19 21 21 22 20 125 35 35 35 35 35 35 1.176 1.176 1.232 1.120 400 PLANO AGREGADO nº trabalhadores contratados 5 produção regular 1.232 1.064 7.000 produção h. extra 568 436 estoque mensal 0 0 76 276 132 4 estoque acu. 0 0 76 352 484 4 Regular 24.640 21.280 23.520 23.520 24.640 22.400 140.000 material 180.000 150.000 117.600 117.600 123.200 112.000 800.400 17.040 13.080 0 0 0 0 30.120 114 528 726 6 1.374 1.004 CUSTOS hora-extra $ estoque contratação Total Custo 1.000 Adm Produção II 222.680 184.360 Prof. Dr. Marcos141.648 Georges 141.234 1.000 148.566 134.406 20 972.894 Planejamento e Controle da Capacidade O exemplo anterior testou 4 políticas de acompanhamento da demanda, onde, cada uma delas era adota exclusivamente. Será que uma política de acompanhamento híbrida poderia resultar em custos menores do que as políticas adotadas exclusivamente? Ou seja, será que combinando as políticas (hora-extra com estoque, por exemplo) se obtêm resultados melhores. Adm Produção II Prof. Dr. Marcos Georges 21 Planejamento e Controle da Capacidade Modelo Hibrido - sejam as seguintes variáveis: Wt = volume de mão de obra para o mês t; Ht = número de contratados no início do mês t; Lt = número de demitidos no início do mês t; Pt = número de unidades produzidas no mês t; It = estoque no final do mês t; St = número de unidades esgotadas no final do mês t; Ct = número de unidades sub-contratadas no mês t; Ot = número de horas-extras no mês t Dut = número de Dias úteis no mês t Adm Produção II Prof. Dr. Marcos Georges 22 Planejamento e Controle da Capacidade Modelo Hibrido - sejam os seguintes custos e dados: Cm = custo de material para uma unidade; Ce = custo de manutenção de estoque por unidade por mês; Cf = custo da falta de estoque por unidade; Cc= custo de contratação por funcionário; Cd= custo de demissão por funcionário; Ch= custo da hora-extra; Cs = custo de cada unidade sub-contratada; Cr= custo da hora de trabalho regular; T = tempo necessário para produzir uma unidade; Adm Produção II Prof. Dr. Marcos Georges 23 Planejamento e Controle da Capacidade A função objetivo deste modelo matemático consiste em minimizar os custos totais da produção para todo os meses: t t t t Ch.Ot Cc.H t Cd .Lt Cr.Dut .Wt i 1 i 1 i 1 Min F ( X ) i 1 t t t t Ce.I t Cf .S t Cm.Pt Cs.Ct i 1 i 1 i 1 i 1 Adm Produção II Prof. Dr. Marcos Georges 24 Planejamento e Controle da Capacidade As restrições são dadas por: Mão-de-obra, contratação e demissão: o número de empregados num dado mês é igual ao do mês anterior mais os contratados menos os demitidos: Wt Wt 1 H t Lt Capacidade: o volume de produção não pode exceder a capacidade de mão-de-obra e horas extras disponíveis: 8.Dut .Wt Ot Pt T Adm Produção II Prof. Dr. Marcos Georges 25 Planejamento e Controle da Capacidade As restrições são dadas por: Estoque: é como a conservação de massa – o estoque no período anterior mais o produzido no período mais o sub-contratado no período é igual a demanda do período mais as unidades que faltaram no período anterior mais o estoque no período menos as unidades faltantes do período: I t 1 Pt Ct Dt St I t St 1 Limite de Horas-extras: em geral há um limite para o número de horas extras, por exemplo: limitado a 10% das horas regulares: Ot 0,1.8.Dut .Wt Adm Produção II Prof. Dr. Marcos Georges 26 Planejamento e Controle da Capacidade Usando Programação Linear: jan demanda prevista estoque inicial fev 2.200 mar abr mai jun total 1.500 1.100 900 1.100 1.600 8.400 1.800 1.500 1.100 900 1.100 1.600 8.000 22 19 21 21 22 20 125 36 36 36 36 36 36 400 demanda liquida dias úteis PLANO AGREGADO nº trabalhadores contratados 6 produção regular 1.257 1.086 1.200 1.200 1.257 1.143 7.143 produção h. extra 0 0 0 0 0 0 0 543 314 estoque mensal 0 -100 0 300 457 0 estoque acu. 0 0 Regular 25.143 21.714 24.000 24.000 25.143 22.857 142.857 material 125.700 108.600 120.000 120.000 125.700 114.300 714.300 0 0 0 0 0 0 0 67.875 39.250 0 0 0 0 107.125 500 0 450 686 0 1.636 subcontratado 0 0 CUSTOS hora-extra subcontratado $ estoque contratação Adm Total Custo 1.200 Produção II 219.918 170.064 Prof. Dr. Marcos Georges 144.000 144.450 1.200 151.528 137.157 967.118 27 Planejamento e Controle da Capacidade Esta forma de planejar a capacidade é conhecida como representação acumulada da demanda e capacidade, e é útil para as industrias. Em serviços a capacidade é, geralmente, associada a capacidade de atendimento da empresa, quase sempre associada ao tempo de espera para ser atendido ou ao tamanho da fila do atendimento, para este caso uma abordagem melhor é fornecida pela Teoria das Filas. Adm Produção II Prof. Dr. Marcos Georges 28 Planejamento e Controle da Capacidade CHEGADA DE CLIENTES FILA ATENDIDO SAÍDA DOS CLIENTES Em um Sistema de Fila os clientes chegam a uma taxa e são atendidos a uma taxa , essas taxas não são constantes (são estocásticas) e, portanto, são modeladas por distribuições de probabilidade conhecidas (Poisson, Exponencial, Normal são as mais usadas). Adm Produção II Prof. Dr. Marcos Georges 29 Planejamento e Controle da Capacidade C O N V E N Ç Ã O taxa média de chegada (clientes/hora) taxa média de atendiment o (cliente/hora) intensidade de tráfego(/ ) número de atendentes LS número médio de clientes no sistema Lq número médio de clientes na fila L q WS tempo médio gasto no sistema Wq tempo médio gasto na fila Adm Produção II Prof. Dr. Marcos Georges Lq 1 Lq 30 Planejamento e Controle da Capacidade Taxa de chegada = 9 clientes/hora Taxa de atendimento = 4 clientes/hora (1 a cada 15 min.) 4 atendentes. Fator de utilização = 9/(4x4)=0.5625 Média de clientes no banco (sistema) = 2,56 (usando a figura 11.21 do slack) Média de clientes na fila = 2,56 – 9/4 = 0,31 Tempo médio na fila = 0,31/9 = 0,0344 h. ou 2,07 min. Adm Produção II Prof. Dr. Marcos Georges 31