Capacidade produtiva no PCP: conceitos, gargalos e balanceamento de carga

O que é capacidade produtiva (e por que ela limita o plano)

No PCP, capacidade produtiva é a quantidade de trabalho que um recurso consegue executar em um período (ex.: horas/semana, peças/dia). Ela define o “teto” do que pode ser programado com segurança. Quando a carga planejada ultrapassa a capacidade, surgem filas, atrasos e reprogramações frequentes.

É útil separar capacidade em camadas, porque o número “teórico” raramente é o que a fábrica entrega na prática.

Capacidade nominal vs. capacidade efetiva

• Capacidade nominal: capacidade máxima teórica, considerando o tempo de calendário disponível (ex.: 1 máquina x 8h/dia x 5 dias = 40h/semana).
• Capacidade efetiva: capacidade ajustada por perdas previsíveis (paradas planejadas, setups, manutenção, reuniões, faltas, microparadas). É a capacidade que o PCP deveria usar como referência para prometer e programar.

Disponibilidade, eficiência e qualidade (OEE como referência)

Uma forma prática de aproximar a capacidade efetiva é usar o OEE (Overall Equipment Effectiveness) como referência de perdas. O OEE combina três fatores:

• Disponibilidade: quanto do tempo planejado o equipamento realmente ficou rodando (desconta paradas).
• Performance/eficiência: quão perto do ritmo padrão o equipamento operou (desconta lentidão e microparadas).
• Qualidade: proporção de peças boas (desconta refugo e retrabalho).

Fórmulas usuais:

OEE = Disponibilidade × Performance × Qualidade

Como usar no PCP (aproximação):

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Capacidade efetiva (h) ≈ Capacidade nominal (h) × OEE

Observação prática: para programação de curto prazo, muitas empresas preferem separar perdas “de tempo” (disponibilidade e performance) e tratar qualidade/refugo como aumento de carga (mais peças a produzir). Ainda assim, o OEE é um bom “termômetro” para calibrar expectativas.

Capacidade por centro de trabalho e por mão de obra/turno

Capacidade precisa ser vista no nível em que o gargalo acontece. Normalmente o PCP trabalha com:

• Centro de trabalho (CT): conjunto de recursos similares (ex.: “Corte a laser”, “Torno CNC”, “Solda”). A capacidade do CT pode ser a soma das máquinas equivalentes ou a capacidade do recurso mais restritivo dentro do CT, dependendo do caso.
• Mão de obra/turno: quando a limitação é pessoas (ex.: 2 soldadores por turno) e não máquina. Nesse caso, a capacidade é calculada por horas de pessoas disponíveis, considerando absenteísmo, treinamento, pausas e atividades indiretas.

Exemplos rápidos de cálculo:

• CT com 2 máquinas: 2 máquinas × 40h/semana = 80h nominais. Se OEE médio 70% → 56h efetivas.
• Equipe: 3 operadores × 40h/semana = 120h nominais. Se 10% do tempo é atividade indireta e 5% absenteísmo → 120 × 0,85 = 102h efetivas.

Gargalo, restrições e como identificar onde a fila cresce

Gargalo é o recurso (máquina, CT, equipe, ferramental, fornecedor interno) que limita o fluxo do sistema. Em termos simples: é onde a demanda de horas tende a ser maior do que a capacidade disponível, gerando fila.

Como reconhecer um gargalo na prática

• Fila crescente antes do recurso (WIP acumulando).
• Alta ocupação recorrente (próximo de 100% da capacidade efetiva) enquanto outros recursos têm folga.
• Atrasos “nascem” ali: ordens entram no prazo e saem atrasadas após passar pelo recurso.
• Trocas de prioridade constantes para “apagar incêndio” naquele ponto.

Passo a passo para identificar onde a fila cresce

1. Liste os recursos críticos (CTs principais e equipes que costumam limitar).
2. Meça fila: conte ordens aguardando e estime horas na fila (quantidade × tempo padrão).
3. Compare carga vs. capacidade por semana (ou dia) para cada recurso.
4. Confirme no chão de fábrica: o recurso está parado por falta de material? Se sim, o gargalo pode estar “a montante” (abastecimento, setup, programação, qualidade).

Análise simples: carga (horas necessárias) x capacidade (horas disponíveis)

O método mais direto para o PCP é transformar tudo em horas por recurso e por período.

1) Calcular a carga (horas necessárias)

Para cada ordem e operação no recurso:

Carga (h) = Quantidade × Tempo padrão (h/un) + Setup (h) + Retrabalho previsto (h)

Se o tempo padrão já inclui setup rateado, você pode simplificar para Quantidade × Tempo padrão. O importante é ser consistente.

2) Calcular a capacidade (horas disponíveis)

Capacidade nominal (h) = Nº recursos × Horas por turno × Nº turnos × Dias úteis

Capacidade efetiva (h) = Capacidade nominal (h) × Fator de disponibilidade/eficiência

O fator pode vir de OEE, de histórico de apontamentos ou de uma estimativa acordada (ex.: “planejar com 80%”).

3) Comparar e interpretar

• Carga < capacidade: há folga; o PCP pode antecipar ordens, puxar manutenção planejada ou absorver urgências.
• Carga ≈ capacidade: atenção; pequenas variações geram fila. Prioridades e disciplina de execução ficam críticas.
• Carga > capacidade: inevitavelmente haverá atraso ou será necessário agir (reprogramar, terceirizar, ajustar turno, reduzir mix, etc.).

Gráficos de ocupação por recurso (visão rápida para decisão)

Uma forma simples de visualizar é um gráfico/tabela de ocupação por semana:

Interpretação: CT2 é a restrição (acima de 100%). O PCP deve priorizar decisões que aliviem CT2, mesmo que outros recursos tenham folga.

Priorização por restrição (regra prática)

Quando existe um gargalo claro, uma regra simples é: proteger e explorar a restrição. No PCP, isso se traduz em:

• Sequenciar o gargalo primeiro (o plano começa pelo recurso restritivo).
• Garantir material e ferramentas para o gargalo (evitar paradas por falta de insumo).
• Evitar trocas desnecessárias (reduzir setups no gargalo, agrupando famílias quando possível).
• Alinhar os recursos não gargalo para alimentar o gargalo no ritmo certo (nem faltar, nem empurrar excesso).

Exemplo numérico completo: carga semanal, gargalo e decisões do PCP

Cenário: uma fábrica programa a semana (5 dias). Existem 3 centros de trabalho: CT10 (Corte), CT20 (Usinagem CNC) e CT30 (Montagem). O PCP recebeu 3 ordens para entregar na semana.

Dados de capacidade semanal

• CT10 Corte: 1 máquina, 1 turno, 8h/dia → 40h nominais. Planejar com 85% (paradas e perdas) → 34h efetivas.
• CT20 CNC: 1 máquina, 1 turno, 8h/dia → 40h nominais. OEE de referência 65% → 26h efetivas.
• CT30 Montagem: 2 montadores, 8h/dia → 80h nominais. Planejar com 80% (atividades indiretas) → 64h efetivas.

Ordens da semana e tempos padrão

Passo a passo: calcular a carga por CT

1) CT10 (Corte)

• O1001: 50 × 0,10 = 5,0h
• O1002: 30 × 0,15 = 4,5h
• O1003: 20 × 0,12 = 2,4h

Carga CT10 = 5,0 + 4,5 + 2,4 = 11,9h (capacidade efetiva 34h)

2) CT20 (CNC) incluindo setup

• O1001: (50 × 0,25) + 1,0 = 12,5 + 1,0 = 13,5h
• O1002: (30 × 0,40) + 1,5 = 12,0 + 1,5 = 13,5h
• O1003: (20 × 0,30) + 1,0 = 6,0 + 1,0 = 7,0h

Carga CT20 = 13,5 + 13,5 + 7,0 = 34,0h (capacidade efetiva 26h)

3) CT30 (Montagem)

• O1001: 50 × 0,20 = 10,0h
• O1002: 30 × 0,30 = 9,0h
• O1003: 20 × 0,25 = 5,0h

Carga CT30 = 10,0 + 9,0 + 5,0 = 24,0h (capacidade efetiva 64h)

Diagnóstico: onde está o gargalo?

Comparando carga x capacidade:

• CT10: 11,9 / 34 = 35% (folga)
• CT20: 34,0 / 26 = 131% (restrição clara)
• CT30: 24,0 / 64 = 38% (folga)

O gargalo é o CT20 (CNC). Se nada for feito, a fila vai crescer antes do CNC e as ordens atrasarão, mesmo com Corte e Montagem sobrando.

Como o PCP decide o que fazer (opções típicas)

O déficit no CT20 é:

Déficit = Carga - Capacidade = 34,0h - 26,0h = 8,0h

A seguir, quatro ações comuns e como avaliar rapidamente.

Ação A: reprogramar (mover parte para a próxima semana)

Se for possível negociar prazo de uma ordem, o PCP pode “tirar” carga do CT20 até caber em 26h.

Exemplo: adiar a O1003 (7,0h no CT20) reduz a carga para 27,0h. Ainda faltaria 1,0h, que poderia ser absorvida com pequena hora extra ou redução de setup (ver Ação D).

Passo a passo:

1. Ordenar as ordens por prioridade (prazo, cliente, penalidade, margem, risco de falta de material).
2. Simular retirada de ordens/quantidades do gargalo até a carga ficar ≤ capacidade.
3. Checar impacto nos demais CTs (normalmente não gargalos têm folga).
4. Atualizar a programação e comunicar áreas envolvidas (principalmente execução e expedição).

Ação B: terceirizar (subcontratar parte da operação do gargalo)

Se existir fornecedor para usinagem, terceirizar parte do volume reduz carga interna do CT20.

Exemplo: terceirizar 20 peças da O1001. Redução de carga no CT20:

20 × 0,25h = 5,0h

Nova carga CT20 = 34,0 − 5,0 = 29,0h (ainda acima de 26h; faltariam 3h).

Passo a passo:

1. Definir qual ordem/peças podem ser terceirizadas (desenho, tolerância, lead time, inspeção).
2. Calcular horas aliviadas no gargalo (quantidade × tempo do gargalo).
3. Verificar prazo do fornecedor e logística (envio/retorno) para não criar novo gargalo.
4. Atualizar o plano: o gargalo interno passa a produzir o restante.

Ação C: antecipar material (evitar paradas no gargalo)

Mesmo com déficit de horas, é comum o gargalo perder ainda mais capacidade por falta de material, ferramenta ou liberação de qualidade. Antecipar material não cria horas, mas protege a capacidade efetiva para que o CT20 entregue o máximo possível.

Passo a passo:

1. Listar materiais e ferramentas necessários para as ordens do gargalo (CT20).
2. Confirmar disponibilidade física e status de inspeção/liberação.
3. Separar (kitting) e posicionar próximo ao gargalo antes do início do turno.
4. Travar a sequência do gargalo por um horizonte curto (ex.: 1–2 dias) para reduzir trocas e interrupções.

Ação D: ajustar turno / hora extra / reduzir setups no gargalo

Se a empresa puder aumentar horas no CT20, o PCP calcula quantas horas adicionais são necessárias.

Exemplo 1 (hora extra): déficit 8h. Se for possível 2h extras por dia no CNC:

2h/dia × 5 dias = 10h adicionais (nominais)

Se a hora extra tiver efetividade semelhante (usar 65% como referência):

10h × 0,65 = 6,5h efetivas

Ainda faltariam 1,5h efetivas; poderia combinar com pequena terceirização ou reprogramação parcial.

Exemplo 2 (reduzir setups): no CT20 há 3 setups (1,0 + 1,5 + 1,0 = 3,5h). Se o PCP conseguir agrupar famílias e reduzir 1,0h total de setup na semana, a carga cai para 33,0h (ganho de 1,0h). Não resolve sozinho, mas ajuda.

Passo a passo:

1. Quantificar o déficit em horas no gargalo (carga − capacidade).
2. Traduzir em ação: horas extras, segundo turno, operador adicional, ou melhoria de setup.
3. Recalcular capacidade efetiva com a ação (não usar 100% por padrão).
4. Reprogramar a sequência do gargalo para aproveitar as horas adicionais (evitar “ganhar hora” e perder em troca).

Decisão combinada (exemplo de plano viável)

Uma combinação simples para fechar o déficit de 8h no CT20:

• Hora extra: 2h/dia por 5 dias = 10h nominais → 6,5h efetivas (com fator 65%).
• Terceirização: 6 peças da O1001 → 6 × 0,25 = 1,5h aliviadas.

Resultado:

Alívio total ≈ 6,5h + 1,5h = 8,0h

Assim, a carga “equivalente” do CT20 passa a caber na semana, mantendo as três ordens. Em paralelo, o PCP deve antecipar material para CT20 e travar a sequência de curto prazo para não perder a capacidade extra em interrupções.

Sequenciamento simples no gargalo (exemplo prático)

Supondo que O1002 tenha o prazo mais crítico e O1001 seja a maior, uma sequência típica no CT20 poderia ser:

• Começar por O1002 (reduz risco de atraso do item crítico).
• Depois O1001 (maior volume, estabiliza o fluxo).
• Por último O1003 (menor volume, absorve variações).

Se o objetivo for reduzir setups, o PCP pode inverter para agrupar por família de material/ferramenta, desde que não viole o prazo do item crítico.