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Instituto de Educação Tecnológica
Pós-graduação
Engenharia de Processos Industriais - Turma nº 25
16 de Abril de 2016
Determinação da capacidade produtiva e identificação de gargalos:
Um Estudo de Caso na Forno de Minas S.A.
Izabella Azevedo Martins
Engenheira Química
[email protected]
Nádia Dias Andrade
Engenheira de Alimentos
[email protected]
RESUMO
As constantes mudanças do mercado consumidor exigem das indústrias ações rápidas e
eficientes para garantir os seus produtos nas prateleiras. Na produção de alimentos, ainda
tem as avaliações e as tendências de mercado, devido às frequentes mudanças de hábitos
alimentares. Com o objetivo de destacar faz-se necessário, lançamentos e readequações
para que a marca continue sendo a primeira escolha do consumidor. Pensando nisso,
estudou-se a Forno de Minas S.A., uma empresa de alimentos de médio porte, com a
proposta de entender a capacidade das linhas de produtos panificados, como também,
possibilitar a inserção de novos itens. No cenário atual, há superdimensionamento dos
equipamentos e baixa demanda para tais, caracterizando perdas em repetidas trocas entre
linhas e baixo rendimento operacional. Realocar a mão de obra disponível para as
atividades que possuem menor rendimento para auxiliar o gargalo pode diminuir os custos
de produção.
Palavras-chave: Capacidade Produtiva. Gargalos. Indústria Alimentícia.
1 INTRODUÇÃO
Aumento da renda dos brasileiros estimula consumo de itens industrializados. Segundo o
Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA, 2013) houve o aumento de
8,6% na renda dos brasileiros nos últimos cinco anos, impulsionando o consumo de
alimentos com maior valor agregado. A grande demanda por estes produtos exige das
indústrias maior variedade de itens e, consequentemente, a utilização de ferramentas para
otimização dos seus processos.
Atualmente, a Forno de Minas S.A. é uma indústria alimentícia de médio porte, possui mais
de 185 produtos congelados crus ou semiprontos, para venda ao mercado varejo ou
institucional. Com 25 anos de mercado, obteve faturamento de 195 milhões de reais ao fim
do ano de 2014, o que significou crescimento de 57% nos dois últimos anos. Sua unidade
fabril possui 08 linhas de produção, operando por 24 horas diárias, em 06 dias por semana.
Em cada linha, há equipamentos para produção de diferentes itens.
Esse estudo foi realizado nas linhas de produção específicas para itens que possuem como
matéria prima principal a farinha de trigo. São três linhas de produção contínua, com dois
túneis de congelamento e uma equipe de produção disponível em 23h por dia. Conforme
nos mostra a Tabela 1, cada família de produto há subdivisões em sabores e mercado de
atendimento (Food Service ou Varejo).
Tabela 1 – Produtos produzidos por linha
Linhas
Produtos
Variações
1
Burek
02
Empada
06
Torta
04
2
Quiche
05
Tarteletes
01
Folhados
17
Empanadas
06
Pastel de Forno
01
3
Pão de Canela
01
Croissant
03
Enroladinho
01
Pão de Batata
04
Total
51
Fonte: PPCP da empresa, 2016.
Segundo Chambers, Johnston e Slack (2002), prover a capacidade produtiva para satisfazer
a demanda atual e futura é uma responsabilidade fundamental na administração da
produção. Uma empresa capaz de equilibrar os dois fatores gera altos lucros e satisfaz seus
clientes. De forma geral, os cálculos de demanda e capacidade devem ser realizados de
forma agregada para que os resultados sejam conciliados às diversas necessidades da
organização.
Com a previsão do lançamento de dez novos itens nas linhas de panificados neste ano, os
setores de Planejamento, Programação e Controle de Produção (PPCP) e o Departamento
Comercial estão trabalhando em conjunto para atender a demanda de vendas. Para auxiliar
nas decisões da manufatura, o conhecimento sobre as capacidades dos equipamentos é
fundamental.
Neste trabalho será realizada a análise do processo de fabricação dos produtos panificados
com o intuito de determinar as capacidades das máquinas que compõem as três linhas de
produção e identificar seus gargalos, a fim de otimizar o aproveitamento dos equipamentos,
possibilitando o lançamento dos novos itens e aumentando a lucratividade da empresa.
Revisão bibliográfica
O mapeamento de processos possibilita identificar a sequência das atividades e operações
que ocorrem dentro das empresas. Ao representar graficamente a área produtiva é possível
a visualização do layout da fábrica, a compreensão do fluxo de materiais e a ordem das
operações até obtenção dos produtos finais (NEUMANN, 2013).
Os fluxogramas devem ser elaborados com alto nível de responsabilidade, uma vez que
ilustram a real situação da produção, com intuito de identificar os gargalos e padronizar as
rotinas de trabalho (MORAES, 2010).
O termo capacidade, mencionado isoladamente, está associado à idéia de competência,
volume máximo ou quantidade máxima de alguma coisa. Chambers, Johnston e Slack
(2002) definem capacidade produtiva como sendo o máximo nível de atividade de valor
adicionado em determinado período de tempo que o processo pode realizar sob condições
normais de operação.
Dentro da abordagem da medição da capacidade, destacam-se as diferenças entre os
conceitos de capacidade instalada, capacidade de projeto (disponível), capacidade efetiva e
capacidade realizada (GRAEML, PEINADO, 2007):
a) Capacidade Instalada: É a capacidade máxima que uma unidade produtora pode
produzir, se trabalhar ininterruptamente, sem que seja considerada nenhuma perda.
Ou seja, é a produção que poderia ser obtida em uma unidade fabril trabalhando 24
horas por dia, todos os dias da semana, todos os dias do mês, sem necessidade de
parada, de manutenções, sem perdas por dificuldades de programação, falta de
material ou outros motivos que são comuns em uma unidade produtiva.
b) Capacidade de Projeto: É a quantidade máxima que uma unidade produtiva pode
produzir durante a jornada de trabalho disponível, sem levar em consideração
qualquer tipo de perda. A capacidade de projeto é considerada em função da jornada
de trabalho que a empresa adota.
c) Capacidade Efetiva: É representada pela capacidade disponível subtraindo-se as
perdas planejadas. A capacidade efetiva não pode exceder a capacidade disponível,
isto seria o mesmo que programar uma carga de máquina por um tempo superior ao
disponível.
d) Capacidade Realizada: É a capacidade obtida subtraindo-se as perdas não
planejadas da capacidade efetiva, em outras palavras, é a capacidade que realmente
aconteceu em determinado período.
Conhecer a capacidade produtiva de um sistema de produção garante o correto
planejamento para atender a demanda de vendas. A comparação com a demanda média de
um período nos permite analisar se a produção está conseguindo atingir seus objetivos
comerciais.
A Teoria das Restrições (TOC) foi desenvolvida pelo físico de notório conhecimento em
sistemas Eliyahu M. Goldratt, durante os anos 80, e divulgada a partir do livro de negócios A
Meta, em 1984. Entretanto, as origens da TOC estão relacionadas ao desenvolvimento de
um software de programação da produção durante a década de 70, conhecido como
Optmized Production Technology (OPT), também idealizado por Goldratt (PACHECO,
2014).
Para a Teoria das Restrições, uma das principais condições necessárias à sobrevivência de
uma empresa com fins lucrativos é obter dinheiro hoje e sempre, a qual pode ser traduzida
como a busca constante pelo controle e melhoria de três conceitos: Ganho, Inventário e
Despesa Operacional (SOUZA, 2005).
Segundo Souza (2005), o ganho consiste no índice pelo qual o sistema gera receita através
das vendas, o inventário é todo o dinheiro investido em coisas que um dia poderão ser
vendidas e a despesa operacional equivale ao dinheiro necessário para transformar o
inventário em ganho. Aumentar o ganho reduzindo simultaneamente o inventário e a
despesa operacional deveria ser o objetivo de qualquer empresa.
A crença fundamental da TOC é que todo sistema constituído com uma meta definida deve
possuir ao menos um componente que limita seu desempenho em relação àquela meta. Se
assim não fosse, a empresa teria uma lucratividade infinita. Tal componente é definido pela
TOC como “restrição” do sistema ou gargalo.
Também, esses mesmos sistemas, por se constituírem num conjunto de variáveis
dependentes, deverão ser sempre limitados por um número pequeno de restrições. Nesse
sentido, a TOC propõe que toda organização deve seguir os seguintes passos como parte
de um processo de melhoria contínua (GOLDRATT & COX, 1986; GOLDRATT & FOX,
1989; GOLDRATT, 1990):
a) Identificar a restrição do sistema;
b) Explorar ao máximo a restrição do sistema;
c) Subordinar todo o resto à política de exploração da restrição;
d) Elevar a restrição do sistema;
e) Voltar ao primeiro passo, evitando que a inércia das políticas atuais se torne uma
restrição.
2 DESENVOLVIMENTO
Materiais
Este trabalho consiste na avaliação da capacidade das máquinas que compõe as três linhas
de produção dos produtos panificados. No total, foram dezesseis equipamentos analisados,
com as seguintes atribuições (TABELA 2):
Tabela 2 – Equipamentos utilizados nas linhas e suas funções.
Qtd
Equipamentos
Fabricante
(Continua)
Funções
02
Peneirador
Pricemaq
Peneirar insumos sólidos
01
Masseira 1
Diosna
Preparar massa do fundo
01
Masseira 2
Sancassiano
Preparar massa da tampa
01
Formadora 1
Gatzelakis
Modelar burek
01
Formadora 2
Rademaker
Modelar empadas e tortas
01
Laminadora
TRIVI
Dividir porções de massa
Tabela 2 – Equipamentos utilizados nas linhas e suas funções.
(Conclusão)
Qtd
Equipamentos
Fabricante
Funções
01
Formadora 3
Rademaker
Modelar folhados até 60mm
01
Formadora 4
Rademaker
Modelar folhados acima de 60mm
01
Túnel de Congelamento 1
-
Congelar produtos das linhas 1 e 2
01
Túnel de Congelamento 2
-
Congelar produtos da linha 3
01
Embaladora Food Service
Modulus
Embalar automaticamente tortas e empadas
01
Embaladora varejo
Multivac
01
Empacotar
-
Embalar manualmente
01
Encaixotar
-
Encaixotamento manual
01
Seladora
3M
Lacrar caixas de produtos
Embalar automaticamente folhados e
empanadas
Fonte: PPCP da empresa, 2016.
Metodologia de pesquisa
Para atender ao objetivo proposto foi escolhida uma abordagem descritiva e quantitativa,
desenvolvida através do estudo de caso, em uma empresa de médio porte do setor
alimentício.
A coleta de dados foi realizada com o auxílio dos colaboradores da empresa, que nos
forneceram informações sobre os equipamentos que compõem as linhas de produção, os
apontamentos de paradas das máquinas entre os meses de janeiro a dezembro de 2015 e
visitas técnicas a unidade fabril.
O roteiro de coletas de dados abordou a obtenção das rotinas dos colaboradores e das
máquinas das linhas de panificados, desde o peneiramento dos insumos até a embalagem
final.
A análise dos dados foi feita a partir da identificação das atividades desenvolvidas pelos
funcionários, a determinação das capacidades de produção fornecidas pelos fabricantes dos
equipamentos e quantificação das interrupções da produção.
Resultados e discussão
O mapeamento da linha de panificados nos permite observar que o processo ocorre em seis
etapas, sendo elas: peneiramento, amassamento, fabricação, congelamento, embalagem
primaria e embalagem secundária. A Figura 1 nos mostra o fluxo das atividades durante a
produção dos itens.
FIGURA 1 - Fluxograma das linhas de produtos panificados
Fonte: Elaborado pelos autores, 2016.
Na etapa de peneiramento, os insumos sólidos são colocados nos peneiradores, o
equipamento é ligado e a sua vibração separa os materiais com granulometria acima das
especificadas. Em seguida, a mistura peneirada é levada para as amassadeiras, onde serão
adicionados os ingredientes pastosos e líquidos da receita. Após minutos de agitação, a
massa está homogênea e é encaminhada para uma das linhas de produção. Durante estas
duas etapas, são necessários 03 funcionários para abastecer, operar e limpar os
equipamentos.
Como mencionado na introdução, a linha de panificados é composta por três linhas que
produzem o total de 51 itens diferentes. Cada linha é composta por um equipamento que
produz uma família de produtos com suas variações de tamanho e recheio. Nesta etapa,
ocorrem diversos setups e limpeza das linhas para garantir a produção dos itens
determinados pelo PPCP sem contaminação cruzada. O direcionamento dos itens para o
congelamento é feito de modo automático através de uma esteira que liga as linhas aos
túneis de congelamento. São necessários 04 funcionários para abastecer o equipamento
com as massas e recheios, realizar os setups, inspecionar os produtos e preencher
relatórios e controles.
Como há revezamento para produção dos itens entre as linhas, uma equipe própria para a
limpeza é alocada, para que os equipamentos que não estão em uso, sejam mantidos
limpos e higienizados, conforme legislação vigente. Esta equipe é composta por 03
operadores, que são responsáveis por limpar, organizar e preparar a linha para o próximo
item a ser produzido.
Após os itens estarem congelados, são encaminhados para a embalagem primária e
secundária. Os tipos de embalagem variam de acordo com o tipo de produto solicitado pelo
cliente, podendo ser para comércio para o público food service ou varejo. Neste setor, são
necessários 11 funcionários para realização dos setups, receber os itens congelados,
embalá-los conforme padrão, acomodar em caixas e disponibilizá-los para armazenamento.
A fim de verificar a utilização e aproveitamento das linhas 1, 2 e 3, calculam-se as
capacidades instaladas e de projeto, efetiva, realizadas e a demanda média de cada
equipamento da linha, conforme Tabelas 3 e 4.
Tabela 3 – Equipamentos e Capacidades das Linhas 1 e 2
Equipamentos
Etapas
Capacidade Capacidade
instalada
kg/h
kg/semana
Capacidade
de projeto
Capacidade
Efetiva
Capacidade
Realizada
Demanda
Média
kg/semana
kg/semana
kg/semana
kg/semana
Peneirador 1 e 2
1700,00
285.600,00
195.500,00
160.906,51
42.302,57
6.000,00
Masseira 1
2016,00
338.688,00
231.840,00
190.816,19
50.165,88
3.500,00
Masseira 2
653,00
109.704,00
75.095,00
61.807,03
16.249,16
5.500,00
972,00
163.296,00
111.780,00
92.000,66
24.187,12
4.000,00
1.296,00
214.368,00
146.740,00
120.774,53
31.751,81
5.100,00
600,00
100.800,00
69.000,00
56.790,53
14.930,32
1.000,00
1.000,00
168.000,00
115.000,00
94.650,89
24.883,87
10.100,00
1.728,00
290.304,00
198.720,00
163.556,74
42.999,32
2.600,00
388,80
65.234,40
44.654,50
36.752,94
9.662,41
12.000,00
5.832,00
979.776,00
670.680,00
552.003,98
145.122,71
12.000,00
Formadora 2 –
Empada
Formadora 2 –
Tortas
Formadora 1
Túnel de
Congelamento 1
Embaladora
Food Service
Encaixotamento
Manual
Seladora 3M
Fonte: Elaborado pelas autoras, 2016.
Tabela 4 – Equipamentos e Capacidades da Linha 3
Equipamentos
Capacidade Capacidade
instalada
Capacidade
de projeto
Capacidade
Efetiva
Capacidade
Realizada
Demanda
Média
Etapas
kg/h
kg/semana
kg/semana
kg/semana
kg/semana
kg/semana
Peneirador 2
1.700,00
285.600,00
195.500,00
142.000,00
70.866,67
11.000,00
Masseira 1
1.631,00
274.008,00
187.565,00
136.236,47
67.990,31
31.000,00
Laminadora
3.420,00
544.329,00
372,600,00
270.635,29
135.063,00
31.000,00
Formadora 3
1.728,00
290.304,00
198.720,00
144.338,82
72.033,88
8.000,00
Formadora 4
2.304,00
387.072,00
264.960,00
192.451,76
96.045,18
23.000,00
1.500,00
252.000,00
172.500,00
125.294,12
62.529,41
39.000,00
691,20
116.121,60
79.488,00
57.735,53
28.813,55
13.000,00
1.521,72
255.648,96
174.997,80
127.108,38
63.434,84
36.000,00
4.038,00
678.384,00
464.370,00
337.291,76
168.329,18
39.000,00
5.184,00
870.912,00
596.160,00
433.016,47
216.101,65
39.000,00
Túnel de
Congelamento 2
Embaladora
Varejo
Embaladora
Food Service
Encaixotamento
Manual
Seladora 3M
Fonte: Elaborado pelas autoras, 2016.
Nas linhas 1 e 2, foi possível observar que os encaixotamentos manuais possuem
capacidades inferiores a requerida pelo mercado e na linha 3, a disponibilidade supera a
demanda. Sendo assim, podemos indicar apenas o encaixotamento manual como sendo um
gargalo nas três linhas, uma vez que os outros equipamentos conseguem garantir as
solicitações do departamento comercial.
Nota-se também que a demanda média destas linhas não são altas e que as máquinas têm
baixos aproveitamentos de eficiência global. As disponibilidades, inclusive, a divisão do
tempo disponível em três linhas, atender o necessário mesmo com as perdas.
3
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Considerando as possibilidades de mercado, as linhas estudadas conseguem atender um
aumento significativo desde que haja melhor alocação das atividades e redimensionamento
dos profissionais disponíveis para atender postos de trabalho considerados mais críticos.
Sabe-se que a atual restrição é em ações manuais e que automatizar esses pontos
específicos, qualificar e treinar os colaboradores que operam nestas áreas renderiam maior
produtividade e, consequentemente, menores perdas ao longo do processo produtivo. As
linhas apresentam capacidade de expansão considerável, garantindo a inserção de novos
itens sem maiores impactos, assim como apresentado nas tabelas 3 e 4. Nota-se que é
viável o crescimento médio de 60% no atual cenário, caso necessário.
Por meio dos estudos apresentados no trabalho, verificou-se que são de suma importância
análise constante dos ajustes constantes para as melhorias, ampliações e padronizações
das tarefas. Acredita-se que acompanhar as oscilações e as justificar, darão suporte a
implementações de atividades que viabilizarão o aumento de produtividade. Sugerimos,
portanto, que este estudo seja continuo.
Em observação a atual demanda, nota-se que a oportunidade de eliminação de um turno de
trabalho, por exemplo, o noturno, impactante em 30%, em relação ao valor orçado para
salários, além da economia em energia, transporte e alimentação de funcionários. Com isso,
possibilita a realocação desta mão de obra para os turnos diurnos, ampliando as
capacidades produtivas e favorecendo as restrições, trabalhando em prol do gargalo.
As Tabelas 5 e 6, representam uma alternativa para este cenário.
Tabela 5 – Equipamentos e Capacidades das Linhas 1 e 2
Equipamentos
Capacidade Capacidade
instalada
(Continua)
Capacidade
de projeto
Capacidade
Efetiva
Capacidade
Realizada
Demanda
Média
Etapas
kg/h
kg/semana
kg/semana
kg/semana
kg/semana
kg/semana
Peneirador 1 e 2
1700,00
285.600,00
80.750,00
46.156,51
28.892,71
6.000,00
Masseira 1
2016,00
338.688,00
95.760,00
54.736,19
34.263,35
3.500,00
Masseira 2
653,00
109.704,00
31.017,50
17.729,53
11.098,20
5.500,00
972,00
163.296,00
46.170,00
26.390,66
16.519,83
4.000,00
1.296,00
217.728,00
61.560,00
35.187,55
22.026,44
5.100,00
Formadora 2 –
Empada
Formadora 2 –
Tortas
Formadora 1
Túnel de
Congelamento 1
Embaladora Food
Service
Encaixotamento
Manual
600,00
100.800,00
28.500,00
16.290,53
10.197,43
1.000,00
1.000,00
168.000,00
47.500,00
27.150,89
16.995,71
10.100,00
1.728,00
290.304,00
82.080,00
46.916,74
29.368,59
2.600,00
388,80
65.318,40
18.468,00
10.556,27
6.607,93
12.000,00
Tabela 5 – Equipamentos e Capacidades das Linhas 1 e 2
Equipamentos
Capacidade Capacidade
instalada
(Conclusão)
Capacidade
de projeto
Capacidade
Efetiva
Capacidade
Realizada
Demanda
Média
Etapas
kg/h
kg/semana
kg/semana
kg/semana
kg/semana
kg/semana
Seladora 3M
5.832,00
979.776,00
277.020,00
158.343,98
99.118,99
12.000,00
Capacidade
de projeto
Capacidade
Efetiva
Capacidade
Realizada
Demanda
Média
Fonte: Elaborado pelas autoras, 2016.
Tabela 6 – Equipamentos e Capacidades da Linha 3
Equipamentos
Capacidade Capacidade
instalada
Etapas
kg/h
kg/semana
kg/semana
kg/semana
kg/semana
kg/semana
Peneirador 2
1.700,00
285.600,00
131.750,00
78.250,00
47.350,00
11.000,00
Masseira 1
1.631,00
274.008,00
126.402,50
75.073,97
45.428,15
31.000,00
Laminadora
3.240,00
544.320,00
251.100,00
149.135,00
90.243,53
31.000,00
Formadora 3
1.728,00
290.304,00
133.920,00
79.538,82
48.129,88
8.000,00
Formadora 4
2.304,00
387.072,00
178.560,00
106.051,76
64.173,18
23.000,00
1.500,00
252.000,00
116.250,00
69.044,12
41.779,41
39.000,00
691,20
116.121,60
53.568,00
31.815,53
19.251,95
13.000,00
1.521,72
255.528,00
117.877,50
70.010,74
42.364,32
36.000,00
4.038,00
678.384,00
312.945,00
185.866,76
112.470,18
39.000,00
5.184,00
870.912,00
401.760,00
238.616,47
144.389,65
39.000,00
Túnel de
Congelamento 2
Embaladora
Varejo
Embaladora
Food Service
Encaixotamento
Manual
Seladora 3M
Fonte: Elaborado pelas autoras, 2016.
REFERÊNCIAS
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Paulo: Atlas, 2002.
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GOLDRATT, E. M. The haystack syndrome: sifting information out of the data ocean. New
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2016
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ARTIGO
BELO HORIZONTE, 16/04/2016
CURSO: Engenharia de Processos Industriais
SEMESTRE/ANO: 2º semestre/2015
TURMA: 25
TÍTULO DO ARTIGO: Determinação da capacidade produtiva e identificação de
gargalos: um estudo de caso em indústria alimentícia
NOME DO AUTOR (LEGÍVEL)
ASSINATURA
Izabella Azevedo Martins
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Nádia Dias Andrade
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