A dificuldade de balancear linhas de produção

Num processo de melhoria contínua das operações, a otimização do balanceamento das linhas de produção é primordial pois, sobretudo, vai ajudar a minimizar, ou mesmo eliminar os stocks intermédios, que representam um custo, podendo ainda haver outros ganhos paralelos associados. 

O que é o balanceamento das linhas de produção? 

É uma estratégia de produção que envolve a criação de uma taxa prevista de produção de materiais necessários para ser fabricado dentro de um prazo específico (exemplo: peças/hora). Além disso, o balanceamento de linha eficaz requer assegurando que quota de produção de cada segmento de linha podem ser atendidas dentro do prazo utilizando a capacidade de produção disponível. 

Exemplos 

Se tivermos uma linha de produção, completamente balanceada e com um fluxo peça a peça (one piece flow).

Teremos uma situação semelhante à da figura abaixo.

Onde podemos ver que não existem stocks intermédios, e onde toda a matéria-prima chega ao armazém de produto acabado depois de processada. Não havendo rejeições.

No entanto se a 1ª operação for consideravelmente mais rápida que a 2ª operação teremos um stock intermédio entre a 1ª e a 2ª operação. E só depois poeríamos implementar um fluxo peça a peça.

E se todas as operações tiverem cadências diferentes.

Neste caso teríamos elevados níveis de stock intermédios sempre que a operação seguinte fosse mais lenta que a anterior. 

Quais as dificuldades de balancear uma linha de produção? 

Vamos pensar no caso mais fácil. Todas as operações têm cadências iguais.

Conseguiríamos implementar um fluxo peça a peça?

Muito provavelmente não. Porque cada operação terá o seu OEE (ver OEE - um excelente indicador operacional), combinando os desempenhos em termos de disponibilidade, produtividade e qualidade. E embora se possa fazer o cálculo do OEE numa base diária, semanal, mensal, anual e obter um valor. A realidade é que o OEE irá ter flutuações a cada minuto, a cada hora, etc.

Estas flutuações poderão dever-se a variações de:
  - Qualidades das peças recebidas;
  - Modo de armazenamento das peças recebidas (exemplo: inicio do contentor, fim do contentor);

  - Falhas no equipamento/ferramenta;
  - Estado de espirito/energia do operador (exemplo: inicio do turno / fim do turno);
  - etc;

Estudos indicam que o valor de OEE médio a nível mundial na indústria anda na casa dos 60%. Sendo considerado “World Class” um OEE de 85% ou superior.

Vamos então fazer um pequeno estudo:

Temos 2 operações com a mesma cadência teórica.
  OP 1 – 100 un/hr
  OP 2 – 100 un/hr 

E ambas as operações temos um OEE médio diário de 90% (World Class).

O turno começa ás 8:00 da manhã.

Concluímos que embora as operações estejam balanceadas, e o OEE seja bastante elevado, não conseguimos:

  - Garantir ausência de stocks intermédios (445 unidades),
  - Produzir a quantidade prevista de 900 unidades (770 unidades).
  - Existem algumas produções limitadas pelo “output” da operação anterior (células cinzentas).

No próximo artigo, irei dar continuidade a este tema, apresentando mais casos.