Every Part Every Interval: calcule um EPEI realista

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Pretende produzir cada peça de uma família de produtos com maior frequência e em lotes mais pequenos. A sequência cíclica de produção parece simples: A, depois B, depois C e de volta a A. Mas a máquina também tem encomendas de clientes para concluir, e cada volta implica um novo conjunto de mudanças de produção.

O EPEI, do inglês Every Part Every Interval, ajuda a avaliar com que frequência se pode repetir a produção dessa família. A questão não é apenas saber até que ponto gostaria de encurtar o intervalo. É perceber se o tempo de processamento, as preparações e os restantes trabalhos cabem nesse intervalo.

Comece por essa verificação de capacidade. Depois, integre as ordens recorrentes no mesmo plano que a restante produção. O SkyPlanner APS ajuda-o a fazê-lo sem ter de refazer continuamente as filas de trabalho de cada máquina para acomodar o ritmo escolhido.

O que é o EPEI?

O EPEI é o intervalo entre produções sucessivas de cada peça de uma família definida, num processo definido. Um objetivo de EPEI de dois dias úteis significa voltar a produzir cada peça dessa família a cada dois dias úteis, na quantidade necessária para esse ritmo de reposição.

Também poderá encontrar a designação «every product every interval» ou EPEx, em que x representa o intervalo de tempo escolhido. O importante é a frequência de repetição, não a sigla utilizada pela fábrica.

Defina o âmbito antes de apresentar o valor. «Dois dias» só é útil se todos souberem a que peças, recurso e calendário de trabalho se refere. Uma família produzida a cada dois dias na maquinagem pode ainda ter de esperar por um processo a jusante que funciona semanalmente.

Distinga também estes três conceitos:

• O limite mínimo calculado: o intervalo mais curto que satisfaz um determinado cálculo de capacidade.
• O objetivo de planeamento: o ritmo escolhido tendo em conta a viabilidade prática, a procura e as condições de funcionamento.
• O intervalo efetivamente alcançado: o tempo que realmente decorreu entre produções sucessivas de cada peça.

Um objetivo indicado numa sequência cíclica de produção não prova que tenha sido alcançado no chão de fábrica. O EPEI também não é o tempo de ciclo para produzir uma peça, o takt time exigido pela procura nem o lead time total de produção de uma encomenda.

Como calcular o limite mínimo do EPEI com base na capacidade

Para uma família simples, produzida sequencialmente num único recurso, comece por três dados:

1. Tempo disponível por dia útil para esta família. Deduza o tempo planeado sem produção e a capacidade do recurso já atribuída a outros trabalhos.

2. Tempo diário de processamento necessário para satisfazer a procura. Para cada peça, multiplique a procura média diária pelo tempo de processamento por peça e some os resultados.

3. Tempo de preparação de uma sequência cíclica completa. Conte todas as transições, incluindo a passagem da última peça de volta à primeira.

A diferença entre o tempo disponível e o tempo diário de processamento é a capacidade que resta para as preparações. O cálculo de base é:

Intervalo mínimo em dias úteis = tempo total de preparação por ciclo de repetição ÷ capacidade diária restante para preparações

Em símbolos, A representa os minutos disponíveis por dia, R os minutos de processamento necessários por dia e S os minutos de preparação por ciclo completo:

T ≥ S ÷ (A − R)

O raciocínio é simples. Ao longo de T dias úteis, são necessários R × T minutos de processamento e S minutos de preparação. Esse total tem de caber nos A × T minutos disponíveis. Ao reorganizar esta condição, obtém-se o intervalo acima.

Use unidades coerentes. Se a procura estiver expressa em peças por dia e o tempo de processamento em segundos por peça, converta o resultado de segundos para minutos antes de o subtrair aos minutos disponíveis por dia.

Reserve uma margem para a variabilidade

No limite mínimo do cálculo de base, as mudanças de produção consomem toda a capacidade restante. É um objetivo operacional frágil se não houver margem para absorver as variações habituais.

Antes de calcular o intervalo, pode reservar um número explícito de minutos por dia para recuperar atrasos ou acomodar variações da procura. Subtraia essa reserva a A. Não desconte a mesma margem duas vezes: pausas, paragens conhecidas, outros trabalhos que disputam o recurso e tempo para recuperação devem ser tratados de forma clara e separada.

Se A − R for zero ou negativo, não resta tempo para preparações. Aumentar o intervalo não resolve uma carga de processamento que, de forma continuada, já ocupa toda a capacidade disponível. É necessário alterar a carga, o tempo de processamento necessário ou a capacidade.

Este é um limite de capacidade, não um ótimo económico. Pressupõe uma composição estável e representativa da procura, uma única passagem por cada peça em cada ciclo e a sequência indicada. As quantidades mínimas de lote, os processos de duração fixa, a disponibilidade de materiais e outras operações podem exigir um intervalo mais longo.

Exemplo de cálculo do EPEI: três peças numa máquina

Imagine uma célula de maquinagem que produz três peças de forma recorrente. Depois de descontar o tempo planeado sem produção e os restantes trabalhos já atribuídos, esta família dispõe de 420 minutos por dia útil.

Peça	Procura por dia útil	Tempo de processamento por peça	Tempo de processamento necessário por dia útil
A	100 peças	2 minutos	200 minutos
B	60 peças	1,5 minutos	90 minutos
C	40 peças	1 minuto	40 minutos
Total	200 peças	—	330 minutos

A sequência completa A–B–C–A exige 90 minutos de mudanças de produção. Este total inclui o regresso de C a A; caso contrário, o ciclo seguinte começaria com uma preparação que não tinha sido contabilizada.

Sem reserva, a capacidade diária restante para preparações é de 420 − 330 = 90 minutos. O intervalo mínimo calculado é, portanto, 90 ÷ 90 = um dia útil. A produção diária caberia exatamente no tempo disponível, sem margem para recuperar atrasos.

Reserve agora 45 minutos por dia. O tempo disponível para preparações passa a ser de 420 − 45 − 330 = 45 minutos por dia, obtendo-se:

Limite mínimo do EPEI com base na capacidade = 90 ÷ 45 = dois dias úteis

A esse ritmo, cada ciclo produz 200 unidades de A, 120 de B e 80 de C. O processamento demora 660 minutos e as preparações mais 90. São 750 minutos no total, ao longo de dois dias com 840 minutos disponíveis, deixando a reserva prevista de 90 minutos.

Assim, dois dias úteis tornam-se uma opção plausível, mas ainda não um plano validado. Verifique se a sequência cabe nos horários reais dos turnos, se as peças e as ferramentas estão disponíveis e se as operações seguintes podem receber o trabalho. Quando há um fim de semana pelo meio, dois dias úteis podem abranger mais de dois dias de calendário.

O que pode encurtar ou prolongar o intervalo?

Se o tempo total de preparação do ciclo completo passar de 90 para 45 minutos, mantendo-se tudo o resto, o limite mínimo que tem em conta a reserva passa a ser 45 ÷ 45 = um dia de trabalho. A redução dos tempos de preparação permite voltar a produzir cada peça com maior frequência, e não apenas fazer uma mudança de produção mais rápida.

É fácil esquecer o efeito inverso. Se as necessidades diárias de processamento passarem de 330 para 360 minutos, a mesma reserva deixa apenas 420 − 45 − 360 = 15 minutos por dia para preparações. Com os 90 minutos de preparação originais por ciclo, o limite mínimo passa a ser de seis dias de trabalho.

Um pequeno aumento da carga de processamento pode prolongar bastante o intervalo quando resta pouca capacidade para preparações. Reavalie o EPEI sempre que mudar a combinação de produtos ou a carga dos recursos partilhados, e não apenas após um projeto de melhoria dos tempos de preparação.

Escolha um ritmo que responda à procura, não apenas ao ciclo de produção

Um intervalo de repetição mais curto permite repor uma peça mais cedo e cobrir um período menor entre produções. Isso permite trabalhar com lotes de reposição mais pequenos e ter menos stock imobilizado entre produções. Mas encurtar o intervalo também implica repetir as preparações com maior frequência.

Quando a procura é estável, a quantidade inicial a produzir em cada passagem pode ser calculada multiplicando a procura por dia de trabalho pelo intervalo escolhido. No exemplo, são necessárias 100 × 2 = 200 unidades da peça A por passagem. Esta é a quantidade necessária para satisfazer a procura do ciclo, não uma política completa de stock de segurança ou de reposição. O stock existente, as faltas, os lotes mínimos e as alterações da procura continuam a ter de ser considerados.

Ao escolher o ritmo, evite três erros frequentes.

Não confunda cobertura de stocks com capacidade de produção. Dividir o stock pela procura diária indica durante quanto tempo esse stock poderá cobrir o consumo. Não indica se o recurso consegue processar toda a família e realizar as mudanças de produção com frequência suficiente para a repor.

Não produza todos os artigos de baixa rotação em cada ciclo. Um grupo de artigos de produção regular, cuja sequência se possa repetir, pode justificar um intervalo curto, enquanto os artigos com procura intermitente são produzidos com menor frequência, de acordo com as necessidades reais. Defina explicitamente o âmbito desse grupo. Se um artigo só for produzido a cada terceiro ciclo, o seu EPEI não é igual ao dos artigos de produção regular, que são produzidos em todos os ciclos.

Não otimize as preparações de forma isolada. Quando o sentido da mudança de produção faz diferença, utilize as transições reais da sequência escolhida. Uma matriz de tempos de preparação pode ajudar a identificar uma sequência mais eficiente. No entanto, uma campanha de produção muito longa para poupar mudanças pode deixar outra peça demasiado tempo à espera da próxima produção.

O nivelamento da produção tem um âmbito mais amplo: distribuir o volume e a combinação de produtos. Dentro desse âmbito, o EPEI coloca uma questão específica: com que frequência podemos voltar a produzir estas peças? Responda a essa questão sem obrigar toda a gama de produtos a seguir um padrão rígido.

Integre o trabalho recorrente no plano de produção real

O cálculo da capacidade é deliberadamente simples. O plano da sua fábrica não é. Outras ordens utilizam as mesmas máquinas, os operadores trabalham em turnos específicos e a falta de um material pode interromper a próxima produção prevista.

É aqui que o SkyPlanner APS se torna útil. Em vez de manter um ciclo de produção isolado e encaixar manualmente todo o restante trabalho à sua volta, programe as ordens de reposição selecionadas em conjunto com o resto da carteira de encomendas. Assim, consegue avaliar melhor se o trabalho recorrente é compatível com os compromissos assumidos com os clientes e reduzir o esforço diário de conciliar as respetivas filas de trabalho nas máquinas.

Modele o tempo de que a família realmente precisa

O SkyPlanner permite definir tempos de processamento por peça, taxas de produção e durações fixas em cada etapa do processo, juntamente com os tempos de preparação e os centros de trabalho elegíveis. Utilize o método adequado a cada operação, em vez de calcular todos os lotes apenas multiplicando o número de peças pelo tempo de ciclo.

Integre no plano as quantidades, as rotas de produção e as datas de conclusão selecionadas, juntamente com os turnos e a capacidade dos recursos relevantes. O Arcturus, o motor de programação do SkyPlanner, calcula a colocação das operações no plano com base nas prioridades configuradas e nas dependências entre operações. Quando está ativa a programação que tem em conta os materiais, a disponibilidade destes também influencia o cálculo. O diagrama de Gantt permite visualizar a sequência de trabalho resultante.

As decisões de planeamento continuam nas suas mãos: que família deve repetir-se, que objetivo faz sentido e que prioridade dar às exceções. Se uma ordem não deve ser produzida antecipadamente, a primeira data permitida para o seu início pode impedir que seja programada antes dessa data. Esta restrição impede a antecipação do início, mas não garante quando a produção voltará a repetir-se.

Reduza o tempo de preparação sem perder de vista a próxima produção necessária

O SkyPlanner pode agrupar trabalhos com características comuns, como ferramentas, material ou cor. As regras de semelhança dos centros de trabalho têm em conta a característica escolhida e o tempo de preparação entre trabalhos diferentes. A importância atribuída ao agrupamento é controlada através das Prioridades Dinâmicas.

Isto ajuda a recuperar tempo que, de outra forma, se perderia em mudanças de produção evitáveis. Mas poupar nas preparações e manter um intervalo de repetição curto nem sempre são o mesmo objetivo. Manter trabalhos semelhantes agrupados durante demasiado tempo pode atrasar a próxima produção de outra peça. Defina o peso do agrupamento em conjunto com as prioridades de entrega e, depois, verifique se a sequência resultante respeita o intervalo escolhido.

Na KJH-Comp, o planeamento semanal da carga no ERP e as folhas de cálculo deixavam aos supervisores a afetação diária dos trabalhos às máquinas. Com o SkyPlanner, a programação com capacidade finita e a afetação às máquinas passaram a ser automáticas. Na quinagem, a empresa descreve como agrupa trabalhos que utilizam as mesmas ferramentas e a mesma espessura de material, encurtando as preparações e reduzindo os tempos de inatividade.

Para uma família de produção recorrente, estes ganhos também são importantes: menos preparações evitáveis e menos tempo a refazer o plano diário. O passo seguinte é verificar se o intervalo de repetição escolhido é compatível com a carga de trabalho total.

Verifique o intervalo de repetição à medida que a produção muda

Depois de adotar um objetivo, registe de forma consistente os momentos das produções sucessivas de cada peça no processo acordado. Utilize sempre o mesmo evento, como o início da produção, e o mesmo calendário de trabalho. Analise os intervalos, sobretudo os casos em que a produção não se repetiu como previsto: a média, por si só, pode ocultar uma peça que fica repetidamente demasiado tempo à espera.

Quando a repetição de uma produção se atrasa, identifique a causa antes de alterar o objetivo. O tempo inicialmente previsto para preparações era demasiado otimista? Outra ordem ocupou a capacidade? O material estava indisponível ou uma restrição a jusante impediu o fluxo previsto?

Atualize a informação relevante sobre capacidade, materiais ou prioridades e recalcule o plano no SkyPlanner. Depois, analise em conjunto as próximas produções de reposição e os trabalhos de clientes afetados. O objetivo é resolver o conflito que está na origem do problema, não manter a aparência de que o ciclo de ontem continua intacto quando o trabalho em espera já não corresponde ao que estava previsto nesse ciclo.

Teste uma família de produção recorrente com o SkyPlanner

Um EPEI útil liga três decisões: o intervalo que a sua capacidade permite, o ritmo de reposição de que a procura precisa e o plano que deve assegurar ambos em conjunto com as outras ordens.

O SkyPlanner fornece a base de programação para essa terceira decisão. Integra-se com qualquer ERP ou MES através da sua API REST aberta, permitindo-lhe manter o sistema de gestão atual e incluir a produção recorrente no mesmo plano de capacidade finita que o restante trabalho da fábrica.

Agende uma demonstração do SkyPlanner e traga uma família de produtos, os respetivos tempos de processamento e de mudança de produção, o calendário de turnos e as outras ordens que partilham o recurso. Aproveite a conversa para perceber como o ritmo proposto se enquadraria na carga de trabalho real. Se preferir explorar primeiro o ambiente, experimente o SkyPlanner com dados de demonstração ou utilize o percurso de primeiros passos do Assistente, com apoio de IA.