Produção de elevada variedade e baixo volume: tire partido da variedade

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A produção de elevada variedade e baixo volume (HMLV) consiste em fabricar uma grande variedade de produtos, em pequenas quantidades de cada um. Uma fábrica pode produzir muitos tipos de componentes, variantes de equipamentos ou conjuntos especializados sem fabricar nenhum deles nas quantidades típicas da produção em massa.

A variedade é muitas vezes o motivo pelo qual os clientes escolhem a sua empresa. Precisam de um produto com as especificações certas, numa quantidade adequada às suas necessidades, e não de uma grande encomenda de um produto normalizado que só em parte lhes serve. Para o fabricante, o desafio é oferecer essa escolha sem deixar que a preparação, as esperas e o replaneamento constante consumam a margem.

O SkyPlanner APS ajuda naquilo que se torna mais difícil à medida que a variedade aumenta: coordenar as diferentes necessidades que recaem sobre recursos de produção partilhados. O Arcturus, o seu motor de programação com inteligência artificial, calcula a sequência de trabalho em função dos recursos, materiais e prioridades, apresentando um plano visível em vez de mais filas de espera para reorganizar à mão.

O que caracteriza a produção de elevada variedade e baixo volume?

«Elevada variedade» refere-se à gama de produtos ou variantes. «Baixo volume» refere-se à quantidade fabricada de cada um. Não significa necessariamente que a fábrica tenha pouco trabalho: muitas pequenas encomendas podem manter uma unidade de grande dimensão ocupada.

Não existe um limite único para a dimensão dos lotes que defina HMLV em todos os setores. Na prática, importa perceber se a variedade e as mudanças frequentes determinam a forma como se prepara a produção, se distribui o pessoal pelas tarefas e se programa o fabrico. Uma pequena encomenda recorrente pode fazer tanto parte deste ambiente como um protótipo.

Característica da produção	Elevada variedade, baixo volume	Baixa variedade, elevado volume
Gama de produtos	Muitos produtos ou variantes	Gama mais restrita, fabricada repetidamente
Séries de produção	Menores quantidades de cada artigo	Séries mais longas do mesmo artigo
Utilização dos recursos	Equipamentos partilhados adaptam-se a diferentes trabalhos	Os equipamentos podem ser dedicados a trabalho repetitivo
Foco do planeamento	Coordenar requisitos variáveis e mudanças de produção	Manter um fluxo repetitivo fiável e eficiente

A produção HMLV está presente na maquinação por subcontratação, na eletrónica, nos equipamentos industriais e na montagem especializada, entre outros contextos. Alguns produtos seguem rotas diferentes; outros passam pela mesma sequência, mas exigem ferramentas, materiais ou programas de teste distintos.

Por isso, HMLV não é sinónimo de job shop. Num job shop, os trabalhos percorrem rotas diferentes em recursos partilhados. HMLV descreve a variedade de produtos e as respetivas quantidades. Da mesma forma, a produção por encomenda descreve o que desencadeia o fabrico, enquanto a produção por lotes descreve o fabrico conjunto de uma quantidade definida. Uma fábrica pode enquadrar-se nas quatro descrições, mas cada uma responde a uma pergunta diferente.

Quando é que HMLV é uma boa opção para o negócio?

A produção HMLV faz sentido quando os clientes valorizam a variedade o suficiente para justificar o trabalho necessário para a oferecer. Pode tratar-se de um componente para uma aplicação específica, de uma opção de equipamento, de uma pequena encomenda de peças sobresselentes ou de um produto cujo projeto ainda está a ser revisto.

As vantagens comerciais são concretas:

• Responder a uma procura que não justifica a produção em massa. As pequenas quantidades permitem servir clientes especializados e aplicações de nicho recorrentes.
• Oferecer escolha sem produzir antecipadamente todas as variantes acabadas. Produzir em menores quantidades pode reduzir o risco de ficar com produtos por vender ou ultrapassados.
• Introduzir alterações entre séries de produção. Planear quantidades menores para cada série deixa mais margem para rever o projeto ou responder a um requisito diferente do cliente.
• Fidelizar clientes pela capacidade de resposta. A entrega fiável de pequenas encomendas pode ter mais valor para um cliente do que o preço unitário mais baixo de um lote muito maior.

A contrapartida é o esforço de preparação por unidade. Mesmo uma série curta pode exigir programação, dispositivos de fixação, documentação e verificação da primeira peça. O preço e o prazo de entrega prometido têm de refletir esse trabalho, e não apenas o tempo que a máquina passa a fabricar peças.

Um produto estável e com procura elevada pode justificar um processo dedicado ou stock de reposição, mesmo numa empresa com grande variedade de produtos. Já no caso de uma variante raramente encomendada, pode ser preferível fabricá-la apenas quando necessário. Defina essa política por família de produtos e padrão de procura, em vez de impor uma regra a todo o catálogo.

HMLV não é, portanto, uma promessa de stock zero nem de personalização instantânea. É uma forma de responder a uma procura variada. A rentabilidade depende do controlo do custo dessa flexibilidade.

Controle o trabalho que a variedade gera

A resposta não é tornar todos os produtos iguais. É simplificar as partes repetíveis da produção, para que as diferenças reais não se transformem em perturbações evitáveis.

Prepare famílias de produtos, em vez de lidar com surpresas isoladas

Identifique produtos que partilhem materiais, dispositivos de fixação, ferramentas, métodos de montagem ou meios de teste. Essas semelhanças podem permitir uma preparação comum, mesmo quando os artigos acabados são diferentes.

Conserve as instruções de preparação já validadas e identifique o que muda entre variantes. Sempre que o processo o permita, prepare ferramentas, programas e materiais antes de o recurso ficar disponível. Os dispositivos de fixação de troca rápida e a preparação feita fora da máquina, sem a manter parada, podem encurtar a interrupção entre séries.

O mesmo princípio aplica-se às pessoas. Dê formação aos trabalhadores para poderem trabalhar com famílias de produtos relacionadas e facilite o acesso ao desenho, à revisão e aos requisitos de inspeção em vigor. Se apenas uma pessoa souber preparar determinada família, a sua disponibilidade deve ser considerada na decisão de produção, e não numa conversa de última hora no chão de fábrica.

Reduza as mudanças de produção sem comprometer a entrega

Agrupar trabalhos semelhantes pode evitar mudanças repetidas de ferramenta, material ou cor. Mas uma campanha de produção longa também pode atrasar uma encomenda urgente de outro produto.

A pergunta útil não é apenas «qual é a sequência com menos mudanças?». É «que poupanças na preparação podemos obter sem comprometer as entregas que importam?».

O SkyPlanner ajuda a encontrar esse equilíbrio através das propriedades dos produtos e das regras de semelhança dos centros de trabalho. Pode favorecer a execução consecutiva de tarefas que partilhem uma propriedade, como uma ferramenta ou um material, e definir o peso desse agrupamento na programação. Uma matriz de tempos de preparação permite definir a duração das mudanças de produção entre valores de propriedades. Assim, o custo da mudança entra no cálculo do planeamento, em vez de ficar para um ajuste informal posterior.

Reduzir as mudanças de produção desnecessárias liberta tempo para trabalho produtivo. Reduzir o tempo da preparação física facilita a programação de séries mais pequenas. A programação e a melhoria no chão de fábrica reforçam-se mutuamente.

Lance trabalho para manter o fluxo, não apenas para manter todos ocupados

Começar mais uma pequena encomenda dá a sensação de produtividade. No entanto, se a operação seguinte já estiver congestionada, poderá estar apenas a acrescentar mais um produto parcialmente acabado à zona de espera.

Lance trabalho tendo em conta os materiais, a preparação e a capacidade a jusante. Mantenha as operações que condicionam as entregas abastecidas com trabalho pronto a executar, mas evite sobrecarregá-las com tudo o que poderia começar a montante.

Isto reduz a confusão causada por muitas tarefas em aberto a disputar atenção. Também facilita a identificação de exceções: um componente em falta, um especialista indisponível ou uma encomenda cujas operações restantes já não permitem cumprir o prazo prometido.

A mesma quantidade pode significar uma semana de produção muito diferente

Imagine um fabricante de unidades de controlo industrial. O seu catálogo inclui muitas variantes, mas a maioria partilha recursos de montagem e passa por testes finais.

Numa semana, a carteira de encomendas é dominada por unidades habituais, com testes simples. A montagem é o principal ponto de pressão. Noutra, os clientes encomendam o mesmo número total de unidades, mas há mais variantes que exigem testes especializados mais demorados e dispositivos de fixação diferentes. A montagem passa a ter capacidade disponível, enquanto se forma uma fila de espera no recurso de testes.

Uma meta de unidades por semana faz com que estas semanas pareçam semelhantes. Mas as necessidades de recursos são diferentes.

Na segunda semana, pode ser útil agrupar testes com preparações compatíveis. Também pode ajudar atribuir trabalho adequado a outro recurso apto a executá-lo ou aumentar o tempo de testes com operador disponível. Aumentar simplesmente a produção da montagem deixaria mais unidades à espera no mesmo ponto de restrição.

Este é o problema central do planeamento em HMLV: o que cabe na capacidade disponível depende da combinação de produtos, e não apenas da quantidade total. Antes de aceitar mais uma variante ou uma data mais próxima, é preciso perceber onde encaixa esse trabalho a par dos compromissos existentes. O gargalo que geriu na semana passada pode não ser o que limita as entregas desta semana.

Um único plano de produção para uma combinação de produtos que muda

O SkyPlanner relaciona essa combinação de produtos com os recursos necessários para os fabricar. Define as etapas do processo de cada produto, as durações e os centros de trabalho aptos a executá-las, bem como os turnos, operadores, materiais e prioridades de produção. O Arcturus programa as operações de acordo com a capacidade e as dependências configuradas.

No exemplo do fabricante fictício de unidades de controlo, os testes especializados fazem parte do plano desde o início. O tempo necessário para os realizar não fica para segundo plano, a considerar apenas depois de concluída a montagem. O diagrama de Gantt mostra a ligação entre as tarefas nos vários recursos, ajudando o planeador a ver quando se prevê a conclusão e onde uma encomenda fica à espera.

Três funcionalidades são particularmente úteis quando a combinação de produtos muda com frequência:

• Programação que considera a disponibilidade dos materiais. Com esta regra ativada, a disponibilidade dos materiais influencia o cálculo. A falta de um componente pode alterar o que é possível programar, em vez de só ser detetada quando a tarefa está prestes a começar.
• Prioridades e bloqueios. Controla os fatores que determinam a sequência de programação e protege as tarefas cuja posição tem de permanecer fixa. Decide quais os compromissos prioritários; o Arcturus calcula como encaixar as restantes operações que disputam os mesmos recursos.
• Replaneamento controlado. Quando há alterações nas encomendas, na capacidade ou no avanço da produção, o Arcturus pode recalcular o plano afetado. Com o Autopilot ativado, os eventos configurados ou um temporizador podem desencadear uma nova programação, mantendo as regras e os bloqueios em vigor.

Assim, dedica menos tempo a refazer a atribuição de tarefas e dispõe de uma base mais clara para assumir compromissos com os clientes. Pode analisar o efeito de uma mudança de prioridade nas outras tarefas antes de decidir se o novo compromisso é aceitável.

O SkyPlanner integra-se com qualquer ERP ou MES através da sua REST API aberta. Os dados existentes sobre encomendas e produção podem alimentar o plano, sem que seja necessário começar por substituir o ERP para gerir uma maior variedade de produtos.

Eskomatic: datas de entrega mais claras para uma ampla variedade de produtos

A Eskomatic, uma empresa finlandesa de maquinação por subcontratação, serve vários setores com uma ampla variedade de produtos e lotes de diferentes dimensões. O seu anterior sistema de controlo da produção dependia em grande medida de filas de trabalho organizadas manualmente, e a visibilidade limitada sobre os materiais dificultava a antecipação de faltas.

Com o SkyPlanner ligado ao ERP existente, a equipa passou a ter uma visão mais clara da carga de trabalho futura no diagrama de Gantt e a dispor de programação automática dessa carga. A Eskomatic refere que consegue definir datas de entrega com maior precisão e que tem menos paragens de produção por falta de materiais. O responsável pelo planeamento da produção valoriza sobretudo o apoio fiável que a ferramenta presta diariamente na definição das datas de entrega.

Esta vantagem não se limita à maquinação: é mais fácil gerir a variedade quando a equipa consegue ver o trabalho que tem pela frente e se estão reunidas as condições para executar o plano. O testemunho da Eskomatic sobre o SkyPlanner descreve essa mudança no dia a dia.

Avalie se a flexibilidade está a compensar

Um único indicador de produção ou de utilização pode ocultar o impacto de uma combinação de produtos cada vez mais desfavorável. Analise vários indicadores em conjunto, de preferência por família de produtos:

• Entregas no prazo: as encomendas pequenas e pouco habituais estão a ser entregues nas datas acordadas ou estão constantemente a perder a vez?
• Esforço de preparação: quanto tempo dos recursos com capacidade limitada é dedicado à preparação e que mudanças de produção consomem esse tempo?
• Lead time e produção em curso: as encomendas avançam pela produção ou passam cada vez mais tempo à espera entre operações?
• Margem nas encomendas recorrentes: o preço cobrado é adequado aos custos reais de preparação, produção e retrabalho?

Tenha também em conta a carga de trabalho do planeador. Se uma gama mais ampla implica passar todas as manhãs a reorganizar filas de trabalho, a empresa acrescentou uma restrição administrativa às restrições físicas já existentes.

Use essas conclusões para melhorar a preparação, rever a política de uma família de produtos ou alterar as prioridades de programação. O objetivo não é ter a maior variedade possível a qualquer custo. É oferecer uma gama que os clientes procuram, com custos e lead times que a empresa consiga sustentar.

Facilite a entrega da sua gama de produtos

Escolha o SkyPlanner quando coordenar tarefas variadas em recursos partilhados se tornar demasiado exigente para continuar a fazê-lo manualmente. O Arcturus trata dos cálculos de programação, o agrupamento que tem em conta a preparação reduz as mudanças de produção evitáveis e a vista Gantt partilhada ajuda a manter as decisões de entrega alinhadas com a produção.

Agende uma demonstração do SkyPlanner com duas famílias de produtos contrastantes: um produto conhecido que fabrica regularmente e uma variante que perturba regularmente o plano. Traga informações sobre as respetivas necessidades de preparação, os recursos partilhados e os requisitos de entrega. Veja como uma alteração na combinação de produtos afeta a programação e o que pode fazer para lhe dar resposta.

Prefere explorar primeiro? Experimente o SkyPlanner com dados de demonstração e veja como as encomendas, as prioridades e a capacidade se conjugam num único plano.