Rota de produção: crie uma rota que possa programar

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A gama operatória define as operações necessárias para fabricar um produto, a sequência em que devem ser realizadas, os centros de trabalho aptos a executá-las e o tempo necessário para cada operação. É a rota de produção do produto, não o seu calendário. A programação da produção usa essa rota para determinar quando executar cada operação, tendo em conta as outras encomendas.

Uma rota útil permite ao planeador responder a três perguntas antes de lançar o trabalho em produção: qual é a próxima operação, onde pode ser realizada e quanto tempo vai demorar? Este guia mostra como registar essas respostas, com um pequeno exemplo que pode usar para verificar os dados da sua própria gama operatória.

Qual é a diferença entre uma BOM, uma gama operatória e um plano de produção?

Uma lista de materiais (BOM) indica os materiais e componentes necessários para um produto. A gama operatória descreve o trabalho necessário para os transformar nesse produto. O plano de produção distribui esse trabalho pelos períodos disponíveis e pelos centros de trabalho aptos a executá-lo.

Registo	Pergunta a que responde	Exemplo da caixa elétrica
BOM	De que precisamos?	Chapa metálica, terminais, elementos de fixação
Gama operatória	Como fabricamos o produto?	Puncionar, quinar, montar, ensaiar
Plano de produção	Quando e onde executamos o trabalho?	Quinar esta encomenda na Quinadora 2 após a tarefa em curso

A alteração de um componente pode exigir uma alteração da gama operatória, mas a BOM, por si só, não especifica toda a sequência de operações. Da mesma forma, acrescentar uma segunda máquina apta a executar a operação dá mais uma opção à programação; não significa que o produto precise de uma segunda operação de quinagem.

A documentação da Microsoft sobre gamas operatórias e operações ilustra esta distinção: uma gama operatória descreve a sequência de operações, os recursos necessários, o tempo de preparação e o tempo de processamento de um produto ou variante.

O que deve constar de uma rota de produção?

Uma rota deve conter informação suficiente para descrever o trabalho sem obrigar o responsável pela programação a fazer suposições.

• Produto e revisão: o artigo ou variante a que se aplica a rota e a versão aprovada a utilizar.
• Operações: etapas distintas, como conformação, montagem ou inspeção, com referências às respetivas instruções de trabalho.
• Sequência e dependências: o que tem de estar concluído antes de cada operação poder começar, incluindo eventuais ramificações que voltem a convergir mais adiante.
• Centros de trabalho aptos: as máquinas ou centros de trabalho com capacidade técnica para executar cada operação.
• Tempos de preparação e processamento: quanto tempo demora a preparação, como o tempo de processamento varia com a quantidade e quais as unidades utilizadas.
• Outros requisitos: ferramentas, competências, condições de aprovação pela qualidade ou processamento externo que determinem se o trabalho pode avançar.

Uma instrução de trabalho explica como executar uma operação de forma segura e correta. A gama operatória liga essa operação ao resto da produção. Inclua uma ligação à instrução, em vez de transformar a rota num procedimento extenso que dificulte a leitura da sequência.

Uma folha de gama operatória ou ficha de acompanhamento apresenta a informação da gama para uma tarefa específica. A rota de base do produto pode ser reutilizada, enquanto o documento da tarefa acrescenta a quantidade da encomenda, a revisão em vigor e os registos de conclusão.

Exemplo de rota de produção: uma caixa elétrica

Este exemplo é fictício. Um fabricante precisa de um lote de 12 caixas elétricas pequenas. As chapas cortadas e os componentes comprados estão prontos. Cada operação processa o lote inteiro antes de começar a seguinte; os tempos abaixo não incluem sobreposição de operações nem qualquer margem para esperas.

Operação	Operação anterior obrigatória	Centro de trabalho apto	Preparação por lote	Tempo de processamento por unidade
10: Puncionar o painel	Nenhuma	Puncionadora 1	15 min	2 min
20: Quinar a caixa	10	Quinadora 1 ou 2	20 min	3 min
30: Montar os componentes	20	Bancada de montagem A	5 min	8 min
40: Ensaio elétrico	30	Bancada de ensaio 1	10 min	4 min

A rota indica ao planeador que a quinagem não pode começar antes de terminar a puncionagem. Neste exemplo, ambas as quinadoras estão aprovadas, pelo que o responsável pela programação pode escolher entre elas. Assume-se que as duas têm os mesmos tempos de preparação e processamento; numa situação real, uma máquina alternativa pode exigir tempos ou ferramentas diferentes.

Para 12 unidades, a quinagem requer 56 minutos: 20 minutos de preparação e 36 minutos de processamento. Este é o tempo de trabalho necessário na etapa de quinagem, não uma hora de conclusão garantida. Se ambas as quinadoras estiverem ocupadas, o lote fica à espera.

O lote completo requer 254 minutos de preparação e processamento nas quatro operações. A passagem pela fábrica pode demorar muito mais quando se consideram as filas de espera, os turnos e as outras encomendas. Uma rota com tempos de operação rigorosos continua a não ser um plano de entregas.

Como criar uma rota de produção

Comece por um produto e uma encomenda recente cujo percurso real possa verificar. Uma rota curta, validada com a equipa do chão de fábrica, é mais útil do que um modelo detalhado copiado de outro produto.

1. Defina o produto e a revisão

Identifique o artigo acabado, a variante e a revisão do desenho. Verifique se a BOM e as instruções de trabalho descrevem a mesma versão. Uma alteração do material ou do projeto pode afetar as ferramentas, as operações ou o tempo de processamento, mesmo que o nome do artigo se mantenha.

Registe quem é responsável pela rota e quando entra em vigor uma nova versão. Decida como tratar as encomendas já lançadas em produção; uma alteração da rota de base não deve alterar, sem aviso, as instruções do trabalho em curso.

2. Liste as operações de que o produto realmente precisa

Acompanhe o trabalho desde o material inicial até ao artigo acabado. Inclua as inspeções obrigatórias, o processamento externo e as etapas de aprovação para avançar, não apenas as operações realizadas pelas máquinas de maior dimensão.

Divida uma operação quando esta exigir outro centro de trabalho, uma decisão separada sobre as condições para começar ou um registo de progresso independente. Mantenha as pequenas tarefas agrupadas quando forem executadas como uma única operação ininterrupta no mesmo centro de trabalho.

3. Defina as dependências

Para cada operação, indique o trabalho que tem de estar concluído antes de esta começar. Uma lista numerada basta para uma rota simples em série. As ramificações paralelas precisam de dependências explícitas: a montagem final pode exigir que dois subconjuntos estejam prontos.

Distinga uma dependência técnica de um hábito da fábrica. Se o ensaio exigir realmente que a montagem esteja concluída, mantenha essa restrição. Se duas peças independentes forem sempre fabricadas uma após a outra apenas por haver um único operador, trata-se de uma restrição de capacidade a considerar na programação da produção.

Se for possível transferir partes do lote para a etapa seguinte, registe a condição de transferência aprovada. Não assuma que a etapa seguinte pode começar após a primeira unidade, a menos que o processo e os requisitos de qualidade o permitam.

4. Identifique as máquinas aptas e os requisitos de pessoal

Verifique se cada centro de trabalho proposto é adequado às dimensões das peças, às ferramentas, às tolerâncias e ao processo exigidos pela tarefa. Uma máquina livre não é necessariamente uma máquina adequada.

Registe as alternativas aprovadas antes que uma avaria as torne urgentes. Quando houver diferenças entre as máquinas, registe os tempos de processamento e preparação aplicáveis. Inclua as ferramentas ou qualificações do operador necessárias para utilizar a alternativa.

Por exemplo, uma segunda quinadora pode ter capacidade para trabalhar a caixa, mas não dispor das ferramentas aprovadas para a fabricar. Se a indicar como apta sem registar essa condição, a rota não poderá ser cumprida no chão de fábrica.

5. Registe os tempos e explicite a base de cálculo

Separe a preparação por lote do processamento por unidade ou indique que a operação tem uma duração fixa por lote. Escreva as unidades junto dos valores. Registar apenas “3” não basta: três minutos por unidade e três minutos por lote resultam em cargas de trabalho muito diferentes.

Para uma operação simples que processa uma unidade de cada vez:

Tempo da operação = tempo de preparação + quantidade × tempo de processamento por unidade

Use um modelo de cálculo de tempos diferente quando o processo o exigir, como no caso de um forno que trata várias unidades em simultâneo. Registe separadamente o arrefecimento, a cura ou o transporte quando condicionarem a operação seguinte; distinga o tempo de espera decorrido do tempo que ocupa uma máquina ou exige um operador.

Compare a estimativa com tarefas concluídas e confirme o que está incluído no tempo registado. Incluir o tempo de espera em fila no tempo de processamento da máquina torna o próximo plano pouco fiável. A redução do tempo de preparação incide sobre o trabalho de preparação, que deve continuar visível em vez de ficar diluído numa média por unidade.

6. Percorra a gama operatória com uma ordem de fabrico

Valide a gama operatória com alguém que executa o trabalho e alguém que o planeia. Conseguem identificar a operação seguinte, o centro de trabalho aprovado, os pré-requisitos e a base de cálculo do tempo sem consultar quem elaborou a gama?

Use uma ordem de fabrico real já concluída para detetar etapas em falta e pressupostos pouco realistas. Depois, verifique uma quantidade ou variante diferente. Uma gama operatória adequada a uma determinada dimensão de lote pode exigir outras ferramentas ou outro processo para um lote maior.

O guia da Microsoft para configurar gamas operatórias ilustra como os dados da gama de um produto servem de base à programação das operações de uma ordem de fabrico. As verificações acima não dependem do sistema utilizado; não são instruções de configuração para um ERP específico.

Uma gama operatória pode ter etapas paralelas ou alternativas?

Sim. As operações paralelas podem avançar de forma independente até uma operação posterior precisar dos respetivos resultados. Uma gama alternativa oferece outra forma aprovada de fabricar o produto. Um centro de trabalho alternativo oferece outro local onde executar a mesma operação.

São decisões distintas. Dois subconjuntos independentes podem ser fabricados em paralelo. Ter duas quinadoras aptas para a quinagem significa, normalmente, poder escolher a máquina, e não ter de executar duas etapas de quinagem. Uma gama que recorra a acabamento subcontratado pode alterar a sequência das operações e acrescentar transporte e o lead time do fornecedor.

A documentação do MRPeasy sobre gamas operatórias apresenta dependências entre operações, incluindo sequências paralelas e convergentes. A possibilidade de executar esses ramos em simultâneo continua a depender da disponibilidade de máquinas, pessoas e ferramentas.

Uma alternativa documentada precisa de aprovação técnica e de tempos que possam ser usados na programação. O planeador não deve inventar um novo processo de fabrico apenas para encaixar uma ordem urgente no plano.

Que erros na gama operatória tornam o plano pouco fiável?

Uma operação em falta. O plano omite uma inspeção obrigatória ou uma operação externa, pelo que considera a operação seguinte pronta para começar demasiado cedo. Acrescente a etapa e a condição necessária para a sua libertação.

Todas as máquinas de uma secção indicadas como aptas. O plano atribui trabalho a equipamentos que não conseguem cumprir os requisitos. Substitua essa lista abrangente pelos centros de trabalho aprovados e pelas condições aplicáveis.

Um tempo sem indicação da quantidade a que se aplica. Usa-se o mesmo valor para um lote de 12 e um lote de 120. Separe o tempo de preparação, o tempo de processamento por unidade e o tempo fixo por lote.

Uma revisão ou ferramentas desatualizadas. A gama operatória ainda descreve a versão anterior do produto. Reveja-a quando o produto ou o método de fabrico mudar e controle a versão utilizada nas ordens libertadas para produção.

Uma dependência sequencial desnecessária. Operações independentes são obrigadas a esperar umas pelas outras. Verifique se a restrição é técnica ou se resulta, na verdade, da partilha de capacidade.

Corrija estes problemas antes de experimentar uma regra de programação mais sofisticada. Um sistema de programação não consegue tornar executável uma gama operatória incorreta apenas por escolher outra hora de início.

Como se transforma a gama operatória num plano de produção?

A gama operatória fornece as operações, as dependências, os recursos aptos e os tempos necessários. O planeador combina depois estes dados com as quantidades das ordens, a disponibilidade dos materiais, os calendários das máquinas e dos operadores, o progresso atual, os prazos e as prioridades.

O passo seguinte é a programação da produção: atribuir as operações à capacidade disponível, respeitando a sua sequência. Num ambiente job shop, diferentes gamas operatórias também disputam as mesmas máquinas. Uma gama que seja viável por si só pode, ainda assim, ter de esperar pela conclusão de outra ordem.

O SkyPlanner permite ao utilizador definir as etapas do processo de um produto, as durações, os centros de trabalho aptos e as dependências. O Arcturus calcula e recalcula o plano a partir dos dados de produção e das prioridades configurados, e a vista Gantt apresenta o resultado. O utilizador define o processo de fabrico; o motor de programação não inventa a gama operatória do produto. O SkyPlanner integra-se com qualquer ERP ou MES através da sua REST API aberta. Para explorar como as gamas definidas se transformam num plano, experimente o SkyPlanner com dados de demonstração ou marque uma demonstração.

Perguntas frequentes

Uma gama operatória é o mesmo que uma rota de produção?

Neste contexto de fabrico, ambos os termos descrevem a sequência de operações do produto. Nenhum se refere à otimização de rotas de transporte ou ao encaminhamento em redes informáticas.

Uma gama operatória é o mesmo que uma BOM?

Não. A BOM descreve os materiais e os componentes. A gama operatória descreve as operações que os transformam ou montam. Mantenha ambas alinhadas quando o produto mudar, mas não use uma para substituir a outra.

Cada produto precisa de uma gama operatória diferente?

Não necessariamente. Produtos com o mesmo processo de fabrico podem partilhar uma gama operatória, desde que os tempos aplicáveis, os requisitos dos centros de trabalho e as variantes sejam tratados corretamente. Um desenho ou uma quantidade diferente pode exigir outra gama aprovada.

O tempo da gama operatória é igual ao lead time de produção?

Não. Os tempos de preparação e de processamento descrevem o trabalho. O lead time de produção também inclui as esperas e os restantes períodos decorridos entre a libertação da ordem e a sua conclusão. Para estimar quando uma ordem ficará concluída, precisa de um plano de produção e de conhecer as condições atuais da produção.