Redimensionamento de lote em linha de usinagem com gargalo oculto
Uma metalúrgica produz dois eixos (A e B) em uma célula com três operações em série: torneamento (T), fresamento (F) e retífica (R). A demanda semanal é de 900 unidades de A e 600 de B. Os tempos-padrão por peça, em minutos, são: A - T 4, F 6, R 5; B - T 8, F 3, R 5. Cada operação opera 2.400 minutos por semana com um único recurso, e há 5% de refugo em todas as etapas, sem retrabalho. O gerente afirma que a retífica é o gargalo porque 'as duas peças passam 5 minutos lá'. O setor comercial quer elevar a demanda de B em 20% sem investir em capacidade. O encarregado propõe reduzir o lote de transferência para acelerar o fluxo e 'resolver o atraso'.
1. Identifique o gargalo real da célula e avalie se a afirmação do gerente se sustenta. Apresente os cálculos de carga por operação, considerando o refugo.
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Carga exigida por operação (min/semana), já com o refugo de 5%:
A carga de entrada precisa cobrir a demanda boa dividindo por (1 − 0,05) = 0,95.
- Torneamento: (900·4 + 600·8)/0,95 = (3.600 + 4.800)/0,95 = 8.400/0,95 ≈ 8.842 min
- Fresamento: (900·6 + 600·3)/0,95 = (5.400 + 1.800)/0,95 = 7.200/0,95 ≈ 7.579 min
- Retífica: (900·5 + 600·5)/0,95 = (4.500 + 3.000)/0,95 = 7.500/0,95 ≈ 7.895 min
Capacidade disponível: 2.400 min por operação.
Conclusão: todas as operações estão sobrecarregadas (carga > capacidade), mas o torneamento é o gargalo (maior carga, ≈ 3,68× a capacidade). A retífica consome 5 min de cada peça, mas o mix favorece o torneamento, porque B exige 8 min lá. A intuição do gerente confunde tempo unitário com carga agregada - o gargalo depende do mix e do volume, não do tempo por peça isolado.
Implicação: reduzir o lote de transferência não aumenta capacidade; apenas reduz o tempo de fluxo (lead time) e o estoque em processo. Não resolve a sobrecarga. O gargalo precisa de horas extras, terceirização do torneamento ou redução do tempo de setup/processo em T.
2. O comercial propõe aumentar a demanda de B em 20%. Quantitativamente, o que isso faz com a carga do gargalo? Qual é a alternativa viável sem investimento em capacidade?
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Nova demanda de B: 600·1,20 = 720 unidades. Demanda de A permanece 900.
Carga no torneamento (gargalo): (900·4 + 720·8)/0,95 = (3.600 + 5.760)/0,95 = 9.360/0,95 ≈ 9.853 min
Isso representa 9.853/2.400 ≈ 4,1× a capacidade - piora de ≈ 3,68× para ≈ 4,1×. O aumento de B é especialmente danoso porque B consome 8 min no gargalo (o dobro de A).
Alternativas sem investimento:
- Priorizar o mix pelo ganho por minuto de gargalo. Calcular a margem de contribuição por minuto de torneamento de cada produto e priorizar o de maior ganho. Se B tem margem/min menor que A, aumentar B destrói valor.
- Reduzir o refugo de 5% para, por exemplo, 2%: a carga em T cai para 9.360/0,98 ≈ 9.551 min - ainda insuficiente, mas mostra que o refugo é alavanca.
- Terceirizar parte do torneamento ou comprar capacidade adicional apenas no gargalo; investir nas operações não-gargalo é desperdício.
- Rever o mix aceitável: aceitar o aumento de B só se compensado por redução de A, mantendo a carga ≤ 2.400 min.
A resposta correta reconhece que o aumento de demanda não é viável com a capacidade atual e que a decisão deve ser guiada pelo ganho por minuto de gargalo, não pelo volume bruto.