Eficiência da produção: fórmula, métricas e como a manter

A maioria das operações de produção está ciente do seu índice de eficiência de produção. No entanto, tem-se dado menos atenção ao desenvolvimento dos sistemas que permitem que esta funcione e se mantenha. Para os responsáveis focados na eficiência de produção, a lacuna entre medir o desempenho e melhorá-lo é onde a vantagem competitiva se constrói ou se perde. Este artigo apresenta uma visão geral abrangente da eficiência da produção, incluindo o seu cálculo, os KPIs de fabrico mais impactantes e os métodos para estabelecer a disciplina operacional com vista a ganhos sustentáveis na produtividade da produção.

O que é a eficiência da produção?

A eficiência de produção mede a eficácia com que uma operação industrial converte inputs (mão de obra, materiais, tempo de equipamento, energia) em outputs relativamente à sua capacidade teórica máxima. Quando a produção real corresponde à produção máxima possível em condições ideais, a operação funciona com 100% de eficiência de produção. Na prática, as perdas decorrentes de paragens, defeitos de qualidade e reduções de velocidade colocam a maioria das instalações bastante abaixo desse limite máximo.

Já no domínio da economia, o termo é utilizado de forma mais precisa. A eficiência produtiva descreve uma situação em que uma empresa ou economia produz sobre a sua Fronteira de Possibilidades de Produção (FPP), ou seja, utiliza os seus recursos de forma a obter a maior produção possível. Isto significa produzir a quantidade máxima de um bem sem reduzir a quantidade produzida de outro, tendo em conta os recursos e a tecnologia disponíveis. Sempre que a produção de dois bens se situa dentro da FPP, existe ineficiência produtiva: a empresa ou economia poderia produzir mais de um ou de ambos os bens com os recursos disponíveis, sem reduzir a produção do outro. Isto significa que alguns recursos estão a ser desperdiçados ou subutilizados.

Por outro lado, a eficiência alocativa, questiona se os recursos estão a ser direcionados para a uma utilização de maior valor. Uma fábrica pode ser produtivamente eficiente, funcionando a plena capacidade, mas ser alocativamente ineficiente se produzir o mix de produtos errado em relação à procura do mercado. Ambos os aspetos são importantes, mas nas operações de fabrico, colmatar a lacuna da eficiência produtiva proporciona normalmente um retorno mais imediato e mensurável.

A fórmula da eficiência da produção

O cálculo standard é simples:

Se uma linha pode, teoricamente, produzir 500 unidades por turno em condições ideais e produz 380, a sua eficiência de produção é de 76%. A diferença de 24% representa a capacidade recuperável, ou seja, a produção que poderia ser gerada a partir dos ativos e da mão de obra existentes, sem investimento de capital.

Na prática, o indicador Overall Equipment Effectiveness (OEE) aplica esta fórmula como um conjunto de três fatores:

• Disponibilidade — a percentagem do tempo programado em que o equipamento está em funcionamento (perdas: avarias, trocas de série, paragens não planeadas);
• Rendimento — velocidade real relativamente à velocidade ideal (perdas: pequenas paragens, rendimento reduzido, tempo de inatividade);
• Qualidade — unidades em conformidade como percentagem do total de unidades iniciadas (perdas: defeitos, retrabalho, refugo de arranque).

Um OEE de classe mundial é geralmente considerado como 85% ou superior. A maioria das instalações industriais opera entre 40–60%, o que significa que a maior parte das melhorias de capacidade disponíveis reside na base de ativos existente.

As seis fontes de perda identificadas pelo Total Productive Maintenance (TPM) — falha de equipamento, setup e ajuste, inatividade e pequenas paragens, redução da velocidade de operação, defeitos e retrabalho, e perdas de arranque — correspondem diretamente aos três componentes do OEE. Reduzir as paragens não planeadas é, tipicamente, a intervenção de maior impacto, porque a falha do equipamento é a categoria de perda simultaneamente mais visível e mais fácil de resolver.

Por que é difícil sustentar os ganhos de eficiência da produção

Medir não é sinónimo de melhorar. Todas as organizações que monitorizam o OEE e os KPIs industriais sabem-no, e, no entanto, o ciclo repete-se: uma iniciativa de eficiência gera ganhos, os ganhos deterioram-se ao longo dos trimestres seguintes e a iniciativa seguinte parte de uma base de referência mais baixa do que o esperado.

Existem três padrões que explicam a maior parte da regressão. Primeiro, as melhorias são orientadas por eventos, em vez de serem sistémicas. Um Evento KAIZEN™ resolve um gargalo, mas, sem documentação e sem o cumprimento do trabalho normalizado, o processo regride.

Segundo, a gestão do desempenho mantém-se numa perspetiva global; os relatórios semanais de OEE são analisados em salas de reunião, em vez de os dados diários ao nível da linha serem analisados no gemba. Quando o número semanal sinaliza um problema, já ocorreram três a cinco dias de perda de capacidade.

Terceiro, a cadeia causal entre perdas específicas e as suas causas-raiz nunca é fechada. As iniciativas de redução do tempo de inatividade abordam os sintomas; não revelam a razão pela qual o equipamento falha repetidamente.

A manutenção da eficiência da produção requer assim um sistema operacional, não um sistema de medição; a distinção é relevante.

Como melhorar a eficiência da produção

Os passos-chave seguintes fornecem o enquadramento para construir um ambiente de produção sustentável e de elevado desempenho:

Mapear o fluxo de valor antes de intervir

Antes de visar perdas específicas, o Value Stream Mapping (VSM) proporciona uma visão end-to-end onde o muda (desperdício) se acumula ao longo do fluxo de produção. A otimização de processos que salta este passo arrisca-se a melhorar um não-gargalo, uma alteração que consome recursos sem aumentar o rendimento. O VSM revela o tempo de ciclo, os pontos de acumulação de inventário e as lacunas no fluxo de informação que os KPIs agregados ocultam. Identifica também se a restrição é de natureza relacionada com o equipamento, com a mão-de-obra ou com o fluxo de materiais, o que determina a sequência de intervenção correta.

Estabelecer o trabalho normalizado como base de referência

Não se pode melhorar o que não está definido. O trabalho normalizado, documentado como o melhor método atual de realização de cada operação, incluindo tempo de ciclo, sequência de tarefas e inventário em processo, constitui o ponto de referência face ao qual os desvios se tornam visíveis. Sem ele, cada operador executa um processo ligeiramente diferente e o número agregado de OEE mascara a variação. Com o trabalho normalizado implementado, os supervisores conseguem ver imediatamente se uma linha está a desempenhar de acordo com o método ou se está a desviar-se, e reagir antes do fim do turno, em vez de descobrirem o problema nos dados da semana seguinte.

Implementação do TPM

O principal fator de perda de eficiência na produção na maioria dos ambientes de produção discreta é o tempo de paragem não planeado. O TPM aborda esta questão transferindo a responsabilidade da manutenção de uma função reativa e especializada para uma disciplina partilhada entre os operadores e as equipas de manutenção. As boas práticas de manutenção autónoma conferem aos operadores as competências e a autoridade para realizar inspeção de rotina, limpeza e pequenas intervenções, criando a condição para a deteção precoce da deterioração antes de esta se tornar uma avaria. Isto reduz os eventos de paragem e prolonga a vida útil do equipamento, melhorando simultaneamente a disponibilidade e reduzindo o custo unitário.

Estabelecer rotinas de gestão diária

As operações de produção que sustentam uma elevada eficiência partilham uma caraterística estrutural: gerem o desempenho diariamente, não semanalmente. As rotinas de KAIZEN™ Diário, breves reuniões estruturadas ao nível da linha em cada turno, criam a cadência de resposta que evita que pequenos desvios se agravem até se tornarem grandes perdas. Os supervisores analisam a produção real face à meta, identificam as duas ou três principais perdas do período anterior e atribuem e acompanham as contramedidas. Este é o mecanismo que fecha o ciclo entre a medição e a ação. O que é o KAIZEN™ neste contexto? É a disciplina de tratar cada discrepância entre o desempenho real e o desempenho padrão como um problema a resolver, em vez de aceitar o baixo desempenho crónico como “normal”.

Abordar a otimização do fluxo de trabalho de forma sistemática

A otimização do fluxo de trabalho na produção abrange três alavancas: fluxo (eliminando o processamento em lotes e a acumulação de filas entre operações), utilização de recursos (ajustando a alocação de mão de obra e do equipamento à procura real, em vez de a planos teóricos) e utilização da capacidade (alinhar o planeamento da produção com as restrições reais, em vez da capacidade nominal). Em conjunto, estas reduzem o tempo sem valor acrescentado, o qual aumenta o tempo de ciclo e diminui a qualidade à primeira. A excelência operacional na produção emerge da acumulação destas melhorias incrementais ao longo do tempo, não de uma única intervenção isolada.

Para as operações que procuram quantificar o impacto financeiro, a relação é direta: maior rendimento, menor taxa de refugo e tempo de inatividade reduzido diminuem, em conjunto, o custo unitário. As estratégias de redução de custos baseadas em ganhos de eficiência são estruturalmente mais duradouras do que a redução de custos alcançada através da negociação de preços ou da redução do número de colaboradores, porque melhoram o sistema de produção subjacente, em vez de simplesmente extrair margem do mesmo.

Principais KPIs de produção para monitorizar a eficiência da produção

Uma monitorização eficaz exige um pequeno conjunto de métricas complementares em vez de um único valor de destaque. Os KPIs de produção seguintes proporcionam uma visão completa em termos de qualidade, velocidade, disponibilidade e custo:

Tabela 1 – Principais KPIs de produção para monitorizar a eficiência da produção

A relevância de cada KPI depende, naturalmente, do contexto produtivo. Na produção de polímeros e nas operações de processamento alimentar, por exemplo, a qualidade à primeira e a taxa de refugo merecem particular atenção, dada a intensidade do custo de matérias-primas. Por outro lado, em ambientes de elevada variedade e baixo volume, o tempo de mudança de série e o seu efeito na disponibilidade dominam frequentemente o perfil do OEE.

Construir uma eficiência que é acumulável

A eficiência da produção é, em última análise, uma questão de disciplina operacional, não de sofisticação nos cálculos. A fórmula é simples, as métricas estão bem estabelecidas. O que distingue as operações industriais de elevado desempenho das restantes é a infraestrutura de gestão que responde diariamente aos desvios, elimina sistematicamente as causas raiz e mantém o trabalho normalizado, face ao qual toda a melhoria é medida.

Deste modo, as organizações que tratam a melhoria contínua na produção como uma iniciativa periódica obterão resultados periódicos. Aquelas que a integram como um sistema operativo diário, através de uma liderança baseada no gemba, rotinas diárias estruturadas e desenvolvimento sustentado de competências, veem a eficiência acumular-se ao longo de anos, não de trimestres.

Através dos nossos serviços de consultoria em operações de produção, apoiamos as organizações industriais a concretizar o conceito de eficiência cumulativa nas suas operações diárias. A abordagem do Kaizen Institute à melhoria empresarial envolve uma colaboração prática com as suas equipas no chão de fábrica. Não implementamos apenas ferramentas isoladas; integramos rotinas de liderança práticas e processos normalizados que são cruciais para manter operações estáveis e salvaguardar as margens de lucro. Esta abordagem sistémica transforma a resolução diária de problemas numa capacidade organizacional central, garantindo que o seu sistema de produção se torne mais resiliente e eficiente a cada trimestre que passa.

Ainda tem dúvidas sobre a eficiência da produção?

Qual é a diferença entre eficiência produtiva e eficiência alocativa?

A eficiência produtiva consiste em alcançar a produção máxima possível com os recursos disponíveis, situando-se na fronteira de possibilidades de produção e evitando o desperdício de recursos. Já a eficiência alocativa significa direcionar os recursos para produtos ou outputs que geram o maior valor face às preferências dos consumidores. Uma fábrica pode alcançar a eficiência produtiva (a funcionar em plena capacidade sem desperdício) e ao mesmo tempo ser alocativamente ineficiente se produzir o mix de produtos errado. Na maioria dos programas de melhoria da produção, a eficiência produtiva é abordada em primeiro lugar, porque colmatar a lacuna de OEE e de capacidade proporciona um retorno financeiro imediato e mensurável.

O que é um OEE de classe mundial?

Um OEE de classe mundial situa-se, geralmente, num referencial de 85% ou superior, o que significa aproximadamente 85% de disponibilidade, 95% de rendimento e +99% de qualidade. A maioria das instalações inicia a sua jornada de melhoria com um OEE de 40–60%, o que indica uma capacidade recuperável substancial. Alcançar os 85% é possível para a maioria das operações de produção discreta no prazo de dois a três anos de esforço de melhoria sustentado, desde que o sistema de gestão subjacente o suporte. Procurar atingir os 85% apenas através da medição, sem abordar as causas raiz e sem estabelecer rotinas de gestão diárias, raramente produz resultados duradouros.

O que é a fronteira de possibilidades de produção e por que é importante para os fabricantes?

A fronteira de possibilidades de produção é o conceito económico que descreve as combinações máximas de produção alcançáveis com recursos fixos. Uma empresa que opera dentro da sua fronteira é produtivamente ineficiente; produz menos do que poderia com os inputs disponíveis. Para os fabricantes, a FPP constitui uma ferramenta de análise útil para compreender que cada perda de capacidade causada por paragens, defeitos ou subutilização corresponde a um nível de produção abaixo do máximo possível. Isto significa que, antes de investir em nova capacidade, muitas operações podem aumentar significativamente a produção através de uma melhor utilização dos ativos existentes, reduzindo a diferença entre o desempenho real e o nível de produção teoricamente possível.