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Introdução à Manufatura Mecânica
Silvio Romero Adjar Marques, MSc.

Capítulo 13
Análise de Capacidade de Processos de
Fabricação

Conteúdo
1. Conceitos
2. Aumento da Capacidade
3. Perdas
4. Análise de Capacidade

1. Conceitos
Capacidade:
 Termo associado à ideia de competência, volume
máximo ou quantidade máxima do ponto de vista
estático.
 É necessário também conhecer a capacidade sob
seu aspecto dinâmico. Para isto, deve ser
adicionada a dimensão de tempo.

1. Conceitos
Capacidade de produção:
 Quantidade máxima de produtos e serviços que
podem ser produzidos numa unidade produtiva,
num dado intervalo de tempo.
 Limite superior ou teto de carga que uma unidade
operacional pode suportar, seja uma fábrica, um
departamento, uma loja ou um equipamento.
 Permite demonstrar se um processo de fabricação é
ou não viável e sustentável.

1. Conceitos
Capacidade de produção (continuação)
Organização Capacidade Estática Capacidade de Produção
Faculdade
Quantidade de salas, carteiras, e
vagas disponíveis
Quantidade de alunos
formados por ano
Teatro ou cinema Quantidade de assentos
Número de frequentadores
por semana
Supermercado Área de vendas em m2 Faturamento mensal por
m2
Transportadora de
cargas
Soma da capacidade em quilos ou
m3 dos caminhões disponíveis
Volume ou peso
transportado por mês
Hospital Número de leitos disponíveis
Quantidade de pacientes
atendidos por mês

1. Conceitos
Capacidade de produção (continuação)
Organização Capacidade Estática Capacidade de Produção
Hidrelétrica Capacidade do gerador
Megawatts gerados por
mês
Confecções de
roupas
Número de costureiras e de
máquinas de costura
Produtos produzidos por
semana
Fábrica de fogões
Número de homens e de
máquinas
Fogões produzidos por mês
Fazenda Área cultivada
Toneladas de grãos por
safra

1. Conceitos
Capacidade instalada:
 Capacidade máxima que uma unidade pode
produzir se trabalhar ininterruptamente, sem que
haja perdas.
 É a produção obtida em uma unidade fabril
trabalhando 24 horas/dia, 7 dias/semana e todos
os dias do mês, sem paradas, manutenções, falta
de material ou outros motivos.

1. Conceitos
É possível atingir um nível de
produção igual à capacidade
instalada?

1. Conceitos
Capacidade dos processos sob a ótica dos sistemas
de medição
 Um processo está sob controle estatístico quando
suas variações naturais são estáveis e se situam
dentro de limites previsíveis.
 Um processo é dito capaz quando está sob
controle estatístico e opera dentro das
especificações de projeto.

1. Conceitos
de medição (continuação)
 Especificações: parâmetros técnicos definidos pela
Engenharia de Processos ou de Produto.
 Produzir de acordo com as especificações é o
principal foco do estudo da capacidade do
processo.
 Os limites de especificação são as áreas em ambos
os lados da linha central, ou média, que atendem
aos requisitos do cliente para um produto ou
serviço.

1. Conceitos
Tolerância Tolerância
Tolerância
Semana 1
Semana 2
Semana 3
Semana ...
Semana 1
Semana 2
Semana 3
Semana ...
Semana 1
Semana 2
Semana 3
Semana ...
Tolerância
Semana 1
Semana 2
Semana 3
Semana ...
Capaz
Não
Capaz
Sob controle Fora de controle

1. Conceitos
 É fundamental identificar pequenas variações nas
características observadas nos produtos.
 A variabilidade do processo de medição (erros
aleatórios) deve ser pequena quando comparada à
variabilidade do processo produtivo e às
tolerâncias do produto.

1. Conceitos
 O processo de medição deve estar sob controle
estatístico, ou seja, as variações do processo de
medição são devidas somente às causas comuns e
não a causas especiais.

1. Conceitos
O que são causas comuns de variação
em um processo? Exemplos?
E causas especiais? Exemplos?

1. Conceitos
Capacidade dos
processos sob a
ótica dos sistemas
de medição
(continuação)
 Causas comuns
da variabilidade
nos processos
produtivos.

1. Conceitos
O que pode causar variação nas dimensões de uma
peça fundida, usinada e retificada?

1. Conceitos
 Diferentes níveis de capacidade de um processo
produtivo:
Tolerância
Tolerância
Processo
Processo
incapaz
incapaz
Tolerância
Tolerância Tolerância
Tolerância
Processo
Processo
capaz
capaz
Processo
Processo
muito capaz
muito capaz
Dispersão
Dispersão
do processo
do processo

 Aumento da capacidade instalada: aumento da
quantidade de máquinas e demais recursos
tecnológicos.
 Com a mesma jornada de trabalho, a empresa
pode produzir mais.
 Requer investimentos na planta industrial,
aumentando os custos fixos.
 Recomendado quando houver demanda de
mercado em contínuo crescimento, afastando o
risco de ociosidade dos novos equipamentos.

O que são custos fixos?
Exemplos?

 Aumento de turnos de trabalho: o trabalho passa
a ser realizado em mais turnos.
 O custo da mão-de-obra aumenta, além da
necessidade de pagamento de adicional noturno,
transporte de colaboradores dos novos turnos,
necessidade de mão-de-obra indireta para a
supervisão etc.
 Trata-se de um custo variável.
 Pode ser interessante quando os investimentos em
equipamentos forem muito elevados e não houver
certeza do comportamento da demanda.

O que são custos
variáveis?
Exemplos?

Planejamento da Capacidade
 Planejamento de longo prazo, normalmente com
um horizonte de tempo de 2 a 5 anos,
dependendo do porte da empresa e da
complexidade da produção.
 Planejamento de nível estratégico, que orienta a
empresa sobre o caminho a trilhar no futuro.

Planejamento da Capacidade (continuação)
 Fatores de influência:
 Intenção de ampliação da planta atual.
 Construção de novas plantas industriais.
 Aquisição e modernização de máquinas.
 Expansão da linha de produtos com novos
lançamentos.
 Estudos de previsão de demanda de longo
prazo.
 Estudos das tendências da economia e do setor
de atuação da empresa.
 Obtenção de recursos para os investimentos
necessários para o aumento da produção.

3. Perdas
Perdas de capacidade planejada:
 São perdas de produção que se sabe de antemão
que irão acontecer.
 Exemplos:
 Set ups para alterações no mix de produtos.
 Manutenções preventivas periódicas.
 Tempos perdidos em trocas de turnos.

3. Perdas
Perdas de capacidade planejada (continuação)
O que é set up de um equipamento?
O que é manutenção preventiva?

3. Perdas
Perdas de capacidade não-planejada:
 São perdas de produção que não se consegue
antever.
 Exemplos:
 Falta de matéria-prima.
 Falta de energia elétrica.
 Falta de funcionários.
 Paradas para manutenção corretiva.
 Investigações de problemas da qualidade.

 Métodos de medição e análise para determinar a
capacidade de um determinado processo.
 O método mais comum é o cálculo dos Índices de
Capacidade (IC): medidas que comparam a saída
do processo real com os limites de especificação
para uma determinada característica.
 Mostram a capacidade de um processo para
atender às especificações.
 ICs mais populares:
 Cp: Capacidade de Processo.
 Cpk: Índice de Capacidade de Processo.

Medição do Cp e Cpk:
 Índices que apontam se o processo está
fabricando produtos dentro de uma faixa de
especificação.
 São muito importantes na fase do
desenvolvimento de um novo produto, pois a
análise do histórico dos índices de capacidade de
peças similares leva à escolha de processos e
especificações eficazes estatisticamente.
 Também são importantes durante a homologação
do processo, pois podem revelar problemas antes
da entrada dos produtos na linha de produção.

Medição do Cp e Cpk: (continuação)
 Os índices de capacidade expressam se um
processo é capaz de gerar produtos capazes de
atender às especificações dos clientes externos e
internos.

Quais seriam exemplos de
especificações relativas à
fabricação de um produto?

 Para fazer o estudo de capacidade, é necessário
medir e identificar as diferentes fontes de
variabilidade do processo.
 O processo deve estar sob controle, do ponto de
vista estatístico.
 Os conceitos de estatística deverão ser utilizados
para separar os efeitos da variabilidade das causas
comuns (inerentes ao processo) das causas
especiais (derivadas de variáveis específicas e
controláveis).

 Causas comuns x Causas especiais.
 Causas comuns: variações inerentes ao
processo. Eliminadas somente através de
melhorias no sistema.
 Causas especiais: variações devido a
problemas facilmente identificáveis.
Eliminadas por ação do operador.

 Causas comuns x Causas especiais. (continuação)

Cálculo do Cp e Cpk: (continuação)
 Inicialmente deve ser definida uma característica a
ser medida.
 Em seguida, deve-se colher amostras de medições
desta característica.
 Exemplo: para uma linha de produção de latas, a
característica medida pode ser o diâmetro.
 Adotam-se limites inferior e superior para o
diâmetro da lata, que devem ser cumpridos para
que não haja produtos fora de especificação.
 LIE: Limite Inferior de Especificação.
 LSE: Limite Superior de Especificação.

 Com o LIE e o LSE definidos, deve-se colher
amostras de medições e calcular os índices Cp e
Cpk.
 Cálculo do Cp:
𝑪𝒑 =
𝑳𝑺𝑬 − 𝑳𝑰𝑬
𝟔𝝈
 LSE: Limite Superior de Especificação.
 LIE: Limite Superior de Especificação.
 σ: Desvio-padrão da amostragem de medições.

 Desvio-padrão (σ): medida da dispersão estatística.
 Mostra o quanto de variação ou dispersão existe
em relação à média (ou valor esperado).
 Um baixo desvio padrão indica que os dados
tendem a estar próximos da média.
 Um desvio padrão alto indica que os dados estão
espalhados por uma gama de valores.

 Desvio-padrão (σ).

 Quanto maior for o Cp, maior a probabilidade da
característica medida atender às especificações,
resultando em mais produtos ok no processo
produtivo.
 Um processo é dito capaz se o Cp ≥ 1,33.

Cálculo do Cp e Cpk (continuação)

 Cálculo do Cpk:
𝑪𝒑𝒌 =
 Objetivo: medir a distância entre o limite de
especificação mais próximo do valor esperado.
 O índice Cpk pode ser utilizado para medir as
características de qualidade, onde apenas um
limite de especificação é importante.

 Na prática, quanto maior for o índice Cpk, maior
será a probabilidade da característica de
qualidade medida atender à especificação.
 O ideal é que o Cpk > 1.
 Um processo é dito capaz se o Cpk ≥ 1,33, o que
significa 64 ppm de produtos fora de
especificação.

 Conclusões:
 Cp é um índice relacionado à precisão.
 Cpk é um índice relacionado à exatidão.
 Precisão: grau de concordância entre diversos
valores medidos, obtidos por medições
repetidas. Tem a ver com variação.
 Exatidão: proximidade do valor de uma
medida em relação ao objetivo. Tem a ver com
erro.

Cpk
Cp

Objetivo do Cp e Cpk:
 Responder uma questão fundamental:
“Quantas peças ruins são produzidas antes
que possamos saber que há peças ruins
sendo produzidas?”

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