Teoria das Restrições e OPT: fortalecendo o elo mais fraco da sua fábrica

Quando a produção precisa render mais e os recursos são limitados, prestar atenção nos pontos que travam o fluxo ajuda as indústrias do setor moveleiro a melhorar o desempenho, reduzir desperdícios e tornar cada etapa do processo mais ágil e produtiva

Prezadas e prezados,

Nas últimas colunas (Competitividade empresarial: estratégias para se destacar no mercado, Integração inteligente: como a estratégia empresarial se alinha à estratégia industrial?, Estratégia industrial: diferencial competitivo que nasce no chão de fábrica e Como desenvolver uma estratégia de produção: da teoria à prática) abordamos, de maneira sucinta, os principais tópicos de estratégia empresarial à estratégia de produção, detalhando os principais conceitos e sugerindo uma estrutura para a elaboração da estratégia de produção.

Na última coluna (Lean Furniture: Manufatura Enxuta aplicada no setor moveleiro) abordamos sobre a aplicação da Manufatura Enxuta (Lean Manufacturing) específica para o setor moveleiro (Lean Furniture). Essa foi a coluna que iniciou uma nova fase em que detalharemos os Sistemas Clássicos de Gestão da Produção, iniciando por um dos mais famosos. Na coluna de hoje abordaremos o tópico de Teoria das Restrições (Theory of Constraints – TOC).

Teoria das Restrições (TOC): a origem e a atualidade

Imagine que a sua fábrica é uma corrente. Por mais resistentes que sejam os demais elos, a corrente só aguenta a força que o seu elo mais fraco suporta. Essa é a lógica por trás da Teoria das Restrições (Theory of Constraints – TOC), desenvolvida por Eliyahu Goldratt (1990), e o princípio que fundamenta a Tecnologia da Produção Otimizada (Optimized Production Technology – OPT).

Eliyahu M. Goldratt começou a desenvolver o conceito da TOC no início da década de 1980, a partir de seu trabalho com o OPT, que ele havia criado ainda no fim dos anos 1970 como um software e uma abordagem de programação da produção focada em gargalos. Essa abordagem também deu à TOC o apelido de “Teoria dos Gargalos”.

A TOC foi formalizada como teoria e apresentada ao público em 1984, com a publicação do seu livro mais famoso: “The Goal: A Process of Ongoing Improvement”, escrito por Eliyahu M. Goldratt e Jeff Cox. No Brasil, esse livro foi traduzido pelo IMAM em 1990 com o título A Meta. Esse livro é um romance empresarial que narra a história de um gerente de fábrica que precisa salvar sua unidade aplicando princípios que depois seriam reconhecidos como a Teoria das Restrições. Também existe um filme com o mesmo nome (A Meta) que narra, de forma audiovisual, o livro e o drama apresentado pelo gerente para recuperar a sua unidade fabril. Recomendo que leia o livro ou assista ao filme. Inclusive, já existem edições atualizadas (2024) disponíveis.

Se pensarmos em uma linha do tempo da origem do OPT à Teoria das Restrições, temos:

• Final da década de 1970: Eliyahu M. Goldratt, físico israelense, desenvolve o OPT, inicialmente como software para programação da produção com foco em gargalos;
• Início da década de 1980: o OPT começa a ser comercializado e usado em indústrias de diversos setores, revelando os princípios que mais tarde seriam a base da TOC;
• 1984: publicação do livro “The Goal” (A Meta), escrito por Goldratt e Jeff Cox. É o primeiro grande marco de divulgação da TOC para o público empresarial;
• Final da década de 1980: Goldratt e sua equipe sistematizam o método dos Cinco Passos Focais para lidar com restrições;
• 1990: lançamento do livro “The Race” (A Corrida), aprofundando conceitos práticos de aplicação no chão de fábrica;
• 1992: publicação de “The Haystack Syndrome” (Síndrome da Palha no Palheiro), explorando como gerenciar e interpretar dados para tomar decisões alinhadas à TOC;
• Final da década de 1990: a TOC começa a ser aplicada também em áreas como gestão de projetos (Critical Chain), logística e marketing;
• 2000 em diante: a TOC é integrada a outras metodologias de melhoria contínua, como Lean e Seis Sigma, e adaptada para diferentes segmentos industriais e de serviços.

Quais são os objetivos do ponto de vista da Teoria das Restrições?

A TOC é muito incisiva em seus objetivos e Goldratt e Cox sempre abordam do ponto de vista empresarial. Eles sempre enfatizam essa pergunta: qual é a meta de toda empresa? A resposta é: ganhar dinheiro hoje e no futuro!

Com base nessa resposta, Goldratt e Cox dizem que vão ensinar COMO as empresas ganham dinheiro. Os autores consideram que esse objetivo é alcançado a partir de contribuições da produção (chão-de-fábrica) através de três elementos: aumentar o ganho que advém de materiais, que passam através da fábrica e são vendidos (throughput), reduzir os estoques (inventory) e reduzir as despesas operacionais (operating expenses) (Corrêa & Corrêa, 2006), explicados abaixo:

• Ganho (throughput): é a taxa segundo a qual o sistema gera ganho de dinheiro através da venda de seus produtos. Deve-se notar que ganho refere-se ao fluxo de produtos vendidos. Os produtos feitos, mas não vendidos, ainda são considerados estoques;
• Estoque (inventory): quantificado pelo dinheiro que a empresa empregou nos bens que pretende vender. Refere-se ao valor apenas das matérias-primas envolvidas. Não se inclui o “valor adicionado” ou o “conteúdo do trabalho”. O tradicional “valor adicionado” pelo trabalho inclui-se nas despesas operacionais;
• Despesas operacionais (operating expenses): o dinheiro que o sistema gasta para transformar estoque em ganho.

Esses objetivos citados acima possuem relações diretas com os objetivos de toda empresa: aumentar o lucro líquido, o retorno sobre investimento e o fluxo de caixa. Portanto, os objetivos apresentados acima são uma forma de tradução dos objetivos financeiros tradicionais para a produção.

O que é o OPT e como ele mudou a lógica da produção?

Antes mesmo de formalizar a TOC, Goldratt criou o OPT, inicialmente como software de programação da produção, mas que rapidamente se tornou uma metodologia. Ele desafiou o pensamento tradicional de “equilibrar a capacidade” e trouxe novas regras, como:

• Equilibrar o fluxo, não a capacidade: não adianta cada setor trabalhar “no máximo” se o gargalo dita o ritmo final;
• Proteger o gargalo: nunca deixar que ele fique parado por falta de material, manutenção ou prioridade errada;
• Transferir em lotes menores: agiliza o fluxo e evita acumular peças esperando.

A evolução dessas ideias levou à criação da TOC, que possui um conjunto de nove princípios para a aplicação na produção. Esses princípios procuram estabelecer o conceito de gargalo e aprender a identificar os gargalos. Além disso, eles preparam a empresa para poder aplicar, posteriormente, o OPT, mesmo que de forma teórica (sem o software). Os nove princípios são (Corrêa & Corrêa, 2006):

1. Equilibrar o fluxo, não a capacidade: o objetivo é que todo o sistema produza no ritmo da restrição. Tentar equilibrar a capacidade de cada recurso individualmente gera excesso de estoque e desperdício;
2. O nível de utilização de um recurso não-gargalo é determinado por outra restrição do sistema: recursos sem gargalo não precisam trabalhar no máximo o tempo todo; seu ritmo deve seguir o da restrição para evitar sobreprodução;
3. A utilização e a ativação de um recurso não são sinônimos: ativar é “ligar e fazer produzir”; utilizar é produzir algo que o sistema realmente precisa. Produzir sem necessidade aumenta o inventário e não agrega valor;
4. Um horário perdido no recurso gargalo é uma perda para todo o sistema: se o gargalo parar por uma hora, o sistema inteiro perde uma hora de produção;
5. Um horário economizado em um recurso não-gargalo é ilusão: reduzir o tempo de operação de um recurso que não é gargalo não aumenta a capacidade total;
6. Os gargalos governam o throughput e os estoques do sistema: a taxa de produção e o volume de inventário são definidos pelo desempenho dos gargalos;
7. O lote de transferência não precisa ser, e frequentemente não deve ser, igual ao lote de produção: pequenos lotes transferidos mais rapidamente aceleram o fluxo e reduzem estoques intermediários;
8. O lote de produção deve ser variável e não fixo: ajustar o tamanho do lote conforme demanda, capacidade e ritmo da restrição mantém o sistema ágil;
9. Programar com antecedência leva em conta todas as restrições e as proteções necessárias: um bom plano de produção não é “otimista” nem baseado apenas em capacidade teórica, mas considera as limitações reais e margens de segurança.

Processo Decisões do OPT e TOC

Para facilitar o Processo de Decisão do OPT e TOC, os Goldratt e Cox sugerem os seguintes passos (Corrêa & Corrêa, 2006):

• Passo 1 – Identificar as restrições do processo (gargalos): identificar os recursos cuja capacidade produtiva restringe a capacidade do sistema em sua totalidade de atender a se fluxo de vendas de produtos;
• Passo 2 – Explorar as restrições do processo (gargalos): explorar as restrições significa simplesmente tirar o máximo delas. Não perder tempo algum nas máquinas gargalo; usar a restrição no limite possível;
• Passo 3 – Subordinar todas as demais decisões às restrições (gargalos): os gargalos definem o fluxo de produção e os estoques, a ocupação dos recursos não-gargalos, entre outros;
• Passo 4 – Elevar a capacidade das restrições (gargalos): significa aumentar de alguma forma a capacidade de produção do gargalo, no sentido de aumentar a capacidade de fluxo do sistema. Esse passo só deveria ser dado após a restrição ter sido explorada ao máximo, visto que pode repercutir em certo aumento nas despesas operacionais;
• Passo 5 – Repetir os passos anteriores: se no passo 4 uma restrição (gargalo) foi realizada, voltar ao passo 1 para identificar a próxima restrição do sistema. O gargalo sempre muda de lugar.

Por fim, para finalizar essa coluna, vou deixar aqui um desafio que o Goldatt aplica, e que foi reproduzido por Corrêa & Corrêa (2006).

O objetivo desse desafio é fazer com que a empresa obtenha o maior lucro possível levando em consideração as restrições de tempo. Esse é um exemplo simples e acadêmico, mas que demonstra a mudança de pensamento proposta pela Teoria das Restrições. Segue o desafio abaixo.

Desafio

A fábrica XY confecciona dois produtos, X e Y. Preços de venda e demandas de mercado são mostrados no diagrama da figura abaixo. Cada produto usa matérias-primas com seus correspondentes custos, como mostrado. A fábrica tem três máquinas A, B e C. Cada uma processa uma unidade de matéria-prima por vez. Os tempos de processo também são mostrados no diagrama e a ordem dos processos é livre. Não há geração de defeitos nem tempos de setup. Despesa operacional (fixa) que inclui tudo menos materiais (variáveis) monta a R$ 12.000 por semana. Pergunta-se:

a) Qual o gargalo dessa fábrica?

b) Qual o mix de produtos que maximiza o lucro da fábrica?

c) Qual o lucro máximo possível de obter por semana com essa fábrica?

Caso não tenha conseguido chegar no lucro semanal de + $300,00 e queira entender como a Teoria das Restrições permite isso, entre em contato comigo por e-mail (andre.gazoli@ufpr.br) ou WhatsApp (+55 41 99966-2219) que enviarei a resposta e explicação.

Na próxima coluna, falaremos sobre a Manufatura de Classe Mundial (World Class Manufacturing), uma outra concepção de gestão do Sistema de Produção.

As referências utilizadas para escrever essa coluna são: 

Corrêa, Henrique L.; Corrêa, Carlos A. Administração da Produção e Operações: manufatura e serviços: uma abordagem estratégica. 2ª ed. São Paulo: Atlas, 2006.

Goldratt, Eliyahu M. A Meta. São Paulo: IMAM, 1990

Até a próxima!

Escreveu essa coluna

André Gazoli, que possui uma sólida formação acadêmica, destacando-se pela graduação em Engenharia de Produção (2008), mestrado em Engenharia de Produção e Sistemas (2012, com ênfase em Mass Customization na indústria de automóveis) e doutorado em Engenharia de Produção e Sistemas (2019, com ênfase em Lean Manufacturing na indústria moveleira), todos pela renomada instituição PUCPR (Pontifícia Universidade Católica do Paraná). 

Atualmente desempenha papel fundamental como professor adjunto na prestigiosa UFPR (Universidade Federal do Paraná), no Campus Jandaia do Sul, onde contribui ativamente para o desenvolvimento e aprimoramento do ensino e pesquisa na área de Engenharia de Produção. 

Sua experiência abrange uma vasta gama de conhecimentos, com foco específico em áreas como Produção Enxuta, Mass Customization, Simulação de Eventos Discretos, Planejamento e Controle da Produção e Gestão de Operações. 

Destaca-se por sua atuação em projetos relevantes no LEPEP (Laboratórios de Extensão e Pesquisa em Engenharia de Produção), sendo reconhecido por sua contribuição significativa para a evolução e aplicação prática de conceitos inovadores nesse campo.