UNIJUÍ – Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul DeTec – Departamento de Tecnologia
Curso de Engenharia Mecânica – Campus Panambi
ISAÍAS COSTA BEBER GELATTI
OEE – EFICIÊNCIA GLOBAL DOS EQUIPAMENTOS
UTILIZAÇÃO DO MÉTODO PARA ANÁLISE DA REAL PRODUTIVIDADE DE EQUIPAMENTOS
Panambi 2012
ISAÍAS COSTA BEBER GELATTI
OEE – EFICIÊNCIA GLOBAL DOS EQUIPAMENTOS
UTILIZAÇÃO DO MÉTODO PARA ANÁLISE DA REAL PRODUTIVIDADE DE EQUIPAMENTOS
Trabalho de conclusão de curso apresentado à banca avaliadora do curso de Engenharia Mecânica da Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul – UNIJUÍ, como requisito parcial para a obtenção do título de Engenheiro Mecânico.
Banca Avaliadora:
1° Avaliador: Prof. Cláudio Fernando Rios, Mestre em Engenharia
Aos meus queridos pais, Paulo Cezar Gelatti e Clarice Costa Beber Gelatti, ao meu irmão, Jonatan Costa Beber Gelatti, à minha esposa, Vanessa Gonçalves Nunes Gelatti e ao meu filho, Eduardo Gelatti, pelo amor, carinho e estímulo que me ofereceram, dedico-lhes essa conquista como gratidão.
AGRADECIMENTOS
Agradecer, primeiramente, a Deus pelas bênçãos despejadas sobre mim durante todo o curso.
Aos meus Pais, Paulo e Clarice Gelatti, pelo apoio e incentivo na realização do curso de Engenharia Mecânica.
À minha esposa Vanessa, reconheço a paciência, carinho, amor e constante estímulo, determinantes para seguir até a conclusão do curso.
Ao meu filho Eduardo, pelos momentos de alegria que me proporciona.
Ao professor Gil Eduardo Guimarães, pela orientação e referências às quais levo como experiência para o restante da carreira profissional.
Um agradecimento especial ao Sr. Joel Gilberto Hoffmann, pelo empenho em sempre estar disposto a sanar dúvidas, fornecer dados técnicos e sugerir melhorias para este trabalho e, também, no dia a dia, como colega de trabalho.
A UNIJUI, pelo uso de recursos para o trabalho.
À empresa Metalúrgica Faulhaber S.A., pelo suporte financeiro dado para estar cursando a graduação de Engenharia Mecânica.
RESUMO
Este trabalho de conclusão de curso mostra uma visão geral da evolução da administração da produção, partindo das primeiras formas de produção, chamadas de produção organizada, citando Frederick Taylor com seus trabalhos, também Henry Ford com a criação do conceito de produção em massa, até chegar ao Sistema Toyota de Produção (STP).
Para o STP, cita-se algumas ferramentas de trabalho criadas pelos japoneses, com o intuito principal de reduzir os desperdícios dos processos. Uma destas ferramentas é o TPM – Manutenção Produtiva Total - que visa manter o equipamento operando nas condições que foram projetadas, assim evitando paradas não previstas, não gerando perdas. Neste, visualiza-se os tipos de manutenções e as visualiza-seis grandes perdas que devem visualiza-ser corrigidas, a fim de melhorar a eficácia do equipamento.
Relacionada com a TPM, a OEE – Eficiência Global dos Equipamentos - é conhecida como um importante método para medição do desempenho de uma máquina, através de indicadores de disponibilidade, eficiência e qualidade. Com este método foi realizado o levantamento de dados de um equipamento da empresa, e introduzido no memorial de fórmulas sugerido pelo autor, apresentando, então, os resultados da eficiência global do equipamento.
Palavras-chave: Sistema Toyota de Produção, TPM – Manutenção Produtiva Total, OEE – Eficiência Global dos Equipamentos, Perdas.
ABSTRACT
This conclusion paper provides an overview of the evolution of production management from the earliest forms of organized production, mentioning Frederick Taylor and his works and also Henry Ford with the creation of the concept of mass production, until getting the Toyota Production System (TPS).
For the TPS, as it is known, few tools designed by the Japanese can be mentioned and they have the main aim to reduce the waste in processes. One of these tools is the TPM - Total Productive Maintenance, which aims to keep the equipment operating in the conditions for which they were designed, thus avoiding unforeseen downtime, so there are no losses. In this work, you can see the types of maintenance and the six big losses to improve the effectiveness of the equipment.
Related to the TPM, OEE - Overall Equipment Efficiency is known as an important method for the measurement of system performance through the indicators of availability, efficiency and quality. And it is through this method that this survey was conducted from data of the equipment and it was introduced in the memorial of formula suggested by the author and then presenting the results of the overall efficiency of the equipment.
Keywords: Toyota Production System, TPM – Total Productive Maintenance, OEE - Overall Equipment Efficiency, Losses.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Sistema Kanban: Produção puxada... 18
Figura 2 – Pilares de sustentação da TPM ... 26
Figura 3 – Exemplo de formulário para ordem de operação. ... 34
Figura 4 – Exemplo de relatório de produção de 40 horas. ... 37
Figura 5 – Evolução da Taxa de Qualidade no período de 6 dias. ... 54
Figura 6 – Evolução da Disponibilidade no período de 6 dias. ... 55
Figura 7 – Evolução da Taxa de Velocidade no período de 6 dias. ... 55
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 – Demonstrativo de problemas encontrados durante a preparação da ferramenta. ... 40
Tabela 2 – Resumo dos dados do dia 21/06/2012. ... 40
Tabela 3 – Resumo dos dados do dia 22/06/2012. ... 43
Tabela 4 – Resumo dos dados do dia 25/06/2012. ... 45
Tabela 5 – Resumo dos dados do dia 26/06/2012. ... 47
Tabela 6 – Resumo dos dados do dia 27/06/2012. ... 49
SUMÁRIO INTRODUÇÃO ... 10 1 OBJETIVO DO ESTUDO ... 11 1.1 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ... 11 1.2 JUSTIFICATIVA ... 11 2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ... 12
2.1 EVOLUÇÃO HISTÓRICA DA ADMINISTRAÇÃO DA PRODUÇÃO ... 12
2.2 SISTEMA TOYOTA DE PRODUÇÃO ... 13
2.2.1 SETE TIPOS DE DESPERDÍCIO ... 14
2.2.2 JUST-IN-TIME ... 17
2.2.3 KANBAN ... 17
2.2.4 POKA-YOKE ... 18
2.2.5 5S – HOUSEKEEPING ... 19
2.2.6 TROCA RÁPIDA DE FERRAMENTA ... 21
2.3 TPM – MANUTENÇÃO PRODUTIVA TOTAL ... 22
2.3.1 MÉTODOS DE MANUTENÇÃO ... 23
2.3.2 AS SEIS GRANDES PERDAS ... 28
3 ÍNDICE OEE ... 30
3.1 COLETA DE DADOS ... 33
3.2 RELATÓRIO DE PRODUÇÃO ... 36
3.3 FÓRMULAS DA OEE ... 36
4 ANÁLISE DA EFICIÊNCIA GLOBAL DO EQUIPAMENTO PROPOSTO ... 39
Tabela 7 – Resumo dos dados do dia 28/06/2012. ... 52
4.1 RESULTADOS ... 54
CONCLUSÃO ... 57
INTRODUÇÃO
O Brasil vem se destacando como um país cada vez mais competitivo no contexto econômico internacional, especialmente se considerada a relação com países como EUA, Alemanha e Japão.
Para que empresas brasileiras possam desenvolver estratégias de produção competitivas eficazes, capazes de enfrentar as exigências impostas pelo mercado da concorrência globalizada, é de extrema importância que se compreenda a origem e a evolução dos conceitos da administração da produção.
Este trabalho enfatiza uma visão ampla da origem da administração, partindo das teorias de Taylor, mostrando a evolução de Ford, para então chegar aos conceitos usados até hoje, conhecido com Sistema Toyota de Produção, e apresenta algumas das ferramentas do STP como: sete tipos de desperdícios, Just-in-time, kanban, poka-yoke, 5S-housekeeping, troca rápida de ferramenta, manutenção produtiva total. Sendo que, esta última, conta com uma subdivisão chamada de OEE – Eficiência Global dos Equipamentos. Diante desta ferramenta é que o presente trabalho deve deter maior parte do estudo, bem como, um estudo prático de visualização das perdas e aplicação das fórmulas propostas pelo autor, fazendo uma leitura da real produtividade de um equipamento.
1 OBJETIVO DO ESTUDO
O objetivo deste trabalho é um estudo de algumas ferramentas do Sistema Toyota de Produção, as quais são fundamentais para o entendimento do objetivo principal, e consiste em estudar o indicador de Eficiência Global de Equipamentos, aplicado em uma prensa excêntrica. A eficiência global é utilizada na metodologia TPM – Total Productive Maintenance.
1.1 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Para alcançar o objetivo principal proposto foram estabelecidos os seguintes objetivos específicos:
- Realizar medições no equipamento proposto para verificar a real produtividade. - Com os valores, calcular o índice de eficiência pelo método OEE.
- Avaliar o índice calculado
1.2 JUSTIFICATIVA
A principal justificativa para o trabalho proposto está na dificuldade de levantar informações do equipamento em discussão. Paradas não previstas ocorrem com freqüência, sendo corrigidas, mas não relatadas e analisadas, por isso esconde uma grande possibilidade de redução de custo interno de vários produtos, pois esta máquina é gargalo na linha de produção e opera com vários componentes de produtos.
A empresa conhecendo a real utilização do equipamento pode identificar as perdas existentes, trabalhando para corrigi-las. Para que isso ocorra, é essencial conhecer o indicador OEE, conforme proposto pela metodologia TPM.
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
A revisão da literatura teve base em fundamentos teóricos na área de administração da produção, ou seja, procurou-se formar um entendimento amplo da evolução da forma de administrar. São relacionados conceitos:
STP – Sistema Toyota de Produção, em termos de produção, o foco recai na redução de custos. Para isso, no STP, busca-se a eliminação das perdas. A identificação destas perdas exige um estudo detalhado da estrutura de produção. O STP também mostra ferramentas para a melhoria do sistema [1].
TPM – Total Productive Maintenance, ou Manutenção Produtiva Total, que busca a quebra zero/falha zero das máquinas e equipamentos [8]. Ainda o mesmo autor afirma que uma máquina sempre disponível e em perfeitas condições de uso propicia elevados rendimentos operacionais, diminuição dos custos e redução dos estoques.
OEE – Overall Equipment Effectiveness, que significa Eficiência Global dos Equipamentos é o indicador de desempenho dos recursos produtivos. O OEE começou a ser reconhecido como um importante método para a medição do desempenho de uma instalação industrial no final dos anos 80 e início dos anos 90. Passou a ter maior valor como agente de mudança, para unir a manutenção, as operações e a engenharia com vista à obtenção de níveis superiores de desempenho em uma instalação industrial [14].
2.1 EVOLUÇÃO HISTÓRICA DA ADMINISTRAÇÃO DA PRODUÇÃO
O entendimento de produção, conforme MARTINS, LAUGENI, 2005, é o conjunto de atividades que levam a transformação de um bem tangível em outro com maior utilidade, acompanhando o homem desde sua origem. Quando polia a pedra, a fim de transformá-la em utensílio mais eficaz, o homem pré-histórico estava executando uma atividade de produção [1].
Historicamente, o homem evoluiu na sua forma de trabalho, onde produzia bens para o consumo próprio e para trocas. Com a necessidade de ampliar a produção, os artesãos, que dominavam as técnicas, foram aos poucos sentindo a necessidade de se organizar, elaborando prazos de entregas e, consequentemente, classificando prioridades, especificações de clientes e determinação do preço. Este período foi chamado de produção organizada [1].
A produção artesanal teve um declive durante a revolução industrial, devido à descoberta da máquina a vapor, por James Watt, em 1764. Os artesãos, que até então,
trabalhavam em suas próprias oficinas, juntaram-se e começaram a formar as primeiras fábricas [1].
Neste período foi introduzido, nas fábricas, a padronização dos produtos e seus processos de fabricação, o treinamento e habilitação da mão de obra direta, a criação e desenvolvimento de técnicas de planejamento e controles financeiros e da produção e desenvolvimento de técnicas de venda [1].
Tudo isso, para os dias de hoje parece óbvio, mas não era naquela época. No fim do século XIX, surgiram nos Estados Unidos os trabalhos de Frederick W. Taylor, considerado o pai da administração científica, e, com isso, o conceito de produtividade, ou seja, a procura incessante por melhores métodos de trabalho e processos de produção [1].
Na década de 1910, Henry Ford revoluciona a forma de produção e cria o sistema de produção automotiva. O sistema Ford simboliza a produção em massa [2]. Caracterizado por grandes volumes de produtos e baixíssima variação nos tipos de produtos. Conceitos foram introduzidos nesse período, como: linha de montagem, posto de trabalho, estoque intermediário, monotonia do trabalho, arranjo físico, balanceamento de linha, produtos em processos, motivação, manutenção preventiva, controle estatístico da qualidade, e fluxograma de processos [1].
A produção em massa foi predominante nas fábricas até meados da década de 1960.
2.2 SISTEMA TOYOTA DE PRODUÇÃO
A história do Sistema Toyota de Produção (STP) tem sua origem estabelecida muito antes da fundação da Toyota Motors Company. A Toyota fazia parte de mais um dos empreendimentos de um grupo empresarial têxtil formado pelas empresas Toyoda Spinning & Weaving Works Ltd (1918) e Toyoda Automatic Loon Works Ltd (1926), ambas fundadas por Sakichi Toyoda [4].
Sakichi Toyoda viajou para os Estados Unidos da América pela primeira vez em 1910, período em que a indústria automobilística começava a ganhar grande popularidade, devido à presença do modelo Ford T no mercado. Ao regressar ao Japão, Toyoda Sakichi trouxe um grande entusiasmo pela indústria automobilística [5].
Com o desejo de Toyoda Sakichi, o filho Toyoda Kiichiro entrou no ramo de automóveis e, em 1933, anunciou o objetivo de desenvolver internamente os carros de passageiros [2].
Em 1942, a Toyoda Spinning & Weaving, empresa do ramo têxtil, fundada por Toyoda Sakichi (o pai da Toyota), foi dissolvida e, um ano depois, em 1943, Taiichi Ohno foi transferido para a Toyota Motor Company [2].
O objetivo principal da Toyota passou a ser a produção de muitos modelos de automóveis, porém em pequenas quantidades e, somente, quando solicitados, pois assim seriam evitados gastos antecipados, como a produção de produtos que os consumidores, talvez, nem quisessem. Para tanto, foi preciso aumentar a eficiência da produção e, conseqüentemente, eliminar todo tipo de desperdício [3].
Sua implementação começou logo após a Segunda Guerra Mundial, contudo, despertou atenção da indústria japonesa depois da crise do petróleo ao final de 1973 [2].
O dia 15 de agosto de 1945, dia em que o Japão perdeu a Guerra, marcou também um novo começo para a Toyota. Seu presidente, na época, Toyoda Kiichiro, lançou o seguinte desafio: "Alcançar a América em três anos". De outra maneira, a indústria automobilística japonesa não sobreviverá [2].
Em 1937, um trabalhador alemão produzia três vezes o que fazia um japonês. A razão entre americanos e alemães era a mesma. Isto fazia com que a razão entre a força de trabalho japonesa e americana ficasse em 1 para 9. Ou seja, o povo japonês estava perdendo algo. O pensamento que vingou no país era de que, se pudesse eliminar a perda, a produtividade poderia se multiplicar por dez. Esta idéia marcou o início do Sistema Toyota de Produção [2].
Como a meta estava clara, a atividade na Toyota se mostrou focalizada e vigorosa: buscar um novo método de produção que poderia eliminar perdas e ajudar a alcançar a América neste prazo.
Essa meta não foi atingida em três anos. Toyoda e Ohno levaram mais de 20 anos para implementar completamente essas ideias. No entanto, o impacto foi enorme, com conseqüências positivas para a produtividade, qualidade e velocidade de resposta às demandas de mercado. E, em 1980, já era hegemônico o modelo japonês [2].
2.2.1 SETE TIPOS DE DESPERDÍCIO
Na busca pela eliminação de desperdícios, Taiichi Ohno, engenheiro de produção da Toyota e um dos criadores do STP, identificou sete tipos clássicos de desperdícios: [2]
1. Desperdício pela superprodução:
Está relacionado ao fato de se produzir mais do que o requerido pela demanda ou em um ritmo acima do esperado. Existem dois tipos de superprodução: a quantitativa, que significa fazer mais produto do que é necessário, e a antecipativa, que significa fazer o produto antes do que é necessário.
Para evitar que seja produzido mais do que requer a demanda, a produção deve ser sustentada pela filosofia do Just-in-Time (JIT), que significa produzir a quantidade certa, no momento certo.
2. Desperdício por tempo de espera:
É considerado um desperdício de tempo. É definido pelo tempo em que o material fica parado entre um processo e outro. Quando há desequilíbrio entre as estações de processos, a estação com o menor tempo de atividade estará esperando até que a de maior tempo seja concluída.
3. Desperdício com transporte desnecessário:
É caracterizado como o deslocamento dos materiais até o processo. Operações de transporte para distâncias maiores que o necessário é um desperdício característico de uma empresa com layout inadequado. Esse elemento é de grande importância na produção, pois seu envolvimento com a movimentação de materiais, entregas de peças e lotes de produtos é indispensável, porém deve ser evitado com o objetivo de minimizar seu tempo de deslocamento.
4. Desperdício do processo resultante de procedimentos desnecessários na cadeia de valor:
São denominados desperdícios de processamento todas as etapas e atividades do processo que não agregam valor ao produto. Muitas vezes, na sequência das atividades de um processo, são acrescentados trabalhos ou esforços não requeridos pelas especificações do cliente; assim, muitas vezes consegue-se eliminar ou reduzir determinados eventos que não são necessários ao sistema.
5. Desperdícios por estoque:
É o maior de todos os desperdícios. Na produção em massa, os estoques eram utilizados para evitar um desequilíbrio no processo. Além de esconderem as ineficiências dos processos, os estoques ocultam a maioria dos problemas da fábrica.
6. Desperdício de movimentos:
Desperdício semelhante ao do transporte desnecessário, mas, neste caso, a movimentação está presente nos movimentos internos do processo, por exemplo: no tempo que o operador leva para se deslocar até uma ferramenta ou buscar uma peça.
7. Desperdício de produtos com defeitos (retrabalho):
São desperdícios originados por problemas de qualidade. O retrabalho implica desperdícios de mão de obra, materiais, utilização de equipamentos, entre outros. O ideal na produção é fazer certo da primeira vez (que é a ideia de qualidade na fonte) para evitar os defeitos.
Percebe-se assim, que a partir desta abordagem difundida pela Toyota, os desperdícios passam a ser entendidos como qualquer atividade que absorve recursos (mão de obra, materiais, informações, etc.), mas não agrega valor ao produto final, ou seja, não é percebida pelo cliente. Atividades como: transporte de materiais, conserto ou manutenção de máquinas, produtos que voltam à linha de produção por falta de qualidade, estoques (sejam eles de matérias-primas, produtos em processamento ou produtos acabados), entre outras atividades que ocupam grande parte do tempo de trabalho, passam, então, a ser vistas como desperdícios e configuram, portanto, problemas gerenciais a serem atacados.
Com o objetivo de eliminar os desperdícios do processo produtivo para aumentar a sua eficiência começam a ser desenvolvidas, uma série de técnicas e ferramentas que, ao longo de aproximadamente 20 anos, resultaram no STP.
2.2.2 JUST-IN-TIME
A base do Sistema Toyota de Produção é a absoluta eliminação do desperdício. Os dois pilares necessários à sustentação do sistema são:
Just-in-Time
Autonomação, ou automação com um toque humano [2].
A produção Just-in-Time (JIT) significa produzir o que for necessário quando necessário e nada mais, devendo ser focado para atingir os objetivos. Qualquer quantidade acima do mínimo necessário é considerada perda, por causa do empenho e material gasto em algo que não é necessário agora e não pode ser utilizado neste momento.
A produção JIT geralmente é utilizada na manufatura repetitiva, quando os mesmos itens, ou itens similares são feitos um após o outro. Este processo mostra que os estoques escondem os problemas. Portanto, neste método todos os problemas devem aparecer.
O sistema JIT tem como objetivos operacionais fundamentais, a qualidade e a flexibilidade. A perseguição destes objetivos dá-se principalmente através de um mecanismo de redução de estoques, os quais tendem a camuflar os problemas dos processos produtivos [6].
2.2.3 KANBAN
Em 1956, Ohno visitou novamente os EUA e também fábricas americanas, estudando, além de outras coisas, o modelo de supermercado americano. Esse é o lugar onde o cliente pode obter o que é necessário, no momento em que é necessário, na quantidade necessária. Assim surge a ideia de Kanban [2].
Para operacionalização do JIT foi desenvolvido o método kanban, que é um sistema de controle da produção comandado mediante o uso de cartões, quando quem determina a fabricação de um novo lote é o consumo das peças, realizado pelo setor seguinte. Dessa forma, o kanban pode ser considerado um sistema de planejamento e controle “puxado”, uma vez que um cartão ou sinal, que em japonês é a palavra kanban, controla a transferência de material de um estágio a outro da operação [3].
O sistema de produção puxada é uma maneira de conduzir o processo produtivo de tal forma que cada operação requisite a operação anterior, e os componentes e materiais para sua
implementação, somente para o instante exato e nas quantidades necessárias. Esse método choca-se frontalmente com o tradicional, no qual a operação anterior empurra o resultado de sua produção para a operação posterior, mesmo que esta não necessite ou não esteja pronta para o seu uso. Estendendo-se esse conceito a toda a empresa, conclui-se que é o cliente quem decide o que se vai produzir, pois o processo de puxar a produção transmite a necessidade de demanda especifica a cada elo da corrente [7].
Figura 1 - Sistema Kanban: Produção puxada Fonte: FERREIRA, (2004)
No Sistema Toyota de Produção, o Kanban impede totalmente a super produção. Como resultado, não há necessidade de estoque extra e, consequentemente, não há necessidade de depósito e do seu gerente. A produção de inumeráveis controles em papel também se torna desnecessária [2].
2.2.4 POKA-YOKE
Para a fabricação de produtos de qualidade com o aproveitamento de 100% do tempo, são necessárias inovações nos instrumentos e equipamentos com a instalação de dispositivos para a prevenção de defeitos. Assim, surge o Poka-Yoke, que significa à prova de erros [2].
Exemplos de dispositivos:
Quando há um erro de fabricação, o material não servirá nos instrumentos. Se há irregularidade no material, a máquina não funcionará.
Se há um erro de trabalho, a máquina não iniciará o processo de maquinização. Quando há erros de trabalho ou um passo foi pulado, as correções são feitas
automaticamente e a fabricação continua.
As irregularidades do processo anterior são barradas no processo posterior, a fim de parar os produtos com defeito.
Quando algum passo é esquecido, o processo seguinte não será iniciado.
Há duas maneiras nas quais o Poka-Yoke pode ser usado para corrigir erros. A primeira está no método de controle em que o sistema é ativado, parando a linha de processamento. Outro está na advertência ao operador, por meio de um sinal sonoro ou luminoso [1].
A ideia de parar a produção quando surge algum problema é extremamente importante para a efetiva solução do problema, de modo que não mais haja reincidência. Conhecendo-se não apenas o problema, mas o seu motivo, é possível solucioná-lo efetivamente e estabelecer padrões para que não volte a ocorrer. Essa ideia de resolver o problema pela raiz envolve todos os trabalhadores da empresa, e qualquer pessoa que identificar alguma anormalidade tem a obrigação de parar a produção [3].
2.2.5 5S – HOUSEKEEPING
Um dos aspectos que mais chamam a atenção de qualquer pessoa quando visita uma fábrica ou mesmo um escritório é seu estado de limpeza, organização, ordem e asseio. Em muitas empresas, é tal a desordem, sujeira, que os produtos só ficam prontos graças a forças sobrenaturais. A limpeza, ordem, organização, por si só, não garantem a qualidade e a produtividade, mas sua falta certamente garante a falta de qualidade e baixa produtividade [1]. O 5S gera uma mudança de conduta, hábitos e comportamentos, tendendo a mobilizar toda a organização, do presidente aos operários, áreas administrativas, serviços e manutenção. Porém, necessita ser liderada pela alta administração, servindo de modelo, de exemplo, e, com isso, mobilizando toda a organização em um verdadeiro trabalho de equipe. [7].
Os passos estão divididos em palavras japonesas iniciadas com a letra "S", que compõem os “5S”: Seiri, Seiton, Seiso, Seiketsu, e Shitsuke. Cada uma dessas fases será detalhada, para melhor entendimento: [1]
Seiri – Liberação de área
Significa distinguir o necessário do desnecessário, tomar as decisões difíceis, para evitar estoques que ocupam espaços e custa dinheiro, mais gavetas e armários que acabam sendo utilizados para guardar o desnecessário.
Seiton – Organização
O Senso de Ordenação é definir os locais apropriados e critérios para estocar, guardar ou dispor materiais, equipamentos, ferramentas, utensílios, informações e dados, de forma a facilitar seu uso e manuseio, facilitar a procura, localização e guarda de qualquer item.
Seiso - Limpeza
O Senso de Limpeza é eliminar todo e qualquer traço de sujeira e agir na prevenção, eliminando todas as causas fundamentais.
Seiketsu – Saúde e Arrumação
O Senso da Saúde significa criar condições favoráveis à saúde física e mental, garantir ambiente não-agressivo e livre de agentes poluentes, manter boas condições sanitárias nas áreas comuns, zelar pela higiene pessoal e cuidar para que as informações e comunicados sejam claros, de fácil leitura e compreensão.
Shitsuke - Autodisciplina
Deve-se seguir os procedimentos e aprimorar os padrões. O senso de autodisciplina é aplicado através da manutenção constante da metodologia implantada. A responsabilidade é de todos e cada um deve fazer sua parte.
2.2.6 TROCA RÁPIDA DE FERRAMENTA
Fazer grandes lotes de uma única peça, isto é, produzir uma grande quantidade de peças sem uma troca de matriz, é ainda hoje uma regra de consenso de produção. Esta é a chave do sistema de produção em massa de Ford. A indústria automotiva americana tem mostrado continuamente que a produção em massa planejada tem o maior efeito na redução de custos [2].
O Sistema Toyota de Produção toma o curso inverso. O slogan de produção é “produção em pequenos lotes e troca rápida de ferramentas”.
O tempo de troca é definido como sendo o tempo transcorrido, desde a última peça produzida do tipo de peça anterior, até a primeira peça boa do tipo de peça seguinte. A meta deve ser sempre a busca do tempo zero, para que o processo se torne cada vez mais flexível às mudanças de programação do cliente, reduzindo, assim, os níveis de estoque [7].
Um ponto importante na redução do tempo de troca é o treinamento dos operadores para a realização sistêmica de troca, dividindo, se possível, as atividades para a troca. Pode-se ver claramente esse exemplo em corridas de Fórmula 1, em que há um grupo de engenheiros responsáveis pela realização de trocas rápidas [7].
Outro ponto importante a ser considerado é a separação dos elementos internos e externos:
a) Elementos Internos: são todas as atividades executadas enquanto a máquina não está produzindo peças. Como exemplo, pode-se citar a remoção de dispositivo e montagem do novo dispositivo;
b) Elementos Externos: são todas as atividades relacionadas à montagem, executadas enquanto a máquina está produzindo peças boas. Como exemplo, pode-se citar o transporte de dispositivos e material do almoxarifado para a máquina [7].
A troca rápida de ferramentas permite, por exemplo, a redução dos tamanhos de lotes, a qual, por sua vez, permite a redução dos estoques (uma das sete perdas – perda por superprodução).
Um ponto importante na utilização do sistema de troca rápida é a eliminação de tempos externos que estejam sendo feitos como internos. Na maioria dos casos, o tempo de
troca pode ser reduzido em 30% a 50%, executando-se tanta preparação quanto possível externamente à máquina. Os exemplos incluem: estabelecer procedimentos formais de preparação e certificar-se de que todas as ferramentas necessárias para a efetivação da troca estejam facilmente disponibilizadas [7].
2.3 TPM – MANUTENÇÃO PRODUTIVA TOTAL
O Sistema Toyota de Produção introduziu uma revolução junto às linhas de produção, visando somar esforços, a fim de eliminar os desperdícios por meio da interação entre pessoas e equipamentos, buscando a quebra zero, o defeito zero e o acidente zero e, assim, desenvolvendo a Manutenção Produtiva Total (mais conhecida pela sigla em inglês TPM).
TPM representa uma revolução, pois sugere a integração total do homem x máquina x empresa, onde o trabalho de manutenção dos meios de produção passa a constituir a preocupação e a ação de todos [8].
A TPM busca a conquista da Quebra Zero / Falha Zero das máquinas e equipamentos, além do Defeito Zero nos produtos. Uma máquina sempre disponível e em perfeitas condições de uso propicia elevados rendimentos operacionais, diminuição dos custos de fabricação e redução dos níveis de estoques. A melhoria da performance de trabalho é indiscutível[8].
Têm-se os seguintes significados para a sigla TPM: [9]
TPM – Total Productive Maintenance
Total – tem o sentido de eficiência global ou ciclo de vida útil do sistema de produção. Seu
objetivo é a constituição de uma estrutura empresarial que visa à máxima eficiência do sistema de produção. Conta com a participação de todos, desde a alta administração até os operários de primeira linha, envolvendo todos os departamentos, começando pelo departamento de produção e se estendendo aos setores de desenvolvimento, vendas, administração, etc.
Productive – é a busca do limite máximo da eficiência do sistema de produção, atingindo
acidente zero, defeito zero e quebra/falha zero, ou seja, a eliminação de todos os tipos de perdas. Em outra palavras, não significa simplesmente a busca de produtividade, mas alcançar a verdadeira eficiência através do acidente zero e defeito zero.
Maintenance – significa manutenção no sentido amplo, considerando-se o ciclo total de vida
útil do sistema de produção e define a manutenção que tem o enfoque nos sistema de produção de processo único, na fábrica e no sistema administrativo de produção. Como manutenção do sistema de administração da produção entende-se a preservação deste sistema em sua condição ideal, mediante a formação contínua de uma estrutura empresarial capaz de sobreviver aos novos tempos, por meio de uma busca constante do limite de eficiência. A manutenção se define num esforço para se adequar às mudanças da conjuntura [9].
Pode-se afirmar que a metodologia TPM ganha, atualmente, um enfoque estratégico na gestão industrial, sendo um dos alicerces para a obtenção de vantagens competitivas na produção. Com o crescimento e evolução do pensamento enxuto, se faz necessária a criação de um canal para ganhos em toda a cadeia produtiva e também a necessidade de uma grande flexibilidade de produção. A TPM é um programa que hoje promove os ganhos tão almejados no atual cenário de competição acirrada entre as empresas [10].
A filosofia TPM é voltada para a otimização dos ativos, diminuição dos custos, tanto de produção como de retrabalho, aumento da disponibilidade operacional, aumento da capacidade produtiva e, principalmente, a promoção da confiabilidade de toda a organização. Portanto, o sistema TPM gera o envolvimento de toda a organização na conscientização da necessidade constante de eliminação das perdas de produção [10].
2.3.1 MÉTODOS DE MANUTENÇÃO
A TPM é uma metodologia de melhoramento, com uma aproximação inovadora à manutenção, que conduz à otimização dos equipamentos, eliminando falhas e suas possíveis causas, promovendo a manutenção autônoma, executada pelos operadores de produção e integrada nas suas atividades diárias, o que leva a um aumento da produtividade conseguida à custa de uma maior disponibilidade dos equipamentos e de uma melhoria da qualidade dos produtos produzidos. Só com o envolvimento de todos os colaboradores da empresa trabalhando em equipe, aplicando práticas de melhoria contínua, se consegue implementar a TPM com sucesso [11].
Existem diferentes maneiras de classificar os vários métodos de manutenção, baseados nos tipos de manutenções que indicam a maneira de intervir nos equipamentos.
2.3.1.1 MANUTENÇÃO CORRETIVA
Cada tipo de manutenção tem sua importância dentro do sistema, e optar por um tipo não elimina a utilização dos outros. A manutenção corretiva muitas vezes é tida como vilã, porém também tem suas vantagens, desde que tratada estrategicamente. Na manutenção corretiva somente são atendidos os chamados de emergência, onde se espera até a falha se tornar evidente, para depois tomar algum tipo de ação para corrigi-la.
A manutenção corretiva sempre é feita depois que a falha ocorreu. Em princípio, a opção por este método de manutenção deve levar em conta fatores econômicos, pois: é mais barato consertar uma falha do que tomar ações preventivas? Se for, a manutenção corretiva é uma boa opção. Logicamente, não se pode esquecer de levar em conta também as perdas por paradas na produção, pois a manutenção corretiva pode acabar saindo muito mais cara do que se imaginava a princípio [11].
Do ponto de vista do custo, a manutenção corretiva é mais barata do que prevenir as falhas nos equipamentos. Em compensação, também pode causar grandes perdas por interrupções da produção [11].
2.3.1.2 MANUTENÇÃO PREVENTIVA
A manutenção preventiva, feita periodicamente, deve ser a atividade principal de manutenção em qualquer empresa. Ela envolve algumas tarefas sistemáticas, tais como inspeções, reformas e trocas de peças, principalmente. Uma vez estabelecida, a manutenção preventiva deve ter caráter obrigatório. Se comparada com a manutenção corretiva – somente do ponto de vista do custo de manutenção – a manutenção preventiva é mais cara, pois as peças devem ser trocadas e os componentes devem ser reformados antes de atingirem seus limites de vida [11].
Em compensação, a freqüência da ocorrência das falhas diminui, a disponibilidade dos equipamentos aumenta e também diminuem as interrupções inesperadas da produção. Ou seja, o custo total, em várias situações, acaba sendo mais barata que a manutenção corretiva, pelo fato de se ter o domínio das paradas dos equipamentos, ao invés de se ficar sujeito às paradas inesperadas por falhas nos equipamentos [11].
Muitas empresas acreditam ter um esquema eficiente de manutenção preventiva. Mas, o que realmente acontece, é que o tempo reservado para a realização da manutenção
preventiva acaba sendo usado naquelas falhas que surgem no dia a dia da produção. Em geral, os itens de manutenção preventiva ficam de lado e não são cumpridos. Sem uma boa manutenção preventiva, as falhas tendem a aumentar e ocupar todo o tempo do setor de manutenção. Também pode acontecer que, mesmo com o cumprimento sistemático da manutenção preventiva, as falhas não diminuam. A causa deste fenômeno pode estar tanto na falta de padrões e procedimentos de manutenção, quanto no conhecimento e habilidades insuficientes dos técnicos de manutenção e operadores da produção [11].
2.3.1.3 MANUTENÇÃO PREDITIVA
A manutenção preditiva consiste em monitorar certos parâmetros ou condições de equipamentos e instalações de modo a antecipar a identificação de um futuro problema [1]. A manutenção preditiva otimiza a troca das peças ou reforma dos componentes e estende o intervalo de manutenção, pois permite prever quando a peça ou componente estarão próximos do seu limite de vida [11].
A técnica de manutenção preditiva tem sido cada vez mais divulgada, como algo avançado e alheio aos outros métodos de manutenção. Devido ao uso de tecnologia avançada, a manutenção preditiva costuma ser tratada de forma diferenciada dentro das empresas, quase como uma ciência avançada demais para ficar na mão de qualquer pessoa [11].
A manutenção preditiva é quase toda terceirizada, pois necessita de tecnologia específica, que poucas empresas podem fornecer.
2.3.1.4 MANUTENÇÃO PRODUTIVA
Diferente dos outros casos, a manutenção produtiva total vai bem além de uma forma de fazer manutenção. É muito mais uma filosofia gerencial, atuando na forma organizacional, no comportamento das pessoas, na forma com que tratam os problemas, não só os de manutenção, mas todos os diretamente ligados ao processo produtivo [1].
Segundo a JIPM (Japan Institute Productive Management) a estrutura da TPM está baseada nos oito pilares citados na Figura 2, onde todos direcionam a busca da excelência.
Figura 2 – Pilares de sustentação da TPM
Fonte: http://www.advanced-eng.com.br/sobretpm.htm consultado em 15.06.2012 Pilar Educação e Treinamento: desenvolver o conhecimento e habilidades suportando os outros pilares no desenvolvimento das atividades da TPM;
Pilar Manutenção Autônoma: detectar e lidar prontamente com as anormalidades observadas nos equipamentos, de forma a manter condições ideais de funcionamento;
Pilar Manutenção Planejada: busca reduzir custos de manutenção, mantendo condições ótimas para os processos e equipamentos, através de atividades de melhoria contínua e gerenciamento da produção;
Pilar da melhoria específica: conhecer e eliminar qualquer perda de todo o processo produtivo, através de técnicas analíticas palpáveis;
Pilar Segurança, Saúde e Meio ambiente: busca de zero acidente, através de equipamentos confiáveis, prevenção de erro humano, processos, procedimentos e equipamentos que não agridam o meio ambiente como um todo;
Pilar da Manutenção da Qualidade: garantir zero defeito de qualidade, visando condições de materiais, equipamentos, métodos, processos e pessoas;
Pilar Controle Inicial: aproveitar o conhecimento adquirido por melhorias e introduzir novos projetos sem qualquer tipo de perda (velocidade, qualidade, tempo, custo, quebra, etc);
Pilar Gestão Administrativa: identificar e eliminar perdas administrativas, tipicamente reduz o tempo e aumenta a qualidade, precisão e utilização das informações geradas.
O objetivo principal é perda/falha zero. A eliminação das seis grandes perdas significa a incorporação das melhorias nas máquinas, o que refletirá positivamente sobre o homem, que é o verdadeiro responsável pela reformulação da empresa. A TPM é um conceito que deve ser liderado pela alta administração e conduzido com firmeza, pois é antes de tudo, um estimulador de mudança comportamental e cultural. O programa TPM tem doze etapas para sua implantação e, é dividida em quatro grandes fases: preparação, introdução, implantação e consolidação. O indicador OEE é originado da filosofia TPM [12].
As etapas de implantação da TPM são indicadas a seguir:
1. Decisão da adoção pela alta administração – anúncio oficial; 2. Campanha para introdução e esclarecimentos iniciais; 3. Estruturação do órgão encarregado da implantação; 4. Definições da política básica e metas a serem alcançadas; 5. Elaboração do plano-diretor de implantação;
6. Definir atividades relativas à fase preparatória;
7. Incorporação de melhorias individualizadas sobre as máquinas e equipamentos; 8. Estruturação da manutenção autônoma;
9. Estruturação do setor de manutenção e condução da manutenção planejada;
10. Educação e treinamento para melhoria das habilidades do pessoal da produção e manutenção;
11. Estrutura para gestão dos equipamentos na fase inicial de funcionamento; 12. Consolidação da TPM e incremento do seu nível.
Um programa TPM bem sucedido terá influência na vontade de realização e resultará na capacitação do homem, ou seja, do uso da capacidade mental. Trata-se da cristalização da educação, seguida de treinamento. A educação do homem, que deve ser condizente com os objetivos que ele busca, resultará na sua satisfação. Propiciar o ambiente para realização significa preparar o ânimo, os documentos necessários, enfim, oferecer todas as condições físicas e materiais para a operacionalização. Um incentivo verbal não permite a consolidação dos grupos. A TPM é um programa ou mesmo uma filosofia que vem se disseminando entre as empresas brasileiras desde a década de 1990 e tem se mostrado um poderoso método na busca de patamares de excelência e competitividade [8].
2.3.2 AS SEIS GRANDES PERDAS
Para aumentar a produtividade dos equipamentos e, consequentemente de toda a empresa, a TPM recomenda o ataque às denominadas seis grandes perdas: [1]
Perdas devido à parada de máquinas:
1. Falhas no equipamento – por quebras.
2. Setups e Regulagens – decorrentes da troca de um item por outro. (troca rápida)
Perda por velocidade:
3. Pequenas paradas / tempo ocioso - itens que deixam de ser produzidos em decorrência de pequenas paradas no processo a fim de realizar pequenos ajustes, ou por ociosidades diversas, como bate-papos do operador.
4. Queda da velocidade de trabalho – devido à diferença entre velocidade especificada e a real do equipamento.
Perda devido a defeitos:
5. Defeitos no processo – devido a produtos defeituosos (sucatas) e retrabalho. 6. Defeitos no inicio da produção – da partida da máquina à produção estável. Outras atividades para o desenvolvimento da TPM são citas por Nakajima [8].
Desenvolver um programa de manutenção autônoma.
Desenvolver um programa de manutenção planejada para o departamento de manutenção, normalmente feito com a cooperação da engenharia de produção. Um planejamento bem feito auxilia no desenvolvimento de um programa estável de manutenção.
Aumentar as habilidades dos operadores e do pessoal de manutenção. Os operadores deveriam trabalhar junto com o pessoal de manutenção no momento de realizar a manutenção preventiva, pois parte do trabalho do operador seria o de registrar o desempenho do equipamento, aprendendo assim a observar o mesmo.
Desenvolver um programa de gerenciamento do equipamento, com um registro do uso das máquinas e ferramentas indicando quando e por quem elas foram usadas.
3 ÍNDICE OEE
Eficiência Global dos Equipamentos é uma poderosa ferramenta de produção e manutenção para aumento dos lucros. Apresenta tanto os aspectos técnicos como os aspectos sociais de uma manutenção e um processamento bem sucedidos. A OEE preza pela Teoria das Restrições, a troca rápida de ferramentas, o equilíbrio entre produção e capacidade, as condições básicas de manutenção e uma estratégia de manutenção de pequenas paradas regulares na linha. Qualquer uma dessas ferramentas ou técnicas deve alavancar a produtividade da fábrica [14].
As fábricas se esforçam para serem eficazes e produzir com baixo custo. Esse esforço é exigido no ambiente de mudança dos dias atuais, quando os clientes demandam produtos com qualidade e maior valor agregado. Algumas empresas alcançam e mantêm um alto nível de produtividade com baixos custos de produção. Muitas utilizam uma abordagem disciplinada para identificar as principais melhorias a fazer, usando equipes para eliminar a raiz do problema. Em outras palavras encontraram o poder da OEE - Eficiência Global dos Equipamentos [14].
A OEE deve, primeiramente, ser aplicada nos gargalos que afetam o ganho da linha de manufatura. Motivar eficazmente a todos em direção a uma cultura OEE, inicia com amplo programa de educação para toda a empresa, o qual é gerenciado do topo para a base. A OEE pode trabalhar sinergicamente com informações financeiras de cada produto [14].
A OEE multiplica fatores que representam disponibilidade, velocidade e qualidade. O resultado pode ser expresso com uma percentagem da efetividade que está diretamente correlacionada com a real produção do chão de fábrica e pode ser conciliada 100 %.
A OEE pode ser precisa e facilmente calculada; ela pode mostrar rapidamente o tamanho da “fábrica oculta” que existe na área. Mesmo nas áreas nas quais não haja a coleta detalhada de dados pode-se utilizar o método mais simples para calcular a OEE.
Todas as áreas de manufaturas devem ser capazes de resolver as seguintes questões para cada um de seus produtos:
a- Quantas unidades foram produzidas dentro das especificações e transferidas para a próxima etapa?
c- Qual é o tempo ideal ou o tempo de ciclo teórico ou o ganho por unidade deste produto? (se isto não for conhecido uma estimativa aproximada será usar o valor da velocidade registrada nas quatro melhores horas das últimas 400 horas) [14].
Após analisar todos os principais processos e equipamentos importantes de cada planta deve-se resumir os resultados para cada área da seguinte maneira:
< 65%. Inaceitável. Dinheiro escondido e jogado fora.
65% - 75%. Aceitável somente se as tendências trimestrais estiverem melhorando.
75% - 85%. Muito bom. No entanto, não fique parado. Continue em nível da classe mundial (> 85% para processos em lotes, e > 90% para processos discretos e contínuos) [14].
Utilizar medidas da OEE e implementar um sistema de relatório de desempenho de equipamentos irá auxiliar qualquer área de manufatura a focar os parâmetros críticos. Pode revelar os valores limites para o sucesso. A fim de solucionar as causas raízes dos problemas deve-se montar equipes para as principais melhorias, gerando ganhos reais [14].
A maioria dessas melhorias normalmente provém de projetos sem a realização de investimentos. Mudanças de procedimentos básicos, frequentemente, reduzem os gargalos. Mudar a política de suprimentos e distribuição pode auxiliar no gerenciamento dos gargalos. Melhorias significativas nas disponibilidades do equipamento pode ser resultado da mudança de métodos de manutenção ou a substituição de materiais [14].
A melhoria da performance através da OEE envolve várias etapas: [14].
1. Calcular o valor da OEE da performance atual.
2. Ser disciplinado e honesto com os resultados. Calcular as oportunidades financeiras com a melhoria do ganho. Elaborar um plano de ação para reduzir os níveis da OEE. Aceitar que os programas de melhorias irão consistir, primeiramente, em esforços de educação e na constituição de equipes para coletar e analisar as causas raízes dos problemas. É necessário um mínimo de investimento e os recursos disponíveis são, normalmente, adequados.
3. Considerando que as oportunidades são significativas, comprometer-se com uma agenda proativa. Definir a hierarquia dos processos críticos e dos gargalos. Após a identificação, eles devem ser atacados.
4. Uma vez definidas as metas e um plano para atuar nos gargalos, compartilhar esta visão com os trabalhadores. Comunicar o significado das melhorias e dar uma motivação a todos para a realização das mudanças.
5. Treinar todos os membros da equipe sobre as medições da OEE e como coletar e conciliar as informações. Por exemplo, coletores de dados, cronômetros, e gráficos podem ser necessários nos equipamentos-chave. Relatórios podem ser necessários para alterar a classificação das paradas. Todos devem ter a maior parte de sua avaliação de desempenho e remuneração relacionada com as metas do OEE. Através do entendimento das classificações para a coleta de dados e como as perdas impactam na OEE, irão se formar equipes trabalhando com sinergia. Essas equipes podem eliminar as causas básicas dos problemas rapidamente. Departamentos co-relacionados podem propor melhorias adicionais.
6. Gerar recursos (por exemplo, dinheiro, pessoas, tempo e treinamento) para fazer as mudanças acontecerem. Introduzir novas técnicas e programas, quando adequado, incluindo condições básicas; programas de confiabilidade e manutenção preditiva; Manutenção Produtiva Total; boas práticas; Controle Estatístico de processo; técnicas a prova de falhas e técnicas de segurança; exigências de qualidade do fornecedor e assim por diante, bem como técnicas de trocas rápidas para as operações e para as tarefas repetitivas de manutenção.
7. Utilizar as medidas da OEE em todos os níveis da planta. Compartilhar os resultados com todos os setores da planta. Com uma boa coleta de dados, cada projeto de melhoria deve mostrar o aumento projetado da OEE. Pela frequente divulgação das medidas da OEE, qualquer anomalia que irá prejudicar o alto desempenho aparecerá e poderá ser rapidamente investigada [14].
Em muitos casos, a ameaça de paradas temporárias da planta ou perdas no trabalho acontece antes que a mão de obra aceite a mudança. A gerência deve determinar o verdadeiro tamanho da “fábrica oculta” e, de maneira proativa, tomar um conjunto de ações que levam a empresa a atingir números satisfatórios [14].
Por onde essa liderança deve começar? Ela começa em qualquer nível da fábrica. Promover mudanças deve ser como descobrir ouro e então comunicar ao restante da organização sobre o potencial do tesouro. Uma vez que a organização compreenda o tamanho da “fábrica oculta”, a uma razão que força o início de sua própria corrida do ouro [14].
Para que a mudança seja realizada, todos na equipe de trabalho devem reconhecer as consequências do rumo atual. Sem melhorias, uma colisão séria ocorrerá. E, no ambiente competitivo, nos dias de hoje, tudo acontece rapidamente. Todos devem reconhecer a diferença entre “continuando como é” e “o que poderia ser” se altos valores de OEE existissem [14].
Uma análise detalhada destacará as áreas nas quais existem maiores oportunidades para melhorias. A maioria das mudanças nos centros de trabalho envolve treinamento sobre a medida, coleta e análise das informações e formação de equipes interfuncionais para trabalhar nos principais limitadores. A experiência do grupo piloto não é transferida facilmente para as outras áreas. Além do mais, se a área piloto não tem importância fundamental para a planta ou para o processo como um todo, ela pode não receber os recursos e a atenção necessária para ser sucedida [14].
3.1 COLETA DE DADOS
A coleta de dados para o cálculo OEE é, algumas vezes, considerado como fácil na teoria, mas não na prática. Os argumentos de defesa neste sentido usam desculpas como “temos muitos produtos diferentes” ou “nosso processo é modificado para diferentes estilos de produção”. A OEE é, apropriadamente, aplicável para gargalos, áreas críticas do processo e para áreas altamente dispendiosas [14].
Um teste apropriado consiste em perguntar “se a efetividade desta etapa de transformação for melhorada, o resto será impactado significativamente?” se a resposta for sim, vale a pena concentrar esforços nesta etapa para obter o valor real da OEE e realizar melhorias [14].
As empresas podem obter as informações para cada produto de forma simples, usualmente manual, através de contadores de ciclos, cronômetros e outros dispositivos de produção. Simples gráficos podem ser extremante valiosos [14].
A Figura 3 propõe um formulário no qual constam as informações mínimas que devem ser coletadas.
Figura 3 – Exemplo de formulário para ordem de operação. Fonte: Hansen, 2006, pág. 45
A informação coletada de cada item produzido pode facilmente formar o banco de dados para examinar a OEE e iniciar a implementação de melhorias na produtividade. Por exemplo, comparando o tempo inicial/final versus tempo de operação mede-se a eficiência; o tempo de ciclo inicial/final versus o tempo de operação mede-se a velocidade e unidades produzidas versus unidades transferidas mede-se a qualidade. Comparando-se a entrada de material versus unidades produzidas obtêm-se informações sobre desperdícios e inventário. As observações do líder do grupo de trabalho auxiliam o trabalho das equipes interfuncionais para a eliminação das causas raízes ou a limitação dos problemas [14].
Uma meta consiste em entender as atividades que realmente falharam, bem como os equipamentos e os problemas técnicos. Outra meta é conciliar a produção real com a OEE calculada, confirmando que a OEE foi corretamente obtida [14].
HANSEN (2006), cita o seguinte exemplo:
100% da OEE (operando na velocidade ideal, sem paradas não programadas e sem perdas de qualidades) para uma área de produção é de 100 unidades por hora. A produção normal esta operando com 75% da OEE (75 unidades por hora).
Durante a semana 1, a área operou durante 168 horas, produzindo na taxa normal durante 160 destas horas. No entanto, durante 8 destas horas o produto foi colocado em caixas coloridas erradas, criando 800 unidades a serem retrabalhadas. Em suma, para as 8 horas o valor da OEE foi zero e para as restantes 160 horas foi de 75%. O relatório da semana indicou um valor de OEE de 71,4% calculado da seguinte forma:
Durante a semana 2, uma semana de férias a seção trabalhou 144 horas, incluindo nestas o retrabalho. O equipamento operou normalmente. No entanto, as 800 unidades que foram retrabalhadas tiveram que ser alimentadas manualmente no processo. O tempo para este trabalho foi de 12 horas, resultando em apenas 780 unidades boas. Com 780 unidades em 12 horas, a média ficou em 65 unidades/hora e a OEE neste período foi de 65%. No restante do tempo de produção para as demais 132 horas, a OEE média foi de 75%. O relatório semanal deve informar que durante 132 horas a OEE foi de 75% e que em 12 horas foi de 65% resultando na OEE de 74,2%.
A OEE global para um período de 2 semanas é 160 + 132, ou 292 horas com 75%, 8 horas com 0,0% e 12 horas com 65%. Esse cálculo resulta em uma OEE global de 72,7%.
No geral, uma boa coleta de dados é um requisito chave para uma estratégia bem sucedida do cálculo da OEE. O sucesso de qualquer fábrica é fortemente influenciado pela acurácia das informações coletadas e analisadas [14].
3.2 RELATÓRIO DE PRODUÇÃO
HANSEN (2006), apresenta um modelo de relatório de produção considerando um período de 40 horas. Ele inclui diferentes tipos de interrupções, as quais ilustram diferentes classificações da OEE. Considerando que esta área tenha uma taxa de desperdício de 3,5% e que ela produz itens acabados a uma taxa de 4 unidades por minutos (taxa teórica ou ideal). Cada coluna da planilha representa 10 minutos do tempo calendário [14].
Cada evento é identificado por uma letra e uma breve descrição. A altura de cada área da cor cinza representa a taxa nas quais as unidades foram produzidas, com cada coluna indicando 2 unidades por minuto. Assim, uma área com 2 colunas tem uma taxa prevista de 4 unidades por minutos. Somando as áreas de cor cinza pode ser determinada a quantidade de unidades produzidas [14].
A análise que segue calcula a OEE para o período específico de 40 horas apresentado na Figura 4.
3.3 FÓRMULAS DA OEE
Este capítulo relaciona as fórmulas importantes para o cálculo da OEE. As fórmulas originalmente utilizadas por Nakajima mostram a verdadeira dimensão da “fábrica oculta”.
Tempo de Carga = Tempo Total – Todas as Paradas Planejadas
Tempo Operacional = Tempo de Carga – Todas as Paradas Não-Planejadas
Disponibilidade Tempo de ciclo Teórico = Velocidade Ideal
Tempo de ciclo Real
Figura 4 – Exemplo de relatório de produção de 40 horas. Fonte: Hansen, 2006, pág. 48
Taxa de Velocidade Operacional Eficiência de Performance Taxa de Qualidade
4 ANÁLISE DA EFICIÊNCIA GLOBAL DO EQUIPAMENTO PROPOSTO
Visando aplicar o conhecimento adquirido nesse trabalho, foi realizado um estudo preliminar na empresa Metalúrgica Faulhaber S.A., em uma de suas Prensas Excêntricas, a qual concentra uma grande carga de produtos.
Considerado o equipamento gargalo da linha de produção, a proposta foi de medir a eficiência do equipamento usando a metodologia da OEE, para mostrar a real produtividade da prensa.
Para analisar a real produtividade da prensa excêntrica da empresa, foi necessário uma coleta de dados, a qual é um requisito chave para o cálculo da OEE. Para isso foi instalado na máquina, dispositivos para obter os dados necessários. Esses dispositivos são:
- Contador de horas para monitorar o motor da máquina ligado;
- Contador de horas para monitorar o ciclo interrompido, ou seja, tempo de máquina parada;
- Contador de Peças;
- Contador para monitorar a quantidade de paradas.
As informações utilizadas nesse estudo foram obtidas a partir de coletas diárias de dados através do preenchimento de planilhas, dos registros de sucatas e dos dados de ciclos armazenados no sistema do setor PCP.
O turno de trabalho da empresa é das 07h10min às 11h30min e das 12h30min às 17h10min, tendo uma hora de intervalo para almoço, totalizando 9h de trabalho diárias. Sendo assim a preparação da ferramenta iniciou às 15h do dia 20/06/2012, sendo concluída às 8h do dia seguinte, ou seja, levou 3h para ser preparada.
Os problemas que foram encontrados durante o processo de preparação foram solucionados, registrou-se somente a solução sem a análise da causa do problema, conforme Tabela 1.
Tabela 1 – Demonstrativo de problemas encontrados durante a preparação da ferramenta.
PROBLEMA SOLUÇÃO IMEDIATA SEM ANÁLISE
DA CAUSA RAIZ O conector do solenóide da válvula da garra
foi conectado invertido, não permitindo o início do ciclo de operação controlado pelo
CLP.
Setor de manutenção foi chamado e após analisar sintoma do problema, constatou que
o conector estava invertido. O alimentador pneumático, responsável por
alimentar a chapa dentro da ferramenta, estava riscando a chapa.
O operador abriu as garras do alimentador e constatou rugosidade nas garras, sendo necessário fazer um polimento das mesmas. Fonte: Dados do Autor.
Concluída a preparação, iniciou-se a tomada de informações sobre a produção. O cálculo da OEE é baseado na fórmula:
OEE = Disponibilidade x Taxa de velocidade x Taxa de Qualidade
A avaliação da OEE é demonstrado em períodos diários, para no final de 6 dias obter a média global.
Ao término da preparação às 8h 10min do dia 21/06/2012, iniciou-se a produção durante o expediente normal, totalizando neste primeiro dia 8h de trabalho.
As paradas planejadas citadas na Tabela 2 são no total de 1,5h, essas contemplam o somatório de 1h para intervalo de almoço mais meia hora para alimentação da matéria-prima e lubrificações de punções e colunas da ferramenta de estampo durante o processo, totalizando as 1,5h programados. Isso ocorrerá em todos os dias das medições.
A Tabela 2 mostra o resumo da coleta dos dados do primeiro dia.
Tabela 2 – Resumo dos dados do dia 21/06/2012. RESUMO DOS DADOS DO DIA 21/06/2012 INÍCIO DA PROD. FIM DA PROD. TEMPO TOTAL DISPONÍVEL PARADAS PLANEJ. PARADAS NÃO PLANEJ. BATIDAS DA PRENSA PÇS REFUGO PÇS BOAS QNT. DE PARADAS 8h e 10min 17h e 10min 9h = 540min 1,5h = 90min 4h = 240min 3736 40 3696 32 Fonte: Dados do Autor.
Para o cálculo da disponibilidade é necessário ter o tempo programado de operação e o tempo real de produção.
O tempo programado ou tempo de carga foi definido pela seguinte fórmula:
Tempo de Carga = Tempo Total – Todas as Paradas Planejadas Tempo de Carga = 540min – 90min
Tempo de Carga = 450 min
O tempo operacional ou tempo de operação se obtém pela seguinte fórmula:
Tempo Operacional = Tempo de Carga – Paradas não Planejadas Tempo Operacional = 450min – 240min
Tempo Operacional = 210min
Para calcular a disponibilidade usou-se a seguinte fórmula:
Disponibilidade Disponibilidade
Disponibilidade = 0,46 = 46%
Para o cálculo do segundo item da fórmula do OEE, a taxa de velocidade, é necessário ter o tempo de ciclo teórico e o tempo de ciclo real.
O tempo de ciclo teórico foi definido pela seguinte fórmula:
Tempo de ciclo Teórico = Velocidade Ideal Tempo de ciclo Teórico = 3,5s por Peça
O tempo de ciclo real obtém pela seguinte fórmula:
Tempo de ciclo Real Tempo de ciclo Real
Tempo de ciclo Real = 0,056min = 3.37s
Para calcular a taxa de velocidade usou-se a seguinte fórmula:
Taxa de Velocidade Operacional Taxa de Velocidade Operacional
Taxa de Velocidade Operacional = 1,03 = 103%
Para o cálculo do terceiro item da fórmula do OEE, a taxa de qualidade, é necessário ter quantidade de peças boas produzidas e o total de peças produzidas.
Para calcular a taxa de qualidade usou-se a seguinte fórmula:
Taxa de Qualidade Taxa de Qualidade
Taxa de Qualidade = 0,98 = 98%
Multiplicando os três valores disponibilidade, taxa de velocidade e taxa de qualidade obtém-se o valor da OEE do primeiro dia.
OEE = Disponibilidade x Taxa de velocidade x Taxa de Qualidade OEE = 0,46 x 1,03 x 0,98
OEE = 0,46 = 46%
Observando os resultados do primeiro dia, verifica-se uma baixa eficiência no item disponibilidade, pois teve 32 paradas não planejadas totalizando 4h de tempo perdidos para produção. O motivo das paradas foi na grande maioria, a chapa que enroscava em algum ponto da ferramenta durante a alimentação feita pelo alimentador pneumático.
No segundo dia a produção iniciou às 7h e 10min até 16h e 10min, totalizando neste dia 8h de trabalho.
A Tabela 3 mostra o resumo da coleta dos dados do segundo dia.
Tabela 3 – Resumo dos dados do dia 22/06/2012. RESUMO DOS DADOS DO DIA 22/06/2012 INÍCIO DA PROD. FIM DA PROD. TEMPO TOTAL DISPONÍVEL PARADAS PLANEJ. PARADAS NÃO PLANEJ. BATIDAS DA PRENSA PÇS REFUGO PÇS BOAS Nᵒ DE PARADAS 7h e 10min 16h e 10min 9h = 540min 1,5h = 90min 2h e 30min = 150min 4416 10 4406 18 Fonte: Dados do Autor.
Para o cálculo da disponibilidade é necessário ter o tempo programado de operação e o tempo real de produção.
O tempo programado ou tempo de carga foi definido pela seguinte fórmula:
Tempo de Carga = Tempo Total – Todas as Paradas Planejadas Tempo de Carga = 540min – 90min
Tempo de Carga = 450 min
O tempo operacional ou tempo de operação se obtém pela seguinte fórmula:
Tempo Operacional = Tempo de Carga – Paradas não Planejadas Tempo Operacional = 450min – 150min
Tempo Operacional = 300min
Para calcular a disponibilidade usou-se a seguinte fórmula:
Disponibilidade Disponibilidade
Disponibilidade = 0,66 = 66%
Para o cálculo do segundo item da fórmula do OEE, a taxa de velocidade, é necessário ter o tempo de ciclo teórico e o tempo de ciclo real.
Tempo de ciclo Teórico = Velocidade Ideal Tempo de ciclo Teórico = 3,5s por Peça
O tempo de ciclo real obtém pela seguinte fórmula:
Tempo de ciclo Real Tempo de ciclo Real
Tempo de ciclo Real = 0,067min = 4,07s
Para calcular a taxa de velocidade usou-se a seguinte fórmula:
Taxa de Velocidade Operacional Taxa de Velocidade Operacional
Taxa de Velocidade Operacional = 0,85 = 85%
Para o cálculo do terceiro item da fórmula do OEE, a taxa de qualidade, é necessário ter quantidade de peças boas produzidas e o total de peças produzidas.
Para calcular a taxa de qualidade usou-se a seguinte fórmula:
Taxa de Qualidade Taxa de Qualidade
Taxa de Qualidade = 0,99 = 99%
Tendo os três valores disponibilidade, taxa de velocidade e taxa de qualidade obtém-se o valor da OEE do segundo dia.
OEE = Disponibilidade x Taxa de velocidade x Taxa de Qualidade OEE = 0,66 x 0,85 x 0,99
