Aplicação da revisão sistemática da literatura no banco de dados Web
of Science: uma abordagem do tema Balanceamento de Linha
Lucas dos Santos Consoli (FEPI) lucasconsoli@conbrepro.org.br Valéria Vasconcelos Perez (FEPI) valperez1992@gmail.com
Paulo Henrique Paulista (FEPI) paulohpaulista@gmail.com
Resumo:
Diante das constantes mudanças ocorridas nos cenários organizacionais, as empresas buscam aprimorar cada vez mais seus métodos de produção. E um meio eficaz, de acordo com a literatura, para melhoria dos métodos de produção é a aplicação do estudo de tempos, iniciado por Taylor na era da administração científica. O estudo de tempos, aplicado sistematicamente, é de alta viabilidade para alcançar bons resultados, como a máxima utilização dos recursos disponíveis por meio do balanceamento de linha. O balanceamento de linha, tem o objetivo de distribuir as tarefas aos postos de trabalho de forma equilibrada, com o intuito de otimizar o processo produtivo minimizando o tempo de ociosidade de mão-de-obra e dos equipamentos e ainda busca equilibrar o tempo de produção. Fez-se o uso da Revisão Sistemática da Literatura para a elaboração deste artigo e levantamento de artigos do banco de dados
Web of Science e ainda, a utilização do programa Start para a análise dos artigos. Como resultado
obteve-se 15963 artigos encontrados com a busca pelo termo line balancing, do qual 659 atenderam o critério. Conclui-se que, com a quantidade considerável de artigos encontrados no banco de dados que o balanceamento de linha é um tema bastante abordado e aplicado e a literatura apresentada afirma que o balanceamento de linha, aplicado sistematicamente proporciona ganhos significativos para a empresa como redução de custos e o maior aproveitamento de máquinas e mão-de-obra. Ao fim deste artigo foi feita uma proposta para futuras pesquisas.
Palavras chave: Balanceamento de linha, Estudo de tempos, Diagrama de precedência.
Application of systematic literature review in the Web of Science
database: an approach to the topic Line Balancing
Abstract
In the face of constant changes in organizational scenarios, companies seek to improve their production methods more and more. And an effective way, according to the literature, to improve methods of production is the application of time study, pioneered by Taylor in the era of scientific management. The time study, applied systematically, is highly feasible to achieve good results, such as maximum utilization of available resources through line balancing. Line balancing aims to distribute the tasks to the work stations in a balanced way, in order to optimize the productive process, minimizing the idle time of labor and equipment, and also seeks to balance the production time. The Systematic Review of Literature was used for the elaboration of this article and survey of articles from the Web of Science database and also the use of the Start program for the analysis of the articles. As a result, we obtained 15963 articles found with the search for the term line balancing, of which 659 met the criterion. It is concluded that, with the considerable number of articles found in the database that the line balancing is
a well-approached and applied topic and the literature presented affirms that the systematically applied line balancing provides significant gains for the company as a reduction of costs and the greater use of machines and labor. At the end of this article, a proposal for future research was created.
Key-words: Line balancing, Time study, Precedence diagram.
1. Introdução
Desde a Revolução Industrial, o cenário global vem mudando constantemente. Isso faz com que os métodos de produção sejam otimizados, buscando produzir o máximo com o mínimo de custos e ainda atenderem a eficiência produtiva e a qualidade total dos produtos. Mediante esse contexto, são abordados diversos fatores que são imprescindíveis para a empresa sobreviver. Sendo um desses fatores, o tempo real que a empresa necessita para sua produção e para analisar esses tempos é de suma importância a aplicação do estudo de tempos iniciado por Taylor na era da administração científica.
O estudo de tempos e movimentos é de alta viabilidade, isto porque com este estudo é possível aplicar o balanceamento de linha que implica em bons resultados como a máxima utilização dos recursos disponíveis. No balanceamento, distribui-se as tarefas de acordo com cada necessidade, com o objetivo de otimizar o processo produtivo para que minimize a ociosidade de máquinas e mão de obra. (MARTINS; LAUGENI, 2005; PEINADO; GRAEML, 2007). Segundo Barnes (1977), o estudo de tempos também pode ser utilizado com diversas finalidades como programar, planejar e controlar a produção, determinar e estabelecer os custos-padrão, estimar o custo de um produto antes da sua fabricação, determinar a eficiência das maquinas e determinar o custo de mão-de-obra.
O objetivo desse artigo é expor artigos relacionados ao tema balanceamento de linha, sendo estes avaliados a partir de critérios pré-estabelecidos na metodologia. Os resultados esperados é a apresentação de estudos aplicaram o balanceamento de linha e que apresentaram ganhos significativos, em relação a redução de custos, mão-de-obra e ociosidade.
2. Referencial Teórico 2.1. Estudo de tempos
F. W. Taylor ao fazer junção do método de estudos de tempos e a Administração científica, mostrou que é possível a maximização da utilização dos recursos disponíveis no tempo disponível para operação, e otimizar produtividade através da determinação do melhor método para se executar as tarefas atingindo o máximo de eficiência (TAYLOR, 2010; MARTINS; LAUGENI, 2005).
Barnes (1977), enfatiza que o estudo de tempos é um método sistemático dos sistemas de produção. Ainda segundo o autor, o estudo de tempo feito corretamente é capaz de indicar o tempo necessário para que um operador, da atividade trabalhe em ritmo normal, execute a tarefa específica.
Este tempo é dado como o tempo-padrão, que a partir do tempo cronometrado se adicione tolerâncias específicas a cada atividade. E para um balanceamento de linha coerente faz-se o uso deste tempo-padrão.
O estudo de tempo, de acordo com Blati, Kelency e Cordeiro (2010), tem o objetivo de definir, com uso de um aparelho de cronometragem, o tempo necessário para a realização de uma
operação, além de definir o melhor método para sua execução. Os autores ainda indicam requisitos que o estudo de tempo proporciona:
a) Padronização de uso na elaboração de programas de produção; b) Determinar a capacidade de produção da linha;
c) Adequar a produção à demanda;
d) Levantar dados para estudo de balanceamento das operações ou estações.
Segundo Corrêa e Corrêa (2010), tempo-padrão determinado pelo estudo de tempo, pode ser determinado seguindo pelas 5 etapas:
a) Definir as tarefas a serem estudas; b) Dividir as tarefas em elementos; c) Cronometrar os elementos;
d) Determinar o tamanho da amostra;
e) Estabelecer os padrões com base no tamanho da amostra.
O estudo de tempos, não é apenas para planejar e controlar a produção de acordo com o tempo-padrão estabelecido, mas também é apto em fornecer dados para a análise e estabelecimento de custos de produção. E ainda serve de apoio para o balanceamento de linha (MARTINS; LAUGENI, 2005; PEINADO; GRAEML, 2007).
2.2. Balanceamento de linha
Ohno (1997) classifica os sete desperdícios como sendo a superprodução, transporte excessivo, processamento em si, espera, estoques desnecessários, movimentação desnecessária e retrabalho. Alguns desses desperdícios podem ser eliminados a partir do balanceamento de linha, eliminando tempos de ociosidade e movimentos desnecessários.
A ferramenta de balanceamento de linha é aplicada em linhas de montagem que segundo Silva; Gusmão; Melo (2013) apud Cardial; Rocha e Gomes (2017): “são sistemas de produção de fluxo em linha de grande importância para a produção industrial” então os mesmos devem estar livres de desperdícios que influenciam na produção.
A linha de montagem é dada como fluxo continuo de operações necessárias para a produção de um produto. No qual esse produto é subdividido em diversas tarefas que serão designadas aos postos de trabalho. (MOREIRA,2014). Complementando Bueno; Junior; Bachega (2014) afirmam que: “A distribuição das tarefas nos postos de trabalho determina a eficiência da linha de montagem que, quando mal designadas podem gerar perdas à produção”.
Para Vieira (2009), o balanceamento de linha de produção ou de montagem consiste em equilibrar a carga de trabalho entre os postos, visando mínimo de ociosidade nas atividades de produção, menor estoque entre as estações de trabalho e o menor tempo de ciclo. Almeida et al. (2006), discorre que balanceamento de linha, busca equilibrar o tempo de produção, distribuindo entre operadores ou máquinas, em um fluxo de produção e uma mesma carga de trabalho.
Então para aplicar o balanceamento de linha, alguns cálculos devem ser considerados como o tempo de ciclo, número de postos e ociosidade. O tempo de ciclo é um elemento essencial para a aplicação do balanceamento de linha. Para Vilar e Araújo (2016), tempo de ciclo é o tempo entre a saída de uma peça e outra. Ou seja, é o tempo que em operador toca e um ponto da peça
até o próximo toque ocorrente no mesmo lugar. Slack, Brandon-Jones e Johnston (2016, p. 201) afirmam que este é o “tempo que decorre entre produtos finalizados, elementos de informação ou clientes obtidos no processo”. O tempo de ciclo é obtido a partir, da cronometragem, ou pode ser calculado, como estabelecimento de meta a ser alcançada para o atendimento de demanda, como mostra a equação 1:
𝑇𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑖𝑐𝑙𝑜 = 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑖𝑠𝑝𝑜𝑛í𝑣𝑒𝑙
𝑑𝑒𝑚𝑎𝑛𝑑𝑎 (1)
Após se efetuar o cálculo do tempo de ciclo é possível determinar o número de postos de trabalho. O número de postos está diretamente relacionado ao tempo de ciclo e a quantidade de trabalho necessária para executar completamente um produto ou serviço (SLACK; BRANDON-JONES; JOHNSTON, 2016). Os autores ainda concluem que quanto menor o tempo de ciclo e maior o conteúdo de trabalho, maior será o número de estágios. O cálculo do número de postos é pela equação 2:
𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑜𝑠𝑡𝑜𝑠 = 𝑇𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢çã𝑜 𝑑𝑒 𝑢𝑚𝑎 𝑝𝑒ç𝑎 𝑛𝑎 𝑙𝑖𝑛ℎ𝑎
𝑇𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑖𝑐𝑙𝑜 (2)
Por fim, calcula-se a ociosidade, que é a diferença em que a operação deve operar com o tempo em que está sendo operada em tempo real. A partir disso é possível calcular o % de ociosidade, como segue na equação 3:
% 𝑜𝑐𝑖𝑜𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 = ∑ 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜𝑠 𝑜𝑐𝑖𝑜𝑠𝑜𝑠 𝑑𝑎 𝑒𝑠𝑡𝑎çã𝑜
𝑛º 𝑒𝑠𝑡𝑎çõ𝑒𝑠 𝑥 𝑇𝐶 (3)
Vilar e Araújo (2016), ressaltam que quanto menor o percentual de ociosidade, mais balanceada é a linha de produção. Com isso, se não houver nenhum tempo ocioso dentre as estações, pode-se dizer que a linha está corretamente balanceada.
2.3. Diagrama de precedência
Slack, Chambers, Johnston (2009), destacam o diagrama de precedência como uma técnica para se fazer o balanceamento de linha, que é uma apresentação das tarefas ordenadamente que compõem conteúdo do trabalho total do produto ou serviço. Pelo diagrama de precedência facilita a identificação de como devem ser elaboradas as tarefas, isto é, indica as restrições de produção que é dada pela sequência de produção
Moreira (2014) aborda o diagrama de precedência como um parâmetro para a efetivação do balanceamento de linha, pois a relação de precedência que através do diagrama de precedência promove o entendimento da sequência das atividades. Ainda segundo o autor, a relação de precedência indica se uma atividade pode ou não ser desenvolvida sem que a atividade anterior seja executada.
Dado o número mínimo de estações, a técnica do diagrama de precedência, ilustrada na Figura 1, é utilizada com o objetivo de alocar as tarefas às estações de trabalho, permanecendo ordem
de produção garantindo que os tempos totais de operação nas estações não ultrapassem o tempo de ciclo.
Figura 1: Exemplo de Diagrama de Precedência
Fonte: Peinado e Graeml, 2007.
3. Metodologia
Em primeiro momento, o presente artigo teve como base para desenvolvimento a pesquisa qualitativa. Este tipo de abordagem não é de carácter rígido, a mesma oferece beiras para que os pesquisadores possam usufruir de sua imaginação e criatividade para então apresentar conclusões e projetos que visam novas linhas inovadoras (GODOY, 1995). Essa metodologia busca explorar dados presentes na sociedade e o meio que a cerca.
E quanto aos objetivos a pesquisa é caracterizada como exploratória, descritiva explicativa. Severino (2017) afirma que a pesquisa exploratória se dá pelo ato de fazer o levantamento de dados de um tema pré-estabelecido, limitando campo de pesquisa, e mapeando as amostras do tema. O autor também afirma que a pesquisa exploratória, é uma preparação para a pesquisa explicativa que tem objetivo de analisar e registrar fenômenos estudados, isto com o intuito de identificar as causas a partir da aplicação do método experimental. E para complementar, Severino (2017), ressalta que na pesquisa experimental o próprio pesquisador determina as variáveis e testa suas relações funcionais com o uso de fontes controladoras.
E quanto aos meios a pesquisa é caracterizada como bibliográfica, isto é, quando se faz análise baseada em materiais já publicados, como livro, artigos, revistas. (BENTO, 2016). A revisão da literatura pode ser enquadrada como narrativa, integrativa e sistemática, sendo então a Revisão Sistemática da Literatura o tipo de método que se firma este artigo.
A RSL disponibiliza um resumo destaques relacionados ao tema a ser analisado, através da aplicação de métodos devidamente esclarecidos e sistematizados de busca, análise crítica e síntese de dados selecionados. (SAMPAIO; MANCINI, 2007). Na Revisão Sistemática da Literatura, para se ter uma clareza na análise de determinado tema, é indicado utilizar critérios na seleção dos artigos, avaliação de qualidade da literatura e vigor nos resultados obtidos (TRANFIELD; DENYER; SMART, 2003). A revisão sistemática da literatura baseia-se por critérios pré-estabelecidos e evidências científicas sólidas, isto com o objetivo de selecionar e analisar artigos e/ou ferramentas para o desenvolvimento de novos trabalhos com informações
originais (SCHÜTZ; SANT'ANA; SANTOS, 2011). Para auxilio de seleção de artigos foi utilizado o programa START, que facilita a analise dos artigos podendo selecionar os que forem aceitos, duplicados e rejeitados.
A pesquisa é dirigida pelos seguintes temas estudo de tempos e balanceamento de linha, e faz o uso da metodologia revisão sistemática. Adotando o banco de dados Web of Science, sendo considerado o período de publicação entre 2006 a 2016, tendo em vista como critério de busca o termo Line balancing, sendo contabilizados todos artigos encontrados. O critério determinado para a inclusão ou exclusão dos artigos foi: “O artigo é estritamente relacionado ao tema balanceamento de linha?”.
Para refinar a seleção dos artigos, foram analisados o título e o resumo de cada um dos artigos selecionados. Apenas os artigos que atenderam a todos os critérios passaram por uma análise mais crítica, sendo analisado por completo, dando ênfase nos resultados, nos quais explicitam os benefícios com a aplicação do balanceamento de linha.
4. Resultados e discussões
Os resultados apresentados tiveram como base a aplicação da Revisão Sistemática com o auxílio do programa START próprio para revisão sistemática. Inicialmente fez-se a busca no banco de dados Web of Science utilizando o termo line balancing no qual resultou num total de 15963 artigos encontrados, desses um total de 53 artigos eram duplicados. De início a busca levantou artigos que tinham semelhança ao termo line balancing, mas boa parte dos artigos não estavam estritamente relacionados ao balanceamento de linha em si, diante disso aplicou-se o critério para a análise de artigos que abordavam o tema em questão. O critério aplicado para inclusão, definido na metodologia, “O artigo é estritamente relacionado ao tema balanceamento de linha?”, isto é, caso o artigo enquadrasse positivamente neste critério o artigo era dado como incluso. Com a aplicação do mesmo resultou em 659 artigos aptos ao critério estabelecido.
Gráfico 1: Quantidade de artigos verificados
Fonte: elaborado pelos autores
Dos 659 artigos que atenderam o critério estabelecido “O artigo é estritamente relacionado ao tema balanceamento de linha?”, obteve-se a relação de quantidade de artigos por ano está apresentado no gráfico 2.
Total Duplicados Aceitos
15963
53 659
Gráfico 2: Quantidade de artigos por ano
Fonte: elaborado pelos autores
Sendo que neste gráfico observa-se que houve oscilações de publicações no decorrer dos anos de 2006 a 2016. A quantidade máxima de artigos publicados no Web of Science foi de 77 artigos no ano de 2009, em contrapartida no ano de 2007 a quantidade de artigos que relataram o balanceamento de linha foi de 30. Ainda com a análise da quantidade de artigos tem-se em média uma publicação de 60 artigos de balanceamento de linha por ano.
5. Pesquisas equivalentes ao tema
Para a finalização dos resultados serão apresentadas algumas breves discussões, em que serão abordados três exemplos, um abordando a metodologia utilizada para a elaboração deste artigo e os outros dois foram selecionados aleatoriamente dentre os artigos aceitos, na revisão sistemática da literatura, dos quais exploram o tema balanceamento de linha.
Do ponto de vista de revisão sistemática da literatura Silva et al., (2016) aplicou esta metodologia para avaliar métodos de previsão como ferramenta de auxílio a gestão empresarial, o autor fez uso de critérios de exclusão e inclusão similar a este artigo, sendo estes critérios também definidos na metodologia. O autor apresentou resultados que comprovam a utilização do método de previsão é apto para auxiliar a gestão empresarial, o que se assemelha ao presente artigo que aplica a revisão sistemática explorar de artigos relacionados ao balanceamento de linha.
Com a análise de Nallusamy e Saravanan (2016) os quais utilizaram diversos métodos relacionados ao Lean e o balanceamento de linha foi aplicado para reduzir o tempo de transporte de produtos de uma estação para outra. Como resultados os autores citaram que o tempo de ciclo e o tempo de configuração foram reduzidos em cerca de 350 segundos e 1500 segundos pela padronização do trabalho implicando em um ganho de produtividade.
Complementando, Tuncel e Topalogeu (2013) elaboraram um estudo sobre problema de equilíbrio de linha de montagem da vida real para uma empresa de fabricação de eletrônicos. Segundo os autores, ponderando horários de trabalho rotativos enquanto equilibra a linha para tempos de ciclo correspondentes, é possível eleger uma linha de montagem eficiente para a
53 30 65 77 46 59 68 60 71 67 63 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016
empresa, resultando em um menor custo de mão-de-obra e uma linha mais equilibrada em relação aos tempos de operação e à atividade dos trabalhadores em cada estação. Com isso, os autores aplicaram estudo computacional para avaliar o desempenho do modelo proposto tendo que o modelo é viável para soluções de alta qualidade em tempos plausíveis.
6. Considerações finais e proposta futuras
De modo geral, este artigo alcançou o objetivo proposto, sendo de explorar o tema balanceamento de linha no banco de dados web of Science, sendo que a análise dos artigos foi executada com base a metodologia de Revisão Sistemática da Literatura com o apoio do programa START. A percentualidade de artigos que enquadraram com o tema em questão, foi válida para a elaboração deste trabalho.
Pode-se afirmar, com base na literatura apresentada que os benefícios obtidos com a implantação do balanceamento de linha sendo estes a redução da ociosidade, pois uma vez calculada o tempo de ciclo verifica-se a quantidade de pessoas atuando na operação. Implica também na melhor distribuição de tarefas para os operadores, adequando a carga trabalho necessária para a prestação e ou produção de produtos e serviços.
Cabe ressaltar, que o balanceando de linhas sempre deve ser realizado de forma sistemática para que as empresas determinem seus tempos de forma correta e seja possível um balanceamento de linha de forma eficaz, contribuindo para que a empresa alcance a eficiência produtiva e esteja a frente na questão de competitividade.
Para a continuidade deste trabalho é proposto seguinte aplicação de mais critérios para refinar ainda conceitos e benefícios do balanceamento de linha. Uma proposta de critérios a serem aplicados são:
a) O artigo selecionado pelo critério anterior é de aplicação prática industrial? b) Os resultados foram satisfatórios com a aplicação do balanceamento de linha?
c) Os artigos obtiveram resultados condizentes com a literatura, como a redução da mão-de-obra, redução de ociosidade e adequação do tempo de ciclo?
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