Faculdade de Ciências Aplicadas
Murilo
Gattás Arthus
Proposta de sistemática de apoio à decisão para aplicação de
ferramentas relacionadas ao Lean em projetos de melhoria
contínua - um estudo de caso
Proposal of decision making aid systematic for applying
Lean-related tools on continuous improvement projects - a case
study
LIMEIRA-SP 2018
Proposta de sistemática de apoio à decisão para aplicação de
ferramentas relacionadas ao Lean em projetos de melhoria
contínua - um estudo de caso
Proposal of decision making aid systematic for applying
Lean-related tools on continuous improvement projects - a case
study
Dissertação apresentada à Faculdade de Ciências Aplicadas da Universidade Estadual de Campinas como parte dos requisitos exigidos para a obtenção do título de Mestre em Engenharia de Produção e de Manufatura, na área de Pesquisa Operacional e Gestão de Processos.
Orientador: Prof. Dr. Alessandro Lucas da Silva Este exemplar corresponde à versão nal da disser-tação defendida pelo aluno Murilo Gattás Arthus, e orientado pelo Prof. Dr. Alessandro Lucas da Silva,
Assinatura do orientador
LIMEIRA-SP 2018
Dissertation presented to the School of Applied Sciences of the University of Campinas in partial ful llment of the requirements for the degree of Master of Science in Management in the area of Production and Manufacturing Engineering, in the area of Operational Research and Process Mana- gement.
Biblioteca da Faculdade de Ciências Aplicadas Renata Eleuterio da Silva - CRB 8/9281
Arthus, Murilo Gattás,
1990-Ar78p ArtProposta de sistemática de apoio à decisão para aplicação de ferramentas relacionadas ao Lean em projetos de melhoria contínua - um estudo de caso / Murilo Gattás Arthus. – Limeira, SP : [s.n.], 2018.
ArtOrientador: Alessandro Lucas da Silva.
ArtDissertação (mestrado) – Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Aplicadas.
Art1. Produção enxuta. 2. Melhoria contínua. 3. Processo decisório por critério multiplo. I. Silva, Alessandro Lucas, 1976-. II. Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Ciências Aplicadas. III. Título.
Informações para Biblioteca Digital
Título em outro idioma: Proposal of decision making aid systematic for applying Lean-related tools on continuous improvement projects - a case study
Palavras-chave em inglês: Lean production
Continuous improvement process Multiple criteria decision making
Área de concentração: Pesquisa Operacional e Gestão de Processos Titulação: Mestre em Engenharia de Produção e de Manufatura Banca examinadora:
Alessandro Lucas da Silva [Orientador] Rodrigo Valio Dominguez Gonzalez André de Lima
Data de defesa: 13-07-2018
Programa de Pós-Graduação: Engenharia de Produção e de Manufatura
Identificação e informações acadêmicas do(a) aluno(a)
- ORCID do autor: https://orcid.org/0000-0003-0005-2946 - Currículo Lattes do autor: http://lattes.cnpq.br/2529165112838034
Autor(a): Murilo Gattás Arthus
Título: Proposta de sistemática de apoio à decisão para aplicação de ferramentas relacionadas ao Lean em projetos de melhoria contínua - um estudo de caso
Natureza: Defesa
Àrea de concentração: Engenharia de Produção e de Manufatura /Pesquisa Operaci-onal e Gestão de Processos
Instituição: Faculdade de Ciências Aplicadas FCA/Unicamp Data da Defesa: 13/07/2018
BANCA EXAMINADORA:
________________________________ Prof. Dr. Alessandro Lucas da Silva
________________________________ Prof. Dr. Rodrigo Valio Dominguez Gonzalez
________________________________ Prof. Dr. André de Lima
A Ata da Defesa com as respectivas assinaturas dos membros da banca encontra-se no processo de vida acadêmica do aluno.
novamente ao mundo acadêmico e me apoiou fortemente ao longo do período de estudo e desenvolvimento desta pesquisa; ao meu futuro lho, Pedro, que ainda não veio ao mundo, mas já me deu um grande impulso e estímulo para concluir esta etapa da vida. Obrigado!
Primeiramente, gostaria de agradecer ao meu pai, Reginaldo, que é meu mentor, im-pulsionador e viabilizador desta oportunidade. Sem seu apoio, certamente este trabalho e este conhecimento não teriam saído do campo das ideias e aspirações. O caminho pela pós-graduação é sinuoso, mas tudo foi possível graças aos seus esforços e provocações.
Depois, gostaria de agradecer à minha companheira Carolina, que se tornou minha esposa no nal do processo de desenvolvimento deste trabalho, mas que me apoiou e incentivou nesta jornada desde o início. Sem a sua compreensão, parceria e suporte, este trabalho não teria terminado.
Gostaria de agradecer a todos os meus familiares (mãe, pai, madrasta, irmão, avós, tios, primos) que sempre se importaram com esta fase da minha vida e que sempre estiveram torcendo para que o ciclo chegasse ao m. Chegou, agora vamos comemorar!
Não menos importante, gostaria de agradecer muito ao meu orientador Dr. Alessandro Lucas da Silva, que com tranquilidade e maestria, orientou-me pelos caminhos às vezes não tão tranquilos de desenvolvimento de uma pesquisa. Obrigado pela paciência, amizade, con ança e ajuda ao longo desse período.
Agradeço também aos meus professores, que com excelência ampliaram meus conhe-cimentos e minha visão de mundo: Dr. Anibal Tavares, Dr. Antônio Carlos Pacagnella, Dra. Carla Ghidini, Dr. Cristiano Torezzan, Dr. Giocondo César, Dr. Leonardo Duarte, Dr. Marcelo Maialle, Dra. Muriel Gavira, Dr. Paulo Ignácio, Dra. Priscila Rampazzo, Dr. Washington Oliveira.
Aos meus amigos, Juliane Camatti e Lucas Risso, que ativamente zeram parte desta caminhada.
O cenário econômico vivido nos últimos anos tem impulsionado as organizações a bus-carem diferentes soluções para se sustentar, tornando as metodologias que suportam a melhoria contínua de resultados cada vez mais populares nas agendas das empresas. A melhoria contínua pode ser de nida como cultura voltada para melhorias sustentáveis, com foco na eliminação de desperdícios em todos os processos e sistemas organizacionais. Uma das metodologias existentes para criar uma cultura de melhoria contínua é o Lean Manufacturing,sendo que uma parte do seu sucesso está atrelada a seleção e aplicação cor-reta das ferramentas Lean de acordo com o desperdício que se deseja atacar. O objetivo deste trabalho é propor uma sistema de apoio a seleção de ferramentas relacionadas ao Lean de acordo com os desperdícios que se deseja eliminar, no âmbito de melhoria contí-nua, aplicado ao setor de bebidas. Dentre os desperdícios Lean, o trabalho focará nos sete clássicos da literatura: produção em excesso, espera, movimentação, processamento ina-dequado, estoque, trasporte e defeitos. As ferramentas ligadas ao Lean consideradas neste trabalho são: Value Stream Mapping, Single Minute Exchange of Die, Kanban, 5S, Andon, Poka Yoke, Trabalho Padronizado, Process Activity Mapping, Supply Chain Response Ma-trix e Quality Filter Mapping. Para propor a sistemática de seleção das ferramentas, será utilizado um método de apoio à decisão multicritério (MCDA), uma vez que o problema envolve uma conjunto discreto de alternativas (ferramentas), que precisam ser avaliadas por um conjunto de critérios (os desperdícios). O método escolhido para resolução é o PROMETHEE, que pertence à família de métodos de Outranking dentro da teoria de MCDA. A sistemática proposta foi aplicada em um estudo de caso: foram selecionados três projetos de melhoria contínua desenvolvidos na parte fabril de uma empresa de mé-dio porte do setor de bebidas no estado de São Paulo. As informações sobre os projetos foram obtidas a partir de descritivos de projetos disponibilizados pela empresa e os pro-jetos foram selecionados de acordo com a três critérios: foram desenvolvidos na área de manufatura, traziam de forma clara os desperdícios identi cados e discorriam sobre as fer-ramentas utilizadas para eliminá-los. O modelo aplicado ao cenários destes três projetos trouxe resultados alinhados com a realidade, indicando que a estrutura criada e o método de resolução de modelo são adequados para a indicar quais ferramentas relacionadas ao Lean são mais adequadas para aplicação em projetos de melhoria contínua, considerando os desperdícios identi cados. Oportunidades de expandir os estudo estão na aplicação do modelo em outras indústrias, incluir outros desperdícios e outras ferramentas, e explorar outras formas de atribuir valores aos pares ferramenta-desperdício e ponderar os critérios.
The economic scenario experienced in recent years has encouraged organizations to seek dierent solutions to support themselves, making methodologies that support the continuous improvement of increasingly popular results in companies' agendas. Continu-ous improvement can be de ned as a culture focused on sustainable improvements, with a focus on eliminating waste in all organizational processes and systems. One of the exis-ting methodologies to create a culture of continuous improvement is Lean Manufacturing, and a part of its success is tied to the selection and correct application of the Lean tools according to the waste that one wants to attack. The objective of this work is to propose a system for selection of Lean tools according to the wastes that one wishes to eliminate, within the scope of continuous improvement, applied to the beverage sector. Within Lean wastes, the paper will focus on the seven classics of literature: overproduction, wai-ting, handling, improper processing, inventory, transportation, and defects. The Lean tools considered in this work are Value Stream Mapping, Single Minute Exchange of Die, Kanban, 5S, Andon, Poka Yoke, Standardized Work, Process Activity Mapping, Supply Chain Response Matrix and Quality Filter Mapping. In order to propose the systematic selection of tools, a multicriteria decision support method (MCDA) will be used, since the problem involves a discrete set of alternatives (Lean tools), which need to be evaluated by a set of criteria (waste). The method chosen for resolution is PROMETHEE, which belongs to the family of Outranking methods within the MCDA theory. The systematic proposal was applied in a case study: three continuous improvement projects developed in the manufacturing department of a medium-sized beverage company in the state of São Paulo were selected. The information about the projects was obtained from projects' repots made available by the company and the projects were selected according to three criteria: they were developed in the manufacturing department, they clearly showed the wastes identi ed and discussed the tools used to eliminate them. The model applied to the scenarios of these three projects brought results in line with reality, indicating that the structure created and the model resolution method are eective in indicating which Lean-related tools are more suitable for application in continuous improvement projects, considering the identi ed wastes. Opportunities to expand the study lie in applying the model in other industries, in including other wastes and other tools, and in exploring other ways of assigning values to tool-waste pairs and weighing the criteria.
Lista de Figuras
2.1 Conjunto de símbolos para desenvolvimento de VSM. . . 28
2.2 Exemplo de VSM. . . 29
2.3 Exemplo de funcionamento do sistema Kanban. . . 34
2.4 Exemplo de Process Activity Mapping. . . 42
2.5 Exemplo de Supply Chain Response Matrix. . . 44
2.6 Exemplo de Quality Filter Mapping. . . 46
2.7 Desenvolvimento de modelos. . . 50
2.8 Mapa de decisão sobre modelos multicritério. . . 51
3.1 Classi cação da pesquisa. . . 56
3.2 Sequenciamento de atividades. . . 61
3.3 Desenvolvimento de modelos. . . 62
3.4 Sequenciamento do método PROMETHEE. . . 65
3.5 VSM para estudos de caso. . . 69
4.1 Ordenamento de ferramentas de acordo com o modelo. . . 75
4.2 Ordenamento de ferramentas de acordo com o modelo. . . 79
Lista de Tabelas
2.1 Desperdícios relacionados com a ferramenta VSM. . . 30
2.2 Desperdícios relacionados com a ferramenta SMED. . . 32
2.3 Tipos de Kanban. . . 33
2.4 Desperdícios relacionados com a ferramenta Kanban. . . 35
2.5 Conceitos do 5S. . . 36
2.6 Desperdícios relacionados com a ferramenta 5S. . . 37
2.7 Desperdícios relacionados com a ferramenta Andon. . . 38
2.8 Desperdícios relacionados com a ferramenta Poka-Yoke. . . 39
2.9 Desperdícios relacionados com a ferramenta Trabalho Padronizado. . . 41
2.10 Desperdícios relacionados com a ferramenta PAM. . . 43
2.11 Desperdícios relacionados com a ferramenta SCRM. . . 45
2.12 Desperdícios relacionados com a ferramenta QFM. . . 47
3.1 Funções de preferência para métodos PROMETHEE. . . 67
4.1 Tabela de relevância de ferramentas de acordo com desperdícios. . . 72
4.2 Escala de conversão de valores percentuais na escala qualitativa de 9 pontos. 72 4.3 Tabela de relevância de ferramentas de acordo com desperdícios, em escala qualitativa. . . 73
4.4 Desperdícios identi cados no Projeto 1. . . 74
4.5 Ponderação dos desperdícios para o Projeto 1. . . 74
4.6 Fluxos de preferência de ferramentas para Projeto 1. . . 75
4.7 Desperdícios identi cados no Projeto 2. . . 78
4.8 Ponderação dos desperdícios para o Projeto 2. . . 78
4.9 Fluxos de preferência de ferramentas para projeto 2. . . 79
4.10 Desperdícios identi cados no Projeto 3. . . 81
4.11 Ponderação dos desperdícios para o Projeto 2. . . 81
Lista de Siglas
AHP Analytical Hierarchy Process
ELECTRE Elimination Et Choix Traduisant la Realité JIT Just-in-time
LM Lean Manufacturing (Manufatura Enxuta)
MAUT Multi Attribute Utility Theory (Teoria de Utilidade Multi Atributo) MCDA Multi Criteria Decision Aid (Apoio à Decisão Multicritério)
PAM Process Activity Mapping
PROMETHEE Preference Ranking Organization METHod for Enrichment Evaluations QFM Quality Filter Matrix
SCRM Supply Chain Response Matrix
SMED Single Minute Exchange of Dies (Troca Rápida de Ferramentas) SOP Standard Operation Procedure (Procedimento de Operação Padrão) TPM Total Productive Maintenance (Manutenção Produtiva Total) TPS Toyota Production System (Sistema Toyota de Produção) TQM Total Quality Management (Gestão da Qualidade Total) VSM Value Stream Mapping (Mapeamento de Fluxo de Valor) ZQC Zero Quality Control (Controle de Qualidade Zero)
Sumário
1 Introdução 13
1.1 Objetivo . . . 16
1.2 Justi cativa . . . 17
1.3 Delimitação e estrutura do trabalho . . . 17
2 Referencial teórico 19 2.1 A Melhoria Contínua . . . 19
2.2 O Lean Manufacturing . . . 22
2.2.1 Os desperdícios na visão Lean . . . 24
2.2.2 As ferramentas relacionadas ao Lean . . . 27
2.3 Decisão multicritério . . . 47
2.3.1 O processo decisório . . . 49
2.3.2 Métodos de apoio à decisão multicritério . . . 50
2.3.3 O PROMETHEE . . . 54 3 Método de pesquisa 55 3.1 Classi cação da pesquisa . . . 55 3.1.1 Delineamento da pesquisa . . . 57 3.2 Diagramação do estudo . . . 60 3.3 Modelagem . . . 61
3.3.1 O cenário do estudo de caso . . . 69
4 Desenvolvimento 71 4.1 Modelo . . . 71
4.2 Aplicação do modelo . . . 73
4.2.1 Projeto 1 - Aumento de disponibilidade de linhas . . . 73
4.2.2 Projeto 2 - Redução de perda de insumos e produtos acabados em uma única linha de envase . . . 77
4.2.3 Projeto 3 - Redução de perda de um insumo especí co em várias linhas de envase . . . 80
4.3 Discussão . . . 83
4.3.1 Tendência de ordenamento das ferramentas . . . 84
4.3.2 Construção da tabela de correlação entre ferramenta e desperdício . 84 4.3.3 Ponderação dos desperdícios no modelos . . . 85
4.3.4 Responsabilidade de decisão sobre o uso das ferramentas . . . 86
5 Considerações nais 87 5.1 Limitações do estudo . . . 88
Capítulo 1
Introdução
O cenário econômico vivido nos últimos anos tem impulsionado as organizações a buscarem diferentes soluções para ganho de competitividade (Erbiyik & Saru (2015)). Metodologias de gerenciamento que suportem a melhoria de produtos, serviços e processos, diminuam os custos de operação e ainda aumentem a satisfação dos clientes (Tenera & Pinto (2014)) têm se tornado mais populares nas organizações, que as procuram como solução para garantir suas sustentabilidades (Albliwi et al. (2015)).
Além do desa o econômico, há ainda a mudança no padrão de consumo da população. Cada vez mais, os consumidores procuram por um portfólio de produtos mais customizado e que atenda diretamente suas necessidades (Pepper & Spedding (2010)), deixando de lado as soluções padronizadas disponibilizadas em grande escala.
Ao longo do século XX, a indústria implementou uma grande quantidade de ferramen-tas e abordagens inovadoras, que convergiram para um efeito cumulativo de melhorias incrementais, cujo principal movimento direcionador foi a necessidade de atingir melhores níveis de e ciência operacional (de Koning et al. (2006); Albliwi et al. (2015)).
Assim como as grandes corporações, o setor de serviços (George (2003); de Koning et al. (2006); Reilly et al. (2018)), as pequenas empresas (Thomas et al. (2008); Lande et al. (2016); Mclean et al. (2017)) e o setor público (Albliwi et al. (2015); Reilly et al. (2018)) precisam lidar com as ine ciências presentes em seus processos administrativos, logísticos e operacionais (de Koning et al. (2006); Albliwi et al. (2015)) e, ao mesmo tempo, garantir que a satisfação dos seus clientes seja atendida (Kwak & Anbari (2006); Shah & Ward (2007)). Para conseguir melhores resultados e garantir suas sobrevivências no mercado, as empresas tem, gradativamente, se voltado a recursos amplamente utilizados no ambiente de manufatura, a exemplo do conceito de melhoria contínua.
A melhoria contínua pode ser de nida como cultura voltada para melhorias sustentá-veis, com foco na eliminação de desperdícios em todos os processos e sistemas organizaci-onais (Singh & Singh (2015)). Ainda de acordo com Singh & Singh (2015), o processo de melhoria contínua pode ser divido em duas categorias:
Evolutivo: a melhora dos resultados bottom-line são decorrentes de mudanças in-crementais no processo, com intervenções especí cas e dedicadas, conduzidas como projetos separados, cujos resultados se acumulam no tempo;
Revolucionário: as melhorias são baseadas em ideias ou tecnologias inovadoras e disruptivas, que con guram mudanças maiores na organização.
Em qualquer uma dessas categorias, o processo de melhoria está ancorado em técnicas e metodologias para identi car as oportunidades, desperdícios e variabilidades, com a nalidade de achar alternativas para minimizar esses comportamentos (Singh & Singh (2015)).
Por se tratar de uma cultura, um fator preponderante para atingir os resultados é o envolvimento das pessoas dentro da organização. Para que as melhorias aconteçam e os resultados apareçam, o maior número de pessoas deve estar envolvido no processo para compartilhar experiências e conhecimento, contribuindo para que as mudanças incremen-tais continuem a se desenvolver na organização (Oprime et al. (2011)).
Uma das metodologias existentes para criar uma cultura de melhoria contínua de resultados é o Lean Manufacturing, ou somente Lean, derivado do Just-in-Time (Näslund (2008); Salah et al. (2010); Albliwi et al. (2015)). Fundamentado em uma abordagem sistemática para facilitar melhorias incrementais (de Koning et al. (2006)), traz consigo ferramentas e técnicas robustas para viabilizar a melhoria dos processos (Kwak & Anbari (2006); Antony (2008)), cada uma com suas especi cidades.
O Lean Manufacturing (LM) se desenvolveu na indústria automotiva japonesa, de-pois da Segunda Guerra Mundial, mas possui conceitos que foram apreendidos desde o Fordismo. Consiste em um sistema de princípios e ferramentas que visam a eliminação de desperdícios, de variabilidades dos processos e produtos, e a criação de uxo contínuo (de Koning et al. (2006)).
O conceito principal presente no pensamento Lean está na criação de valor aos olhos do cliente, identi cando, dentro do processo geração de valor, quais atividades contribuem e quais não contribuem para este objetivo. As atividades que agregam valor são aquelas que contribuem para o desejo do cliente de um produto ou serviço. Todos os outros processos além desses são classi cados como não agregam valor, já que não aumentam a experiência e a satisfação do cliente (de Koning et al. (2006); Shah & Ward (2007)). Este conceito é aplicado a toda a cadeia de valor do produto ou serviço (Salah et al. (2010)), na intenção de atender cada vez mais clientes com cada vez menos recursos (Womack & Jones (2004)).
No entanto, a implementação do Lean não é uma tarefa simples. Cada organização possui características distintas e não há um modelo padronizado de implementação capaz de atender todos os cenários (Reilly et al. (2018)). É preciso que cada organização entenda suas capacidades, limitações e objetivos para que a implementação de uma cultura de
melhoria contínua baseada nos conceitos do Lean Manufacturing seja bem-sucedida (Shah & Ward (2003); Tiwari et al. (2007)).
Além disso, o Lean Manufacturing pode ser dividido tanto como uma visão losó ca, no âmbito de cultura, quanto uma ferramenta operacional,que utiliza diferentes técnicas e ferramentas para atacar determinados problemas (Shah & Ward (2003)). Quando bus-cam melhores resultados, a empresas dão prioridade para o aspecto operacional do Lean, buscando nele a a aplicação de ferramentas e soluções para melhorias de indicadores e custo (Marvel & Standridge (2009)).
Um importante fator para o sucesso da cultura de melhoria contínua é a seleção e aplicação correta das ferramentas utilizadas no Lean. Este fator é relevante, pois está intimamente relacionado com a percepção que a companhia e seus funcionários tem da efetividade dos esforços aplicados: o fracasso em atingir algum resultado esperado se traduz como um desperdício adicional de tempo e dinheiro, desmotivando os envolvidos na jornada transformação (Pavnaskar et al. (2003); Marvel & Standridge (2009); Amin & Karim (2013)). A falta de domínio sobre quais ferramentas aplicar em uma situação especí ca foi causa de vários casos de insucesso na implementação de culturas de melhoria, incluindo o Lean (Tiwari et al. (2007)).
Existem três fatores que contribuem para o problema da seleção de ferramentas que suportam o Lean em projetos de melhoria contínua: o primeiro envolve a quantidade de ferramentas existentes, desenvolvidas para a eliminação de diferentes desperdícios; o segundo envolve a falta de padronização de nomes, de nições e explicações que os pesquisadores dão a essas ferramentas; e o terceiro está relacionado com o mau emprego das ferramentas por parte de seus praticantes (Pavnaskar et al. (2003)).
O último fator ainda pode ser desdobrado em três cenários de aplicação inadequada das ferramentas (Pavnaskar et al. (2003)):
Uso da ferramenta errada para resolver um problema;
Uso de uma única ferramenta para resolver todos os problemas; Uso de todas as ferramentas para resolver cada problema.
Os métodos existentes atualmente para seleção de ferramentas aplicadas na metodologia Lean ainda dependem do senso comum dos praticantes do Lean Manufacturing, ao invés de se basearem em uma justi cativa lógica (Hines & Rich (1997); Amin & Karim (2013)). Alguns estudos foram feitos para melhorar a seleção e aplicação de ferramentas consi-derando o pensamento Lean em situações de melhoria de resultados.
Prasad (1995) correlacionou práticas ligadas ao Just-in-time (JIT) com a eliminação dos sete desperdícios a partir de uma gradação de três níveis (fraco, médio e forte), de acordo com os objetivos de melhoria de performance das empresas. Este estudo, porém, não considera a variação de importância de cada desperdício para a empresa, nem a
importância de cada prática dentro do contexto da manufatura estudado (consideração de limitações e capabilidade internas). Assim, não é possível ordenar as melhores práticas de JIT para atacar determinado desperdício.
Marvel & Standridge (2009) zeram um estudo sobre o uso de simulação no desen-volvimento do estado futuro de uma ação de melhoria. O objetivo foi validar o uso de tecnologias de simulação no processo de transformação Lean de uma empresa, aumen-tando, assim, a taxa de efetividade das ferramentas e melhorando a experiência percebida pela companhia sobre as ferramentas e práticas aplicadas pelo Lean Manufacturing. Ape-sar de ter o objetivo de melhorar a percepção das empresas sobre o Lean e sua capacidade de melhorar resultados operacionais, o estudo não apresenta uma correlação entre as fer-ramentas utilizadas e os sete desperdícios; foca em uma abordagem de simulação, que compreende a relação entre várias ferramentas e cenários, para validar se uma abordagem trará ou não o resultado esperando antes de ser implementada.
Amin & Karim (2013)desenvolveram um modelo matemático que visou otimizar o tempo de implementação do Lean e fornecer uma metodologia estruturada para identi car quais ferramentas são mais apropriadas para reduzir determinados desperdícios dentro de um conjunto de restrições impostos pela companhia. Para tanto, os autores apresentaram uma matriz de correlação entre ferramentas Lean, os tipos de desperdício e consideraram no modelo a importância que cada desperdício tem no caso a ser estudado. O modelo de otimização entrega 476 diferentes combinações de ferramentas Lean e desperdícios, porém, ainda é necessário que um tomador de decisão escolha qual a abordagem (combinação) é mais apropriada para determinado caso, sendo que esta combinação não apresenta uma ordem de efetividade das ferramentas.
Porém, não foi encontrado nenhum estudo que traz como resultado um ordenamento das ferramentas relacionadas ao Lean mais adequadas para se diminuir/eliminar deter-minado tipo de desperdício, considerando a prioridade de redução de custo da empresa. Diante da situação apresentada, a pergunta de pesquisa que este trabalho busca respon-der é: como selecionar as ferramentas Lean mais apropriadas para melhoria de resultados, considerando a importância dos desperdícios encontrados em um ambiente fabril?
1.1 Objetivo
O objetivo desta pesquisa é propor uma sistemática de apoio à decisão sobre quais ferramentas relacionadas ao Lean utilizar em projetos de melhoria, tendo como base os desperdícios que se deseja eliminar com o projeto. Como objetivos especí cos desta pes-quisa, destacam-se:
1. Construir, com base na literatura, uma matriz que relaciona quantitativamente as ferramentas utilizadas no pensamento Lean e os tipos de desperdício, para suportar o processo de decisão;
2. Identi car e aplicar uma método de apoio à decisão multicritério para selecionar essas ferramentas aplicadas pelo Lean de acordo com a importância dos desperdícios em uma determinada situação de projeto.
1.2 Justi cativa
As organizações precisam lançar mão de uma abordagem estruturada para melhorar seus resultados, mas muitas organizações não obtiveram sucesso em implantar uma cultura de melhoria contínua (Anand & Kodali (2009)).
Uma das razões para este fato está relacionada com a seleção de ferramentas relacio-nadas ao Lean no desenvolvimento de projetos de melhoria (Tiwari et al. (2007)). Quando uma ferramenta é utilizada, mas não traz o resultado esperado, há uma desmotivação dos envolvidos no processo de melhoria, que se desdobra em descrença na metodologia e aban-dono da implementação de uma cultura de melhoria contínua de resultados (Pavnaskar et al. (2003); Marvel & Standridge (2009); Amin & Karim (2013); Mclean et al. (2017)). Dois dos fatores atribuídos à di culdade de seleção de ferramentas utilizadas pelo Lean são: a falta de padronização de nomenclatura e caracterização das ferramentas; e o uso inadequado dessas ferramentas diante dos desperdícios que se deseja reduzir (Pavnaskar et al. (2003)).
Uma maneira de se contornar essas adversidades é desenvolver uma estrutura que au-xilie na seleção da ferramenta mais adequada para se reduzir certo desperdício considerado relevante para a organização. A seleção correta da ferramenta permite que a organização priorize recursos e esforços de implementação para potencializar a obtenção dos resultados (Amin & Karim (2013)).
Assim, este estudo se torna pertinente quando propõe uma sistemática de auxílio à tomada de decisão sobre a aplicação das ferramentas utilizadas no Lean, baseado no grau de correlação entre elas e os desperdícios apresentados na literatura, considerando a importância de cada um deles dentro da organização em questão.
1.3 Delimitação e estrutura do trabalho
As ferramentas ligadas ao Lean selecionadas neste trabalho foram escolhidas a partir da de nição de ferramenta apresentada pelo Shingo-Institute (2017): um único objeto ou dispositivo que cumpre uma tarefa especí ca (ex: value stream map, plano de saúde, um prêmio, carta, etc.).
Essas ferramentas serão associadas aos sete desperdícios clássicos apresentados na lite-ratura de Taiichi Ohno sonre o Sistema Toyota de Produção (Hines & Rich (1997); Bicheno & Holweg (2009)). Apesar de existirem autores (Bicheno & Holweg (2009);Amin & Karim (2013);de Souza & Carpinetti (2014)) que consideram outros desperdícios além dos sete
clássicos, o trabalho considerará somente aqueles que fazem parte da literatura de base sobre Lean Manufacturing, que já possuem conceitos consolidados e foram amplamente discutidos.
A sistemática de apoio à decisão será aplicada em uma empresa real do setor de bebidas. Nesta situação, três projetos de melhoria contínua desenvolvidos na parte in-dustrial (fabril) servirão como cenário para alimentar o modelo matemático construído. Os resultados nais obtidos pela simulação serão comparados com o que foi aplicado no desenvolvimento do projeto.
O estudo envolverá a aplicação da sistemática de apoio à decisão se dará no contexto da indústria de bebidas, considerando situações reais de desperdícios, oportunidades de melhoria e aplicação de ferramentas relacionadas ao Lean.
A presente pesquisa será dividida em cinco seções. A primeira abordou a introdução ao tema, trazendo um panorama geral do problema, o objetivo do trabalho e sua justi cativa. A segunda seção, a seguir, trata do levantamento bibliográ co de suporte à pesquisa, que traz as teorias necessárias para direcionar o estudo e suportar os resultados obtidos. A terceira seção discorre sobre a metodologia do estudo: há a classi cação da pesquisa e o modelo de método de apoio à decisão multicritério proposto. A quarta seção abordará os resultados obtidos a partir da aplicação do modelo e discutirá esses resultados com base no que foi levantado na literatura. A quinta e última seção fechará o trabalho, com a conclusão do estudo realizado.
Capítulo 2
Referencial teórico
2.1 A Melhoria Contínua
Nas últimas três décadas, a indústria sofreu grandes mudanças em abordagens de gerenciamento, em tecnologias de processos e produtos, nas expectativas de clientes e nos relacionamentos com fornecedores (Singh & Singh (2012)). O aumento da competitividade a nível global foi responsável por mudar o comportamento industrial: a tendência de aumentar a e ciência com economias de escala e especialização passou a ser substituída pela ideia de satisfazer expectativas de mercado a partir da exibilização das atividades e melhorias de performance e qualidade (Singh & Singh (2015)). Para atingir tais resultados, as organizações precisaram adotar novas maneiras de abordar a produção, como melhoria contínua, Total Productive Maintenance (TPM), Total Quality Management (TQM) e Just-in-Time (JIT), que tiveram papel central na evolução tecnológica da indústria ao longo dos anos (Singh & Singh (2012)).
Dentre essas novas abordagens à manufatura, a melhoria contínua é uma das principais estratégias para se atingir excelência na produção. É amplamente utilizada para melhorar níveis de qualidade, reduzir lead-times, reduzir preço, aumentar níveis de con abilidade (Singh & Singh (2012)), reduzir desperdícios e engajar os funcionários na busca por me-lhores resultados operacionais (Singh & Singh (2015)). Em suma, a melhoria contínua pode ser de nida de acordo com Anand & Kodali (2009) como: ...um esforço sistemático para encontrar e aplicar novas maneiras de desempenhar o trabalho.
As raízes da melhoria contínua datam do começo do século XIX, quando gestores in-centivavam melhorias propostas por seus funcionários e estabeleciam métodos de reconhe-cimento para tais situações que se re etissem em resultados positivos para a organização (Schroeder & Robinson (1991)).
No nal do século XIX e começo do século XX, a atenção se voltou para o geren-ciamento cientí co, que envolvia o desenvolvimento de métodos para auxiliar gestores a analisar e solucionar problemas. Tais métodos eram embasados cienti camente e aplicados
ao ambiente de produção considerando tempos, taxas de produção e padrões de trabalho. Esta nova abordagem para solução de problemas fez com que o governo americano, na Segunda Guerra Mundial, instituísse um programa de aprendizado baseado no chão de fábrica, com a nalidade de aumentar a produção industrial do país em escala nacional (Singh & Singh (2012)).
De acordo com Bounds et al. (1994), durante o século XX, quatro eras de abordagem à qualidade foram identi cadas, sendo que cada uma foi desenvolvida a partir dos conceitos apresentados na anterior. Essas eras, em ordem cronológica, são:
Inspeção
Controle estatístico do processo Garantia de qualidade
Gerenciamento estratégico da qualidade
Nas três primeiras eras, a qualidade era vista como um problema que deveria ser solucio-nado e o foco da ação estava nas operações internas da organização. Nos anos 80, houve uma mudança no modo de abordagem e a qualidade foi vista, pela primeira vez, como uma alavanca estratégica que poderia ser explorada para gerar vantagem competitiva contra concorrentes. Assim, a quarta era de abordagem à qualidade passou a focar no cliente e as organizações se tornaram mais proativas em antecipar e responder às necessidades de mercado (Singh & Singh (2012)).
Porém, o gerenciamento estratégico da qualidade ainda não é a opção mais adequada para o cenário volátil, incerto e imprevisível que as empresas enfrentam atualmente. Para suprir tais de ciências, uma quinta era de qualidade foi identi cada: a era da melhoria contínua (Kaye & Dyason (1995)). A principal preocupação desta era é a exibilidade, capacidade de resposta e habilidade de adaptação de acordo com as nuances do mercado. Para alcançar esses objetivos, é necessária a implementação de uma estratégia baseada na melhoria contínua dos processos (Singh & Singh (2012)).
A melhoria contínua está relacionada com um conjunto de práticas, ferramentas, téc-nicas e sequenciamento de atividades aplicada na execução de projetos (Pil & MacDu e (1996); Handel & Gittleman (2004)), cuja nalidade é melhorar atividades produtivas já existentes a partir de um ambiente estruturado para implementações de mudanças (Anand & Kodali (2009)).
Os japoneses tiveram contato com os conceitos da melhoria contínua ainda no começo do século XX e desenvolveram sua própria interpretação sobre ele. Em primeiro momento, suas ideias e princípios de qualidade foram aplicados somente à prática industrial. Com o passar do tempo, evoluíram para uma ferramenta de gerenciamento em torno de melhorias que envolviam toda a organização (Robinson (1990)). Em japonês, o termo que indica
o processo contínuo e incremental de melhoria é chamado de KAIZEN, que passou a ser comumente utilizado nas organizações ocidentais como sinônimo de melhoria contínua (Chen et al. (2001)).
O processo de melhoria contínua pode ser classi cado em duas categorias (Bhuiyan & Baghel (2005); Singh & Singh (2012); Eaidgah et al. (2016); Mclean et al. (2017)):
A primeira delas é construída sobre melhorias graduais e incrementais (KAIZEN ), não necessita de grandes investimentos em implementação, mas demanda compro-misso e esforços contínuos para garantir resultados. Esta categoria é a mais utilizada pelas empresas japonesas;
A segunda se baseia em inovação e ideias disruptivas, que con guram intervenções contundentes e revolucionárias nas organizações. As melhorias por inovação são resultado de grandes investimentos em recursos ( nanceiros ou não), novos equipa-mentos e tecnologias. Esta categoria é preferida pelas organizações ocidentais. Em uma analogia, a inovação traz melhorias mais contundentes, que se traduzem em degraus de mudança na organização, enquanto que o KAIZEN pode ser comparado a uma rampa ascendente, contínua e linear. Nesta perspectiva, o KAIZEN pode ser então quali cado como um esforço de transformação contínuo e incremental (Singh & Singh (2012)).
A melhoria contínua foi subdividida por alguns autores: Imai (1986) separou o KAI-ZEN em management-oriented, group-oriented e individual-oriented; Berger (1997) se-gregou a melhoria contínua em cinco tipos, de acordo com suas estruturas organizacionais dentro das companhias ciclos de controle de qualidade, foco abrangente em melhoria con-tínua, melhoria contínua orgânica, força-tarefa de melhoria contínua e melhoria contínua individual.
Apesar da crescente importância que os programas de melhoria contínua têm tido na agenda dos gestores, os fracassos na implementação destes programas são maiores que os casos de sucesso (Anand & Kodali (2009); Morais et al. (2012); Eaidgah et al. (2016); Mclean et al. (2017)). O principal desa o a ser superado está na criação de uma estrutura que consiga coordenar, executar e promover as iniciativas de melhoria contínua (Wruck & Jensen (1998); Choo et al. (2007); Anand & Kodali (2009); Eaidgah et al. (2016)) de forma que os resultados atingidos sejam sustentáveis.
Várias organizações implementam a melhoria contínua a partir da execução de projetos isolados, utilizando ferramentas e abordagens que são mais populares no momento da execução. Ao fazer isso, essas organizações ignoram a parte mais difícil e importante para o sucesso da cultura de melhoria contínua. Os processos de seleção e revisão dos projetos, consolidação do aprendizado adquirido, treinamento e motivação dos funcionários que desenvolvem os projetos e a correlação entre seus resultados e as metas das organizações
são condições essenciais para garantir a continuidade e efetividade das ações de melhoria (Anand & Kodali (2009);Mclean et al. (2017)).
Esses fatores de sucesso estão mais bem de nidos de acordo com Bessant et al. (1994), que os divide em cinco categorias:
Estratégia: a melhoria contínua deve fazer parte da estratégia da organização e deve ser bem planejada, com metas claras, com plano de ação e sistema de comunicação; Cultura de apoio: a ideia de que todos os funcionários têm algo a contribuir precisa
ser estimulada na organização;
Infraestrutura: adotar uma estrutura organizacional que promova a comunicação e facilite a tomada de decisões;
Processo: estimular uma cultura de aprendizado e solução de problemas;
Ferramentas: disponibilizar aos funcionários e treiná-los nas ferramentas de resolu-ção de problemas que auxiliam a melhoria contínua.
Para cumprir seus objetivos, a melhoria contínua possui um processo estruturado (Singh & Singh (2015)), baseado em diferentes frameworks dos quais se destacam o Seis Sigma, o Lean Manufacturing, Balanced Scorecard e o Lean Six Sigma (Bhuiyan & Baghel (2005); Eaidgah et al. (2016)).
2.2 O Lean Manufacturing
O pensamento Lean (enxuto) foi desenvolvido no Sistema Toyota de Produção (TPS) e é uma forma de especi car valor e sequenciar corretamente as atividades que criam valor (Womack & Jones (2004)) dentro de uma cadeia de processos. Envolve a determinação de valor dos processos a partir da distinção entre etapas que agregam e que não agregam valor, eliminando os desperdícios e garantindo que apenas as etapas essências sejam mantidas (Arnheiter & Maleye (2005); Näslund (2008); Antony (2011)).
O Lean possui uma natureza multidimensional que engloba a eliminação dos desper-dícios (Shah & Ward (2007); Wei (2009); Pettersen (2009); Antony (2011); Hines et al. (2018)) através da diminuição de variabilidade dos processos, do envolvimento dos forne-cedores, da participação dos clientes, do envolvimento da mão de obra, do uxo contínuo (Shah & Ward (2007)), e do olhar crítico sobre material e informação entre os processos (Antony (2011)) e dentro deles mesmo.
O Lean Manufacturing é uma derivação da política japonesa de produção Just-in-time (Werkema (2012); Hines et al. (2018)). O foco desta loso a está em redesenhar os sistemas de produção e eliminar os problemas e desperdícios ainda dentro dos processos (Womack & Jones (2004); Näslund (2008)), através de um conjunto de ferramentas e
técnicas que tem o objetivo de diminuir o tempo de ciclo, estoques, tempos de setup, retrabalho e outros desperdícios relativos ao processo produtivo (Antony (2008); Werkema (2012)). No Lean, os processos são pensados e melhorados a partir que realmente agrega valor ao produto na ótica do cliente (Basu (2001); Antony (2008)).
Além disso, o Lean enfatiza o conceito de controle de qualidade zero (ZQC). Esse conceito inclui sistemas a prova de erros (Poka-Yoke), inspeção na fonte (operador veri ca a qualidade do seu trabalho), inspeções 100% automatizadas e parada das operações quando um erro é detectado (Arnheiter & Maleye (2005)). Tudo isso para garantir a qualidade de cada produto que sai da linha da fabricação e evitar desperdícios relacionados a defeitos e reprocessamentos.
Para desenvolver o pensamento Lean, existe uma abordagem estruturada que segue cinco conceitos, apresentados em ordem:
Especi car valor: é a determinação do valor do produto (ou serviço) (Womack & Jones (2004)). De nir valor é ponto de partida do pensamento Lean e esta de nição vem do cliente a necessidade de um cliente gera o valor de um produto, que é percebido pelo consumidor de acordo com o nível de satisfação que o produto traz frente àquela necessidade apontada pelo cliente (Werkema (2012));
Identi car o uxo de valor: consiste em determinar as etapas adicionam valor ao produto (Womack & Jones (2004)) a partir da dissecação da cadeia produtiva. Neste processo, são identi cadas três tipos de atividades: as que realmente contribuem para o incremento de valor do produto, as que não adicionam nenhum tipo de valor ao produto e devem ser eliminadas imediatamente- e as que, apesar de não agregarem valor, precisam ser mantidas para garantir qualidade e manutenção dos processos (Werkema (2012));
Criar uxos contínuos: envolve a criação de uxo (material, informação) dentro do encadeamento de processos, de maneira que eles aconteçam sem interrupções (Womack & Jones (2004)) e de maneira uida. Esta etapa envolve o rearranjo dos processos restantes (já livres de desperdícios e excessos) e a mudança de mentalidade sobre produção por departamento. Essa mudança causa efeitos imediatos no tempo de concepção dos produtos e na diminuição de estoques (Werkema (2012));
Puxar a produção: está relacionado com a inversão do modelo de operação da cadeia produtiva, produzindo aquilo que é comprado pelo cliente (Werkema (2012)). Traduz-se em produzir apenas aquilo que o cliente deseja, na quantidade que ele deseja e quando ele deseja, não sendo necessário prever a demanda, nem manter estoques que produtos acabados (Womack & Jones (2004));
Buscar a perfeição: surge como uma consequência dos quatros conceitos anteriores quando eles interagem da maneira correta entre si (Womack & Jones (2004)). Deve
ser a busca constante de todos os uxos de valor, buscando um aperfeiçoamento contínuo dos processos, extrapolando esta mentalidade para toda a cadeira produtiva (Werkema (2012)).
Com o passar dos anos, o pensamento enxuto provou ajudar as organizações a atingir entregas dentro do prazo, com qualidade e quantidade de acordo com o necessário. É uma metodologia que se destaca quando as características do produto ou serviço, bem como toda sua cadeia de valor, passam a ser vistas com o olhar do cliente (Salah et al. (2010)), tendo o foco de fazer cada vez mais com cada vez menos, considerando seus desejos (Womack & Jones (2004)).
Algumas ferramentas ligadas à metodologia Lean são: Value Stream Mapping (VSM), balanceamento de linha/atividades, controle de estoque, troca rápida de ferramentas (SMED), Kanban, nivelamento de produção (Sundar et al. (2014)), KAIZEN, 5S (Näslund (2008)), entre outros, conforme destacado na literatura (Shah & Ward (2007); Pettersen (2009)).
2.2.1 Os desperdícios na visão Lean
No Sistema Toyota de Produção, existem sete tipos de desperdício identi cados por Shigeo Shingo e Taiichi Ohno (Hines & Taylor (2000);Bicheno & Holweg (2009)): produ-ção em excesso, espera, transporte, process; amento inadequado, estoque, movimentaprodu-ção e defeitos. Além desses, existem ainda outros desperdícios não tão explorados pela litera-tura. Bicheno & Holweg (2009) zeram uma compilação extensa sobre eles e incluem, entre outros, excesso de comunicação, fabricação e ciente do produto errado, subutilização do potencial intelectual dos envolvidos nos processos, desperdício de tempo, desperdícios re-lacionados a sistemas, uso excessivo de água e energia, variabilidade de processos, além de outros sete desperdícios ligados à prestação de serviços.
Nesta seção do estudo, será feita uma revisão bibliográ ca sobre os sete desperdícios clássicos do Sistema Toyota de Produção.
Produção em excesso
A produção em excesso é o pior dos desperdícios, pois, quando ocorre, afeta toda a cadeia de produção (Bicheno & Holweg (2009)). Este desperdício ocorre quando há um descompasso entre o uxo de produção e o uxo de consumo de um determinado produto ou serviço, com produção maior que a demanda, aumentando tempo de estocagem e no lead-time do produto (Hines & Rich (1997)).
Pelo excesso de produto, há a geração de estoque intermediário de produto semi-acabado (Hines & Taylor (2000); Sullivan et al. (2002)), que resulta em transporte de material para realocar os produtos acabados em excesso. Nesta perspectiva, falhas de qualidade podem não ser detectadas e resolvidas em primeiro momento, e produtos podem
car obsoletos durante o período de armazenamento, gerando perdas de produto acabado e ainda uma carga adicional de produção para supri-las (Hines & Rich (1997)).
De acordo com de Souza & Carpinetti (2014), algumas causas para a produção em excesso são: produção acima da demanda, insegurança quanto à conformidade dos produ-tos acabados, grandes áreas para armazenagem de produprodu-tos, baixa acuracidade de PCP e antecipação da produção. Para superar essas adversidades, principalmente relacionadas a de ciências de planejamento e defeitos, a Toyota empregou o uso do sistema puxado ou Kanban (Hines & Rich (1997)).
Espera
O desperdício de espera ocorre quando um produto não está se movendo ou sendo trabalhado ao longo do uxo de produção (Bicheno & Holweg (2009)). Este desperdício se relaciona tanto com o produto, quanto com os trabalhadores (Hines & Rich (1997); Sullivan et al. (2002)), quando há uma interrupção em um ponto anterior da produção, por exemplo. Neste momento, a mão de obra está disponível, mas não está gerando valor, pois o uxo foi interrompido. Esta interrupção de produção pode ser causada por falta de materiais, ferramentas e/ou informações, imprevistos e até má gestão de processos gargalo (de Souza & Carpinetti (2014)).
Transporte
O terceiro tipo de desperdício envolve deslocamento de produtos, sejam eles matérias-primas, produtos acabados ou semi-acabados: qualquer tipo de transporte é visto como desperdício, mesmo quando um produto semi-acabado se desloca de uma estação de tra-balho à outra. Desta maneira, é praticamente impossível eliminar este desperdício por completo. A abordagem, neste caso, envolve a sua minimização, diminuindo também os riscos de dani cação de produtos pelo excesso de manuseio (Hines & Rich (1997);Bicheno & Holweg (2009)).
As causas de transporte podem ser relacionadas tanto à produção em excesso (pri-meiro desperdício) quanto a layouts inadequados de recebimento, armazenagem e produ-ção (de Souza & Carpinetti (2014)).
Processamento inadequado
O processamento inadequado está relacionado com etapas de processo adicionais que não agregam valor ao produto (Hines & Rich (1997)) ou também ao uso inadequado de ferramentas, procedimentos e sistemas para executar uma determinada tarefa (Sullivan et al. (2002);Bicheno & Holweg (2009)). Isto pode ocorrer quando uma solução complexa ou mal dimensionada é aplicada a um problema não tão complexo. Um exemplo é o uso de uma máquina grande e in exível, ao invés de máquinas menores e exíveis. Este
superdimensionamento de maquinário pode ainda ocasionar produção em excesso para suprir uma de ciência do processo (neste caso, a falta de exibilidade). Além disso, pode impactar no layout da fábrica e, por consequência, em transporte (Hines & Rich (1997)). A recomendação é, então, para que se construa um processo com as menores máquinas possíveis, de maneira que possibilite alocações adjacentes ao processo subsequente (Hines & Rich (1997)).
O processamento inadequado pode ser causado pelo uso de processos e recursos além do necessário, pela fabricação de produtos com níveis de qualidade acima das especi cações ou pelo uso inadequado de ferramentas (de Souza & Carpinetti (2014)). Para resolver os problemas de qualidade, pode-se usar dispositivos Poka-Yoke ou Jidoka para garantir que nenhum produto seja inadequadamente processado (Hines & Rich (1997)).
Estoque
Estoque é o acúmulo de matéria-prima, produto acabado e semi-acabado. Este des-perdício é responsável por aumentar o lead-time do produto, prevenindo a identi cação precoce de problemas de qualidade (Hines & Rich (1997);Bicheno & Holweg (2009)), com impacto negativo no nível de serviço percebido pelo cliente (Hines & Taylor (2000); Sul-livan et al. (2002)).
Além disso, estoque signi ca custo, pois a matéria-prima foi comprada e o produto nal ainda não foi vendido a empresa não teve retorno sobre o investimento (Sullivan et al. (2002)). Este aspecto diminui a competitividade da empresa e sua capacidade de reação às mudanças de mercado (Hines & Rich (1997)).
As causas para estoque envolvem armazenagem de work-in-process e di culdade e ine ciência para lidar com utuações de demanda (de Souza & Carpinetti (2014)). Movimentação
A movimentação está relacionada com o deslocamento do trabalhador diferentemente do transporte, que está relacionado com materiais. Este desperdício pode ser tanto rela-cionado com o movimento de um ponto a outro, como também à ergonomia da atividade (Hines & Rich (1997); Hines & Taylor (2000); Sullivan et al. (2002);Bicheno & Holweg (2009)). Esticar os braços além do alcance natural, curvar-se e virar-se são considera-dos movimentações e tem impacto direto no bem-estar do funcionário e na qualidade da produção. (Hines & Rich (1997)).
Estações de trabalho mal dimensionadas, falta de procedimento padrão, procura por materiais, ferramentas e suprimentos (de Souza & Carpinetti (2014)) causam fadiga e lesões por esforços repetitivos.
Defeitos
Defeitos são problemas de qualidade no material ou produto, que resultam na geração de sucata ou retrabalho (Hines & Taylor (2000); Sullivan et al. (2002)). O último dos sete desperdícios clássicos do Lean tem impacto direto nos resultados das organizações no curto e longo prazo (Bicheno & Holweg (2009)). Os defeitos impactam diretamente no custo dos produtos, mas, de acordo com a loso a Toyota, devem ser vistos como oportunidades de melhoria. Com essa visão, os defeitos percebidos dão origem a eventos KAIZEN, que tem por objetivo melhorar o processo e garantir que as anormalidades observadas sejam sanadas (Hines & Rich (1997)).
As causas para defeitos podem estar relacionadas com matéria-prima defeituosa, com a falta de treinamento da mão-de-obra ou com processos produtivos inadequados (de Souza & Carpinetti (2014)).
2.2.2 As ferramentas relacionadas ao Lean
Esta seção fará uma revisão de algumas ferramentas utilizadas pelo Lean, ainda que tenham origens fora dele: Value Stream Mapping (VSM), Single Minute Exchange of Die (SMED), Kanban, 5S, Andon, Poka Yoke, Trabalho Padronizado, Process Activity Map-ping (PAM), Supply Chain Response Matrix (SCRM) e Quality Filter MapMap-ping (QFM). Value Stream Mapping
O Value Stream Mapping (VSM Mapeamento de Fluxo de Valor, em português) é uma ferramenta de mapeamento do processo, que segue o caminho do produto desde o pedido até sua entrega, sendo uma importante ferramenta para a identi cação de oportu-nidades de melhoria dentro do uxo e da cadeia de valor (Sullivan et al. (2002); Werkema (2012)). Alguns dos benefícios do VSM são (Werkema (2012)):
Entender o estado atual do uxo de valor de toda a organização, e não somente de partes isoladas da companhia;
Identi car e separar as etapas que agregam e não agregam valor Identi car os pontos de desperdício de material e tempo;
Visualizar a relação entre materiais e informações, com os impactos em lead-time; Auxiliar na seleção de outras ferramentas relacionadas ao Lean adequadas para
otimização do uxo de valor atual, considerando as oportunidades e desperdícios identi cados
O VSM é uma ferramenta visual que utiliza símbolos grá cos para representar o movi-mento de informação e material existente dentro de um uxo de valor. Para ser construído,
utiliza-se um conjutno de símbolos pré-de nido que identi ca os elementos presentes na cadeia de valor. Este conjunto de símbolos pode ser visualizado na Figura 2.1.
Figura 2.1: Conjunto de símbolos para desenvolvimento de VSM.
Fonte: adaptado de Sullivan et al. (2002).
Para a melhoria contínua, o principal benefício do VSM é mudar o foco de ações de melhoria locais e passar para um nível de otimização que englobe o uxo de valor global da empresa (Werkema (2012)).
O VSM é exclusivo a uma família de produtos. Para tanto, seu desenvolvimento depende de uma etapa prévia, que consiste na separação dos produtos em famílias simi-lares, que são assim determinadas de acordo com os processos de fabricação utilizados no sequenciamento de fabricação (Werkema (2012)).
O processo de construção de um VSM segue o uxo contrário de produção: inicia-se a obinicia-servação dos processos a partir da expedição de produtos acabados e inicia-segue-inicia-se o encadeamento de produção até o recebimento de matérias-primas. Manter esta ordem para desenvolver o VSM é importante para que o início das atividades esteja na etapa mais próxima do cliente, que é quem deveria ditar o ritmo de produção (takt time) dos processos anteriores (Werkema (2012)).
No VSM, são mapeadas as seguintes informações: necessidades de abastecimento do cliente; tempo de ciclo e de setup, disponibilidade de máquina e operadores, e índice de refugo dos processos básicos de produção; cadência de abastecimento de matérias-primas;
uxos de informação; linha do tempo de estoque e processamento, para determinação do lead-time de produção (Werkema (2012)). Um exemplo de VSM pode ser visto na Figura 2.2.
Figura 2.2: Exemplo de VSM.
Fonte: adaptado de Sullivan et al. (2002).
Além de tornar visual todo o processo de produção de uma determinada família de produtos, o VSM é utilizado também para desenvolver os estados futuros de operação. Para tanto, é importante seguir algumas diretrizes para garantir que o novo desenho de produção seja realmente enxuto. Algumas dessas diretrizes são (Werkema (2012)):
Balancear a linha para produzir de acordo com takt time;
Desenvolver um uxo contínuo onde for possível (terceiro conceito do lean);
Formar um sistema puxado, baseado em supermercados, para nivelar a produção nos locais onde uxo contínuo não for possível;
Nivelar o mix de produção; Nivelar o volume de produção.
Esta ferramenta tem o objetivo de medir o tempo em que uma peça demora para ser pro-duzida (lead-time). Para tanto, as quantidades de peças em estoque (produtos acabados e semi-acabados) são transformadas em segundos. Uma relação de autores que aplicaram
o VSM e reportaram quais desperdícios foram identi cados a partir da ferramenta está disposta na Tabela 2.1.
Tabela 2.1: Desperdícios relacionados com a ferramenta VSM. Autores de referência Produção em excesso Espera Trans-porte Proces-samento ina-dequado
Estoque mentação Defeitos Movi-Sullivan et al. (2002) x x x x x x Taylor (2005) x x x x Abdulmalek & Rajgopal (2007) x x x x x x x Wee & Wu (2009) x x x x x x x Salgado et al. (2009) x x x x x x x Singh et al. (2011) x x x x x x x Werkema (2012) x x x x x Sundar et al. (2014) x x x Total 7 7 5 7 8 5 7 Relevância 87,5% 87,5% 62,5% 87,5% 100% 62,5% 87,5% Fonte: elaborado pelo autor.
De acordo com o levantamento feito na literatura, o VSM tem forte relação com todos os sete desperdícios: estoque, produção em excesso, espera, processamento inadequado, defeitos, transporte e movimentação.
Single Minute Exchage of Die
A sigla SMED vem de Single Minute Exchange of Die, cuja tradução para a lingua portuguesa se deu como Troca Rápida de Ferramentas. Este método foi desenvolvido por Shigeo Shingo, na Toyota, e tem o objetivo de diminuir o tempo de setup das máquinas para tempos inferiores a 10 minutos ou seja, com apenas um dígito de minuto (Werkema (2012)).
Para conseguir atingir os objetivos, o método criado por Shingo separa as atividades de setup em procedimentos internos e externos, e depois converte os procedimentos internos em externos, reduzindo o tempo de parada das máquinas. A de nição de procedimentos internos e externos é a seguinte (Werkema (2012)):
Procedimentos internos: somente são realizados com interrupção de processo e as máquinas fora de operação, a exemplo de troca de moldes;
Procedimento externos: podem ser realizados sem interferir no uxo do processo, a exemplo de seleção de ferramentas e movimentação de moldes.
Os processos de setup passam por quatro etapas, independentemente do tipo de operação (Werkema (2012)):
1. Preparação e ajustes após interrupção da operação / veri cação de ferramentas e matérias
2. Troca de peças e ferramentas
3. Medições e calibrações das novas peças e ferramentas 4. Testes de funcionamento e ajustes de início de produção
Alguns dos benefícios correlacionados com a redução do tempo de setup são (Singh & Khanduja (2009); Werkema (2012)):
Diminuição da produção econômica para lotes menores, que possibilita rápidas res-postas às variações de demanda de mercado
Redução de lead-time
Aumento de exibilidade para mudanças radicais em produtos Redução de estoques em processo e estoques de produtos acabados Redução de refugo e retrabalho
Aumento de assertividade em regulagem e ajustes de ferramentas e equipamentos Aumento de produtividade de ativos
Redução de custos de manufatura
Uma relação de autores que aplicaram o SMED e reportaram quais desperdícios foram identi cados e corrigidos a partir da ferramenta está disposta na Tabela 2.2
Tabela 2.2: Desperdícios relacionados com a ferramenta SMED. Autores de referência Produção em excesso Espera Trans-porte Proces-samento ina-dequado
Estoque mentação Defeitos Movi-Fogliatto & Fagundes (2003) x x x x Singh & Khanduja (2009) x x Ulutas (2011) x x x Werkema (2012) x x x x x x Amin & Karim (2013) x da Costa et al. (2013) x x x x x Sundar et al. (2014) x x x Total 1 6 1 4 4 3 5 Relevância 14,3% 85,7% 14,3% 57,1% 57,1% 42,8% 71,4% Fonte: elaborado pelo autor.
De acordo com o levantamento feito na literatura, os desperdícios mais correlacionados com o SMED são: espera, defeitos, processamento inadequado e estoque.
Kanban
O Kanban é um sinalizador utilizado para controlar a produção puxada e funciona como um controle do uxo de material em situações de uxo não contínuo, constituindo o chamado sistema Kanban. Sua utilização no processo de produção é importante para evitar excesso de produção e estoques. Além disso, torna visível para os operadores quais são as prioridades de produção, quais são as diretrizes de operação de acordo com o processo atual, e ainda elimina possíveis períodos de espera (dos operadores) por novas instruções de trabalho (Werkema (2012)).
Um Kanban é qualquer sinal enviado de um processo atual ao seu antecessor, contendo as informações necessárias para a produção. Desta maneira, existem diferentes tipos de Kanban que circulam no sistema, levando diferentes informações que balizam a quantidade de material, o tipo de produto, o modo de transporte e armazenagem, e quantidade que
deve ser produzida (Werkema (2012)).
Os três tipos de Kanbans podem ser visualizados na Tabela 2.3. Tabela 2.3: Tipos de Kanban.
Tipo de
Kanban Descrição Ícone
Kanban de produção
Informa ao processo anterior (processo fornecedor) o tipo e a quantidade de produto a ser
fabricado para reposição do que foi consumido no processo posterior (processo cliente)
Kanban de sinalização
Autoriza o processo anterior a produzir um novo lote quando uma quantidade mínima de produto é atingida (ponto de reposição). Kanban de
retirada
Indica o tipo e a quantidade de produto a ser movimentada para o processo posterior
Fonte: Adaptado de Werkema (2012).
Considerando que este sistema funciona em sistemas de produção puxada, o uxo de informações e, consequentemente, de Kanbans segue o movimento contrário ao uxo de material e produção. Um exemplo de processo de funcionamento de um sistema Kanban proposto por Werkema (2012) está descrito a seguir e ilustrado na Figura 2.3.
1. Operador do processo posterior leva os Kanbans de retirada ao supermercado do processo anterior;
2. Operador do processo psterior retira os itens requisitados do supermercado, destaca do palete o Kanban de produção e o coloca no posto de Kanban de produção; 3. Após checagem das informações contidas nos dois Kanbans, o Kanban de retirada é
anexado ao palete, substituindo o Kanban de produção que acabou de ser destacado; 4. No processo posterior, quando o material é utilizado, o Kanban de retirada é
desa-nexado e colocado no posto de Kanban de retirada;
5. No processo anterior, os materiais são fabricados na mesma ordem em que os Kan-bans de produção chegam os posto de Kanban;
6. Os materiais produzidos e seus respctivos Kanbans de produção são movimentados juntos durante todo o processo;
7. Na última etapa, os materiais acabandos e seus respectivos Kanbans de produção são colocados no supermercado, onde o operador do processo anterior os retira e reinicia o ciclo.
Figura 2.3: Exemplo de funcionamento do sistema Kanban.
Fonte: adaptado de Werkema (2012).
Uma relação de autores que discorreram sobre o Kanban e reportaram quais desper-dícios foram identi cados a partir da ferramenta está disposta na Tabela 2.4.
Tabela 2.4: Desperdícios relacionados com a ferramenta Kanban. Autores de referência Produção em excesso Espera Trans-porte Proces-samento ina-dequado
Estoque mentação Defeitos Movi-Singh et al. (2011) x Naufal et al. (2012) x x x Werkema (2012) x x x x Rahman et al. (2013) x x x x Amin & Karim (2013) x x Sundar et al. (2014) x x Total 4 3 0 0 6 0 3 Relevância 66,7% 50% 0% 0% 100% 0% 50% Fonte: elaborado pelo autor.
De acordo com o levantamento feito na literatura, os desperdícios mais correlacionados com o Kanban são: estoque, produção em excesso, espera e defeitos.
5S
O 5S é um dos pilares do Lean e visa promover a limpeza e organização do espaço de trabalho. Seu nome vem dos cinco princípios japoneses, iniciados pela letra S, que norteiam o conceito. A Tabela 2.5 apresenta os conceitos em japonês, a tradução e o signi cado de cada um dos princípios, que devem ser implementados na ordem apresentada (Werkema (2012)).
Tabela 2.5: Conceitos do 5S. Conceito
(em japonês) Tradução Signi cado
Seiri Senso de utilização(classi car) descartar aqueles que não são necessáriosClassi car a necessidade dos objetos e Seiton organizaçãoSenso de
(ordenar)
Organizar os objetos necessários, determinando um lugar especí co para cada
item
Seiso Senso de limpeza(limpar) Limpar e identi car cada objeto necessário Seiketsu padronizaçãoSenso de
(pradronizar)
Criar e seguir um padrão de revisão e organização dos objetos, de acordo com os
três sensos anteriores Shitsuke autodisciplinaSenso de
(manter)
Estabelecer uma disciplina para manter os quatro sensos anteriores regularmente a
longo prazo Fonte: adaptado de Werkema (2012).
A organização do espaço de trabalho traz benefícios para o trabalhador e para a produção, como: aumento de produtividade, melhor atendimento de prazos, redução de defeitos, aumento de segurança do trabalho, redução de perda de material (tanto por obsolescência de material quanto localização), aumento da capacidade de detecção de anormalidades nas condições de trabalho (Werkema (2012)). Para implementar o 5S, é preciso sequenciar as atividades seguindo a ordem dos sensos apresentados. Apesar de parecer uma tarefa simples, as organizações enfrentam bastante di culdade em executar um programa e caz de 5S, pois não entendem muito bem a essência e os cinco sensos do programa (Singh & Ahuja (2014)).
Uma relação de autores que aplicaram o 5S e reportaram quais desperdícios foram identi cados a partir da ferramenta está disposta na Tabela 2.6.
Tabela 2.6: Desperdícios relacionados com a ferramenta 5S. Autores de relevância Produção em excesso Espera Trans-porte Proces-samento ina-dequado
Estoque mentação Defeitos Movi-Michalska & Szewieczek (2007) x x x x Salgado et al. (2009) x x x Werkema (2012) x x Ghodrati & Zulki i (2012) x x x Amin & Karim (2013) x x Singh & Ahuja (2014) x x x x x x Total 1 4 1 4 3 3 4 Relevância 16,7% 66,7% 16,7% 66,7% 50,0% 50,0% 66,7% Fonte: elaborado pelo autor.
De acordo com o levantamento feito na literatura, os desperdícios mais correlacionados com o 5S são: espera, processamento inadequado, defeitos, estoque e movimentação. Andon
Andon é a palavra japonesa que signi ca lâmpada (Li & Blumenfeld (2005); Werkema (2012)) e, dentro do Lean, ela está relacionada a um dispositivo luminoso que mostra o status de cada linha, célula ou máquina dentro de um uxo de produção (Werkema (2012)).
Um típico Andon consiste em um luminoso com linhas de números referentes a cada linha, célula ou máquina. Quando um problema é detectado, um número se acende e a indicação exige uma ação especí ca e rápida do líder da equipe (Modi & Thakkar (2014)). Outro tipo de andon são luzes coloridas (verde, amarelo e vermelho) colocadas em cada uma das máquinas (Werkema (2012)).
O conceito por trás dos andons é uma parte do sistema jidoka (autonomação, em português), que visa dar aos operadores e as máquinas a autonomia para pararem o processo de produção quando alguma anormalidade é detectada. Tal prática diminui a
quantidade de defeitos, retrabalho, e ajuda na rápida detecção e eliminação das causas-raiz de um problema (Werkema (2012)).
Uma relação de autores que discorreram sobre o Andon e reportaram quais desperdí-cios foram identi cados a partir da ferramenta está disposta na Tabela 2.7
Tabela 2.7: Desperdícios relacionados com a ferramenta Andon. Autores de relevância Produção em excesso Espera Trans-porte Proces-samento ina-dequado
Estoque mentação Defeitos Movi-Jorge Junior (2003) x x x x x Li & Blu-menfeld (2005) x Herrmann et al. (2008) x Green eld (2009) x x Werkema (2012) x x x x Verrier et al. (2015) x Total 2 2 0 2 2 0 6 Relevância 33,3% 33,3% 0% 33,3% 33,3% 0% 100% Fonte: elaborado pelo autor.
De acordo com o levantamento feito na literatura, a ferramenta Andon é mais corre-lacionada a desperdícios causados por defeitos.
Poka Yoke
Dispositivos Poka-Yoke tem a função de detectar e corrigir erros observados em um processo produto. É um termo japonês que signi ca à prova de erros. Este tipo de dispositivo é importante pois ele tema função de garantir que um erro não vire um defeito percebido pelo cliente (Werkema (2012)).
Os dispositivos Poka-Yoke são divididos em duas categorias: Poka-Yoke de prevenção, que não permitem que um erro seja cometido; e Poka-Yoke de detecção, que interrompem um processo Yoke de controle) ou emitem um sinal sonoro e/ou luminoso (Poka-Yoke de advertência) para sinalizar que um erro foi cometido e uma ação rápida precisa ser tomada (Werkema (2012)).
Uma relação de autores que aplicaram o Poka-Yoke e reportaram quais desperdícios foram identi cados e corrigidos a partir da ferramenta está disposta na Tabela 2.8.
Tabela 2.8: Desperdícios relacionados com a ferramenta Poka-Yoke. Autores de referência Produção em excesso Espera Trans-porte Proces-samento ina-dequado
Estoque mentação Defeitos Movi-Sullivan et al. (2002) x Tsou & Chen (2005) x Salgado et al. (2009) x Dudek-Burlikowska & Szewieczek (2009) x Saurin et al. (2012) x Werkema (2012) x Sundar et al. (2014) x Total 0 0 0 0 0 0 7 Referência 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 100,0% Fonte: elaborado pelo autor.
De acordo com a revisão da literatura, defeito é o único deseperdício ao qual a ferra-menta Poka-Yoke é correlacionada.
Trabalho Padronizado
A padronização do trabalho está relacionada com a disseminação dos melhores pro-cedimentos e práticas na execução de tarefas repetitivas. Tal ferramenta é importante para garantir que as atividades sejam executadas da melhor maneira possível, com a me-nor variabilidade de resultados entre os diferentes turnos e operadores. A diminuição de variabilidade garante que os resultados desejados sejam alcançados e mantidos, indepen-dentemente de quem ou quando se executa tal atividade (Werkema (2012)).
