Medição da continuidade e do balanceamento de fluxos de operações de serviço

Medição da continuidade e do balanceamento de fluxos de operações

de serviço

Miguel Afonso Sellitto (UNISINOS) miguelsv@terra.com.br

Miriam Borchardt (UNISINOS) miriamb@euler.unisinos.br

Resumo

Este trabalho apresenta uma proposta de medição de continuidade e balanceamento de fluxo de operações de serviços. O trabalho inicia-se com uma apresentação teórica da abordagem, criada a partir do modelo do funil e do controle de manufatura orientado pela carga, aplicados na fabricação. A seguir aplica-se o método proposto na área de gestão patrimonial de uma organização pública de serviços. Discute-se a aplicação e apresentam-se testes estatísticos que confirmam a validade dos métodos propostos. Finaliza-se sugerindo referenciais para os medidores criados, a serem perseguidos como parte integrante de uma estratégia enxuta de gestão aplicada a serviços.

Palavras chave: Estratégia enxuta, Fluxo contínuo, Fluxo balanceado.

1. Introdução

Este trabalho apresenta um estudo sobre a medição da continuidade e do balanceamento de fluxos de operações, realizado em uma área de uma organização pública de prestação de serviços. A missão da área estudada é a prestação de serviços de gestão do patrimônio da organização como um todo. Sendo uma organização pública, até algum tempo os operadores se preocupavam mais com a legalidade do que com a produtividade das operações ou com a eficiência no uso dos recursos públicos. Mais recentemente, no entanto, em função de modificações estruturais na sociedade barasileira, os gestores públicos têm se interessado também pelo resultado de seus esforços, tanto no tempo requerido para a conclusão das demandas, quanto no custeio das atividades. Este último fator têm sido influenciado pela lei de responsabilidade fiscal, que obriga os governantes a prevenir gestões deficitárias.

Este novo cenário tem atraído a atenção de pesquisadores, pois abre-se a possibilidade do emprego de técnicas de otimização dos processos já consagradas na fabricação e em outras indústrias de serviço, tornando a área pública um promissor terreno de pesquisas.

Diversas alternativas têm sido empregadas em fabricação e em serviços, tais como os modelos de gestão centrados no prêmio Malcolm Baldridge, a certificação ISO 9000 e estratégias enxutas baseadas na teoria da mentalidade enxuta. Esta teoria resulta de projetos de pesquisa desenvolvidos pelos pesquisadores do MIT James Womack e Daniel Jones e é divulgada através de suas obras e das ações do Lean Enterprise Institute. A proposta dos pesquisadores do MIT divide o caminho para a implantação da mentalidade enxuta em cinco passos (WOMACK & JONES, 1997): (i) conhecer o que agrega valor ao cliente; (ii) conhecer a cadeia de construção deste valor e eliminar as perdas; (iii) acelerar a cadeia de valor, obtendo um fluxo contínuo e balanceado; (iv) permitir que o cliente determine o ritmo das ações, puxando a produção; e (v) criar uma ambiente capaz de estimular a melhoria contínua em relação aos passos anteriores.

Como parte integrante de um projeto mais amplo, que vise a propor estratégias enxutas em empresas de serviço, a análise do fluxo do serviço se torna necessária. Decidiu-se investigar o segundo e o terceiro passo da teoria da mentalidade enxuta, propondo uma técnica capaz de

medir a continuidade e o balanceamento de fluxos de serviços. A questão de pesquisa é a construção de uma técnica de medição de continuidade e balanceamento de fluxos de serviços. Para atingir o objetivo principal, têm-se objetivos secundários: (i) identificar as etapas por que passa o fluxo do serviço; (ii) coletar dados de tempo e de valor ao longo do fluxo; e (iii) construir e testar em um caso-piloto uma técnica de medição da continuidade e do balanceamento do fluxo, discutir e refinar o modelo.

Este trabalho faz parte da última etapa de uma pesquisa conduzida pela Engenharia de Produção da UNISINOS. Na primeira etapa construiu-se uma estrutura arborescente, de cinco construtos, representativa da teoria da mentalidade enxuta e mediu-se o estágio atual de adequação de uma indústria a esta estrutura. Os resultados foram publicados em Sellitto; Borchardt & Pereira (2003a, 2003b). A segunda etapa ponderou a estrutura obtida por meio de um método de apoio à decisão e ainda não foi publicada. Esta etapa proporá técnicas específicas de gestão dos cinco construtos de uma estratégia construída a partir da teoria da mentalidade enxuta. Este trabalho diz respeito aos segundo e terceiros construtos.

2. Temas necessários à abordagem proposta

Alguns temas são necessários para fundamentar a abordagem. Não é objetivo deste trabalho revisar estes temas, que são remetidos à literatura. A teoria da mentalidade enxuta resulta de pesquisas conduzidas no MIT sobre as práticas industriais japonesas que construíram os sistemas de produção enxuta. Da teoria apresentada em Womack & Jones (1997) é possível construirem-se estratégias de produção enxuta, aplicáveis em indústrias de serviço. Outros temas a partir dos quais se parte são: (i) o modelo do funil, introduzido por Plossl (1985) e explorado por Wiendahl & Breithaupt (2001); (ii) abordagem gráfica da teoria das filas, apresentada em Kleinrock (1975); (iii) a regressão linear apresentada em Corrar et al. (2004); e (iv) a medição de tempo de atravessamento e de inventário em processos de fabricação, apresentada em Wiendahl (1995). A técnica ora proposta agrega elementos a proposições já apresentadas em Bof; Sellitto & Borchardt (2003) e Teixeira; Sellitto & Ribeiro (2004).

3. Metodologia de pesquisa e resultados

Foram criados e testados índices para medir a continuidade e o balanceamento de fluxos de serviço. Desenvolveu-se e aplicou-se a seguinte metodologia de pesquisa em um fluxo de serviços: (i) divisão do fluxo em etapas identificáveis; (ii) definir a unidade que representa o valor que flui; (iii) coletar dados do fluxo, compostos da unidade de valor e do tempo em que a unidade passa pelas etapas; (iv) construir uma técnica capaz de medir a continuidade e o balanceamento do fluxo; e (v) discutir os resultados e refinar o modelo.

Para executar a primeira parte da metodologia, escolheu-se a área de gestão e manutenção patrimonial de uma organização pública de serviços. O fluxo é materializado por demandas referentes a ações em patrimônio próprio e em patrimônio locado, doravante chamadas processos, que passam por cinco tarefas: recebimento, triagem, análise, registro e destinação, doravante referenciados por setores de 1 a 5. Analisando-se o fluxo, pode-se adotar uma simplificação: caso não houvesse fila, cada processo residiria um dia em cada etapa. Para fins de acompanhamento e execução, a cada demanda corresponde um processo interno, que passa a ser a unidade de fluxo de valor.

No passo seguinte foram coletados dados de dez processos que passam pelas cinco tarefas já apontadas. Os dados são apresentados na tabela 1. Os cinco primeiros processos se referem a patrimônio próprio, enquanto que os demais se referem a patrimônio locado pela organização. Estas informações foram obtidas do sistema de informações de processos, disponível na organização. Para fins de análise, é conveniente apresentar os dados conforme a tabela 2, na qual se registram as quantidades de processos que já entraram em um determinado setor até a

respectiva data. Os dez processos foram extraídos de um contexto de fluxo contínuo de atividades. Os dados de entrada e saída de cada setor são reapresentados nas figuras de 1 a 5 sob a forma gráfica, composta dos dados de fluxo, da reta de regressão linear que melhor descreve estes dados e do respectivo coeficiente de determinação R2, calculados pelo software Excel®. Para a análise que se segue adaptam-se ao caso conceitos apresentados em Wiendahl (1995). O inventário I(t) é o número de processos que já chegou a um setor e ainda não saiu. O desempenho P de um setor é o número de processos que saem do setor por unidade de tempo. Finalmente, o tempo de atravessamento TL de um processo é o tempo em dias entre a chegada e a saída do processo ao setor, dado pela razão entre o inventário e o desempenho.

datas de fluxo, em dias

processo entra no _{setor 1} entra no _{setor 2} entra no _{setor 3} entra no _{setor 4} entra no _{setor 5} fim

1 0 4,2 9,1 12,8 16,5 20,4 2 2 6,7 10,9 15,3 19,5 24,2 3 3 7,7 12,4 17,1 21,8 26,3 4 4 8,4 12,3 16,5 20,5 25,3 5 4 8,5 12,3 16,4 20,3 24,7 6 0 12,4 19,1 33,8 39,5 50,1 7 1 18,0 26,9 38,4 43,7 51,8 8 3 14,0 23,5 33,5 41,0 47,3 9 3 13,5 21,3 31,8 36,7 42,0 10 5 15,9 25,4 37,7 45,1 49,9

Tabela 1: Dados de acompanhamento do fluxo de dez processos

número acumulado de processos que já entraram dias setor 1 setor 2 setor 3 setor 4 setor 5 fim

0 4 0 0 0 0 0 2,5 9 1 0 0 0 0 5 10 2 0 0 0 0 7,5 5 1 0 0 0 10 6 5 0 0 0 12,5 8 5 1 0 0 15 9 5 5 1 0 17,5 10 6 5 2 0 20 7 5 5 1 22,5 8 5 5 3 25 10 5 5 5 27,5 5 5 5 30 6 5 5 32,5 8 5 5 35 8 6 5 37,5 10 7 5 40 8 6 42,5 9 6 45 10 7 47,5 8 50 10

y = 0,6143x - 0,25 R2 = 0,9819 y = 1,2x + 4,6667 R2 = 0,871 0 2 4 6 8 10 0 5 10 15 dias 20 y = 0,6143x - 0,25 R2 = 0,9819 y = 0,44x - 1,3778 R2 = 0,9126 0 2,5 5 7,5 10 0 5 10 15 20 25 dias 30 y = 0,44x - 1,3778 R2 = 0,9126 y = 0,2783x - 1,3601 R2 = 0,8218 0 2,5 5 7,5 10 0 5 10 15 20 25 30 35 dias 40

Figura 1: Dados acumulados de entrada e saída de processos no setor 1

Figura 2: Dados acumulados de entrada e saída de processos no setor 2

y = 0,2558x - 2,1407 R2 = 0,8917 y = 0,2242x - 2,4945 R2 = 0,8414 0 2,5 5 7,5 10 0 10 20 30 40 50 dias 60 y = 0,2653x - 1,0368 R2 = 0,8959 y = 0,2558x - 2,1407 R2 = 0,8917 0 2,5 5 7,5 10 0 5 10 15 20 25 30 35 40dias 45

Figura 4: Dados acumulados de entrada e saída de processos no setor 4

Figura 5: Dados acumulados de entrada e saída de processos no setor 5

Para analisar os fluxos levantados, adotam-se duas definições.

Definições: O índice de continuidade e o índice de balanceamento do i-ésimo setor são

definidos respectivamente pelas equações 1 e 2. Na equação 1, Pi é o desempenho do setor i.

Na equação 2, os ritmos de entrada e saída de Pi podem ser aproximados pelas inclinações dos

dados acumulados, representadas pelos coeficientes angulares das retas de regressão. Na tabela 3 são apresentados os índices para os cinco setores e os valores usados no cálculo.

)

(

I

P

P

IC

+

=

grandeza setor 1 setor 2 setor 3 setor 4 setor 5 I médio (processos) 6,67 2,71 2,63 1,55 1,62 P médio (processos /dia) 0,57 0,40 0,31 0,29 0,27 TL médio (dias) 11,70 6,78 8,55 5,41 6,06 inclinação de entrada 1,20 0,61 0,44 0,28 0,26

inclinação de saída 0,61 0,44 0,28 0,26 0,22

IC 0,08 0,13 0,10 0,16 0,14

IB 0,51 0,72 0,63 0,92 0,88

Tabela 3: Dados e cálculo dos índices de continuidade e de balanceamento dos setores

4. Discussão

A técnica proposta chegou a índices que medem a continuidade e o balanceamento de um fluxo de serviços. A seguir interpretam-se estes índices, iniciando-se pelo índice de continuidade, o IC.

Seja um processo que chega a um setor. Este processo entra em uma fila e, segundo uma dada disciplina, aguarda sua vez de ser processado. Se o ritmo de chegada de processos ao setor for maior do que o ritmo de saída, a fila e o inventário aumentam. O tempo de atravessamento, composto pelo tempo de espera mais o tempo de processamento, também aumenta. A idéia subjacente ao índice proposto é a de que um fluxo terá mais continuidade se um processo precisar esperar menos em fila para ser processado: em um fluxo ideal, um processo é processado tão logo chega ao setor, resumindo-se o inventário ao processo corrente e aproximando-se o IC de 1. Em resumo, quanto mais próximo de 1 o IC, mais continuidade apresenta um fluxo. Sob este critério e observando-se os dados da tabela 3, o setor que apresenta maior continuidade de fluxo é o setor 4, seguido pelo setor 5. O setor com menor continuidade de fluxo é o setor 1.

Quanto ao IB, um fluxo balanceado exige que o ritmo de saída seja equivalente ao ritmo de entrada do setor. Em um fluxo ideal, a fila, e por conseqüência o inventário, em média, não crescem nem diminuem: a cada processo que chega, sai outro processo. Desde modo o IB ideal está próximo a 1. O IB pode ser: (i) maior do que 1 se o ritmo de saída for maior do que o ritmo de entrada, indicando uma tendência a interrupção por falta de trabalho; (ii) menor do que 1 se o ritmo de saída for menor do que o ritmo de entrada, indicando uma tendência a formar inventário e aumentar o tempo de atravessamento; e (iii) próximo a 1, indicando um equilíbrio entre entradas e saídas e inventários e tempos de atravessamento constantes. Graficamente, um IB maior do que 1 ocorre quando as retas de regressão se fecham, tendendo a um encontro. Identifica-se um IB menor do que 1 quando as retas de regressão se abrem, tendendo a um distanciamento. Retas de regressão paralelas indicam um IB próximo a 1. Os coeficientes angulares destas retas também são indicativos de comportamento

Tanto o IC como o IB são calculados a partir de uma amostra coletada em uma população de processos. No caso em estudo, a amostra foi composta por dez processos coletados em uma população contínua. Portanto, o cálculo dos índices não é determinístico, sendo sujeito a testes estatísticos. O resultado do IB, por exemplo, deve ser comparado a um valor fixo, no caso 1, para que se possa concluir acerca do fluxo estudado. Neste caso cabe o cálculo de um intervalo de confiança e do valor-p, a probabilidade de que um fluxo cujo IB calculado seja diferente de 1, na verdade seja balanceado. O IB é calculado pela razão entre duas inclinações calculadas pelo método da mínima soma quadrática de resíduos. Este método de cálculo possui um erro padrão de estimativa que pode ser usado para calcular um intervalo de confiança e o valor-p. A hipótese nula, H0, estipula que o IB seja igual a 1. A hipótese

Na tabela 3 testa-se o IB calculado para o setor 4. Obtiveram-se intervalos de confiança a 95% e valores-p próximos a zero, o que indica que os coeficientes angulares que compõem o IB existem. Dividindo-se os valores extremos dos intervalos de confiança a 95% chegou-se a um intervalo para o IB que inclui o valor 1. A H0, portanto, não pode ser rejeitada, ou seja, não é

possível dizer que o fluxo de trabalho do setor 4 não seja balanceado. Adicionalmente calcula-se o valor-p para a H0. A SEE é, dimensionalmente, um desvio-padrão. Portanto, o

erro-padrão do IB é obtido extraindo-se a raiz da razão dos quadrados dos desvios-erro-padrão das estimativas, chegando-se a um valor-p de 90%, maior do que o nível de significância α = 5%. Isto significa que a distância relativa entre a estimativa de IB e o verdadeiro IB é menor do que o valor crítico da distribuição t0,50; 22 de Student, reforçando a conclusão de que não é

possível rejeitar H0, ou seja, não é possível dizer que o fluxo do setor 4 não seja balanceado.

Coeficientes angulares

entrada saída IB setor 4

SEE 0,041 0,026 0,634

IC a 95% [0,187; 0,370] [0,199; 0,312] [1,065; 0,845]

valor-p 0,00 0,00 0,90

Tabela 4: Teste de hipóteses para o IB do setor 4 (fonte: software Excel®₎

Passa-se ao tempo de atravessamento dos setores. No caso em estudo é possível calcular o valor verdadeiro dos TL´s por ter-se os valores das amostras individuais. Em um caso prático, é possível que se disponha apenas do formato gráfico, no qual o tempo de atravessamento é representado pela distância média horizontal e o inventário é representado pela distância média vertical entre as retas de regressão, conforme Wiendahl (1995). Portanto é desejável validar o método alternativo mais simples de cálculo dos TL´s, a relação entre os inventários médios e os desempenhos dos setores. Na tabela 5 comparam-se os valores médios estimados pelo método e os valores médios verdadeiros. Para todos os setores, o valor absoluto do tteste

ficou abaixo do tcrítico, o que indica que a distância entre as estimativas e os valores

verdadeiros dos TL´s não são significativas para o nível de significância α = 5%. Na última coluna apresenta-se o valor médio verdadeiro do tempo de atravessamento total, o valor da estimativa e o valor do desvio-padrão da estimativa, obtidos pelo teorema do limite central, somando-se as médias e as variâncias das distribuições componentes. Com isto é possível estimar um intervalo de confiança para o tempo de atravessamento esperado de um processo. Com 95% de certeza, um processo será encerrado entre cerca de 25 a 51 dias [µ ± 1,96.σ].

setor 1 2 3 4 5 total TL verdadeiro 8,54 6,78 9,55 5,05 6,10 36,02 TL estimado (µ) 11,70 6,79 8,53 5,41 6,06 38,49 σ da estimativa 3,05 2,18 3,47 2,82 2,80 6,47 graus de liberdade 3 7 8 11 13 tteste 1,04 0,00 -0,29 0,13 -0,01 tcrítico 3,18 2,36 2,31 2,20 2,16 valor-p 0,4088 0,9965 0,7773 0,9009 0,9883 Tabela 5: Comparação entre os tempos de atravessamento de setores estimados e verdadeiros

5. Conclusões

Algumas considerações sobre modelos de gestão foram apresentadas na introdução deste trabalho. Um modelo de gestão requer a medição de seus resultados para fins de gerenciamento. Não havendo uma medição, pode-se incorrer em um fosso entre a estratégia da organização e as ações gerenciais tomadas, principalmente as de médio e longo prazo. O objetivo deste trabalho foi propor um método para medir a continuidade e o balanceamento de fluxos de serviço, como parte de uma estratégia baseada na teoria da mentalidade enxuta. O método foi testado em uma organização de serviços, chegando a resultados satisfatórios e a referenciais para os medidores criados. Um gestor que queira conduzir uma estratégia enxuta deve medir seus fluxos, tomando ações que aproximem o IC, índice de continuidade, e o IB, índice de balanceamento, de 1, através de identificação e prevenção de perdas, que desbalanceiam os fluxos, e redução de variabilidades, que forçam a existência de inventário e por conseqüência descontinuam os processos. Devido ao pouco esforço requerido em sua operacionalização e à precisão apresentada, entende-se que o método proposto pode ser incorporado às práticas de planejamento estratégico adotadas pela empresa, desde que haja formação de alguns recursos humanos planejadores e de recursos informacionais capazes de conduzir um tal processo e explorar suas potencialidades.

Como continuidade, sugere-se o desenvolvimento de interfaces gráficas de modo que os fluxos possam ser acompanhados e medidos de modo on-line, indicando-se imediatamente aqueles setores em que a continuidade e o balanceamento estejam imperfeitos.

Referências

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SELLITTO, M.; BORCHARDT, M. & PEREIRA, G. (2003a) Avaliação do grau de preparação de uma indústria para receber uma abordagem que a leve em direção à mentalidade enxuta. Anais do XXIII ENEGEP, Ouro Preto. SELLITTO, M.; BORCHARDT, M. & PEREIRA, G. (2003b) - Assessing the degree of promptness of a service industry to adopt lean thinking, REAd. Special issue 36 vol. 9 nº 6, pg. 105-130.

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