UNIJUÍ – UNIVERSIDADE REGIONAL DO NOROESTE DO ESTADO DO RIO GRANDE DO SUL
DCEENG – DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS E ENGENHARIAS CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA – CAMPUS PANAMBI
LUCIMAR BECKER DOS SANTOS
APLICAÇÃO DAS TÉCNICAS DO LEAN MANUFACTURING NA REDUÇÃO DE DESPERDÍCIO EM UMA EMPRESA METAL MECÂNICA
PANAMBI 2018
LUCIMAR BECKER DOS SANTOS
APLICAÇÃO DAS TÉCNICAS DO LEAN MANUFACTURING NA REDUÇÃO DE DESPERDÍCIO EM UMA EMPRESA METAL MECÂNICA
Trabalho de conclusão de curso para obtenção do Título de Engenheiro Mecânico pela Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul – UNIJUÍ. DCEEng – Departamento de Ciências Exatas e Engenharia
Orientador: Prof. Me. Felipe Tusset.
PANAMBI 2018
LUCIMAR BECKER DOS SANTOS
APLICAÇÃO DAS TÉCNICAS DO LEAN MANUFACTURING NA REDUÇÃO DE
DESPERDÍCIO EM UMA EMPRESA METAL MECÂNICA
Trabalho de conclusão de curso para obtenção do Título de Engenheiro Mecânico pela Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul – UNIJUÍ. DCEEng – Departamento de Ciências Exatas e Engenharia
BANCA AVALIADORA
_________________________________________________
1º AVALIADOR (A): PROF(A). ME. PATRICIA PREDALI – DCEENG/UNIJUÍ
_________________________________________________
DEDICATÓRIA
Dedico este trabalho a toda minha família que sempre me incentivou e me deu todo apoio necessário para realização deste sonho, e agradeço minha esposa Roviane que esperou pela minha conclusão do curso. Obrigado pela compreensão e apoio em mais uma etapa da minha vida.
AGRADECIMENTOS
Primeiramente, quero agradecer a Deus por tudo e por todo o cuidado que teve comigo, auxiliando em cada passo e sendo responsável por todas as minhas batalhas vencidas.
Agradeço a minha família, minha esposa Roviane e meu filho Lucas William pela compreensão, paciência e apoio comigo durante este longo desafio.
Agradeço a meus pais e minha irmã que me deram apoio e sustentabilidade para eu continuar.
Ao meu professor orientador, Me Felipe Tusset, pela ajuda e conselhos durante a elaboração do TCC e PTCC.
Aos demais professores pelo aprendizado durante a graduação.
Agradecer também a empresa Bruning Tecnometal, em ter aberto as portas para meu crescimento profissional, auxiliando na graduação, e ajudando a me tornar um profissional bem mais qualificado e preparado.
“Insanidade é continuar fazendo sempre a mesma coisa e esperar resultados diferentes”. (Albert Einstein)
RESUMO
O presente trabalho teve por objetivo realizar um estudo de caso através da aplicação das técnicas do Lean Manufacturing e de apresentar uma proposta de implementação através da aplicação de suas ferramentas para a redução de desperdícios no processo produtivo, bem como o impacto destas nos custos industriais, em uma empresa metal mecânica. Trata-se de uma pesquisa através de uma metodologia de análise do problema, onde é descrito a forma de investigação, ferramentas aplicadas e suas respectivas funções. A análise foi realizada no período de dez (10) meses, prevendo as possíveis oscilações de demanda. Os resultados foram obtidos por meio do desenvolvimento do mapa de fluxo de valor, gráfico de balanceamento do operador e diagrama de espaguete, sendo identificados nestes os desperdícios e propondo melhorias e soluções nos planos de ações, com ganhos em redução de cinquenta por cento (50%) em ociosidade. Por fim, concluiu-se que através das técnicas do Lean Manufacturing, se forem aplicadas corretamente causam melhorias significativamente na empresa.
ABSTRACT
The objective of the present work was to carry out a case study through the application of Lean Manufacturing techniques and to present a proposal of implementation through the application of its tools for the reduction of waste in the productive process, as well as the impact of these in the industrial costs, in a metalworking company. It is a research through a methodology of analysis of the problem, which describes the form of research, applied tools and their respective functions. The analysis was carried out over a period of ten (10) months, predicting possible demand swings. The results were obtained through the development of the value flow mapping, operator balance chart and spaghetti diagram, identifying the waste and proposing improvements and solutions in the action plans, with gains in reduction of fifty percent (50 %) in idleness. Finally, it was concluded that through the techniques of Lean Manufacturing, if applied correctly cause significant improvements in the company.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Fluxo de produção tradicional versus fluxo unitário contínuo ... 24
Figura 2 - Exemplo de mapa de fluxo de valor ... 26
Figura 3 - Modelo de diagrama de espaguete ou spaghetti ... 30
Figura 4 - Modelo de diagrama de trabalho padronizado ... 31
Figura 5 - Diagrama de metodologia ... 34
Figura 6 - Estoque das longarinas aguardando operação de usinagem. ... 37
Figura 7 - Local de armazenagem das peças já sequênciadas na linha 52. ... 38
Figura 8 - Modelo de heijunka ... 39
Figura 9 - Modelo de QAP. ... 40
Figura 10 - Gestão a vista do andon. ... 40
Figura 11 - Mapa de fluxo de valor, estado atual. ... 45
Figura 12 - Diagrama de espaguete estado atual, percurso do operador 1. ... 48
Figura 13 - Diagrama de espaguete estado atual, percurso do operador 2. ... 49
Figura 14 - Mapa de fluxo de valor, estado futuro. ... 53
Figura 15 - Instrução de trabalho padronizado, estado futuro. ... 55
LISTA DE GRÁFICOS
Gráfico 1 - Exemplo de gráfico de balanceamento do operador ... 29 Gráfico 2 - Gráfico de balanceamento do operador, estado atual. ... 46 Gráfico 3 - Gráfico de balanceamento do operador, estado futuro. ... 54
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Previsão de demanda ... 41 Tabela 2 - Plano de ações. ... 52
LISTA DE EQUAÇÕES
Equação 1 - Equação do takt time ... 27
Equação 2 - Equação do lead time... 28
Equação 3 - Percursos dos operadores em um ciclo. ... 50
Equação 4 - Percursos dos operadores em um dia... 50
LISTA DE SIGLAS E ABREVIAÇÕES
FEP – Folha de estudo do processo.
GBO – Gráfico de balanceamento do operador. Gemba – Local real.
Jidoka – Automação com um toque. Just in time – Na hora certa.
Kaizen – Melhoria contínua de um fluxo completo ou processo individual. Kanban – Dispositivo sinalizador.
Lead time – Quantidades de peças estocadas dividido pelas peças produzidas. PE – Produção enxuta.
RS – Rio Grande do Sul
SAP – Systeme, Anwendungen und Produkte in der Datenverarbeitung. Setup – Preparação.
STP – Sistema Toyota de Produção.
Takt time – Tempo disponível para a produção dividido pela demanda. VSM – Mapeamento do fluxo de valor.
SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ... 16 2 DEFINIÇÃO DO PROBLEMA ... 17 2.1 OBJETIVO GERAL... 17 2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ... 17 2.3 JUSTIFICATIVAS ... 18 3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ... 20
3.1 CONCEITOS BÁSICOS DA PRODUÇÃO ENXUTA ... 20
3.2 LEAN MANUFACTURING ... 21
3.3 JUST IN TIME ... 22
3.4 FLUXO DE VALOR... 23
3.5 MAPA DE FLUXO DE VALOR ... 24
3.6 TAKT TIME... 27
3.7 LEAD TIME... 27
3.8 GRÁFICO DE BALANCEAMENTO DO OPERADOR ... 28
3.9 DIAGRAMA ESPAGUETE OU SPAGHETTI ... 29
3.10 DIAGRAMA DE TRABALHO PADRONIZADO ... 30
3.11 HEIJUNKA ... 32 3.12 KAIZEN ... 32 4 METODOLOGIA ... 33 4.1 ANÁLISE DE PROBLEMA ... 33 4.2 METODOLOGIA DE TRABALHO ... 34 4.3 COLETA DE DADOS ... 35
4.4 TRATAMENTO DOS DADOS ... 35
4.5 PROPOSTA DE SOLUÇÃO ... 35
5 ESTUDO DE CASO ... 36
5.2 DESCRIÇÃO DO PROCESSO ... 36
5.3 AVALIAÇÃO DOS DADOS DE DEMANDA ... 41
5.4 FOLHA DE ESTUDO DE PROCESSO – ESTADO ATUAL ... 42
5.5 CÁLCULO DO TAKT TIME ... 43
5.6 CÁLCULO DO LEAD TIME ... 43
5.7 MAPA DE FLUXO DE VALOR – ESTADO ATUAL ... 44
5.8 GRÁFICO DE BALANCEAMENTO DO OPERADOR ... 45
5.9 TABELA DE COMBINAÇÃO DE TRABALHO PADRONIZADO – ESTADO ATUAL. ... 46
5.10 DIAGRAMA DE ESPAGUETE – ESTADO ATUAL ... 47
6 IMPLEMENTAÇÃO ... 52
6.1 ANÁLISE ... 52
6.2 RESULTADOS ... 54
7 CONCLUSÃO ... 57
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ... 59
APÊNDICE A – FOLHA DE ESTUDO DE PROCESSO ... 63
APÊNDICE B – TCTP ESTADO ATUAL, OPERADOR 1 ... 64
APÊNDICE C - TCTP ESTADO ATUAL, OPERADOR 2 ... 65
1 INTRODUÇÃO
Através dos elevados níveis de competitividade no mercado interno e externo, principalmente no setor industrial, as organizações são exigidas há cada vez mais melhorar seus processos produtivos, em eficiência e reduzindo ou eliminando os seus desperdícios.
Para as organizações se manterem no mercado, buscam auxílio através de novas técnicas de trabalho que as ajudem a realizar estudos para aumentar a eficiência e reduzir os gastos em seus processos produtivos.
As organizações estão vivendo em um período de transformação em seus ambientes industriais, desta forma pode-se observar a importância das empresas em serem flexíveis em se adaptar ao que os cenários exigem.
Umas das maiores preocupações das empresas modernas são as buscas de melhorias e a eficiência na produtividade com o menor gasto possível, produzir de maneira enxuta pode tornar-se uma grande vantagem competitiva de mercado, com maior qualidade, baixo nível de estoques intermediários de seus processos, 5S’s, ganhos em velocidade de produção, com redução de setup e qualificação dos operadores, possibilitando maior flexibilidade e reduzindo custos.
O conceito de produção enxuta passa a fazer parte das empresas pelo mundo, através do Sistema Toyota de Produção (STP) que iniciou no Japão com a produção enxuta ou simplesmente Lean Manufacturing.
Com a aplicação das técnicas do Lean Manufacturing é possível identificar falhas no processo produtivo e eliminá-las, além de disponibilizar o componente certo, no lugar certo e na hora certa. Estas técnicas surgem para organizar a gestão produtiva, proporcionando responder com rapidez e flexibilidade as alterações das demandas, mantendo a qualidade do produto e reduzindo ou eliminando os desperdícios nos processos produtivos, criando fluxo de produção para diminuir o tempo entre o pedido e a entrega do produto ao cliente, buscando assim aumentar a competitividade das empresas.
O presente trabalho aborda as reduções de desperdícios em uma linha de produção de uma empresa metal mecânica, através da aplicação das técnicas do Lean Manufacturing no processo produtivo, isso se dá através do controle da ociosidade de mão-de-obra, redução do esforço físico do colaborador, da padronização da atividade, do balanceamento de operações, da redução de estoques atuais no posto de trabalho, padronização de 5S, de ferramentas e embalagens.
2 DEFINIÇÃO DO PROBLEMA
Durante a primeira fase da implantação do projeto Lean Manufacturing nessa linha de produção seriada da empresa metal mecânica, foram coletados dados para estudo de caso e para serem aplicados nas técnicas do Lean Manufacturing, sendo elas:
FEP (folha de estudo do processo); Mapa de Fluxo de Valor (VSM); Takt time (ritmo de produção). Lead time (tempo de ciclo); Fluxo Contínuo;
GBO (gráfico de balanceamento do operador); Diagrama de espaguete; e,
TCTP (tabela de combinação de trabalho padronizado);
Através destas técnicas do Lean Manufacturing, foi possível identificar falta de padronização do posto de trabalho, desbalanceamento de operações ocasionando ociosidade de mão-de-obra na produção de cinquenta por cento (50%), um alto volume de estoque na linha que gera um lead time de treze (13) dias, elevado percurso de (139.284,6) cento e trinta e nove mil duzentos e oitenta e quatro vírgula seis metros percorrido por mês pelos colaboradores nas atividades.
2.1 OBJETIVO GERAL
O objetivo geral é realizar um estudo de caso através da aplicação das técnicas do Lean Manufacturing visando à redução de desperdício em uma empresa metal mecânica.
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
O presente trabalho de pesquisa tem como objetivos específicos: a. Revisar a bibliografia das técnicas do Lean Manufacturing; b. Elaboração do mapa de fluxo de valor (VSM);
c. Realizar estudo de fluxo contínuo; d. Determinação do takt time;
e. Determinação do lead time;
f. Elaboração do gráfico de balanceamento do operador (GBO); g. Realizar padronização nas etapas das atividades; e,
h. Avaliar os resultados obtidos comparando com a situação inicial.
2.3 JUSTIFICATIVAS
De acordo com Santos (2003), uma das maiores preocupações das empresas modernas é a busca de melhoria da produtividade e eficiência. Então, as organizações vêm buscando novas ferramentas de gerenciamento, que as direcionem para uma maior competitividade através da qualidade e produtividade.
Conforme Riani (2006) relata em seu estudo de caso, sobre os resultados obtidos com a implantação do Lean Manufacturing, foi possível reduzir em dois por cento (2%) os desperdícios totais na fábrica de cânulas, empresa que atua no ramo da indústria de produtos médico-hospitalares. Ela destaca que o projeto teve como metas:
Aumento da produtividade em cinco por cento (5%);
Melhorias 5S: organização, limpeza, padronização e educação;
Treinamento do time no evento kaizen blitz, ferramentas e técnicas do lean; Mapeamento do processo com a utilização do brown paper;
Padronização de trabalho nos três turnos;
Criação de métricas e métodos para sustentar ganhos e melhorias; Identificar oportunidades de melhorias futuras; e,
Redução da perda no processo em trinta por cento (30%).
Portanto, para estes objetivos foram utilizadas as técnicas do Lean Manufacturing, como: (a) – LDMS (gerenciamento diário do lean) e seus componentes; (b) – reuniões de início de turno (SSU); (c) – quadros de resultados e métricas (PVD); (d) – formulários de melhoria contínua (KAS); (e) – vinte pontos chave e os indicadores de desempenho das células; (f) – kaizen blitzes (evento com duração de uma semana para melhoria contínua); e,
(g) – o VSM (mapeamento do fluxo de valor).
Riani (2006), finaliza que através da implementação do projeto na redução dos desperdícios, o ganho financeiro no ano de 2006 foi de cinco vezes maiores do que ano de 2005.
Já Alves (2015), relata em seu estudo realizado em uma indústria metalúrgica sobre os benefícios alcançados por meio da implantação do Lean Manufacturing, com o objetivo geral de eliminar desperdícios e aperfeiçoar operações, buscando a lucratividade e aumento da competividade no mercado. Este trabalho tinha como objetivo específico criar através do Lean Manufacturing, um sistema padronizado dos processos em um conjunto de quatro máquinas da tal indústria metalúrgica, desenvolvendo a melhoria contínua entre os processos, diminuindo o tempo de preset, que é o tempo que o técnico de ferramentas leva preparando as ferramentas que irão para a máquina, e diminuindo o tempo de setup, que é o tempo que o colaborador leva ajustando a ferramenta na máquina.
Segundo Alves (2015) os resultados avaliados através das técnicas do Lean Manufacturing, com a padronização do ferramental do processo de usinagem tiveram-se setenta por cento (70%) de padronização.
Alves (2015) ainda conclui que: através da padronização os ganhos foram de: (a)
tempo de preset – uma redução de 600 horas por ano que corresponde a R$ 30.000,00 por
ano; (b) tempo de setup – uma redução de 1.120 horas por ano, o que corresponde a uma redução de R$ 112.000,00 por ano. A padronização do processo teve redução de tempo de espera e aumentou a produtividade.
Este trabalho de conclusão de curso se justifica a partir da necessidade observada na empresa metal mecânica, onde há demanda de produção, porém não a condições de atendimento da mesma. Através do mapeamento do processo produtivo e identificação dos seus desperdícios, a detecção e análise dos problemas causadores de tal anomalia, proporcionam sua contenção ou eliminação, melhorando o potencial competitivo da organização.
3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
Este presente capítulo tem por objetivo apresentar uma revisão da literatura que permite o entendimento dos conceitos relacionados à produção enxuta e desperdícios, focando nos desperdícios organizacionais, como meio de estabelecer uma solução para os problemas causados pelos mesmos.
É necessário um aprofundamento teórico para se definir as técnicas a serem aplicadas, buscam-se então bibliografias sobre o Lean Manufacturing e Sistema Toyota de Produção. E este embasamento teórico é feito através de pesquisas em diversos materiais, para a descrição de aplicação e conceitos dessas ferramentas no estudo em questão.
3.1
CONCEITOS BÁSICOS DA PRODUÇÃO ENXUTA
É uma metodologia conhecida como Sistema Toyota de Produção (STP), e no ocidente como Pensamento Enxuto, a produção enxuta desenvolvida no Japão a partir de 1950 pelo Toyoda Sakichi e seu filho Toyoda Kiichiro, e o chefe executivo da Toyota, o engenheiro Taiichi Ohno, entre suas características fundamentais estão à qualidade e flexibilidade do processo produtivo, atuando em toda manufatura, relações com clientes, desenho de produtos, rede de fornecedores e administração da fábrica.
A partir de 1980 o STP foi profundamente analisado e estudado em diversos países ocidentais, conhecida no Brasil como Produção Enxuta, sendo chamada Lean Production, ou Produção Enxuta, em português. (PASQUALINI, 2005).
Segundo Womack, Jones e Roos (1992), o livro “A máquina que mudou o mundo” apresenta metodologias desenvolvidas pela Toyota, com objetivo de ir ao gemba para verificar a produção e conseguir identificar oportunidades de melhorias que sejam possíveis para aumentar a produtividade e reduzir ou eliminar os desperdícios. Por isso as indústrias necessitam constantemente serem flexíveis com alterações exigidas pelo mercado e principalmente pelos clientes. As indústrias devem conseguir transformar seus processos produtivos da melhor forma possível que se adéque a essa cultura organizacional.
O desperdício aplica-se em tudo que não vai agregar um valor no produto (WOMACK e JONES, 2004), não atraindo os clientes e reduzindo, assim, as oportunidades das organizações a se manter no mercado. Para as organizações permanecerem competitivas, precisam prezar pela melhoria contínua em seus processos produtivos e em seus produtos,
para tanto, pode-se aderir à produção mais enxuta, produzir realmente o necessário, no tempo certo, com recursos certos.
O conceito do pensamento enxuto é aumentar a produtividade utilizando menos recursos e menos mão-de-obra, proporcionar ganhos na produção, na qualidade e desenvolvimento de produtos. (RIANI, 2006).
Segundo Slack, Chambers e Johnston (2009) o desperdício pode ser interpretado como qualquer atividade que não agrega valor na atividade, logo, torna-se interessante eliminá-la para que a produtividade seja aumentada, trazendo assim bons resultados à organização e aos consumidores finais.
Na maioria das indústrias brasileiras sempre o foco é a fabricação: melhorar em produção, ganhos operacionais, ter eficiências nas máquinas e com os operadores, e a constante busca por maior lucro possível com o menor capital investido. Uma das maneiras de manter a competividade perante as mudanças do mercado.
Os desperdícios são classificados em sete tipos que se sobrepõem a diferentes operações, sendo a eliminação destes um dos focos do pensamento enxuto. São eles: tempo de espera, desperdício por superprodução, processo, transporte, estoque, produtos defeituosos e movimentação (CORRÊA e CORRÊA, 2012).
Womack e Jones (2004) relatam que um poderoso antídoto para combater o desperdício é o pensamento enxuto que pode ser aplicado a qualquer tipo de organização.
3.2
LEAN MANUFACTURING
Para Womack, Jones e Roos (1992), o Lean Manufacturing é em sua essência uma filosofia de gestão, inspirado no Sistema Toyota de Produção e que evidenciou todas as vantagens do mesmo no seu livro.
Já para Ohno (1997) a manufatura enxuta e o Sistema Toyota de Produção se correspondem como sendo a mesma filosofia de processo e a busca pela melhoria contínua e eficiência da produção.
Todos os objetivos do Lean Manufacturing se relacionam a uma meta principal, ou seja, a produção enxuta, com eliminação dos desperdícios de maneira sistemática (SHINGO, 1996). Assim, as operações são conduzidas para que os produtos finais sejam produzidos nas quantidades e no tempo determinado, conforme a demanda do cliente, através de um fluxo contínuo de materiais na produção.
Segundo Ohno (1997), há sete desperdícios principais que devem ser eliminados a fim de melhorar o processo. Esses desperdícios abrangem tudo que é realizado em um processo, mas que não agrega valor para o cliente, gerando apenas um aumento no custo do produto. Os sete desperdícios que o sistema visa eliminar são:
Superprodução: a maior fonte de desperdício;
Tempo de espera: refere-se a materiais que aguardam em filas para serem processados;
Transporte: nunca geram valor agregado no produto;
Processamento: algumas operações de um processo poderiam nem existir; Estoque: sua redução ocorrerá através de sua causa raiz;
Movimentação: perda de tempo; e,
Defeitos: fabricar produtos defeituosos significa desperdiçar materiais, mão de obra, movimentação de materiais defeituosos e outros.
Resumindo, no sistema de produção enxuto tudo o que não agrega valor ao produto, é visto perante os clientes, como desperdícios. Segundo Ohno (1997) a verdadeira melhoria na eficiência acontece quando se tem na produção zero desperdício e elevamos a porcentagem de trabalho para 100%.
Tendo em mente os princípios do Lean Manufacturing e as atividades que são consideradas desperdícios, o próximo passo é mapear o fluxo de valor que acompanha o circuito do material ao longo do processo. Fazendo esse mapeamento é possível identificar o que agrega valor e o que não agrega valor, mas é necessário (LIKER, 2005).
3.3
JUST IN TIME
O just in time (JIT) é um dos pilares do Sistema Toyota de Produção. Para Dennis (2007), uma produção just in time significa produzir o item necessário, na quantidade necessária e na hora necessária, no mais qualquer outra coisa vai caracterizar em desperdícios. Segundo Shingo (1996), a palavre just in time em japonês quer dizer ou significar no momento certo, oportuno. Portanto, o Lean Manufacturing busca produzir peças ou produtos exatamente na quantidade necessária e apenas quando são solicitadas.
O Just in time é uma abordagem disciplinada para melhorar a produtividade a qualidade total, através do respeito pelas pessoas e da eliminação de perdas. Na fábricação e/ou montagem de um produto, o Just in time proporciona a produção no custo efetivo e a entrega apenas das peças necessárias com qualidade, na quantidade
certa, no tempo e lugar certos, enquanto usa o mínimo de instalações, equipamentos, materiais e recursos humanos (MOURA 1989).
Para se trabalhar o pensamento enxuto, é necessário entender o conceito de just in time. Para Ohno (1997) entende-se que o just in time significa “no momento oportuno”, ou seja, entregar ao cliente, realmente a quantidade requerida no prazo solicitado, sem gerar estoques ou atraso. O sistema do just in time tem como objetivos identificar, localizar e eliminar os desperdícios relacionados as atividades que não agreguem valor, reduzir estoques, garantindo um fluxo contínuo de produção.
Segundo Corrêa e Corrêa (2012), os objetivos do just in time baseiam-se em qualidade e flexibilidade, sendo que, para atingir esses desígnios a produção de um produto ocorre somente quando há uma demanda sobre ele, possibilitando uma produção sem estoques. O just in time apresenta como uma de suas principais características o sistema de produção puxada.
Outro ponto a ser lembrado pelo sistema do just in time é a função dos estoques. Corrêa e Corrêa (2012) afirmam que os estoques que tem nas indústrias são devido a problemas enfrentados na produção, como por exemplo, problemas de qualidade, problemas de quebra de máquina e problemas de preparação de máquina (setup).
Devido o excesso de estoque na fábrica agrava dificultando a identificação dos gargalos na produção. Portanto, pode-se compreender que, eliminando os estoques, consequentemente aumenta a probabilidade de eficiência da produção. “O Just-in-time vê os estoques como um “manto negro” estendido sobre o sistema de produção, evitando que os problemas sejam descobertos.” (SLACK, CHAMBERS E JOHNSTON, 2009).
3.4
FLUXO DE VALOR
Womack & Jones (1998), em “A mentalidade Enxuta nas Empresas”, disseram que, para determinado produto o valor tenha sido especificado com precisão, e o fluxo de valor foi mapeado, as etapas que não agregarem valor sejam eliminadas, é fundamental que o valor em processo flua, suave e continuamente.
Segundo Shingo (1996), a sincronização do fluxo de peças unitárias pode acabar com as esperas entre processos. A implantação de um fluxo contínuo de produção necessita de um perfeito balanceamento das operações ao longo da célula de fabricação e montagem.
Assim, Womack & Jones (1998) complementam, que o fluxo de valor significa analisar toda a cadeia de valor pelo qual um produto deve ser submetido. A ideia básica é eliminar desperdícios, tais como estoque, que por sua vez gera esforço humano demasiado, desperdício de tempo e requerimento de espaços maiores para que a produção funcione.
O que realmente conduz ao fluxo contínuo é a capacidade de implementação de um fluxo unitário (um a um) de produção, caso em que, no limite, os estoques entre processos sejam completamente, conforme a figura 1.
Figura 1 - Fluxo de produção tradicional versus fluxo unitário contínuo
Fonte: Rother e Shook (2003).
3.5
MAPA DE FLUXO DE VALOR
Para Rother e Shook (1999), o mapeamento do fluxo de valor ou value stream mapping (VSM) é considerado uma ferramenta simples que auxilia na introdução e utilização do pensamento enxuto através da identificação da criação do valor.
Os princípios do mapeamento do fluxo de valor são baseados na identificação e eliminação dos desperdícios encontrados a partir das observações dos fluxos. As atividades desnecessárias devem ser eliminadas e as atividades que geram valor devem ser mantidas e aumentadas (LEAN ENTERPRISE INSTITUTE, 2011).
Segundo, Rother e Shook (1999) o conceito de mapa de fluxo de valor pode ser definido como:
“É seguir a trilha da produção de um produto, desde o consumidor até o fornecedor, e cuidadosamente desenhar uma representação visual de cada processo no fluxo de material e informação. Então, formula-se um conjunto de questões-chave e desenha-se um mapa do estado futuro de como o processo deveria fluir. Fazer isso repetidas vezes é o caminho mais simples para que se possa enxergar o valor e, especialmente, as fontes do desperdício. (ROTHER & SHOOK, 1999)”.
De acordo com Moreira (2011), o mapeamento de fluxo de valor é uma ferramenta fundamental, pois auxilia na visualização do fluxo, como sendo mais do que simples processos individuais e ajuda na identificação dos desperdícios.
Conforme Rother e Shook (2003), afirmam que o objetivo principal da produção enxuta é o fluxo de valor, da matéria prima ao produto acabado, ou seja, leva em conta todos os aspectos dos processos individuais e todo o contexto do processo. Esta é a técnica mais indicada para o mapeamento do fluxo de material e do fluxo de informações.
Já Moreira e Fernandes (2001) afirmam que podem existir dois tipos de fluxo dentro de uma organização: o de projeto de produto, abrangendo desde a criação até o lançamento de produto, e o fluxo de produção, o qual envolve o fluxo de informação e materiais da matéria-prima ao consumidor final.
De acordo com Werkema (2012), mapa de fluxo de valor são todas as atividades, quer agreguem valor ou não, necessárias à produção, projeção e entrega dos produtos. O fluxo de valor é constituído pelo fluxo de materiais, desde seu recebimento até a entrega; transformação de matérias-primas em produtos acabados e fluxo de informações, conforme a figura 2.
Figura 2 - Exemplo de mapa de fluxo de valor
3.6
TAKT TIME
O conceito da metodologia takt time (ritmo da operação), pode ser definido como tempo necessário para atender a demanda, ou seja, tempo de produção que se têm disponível pelo número de unidades a serem produzidas em função da demanda.
O objetivo do takt time é determinar se um processo é capaz de atender uma determinada demanda e determinar a capacidade do processo, assim, é calculado conforme a equação 1:
Equação 1 - Equação do takt time
(1)
Onde:
Takt time = Tempo disponível para a produção dividido pela demanda; TD = Tempo disponível por turno; e,
DC = Demanda do cliente.
Neste tempo, estão excluídas as perdas por desperdícios, paradas, retrabalhos e etc. (GOMES, 2008).
É importante entender que o takt time não é simplesmente uma formula matemática para se realizar o cálculo, mas entender que é o tempo que o cliente quer o produto solicitado.
3.7
LEAD TIME
O termo do lead time vem da junção de lead que é conduzir, e o time que significa tempo, ou seja, o conceito da metodologia lead time (tempo do ciclo) entende-se como tempo necessário para um produto percorrer todas as etapas do processo desde o início até o fim.
Lead time, conforme George (2004) “É o tempo que você leva para entregar seu serviço ou produto uma vez disparado o pedido.”.
O lead time, ou tempo de ressuprimento de um item, é o tempo necessário para seu ressuprimento. Se um item é comprado, o lead time refere-se ao tempo decorrido desde a colocação do pedido de compra até o recebimento do material comprado. Se trata-se de um item fábricado, o lead time refere-se ao tempo decorrido desde a liberação de uma ordem de produção até que o item fábricado esteja pronto e disponível para uso. (CORRÊA & GIANESI, 1993).
1. Listar os materiais (peças) que são necessárias para a produção; 2. Listar o tempo de entrega ao cliente de cada item;
3. Identificar os itens com maior prazo de entrega; e,
4. Estabelecer o número de peças que são necessários para a produção e a entrega do produto;
É calculado conforme a equação 2:
Equação 2 - Equação do lead time
(2)
Onde:
Lead time = tempo de ciclo;
QPE = quantidade de peças estocadas; e, QPD= quantidade produzida no dia.
Para George (2004), “quanto menor o lead time mais rápido ocorrerá à conclusão dos produtos e, consequentemente, os prazos de entrega melhoram. Além disso, um lead time reduzido implica a diminuição de estoques intermediários e em seus custos provenientes”.
3.8
GRÁFICO DE BALANCEAMENTO DO OPERADOR
Segundo Shingo (1996), o balanceamento da produção é um dos pilares do Sistema Toyota de Produção. Seu objetivo é fazer com que um processo produza a mesma quantidade do processo precedente.
O balanceamento de linha de produção é considerado uma das grandes ferramentas para a redução de desperdícios, e principalmente pela redução do tempo ocioso dos operadores da linha de produção.
Portanto, o balanceamento é dividido entre os operadores da linha de produção, onde é preciso atender na produção o takt time, assim, as operações do processo produtivo precisam ser sincronizadas e produzir na quantidade adequada mantendo um fluxo contínuo em toda a linha de produção.
Conforme Ghinato (1995), o balanceamento tradicional procura nivelar os tempos de ciclo de cada trabalhador, de forma a fazer com que ambos trabalhadores recebam cargas de
trabalho semelhantes. O tempo de ciclo é o tempo total necessário para que um trabalhador execute todas as operações alocadas a ele.
De acordo com Moreira (2011), o objetivo de se balancear a carga dos operadores é evitar que se acumule estoque após operações mais rápidas, maximizando a ocupação do operador e da peça. Esse balanceamento garante o fluxo contínuo de peças e permite produzir apenas se a próxima estação precisa do material, a produção puxada.
Para construir o gráfico de balanceamento do operador, o primeiro passo é cronometrar cada elemento de trabalho separadamente de todas as outras sequências de trabalho executadas pelo operador.
Conforme o gráfico 1 é possível verificar um exemplo de gráfico de balanceamento do operador (GBO), é possível verificar a linha do takt time, os tempos de ciclo de cada operação e quantidade de operadores no processo, se alguma operação aparecer acima da linha do takt time, é preciso realizar uma análise de balancear a operação para os demais.
Gráfico 1 - Exemplo de gráfico de balanceamento do operador
Fonte: Rother e Shook (2003).
3.9
DIAGRAMA ESPAGUETE OU SPAGHETTI
O diagrama de spaghetti é utilizado para apresentar o movimento e a distância que determinado elemento (documento, serviço, colaborador, paciente, entre outros) tem que percorrer ao longo de todo o processo, podendo ser desenhado sobre uma planta do local com o objetivo de detectar desperdícios e caminhadas em excesso, identificando em paralelo, aprimoramentos do processo para aumentar a eficiência (BAHENSKY et al, 2005).
Tapping e Shuker (2010) afirmam que o diagrama de spaghetti consiste em traçar o caminho percorrido pelo material ou pessoas em um layout específico, permitindo evidenciar e quantificar os desperdícios de movimentação e transporte.
Na figura 3, é possível identificar no diagrama de espaguete o caminho percorrido pelo operador durante o ciclo de produção, atrás de seu traçado percorrido é possível realizar kaizen de melhoria, por exemplo, o operador percorre quinhentos e dez (510) metros por ciclo de produção.
Figura 3 - Modelo de diagrama de espaguete ou spaghetti
Fonte: Rother e Shook (2003).
3.10 DIAGRAMA DE TRABALHO PADRONIZADO
Para o trabalho padronizado proposto pela metodologia da Toyota é muito mais amplo do que uma simples lista de tarefas a serem seguidas. O presidente da Toyota, Fujio Cho, descreve-o da seguinte forma (LIKER, 2004):
“Nosso trabalho padronizado consiste em três elementos – o takt-time (tempo exigido para completar uma tarefa no ritmo da demanda do cliente), a sequência de realização das coisas ou sequência de processos e quanto inventário ou estoque cada trabalhador precisa ter à mão a fim de realizar aquele trabalho padronizado. Com base nesses três elementos – takt-time, sequência e estoque padronizado disponível, o trabalho padronizado é estabelecido.”
O objetivo da Toyota nunca foi usar a ferramenta do trabalho padronizado como algo imposto de forma forçada aos funcionários. Pelo contrário, trata-se da base para empoderamento dos trabalhadores e inovação no ambiente de trabalho (LIKER, 2004).
Já Ohno (1997) afirma que em cada planta da Toyota Motor Company, as folhas de trabalho padrão afixadas ficavam em local visível, ao alcance de todos. A folha padrão combina, de forma eficaz, os materiais, máquinas e operários. Ela lista três elementos do trabalho padrão: tempo de ciclo, sequência do trabalho e estoque padrão, conforme a figura 4.
As ferramentas do trabalho padronizado ajudam a melhorar a eficiência do processo, na medida em que identificam o valor e o desperdício contido nele (DENNIS, 2007).
Figura 4 - Modelo de diagrama de trabalho padronizado
3.11 HEIJUNKA
O heijunka ou nivelamento da produção está associado em manter um padrão repetitivo de sequência de modelos de produtos em termos de mix e volume da produção. Desta forma, Liker (2005), afirma que “ao invés de produzir cada tipo de produto apenas uma ou poucas vezes ao mês, o nivelamento busca produzir diariamente cada tipo de produto”.
Complementa Womack e Jones (2004), Heijunka, é a criação de um programa de nivelamento do tipo e da quantidade de produção por um período fixo de tempo. Este nivelamento visa atender aos pedidos dos clientes, reduzir os estoques e consequente redução dos custos.
3.12 KAIZEN
A palavra é procedente da língua japonesa, kai significa modificar, enquanto zen quer dizer bom, portanto, kaizen pode ser interpretado como uma mudança para melhor (SIQUEIRA, 2009). Este método abordara uma melhoria contínua em um processo, seja ele individual ou não, que vai agregar valores com menos desperdício (ARAÚJO E RENTES, 2006).
Segundo Oishi (1995), para a palavra kaizen é expressa como sinônimo de melhoria. Pois, através do kaizen, a empresa busca melhorias em vários pontos de vista (técnico, eficiência, econômico, etc.). Isso significara que através da melhoria contínua os esforços que são realizados em pesquisas e implantação de resolução de problemas para reduzir gastos, melhorarem a qualidade e aumentar a produtividade. Os desperdícios, estando presente na busca da perfeição em todas as áreas.
“É um projeto de melhoria focada e estruturada, utilizando uma equipe multifuncional dedicada a melhorar uma área de trabalho segmentado, com objetivos específicos, num prazo acelerado” (GLOVER et al., 2010).
A filosofia kaizen se baseia exclusivo na eliminação de desperdícios utilizando resolução de problemas que sejam baratos e de bom senso, e que se apoiem na criatividade e motivação dos funcionários para melhorar a prática em seus processos de trabalho, com foco na busca pela melhoria contínua (SHARMA e MOODY, 2003).
4 METODOLOGIA
Neste presente capítulo foi abordada a metodologia de análise do problema em questão, onde é descrita a forma de investigação, ferramentas aplicadas e suas respectivas funções.
4.1
ANÁLISE DE PROBLEMA
Às vezes um problema pode ser facilmente resolvido, se analisado de maneira correta. Em uma operação, muitos imprevistos podem acontecer, para poder identificar os problemas, é preciso ir ao gemba e acompanhar a atividade do operador de perto.
Para isso, foi possível aplicar as técnicas do Lean Manufacturing que permitem identificar e solucionar os possíveis problemas alavancados. Para a análise de investigação foram realizadas as coletas de dados.
Através do software SAP, é possível analisar a quantidade da demanda de produção do mês, e também realizada a análise no período de dez (10) meses, prevendo as possíveis oscilações de demanda futuras, onde foram controladas estas demandas através de planilhas eletrônicas do Microsoft Excel.
Com os dados da demanda de produção nos meses analisados, foi possível identificar o caminho percorrido do material na fábrica, através de um mapeamento de fluxo produtivo. Neste mapeamento foram identificadas as quantidades diárias de produção e a forma de controle dos pedidos.
Já para a análise do tempo de processamento do material na linha de produção, foi preciso calcular os tempos de atravessamento das peças em cada atividade da produção. Também foi preciso analisar as quantidades de peças dispostas em cada posto de produção e o tempo disposto do material até a execução.
Nas identificações das atividades e de seus respectivos tempos dos percursos durante as operações, foi cronometrado cada percurso da atividade que os operadores realizassem com auxílio de cronômetro de hora centesimal, modelo VL – 1809 Scalibu e realizado filmagens com auxílio de celular marca Motorola, também foi utilizado uma prancheta com folhas de ofício em formato A4, onde foram descritos os dados coletados no instante em que ocorriam, e foram descritas algumas observações que serviram para serem realizadas as identificações e melhorias naquelas atividades.
Os dados coletados forneceram uma visão ampla que possibilitaram a compreensão da atividade que realmente agregara valor ao fluxo produtivo.
Com o estudo foi possível analisar o fluxo, identificar o caminho percorrido e o tempo de espera, também identificar a trajetória percorrido pelo operador no seu dia-a-dia de atividade, podendo realizar um balanceamento na operação e padronizar o trabalho.
4.2
METODOLOGIA DE TRABALHO
Para a metodologia do trabalho, partiu-se da seguinte sequência conforme descrito na figura 5.
Figura 5 - Diagrama de metodologia
Fonte: Autor Próprio (2018).
DEFINIÇÃO DO PROBLEMA COLETA DE DADOS FEP TRATAMENTO DE DADOS VSM GBO DIAGRAMA DE ESPAGUETE TCTP PROPOSTA DE SOLUÇÃO IMPLEMENTAÇÃO MEDIÇÃO RESULTADO
4.3
COLETA DE DADOS
Primeiramente foram realizadas as coletas de dados através da folha de estudo do processo (FEP), para esta observação foram necessários identificar quais são as etapas do processo, os seus elementos de trabalho e o ciclo de tempo de cada operação.
4.4
TRATAMENTO DOS DADOS
Após os dados coletados através do FEP foi possível montar o mapa de fluxo de valor (VSM), onde foram separadas as etapas de processos, com seus respectivos tempos de operação e identificada à necessidade da quantidade de operadores. Através do lead time foi possível estipular tempo necessário para um produto percorrer todas as etapas do processo desde o início até o fim. Já no takt time foi analisado o tempo necessário para atender a demanda do cliente.
Através do mapa de fluxo de valor também foi possível elaborar o gráfico de balanceamento do operador (GBO), possibilitando realizar o balanceamento entre a atividade que cada operador está realizando.
Com estas informações anteriores, foi desenvolvida a tabela de combinação de trabalho padronizado (TCTP), para padronizar as etapas de trabalho.
Por tanto, foi definido o diagrama de espaguete, onde foi contabilizado o caminho percorrido pelo operador durante o dia.
4.5
PROPOSTA DE SOLUÇÃO
Com os dados coletados no gemba através da FEP, foi possível analisar e verificar desperdícios no processo, como:
Ociosidade de mão de obra; O lead time com alto volume; e, Falta de padronização na atividade.
5 ESTUDO DE CASO
Nesse capítulo foram avaliados os resultados do sistema Lean Manufacturing quando aplicado a um processo de usinagem em uma empresa metal mecânica. Através da aplicação das técnicas do Lean Manufacturing, busca-se a otimização de processos para aumentar a capacidade de produção.
5.1
A EMPRESA
A Bruning Tecnometal foi fundada pelo Sr. Ernesto Rehn em 1º de abril de 1947, na cidade de Panambi no Rio Grande do Sul. No início, dedicava-se a manutenção de equipamentos agrícolas importados e nos anos seguintes a construção de pequenas máquinas agrícolas e de beneficiamento de madeiras.
Em 1967 com a nacionalização das colheitadeiras automotrizes, começa a produção seriada de componentes para as máquinas de colheitas de grão. Em 1984, passa a fornece componentes para tratores agrícolas e industriais. Em 1988, inicia o fornecimento de peças estruturais para caminhões. Em 1995, começa a produção de peças para a indústria automobilística. E, a partir de 2012 ingressa num novo segmento, fornecendo peças para a indústria do ramo de construção.
A empresa conta hoje com uma grande área fabril e trabalha com diversos processos, tais como desbobinadores, corte laser e laser 3D, prensas excêntricas e prensas com alimentação automática (com transfer), prensas hidráulicas, centros de usinagem tornos CNC, robôs de solda mag e robôs de solda tig, robôs de solda ponto, solda ponto costura e três tipos de pintura, ECOAT, líquida e pó. Hoje seus principais clientes no setor rodoviário são: Volvo, Scania, Man, Mercedes Benz, no setor agrícola: CNH, AGCO e John Deere, construção civil: Caterpillar e no setor automotivo a GM.
5.2
DESCRIÇÃO DO PROCESSO
O processo de fabricação das longarinas inicia na fábrica II através do processo de jateamento em granalha, para eliminar as carepas (imperfeições) das chapas, na sequência as
chapas são transportadas por rebocadores para o setor de corte a laser, onde se inicia o processo de corte do blank. Os blanks seguem para serem conformados na prensa hidráulica.
Após o processo de conformação as mesmas seguem para armazenamento em uma área específica, conforme a figura 6, onde ficam estocadas até a necessidade da próxima etapa do processo, peças são segregadas e transportadas até setor de usinagem, onde as mesmas entram no fluxo para o processo de usinagem, local alvo do estudo para o trabalho de conclusão do curso.
Figura 6 - Estoque das longarinas aguardando operação de usinagem.
Fonte: Autor próprio (2018).
Após as peças serem separadas no estoque, as mesmas são transportadas pelo rebocador interno até a linha 52 no centro de trabalho 3351, para processo de usinagem.
Estas peças são denominadas de suporte longarina esquerda e suporte longarina direita, e são usinadas as duas peças pelo mesmo dispositivo de usinagem durante o ciclo, estas peças são aplicadas no chassi do ônibus da Scania, onde o sistema de produção é puxado.
As peças vindas do estoque são alocadas na linha para sequênciamento da produção, conforme a figura 7, o sequênciamento desta produção é realizado pelo planejamento da
produção semanal e é controlado pelo líder de produção da linha, onde o mesmo faz todo o planejamento através da ferramenta heijunka.
Figura 7 - Local de armazenagem das peças já sequênciadas na linha 52.
Fonte: Autor próprio (2018).
O planejamento do heijunka é criado através de uma planilha eletrônica no Microsoft Excel e após é impresso em folha de ofício em formato A4, conforme a figura 8. O heijunka é disponibilizado no posto de trabalho para os operadores identificarem o planejamento diário e semanal da sua produção, verificando qual o código, sequência e a quantidade a ser produzida.
O operador de empilhadeira elétrica, responsável pela logística interna da linha de produção, faz a verificação do seu planejamento diário e semanal, baseado no heijunka, separando o material no estoque antecipadamente e disponibilizando na máquina somente no instante da realização do setup na máquina de usinagem.
No heijunka fica a obrigação para o operador informar o código e a sua quantidade produzida no dia e registar o motivo, em caso de não atendimento da meta. Ficando uma gestão a vista para qualquer pessoa que queira informação deste posto de trabalho, como por exemplo, o gerente, o supervisor, o líder e o colaborador do turno inverso.
Figura 8 - Modelo de heijunka
Fonte: Autor próprio (2018).
O heijunka é planejado conforme a demanda dos pedidos do sistema do SAP. Para este planejamento da produção é considerado uma perda de vinte por cento (20%) das 8,8 horas trabalhado por turno, são consideradas perdas em produção como de setup, deslocamento de operadores, manutenção preventiva do operador, limpeza em troca de turno e etc.
Como o heijunka é uma ferramenta para o planejamento da produção dos turnos, é também utilizado o quadro de acompanhamento de produção (QAP), conforme a figura 9.
Esta ferramenta tem a finalidade de acompanhar as horas-homem (HH) a produção daquele posto de trabalho, o QAP já vem com as informações das horas de expediente da empresa, e cada hora é informado o quanto de peças devem ser produzidas.
Figura 9 - Modelo de QAP.
Fonte: Autor próprio (2018).
O operador vai produzindo durante o dia e informando a sua produção em HH no QAP e em caso de não atendimento da meta daquela hora é justificado no campo ao lado.
Como cada operador sabe a sua meta por hora e o total do dia, o mesmo vai informando a sua produção no QAP e descrevendo com canetas coloridas, sendo azul para atendimento e vermelho para não atendimento do HH.
Abaixo do QAP tem-se a legenda da produção da hora, esta legenda é definida por bandeiras coloridas que fazem uma gestão a vista sinalizando a produção da máquina naquela hora, esta bandeira é uma ferramenta do Lean Manufacturing que é chamada de andon, conforme a figura 10.
Figura 10 - Gestão a vista do andon.
A gestão a vista do andon é representado pelas seguintes cores e definições:
Verde - significa que o operador está produzindo e atendendo a meta da hora; Amarelo – significa que o operador está produzindo, mas não está atendendo a meta da hora; e,
Vermelho – significa que a máquina está parada, ou sem demanda de produção. Então conforme a produção da hora o operador precisa trocar a bandeira do andon, e assim qualquer pessoa consegue identificar tanto de longe quanto de perto como está a produção daquela máquina.
5.3
AVALIAÇÃO DOS DADOS DE DEMANDA
A tabela 1 apresenta a demanda de produção por modelo para o período de agosto de 2017 a maio de 2018. Os dados dispostos na tabela 1 serviram de base para os cálculos de todo o trabalho de conclusão do curso. Foi considerada uma média mensal de um mil e setenta e três (1.073) peças produzidas, também foi fixado em vinte e um (21) dias úteis, o período mensal de produção, que resulta numa produção diária de cinquenta e uma (51) peças.
Estas informações são determinantes para definir futuramente pontos estratégicos de produção, como, quando tiver aumento de demanda ou redução da demanda, para poder estruturar a quantidade de turnos que serão necessários para atender o cliente.
Tabela 1 - Previsão de demanda
DESCRIÇÃO ago/17 set/17 out/17 nov/17 dez/17 jan/18 fev/18 mar/18 abr/18 mai/18
Modelo A 33 34 22 21 15 6 20 22 25 28 Modelo B 101 98 92 33 37 111 110 114 115 118 Modelo C 179 164 170 167 43 176 166 157 130 134 Modelo D 1 2 Modelo E 33 34 22 21 15 6 20 22 25 33 Modelo F 101 98 92 46 37 111 110 91 115 122 Modelo G 179 164 170 167 43 176 166 157 130 128 Modelo H 1 2 Modelo I 22 31 60 57 Modelo J 157 154 132 119 10 34 41 38 40 49 Modelo L 101 93 103 54 87 99 99 111 97 103 Modelo M 101 93 103 54 37 98 110 128 101 108 Modelo N 32 24 30 36 37 98 110 128 101 108
Tabela 1 - continuação
DESCRIÇÃO ago/17 set/17 out/17 nov/17 dez/17 jan/18 fev/18 mar/18 abr/18 mai/18
Modelo O 3 15 15 4 4 4 9 Modelo P 1 1 9 Modelo Q 157 154 132 119 1 Modelo R 22 46 48 47 15 2 4 6 10 9 Modelo S 32 34 30 76 87 99 99 111 97 100 Modelo T 6 14 34 41 38 40 53 Modelo U 1 1 9 10 4 4 4 10 9 Modelo V 6 Modelo X 1 15 4 6 6 5 TOTAL 1252 1232 1212 1041 504 1084 1108 1137 1046 1116
Fonte: Autor próprio (2018).
5.4
FOLHA DE ESTUDO DE PROCESSO – ESTADO ATUAL
Através da ferramenta folha de estudo do processo (FEP), conforme disponível no Apêndice A, foram coletados os seguintes dados: (a) etapas do processo - usinagem, transporte, preparação, fixar peças, soltar peças, trocar de dispositivo, aferição, acabamento, limpeza e armazenamento; (b) elemento de trabalho - pegar peça na embalagem, passar ar comprimido no dispositivo, montar a peça no dispositivo de usinagem, trocar de dispositivos de usinagem, desprender a peça usinada, movimentar a peça usinada até a mesa de inspeção e lixamento, operações de lixar riscos, escarear rebarbas de usinagem, fazer acabamentos na borda, passar ar comprimido na peça e colocar na embalagem; e, (c) tempo das operações – sendo cronometrados cinco (5) amostras de cada elemento de trabalho e após foi considerado o menor tempo repetitivo como o tempo padrão para aquela atividade, também sendo os tempos separados por tempo de máquina trabalhando e tempo de máquina parada.
Na folha de estudo de processo são demostradas as atividades desenvolvidas pelos operadores produzindo duas peças para completar um ciclo da produção. Então, nesse ciclo da produção teve-se o tempo de vinte e dois minutos e quarenta e nove segundos (00:22:49) de usinagem (máquina trabalhando), e durante esse tempo que a máquina está usinando, os dois operadores (somando seus tempos) realizam as atividades (sem parar a máquina) no tempo de vinte minutos e vinte e oito segundos (00:20:28).
5.5
CÁLCULO DO TAKT TIME
Com as informações da avaliação da demanda é possível calcular o tempo do takt time necessário para a produção das peças, foi utilizado a equação 1, onde o cálculo é baseado no tempo disponível por turno, dividido pela demanda do cliente.
Na equação 1 o tempo disponível por turno no caso é o somatório de dois (2) turnos, para o primeiro turno temos oito vírgula oito (8,8) horas e o segundo turno tem oito vírgula quatro (8,4) horas, também foi considerado vinte por cento (20%) de perdas de produção para manutenção de rotina, deslocamento do operador, reuniões e etc., esse somatório de horas dos turnos sendo de treze vírgula setenta e seis (13,76) horas foram transformado para minutos. Já para a divisão foi utilizado a média da demanda do cliente conforme comentado no capitulo 5.3.
.
Através do cálculo é possível identificar um takt time de dezesseis minutos e dezenove segundos, ou seja, a cada 16,19 minutos precisa ser produzida uma peça para poder atender a demanda de produção estabelecida pelo cliente.
5.6
CÁLCULO DO LEAD TIME
Para calcular o lead time foi utilizado a equação 2, e foram contabilizadas as quantidades de peças que estão estocadas na linha, desde o momento que chegaram ao estoque até o momento que saíram da linha para próxima operação, que no caso é o transporte interno.
Para calcular por etapa foi considerado o estoque antes de usinar, onde foram contabilizadas seiscentas e trinta e oito (638) peças e as peças aguardando completar a embalagem onde foi considerada a capacidade máxima da embalagem de trinta (30) peças.
Portanto, através do cálculo foi possível identificar o lead time de treze (13) dias, ou seja, tem-se um estoque das peças em um intervalo de 13 dias, que é desde quando chegaram até quando saíram da linha produtiva.
5.7
MAPA DE FLUXO DE VALOR – ESTADO ATUAL
Com os dados de tempo da FEP foi possível estruturar o mapa de fluxo de valor (VSM), onde foi desenhado todo o fluxo das peças na empresa.
Na atividade da linha para a produção das peças são necessários dois (2) turnos produtivos, e um total de quatro (4) operadores, sendo, dois (2) operadores de centro de usinagem para operar a máquina e dois (2) auxiliares de produção para a inspeção final das peças.
O operador de usinagem dispõe de um tempo para preparar (externamente) as peças no dispositivo giratório de usinagem, esse tempo de ciclo é de três vírgula vinte e seis (3,26) minutos por peça, e o auxiliar de produção tem um tempo de ciclo de seis vírgula quarenta e oito (6,48) minutos para escarear, lixar e inspecionar cada peça, estas duas etapas do processo são realizadas enquanto a máquina está em operação, o tempo de ciclo da usinagem é de doze vírgula trinta e três (12,33) minutos por peça, conforme a figura 11.
Figura 11 - Mapa de fluxo de valor, estado atual.
Fonte: Autor próprio (2018).
5.8
GRÁFICO DE BALANCEAMENTO DO OPERADOR
Através dos tempos que foram disponibilizados no mapa de fluxo de valor e do cálculo do takt time é possível estruturar o gráfico de balanceamento do operador (GBO), conforme o gráfico 2.
Para construir o gráfico de balanceamento do operador, é informado separadamente o que cada operador está realizando e o tempo desta atividade, e acima das colunas ficam à linha do tempo takt time.
Gráfico 2 - Gráfico de balanceamento do operador, estado atual.
Fonte: Autor próprio (2018).
Analisando o gráfico, os tempos são representados em minutos das etapas dos operadores, assim, o operador 1 para realizar a atividade manual de preparação e é identificado pela coluna da cor cinza, já na coluna de cor azul é de operação automática, ou seja, tempo que a máquina esteve usinando, enquanto o operador 2 da atividade manual representada pela coluna em cor verde para realizar a operações de lixamento e inspeções, por fim, a linha destacado na cor laranja representa o tempo takt time da peça, com o tempo de dezesseis vírgula dezenove (16,19) sendo o ritmo de produção para atender o cliente.
Por tanto, através da interpretação do gráfico é possível destacar que tanto o operador 1 quanto o operador 2 tem o tempo disponíveis durante o ciclo de produção, devido os tempos serem menores do que o tempo takt time, e também de ser menor durante o ciclo automático de usinagem.
5.9
TABELA DE COMBINAÇÃO DE TRABALHO PADRONIZADO –
ESTADO ATUAL
Tendo como base o GBO, foi possível desenvolver a tabela de combinação de trabalho padronizado (TCTP) de cada operador, na qual é possível descrever a atividade que for realizada e o tempo da mesma.
As TCTPs disponíveis nos Apêndices B e C mostra através das colunas horizontais uma combinação do tempo de caminhada (amarelo), tempo do trabalho manual (verde) e o trabalho de processamento da máquina (azul) para que cada operador tenha em sua sequência de produção.
A linha vermelha é a representação do tatk time e fica ilustrando aonde que é o ritmo de produção para atender a demanda do cliente.
A coluna azul é representada pelo tempo automático, ou seja, tempo que a máquina está usinando.
Na coluna à esquerda da TCTP estão os elementos de trabalho junto com seus respectivos tempos de atividades.
Para os elementos foram elencadas passo-a-passo todas as atividades desenvolvidas por cada operador, por exemplo, parafusar a peça no dispositivo, deslocar-se com a peça até a mesa de inspeção e escarear, assim representando no diagrama estas informações com o tempo realizado é possível ser representado no gráfico.
No gráfico o tempo é sobreposto ao último tempo informado, ou seja, ele inicia a contar após o último tempo informado, assim, as colunas ficam representadas com o tempo contínuo.
No diagrama tem-se o tempo automático e após este tempo é possível identificar um período de ociosidade dos operadores, este tempo ocioso é identificado pelo tempo da última etapa da atividade do operador até a linha do takt time.
O objetivo desta ferramenta é não ultrapassar o tempo do takt time representado pela linha vermelha, então do primeiro tempo informado até o último tempo é a necessidade para atender a demanda.
Nas TCTPs que estão disponíveis nos Apêndices B e C, os tempos das atividades são representados em segundos, já para o takt time foi contabilizado o tempo de duas (2) peças por ciclo, ou seja, o tempo takt time de trinta e dois vírgula trinta e oito (32,38) min.
5.10 DIAGRAMA DE ESPAGUETE – ESTADO ATUAL
Através da filmagem que foi realizada junto à elaboração da FEP, é possível pelo vídeo montar o diagrama de espaguete.
Para a elaboração do diagrama de espaguete foi utilizada uma impressão do layout da linha, onde foi identificado os trajetos percorrido pelo operador 1. Na figura 12, fica ilustrado
o caminho percorrido em um turno de trabalho, no total o operador 1 se deslocou sessenta e três vírgula oitenta (63,80) metros.
Figura 12 - Diagrama de espaguete estado atual, percurso do operador 1.
Fonte: Autor próprio (2018).
Já, no diagrama de espaguete do operador 2, conforme a figura 13 foi verificado um caminho percorrido de sessenta e três vírgula setenta e cinco (63,75) metros por turno.
Figura 13 - Diagrama de espaguete estado atual, percurso do operador 2.
Fonte: Autor próprio (2018).
Na TCTP é ilustrada a movimentação do operador e a localização do material, do dispositivo e da máquina através do layout do processo, este documento é impresso em
formato A3 e exposto no posto de trabalho do operador, e são revisadas e atualizados sempre que as condições do posto de trabalho se alteram.
Após o estudo feito através das TCTPs e identificando os percursos dos operadores em suas atividades, é possível realizar um comparativo realizando um somatório em metro dos percurso, analisando esta distância em uma mapa geográfico.
Assim, através da soma de percurso dos quatro (4) operadores caminhando durante a jornada de trabalho em ambos os turnos, é possível calcular:
Dados iniciais:
OP 1 = percurso do operador 1; OP 2 = percurso do operador 2; Mês = dias úteis do mês;
Produção = total de produção no dia (em pares); Turnos = quantidade de turnos;
PC = percurso dos operadores em um ciclo; PD = percurso dos operadores em um dia; PM = percurso dos operadores em um mês.
Percursos dos operadores em um ciclo:
Equação 3 - Percursos dos operadores em um ciclo.
(3)
PC = (63,80 + 63,75) * 2
PC = 255,1 metros
Percurso dos operadores em um dia:
Equação 4 - Percursos dos operadores em um dia.
PD = PC * produção (4)
PD = 255,1 * 26
PD = 6632,6 metros
Equação 5 - Percursos dos operadores em um mês.
(5)
Através do cálculo teve-se o total de duzentos e cinquenta e cinco vírgula um (255,1) metros percorridos em um ciclo, seis mil seiscentos e trinta e dois vírgula seis (6.632,6) metros percorridos em um dia e cento e trinta e nove mil duzentos e oitenta e quatro vírgula seis (139.284,6) metros percorridos em um mês.
Analisando este percurso de cento e trinta e nove (139) quilômetros é possível compará-lo a uma distância entre a cidade de Panambi – RS até a cidade de Passo Fundo – RS.
6 IMPLEMENTAÇÃO
Nesse capítulo são apresentados os resultados encontrados utilizando as técnicas do Lean Manufacturing em uma linha de produção de uma empresa metal mecânica. Através da aplicação das ferramentas do lean, busca-se a otimização de processos para aumento da capacidade produtiva.
6.1
ANÁLISE
Para realizar os estudos e as análises durante o processo produtivo, é possível propor as melhorias através da ferramenta kaizen.
Os kaizen’s foram identificados através das ferramentas mencionadas anteriormente e foram descritas na tabela 2.
Tabela 2 - Plano de ações.
Item Descrição Responsável
K1 Eliminar a ociosidade. Lucimar
K2 Unificar operações que estão desbalanceadas. Lucimar
K3 Reduzir lead time. Lucimar
K4 Padronizar as etapas das operações. Lucimar
Fonte: Autor próprio (2018).
O número de cada kaizen é informado junto da ferramenta do mapa de fluxo de valor, e após a implementação das ações é refeito novamente o estudo utilizando as ferramentas do Lean Manufacturing.
Atualizando o mapa de fluxo de valor, conforme a figura 14, é possível identificar as ações que foram implementadas. Através dos itens no plano de ações: K1 – em eliminar a ociosidade do processo onde o operador 1 ficava doze minutos e cinquenta e três segundos e o operador 2 ficava nove minutos e trinta e um segundos ambos parados aguardando o fim do ciclo; K2 – através do tempo takt de dezesseis minutos e dezenove segundos foi distribuído às atividades para somente um operador; K3 – com o estoque das matérias sendo estocado no lean supermercado, foi possível reduzir o lead time para dois (2) dias; e, K4 – após definir as etapas foram padronizadas as atividades.
Figura 14 - Mapa de fluxo de valor, estado futuro.
