DETERMINAÇÃO E ANÁLISE DA CAPACIDADE PRODUTIVA DE UMA EMPRESA DE COSMÉTICOS ATRAVÉS DO ESTUDO DE TEMPOS E MOVIMENTOS

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DETERMINAÇÃO E ANÁLISE DA

CAPACIDADE PRODUTIVA DE UMA

EMPRESA DE COSMÉTICOS ATRAVÉS

DO ESTUDO DE TEMPOS E

MOVIMENTOS

Fernanda Nunes da Costa (UEPA) nanda_gv@msn.com Francisco Lobo Mazzaro Pereira (UEPA) francisco_mazzaro@hotmail.com Itallo Bruno Santos Alves (UEPA) itallo_alves@hotmail.com Carlos Augusto Sinimbu de Carvalho (UEPA) carlosinimbu@yahoo.com.br Carlos Eduardo de Carvalho Bacelar Nunes (UEPA) caducbn@hotmail.com

O artigo apresenta um estudo de caso de engenharia de métodos (tempos e movimentos) em uma fábrica de cosméticos. O objetivo foi a determinação da capacidade produtiva do setor de embalagem de sabonetes glicerinados. Esta capacidade máxima foi calculada através do levantamento e análise dos tempos e movimentos envolvidos nos elementos da operação estudada. A partir dos resultados encontrados, observou-se que a empresa sub-utilizava sua capacidade. Procurou-se, então, apontar as possíveis causas do problema, sugerindo melhorias, como: a implantação de uma metodologia de manutenção preventiva, a determinação de um padrão de velocidade e operação da linha, e a definição da quantidade ideal de estoque em processo. Foram encontradas, ainda, lesões corporais oriundas de movimentos desnecessários ou fora de padrão, sendo proposta, desta forma, a padronização de movimentos.

Palavras-chaves: Engenharia de métodos, tempos, movimentos, capacidade produtiva.

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1. Introdução

O estudo de tempos e movimentos objetiva a determinação da capacidade produtiva de um setor ou de uma linha de produção. Desta forma, é possível a comparação com a capacidade real, gerando informações para tomada de decisões.

Buscando demonstrar os conceitos teóricos do estudo e sua aplicabilidade prática, foi realizado um estudo de caso na filial de uma empresa de cosméticos, fundada em 1930, localizada na cidade de Belém do Pará. O objeto do estudo foi o setor de embalagens de sabonetes glicerinados.

Ao final, fez-se uma análise crítica da capacidade produtiva e dos problemas encontrados, além de uma descrição pontual dos métodos realizados na execução do processo da embalagem do produto.

2. Estudo de Tempos e Movimentos

O estudo de tempos, originado por Taylor no início do século XX, e movimentos, desenvolvido por Frank e Lillian Gilbreth, pode ser desenvolvido para a determinação do número-padrão de minutos que uma pessoa qualificada, devidamente treinada, com experiência e trabalhando normalmente deveria gastar para executar uma operação específica (BARNES, 1977).

Tem-se, ainda, que capacidade produtiva seria a máxima produção possível de ser obtida em condições normais de trabalho e em determinado período de tempo (SLACK; CHAMBERS & JOHNSTON, 2002).

Desta forma, através do número-padrão de minutos (tempo padrão), pode-se determinar a capacidade produtiva de uma determinada área.

Para determinação da capacidade, deve-se notar que cada trabalhador possui uma velocidade de execução diferente, desta forma, busca-se a determinação do fator de ritmo dos funcionários que executam a atividade a ser estudada que, para Barnes (1977), é a análise da velocidade do operador em relação a um padrão considerado mundial. Os funcionários considerados padrões são aqueles que apresentam uma velocidade normal de operação próxima de 100%.

A avaliação da velocidade do operador ou ritmo (V) é determinada de maneira subjetiva por um cronometrista através de métodos padronizados, como o da distribuição das 52 cartas do baralho (MARTINS & LAUGENI, 2001).

Definido o funcionário-padrão, deve-se determinar o número de cronometragens que devem ser aferidas (n) de forma a dar validade para os tempos encontrados. O cálculo do “n” é dado por: 2 r 2 z×R n = E ×d ×X      

Observa-se que “z” é um coeficiente de distribuição normal dado em relação a uma determinada probabilidade, “R” é a amplitude da amostra, “Er” é o erro relativo, “d2” é um

coeficiente dado em função do número de cronometragens preliminares e “ X ” é a média da amostra.

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A expressão deve ser trabalhada com base em cronometragens preliminares que variam entre cinco a sete vezes, possibilitando, com a determinação da probabilidade (entre 90% e 95%) e do erro relativo (entre 5% e 10%), o valor das outras variáveis e do “n” a ser utilizado (MARTINS & LAUGENI, 2001).

Com relação às cronometragens realizadas, devem-se analisar apenas os tempos cronometrados válidos (TCV) para o estudo. Para este tipo de dados (grandezas variáveis), podem ser utilizados os gráficos de controle, dados por um limite superior de controle – LSC e um limite inferior de controle – LIC. Todos os valores que não se enquadrarem dentro destes limites devem ser descartados (PEINADO & GRAEML, 2007).

Podem ser usados, então, dois tipos de gráficos: o de média e o de amplitude. Para o gráfico de média, os limites são:

LSC = X + AxR LIC = X - AxR

“ X ” é a média da amostra, “A” é um coeficiente tabelado em função do número de elementos de cada amostra e “R” é a média das amplitudes da amostra.

No gráfico de amplitude, tem-se:

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LSC = d xR

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LIC = d xR

“R” é a amplitude da amostra e “d3” e “d4” um coeficiente tabelado em função do número de

cronometragens necessárias.

Após a eliminação dos dados desnecessários, calcula-se o tempo médio (TM) dos tempos cronometrados que foram validados, para então calcular o tempo normal (TN), através da seguinte equação:

TN = TCxV

Segundo Barnes (1977), o tempo normal é o tempo necessário para um operador treinado executar uma determinada operação em um ritmo (V) normal de trabalho. Entretanto, o tempo normal não leva em consideração tolerâncias. Desta forma, para cálculo do tempo padrão de uma determinada atividade, deve-se multiplicar este tempo normal por um fator de tolerância (FT).

Tem-se, então, o tempo padrão dado por:

TP = TNxFT

Para Peinado & Graeml (2007), o fator de tolerância é um número que representa a compensação do tempo que o operador não está trabalhando.

O fator de tolerância é calculado da seguinte maneira: 1 FT=

1-p

Observa-se que “p” é a porcentagem de tempo que a empresa se dispõe a conceder para a realização de necessidades pessoais, alívio da fadiga e tempo de espera em relação ao tempo

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total de trabalho diário (MARTINS & LAUGENI, 2001).

Deve-se calcular, no entanto, o tempo padrão de um lote para uma determinada peça ou atividade, quando a estrutura do trabalho assim exigir. Verificam-se o tempo e a quantidade de vezes que são executados os setups e as finalizações (MARTINS & LAUGENI, 2001). Tem-se o tempo padrão de um lote dado por:

lote

TP = (nxTs) + px(

∑

xTPi) + (fxTF)

Nesta equação, tem-se: “n” como o número de setups, “Ts” o tempo dos setups, “p” a quantidade de peças do lote, “TP” o tempo padrão da atividade, “f” o número de finalizações e “TF” o tempo de finalização.

Além da abordagem de tempos, existe, ainda, o estudo de movimentos. Enquanto o estudo de tempos fornecerá um elemento quantitativo, o de movimentos busca uma análise qualitativa de modo a racionalizar o trabalho (MACHLINE, 1990).

Através do estudo, há a possibilidade de eliminar movimentos que existam na operação, os quais são executados de maneira incorreta e que podem acarretar em danos ao trabalhador (RÉGNIER, 1997).

Este sistema se baseia na análise dos micromovimentos realizados para uma determinada operação. Com base em cada micromovimento existe um determinado tempo dado em função da distância e da dificuldade do movimento. O tempo padrão encontrado é dado através da soma de todos os tempos dos micromovimentos (PEINADO & GRAEML, 2007).

Há muitas vantagens em utilizar os tempos pré-determinados. Conforme Barnes (1977), é possível a determinação, com antecendência, do tempo necessário para execução de uma operação, examinando o local de trabalho, bem como o método que será utilizado.

A unidade de tempo deste sistema é o TMU (Time Measurement Unit), equivalente a

0,0006min. 3. Metodologia

Foram realizadas visitas à fábrica a fim de se conhecer seu sistema produtivo e executar o estudo. Inicialmente, foi utilizado um método de análise visando à definição do objeto de estudo, que pode ser subdividido nas seguintes etapas:

a) Priorização do processo a ser analisado segundo o critério da quantidade de Homem x Hora por setor através da utilização de uma curva ABC;

b) Representação do processo através do layout da linha de produção; c) Divisão do processo em atividades;

d) Divisão das atividades em elementos.

Posteriormente à análise inicial, foi feito o fluxograma da atividade através da subdivisão dos elementos em 6 tipos, sendo:

− Operação: trabalho que agrega valor ao produto; − Inspeção: comparação com um padrão estabelecido; − Espera: pausa no processo;

− Movimentação: movimento de materiais ou produtos com envolvimento do fator humano;

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− Armazenamento: estocagem de materiais.

Figura 1 – Símbolos das subdivisões das atividades

Com base nos dados referenciados, iniciou-se o estudo de tempos. Através do método da distribuição das 52 cartas de baralho, determinou-se o ritmo dos funcionários das duas linhas de produção do sabonete glicerinado 01 para encontrar o funcionário-padrão das mesmas. Em posse dos funcionários-padrão, realizaram-se as cronometragens preliminares com o intuito de encontrar o número mínimo necessário (n) para o estudo.

Foram feitas medições em vários dias para validar os dados e, usaram-se, os gráficos de controle para verificação daqueles que não se enquadrassem.

Para realizar o cálculo do fator de tolerância, foram entrevistados gerentes e funcionários para a determinação do tempo permissivo.

Após o relacionamento de todos os dados, calcularam-se os valores do tempo normal, do fator de tolerância e do tempo padrão para a atividade que agrega tempo para cada linha do sabonete glicerinado.

A capacidade produtiva foi então encontrada tendo em vista o tempo de lote, que é a maneira que a empresa trabalha.

Em seguida, analisou-se a operação com base no estudo de movimentos, com a determinação dos micromovimentos e seus tempos sintéticos para cálculo do tempo padrão, a fim de se comparar com o estudo quantitativo (estudo de tempos).

4. A análise de capacidade produtiva

Com base nos dados coletados de quantidade de homem x hora por setor da empresa, foi montada a seguinte curva ABC:

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Figura 2 - Classificação ABC para os setores da empresa

Embora o setor de produção tenha sido o de maior peso no critério homem x hora, o motivo pelo qual o de Embalagens do sabonete glicerinado 01 foi selecionado se deve ao fato do estudo necessitar demasiadamente do fator humano para que os resultados sejam satisfatórios, além de ter sido a área apontada pela empresa como o gargalo da produção. Como o setor de produção possui um alto índice de automação, tornou-se mais viável realizar o estudo na área de embalagens, menos automatizada.

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Figura 3 – Layout das linhas do setor de embalagem

O processo de fabricação do sabonete glicerinado 01 ocorre em duas linhas de produção e, através da análise do mesmo, foi dividido da seguinte maneira:

a) Prensar sabonete: colocar sabonete na prateleira de arrumação; movimentar sabonete para esteira; prensar sabonete; inspecionar sabonete; e colocar parte dos sabonetes no buffer; b) Embalar sabonete: verificar limpeza do sabonete; embalar sabonete; verificar se a

embalagem está correta; e colocar parte da quantidade embalada no buffer;

c) Empacotar sabonete: verificar se o sabonete está em pé; colocar parte dos sabonetes no buffer; plastificar sabonete; e selar embalagem plástica;

d) Encaixotar sabonete: buscar caixa; montar caixa; vistoriar e colocar dois pacotes de sabonetes na caixa; lacrar caixa; carimbar caixa; e colocar caixa no carro de transporte. Realizada a determinação de todas as atividades e elementos, o fluxograma das linhas foi estruturado:

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Sabonete na prateleira de arrumação Colaborador 01 Sabonete para a esteira I Colaborador 02 Sabonete para a Prensa Esteira I

Prensar sabonete Prensa

Sabonete para área de inspeção Esteira II

Conferir prensa do sabonete Colaborador 03 e 04 Sabonete no Buffer Colaborador 03 e 04 Sabonete para a Embaladora Esteira II

Conferir limpeza do sabonete Colaborador 05

Embalar sabonete Embaladora

Verificar se a embalagem está correta Colaborador 06

Sabonete no Buffer Colaborador 06

Sabonete para a Plastificadora Esteira III Verificar se o sabonete está em pé Colaborador 07

Sabonete no Buffer Colaborador 07

Plastificar sabonete Plastificadora Pacote de sabonetes para seladora Seladora Selar pacote de sabonetes Seladora Pacote de sabonetes para Empacotadora Esteira IV Caixa vazia para área de encaixotamento de sabonetes Colaborador 08

Montar caixa Colaborador 08

Vistoriar 2 pacotes de sabonetes e encaixotar Colaborador 08

Lacrar caixa Empacotadora

Carimbar caixa Colaborador 08

_{Caixa para carro de transporte} _{Colaborador 08}

Fonte: Autores

Tabela 1 - Fluxograma completo das linhas de sabonete glicerinado 01

De posse das informações do processo, é então iniciado o estudo visando à determinação da capacidade produtiva. A análise feita sobre os funcionários, para determinação do ritmo, teve os seguintes resultados:

− Linha 01 (linha de menor comprimento): fator de ritmo do trabalhador padrão (V) = 100%; − Linha 02 (linha de maior comprimento): fator de ritmo do trabalhador padrão (V) = 100%. A empresa oferece 15 minutos de tempo permissivo para os funcionários (café da manhã). No entanto, para cálculo do tempo padrão se tem como convenção limites entre 1,10 e 1,50. Desta forma, como o cálculo do fator de tolerância se encontrou abaixo do valor mínimo, adotou-se um valor de 1,10.

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Para o cálculo do tempo padrão, notou-se a necessidade de se trabalhar com a medição do tempo de apenas uma atividade: encaixotar sabonete. De todas as atividades realizadas nas linhas pelos colaboradores, identificou-se apenas esta como a que influencia no tempo do processo, sendo, em conjunto com a plastificadora, o gargalo produtivo. Atividades anteriores a esta e os tempos de GAP das linhas (tempo de execução de uma tarefa que não pode ser dividida em micromovimentos, ou o tempo de trabalho das máquinas e esteiras), só entrarão para o cálculo da 1ª caixa de sabonetes, quando os primeiros pacotes percorrem a linha vazia, pois nos tempos que se seguem, o trabalhador que deposita os pacotes na caixa trabalha de forma contínua, sem necessidade de esperar pelos mesmos.

Foram feitas visitas durante o período de uma semana na empresa para estudo das duas linhas. Realizaram-se 6 cronometragens preliminares. O maior valor de “n” encontrado, para um nível de confiança (z) de 90% e um erro relativo (Er) de 10%, devido à grande variabilidade dos dados, foi também o valor 6. Com base nos tempos dos elementos e através da análise dos gráficos de controle, foram encontrados os seguintes resultados:

Linha TCV (min.) V TN (min.) FT TP (min.)

Linha 01 2,86 100% 2,86 1,10 3,14

Linha 02 3,05 100% 3,05 1,10 3,36

Fonte: Autores

Tabela 2 – Tempo padrão das linhas

Para cálculo da quantidade de caixas produzidas em um turno (8 horas), devem-se ter ainda em vista o tempo de setup (montagem de uma caixa) e o tempo de finalização (lacrar caixa, carimbar caixa e colocar caixa no carro de transporte).

Cada pacote produzido pela empresa possui 12 sabonetes e cada caixa 12 pacotes. Desta forma, o tempo gasto na produção de uma caixa é em função de 1 tempo de setup, 6 tempos da atividade de “colocar 2 pacotes de sabonetes na caixa” e 1 tempo de finalização.

Após o cálculo do tempo gasto na 1ª caixa de cada linha (TPlote e TGAPlinha), o tempo de

produção seguirá um padrão (Linha 01: 0,60min/caixa e Linha 02: 0,65min/caixa), encontrando-se o tempo de produção restante disponível diminuindo os minutos gastos na produção desta, o que possibilita a determinação da capacidade produtiva para uma produção contínua de 8 horas.

Linha Tsetup _(min.) _(min.)TP Tfinalização _(min.) TPlote

(min.) TGAP(min.) linha Produtiva Cap.

Linha 01 0,08 0,05 0,21 0,60 3,64 793 Linha 02 0,09 0,06 0,23 0,65 3,69 732 Fonte: Autores

Tabela 3 – Capacidade produtiva das linhas com base no estudo de tempos

Segundo a empresa, são realizadas, em média, 2 paradas de 30 minutos por dia para troca de lotes e de fragrâncias de sabonetes. Pode-se determinar a capacidade de produção que pode ser alcançada através destes limites estabelecidos, e a eficiência das linhas, em função da média de produção diária real informada pela empresa (400 lotes/turno).

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Linha 01 400 687 58%

Linha 02 400 634 63%

Fonte: Autores

Tabela 4 – Rendimento das linhas

Consoante ao estudo de tempos cronometrados foi realizado o estudo de tempos sintéticos. De acordo com os movimentos realizados por fatores humanos no setor e dos valores dos mesmos, pode-se representar o tempo total de operação em movimentos nas duas linhas de embalagem, visto que elas são idênticas, além do tempo por operação e por movimento:

Movimento Caso (Polegadas) Distância Tempo (TMU)

Alcançar caixa A 35,43 23,21

Agarrar caixa 1A - 2,00

Movimentar caixa para área de encaixotamento

de sabonetes C 35,43 39,15

Montar caixa GAP - 116,67

Soltar caixa Por contato - 0,00

Total: 181,03 Fonte: Autores

Tabela 5 – Movimentos e tempos sintéticos referentes ao setup

Alcançar 2 pacotes de sabonetes A 41,34 27,08 Agarrar 2 pacotes de sabonetes 1A - 2,00 Movimentar 2 pacotes de sabonetes para caixa C 41,34 45,68 Posicionar 2 pacotes de sabonetes na caixa Justo - 21,80 Soltar 2 pacotes de sabonetes Por contato - 0,00

Tabela 6 – Movimentos e tempos sintéticos referentes ao tempo padrão da atividade

Fechar caixa GAP - 83,33

Lacrar caixa GAP - 66,67

Alcançar carimbo A 25,59 16,76

Agarrar carimbo 1B - 3,50

Movimentar carimbo para caixa C 25,59 28,28 Posicionar carimbo na caixa Justo - 21,80 Movimentar carimbo para posição inicial C 25,59 28,28

Soltar carimbo Por contato - 0,00

Alcançar caixa A 25,59 16,67

Agarrar caixa 1A - 2,00

Movimentar caixa para carro de transporte C 39,37 43,50 Posicionar caixa no carro de transporte Justo - 21,8

Soltar caixa Por contato - 0,00

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Os movimentos em que as colunas “Distância (cm)” e “Polegadas” estão vazias são os que não necessitam de um valor de distância para calcular o tempo do movimento, como por exemplo, agarrar e posicionar, além dos tempos de GAP.

Nas tabelas de cálculo dos movimentos sintéticos que envolvem variação de tempo foram adotados os limites superiores para considerar o maior tempo possível de duração de um movimento.

Tem-se, usando a mesma idéia apresentada para cálculo dos tempos cronometrados e considerando uma produção contínua de um turno, a seguinte correspondência para os tempos sintéticos:

.

Linha Tsetup

(min.) (min.) TP Tfinalização (min.) TP(min.) 1ºcaixa TGAP(min.) linha Produtiva Cap.

Linha 01 0,11 0,06 0,20 0,67 3,64 710 Linha 02 0,11 0,06 0,20 0,67 3,69 710 Fonte: Autores

Tabela 8 – Capacidade produtiva das linhas com base no estudo de movimentos 5. Conclusões

De acordo com dados fornecidos pela empresa, a produção diária média por turno e por linha é, aproximadamente, 400 caixas o que representa um rendimento de 58% para a Linha 01 e de 63% para a Linha 02.

Os valores de rendimentos encontrados podem ser explicados devido a paradas não planejadas de máquinas, com a possibilidade de não suficiência dos estoques em processo, caso a parada se prolongue. É importante observar que, caso a parada aconteça na máquina considerada gargalo, ocorre a impossibilidade de acumulação de estoques em processo, pois esta provoca a parada da linha como um todo.

Sugere-se, visando tornar as paradas não planejadas em planejadas, a implantação de uma metodologia de manutenção preventiva acompanhada da determinação de um padrão de velocidade e operação da linha e, consequentemente, da quantidade de estoque em processo suficiente para que não haja perda de tempo produtivo.

Foi notada, também, uma falta de planejamento e comunicação do setor estudado com o setor de produção onde o funcionário encarregado de receber a matéria-prima e alimentar o início da linha permanece grande parte do tempo ocioso devido à falta de material.

Além disso, alguns dos funcionários se queixaram de dor durante a realização do teste de distribuição das 52 cartas do baralho, o que pode representar possíveis lesões corporais, como LER (Lesão por Esforço Repetitivo), podendo esta ser amenizada ou até evitada através de uma padronização dos movimentos advindos do estudo dos tempos sintéticos.

Diante do exposto e após a análise de resultados, o presente trabalho confirma que os estudos de tempos e movimentos, provenientes da engenharia de métodos, constituem-se como referência para os processos de otimização do ciclo produtivo, visto que não se pode pensar em ganhos de rendimento de produção, sem a correta definição das rotinas de operação padrão e movimentação no setor produtivo.

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Referências

BARNES, Ralph M. Estudo de Movimentos e de Tempos: Projeto e Medida do Trabalho. 6. ed. São Paulo:

Edgard Blücher, 1977.

MACHLINE, Claude, et al. Manual de Administração da Produção. 9. ed. Rio de Janeiro: FGV, 1990. MARTINS, Petrônio G. & LAUGENI, Fernando P. Administração da produção. São Paulo: Saraiva, 2001. PEINADO, Jurandir & GRAEML, Alexandre R. Administração da produção: operações industriais e de

serviços. Curitiba: Unicenp, 2007.

RÉGNIER, Karla V. D. Alguns Elementos sobre a Racionalidade dos Modelos Taylorista, Fordista e

Toyotista. Disponível em: <www.senac.br/informativo/BTS/232/boltec232d.htm>. Acesso em: 04/04/2008.

SLACK, Nigel; CHAMBERS, Stuart & JOHNSTON, Robert. Administração da Produção. 2. ed. São Paulo: