Balanceamento de um posto de trabalho da área de pintura de uma
indústria automobílistica
Claudia Zuccolotto Reis (PUC-RJ) [email protected]
Ludmila Gopfert (UFF) [email protected]
Renato Ribeiro de Mello (UFRJ) [email protected]
Resumo
O objetivo deste estudo é balancear um posto de trabalho da linha de pintura de uma indústria automobilística combinando as suboperações de processamento para que o tempo total exigido em cada estação de trabalho (posto) seja aproximadamente o mesmo, atendendo a uma produção preestabelecida. Com isso, torna-se possível a padronização das operações facilitando o rastreamento das falhas, os erros de processamento, a visualização das paradas na linha de produção, além de conhecer sua capacidade produtiva e necessidade de mão de
obra e de máquinas. Para este estudo é utilizada como ferramenta principal a cronoanálise,
que consiste no estudo de tempos dos micro-movimentos e da racionalização dos métodos e processos de produção, reduzindo os riscos de aparecimento das LER (Lesões por esforços repetitivos) e proporcionando um balanceamento mais adequado.
Palavras chave: Balanceamento de linha de produção, Cronoanálise, Padronização. 1. Introdução
O processo de pintura da indústria automobilística analisada está dividido nas seguintes etapas: Pré-tratamento, pintura cataforética (KTL), calafetação (PVC), aplicação de primer, aplicação de esmalte, acabamento, retrabalho e cera (tectil).
A etapa escolhida a ser estudada foi a calafetação (PVC) devido ao seu alto tempo de processamento tornando-se o gargalo do processo.
Nesta etapa realiza-se o processo de vedação e proteção contra batidas de pedras, onde a aplicação do material é feita através de pistolas. Os materiais utilizados nesta etapa e suas funções estão listados abaixo:
- Massa de Vedação (Sealer) – È aplicada na calafetação de junções de chapas internas e
externas do veículo, tais como: compartimento do motor, assoalho, portas etc. Tem como objetivo impedir a penetração de água, poeira e outras impurezas, além de proteger contra a corrosão. É aplicado com pistola de baixa pressão.
- Massa Resistente à Batida de Pedra (PVC) – È aplicada na proteção das partes externas
do veículo, tais como: caixa de roda, longarinas e assoalhos. Se faz útil na proteção contra corrosão da parte inferior do veículo, pelo fato da mesma estar exposta a impactos com pedras, areia, agentes químicos, entre outros. É aplicada com pistolas de alta pressão.
- Mastic Curável – È aplicada nas furações que não recebem acessórios. Após passagem
pela estufa esta enrijece, aderindo-se à chapa. Sua aplicação é toda manual.
- Mastic Não-Curável – É aplicada nos furos que recebem acessórios ao final do processo
de pintura, afim de que os mesmos não venham a ser preenchidos por qualquer tipo de material do processo. Após passagem pela estufa esta não enrijece facilitando assim sua retirada. Sua aplicação é toda manual.
- Termofundente – É aplicado no assoalho interno funcionando como isolante
termo-acústico. Sua colocação também é manual.
A área de calafetação (PVC) é composta de 3 postos de trabalho, onde no primeiro posto estão alocados de 6 a 10 funcionários, no segundo de 5 a 6 e no terceiro de 6 a 7. Não há um número de funcionários fixo, nem tarefas definidas nos postos, o que acarreta alguns problemas, tais como: falta da execução de algumas suboperações, dificuldade na identificação dos problemas da linha de produção, falhas que comprometem a qualidade e desgaste de funcionários.
Os 3 postos possuem limitações de recursos, por isso, há operações e suboperações que só podem ser executadas em postos específicos.
Devido a grande variação no no de funcionários, o posto 1 foi escolhido como piloto para ser balanceado.
2. Metodologia
A metodologia de trabalho abordou a análise do seguinte ponto de vista: POSTO OPERAÇÕES SUBOPERAÇÕES
Como ferramenta principal foi utilizada a cronoanálise. Essa ferramenta proporciona a utilização do empenho máximo do ser humano no seu trabalho, sem comprometer suas estruturas físicas e mentais, através do estudo de tempos dos micro-movimentos e da racionalização dos métodos e processos de produção, considerando os fatores de dificuldade envolvidos. Dessa forma, é estabelecido o tempo-padrão e o balanceamento do posto de trabalho, proporcionando o emprego racional dos ritmos de trabalho, reduzindo os riscos de aparecimento das LER.
2.1. Suboperações
Para distribuir as operações no posto de trabalho (estação), estas foram subdivididas em suboperações, onde o tempo requerido para efetuar cada suboperação é simbolizado por Tsi,
onde i é usado para identificar um elemento dentre os ne elementos que constituem a operação
total.
O tempo de duração de uma suboperação foi considerado constante, apesar das suboperações identificadas serem manuais o que torna o tempo requerido para executar-las variável, de fato, de ciclo para ciclo.
Outro fator muito importante levado em consideração é que o tempo das operações é a soma das suboperações. Na prática, foi observado que isto pode não ser verdade, pois pode ser que haja alguma economia de movimento combinando-se duas suboperações.
2.2. Tempo da Operação
É a soma dos tempos de todas as suboperações a serem efetuadas. Chamando-o de To o
tempo total da operação, tem-se a fórmula abaixo. (1)
O produto da linha de montagem é de grande porte (veículo), o que dificulta a execução das (sub)operações em todos os lados por um operador, logo, para acelerar e facilitar o trabalho, as suboperações foram separadas por áreas, sendo estas definidas como operações. A partir da fórmula (1) tem-se todas as operações e seus respectivos tempo, apresentados na tabela 1.
n i=1
OP No SOP Descrição das suboperações (min) Ts Prec.
Painel
Traseiro
1 2 3 4 5 6 7Aplicar massa curável. Aplicar massa não curável. Aplicar fita crepe.
Aplicar chapelonas. Aplicar sealer.
Pincelar o sealer aplicado. Retirar o excesso de sealer.
0,60 0,72 1,00 0,75 0,97 1,55 1,12 3,4 5 6 Tempo da Operação 6,71
Painel
Frontal
8 9 10 11 Aplicar chapelonas. Aplicar fita crepe. Aplicar sealer. Pincelar sealer. 0,20 0,72 0,67 2,45 8,9 10 Tempo da Operação 4,04Lado Direito
12 13 14 15 16 17 18 19 20Aplicar fita crepe na parte interna. Retirar o limitador da porta.
Aplicar sealer no contorno da porta. Limpar todo o contorno da porta.
Aplicar sealer no assoalho interno e painel lateral. Espatular o sealer do assoalho interno e painel lateral. Aplicar sealer na calha do teto externo.
Pincelar o sealer da calha do teto.
Aplicar sealer no teto interno painel frontal interno, painel traseiro interno.
0,80 0,60 0,33 1,73 0,55 1,83 0,47 0,90 1,12 13 14 16 18 Tempo da Operação 8,33
Lado Esquerdo
21 22 23 24 25 26 27 28 29Aplicar fita crepe na parte interna. Retirar o limitador da porta.
Aplicar sealer no contorno da porta. Limpar todo o contorno da porta.
Aplicar sealer no assoalho interno e painel lateral. Espatular o sealer do assoalho interno e painel lateral. Aplicar sealer na calha do teto externo.
Pincelar o sealer da calha do teto.
Aplicar sealer no teto interno painel frontal interno, painel traseiro interno. 0,80 0,60 0,33 1,73 0,55 1,83 0,47 0,90 1,12 23 25 27 Tempo da Operação 8,33
Tabela 1. Descrição das suboperações por operação.
A colocação de mastic curável e não curável quando separadas por área (painel traseiro, frontal... ) tem seu tempo aumentado, por isso, foram consideradas como operações isoladas, conforme tabela 2.
OP N SOP Descrição das suboperações Ts (min) Prece dente
C
ol
ocaç
ão
de
mastic
curável
30 Aplicar massa curável na lateral esquerda, esquerda, no painel frontal e no interior.
1,62 Tempo da Operação 1,62
C
ol
ocaç
ão
de
mastic não
curável
31 Aplicar massa não curável na lateral esquerda, esquerda, no painel frontal e no interior.
2,10
Tempo da Operação 2,10
Tabela 2. Divisão das Suboperações por Operação. 2.3. Tempo do Posto
Um posto é um local na produção onde se executam tarefas, ou manualmente ou por um equipamento automático. Considerando que as operações efetuadas na estação consistem de uma ou mais suboperações, e o tempo do posto Tpi é igual à soma dos tempos das
suboperações efetuadas nele:
• (2)
Sendo assim, temos: Tpi = 31,13min/operador
2.4. Tempo do Ciclo:
O tempo do ciclo ideal ou teórico da linha corresponde ao intervalo de tempo entre as peças saindo da linha. O valor de Tc é calculado da seguinte maneira:
• (3) Onde:
- D é a demanda mensal estimada. Aproximadamente 1900 veículos
- Td é o tempo disponível de trabalho em minutos/mês. Para calculá-lo foi considerado um
tempo de trabalho de 5 dias/semana, 4 semanas/mês e 8horas/dia (já descontado os intervalos do café e necessidades físicas).
Logo Td = 9600min/mês e Tc = 5,05 min/posto (pela fórmula (3)).
O tempo de ciclo deve ser maior ou igual ao tempo do posto, por isso, o próximo passo é calcular o nº de operadores (N) necessários para que o posto atenda ao tempo de ciclo.
• (4)
Como Tp = 31,13min/operador e Tc = 5,05min/posto , então N=7 operadores/posto
n i=1 Tpi =
∑
TsiTc = Td /D
3. Resultados
Como a colocação de mastic curável e não curável quando separadas por área (painel traseiro, frontal...) tem seu tempo aumentado, é preferível mantê-las agrupadas. Contudo a execução das mesma requer um operador que deve trabalhar todos os lados do veículo, o que pode acarretar problemas para execução das operações dos outros operadores, devido a movimentação de muitas pessoas no posto, por isso, é sugerido que as operações de colocação de mastic curável e não curável (inclusive a do painel traseiro), sejam transferidas para um posto anterior a este.
Obs.: Foi verificado que havia um posto anterior ocioso tornando possível esta alteração. Caso isto não fosse possível as suboperações deveriam ser reorganizadas.
Com esta alteração Tem-se então:
Tp = 26,09min/operador e Tc = 5,05min/posto, então N=6 operadores/posto
O método utilizado para chegar aos resultados pretendidos foi o método de maior candidato, onde as suboperações são selecionadas e atribuídas aos operadores baseada nos tempos das mesmas. Primeiramente, as suboperações são rearranjadas de acordo com os seus tempos (tabela 1). Depois então são atribuídas suboperações aos operadores, obviamente levando em consideração as restrições de precedência (prec) relacionada na tabela 1.
A ordem na qual as suboperações podem ser efetuadas é limitada, pelo menos até certo ponto. Combinando-se as suboperações de modo a atender ao tempo de ciclo calculado, temos as tabelas abaixo:
No S OP Ts (min) Precedente 3 5 6 7 1,00 0,97 2,55 1,12 3,4 5 6 Tempo da Operação 4,64
Tabela 3. Conjunto de Suboperações do Operador 1
No SOP Ts (min) Precedente 8 9 10 11 0,20 0,72 0,67 2,45 8,9 10 Tempo da Operação 4,04
No SOP Ts (min) Precedente 4 13 14 15 20 0,75 0,60 0,33 1,73 1,12 13 14 Tempo da Operação 4,53
Tabela 5. Conjunto de Suboperações do Operador 3
No S OP Ts (min) Precedente 12 16 17 18 19 0,80 0,55 1,83 0,47 0,90 16 18 Tempo da Operação 4,55
Tabela 6. Conjunto de Suboperações do Operador 4
No SOP Ts (min) Precedente 22 23 24 29 0,60 0,33 1,73 1,12 23 Tempo da Operação 3,78
Tabela 7. Conjunto de Suboperações do Operador 5
No SOP Ts (min) Precedente 21 25 26 27 28 0,80 0,55 1,83 0,47 0,90 25 27 Tempo da Operação 4,55
Tabela 8. Conjunto de Suboperações do Operador 6
Antes de ser definido o agrupamento de suboperações que atenderiam ao tempo de ciclo foram feitas algumas simulações para verificar a eficiência das combinações.
Definidas as suboperações dos operadores, estas se tornam padrões de modo que cada operador cumpra-as na seqüência preestabelecida.
4. Conclusão
Existem muitas combinações que resultam num balanceamento teoricamente perfeito, contudo, cada combinação resulta numa taxa de produção diferente. Infelizmente, devido às restrições de precedência e aos tempos das suboperações, um balanceamento perfeito pode não ser atingido para cada combinação.
O método utilizado no balanceamento é heurístico, o que significa que ele baseia-se na lógica e no bom senso em vez de uma prova matemática. Este método não garante uma solução ótima, mas ele leva a boas soluções que se aproximam do verdadeiro ótimo.
5. Referências:
STARR MARTIN K. (1978) – Operations Management. Englewood Cliffs. New Jersey, p. 191-212
