Análise do uso do DFP no diagnóstico de sistemas de produção: estudo de caso em uma metalúrgica

Análise do uso do DFP no diagnóstico de sistemas de produção: estudo

de caso em uma metalúrgica

Elianne Auxiliadora Moreira Borges (Senai - GO) auximor@yahoo.com.br Nelson dos Santos Costa (Senai - GO) nelsonsantoscosta@hotmail.com

Ricardo Luiz Machado (UCG) machador@terra.com.br

Resumo

Esse artigo apresenta uma abordagem sobre o uso do DFP no diagnóstico de sistemas de produção. Através de um estudo de caso, realizado no setor de galvanização de uma empresa metalúrgica, o trabalho mostra a importância dessa técnica para a análise dos processos produtivos e a forma natural como esse procedimento gradativo do estudo culmina em mapeamentos mais evoluídos e minuciosos. Com isso, torna-se possível a identificação dos principais problemas relacionados à perdas do processo e, posteriormente, sugestões de intervenções podem ser realizadas, a fim de aumentar a eficiência do sistema em questão. Palavras chave: Análise do Processo Produtivo, Diagrama de Fluxo de Processo, Melhorias

1. Introdução

A eliminação de perdas no processo produtivo e a redução de custos têm sido alvo de busca permanente pela maioria das empresas nos últimos anos. Desde as primeiras investigações sobre o assunto, desenvolvidas no Japão, até os dias atuais, muitas técnicas têm sido aprimoradas para aumentar a eficiência da produção, através da eliminação consistente e completa dos desperdícios.

Contudo, estudos têm demonstrado que, independentemente do segmento ou setor industrial, grande parte das perdas são devido às etapas inerentes do processo produtivo mas que, na realidade, não agregam valor ao produto final. Assim, segundo Shingo (1996), etapas como transporte, estocagem, inspeção são consideradas atividades auxiliares do processo, que podem levar à perdas e, por isso, devem ser eliminadas ou reduzidas sempre que possível. Nesse contexto, esse artigo traz uma aplicação do uso do Digrama de Fluxo de Processo no setor de galvanização de uma empresa metalúrgica. Será feita uma análise do fluxo do processo nos centros produtivos, enfocando o material sendo transformado e, posteriormente, de posse dos dados levantados, serão propostas intervenções de melhorias no sistema. O objetivo é ressaltar a importância dessa técnica única e sua enorme contribuição para o mapeamento de um processo produtivo, pois permite uma visualização global e ao mesmo tempo, mais compreensiva do sistema em estudo.

2. Método de pesquisa

O método de pesquisa adotou uma abordagem baseada em um estudo de caso envolvendo a utilização de técnicas de estudo do trabalho, como o Diagrama de Fluxo de Processo – DFP, o estudo de tempos e o mapofluxograma do processo no diagnóstico do sistema produtivo de uma empresa industrial do setor de metalurgia.

A organização do sistema produtivo da indústria estudada consistia em um sub-sistema de produção de caixas de medição e eletroferragens e um sub-sistema de galvanização. Como objeto de estudo foi selecionado o processo de galvanização, em função de sua importância estratégica para a empresa estudada, visto que, além de atender a produção interna, existia também a prestação de serviços para demandas externas.

O trabalho foi organizado da seguinte maneira:

- foram analisadas situações distintas do processo de galvanização, envolvendo estudos considerando as seguintes variáveis: quantidade de peças, concentração do ácido durante o processo de decapagem e número de operadores na linha;

- dentre as várias famílias de produtos que passavam pela galvanização, foram escolhidas duas para representar o fluxo de materiais durante o processo. Esses fluxos foram apresentados em um layout contendo o percurso dos materiais pelos centros produtivos;

- de posse dos dados, foram propostas melhorias com o objetivo de diminuir as principais perdas encontradas no processo.

3. O Diagrama de Fluxo de Processo

Segundo Shingo (1996), os sistemas de produção constituem-se em uma rede funcional de processos e operações: o processo refere-se ao fluxo de materiais e serviços no tempo e no espaço, as operações, à análise da ativação das pessoas e dos equipamentos disponíveis no tempo e no espaço. Porém, processos e operações devem ser analisados separadamente. Para maximizar a eficiência da produção, deve-se analisar profundamente e melhorar o processo antes de tentar melhorar as operações.

Para a implantação de melhorias, é essencial que o sistema produtivo seja estudado globalmente antes que se tente efetuar uma investigação detalhada de uma operação específica nesse processo. Este estudo incluirá , na maioria dos casos, uma análise de cada um dos passos que compõem o processo de fabricação (BARNES, 1995).

Nesse trabalho foram utilizadas diversas técnicas de análise de processo de maneira combinada. O Diagrama de Fluxo de Processo – DFP - foi empregado para fazer o mapeamento do processo produtivo. O DFP consiste em uma planilha de análise que representa, através de símbolos, os diversos passos ou eventos que ocorrem durante a execução de uma tarefa específica, nesse caso, a galvanização. Existem cinco elementos distintos de processo que podem ser identificados no fluxo de transformação de matérias-primas em produtos:

o

suas características. É a fase mais importante no processo e, geralmente, é realizada numa máquina ou estação de trabalho;

Transporte: ocorre quando um objeto é deslocado de um lugar para outro, exceto quando o

movimento é parte integrante de uma operação ou inspeção;

ڤ Inspeção: ocorre quando um objeto é examinado para identificação ou quando é comparado com um padrão de quantidade ou qualidade;

D Espera: período de tempo durante o qual não ocorre nenhuma operação, inspeção ou transporte;

Armazenamento: ocorre quando um objeto é mantido sob controle, e a sua retirada requer

uma autorização.

Para Barnes (1995), o estudo minucioso desse diagrama, fornecendo a representação gráfica de cada passo do processo através da fábrica, certamente proporcionará melhorias. É comum concluir-se que certas operações podem ser inteiramente eliminadas, ou então, que parte de uma operação pode ser eliminada, operações podem ser combinadas, um melhor (trajeto) para as peças pode ser seguido, máquinas mais econômicas podem ser empregadas, esperas entre

operações eliminadas, em suma, que outros melhoramentos podem ser feitos, contribuindo para a produção de um produto melhor a um custo mais baixo.

Além do DFP, utilizado na identificação da natureza dos elementos existentes no processo produtivo, foram medidos tempos associados à ocorrência destes elementos. Estas informações foram analisadas em mapofluxogramas com a finalidade de se obter uma melhor compreensão do processo produtivo estudado.

4. O Processo produtivo de galvanização

O processo de galvanização consiste em recobrir um metal com outro, no caso o zinco, a fim de proteger a peça contra a corrosão, aumentando a sua durabilidade quando exposta à ação de intempéries. Para que se obtenha um resultado perfeito, a peça deve estar totalmente isenta de substâncias estranhas à reação ferro-zinco, o que poderia resultar em um recobrimento indesejado. Sabe-se, porém, que muitos desses elementos estranhos têm sua origem no processamento da matéria-prima, nos processos de fabricação das peças; outras vezes, no próprio manuseio, transporte e estocagem.

Para eliminar essas substâncias existem hoje diversos processos e técnicas de pré-tratamento do metal, que constituem as etapas principais do processo de galvanização . São elas: - Desengraxe - é a etapa de limpeza que visa a remoção de resíduos orgânicos, realizada em

banho alcalino em solução aquosa a quente, cujos componentes são quase sempre carbonatos, fosfatos, silicatos, hidróxidos alcalinos inorgânicos e alguns compostos orgânicos. Nessa etapa, as peças sofrem inspeção, o que serve como forma de controle para que o operador decida pelo término da operação;

- Decapagem - é a operação que corresponde à imersão das peças em banhos de soluções ácidas para a remoção de óxidos, cascas de óxidos e carepas. De forma semelhante ao desengraxe, as peças também sofrem inspeção durante o processo, que é finalizado após a decisão do operador;

- Fluxagem - é a operação que proporciona à peça uma superfície quimicamente pura, através da remoção dos resíduos não totalmente retirados nas etapas anteriores;

- Secagem - é uma operação de grande importância, pois diminui o choque térmico das peças, prevenindo contra respingos de zinco que ocorrem durante a imersão da peça no zinco fundido caso haja umidade. O bom aquecimento é possível com a temperatura de 110°C nas peças enquanto a estufa deve estar com temperatura em torno de 150°C;

- Galvanização - é a etapa do processo na qual a peça recebe o banho de zinco. A temperatura normal de galvanização é de 445°C a 465°C e o período normal de imersão é de um a dois minutos.

Observações:

É importante que as peças sofram lavagem em água, principalmente, entre as etapas de desengraxe e decapagem, para que não haja contaminação nos tanques.

Em alguns casos, dependendo do material, a etapa de desengraxe não se faz necessária e o processo tem início na decapagem.

5. A utilização do diagrama de fluxo de processo

Para esse trabalho, foram estudadas três situações distintas do processo de galvanização, com a variação da concentração do ácido, do tamanho do lote, do tipo de material, entre outras. Ver em anexo. Após preenchida a planilha de análise do DFP, o processo já estava mapeado, o que permitiu realizar um primeiro diagnóstico. Para isso, foi levantado o percentual de

ocorrência de cada tipo de elemento presente no processo da galvanização, lembrando sempre que o processo ideal, segundo os princípios do JIT, é aquele que tem a menor parcela de tempo gasto com transporte, estocagem, espera e inspeção.

Nessa etapa, foi necessário levantar o tempo gasto em cada uma das ocorrências, para se ter uma noção melhor da participação percentual de cada uma delas em termos do tempo total de um ciclo de produção. Além da observação, foi marcado quanto tempo o material ficava sendo inspecionado, transportado, esperando, estocado ou sendo propriamente transformado. No caso do processamento de lotes de produtos, foi medido primeiramente o tempo gasto com o lote, sendo depois calculado os tempos individuais, dividindo o tempo total do lote pelo número de unidades que o compunha; o procedimento foi repetido para as demais atividades presentes no processo.

Dando continuidade ao mapeamento do processo, foram traçados os fluxos determinados anteriormente, em um desenho contendo um layout da galvanização, a fim de facilitar a visualização de todo o processo. O trabalho finaliza com um novo layout, onde são apresentadas as sugestões de melhorias propostas.

Figura 1 – Layout atual

6. Análises e Resultados

A análise dos DFP’s em estudo (ver em anexo), demonstrou que todos os mapeamentos apresentaram resultados teoricamente satisfatórios em relação à operação produtiva. Porém, esses resultados não implicam necessariamente na eficiência do processo, pois trata-se de um sistema com particularidades, no qual muitas ocorrências se confundem ou acontecem de

forma simultânea. Pode-se citar como exemplos, as inspeções, que acontecem durante o processamento do material, como também, a inexistência de armazenamentos.

Além disso, se comparado a outros processos, é atípico, pois naqueles há uma média de 45% de operações, 45% de transportes, 5% de esperas e 5% de inspeção, sendo que, nesse caso, o mapeamento mais completo apresentou um percentual de 62,69% de operações produtivas, 31,29% de transportes e 6,02% de esperas.

Cabe ainda destacar, a importância de se identificar ao máximo as ocorrências no processo, para que não haja distorções dos resultados. Por exemplo, nas primeiras medições algumas etapas que deveriam ter sido desmembradas foram medidas em conjunto, desprezando, dessa forma, outras ocorrências (como transporte) inseridas nessas etapas. Outra falha nos primeiros mapeamentos foi o fato de ter se considerado para cada ocorrência, o tempo em que o lote permaneceu no centro produtivo quando, na verdade, deveria ter sido medido apenas o tempo real gasto realizando a operação em si. Na segunda análise, esse erro já foi eliminado, porém, foi somente na terceira medição é que se conseguiu separar, com maior clareza, as ocorrências, inclusive, com a identificação das esperas, até então, desconsideradas.

De maneira geral, em relação ao número de ocorrências, conclui-se que, para o setor em estudo, não é possível a redução ou eliminação imediata das atividades auxiliares, pois estas são próprias do processo. Entretanto, algumas ações podem ser adotadas no sistema de galvanização para melhorar a produtividade e, conseqüentemente, aumentar a eficiência do sistema como um todo. À seguir, algumas sugestões:

6.1 Em relação à melhoria do processo:

- alteração do lay-out atual com troca das posições entre os centros produtivos CP3C e CP3B. Isso porque ocorre mais trabalho no CP3B do que no CP3C, que é utilizado somente para a decapagem de peças provenientes de retrabalho e de dispositivos (gancheiras) utilizadas no processo de galvanização. Dessa forma, estando o CP3B inserido na mesma linha de produção dos demais tanques, proporcioanaria ganhos com a redução do transporte;

- alteração da posição da estufa de secagem . A sugestão é colocá-la na plataforma , ao lado da cuba de zinco. Essa mudança de posição proporcionaria que a estufa fosse alimentada com a caloria da câmara de aquecimento da cuba, que é atualmente desperdiçada. Além disso, haveria um ganho devido à eliminação do queimador à gás utilizado no processo atual.

6.2 Em relação à melhoria das operações:

- aquisição de uma talha elétrica para o transporte desde o centro produtivo CP1(desengraxe) até o centro produtivo CP7(cavaletes). Nesse caso, a finalidade é a redução da mão-de-obra com a transferência do transporte manual para o transporte mecânico;

- desenvolvimento de dispositivos(gancheiras) para o transporte dos materiais via talha;

- montagem de um laboratório para análises periódicas dos banhos de ácido e fluxo, visando o maior controle do processo produtivo.

Figura 2 – Layout proposto

7. Conclusões

Esse trabalho permite concluir que, para se fazer a análise de um processo produtivo, o essencial é a identificação, ao máximo, das ocorrências nele contidas, o que requer muita determinação e dedicação do analista. Não existe um “manual” de como melhorar o processo de produção em uma empresa, a não ser através dessa observação incansável do processo em estudo, no chão de fábrica, onde o responsável pela produção seja capaz de fazer um diagnóstico minucioso dos problemas mais freqüentes e a partir disso, estar revertendo tal situação, após tentativas e erros. Esse é o princípio. Daí a importância do mapeamento do processo. Para alguns trata-se de uma ação singela, porém, de importância inquestionável.

Referências bibliográficas

BARNES, Ralph M..Estudo de Movimentos e de Tempos: projeto e medida do trabalho. São Paulo: Edgard Blücher, 1997.

OHNO, Taiichi. O Sistema Toyota de Produção – Além da Produção em Larga Escala. Porto Alegre: Bookman, 1997.

SHINGO, Shigeo. O Sistema Toyota de Produção – Do Ponto de Vista da Engenharia de Produção. Porto Alegre: Bookman,1996.

SLACK, Nigel et alii. Administração da Produção – Edição Compacta. São Paulo: Atlas,1999.

Método: 6 pessoas na linha de produção

Material: Haste cantoneira 1/8 x7/8"x2000mm INSPEÇÃO

Lote: 277 peças ESPERA

Data: 21/1/2003 ARMAZENAMENTO

Início: 14:15:00 hs TRANSPORTE

Final: 16:33:50 hs OPERAÇÃO

Obs.: 1. Descontar 28 min do tempo total ( horário do lanche)

2. Processo contínuo com etapas simultâneas/ ácido: 50% de concentração

3. Para esse mapeamento, foi considerado como operação única(após a decapagem), as etapas de lavagem em banho de água CP4, fluxagem CP5 e colocação de peças na estufa CP6.* ( t=5,96min) Distância Tempo (min.)

22,35 4,25 Transporte das peças até o tanque de decapagem CP3B 4,17 Abastecimento do tanque de decapagem

31,58 Processo de decapagem (sofre inspeção visual) 19,50 Retirada das peças do tanque de decapagem

* 37,50 Mergulho das peças em água, fluxo e, em seguida, para a estufa 42,33 Processo de secagem na estufa

5,00 29,00 Transporte das peças para a plataforma da cuba de zinco CP8 39,50 Colocação das peças no gancho (30 peças/vez)

1,85 41,50 Transporte das peças para a cuba de zinco CP9 42,40 Mergulho das peças no banho de zinco

6,65 41,67 Transporte das peças para o tanque de resfriamento CP11 43,83 Mergulho das peças no tanque de resfriamento

43,17 Retirada das peças do gancho

4,30 41,83 Transporte manual das peças para o armazenamento PA

46,11 462,23 9 5 - - - operação produtiva = 65,76%

transporte= 34,24% DIAGRAMA DO FLUXO DO PROCESSO DE GALVANIZAÇÃO

Simbologia Descrição do Processo

Legenda:

Método: 7 pessoas na linha de produção

Material: Armação secundária 2 elementos pesada ( RACKS )

Lote: 160 peças INSPEÇÃO

Data: 22/1/2003 ESPERA

Início: 14:20:00 hs ARMAZENAMENTO

Final: 16:38:35 hs TRANSPORTE

Obs.: 1. Ácido: concentração 40% OPERAÇÃO

2. Processo contínuo com etapas simultâneas

* Inicialmente essas ocorrências foram consideradas como operações

Distância Tempo (min.)

7,00 Abastecimento dos baldes

9,70 2,75 Transporte dos baldes para o tanque de desengraxe CP1 15,00 Processo de desengraxe (sofre inspeção visual)

* 7,00 Transp das peças do tanque de desengraxe e lav. em água CP2 * 7,00 Transporte das peças e colocação no tanque de ácido CP3A

69,25 Processo de decapagem (sofre inspeção visual) * 18,25 Transporte das peças do ácido e lavagem em água CP4 * 16,75 Transporte das peças da água e colocação no fluxo CP5 * 17,58 Transporte do fluxo e colocação das peças na gancheira CP7 5,55 13,25 Transporte (via talha) das gancheiras até à cuba CP9

16,58 Processo de secagem das peças sobre a cuba 14,75 Mergulho das peças no banho de zinco

6,65 11,92 Transporte das peças para o tanque de resfriamento CP11 11,67 Desengate da gancheira da talha

18,33 Retirada das peças da gancheira e armazenamento PA

247,08 7 8 operação produtiva = 61,75%

transporte = 38,25%

DIAGRAMA DO FLUXO DO PROCESSO DE GALVANIZAÇÃO

Legenda:

Simbologia Descrição do Processo

Método: 7 pessoas na linha de produção Legenda:

Material: Haste cantoneira 1/8 x7/8"x1200mm INSPEÇÃO

Lote: 330 peças ESPERA

Data: 7/3/2003 ARMAZENAMENTO

Início: 14:30:00 hs TRANSPORTE

Final: 16:55:00 hs OPERAÇÃO

Obs.: 1. Ácido: concentração 100%

2. Descontar no ciclo 15 min referente ao horário de lanche

Distância Tempo(min.)

22,35 5,40 Transporte das peças até o tanque de decapagem CP3B 5,10 Abastecimento do tanque de decapagem

13,05 Processo de decapagem (sofre inspeção visual) 9,80 Retirada das peças do tanque de decapagem 10,20 Espera(aguardando a retirada)

2,20 19,50 Transporte das peças para o tanque de água CP4 2,45 Espera(aguardando a retirada)

1,60 17,65 Transporte das peças para o tanque de fluxo CP5 2,95 Espera(aguardando a retirada)

2,16 15,35 Transporte das peças para a estufa de secagem CP6 39,40 Processo de secagem na estufa

5,00 8,90 Transporte das peças para a plataforma da cuba de zinco CP8 3,20 Espera(aguardando a retirada)

43,10 Colocação das peças no gancho (30 peças/vez) 1,85 3,67 Transporte das peças para a cuba de zinco CP9

24,63 Mergulho das peças no banho de zinco

6,65 6,35 Transporte das peças da cuba p/ o tanque de resfriamento CP11 13,90 Mergulho das peças no tanque de resfriamento

46,80 Retirada das peças do gancho

4,30 20,90 Transporte manual das peças para o armazenamento PA

46,11 312,30 8 8 4 operação produtiva = 62,69%

transporte = 31,29% espera = 6,02% DIAGRAMA DO FLUXO DO PROCESSO DE GALVANIZAÇÃO