Melhoria da Eficiência de uma Linha de Enchimento de
Barril numa Indústria Cervejeira
Ricardo Fernando Fonseca dos Santos
Dissertação de Mestrado
Orientador na FEUP: Prof. Eduardo José Rego Gil Costa;
Mestrado Integrado em Engenharia e Gestão Industrial 2019-07-01
Resumo
Este documento foi realizado no âmbito da dissertação do Mestrado Integrado em Engenharia e Gestão Industrial. O projeto visa o melhoramento da eficiência de uma linha de enchimento que apresenta baixo rendimento por motivos de falha logística e mau funcionamento de equipamentos.
Foram desenvolvidas várias análises estatísticas, utilizando-se os dados presentes na base de dados da empresa, analisando-se assim o OEE da linha de produção com o objetivo de encontrar as principais fontes de perda de eficiência. Foram feitas várias observações na linha e recolha de dados com o objetivo de compreender todos os processos desta linha de enchimento, dando origem à construção de um Value Stream Map onde é possível observar todo o funcionamento da linha e os tempos de ciclo para cada conjunto de atividades. Durante esta análise inicial utilizaram-se diagramas de causa-efeito, o método dos 5 Porquês e diagramas de Pareto, de modo a encontrar os principais problemas e as suas causas raiz.
De seguida, após a identificação dos principais problemas e das variáveis relacionadas que os influenciam foram formulados planos de ação para eliminar os tipos de desperdícios identificados. Foram então feitas propostas que incluem o Balanceamento da Linha, a aplicação do método 5S, mudanças de Layout e correções e ajustes no funcionamento de equipamentos. Após a aplicação destas ações a linha apresentou um aumento de eficiência, reduzindo o número de rejeições, aumentando o bom funcionamento dos equipamentos e reduzindo tempos perdidos em espera e transporte de matéria prima.
Improving the Efficiency of a Barrel Filling Line in a Brewery Industry
Abstract
The Project aims to improve the efficiency of a filling line that presents low efficiency due to logistical failure and equipment malfunction.
Several statistical analyzes were developed, considering the present data in the database of the company. The OEE was also analyzed in order to find the main sources of loss. Several observations were made on the production line and some data was collected with the objective of understanding all the processes in order to build up a Value Stream Map of all the activities. In this map, it is also possible to observe all the line operation, the cycle times for each set of activities and the expected lead time to fill a keg. During this initial analysis some tools were used, such as cause-effect diagrams, the 5 Why's method and Pareto diagrams in order to find the main problems and their root causes.
Then, after identifying the main problems and variables related to each one of them, some actions were developed to eliminate all the types of waste identified in a Lean system. Some proposals were made, included Line Balancing, 5S application, Layout changes and some corrections and adjustments in the equipments.
After the application of these solutions the line presented a significant increase of effectiveness, reducing the number of rejections, increasing the good functioning of the equipment and reducing time lost in waiting and transportation of raw material.
Agradecimentos
Em primeiro lugar gostaria de agradecer à Super Bock Group por ter criado todas as condições necessárias para a realização deste projeto, contribuindo para a minha integração para o meu desenvolvimento pessoal a nível profissional.
Um especial obrigado a toda a equipa do Enchimento pelo apoio que me deram ao longo de todo este tempo. Assim, destaco o Albino Marques, o Fábio Oliveira, a Fatima Henriques o José Miguel Beira, o Paulo Teixeira, o Pedro Costa Pereira e o Tiago Marujo.
Um obrigado ao meu orientador da empresa, Paulo Magalhães, que desde o ínicio contribui para a minha integração na empresa e me deu todo o apoio necessário.
Agradeço também a todos os estagiários que partilharam esta experiência comigo, destacando a Isa Mara, o Luís Pinto, a Marta Gonçalves, o Pedro Martins Pereira e a Rita Lima.
Agradeço também ao meu orientador da FEUP, Prof. Eduardo Rego Gil Costa, pela sua disponibilidade e apoio constante ao longo do tempo.
A todos os meus amigos e colegas de curso por todos os momentos partilhados, por contribuirem para a pessoa que sou hoje e por tornarem inesquécivel todo o meu percurso académico.
Por fim, um especial agradecimento aos meus pais por me darem todas as condições para atingir o sucesso e pelo conhecimento e valores que me transmitiram durante todo este tempo.
Índice de Conteúdos
1 Introdução ... 1
1.1 Apresentação do SuperBockGroup ... 1
1.1 Enquadramento do projeto e motivação ... 1
1.2 Objetivos do projeto ... 2
1.3 Método seguido no projeto ... 2
1.4 Estrutura da dissertação ... 3
2 Enquadramento Teórico ... 4
2.1 Princípios do Lean ... 4
2.2 Lean Manufacturing ... 5
2.3 Just In Time ... 6
2.4 Value Stream Mapping ... 6
2.5 Construção de um Value Stream Mapping ... 7
2.6 Os sete desperdícios ... 7
2.7 Overall Equipment Effectiveness ... 8
2.8 Diagrama de Ishikawa e 5 why’s ... 9
2.9 Balanceamento da Linha ... 12
2.10Metodologia dos 5S ... 13
2.11Diagrama de Pareto ... 14
3 Situação Atual Da Linha e Principais Problemas ... 15
3.1 Value Stream Mapping ... 16
3.2 Falta de balanceamento da Linha ... 19
3.3 Overall Equipmento Efficiency ... 21
3.4 Quantificação do Tempo de Avaria ... 24
3.5 Funcionamento dos Módulos de Lavagem/Enchimento ... 26
3.6 Rejeições nos Inspetores da Linha ... 29
3.7 Tempo de Falha Logística ... 30
3.7.1 Paragens na Área 61 ………..31
3.7.2 Paragens na Área 51 ………..33
3.8 Rejeições por Peso/Etiqueta ... 34
3.9 Principais Problemas Encontrados ... 35
4 Soluções Propostas ... 36
4.1 Balanceamento da Linha ... 36
4.2 Aumento da Capacidade Produtiva da Despaletizadora ... 36
4.2.1 Eliminação das Perdas por Falta de Barril ………..37
4.2.2 Eliminação das Perdas por Paragem do Inspetor de Paletes ……….39
4.3 Aumentar a Capacidade Produtiva Da Empilhadora ... 40
4.4 Manutenção Preventiva e Autónoma nos Módulos de Lavagem/Enchimento ... 40
4.5 Eliminação das Rejeições por Peso/Etiqueta ... 41
4.6 Eliminação das Rejeições por microfugas ... 42
4.7 Paragens do Armazém Automático ... 43
4.7.1 Eliminação das paragens na área 61………43
4.7.2 Eliminação das Paragens na Área 51 ………..44
4.8 Melhorias no Preenchimento do Jornal de Bordo ... 45
4.9 Ativação da Pré Lavadora ... 45
4.10Melhor Seleção do Material a Utilizar ... 46
5 Conclusões e Propostas Futuras ... 47
6 Referências ... 49
Anexo A: Ferramentas para a Construção de um Value Stream Map ... 50
Anexo C: Pareto Paragens da Linha ... 54
Anexo D: Rejeições nas Estações ao Longo dos Módulos ... 55
Anexo E: Instrução de Trabalho para a Mudança de Varetas ... 55
Anexo E: Instrução de Trabalho para Mudança de Varetas ... 56
Anexo F: Rejeições por Descentramento no Inspeto de Fim de Linha ... 64
Anexo G: Rejeições da linha 4 no Inspetor de Fim de linha ... 65
Anexo H: Aumento das Rejeições por Peso no Inspetor de Fim de Linha ... 66
Anexo I: Future Stream Map ... 67
Anexo J: V-Graph da Linha Barril TR ... 68
Anexo L: Novo Layout para o Armazenamento dos Barris ... 69
Anexo M: Instruções de Manutenção para os Módulos ... 70
Anexo N: Novo Layout para a Área 61... 72
Índice de Figuras
Figura 1-Logo da Super Bock Group ... 1
Figura 2-Cálculo do OEE (Dunn and Dunn 2015) ... 9
Figura 3- Formulação de um Diagrama de Ishikawa (Hoła et al. 2017) ... 10
Figura 4- Método dos 5S (Veres et al. 2018) ... 13
Figura 5- Enchimento ao longo do ano de 2018 ... 15
Figura 6 - Value Stream Map Linha Barril Tr ... 17
Figura 7 - Rejeições no Inspetor da Vazio ... 18
Figura 8 - Rejeições por Peso ... 18
Figura 9 - Rejeições por Microfugas ... 19
Figura 10 - Capacidades Produtivas dos Principais Processos ... 20
Figura 11 - Distribuição do OEE ... 21
Figura 12 - OEE da Linha do Barril TR ... 23
Figura 13 - Distinção dos Tempos de Paragem ... 24
Figura 14 - Duração das Avarias por Equipamento ... 25
Figura 15 - Rejeições nas Estações dos Módulos ... 27
Figura 16 - Tipos de Rejeição nos Módulos ... 27
Figura 17 - Diagrama de Causa/Efeito para Rejeições por Pressão Residual ... 28
Figura 18 - Diagrama de Causa/Efeito para as Rejeições por Cabeça não Apertada ... 29
Figura 19 - Diagrama de Causa/Efeito para Rejeições por Microfugas ... 30
Figura 20 - Flow Chart do Funcionamento da Área 61 ... 31
Figura 21 - Rejeições na Área 61 ... 32
Figura 22 - Diagrama de Causa/Efeito para Rejeições por Madeira ... 32
Figura 23 - Diagrama de Causa/Efeito para Rejeições por Peso ... 35
Figura 24 - Distribuição das Paragens na Despaletizadora ... 37
Figura 25 - Quantidade de Barril Antecedente à Despaletizadoora ... 38
Figura 26 - Percentagem de Rejeições Atuais por Microfugas ... 42
Figura 27 - Novo Procedimento para a Área 51 ... 44
Figura 28 - Diminuição da Quantidade de Paletes Rejeitadas Por Descentramento ... 45
Figura 29 - Barril de Inox Danificado ... 46
Índice de Tabelas
Tabela 1- Fatores que influenciam Diagrama de Causa/Efeito (Hoła et al. 2017) ... 10
Tabela 2 - Tempos de Ciclo dos Equipamentos ... 19
Tabela 3 - Agrupamento de Todos os Processos ... 25
Tabela 4 - Quantidades Totais Rejeitadas ... 26
Tabela 5 - Rejeições nos Inspetores da Linha ... 29
Tabela 6 - Quantidade de Falsas Rejeições ... 30
Tabela 7 - Rejeições no Inspetor de Fim de Linha ... 31
Tabela 8 - Tempo Gasto em Retrabalho ... 33
Tabela 9 - Quantidade de Barris Utilizados ... 39
Tabela 10 - Teste ao Inspetor de Paletes ... 39
Tabela 11 – Tempo de Transporte da Palete ... 40
Siglas
OEE – Overall Equipment Efectiveness; MTBF – Mean Time Between Failure; MTTR – Mean Time to Repair;
VSM – Value Stream Mapping; FSM – Future Stream Mapping; TR – Tara Retornável;
LM – Lean Manufacturing; CSM – Current State Map; JIT – Just in Time;
TFL – Tempo de Falha Logistica; TEP – Tempo de falta de embalagem; TEI – Tempo de embalagem imprópria; TEF – Tempo de falta de energia e fluidos; TFP – Tempo de falta de produto;
TNU – Tempo não útil;
TPA – Tempo de pausas e reuniões; TAR – Tempo de arranque;
TAA – Tempo de atraso no arranque; TLZ – Tempo de limpeza;
TMP – Tempo de mudança de produto; TAV – Taxa de avaria;
Introdução
Este documento foi elaborado no âmbito do projeto de dissertação do 5º ano do Mestrado Integrado em Engenharia Industrial e Gestão da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto. O projeto visa o aumento da eficiência de uma linha de enchimento de barril de Tara Retornável. É importante salientar que a linha sofreu uma alteração de Layout no início do ano de 2019, com o objetivo de aumentar a capacidade produtiva da linha.
De seguida será feita uma breve apresentação da empresa, focalizada nas suas principais atividades e nos seus produtos comercializados em mercados nacionais e internacionais.
1.1 Apresentação do SuperBockGroup
A SuperBockGroup é a maior empresa portuguesa de bebidas refrescantes, cuja atividade principal assenta no negócio das cervejas e das bebidas engarrafadas. Também estão presentes nos segmentos dos refrigerantes, dos vinhos, na produção e comercialização de malte e no negócio do turismo, constituindo os Parques Lúdico-Termais de Vidago e de Pedras Salgadas os principais ativos da empresa.
A Super Bock Group é uma empresa de capital maioritariamente português, detida em 56% pelo grupo VIACER e em 44% pelo grupo Calsberg. É o maior exportador português de cervejas, chegando a mais de 50 países através da Super Bock que é a cerveja portuguesa mais vendida no mundo.
Com 1278 colaboradores a Super Bock Group produziu cerca de 573 milhões de litros de bebida no ano de 2017 e está presente ao longo do país em 16 estabelecimentos que incluem entrepostos logísticos, postos de vendas e centros de produção de água, cerveja, vinhos e malte. Ao longo dos últimos anos a Super Bock Group teve um crescimento muito significativo no que toca às vendas de cerveja, sidras e águas. A empresa também está inserida em mercados externos produzindo cerveja para Países Africanos como é o caso de Cabo Verde e Moçambique. O mercado Chinês também é um dos principais focos do grupo, sendo responsável por cerca de 40% do volume de exportações. A sua sede encontra-se em Leça do Balio, sendo o seu principal objetivo é a produção e enchimento de garrafas e barris. Este projeto
foi realizado na Linha 4, mais conhecida por Linha de Barril de Tara Retornável (TR), presente neste polo e relacionado com a área do enchimento presente no departamento da produção.
1.1 Enquadramento do projeto e motivação
Ao contrário do que era esperado pela empresa, com a alteração do layout da linha de barril TR, ocorreu uma elevada quebra de rendimento da linha e, bem assim, uma grande redução no número de barris produzidos. Este projeto de dissertação consiste na identificação e quantificação dos principais problemas e posteriormente a implementação de medidas capazes de eliminar todas as perdas identificadas.
Constou-se que a quebra de eficiência está relacionada não só com o mau funcionamento de equipamentos na linha, provocando perdas de cadência significativas e contribuindo para muitas paragens não programadas, como também com problemas derivados de falhas logísticas, realçando-se a falta de matéria prima na linha como o mau funcionamento e as paragens constantes do Armazém Automático que afetam diretamente toda a linha do Barril TR. O tipo
de vasilhame utilizado e a qualidade em que este se apresentava também constitui um grande problema para o bom funcionamento da linha.
Perante a identificação dos problemas, a compreensão de todos os processos e a análise dos dados obtidos digitalmente ou através de observações diárias no Gemba, foram enumeradas diversas medidas com o objetivo de melhorar a eficiência da linha e o fluxo dos produtos ao longo da mesma.
1.2 Objetivos do projeto
Como foi dito anteriormente, o objetivo do projeto abrangia, quer a análise e identificação dos principais problemas da linha, quer a quantificação do impacto de cada um destes nas perdas de eficiência da linha. De seguida, surgiu a elaboração de um plano de ações capaz de eliminar estas quebras de produção.
Numa primeira fase foi importante analisar todos os processos ao longo da linha de modo a calcular o impacto que cada um dos problemas tinha, retirando também os principais motivos e causas para os mesmos. Os principais motivos foram as excessivas paragens no armazém automático por acumulação de paletes rejeitadas, o défice de rendimento de alguns equipamentos e os elevados números de rejeições ao longo de todo o processo produtivo. De modo a compreender melhor os processos foram realizados flowcharts, como também foram retirados os tempos de ciclo de cada atividade de modo a compreender melhor o fluxo dos barris ao longo da linha. De seguida, recorreu-se à realização de um Value Stream Mapping capaz de representar todo o processo de enchimento dos barris e o tempo gasto em todas as suas principais atividades.
Por fim, o foco principal foi a resolução dos problemas, tendo sido apresentada uma lista de medidas capazes de eliminar as quebras de eficiência.
1.3 Método seguido no projeto
O Projeto começou com observações diárias no Gemba, focadas no estudo global do processo de enchimento de barris e na compreensão de todas as suas atividades. Este acompanhamento diário permitiu uma integração com todos os trabalhadores e para a identificação dos principais problemas existentes.
De seguida, após este período de integração, foram recolhidos dados diários do que se passava na linha, tendo como objetivo principal quantificar todos os problemas, identidicando e analisando o impacto que cada um deles tinha na eficiência da linha. Em simultâneo, foram analisados os dados presentes nos jornais de bordo, contribuindo para uma melhor identificação das principais fontes dos problemas. O Jornal de Bordo é uma base de dados da empresa onde são introduzidos dados referentes à eficiência e ao funcionamento de uma linha de produção ao longo de um turno, sendo contabilizadas todas as suas perdas de eficiência.
Assim, após a identificação dos principais problemas da linha, foi feita uma análise das causas isoladamente para cada problema, tendo sido necessário a observação e compreensão da complexidade de alguns processos como também novas recolhas de dados até identificar a causa raiz do problema. Durante esta análise todas as abordagens com os colaboradores foram essenciais para a obtenção de informação e compreensão de atividades e dos seus motivos. Ao longo deste processo também foram recolhidos tempos de ciclo e quantificações de inventário entre processos com o objetivo de construir um Value Stream Map capaz de abordar e caracterizar todo o processo produtivo.
Por fim, com o conhecimento de todas as causas para os problemas e a criticidade dos mesmos foram enunciadas e discutidas várias oportunidades de melhoria capazes de eliminar todas as
perdas, permitindo aumentar significativamente a eficiência da linha. Ao longo deste projeto foram realizados também vários testes a equipamentos com o objetivo de identificar falhas ou definir standards contribuindo para a qualidade do produto final.
1.4 Estrutura da dissertação
A dissertação está dividida por cinco capítulos: Introdução, Estado da Arte, Estado Atual, Propostas de Melhoria e Conclusões e Propostas Futuras.
Começou-se por apresentar o âmbito do projeto e a empresa em que este foi realizado, introduzindo-se seguidamente o objetivo do projeto e todos os métodos utilizados para a realização do mesmo.
Após a introdução surge o enquadramento teórico no Capítulo 2, onde é feita uma explicação acerca de todos os métodos utilizados ao longo do projeto, tendo sido para tal necessário a leitura de artigos e livros. A Super Bock Group tem uma filosofia Lean, utilizando maioritáriamente as suas ferramentas em atividade diárias, sendo assim espectável a presença de registos bibliográficos referentes a ferramentas e abordagens Lean. Foi feito um estudo sobre o surgimento do Lean e dos seus principais pilares, sendo também estudado o comportamento de todas as componentes numa cadeia Lean e da caracterização de todos os tipos de desperdícios. Seguidamente procedeu-se à análise de ferramentas como TQM, Diagrama de Causa Efeito, OEE, Análise de Pareto, com o objetivo de identificar e demonstrar os principais problemas da linha de produção. Neste capítulo também são introduzidas algumas ferramentas e conceitos que serão utilizados na formulação das propostas de melhoria, como por exemplo o balanceamento da linha e o método 5S.
Terminando o estado da arte é necessário fazer uma contextualização e identificação dos problemas, apresentada no Capítulo 3. Num primeiro momento foi construído um Value Stream Map capaz de demonstrar as etapas principais do enchimento de barris. Foram feitos também Flowcharts de modo a compreender alguns processos mais detalhadamente. Após um período de recolha de dados, obtidos em observações diárias no Gemba e na base de dados da empresa, os dados recolhidos foram posteriormente analisados com o objetivo de quantificar a criticidade dos problemas observados. De seguida, foram então analisadas todas as possíveis causas para os problemas identificados, onde a interação com os trabalhadores e uma análise mais aprofundada dos processos em questão foi essencial para a formulação de diagramas de causa efeito.
Por fim, no Capítulo 4, foram discutidas e apresentadas propostas que têm por base a eliminação de todos os tipos de Muda, tendo sempre por base os 7 tipos de desperdícios e identificados anteriormente no segundo capítulo desta dissertação. Foi elaborado um plano de ações futuras capaz de eliminar os problemas descritos anteriormente e consecutivamente capaz de aumentar a eficiência da linha de produção.
Este documento termina com o Capítulo 5, onde são apresentadas as conclusões e propostas de desenvolvimentos futuros.
Enquadramento Teórico
Para a formulação deste capítulo foi feito um estudo Bibliográfico através da leitura de artigos e livros com o objetivo de analisar e adquirir conhecimento sobre todas as ferramentas que foram utilizadas ao longo da realização deste projeto. É também importante salientar que a Super Bock Group apresenta uma filosofia Lean, onde grande parte das ferramentas utilizadas são de origem Lean.
1.5 Princípios do Lean
A abordagem Lean surgiu na Toyota Production System, tendo sido a mais utilizada nos últimos 50 anos e tem como base um pensamento Just In Time. De acordo com o artigo (Dieste et al. 2019) o Lean é constituído por várias ferramentas e princípios que têm como objetivo principal eliminar o máximo de perdas de um processo produtivo, ou seja, estamos perante uma maximização da produção e da qualidade dos mesmos, utilizando o mínimo possível de inventário, matérias- primas e Work In Progress. Assim, é possível afirmar que o principal objetivo das ferramentas Lean passa por aumentar a eficiência e competitividade através de uma melhoria do fluxo de informação, como também do melhor aproveitamento de todos os recursos, sendo possível afirmar que grande parte das empresas que implementou uma filosofia Lean e apresentou resultados positivos.
Segundo Jacobs and B.Chase (2014) , um dos princípios do Lean é o Customer Value, representando aquilo que o cliente está disposto a pagar por um determinado produto ou serviço. Assim, podemos dividir todas as atividades de um processo produtivo em função do seu valor criado, Value Added e Non Value Added Activities, ajudando a encontrar todas as fontes de desperdício. Todas as atividades que não criam valor são consideradas perdas. Uma das formas de aumentar o valor do produto está relacionado com o design de novos produtos com melhores características e funcionalidades.
Como foi dito anteriormente, a filosofia Lean, surgiu na Toyota Production System com o objetivo de aumentar a qualidade e a produtividade de todos os seus processos. Esta metodologia assume que toda a produção deverá ser em função da procura existente no momento atual e que todas as operações devem ser “suaves” de modo a evitar entropias ao longo do processo produtivo. Assim, dois dos princípios base do Lean são:
• Eliminação de desperdício, segundo Fujio Cho “Anything other than the minimum amount of equipment, materials, parts and workers (working time) which are absolutely essential to production”. Assim, todas as perdas consistem em atividades que não criam valor, podendo estas ser divididas em 7 tipos: Excesso de produção, Espera, Transporte, Inventário, Excesso de processamento, Excesso de movimento e por fim rejeições (produtos rejeitados por não cumprirem os requisitos de qualidade necessários).
• Respeito pelas pessoas, tradicionalmente existe um esforço para garantir o emprego vitalício com posições permanentes cujos pagamentos salariais estão bem nivelados. Os trabalhadores permanentes tendem a ser mais flexíveis, permanecem com uma empresa e fazem tudo o que podem para assegurar que as metas das empresas sejam cumpridas. Por fim, o facto de todos os trabalhadores não serem julgados por errar e estarem permanentemente a ser incentivados para aprender o que leva a um aumento da produtivade por parte do mesmo e como consequente uma melhoria na eficiência de todas as atividades desempenhadas pelo mesmo.
Tendo em conta as vantagens das ferramentas e dos princípios Lean, esta metodologia é aplicada a todos os processos presentes numa Supply Chain, ou seja, desde os fornecedores até ao cliente final. O objetivo consiste novamente em otimizar todos os processos existentes,
eliminando fontes de desperdício. De acordo com os autores do livro Operations and Supply Chain Management (Jacobs and B.Chase) a filosofia Lean deverá ser aplicada ao longo de toda a cadeia de abastecimento.
Lean Suppliers- Os fornecedores deverão ser flexíveis e capazes de responder a todos os pedidos. Os seus preços geralmente são baixos e as matérias primas são de qualidade. De acordo com a filosofia Lean, os fornecedores entregam os seus produtos Just In Time e há uma tentativa constante de melhoria contínua.
Lean Manufacturing- Produção exata da quantidade desejada pelos clientes utilizando o número mínimo de recursos. Estas técnicas levam à redução dos custos de produção e, consequentemente, o preço de mercado, como também contribuem para um aumento da qualidade dos produtos ou serviços prestados.
Lean warehousing- Está relacionado com a eliminação de atividades sem valor e desperdícios nas atividades de armazenamento. As perdas podem ser encontradas em grande parte dos processos de armazenamento tais como o armazenamento de produto com defeitos, excesso de produção que leva a um excesso de armazenamento e consequente menos espaço no armazém e mais inventário. Todos estes fatores podem levar a um excesso de movimento e de tarefas, diminuindo a eficiência do armazém e o fluxo de todas as informações.
Lean Logistics- As ferramentas Lean também podem ser aplicadas para todos os processos relacionados com o movimento de material ao longo do sistema. Estes métodos são bastante importantes na otimização de todos os tempos de transporte, sejam estes de matérias-primas ou mesmo do produto final, contribuindo para uma obtenção de todas as matérias Just In Time. Lean Customers- Todos os consumidores Lean têm um vasto conhecimento acerca das suas necessidades e de todo o modelo de negócios, especialmente todos os requisitos desejados no produto ou serviço. Estes valorizam a qualidade, flexibilidade e uma enorme capacidade de entrega dos produtos. Lean Customers estão interessados em estabelecer parcerias com os seus fornecedores, esperando que o produto adquirido possa trazer valor aos seus próprios clientes. Lean Procurement- Está relacionada com a troca de informação de modo a otimizar todos os processos produtivos. Assim sendo, deve haver interações através da internet ou softwares, de modo a ligar todas as entidades dando a conhecer todas as necessidades em tempo real dos processos a ser realizados (por exemplo a coordenação entre fornecedores e clientes).
1.6 Lean Manufacturing
Segundo Marodin et al. (2018) Lean Manufacturing (LM) tem como principal objetivo reduzir as atividades sem valor dentro do ambiente fabril, consistindo em práticas apropriadas para melhorar os processos no shop floor. Bhasin e Burcher (2006) afirmam que as empresas geralmente iniciam atividades de melhoria tentando implementar um número limitado de práticas de LM nas suas organizações. Assim, LM pode ser visto como um conjunto de ferramentas e medidas capazes de maximizar a utilização de todos os recursos existentes na área de produção, minimizando ao mesmo tempo todas as fontes de desperdício e inventário o que levará a uma simplificação de todos os processos, à redução do tempo dispendido em atividades, diminuindo consequentemente tempos de ciclo de ciclo.
É importante salientar que um sistema Lean não se trata apenas de reduzir desperdícios e aumentar a eficiência, sendo uma estratégia a longo prazo por parte das empresas com o objetivo de cumprir com os seus objetivos.
Segundo John Drew, Blair McCallum (2004) , uma filosofia Lean tem como objetivo eliminar grande parte das fontes de desperdício, sendo estas divididas em 3 tipos:
• Desperdícios identificados: excessos de produção, espera, transporte, excesso de procedimentos, inventário, excesso de movimento e retrabalho. Normalmente é utilizada uma oitava categoria relacionada com a incapacidade de usar competências e com a má gestão dos recursos humanos existentes. De acordo com a Toyota Production Systems o excesso de produção é visto como a principal categoria de perdas a eliminar. • Variabilidade é qualquer desvio do limite standard que prejudica a qualidade de um
serviço ou produto. Em matérias-primas, por exemplo, a variabilidade pode levar à produção de peças defeituosas ou a falhas de equipamento. Estas variações podem levar a perdas de produtividade ou atrasos de processos que prolongam os prazos de entrega. • Inflexibilidade é qualquer barreira que impede a satisfação da procura e dos requisitos desejados pelos clientes. Normalmente estamos perante o tempo de espera que o cliente tem de suportar até receber o produto final. Esta categoria está relacionada com a falta de Just In Time nas operações da empresa, num cenário ideal o consumidor receberá o produto no momento em que o deseja e compra.
1.7 Just In Time
Just In Time (JIT) tal como o nome indica refere-se à produção da exata quantidade necessária, utilizando a quantidade mínima de recursos e apresentando meios de transporte otimizados e com baixos custos que garantam entregas de material no momento desejados.
Num verdadeiro sistema JIT, apesar da inexistência stock, os produtos são entregues aos clientes no momento exato em que estes o desejam. Para tal, é necessário conhecer detalhadamente a procura, para que seja definido uma Task Time, e ter fornecedores just in time. Neste sistema é de esperar uma redução significativa dos custos de inventário e da quantidade de perdas de eficiência.
1.8 Value Stream Mapping
Segundo Abdulmalek and Rajgopal (2007) o Value Stream Mapping (VSM) é uma ferramenta Lean muito eficiente na identificação de problemas, mais concretamente de desperdícios e quebras de produção. Esta metodologia também será importante para compreender o impacto de cada fator na eficiência de uma linha de produção e consequentemente para a formulação de um plano de ações capaz de eliminar todas as fontes de perda.
O VSM consiste num modelo gráfico de todo o processo produtivo, tendo em conta um vasto número de indicadores, que não só contribui para uma compreensão aprofundada de todas as etapas existentes, como também para o fluxo dos produtos desde a chegada da matéria prima até à entrega final ao cliente. Assim, o Value Stream Mapping é considerado um dos modelos mais importantes na eliminação de Muda.
Como já foi dito anteriormente, o VSM tem por base fundamentos Lean apoiando-se em três princípios para caracterizar e compreender todas as atividades:
• Atividades com valor, todas as etapas de um determinado processo que adicionam valor ao produto, ou seja, todas os procedimentos pelo qual os clientes estão dispostos a pagar; • Atividades sem valor, mas necessárias, todas as etapas precisas, mas que os clientes não estão dispostos a pagar pelas mesmas, ou seja, estes procedimentos podem ser considerados desperdícios sendo importante removê-las;
• Desperdício, todo o tipo de ações que devem de ser eliminadas e que não contribuem para o valor do produto.
1.9 Construção de um Value Stream Mapping
O Value Stream Mapping é conhecido pela sua simplicidade e eficiência no estudo de um processo produtivo, analisando o valor de cada atividade e identificando todas as perdas produtivas. Segundo Stadnicka and Litwin (2019) a aplicação deste ferramenta é divida em várias fases:
•
Process Mapping, é uma ferramenta utilizada para a visualização de todos os processos como um todo, consistindo numa ilustração gráfica com todas as atividades (desde as matérias primas até à entrega do produto a cliente) usando a estrutura de um Flow Chart.•
Numa primeira fase, após o desenho do Current State Map (CSM) onde está presenteo fluxo de toda a informação e material ao longo de um processo produtivo, é feita uma análise de todas as atividades, tendo sempre em conta os dados retirados e posteriormente um estudo sobre quais são os principais problemas e fontes de desperdício. Nesta etapa são essenciais a visualização de todos os inputs e outputs e o impacto de cada uma destas variáveis na linha de produção. Variáveis como tempos de ciclo, rejeições, Mean Time Between Failuere (MTBF) e Mean Time To Repair (MTTR) poderão ser incluídos nesta etapa.
•
De seguida, após a identificação de todos os fatores que contribuem para uma quebra produtiva e o impacto de cada um deles é feito um novo mapa, Future State Map, onde serão definidas as novas metas e definidas todas as medidas e ferramentas Lean a utilizar de modo a atingir o objetivo pretendido.Por fim, para a criação de um Value Stream Mapping serão necessárias várias ferramentas e simbologias. No Anexo A conseguimos ver todos os métodos para a construção de um VSM. É também importante salientar que a ferramenta em questão tem como objetivo a melhoria e esta é capaz de reduzir os custos de produção, o número de tarefas a realizar, o tempo de paragens e o Stock. Estes últimos fatores contribuem para o aumento do tempo de produção e para o aumento da eficiência do processo produtivo.
1.10 Os sete desperdícios
Com o objetivo de eliminar os principais desperdícios numa linha produtiva é necessário primordialmente saber definir todos os tipos de perdas, enumerando-as e definindo o impacto que cada um destes tem no processo produtivo. Segundo Redeker, Kessler, and Kipper (2019) o Muda existente num processo pode ser caracterizado de sete maneiras, sendo estas:
• Excesso de produção, é considerado um dos tipos de desperdício mais críticos, atacando diretamente a produtividade e o fluxo dos produtos ao longo de uma linha de produção. Este tipo de Muda está normalmente relacionado com a produção de grandes lotes, falta de confiança nos fornecedores, sendo necessário por vezes produções superiores às necessárias para garantir que no futuro toda a procura vai ser satisfeita e falta de garantia no processo produtivo, sendo as operações planeadas com antecedência de modo a prevenir interrupções e falhas. O excesso produtivo leva a Lead Times superiores, excesso de Work In Progress e inventário.
• Transporte, está relacionado com a distribuição de todos os produtos ou matérias primas. O excesso de transporte pode estar ligado a uma produção excessiva, à falta de otimização das rotas e com o excesso de processamento. Este tipo de Muda também pode estar relacionado com questões de layout e procedimentos já existentes. Como é de esperar um excesso de transporte pode levar a um aumento dos Lead Times e como consequência a falhas de entregas.
• Espera, consiste em todos os momentos em que nada esta a ser feito ou as etapas estão a ser realizadas lentamente, atrasando outros processos. As principais causas para este tipo de Muda são a falta de balanceamento do processo produtivo e o excesso de produção e de inventário.
•
Excesso de processamento, ocorre em situações em que é dado a um determinado processo um valor superior ao que ele representa, ou seja, estamos perante soluções e etapas mais complexas, adicionando trabalho que não é necessário. Normalmente este tipo de perdas está relacionado com a falta de standards e procedimentos a realizar em determinadas atividades. Por outro lado, a falta de toleranciamento e a afinação das máquinas pode levar a muitas rejeições e consequentemente possível retrabalho.•
Rejeições, é o tipo de perda mais evidente e está diretamente ligada com a qualidade do produto e obviamente com as exigências dos clientes. O excesso de rejeições traduz-se num aumento do retrabalho ou perda de material por parte da empresa.•
Movimento excessivo, representa todos os movimentos feitos pelos trabalhadores ou equipamentos que não adicionam valor ao produto ou serviço. Este tipo de muda ocorre maioritariamente por questões de layout, desorganização, falta de definição dos procedimentos e de espaço. Como é de esperar todos estes fatores vão ter um impacto direto na eficiência da linha.•
Inventário excessivo, não só causa excesso de informação, como também a perda da mesma. Por outro lado, o inventário excessivo contribui para um aumento dos custos de armazenamento e é constituído por todas as matérias primas, produtos e work in progress que não são necessários no momento.1.11 Overall Equipment Effectiveness
Overall Equipment Effectiveness (OEE) é um indicador que mede a eficiência total de um determinado processo produtivo. Este indicador também pode ser dividido em três partes, Qualidade, Desempenho e Disponibilidade, sendo a multiplicação de ambas as taxas o OEE das atividades analisadas.
O conceito é melhor entendido imaginando os equipamentos a operar continuamente e operando à sua taxa de produção ideal ao longo de 365 dias por ano e 24 h por. O equipamento nunca alcançará esta produção anual teórica, devido a dois tipos de problemas, o tempo durante o qual o equipamento não opera e a quantidade de produtos que não cumprem com os requisitos de aceitabilidade comercial. O tempo total de operações é calculado através da subtração de todas as paragens programadas (por exemplo retirar o tempo perdido em paragens programadas como tempo de almoço ou pausas). Após o cálculo deste indicador é necessário retirar todo o tempo dispendido em paragens não programadas (como por exemplo avarias ou faltas de matéria-prima) obtendo-se então o tempo total de produção. De seguida serão retirados todos tempos resultados de desperdícios e perdas nos equipamentos, (Índice de micro paragens e perdas de cadência). Por fim, é necessário ter em contar a taxa de produtos que apresentam os critérios de qualidades desejados, obtendo então o OEE do respetivo processo produtivo. Como podemos observar na Figura 2 estão presentes todas as variáveis explicadas anteriormente sendo verificado que o tempo efetivo de produção nunca coincide com o tempo total disponível (365 dias).
Segundo Thomas Dunn (2015) para o cálculo do OEE é necessário ter em conta as seguintes variáveis:
Availability- “Is the machine working or not?” A taxa de disponibilidade (0–100%) indica a relação entre o tempo em que a máquina poderia, teoricamente, estar em operação e o tempo que esta efetivamente esteve a trabalhar. Reduções comuns à disponibilidade incluem falhas mecânicas, espera para definir os requisitos de trabalho, configurações, limpeza e manutenção entre mudanças de SKU e espera de matérias-primas. Assim, a origem do OEE nas investigações de “Total Productive Maintenance” de Seiichi Nakajima tornou-se evidente, contribuindo para uma mudança de atitude face ao funcionamento dos equipamentos, passando de: “If it’s not broken don’t fix it!” para uma atitude mais sustentável “Fix the equipment before it breaks your entire process!”.
Os métodos de “manutenção preventiva” tentam estimar intervalos entre falhas e substituir elementos suscetíveis antes da próxima falha durante as sessões de manutenção planeada, em vez de manutenção corretiva, ou seja, reparar quando o equipamento avariar. Qualquer abordagem de manutenção representa uma melhoria na confiabilidade e no tempo de produção futuro, aumentando assim o tempo disponível.
Performance- “How fast is the machine working?” Na taxa de desempenho, a quantidade teórica produzida é aquela que a máquina poderia ter feito se esta produzisse na velocidade máxima durante o tempo em que ela opera. Micro paragens e perdas de velocidade reduzem a produção teórica obtendo-se então uma saída “real” de produtos.
Quality- “How many products met specifications?” A relação entre o número de unidades produzidas e a quantidade das mesmas que atendem às especificações de qualidade requeridas é chamada de “taxa de qualidade”. Será retirado todo o tempo gasto na produção destes produtos não conformes independentemente do facto de alguns dos problemas poderem ser corrigidos com retrabalho.
1.12 Diagrama de Ishikawa e 5 why’s
O diagrama de Ishikawa ou Causa-Efeito é uma maneira muito eficaz e clara de ilustrar a sequência de eventos que leva a um determinado problema.
Segundo Bożena Hoła (2017) Ishikawa afirmou que um determinado problema depende de muitos fatores externos e internos que podem ser ainda divididos em subgrupos, tendo sido
assim formulado o diagrama "tradicional" de Ishikawa onde a sua construção é baseada no método 5M + E, nomeado a partir das primeiras letras dos nomes ingleses dos fatores:
• Mão de obra; • Métodos; • Máquinas; • Materiais; • Gestão; • Meio Ambiente.
Estes fatores são considerados como principais fontes de causas de problemas e são colocados nos eixos do diagrama que é mostrado na Figura 3. Os eixos horizontais mostram as causas específicas para cada grupo de problemas.
Figura 3- Formulação de um Diagrama de Ishikawa (Hoła et al. 2017)
De modo a compreender todos os fatores que geram problemas ou quebras de produção é feita uma análise mais complexa, onde se tem em conta mais fatores. Podemos então concluir que numa análise causa-efeito as variáveis analisadas são divididas em 3 grupos:
O primeiro grupo inclui fatores diretamente relacionados com o problema, estando dividido pelos seguintes subgrupos de fatores: meio ambiente, equipamentos, métodos de trabalho, gestão, pessoas e materiais. O segundo grupo inclui fatores relacionados com a organização e gestão empresarial. Os seguintes subgrupos foram identificados: estrutura organizacional, gestão, equipa de gestão, cultura de segurança do trabalho, organizações e associações, e também equipamentos técnicos. Por fim, o terceiro grupo que inclui fatores gerados no ambiente da empresa e foi que dividido nos seguintes subgrupos: economia nacional, educação, legislação, sociedade e progresso técnico. Na Tabela 1 é possível observar a disposição de todas as variáveis referidas.
Tabela 1- Fatores que influenciam Diagrama de Causa/Efeito (Hoła et al. 2017) Grau de Importancia Subgrupos Fatores
1º Grau de fatores Meio Ambiente I.1.a - localização no local de trabalho, I.1.b - ordem no local de trabalho, I.1.c - condições atmosféricas, I.1.d - Fatores prejudiciais e particularmente perigosos, I.1.e – Altura do ano,
Equipamentos I.2.a - tipo (entre outros: perigoso, sob inspeção técnica), I.2.b - condição e estado, I.2.c - máquinas perigosas, I.2.d - estrutura espacial, I.2.e – uso do equipamento,
Métodos I.3.a - supervisão, I.3.b - medidas de proteção individual, I.3.c - medidas de proteção
coletiva,
I.3.d - métodos de execução do trabalho, I.3.e - tecnologia usada no trabalho,
Gestão I.4.a - fluxo de informação, I.4.b - qualidade da documentação, I.4.c - ritmo de trabalho, I.4.d – trabalho e organização, I.4.e - avaliação dos riscos e problemas no local de trabalho, Pessoas I.5.a - consumo de medicamentos, I.5.b -
consumo de drogas, I.5.c - consciências dos perigos, I.5.d - Saúde, I.5.e - qualificações, Materiais I.6.a - tratamento inadequado, I.6.b -
propriedades perigosas, I.6.c - defeitos de material, I.6.d - dimensões, I.6.e - o uso de materiais substitutos,
2º Grau de fatores Estrutura da Organização
1.a - tipo de estrutura organizacional, 1.b - sistema de cooperação com Outsourcing, 1.c - dimensão da empresa, 1.d - forma jurídica da empresa, Empreendedorismo e
Gestão, Gestão
Empresarial
2.a - salário, 2.b - controlo interno, 2.c – regulamentos, 2.d – Estado Financeiro da empresa,
Trabalhadores 3.a - influências e pressões de fora, 3.b - cultura e segurança, 3.c - rotatividade de pessoal,
Equipamento Técnico
4.a - grau de utilização dos dispositivos disponíveis, 4.b - qualidade dos dispositivos, 4.c - idade dos dispositivos,
4.d - implementação de novas tecnologias, 3º Grau de fatores Economia
Nacional
1.a - Taxa de desemprego, 1.b - valor obtido nos processos produtivos, 1.c - estrutura geral da indústria em questão, 1.d - estrutura de investimento,
Instituições, Parcerias e Organizações
.2. a - autoridades de controlo, 2.b – Associações com parceria, 2.c - sindicatos (entre outros: atividade educativa),
Educação 3.a - currículos escolares, 3.b - campanhas e ações que promovam o trabalho seguro, Legislação 4.a - conteúdo escrito em leis e regulamentos,
4.b - conteúdo escrito em normas,
Sociedade 5.a - cultura, 5.b - taxa de crescimento natural, 5.c - consciência dos perigos,
Desenvolvimento de Processos
6.a - pesquisa realizada (entre outras: patentes), 6.b - implementação apropriada das
tecnologias disponíveis, 6.c - desenvolvimento consciente e orientado,
Após a definição dos principais problemas através do diagrama de causa-efeito é necessário identificar as causas raiz dos mesmos e para tal foi utilizado o método dos 5 why’s.
Sakichi Toyoda, fundador da Toyota Industries, desenvolveu a técnica dos 5 Why’s na década de 1930, tornando-se bastante popular na década de 1970, sendo ainda utilizada hoje em dia pela Toyota para resolver problemas.
O método é simples, quando ocorre um determinado problema faz-se uma busca detalhada até encontrar a raiz do problema perguntando-se "Porquê?" cinco vezes até se chegar à conclusão de qual a origem e o motivo desta ocorrência. Por fim, após a tomada de conhecimento da causa raiz são formuladas medidas para resolver o problema.
1.13 Balanceamento da Linha
As linhas de produção são normalmente usadas em produções de larga escala de produtos padronizados ou idênticos. Assim, durante o processo produtivo o material é movido por um sistema de transporte passando pelas diversas estações. O tempo disponível para os operadores, ou máquinas em cada estação, executarem tarefas é chamado tempo de ciclo e está vinculado à taxa de produção do sistema. O problema de otimização da distribuição da carga de trabalho entre as estações é chamado de problema de balanceamento de linha de montagem.
Uma linha de montagem consiste numa junção de estações k = 1, …, m dispostas ao longo de uma correia transportadora ou um equipamento de manuseamento de material mecânico similar. As peças de trabalho (postos de trabalho) percorrem a linha consecutivamente e são movidas de estação para estação. Em cada estação, certas operações são realizadas repetidamente em função do seu tempo de ciclo (tempo máximo ou médio disponível para cada ciclo de trabalho).
Segundo Lam et al. (2016) é necessário calcular o tempo médio de produção por unidade necessário para satisfazer a procura do cliente. Descrito matematicamente, o Task Time é o tempo disponível para produção / unidades de produção necessárias por dia ou por período. Há duas quantidades necessárias: D = Procura diária média do cliente e W = tempo total de trabalho disponível por dia. Assim, tempo de espera = W / D em segundos por unidade.
O balanceamento de uma linha tem como objetivo manter o nível de Stock em todas as operações em qualquer momento temporal de modo a atender as quantidades desejadas de produção e para contribuir para o aumento da qualidade do produto. Esta atividade é essencial no aumento da eficiência de um processo produtivo, tendo como objetivo principal equilibrar a carga de trabalho de cada operação para garantir que fluxo dos materiais é suave, evitando a criação de Bottlenecks. Assim, os operadores, ou máquinas, são capazes de trabalhar com um desempenho máximo durante o seu tempo de produção.
Numa situação inicial é necessário descobrir qual é o Bottleneck do processo produtivo, sendo este o conjunto de atividades que apresenta um tempo de ciclo superior, definindo este o tempo necessário para a produção do produto em questão. Numa linha, com a existência de transportadores, o tempo total de transporte tem peso no tempo de ciclo, obrigando equipamentos a esperar por material entre as estações de trabalho. Caso a linha não esteja balanceada este tempo de espera será maioritariamente superior ao desejado atrasando todo o processo produtivo.
Em qualquer caso, o balanceamento de linha é essencial para garantir um fluxo suave dos produtos ao longo das estações a longo prazo. Assim, parece adequado restringir os tempos de ciclo das estações em função da máquina com maior tempo de ciclo. Normalmente, o Cycle Time das outras máquinas é superior ao do Bottleneck com o objetivo de compensar outras perdas, como por exemplo micro paragens ou rejeições, garantindo que o equipamento com menor capacidade produtiva irá operar maior parte do tempo na sua capacidade máxima. Segundo Hirotani et al. (2006) quando os processos não estão sequenciados do mais lento para o mais rápido poderão ocorrer bloqueios afetando a capacidade produtiva dos equipamentos mais rápidos. Estes equipamentos passaram então a operar a uma velocidade menor, apresentando tempos de ciclo muito idênticos aos da máquina mais lenta. Por outro lado, numa
linha de produção também poderá ocorrer Starving de equipamentos devendo-se isto à falta de matéria-prima a entrar na máquina. Este fenómeno pode ocorrer quando a velocidade de um equipamento é muito superior à da máquina anterior.
1.14 Metodologia dos 5S
Os 5S são um método japonês cujo objetivo é organizar o espaço de trabalho, de forma limpa, eficiente e segura, a fim de alcançar um ambiente de trabalho produtivo. Os 5S são um ponto de partida para qualquer empresa que queira ser reconhecida como produtora responsável e de classe mundial.
Segundo Veres et al. (2018) o método inclui as seguintes cinco fases que podem ser observadas na Figura 4:
• Sort (Seiri): Remover o que não é necessário e limpar o local de trabalho;
• Set in Order (Seiton): Preparar os utensílios necessários ordenadamente e sistematicamente para que possam ser facilmente utilizados e devolvidos após o seu uso;
• Shine (Seiso): Limpar regularmente o equipamento e o local de trabalho, identificando irregularidades. Poeira, sujidade e resíduos são a fonte de desordem, indisciplina, ineficiência, produção defeituosa e acidentes de trabalho;
• Standardize (Seikutsu): Documentar e padronizar os métodos, usando procedimentos padrão. Os padrões devem ser comunicativos, claros e fáceis de entender;
• Sustain (Shitsuke): Manter procedimentos estabelecidos, auditar métodos de trabalho, tornar os 5S um hábito até se integrarem na cultura da empesa;
Os 5S são uma prática de qualidade simples, mas poderosa, que ajuda a identificar e eliminar o desperdício num local de trabalho. Também ajuda a estabelecer e manter um ambiente de trabalho produtivo e de qualidade.
Figura 4- Método dos 5S (Veres et al. 2018)
De acordo com Veres et al (2018) a implementação contínua dos 5S em diversas empresas tem revelado diversas vantagens, como a melhoria da qualidade de produtos e serviços, a contribuição para um ambiente de trabalho mais limpo e produtivo, a melhoria da manutenção e segurança, a redução de custos, o aumento de eficácia e eficiência nos processos, a disciplina no local de trabalho, a maior responsabilidade e trabalho em equipa por parte dos trabalhadores, a melhor confiabilidade dos equipamentos e a redução de desperdício. A prática dos 5S vale para as organizações de produção e serviços e é universal para todas as organizações embora o grande desafio da implementação desta ferramenta seja a incorporação da prática deste método no dia à dia de todos os trabalhadores.
1.15 Diagrama de Pareto
O desperdício constitui a grande preocupação de quem procura gerir a qualidade e a produção, tendo mostrado a experiência que são poucas as causas ligadas a grandes perdas. Assim, o primeiro passo é identificar as causas que determinam a maioria destes desperdícios. O segundo passo é eliminar estes problemas com o objetivo de diminuir as perdas. Mas de que tipo são as perdas? Segundo Sónia Vieira (2012) na indústria estas perdas ocorrem quando:
• Produção de itens com defeito e/ou falha, necessidade de reparo e/ou retrabalho; • Despesas extraordinárias;
• Acidentes de trabalho, quebra de equipamento, furto; • Falta de inventario, demora de entrega, erros na entrega.
Segundo Serrat (2017) o diagrama de Pareto apresenta a distribuição de todas as perdas por ordem de frequência, sendo assim possível estudar as mesmas por ordem decrescente de influência no processo produtivo. Para deixar claro que são poucas as causas que determinam a maioria das perdas, aplica-se a expressão “poucas são vitais, a maioria é trivial”. É comum dizer que na análise de um diagrama de Pareto, usa-se o princípio de Pareto também conhecido como regra do 80/20, isto porque 80% dos problemas são explicados por cerca de 20% das causas de variação. Este diagrama também é usado para priorizar causas de outros tipos de fracasso e para priorizar fatores de sucesso como, por exemplo, aumento de venda de um determinado produto.
Situação Atual Da Linha e Principais Problemas
A linha 4 ou linha de enchimento de barril de tara retornável presente em Leça do Balio nas instalações da Super Bock Group enche atualmente 4 tipos de barris, sendo estes de Inox ou poliuretano com capacidades de 30 e 50 litros. Estes barris são enchidos com vários tipos de bebida como, designadamente, Cerveja SuperBock, Calsberg ou Somersby.
O processo começa com a introdução do barril vazio que se encontra armazenado em frente das instalações onde se processa o enchimento do mesmo que é sujeito inicialmente a uma série de processos de lavagem e inspeção antes do seu enchimento. Após o enchimento, controlo de qualidade e colocação das cápsulas e etiquetas estes são paletizados e enviados para o armazém geral. Este último processo ocorre automaticamente sem ser necessário a intrevenção de qualquer elemento da logística. No Anexo B é possível observar o layout da linha de barril TR, sendo o respetivo processo de enchimento analisado mais à frente com maior detalhe.
A linha funciona 24h por dia durante todos os dias da semana, onde as operações são divididas em 3 turnos de 8h constituídos por 4 trabalhadores, sendo uma delas o coordenador da equipa. Todas as ordens de enchimento são definidas pela área do Planeamento, designadamente as quantidades e o tipo de bebida a encher durante os turnos. É importante salientar que a linha 4 sofreu modificações no início do ano, onde foram feitas alterações de layout com o objetivo de aumentar a sua capacidade produtiva e que as equipas poderão integrar trabalhadores temporários (TT). A linha apresentava muitos problemas, inúmeras paragens por motivos diversos levando a significativas quebras de produção, chegando mesmo a pôr em causa a satisfação da procura pôr parte dos clientes.
De referir ainda que existem empresas subcontratadas envolvidas neste processo, com intervenção na logística, nomeadamente no transporte de materiais, na reparação de barris ou troca e varetas e na reparação ou ajuste de equipamentos (como, por exemplo, KHS e Leta). Tendo em conta a variação da procura ao longo do ano foi feita uma pesquisa acerca das quantidades produzidas em 2018, conforme se contextualiza na Figura 5.
Figura 5- Enchimento ao longo do ano de 2018
Consta-se que o volume de enchimento nos barris varia bastante durante o ano, devido ao facto de a procura da cerveja e das outras bebidas refrigerantes ser sazonal, sendo predominante nos meses de Abril a Setembro, ou seja nos meses mais quentes do ano. Durante o ano de 2018 foram enchidos 76 894 720 litros de bebida na linha do barril TR.
1.16 Value Stream Mapping
Com o objetivo de aprofundar a compreensão de todos os processos existentes na linha de Barril TR procedeu-se à criação de um Value Stream Map.
Para a criação deste mapa foi necessário não só estudar e observar constantemente o percurso dos barris ao longo da linha, como também a medição dos tempos de ciclo e da quantidade de inventário nos transportadores que podem ser considerados como Buffers. A obtenção de dados foi feita com os transportadores nas condições ideais, ou seja, num estado de acumulação máxima, o que levou ao cálculo de tempos de ciclo muito próximos do teórico e num contexto de um fluxo contínuo dos materiais ao longo da linha.
Assim, de um modo geral, os tempos de ciclo medidos correspondem ao intervalo de tempo entre a saída de dois barris consecutivos de um determinado equipamento, enquanto a acumulação é referente à quantidade de inventário existente entre máquinas ou processos. Durante estas medições também foram tidas em conta as atividades realizadas pelos equipamentos que adicionam ou não valor ao produto, constando-se por a ocorrência de alguns períodos de espera por parte dos equipamentos, o que faz com que o Cycle Time aumente e, por outro lado, o excesso de acumulação nos transportadores pode levar ao bloqueio do equipamento anterior impedindo o fluxo contínuo dos produtos ao longo da linha e contribuindo para a paragem de equipamentos.
Durante a elaboração do VSM apenas foram tidos em conta os processos que ocorrem na linha de produção uma vez que o tema deste projeto passa exclusivamente pela melhoria da eficiência da mesma. Algumas das etapas, como o movimento dos materiais após rejeição ou a passagem por viradores não foram tidos em conta durante a elaboração desta ferramenta, uma vez que serão explicadas mais tarde com o uso de Flow Charts.
Utilizando todos os dados obtidos anteriormente foi possível calcular o Lead Time de um barril, assumindo que ele é isento de rejeições, e que os viradores se comportam como um transportador. Este cálculo é feito através da soma de todos os tempos de ciclo mais a multiplicação da quantidade de inventário existente antes de um processo pelo seu Cycle Time. Por fim, é importante referir que todos estes cálculos e tempos foram medidos com barris de poliuretano de 50 litros e que, como era de esperar, os tempos de ciclo do Módulos variam com o volume do barril.
Assim, através da visualização do Value Stream Map presente na Figura 6 conclui-se que o Lead Time de um barril ao longo da linha é de aproximadamente 24 minutos, sendo também possível identificar alguns dos problemas como é o caso da falta de balanceamento da linha e da baixa produtividade de alguns equipamentos que serão abordados ao longo deste documento.
Com o objetivo de garantir a qualidade desejada de todos os produtos, a linha de barril TR é constituída por vários pontos de inspeção, sendo num primeiro momento inspecionada a qualidade do barril, onde são analisadas a superfície do barril, verificada a colocação da vareta e se o equipamento se encontra pronto para o processo de enchimento. Neste posto também é verificado o peso do barril, evitando a entrada de barris ainda com bebida. Na Figura 6 é possível observar um Flow Chart que explica o funcionamento do Inspetor de vazio e de todo o processo explicado anteriormente.
Figura 7 - Rejeições no Inspetor da Vazio
Após o enchimento os barris são inspecionados novamente para garantir que têm a quantidade desejada de cerveja, sendo pesados com uma balança e seguidamente verificados por um inspetor de nível que utiliza Raios X para testar a veracidade do resultado obtido no equipamento anterior. Na Figura 7 é novamente apresentado um diagrama de fluxos que explica este processo.
Figura 8 - Rejeições por Peso
De seguida, os barris passam por um inspetor de microfugas para garantir que não há perda de bebida e que estes se encontram em condições de serem capsulados, etiquetados e paletizados
para serem enviados para o armazém. Este processo termina com uma inspeção final às paletes, verificando-se os seguintes parâmetros: o Túnel, a Base, o Descentramento e o peso (se aguenta com as tensões necessárias). As paletes também são inspecionadas no início da linha no inspetor de paletes testando-se a cor, Túnel, Base e Rolo (se a palete aguenta com o peso dos barris). Na Figura 8 é apresentado o Flow Chart relativo à verificação da existência de microfugas no barril.
Figura 9 - Rejeições por Microfugas
1.17 Falta de balanceamento da Linha
Como já foi referido anteriormente, através da análise do VSM, a linha do Barril TR não se encontra balanceada. Este fator contribui significativamente para uma perda de eficiência da linha através de micro paragens, Blocking e Starving de equipamentos diminuindo a capacidade de todos os equipamentos da linha. É importante realçar que uma perda de eficiência de um equipamento na linha irá afetar todas as outras atividades. Na Tabela 2 é possível observar o Cycle Time e a capacidade produtiva por hora de todos os equipamentos da linha ordenados por ordem de passagem dos barris.
Tabela 2 - Tempos de Ciclo dos Equipamentos
Máquina Cycle Time
(s) Value Added (s) Non Va. (s) Produção/h Desempillhadora 3.5 3.2 0.4 1020 Despaletizadora 4.7 4.2 0.5 773 Insp. Vazio 4.2 2.7 1.5 847
Virador Barril Vazio 3.4 0.0 0.0 1059
Lavadora Exterior 3.5 0.0 0.0 1033
Módulos 5.8 5.0 0.8 619
Balança e Insp Nivel 6.8 0.0 0.0 527
Virador Barril Cheio 3.2 0.0 0.0 1125
Insp. Microfugas 4.1 0.3 3.8 880 Capsuladora 4.3 1.8 2.5 830 Impressora 4.4 1.4 3.0 826 Paletizadora 4.4 0.0 0.0 814 Cintadoras 2.8 0.4 2.4 1309 Empilhadora 5.0 3.9 1.1 720
Todos os dados apresentados neste subcapítulo foram obtidos através de medições diárias na linha, sendo a dimensão da amostra capaz de determinar valores fidedignos para todos os tempos de ciclo dos equipamentos da linha. Estas medições foram obtidas com os equipamentos no seu estado de funcionamento ideal, ou seja, antes da entrada na máquina os transportadores devem estar no seu estado de acumulação máxima (a linha através do uso de sensores controla o número máximo de material a acumular entre equipamentos) enquanto que à frente da mesma os transportadores devem de estar vazios de modo a desimpedir a saída dos barris.
Num estado de funcionamento ideal ocorre a diminuição do tempo de espera e de transporte, reduzindo assim o tempo das Non Value Activities presente no tempo de ciclo. Assim, após uma análise dos resultados apresentados na tabela acima e comparando todos os tempos de ciclo dos equipamentos é possível verificar a existência de uma falta de balanceamento na linha.
De seguida, como muitas das tarefas são feitas durante o movimento dos barris nos transportadores, decidiu-se apenas analisar os processos principais da linha. Os processos a retirar foram:
• Inspetor de Vazio;
• Virador de Barril Vazio e Cheio, uma vez que faz parte do transporte dos barris ao longo da linha;
• Lavadora externa, comporta-se como um transportador; • Inspetor de Peso e Nível;
• Inspetor de Microfugas;
• Capsuladora e Impressora, cujas atividades são feitas durante o movimento do Barril no transportador.
Na Figura 9 consegue-se observar as capacidades produtivas de todos os processos principais da linha de Barril TR.
Mais uma vez se verifica a falta de balanceamento da linha e a existência de problemas como a baixa produtividade da despaletizadora, afetando diretamente o abastecimento de toda a linha, e da Empilhadora que influencia os processos anteriores e a rapidez com que os produtos saem da linha.
Uma vez que os módulos de Lavagem/Enchimento são o Bottleneck da linha de produção, a falta de acumulação de barris faz aumentar os tempos de transporte e de espera contribuindo para uma significativa perda de cadência destes equipamentos.
Relativamente à capacidade produtiva do processo de colocação da cinta salienta-se a existência de duas máquinas em paralelo onde maioritariamente só uma delas é que está em funcionamento. Só em situações de muita acumulação é que a segunda cintadora é ativada automaticamente pelos sensores de modo a aumentar a rapidez com que as paletes saem da linha.
A baixa cadência imposta pela despaletizadora juntamente com o tempo de paragem do mesmo equipamento por motivo de avarias ou por falta de material leva à falta de barris na linha, impedindo o abastecimento constante dos Módulos de Lavagem/Enchimento e consequentemente a diminuição da capacidade produtiva de toda a linha.
A falta de paletes na Paletizadora é também um problema porque aumenta o tempo de espera no processo de Paletização, diminuindo consequentemente a produtividade da linha. Este problema deve-se ao facto de grande parte das paletes introduzidas na linha não se encontrarem de acordo com os requisitos mínimos de qualidade, sendo rejeitadas pelo inspetor de paletes. As paragens e avarias nos transportadores antecedentes também contribuem significativamente para a falta de material neste equipamento.
1.18 Overall Equipmento Efficiency
O OEE é um indicador de desempenho da linha, analisando todas as quebras de produção, tornando possível identificar os principais problemas que contribuem para perdas significativas de eficiência. Recorrendo ao Jornal de Bordo da Super Bock Group foram retirados dados relativamente aos meses de Fevereiro, Março e Abril com o objetivo de utilizar dados recentes para resolver os problemas atuais. Cada empresa tem critérios distintos no que toca ao cálculo deste indicador, havendo algumas diferenças em relação ao que foi referido anteriormente no enquadramento teórico. Na Figura 10 é possível observar todo o tipo de perdas e fatores que entram para o cálculo deste indicador. Todos estes tempos são registados pelo coordenador de cada turno e introduzidos no Jornal de Bordo no fim de cada turno.
Como já foi referido anteriormente o cálculo do OEE difere da teoria, neste caso para além da análise dos fatores internos da linha que contribuem para perda de eficiência também são tidos em conta todas as perdas por fatores externos, como por exemplo a falta de matéria prima devido a falhas logísticas.
De seguida, serão explicadas e carracterizadas todas as siglas apresentadas anteriormente na Figura 11:
• TEP – Tempo de falta de embalagem – tempo de paragem da linha por falta de disponibilidade do empilhador que fornece o barril vazio e recolhe o cheio;
• TEI – Tempo de embalagem imprópria – tempo perdido na produção por paragens e perdas de velocidade que o coordenador atribui responsabilidade ao estado do vasilhame;
• TEF – Tempo de falta de energia e fluidos – tempo de paragem por falta de energia ou dos fluidos que abastecem a linha (CO2, vapor e água);
• TFP – Tempo de falta de produto – tempo de paragem por interrupção do fornecimento de cerveja por parte da adega;
• TNU – Tempo não útil – tempo perdido por razões externas que não têm categoria específica (ensaios, calibrações, falhas do sistema informático, etc);
• TPA – Tempo de pausas e reuniões – tempo de reuniões planeadas (uma reunião diária), não planeadas e pausas;
• TAR – Tempo de arranque – desde que a linha arranca até que sai a primeira palete de produto acabado;
• TAA – Tempo de atraso no arranque – tempo perdido por problemas no arranque; • TLZ – Tempo de limpeza – tempo passado a fazer limpeza e higienização da linha: • TMP – Tempo de mudança de produto – tempo de paragem para realização de tarefas
associadas à troca de produto:
TAV – Taxa de avaria – tempo de paragem de algum equipamento superior a dez minutos ou tempo acumulado de uma série de pequenas paragens sucessivas num mesmo equipamento;
• TD – Tempo degradado – tempo de redução de velocidade face à velocidade homologada ou de micro paragens.
Com o objetivo de compreender mais detalhadamente quais são as principais fontes de perda de eficiência calculou-se o OEE e analisou-se a quantidade de eficiência perdida em todas as atividades realizadas. Os resultados obtidos estão representandos na Figura 11.
