UNIJUÍ – Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do
Sul
DCEEng - Departamento de Ciências Exatas e Engenharias
Curso de Engenharia Mecânica – Campus Panambi
LUCAS BENDER
ANÁLISE DE PROCESSO DE FABRICAÇÃO UTILIZANDO A
FERRAMENTA MAPEAMENTO DO FLUXO DE VALOR E
IMPLEMENTAÇÃODE MELHORIA ATRAVÉS DO USO DE KANBAN
Panambi
2013
ANÁLISE DE PROCESSO DE FABRICAÇÃO UTILIZANDO A
FERRAMENTA MAPEAMENTO DO FLUXO DE VALOR E
IMPLEMENTAÇÃO DE MELHORIA ATRAVÉS DO USO DE KANBAN
Trabalho de conclusão de curso apresentado à banca avaliadora do curso de Engenharia Mecânica da Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul – UNIJUÍ, como requisito parcial para a obtenção do título de Engenheiro Mecânico.
Banca Avaliadora:
1° Avaliador (Orientador): Prof. Dr. Msc. Gil Eduardo Guimarães.
Primeiramente quero agradecer a Deus por ter permitido minha caminhada, e estado sempre ao meu lado em todos os momentos, dando-me a força necessária para prosseguir.
Aos meus pais, que sempre tiveram como meta a educação, como a maior das heranças que se pode oferecer a um filho, pois o conhecimento adquirido nos acompanha por toda a vida, como um bem do qual jamais nos separa.
À Luciane Andrea Vincensi Bender, minha esposa, que sempre me incentivou a enfrentar desafios, transmitindo-me confiança e amor.
Aos professores que compuseram o corpo docente do curso, pela sua contribuição no meu crescimento, permitindo-me a base de desenvolvimento desta pesquisa.
Aos meus colegas pelo grande auxílio prestado nos momentos difíceis do curso, ajudando para a busca conhecimento e do saber.
À empresa Bruning Tecnometal Ltda. por possibilitar a realização deste trabalho. E finalmente aos meus colegas de empresa pelo apoio, dicas e ajuda prestada para confecção deste trabalho.
DEDICATÓRIA
Aos meus amados pais, Irineu Bender e Marcia Vera Bender. À minha querida irmã, Sabrina, por quem tenho um apreço inestimável. À minha esposa Luciane, a quem reservo o mais puro sentimento de amor e respeito.
RESUMO
Neste trabalho aplicam-se os princípios de manufatura enxuta, baseados no Sistema Toyota de Produção (STP), que se caracterizam por um modo de produção onde os recursos são otimizados e a busca por resultados cada vez melhores e com investimentos pequenos tem sido utilizado por empresas de todos os ramos com o intuito de se reduzir ou eliminar os desperdícios, melhorando continuamente os processos de fabricação. Apresenta-se uma análise do processo produtivo, com propostas de melhorias para uma empresa caracterizada pelo sistema empurrado, fabricante de peças para os segmentos automotivo, rodoviário, agrícola e construção. Utilizando-se a técnica de Mapeamento do Fluxo de Valor (MFV) será elaborado o mapa do processo no seu estado atual, apresentando com o mesmo as oportunidades de melhoria. Descreve-se então como é aplicado o método do MFV aplicado a uma família de produtos, e também os conceitos do Kanban, ferramenta que visa diminuir os estoques através da produção puxada e que foi uma das principais oportunidades de melhoria sugeridas. Finalmente, são apresentados os mapas do fluxo e as análises e conclusões sobre os mesmos.
Palavras-Chave: Manufatura Enxuta; Redução de Desperdício; Mapeamento
ABSTRACT
In this paper we apply the principles of lean manufacturing, based on the Toyota Production System (TPS), which are characterized by a mode of production where resources are optimized and the search for ever better results and with little investment has been used by companies all branches in order to reduce or eliminate waste, continuously improving manufacturing processes. It presents an analysis of the production process, with proposals for improvements to a company characterized by a push system, a manufacturer of parts for the automotive, road, agricultural and construction segments. Using the technique of Value Stream Mapping (VSM) is the process map is drawn in its current state, with the same opportunities for improvement. Then describes how the method is applied in the MFV applied to a product family, and also the concepts of Kanban tool that aims to reduce inventory by producing pulled and that was one of the main opportunities for improvement suggested. Finally, the flow maps and analyzes and conclusions about them are presented.
Keywords: Lean Manufacturing, Waste Reduction, Value Stream Mapping,
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Sistema Empurrado e Sistema Puxado ... 18
Figura 2 - Representação de Fila (FIFO) ... 19
Figura 3 - Casa do Sistema Toyota de Produção ... 20
Figura 4 - Fluxo de Produção Tradicional ... 23
Figura 5 - Fluxo Contínuo de Produção ... 24
Figura 6 - Quadro de Consolidação de Lotes ... 26
Figura 7 - Exemplo de Kanban ... 27
Figura 8 - Exemplos de Autonomação ... 28
Figura 9 - Modelo de Poka Yoke ... 30
Figura 10 - Painel Heijunka ... 31
Figura 11 - Ciclo PDCA ... 33
Figura 12 - Benefícios do Kaizen ... 35
Figura 13 - Os Sete Deperdícios ... 38
Figura 14 - Exemplo de Fluxo de Processo ... 45
Figura 15 - Exemplo de MFV ... 47
Figura 16 - Tempos de Processo ... 51
Figura 17 - Legenda para Utilização no Mapeamento ... 53
Figura 18 - Planilha para Cálculo do Supermercado ... 57
Figura 19 - Exempo de etiqueta utilizada para Kanban ... 59
Figura 20 - Exempo de etiqueta utilizada para Kanban ... 60
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Tabela com Operações, Tempos de Ciclo e Tempos de Setup ... 52 Tabela 2 - Quadro de lotação da área ... 55 Tabela 3 - Quantidade Definida para os Supermercados ... 58
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
Sistema Toyota de Produção MFV Mapeamento do Fluxo de Valor
JIT Just in Time
PCP Planejamento e Controle da Produção MIT Massachusetts Institute of Technology FIFO First In, First Out
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃOEOBJETIVOS...12
2. FUNDAMENTAÇÃOTEÓRICA...15
2.1. EVOLUÇÃO DOS SISTEMAS DE PRODUÇÃO ... 15
2.2. SISTEMA PUXADO ... 17
2.3. CONCEITOS BÁSICOS DO SISTEMA DE PRODUÇÃO TOYOTA ... 20
2.4. OS PILARES DE SUSTENTAÇÃO DO STP:JIT E JIDOKA... 21
2.4.1. Just in Time ... 21 2.4.2. Fluxo Contínuo ... 23 2.4.3. Takt Time ... 24 2.4.4. Kanban ... 25 2.4.5. Autonomação ou Jidoka ... 28 2.4.6. PokaYoke ... 30 2.4.7. Heijunka ... 31 2.4.8. Operações Padronizadas ... 32 2.4.9. Kaizen ... 34 2.4.10. Estabilidade ... 35 2.4.11. Cliente ... 36
2.5. AS SETE PERDAS DO SISTEMA DE PRODUÇÃO ... 37
2.5.1. Perda por Superprodução ... 39
2.5.2. Perda por Espera... 40
2.5.3. Perda por Transporte ... 41
2.5.4. Perda no Próprio Processamento ... 42
2.5.5. Perda por Estoque ... 42
2.5.6. Perda por Movimentação ... 42
2.5.7. Perda por Fabricação de Produtos Defeituosos ... 43
2.6. FLUXO DE VALOR ... 43
2.6.1. Fluxo ... 45
2.6.2. Mapeamento do Fluxo de Valor ... 46
3.RESULTADOSEDISCUSSÃO...53
3.2. AÇÕES PROPOSTAS ... 56
3.3. KANBAN (SUPERMERCADO) ... 56
CONCLUSÃO ... 61
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ... 62 APÊNDICE ... ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO.
1.
INTRODUÇÃO E OBJETIVOS
O atual ambiente de competitividade, gerado principalmente pelo consumo da população que está cada vez mais exigente por produtos com qualidade superior aos de costume com prazos de entrega cada vez mais curtos, determina que as empresas tenham um compromisso ainda maior com o contínuo aperfeiçoamento de seus produtos, processos e eliminação dos desperdícios para atender a essa demanda.
A não qualidade e falta de eficiência não pode mais ser repassada ao cliente, isto porque houve um acréscimo de opções de oferta influenciando diretamente na sobrevivência das empresas. A competitividade pode ser definida como a capacidade de uma empresa ser bem sucedida em mercados em que existe concorrência. Desta maneira as empresas devem manter um elevado nível de qualidade nos produtos e serviços oferecidos, garantindo dessa forma a satisfação plena dos seus clientes.
De uma maneira geral, as indústrias, principalmente as de grande e médio porte, já se depararam com situações decorrentes da superprodução, ou seja, a produção em uma quantidade superior à requerida pela demanda dos clientes ou em um ritmo acima do necessário. Elas estão sujeitas também a situações como a imprecisão de informações na produção, a desorganização no chão de fábrica, entre outros inúmeros problemas do dia-a-dia.
Tais problemas acarretam perda para a empresa, uma vez que não agregam valor, pois não estão realmente transformando a matéria-prima, modificando a forma ou a qualidade do produto.
No ponto de visão de Taiichi Ohno (1988), as empresas precisam entender os sentimentos dos consumidores, para assim poderem fabricar os produtos conforme as necessidades de cada um, levando em conta as diversidades nos conceitos e gostos de pessoa para pessoa.
Como definição do problema, o objeto de estudo deste trabalho é a implementação da ferramenta MFV em uma empresa do setor metal-mecânico, acompanhando a trajetória de produção de um produto ou de uma família de produtos com processos similares, desde o inicio até o final do seu processo produtivo. Neste sentido, busca-se a eliminação dos desperdícios presentes no parque fabril, os quais não só reduzem a
eficiência da fabricação, como também aumentam os custos envolvidos que determinam o preço final do produto. Pretende-se também, através da implementação da ferramenta Kanban sugerir um modelo de sistema puxado para o planejamento e controle da produção.
A empresa, por não possuir trabalhos implantados semelhantes a esse, apresenta os chamados sete desperdícios de Shingo: perda por superprodução (quantidade e antecipada), perda por espera, perda por transporte, perda no próprio processamento, perda por estoques, perda por movimentação e perda por fabricação de produtos defeituosos.
Neste trabalho, através de uma pesquisa objetivando o embasamento teórico para a aplicação prática e conseqüente eliminação de desperdícios, foi realizado através de um estudo de caso em uma empresa do setor metal-mecânico do sul do país. Trata-se da aplicação da técnica de MFV para uma determinada família de produtos, sendo que o produto a ser estudado corresponde ao reservatório de ar, por ser um produto fabricado, com exceção dos processos de estamparia (corte e estampo) em uma mesma linha de produção, e também por representar um ganho financeiro alto, podendo ser melhorado ainda mais com esse estudo.
Primeiramente foi realizada uma pesquisa bibliográfica necessária para fornecer fundamentação teórica do tema, e em seguida um estudo de caso para demonstrar na prática a sua aplicação e seus resultados.
O objeto do estudo de caso neste trabalho é a análise detalhada de uma ou poucas unidades de estudo. No entender de Godoy (1995, apud Neves, 1996), o estudo de caso visa ao exame detalhado de um ambiente, de um sujeito ou de uma situação em particular.
Amplamente usado em estudos de administração, o mesmo tem se tornado a modalidade preferida daqueles que procuram saber como e por que certos fenômenos acontecem, ou dos que se dedicam a analisar eventos sobre os quais a possibilidade de controle é reduzida, ou quando os fenômenos analisados são atuais e só fazem sentido em um contexto específico.
Polit e Hungler (1987) também citam que os estudos de caso são úteis para explorar tecnologias emergentes e usar as informações obtidas na elaboração de novas
hipóteses a serem mais rigorosamente testadas em pesquisas subseqüentes. O estudo de caso pode conter informações quantitativas para melhor ilustrar o assunto abordado e permite-se usá-los também para fazer previsões acerca do comportamento futuro da organização ou do indivíduo avaliado. Os estudos de caso podem usar praticamente todas as ferramentas de coletas de dados existentes: questionários, entrevistas, esquemas de observação, documentos pessoais e organizacionais quaisquer (mesmo informais), registros estatísticos, etc.
O objetivo deste trabalho consiste num estudo de caso em uma empresa do setor metal-mecânico através do uso da ferramenta de mapeamento do fluxo de valor (MFV), e propor melhorias do ponto de vista da manufatura enxuta.
Os objetivos específicos são descritos conforme abaixo:
Mapear o fluxo de valor de uma família de produtos, tendo assim a situação atual desenhada com o intuito de identificar oportunidades de melhoria; A partir do conhecimento dos conceitos e ferramentas enxutas, propor soluções para eliminar os desperdícios identificados e mostrar o mapa do estado futuro;
Estabelecer os ganhos da proposta, comparando a situação desejada com a atual;
2.
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
2.1. Evolução dos Sistemas de Produção
De acordo com Rotandaro (2002), a busca por melhorias no desempenho de processos no ambiente das indústrias de manufatura é um problema antigo e ainda fortemente enfrentado pelas indústrias.
Desde os tempos da revolução industrial, com a gradual transição dos sistemas de produção da arcaica forma artesanal para a moderna organização fabril concebida pelo capitalismo industrial, célebres talentos da época, como Frederick Taylor e Henry Ford, notabilizaram-se pelas contribuições que desenvolveram para propulsionar a busca obstinada das empresas por aumento de produtividade. Taylor semeou as bases da chamada administração científica e Ford revolucionou a indústria introduzindo as linhas de produção em massa. Os estudos desenvolvidos por Ralph Barnes (estudo de tempos), Frank e Lillian Gilbreth (estudo de movimentos fundamentais) e Harold Maynard (sistema de medidas de tempos sintéticos), entre outros expoentes da engenharia de produção, datam também desta época de desenvolvimento de metodologias e funções para a modernização da administração industrial. Pode-se inclusive creditar que o fenômeno da expansão, liderança e pioneirismo das indústrias norte-americanas com o concomitante crescimento da sociedade de consumo em massa entre períodos de pós-guerras e a década de 1970, deveu-se em parte à competitividade alcançada por meio da aplicação sistemática dessas “novas” técnicas.
Contudo, a globalização da economia continuou acentuando a concorrência entre as empresas, e os padrões da competição têm-se tornado cada vez mais complexos. Durante muito tempo as empresas competiram simplesmente com base em preço; no entanto, com a entrada em cena de novos concorrentes, oriundos principalmente dos países que se tornaram conhecidos como “tigres asiáticos”, além do preço, a qualidade passou a ser fator crítico desucesso no mercado. E à medida que cada vez mais empresas foram dominando acompetência de produzir com qualidade, novos atributos diferenciadores, comoconfiabilidade, prazo e inovação, passaram a ser cumulativamente demandados pelomercado. Cabe aqui salientar que tal expansão do
escopo de expectativas pelo cliente decorre, sobretudo da tendência observada no passado recente de as empresas oferecerem aoconsumidor um mix cada vez mais diversificado de produtos, os quais têm sido fabricados emséries cada vez menores. Com isso, o simples domínio e aplicação do conjunto de técnicas, tais como divisão do trabalho, racionalização de métodos, cronometragem, padronização, mecanização, automação e balanceamento de linhas, legados por Taylor, Ford e seusdiscípulos, tornou-se obsoleto e insuficiente para que as empresas se mantivessemcompetitivas em manufatura.
Um novo conjunto de princípios e técnicas que caracterizam o chamado sistema de produção lean, ou, literalmente, “enxuto” em português, tem como ideal produzir cada vezmais com menos recursos.
No dia 15 de agosto de 1945, dia em que o Japão perdeu a Guerra, marcou tambémum novo começo para a Toyota. Seu presidente à época, Toyoda Kiichiro lançou o seguinte desafio: "Alcançar a América em três anos". De outra maneira, a indústria automobilísticajaponesa não sobreviveria (Ohno, 1988). Em 1937, um trabalhador alemão produzia três vezes o que fazia um japonês. A razão entre americanos e alemães era a mesma. Isto fazia com que a razão entre a força de trabalho japonesa e americana ficasse em um para nove. Ou seja, o povo japonês estava perdendoalgo. O pensamento que vingou no país era de que, se pudesse eliminar a perda, aprodutividade poderia se multiplicar por dez. Esta idéia marcou o início do Sistema Toyota de Produção (Ohno, 1988).
Um dos principais objetivos das técnicas lean desenvolvidas pela Toyota era que suas fábricas se tornassem capazes de operar no JIT, ouseja, de fabricar e entregar somente os produtos necessários, na quantidade exata e nomomento exato. O conceito JIT em si já havia sido idealizado pela direção da Toyota nadécada de 1940, mas as bases do sistema de produção lean levaram as três décadas seguintespara serem desenvolvidas. Contudo, os resultados dessa iniciativa já eram significativos eevidentes na década de 1970. Na década de 1980, o sistema de produção lean ganhou amplanotoriedade ao ser reconhecido como um dos pilares de sustentação do vigoroso crescimentoregistrado pela indústria automobilística japonesa na época e ao ser apontado pela equipe depesquisadores do Massachusetts Institute of Technology
(MIT), como o modelo de produçãomais competitivo entre os adotados pelas empresas automobilísticas em todo o mundo.
A meta estava clara, a atividade na Toyota se mostrou focalizada e vigorosa: buscar um novo método de produção que poderia eliminar perdas e ajudar a alcançar a América em três anos.
Essa meta não foi atingida em três anos. Toyoda e Ohno não desistiram da idéia e levaram mais de 20 anos para implantar completamente essas idéias, mas o impacto foi enorme, com conseqüências positivas para a produtividade, qualidade e velocidade de resposta às demandas e necessidades de um mercado em evolução com cada vez mais exigências, E em 80 o modelo japonês já era considerado o modelo mais hegemônico. O sistema de produção lean encontra-se atualmente em processo de ampla difusão nos mais diversos segmentos industriais, não se restringindo ao setor automotivo ou às grandesempresas. Contudo, não existe uma metodologia para sua implementação que possamosapontar como a mais recomendável e efetiva.
2.2. Sistema Puxado
O sistema puxado é uma das ferramentas lean mais difíceis de serem implantadas, apresentando muitas dificuldades em sua operacionalização e sustentação. Ainda hoje, é motivo de muitas dúvidas, confusões e polêmicas. E, ao mesmo tempo, é uma das que podem trazer os resultados mais importantes.
“Sistema Puxado ou Produção Puxada é o método de controle da produção em que as atividades fluxo abaixo avisam as atividades fluxo acima sobre suas necessidades”. (Léxico Lean - 4ª edição, p. 79). Ele permite conectar processos, de modo a permitir que se produza o que é realmente necessário, evitando o excesso de produção (fazer mais, ou antes, do necessário) e as faltas de materiais. Como resultado, temos menores estoques, disponibilidade permanente de material, maior produtividade, melhores níveis de entrega, maior facilidade de exposição de problemas, entre outros.
Os sistemas de produção mais comuns e ainda amplamente utilizados pelas indústriassão conhecidos como produção empurrada. Nesse sistema, a produção é determinada porprevisões e, os lotes de produtos, à medida que são programados, são
empurrados para os próximos processos, independente das necessidades do cliente (MORÓZ, 2009).
A Figura 1 faz um comparativo entre os sistemas de produção empurrado e puxado, nos sistemas de produção puxada, o processo final retira apenas as quantidades necessárias do processo precedente e isso se repete por todos os processos anteriores, ou seja, em todo o processo só se produz o que é realmente necessário e na hora que o cliente solicita, evitando a superprodução (OHNO, 1997).
O sistema puxado é usado para controlar a produção onde o fluxo contínuo não é possível. Geralmente isso ocorre quando alguns processos possuem tempos de ciclo muito rápidos ou lentos, quando a distância entre os processos é muito grande e a movimentação de uma peça por vez não é realista ou quando alguns processos têm lead time muito elevado e não são confiáveis para ligarem-se a outros processos em um fluxo contínuo (ROTHER; SHOOK, 2003).
Figura 1 - Sistema Empurrado e Sistema Puxado
Fonte: [Unama, Planejamento e Controle da Produção].
Segundo Slack et al. (2009), uma forma de controlar o sistema puxado, é através do controle kanban. O estágio cliente utiliza o kanban para avisar ao processo fornecedor que mais material deve ser enviado, seguindo a lógica do sistema FIFO (First In, First
Out). Conforme representado na Figura 2, o FIFO é um método visual para organizar e gerenciar os estoques de produtos, de modo que as peças antigas sejam enviadas antes que peças novas.
De acordo com Smalley (2005), existem três tipos de sistema puxado: Sistema puxado de Reposição, Sistema Puxado Seqüenciado e Sistema Puxado Misto.
O Sistema Puxado de Reposição caracteriza-se por manter todos os produtos acabados no estoque e usar os pedidos do cliente para iniciar a produção. Neste caso, a instrução de produção é enviada para a linha de montagem final que inicia a puxada dos materiais.
O Sistema Puxado Seqüenciado é o processo de produzir todos os itens a partir do pedido do cliente. A instrução de produção é enviada a primeira etapa do processo e o material segue pelos processos produtivos através da seqüência da instrução pelo sistema FIFO. O Sistema Puxado Misto apresenta características tanto do Sistema Puxado Seqüenciado quanto do de Reposição. Esse sistema é útil quando a maioria dos itenssolicitados é de pedidos freqüentes.
A partir do conhecimento da demanda, pode-se pode se selecionar o tipo de sistema puxado que melhor se adéqua, ou seja, quais produtos deverão ser estocados e quais serão feitos sob encomenda (no caso de sistema puxado misto).
Figura 2 - Representação de Fila (FIFO)
2.3. Conceitos Básicos do Sistema de Produção Toyota
O objetivo da Toyota é o lucro, sendo que a busca para este fim pode ser dada pelo aumento do faturamento ou pela redução de custos. A Toyota adota uma estratégia agressiva de marketing, lançando novos produtos conforme necessidades detectadas em pesquisas de mercado. Na fase de planejamento e projeto destes novos produtos, procura-se adequar o custo à margem de lucro desejado, já que os preços geralmente são impostos pelo próprio mercado concorrencial.
Em termos de produção, o foco recai na redução de custos. Para isso, no STP, busca-se ferrenhamente a eliminação das perdas. A identificação das perdas exige um estudo detalhado da estrutura de produção. No STP, dois conceitos básicos são o “Mecanismo da Função Produção” e a lógica das “Perdas”.
A Figura 3 ilustra os princípios e conceitos utilizados na Toyota, os quais são utilizados como base para vários sistemas de produção desenvolvidos em outras indústrias atualmente.
Figura 3 - Casa do Sistema Toyota de Produção
2.4. Os Pilares de Sustentação do STP: JIT e Jidoka
Existem diferentes formas de representar a estrutura do Sistema Toyota de Produção. A figura 3 apresenta o STP com seus dois pilares – JIT e Jidoka – e outros componentes essenciais do sistema. Segundo este modelo, o objetivo da Toyota é atender da melhor maneira as necessidades do cliente, fornecendo produtos e serviços da mais alta qualidade, ao mais baixo custo e no menor lead time possível. Tudo isso enquanto assegura um ambiente de trabalho onde segurança e moral dos trabalhadores constitua-se em preocupação fundamental da gerência
Não há qualquer novidade em afirmar que as “novas” condições concorrenciais que se abateram sobre o mercado mundial, sobretudo após as crises do petróleo da década de 70, impuseram severas restrições aos ganhos decorrentes da produção em larga escala.
2.4.1. Just in Time
A expressão em inglês Just in Time foi adotada pelos japoneses, mas não é possível precisar a partir de quando ela começou a ser utilizada. Há relatos de que a expressão tenha surgido na indústria naval alemã, sendo incorporada e adaptada, pelas indústrias montadoras. Portanto, já seria um termo conhecido e amplamente utilizado nas indústrias antes das publicações que notabilizaram o JIT como um desenvolvimento da Toyota, no entanto, Ohno afirma que o conceito surgiu da idéia de KiichiroToyoda de que, numa indústria como a automobilística, o ideal seria ter todas as peças ao lado das linhas de montagem no momento exato de sua utilização.
JIT significa que cada processo deve ser suprido com os itens certos, no momento certo, na quantidade certa e no local certo. O objetivo do JIT é identificar, localizar e eliminar as perdas, garantindo um fluxo contínuo de produção. A viabilização do JIT depende de três fatores intrinsecamente relacionados: fluxo contínuo, takt time e produção puxada. O fluxo contínuo é a resposta à necessidade de redução do lead time de produção.
A implementação de um fluxo contínuo na cadeia de agregação de valor normalmente requer a reorganização e rearranjo do layout fabril, convertendo os tradicionais layouts funcionais (ou layouts por processos) – onde as máquinas e recursos estão agrupados de acordo com seus processos (ex.: grupo de fresas, grupo de retíficas, grupo de prensas, etc.) – para células de manufatura compostas dos diversos processos necessários à fabricação de determinada família de produtos.
A conversão das linhas tradicionais de fabricação e montagem em células de manufatura é somente um pequeno passo em direção à implementação da produção enxuta.
O que realmente conduz ao fluxo contínuo é a capacidade de programarmos um fluxo unitário (um a um) de produção, onde, no limite, os estoques entre processos sejam completamente eliminados (vide representação da figura 4). Desta forma garantimos a eliminação das perdas por estoque, perdas por espera e obtemos a redução do lead time de produção.
Contudo, deve ser dito que esta foi uma das causas fundamentais para que a Toyota emergisse como detentora de um poderoso e eficaz sistema de gerenciamento da produção, perfeitamente sintonizado com as novas regras. A urgência na redução dos custos de produção fez com que todos os esforços fossem concentrados na identificação e eliminação das perdas, esta passou a ser a base sobre a qual está estruturado todo o sistema de gerenciamento da Toyota.
É impossível negar que o JIT tenha a surpreendente capacidade de colocar em prática o princípio da redução dos custos através da completa eliminação das perdas.
Talvez, por seu impacto sobre os tradicionais métodos de gerenciamento, tenha se criado uma identidade muito forte com o próprio STP. No entanto, o STP não deve ser interpretado como sendo essencialmente o JIT, o que por certo limitaria sua verdadeira abrangência e potencialidade. O JIT é nada mais do que uma técnica de gestão incorporada à estrutura do STP que, ao lado do Jidoka, ocupa a posição de pilar de sustentação do sistema.
JIT é mais que um sistema de redução de estoque, mais que redução de tempo de preparação, mais que usar kanban, mais que modernizar a fábrica. É fazer a fábrica operar para a empresa, assim como o corpo humano opera para o indivíduo. O sistema
nervoso autônomo responde quando surge um problema no corpo. O mesmo ocorre numa fábrica: deve haver um sistema que responde automaticamente quando problemas ocorrem. Essa função é cumprida pelo JIT.
2.4.2. Fluxo Contínuo
A implantação de um fluxo contínuo no processo de fabricação de um produto implica na reorganização do layout fabril, transformando-os de layouts funcionais para layouts celulares. Nos layouts funcionais as máquinas se localizam agrupadas de acordo com seus processos (ex: grupo de fresas, grupo de prensas), já nos layouts celulares, as células são montadas de acordo com os diversos processos necessários para a fabricação de determinada família de produtos.
O que realmente conduz ao fluxo contínuo de produção é a capacidade de implantação de um fluxo unitário de produção para que os estoques entre processos sejam eliminados completamente. Assim sendo, é possível eliminar as perdas por estoque, perdas por espera e reduzir o lead-time de produção.
Diferentemente do fluxo de produção tradicional (Figura 4), o fluxo contínuo de produção (Figura 5) produz e movimenta um item por vez (peça ou um lote pequeno de itens) ao longo de uma série de etapas de processamento, continuamente sendo que em cada etapa é realizado apenas o que é exigido pela etapa seguinte, o fluxo continuo pode ser conseguido de varias maneiras, desde a utilização e linhas de montagem até as células manuais.
Figura 4 - Fluxo de Produção Tradicional
Figura 5 - Fluxo Contínuo de Produção
Fonte: [Livro, O Modelo Toyota].
2.4.3. Takt Time
O tempo Takt é de origem alemã, e foi utilizado pela primeira vez como ferramenta de gerenciamento de produção pela indústria aeronáutica na década de trinta se referindo a um intervalo preciso de tempo em que uma aeronave era transportada à estação de produção seguinte.
Este conceito passou a ser utilizado pela Toyota a partir de 1950 e seu uso já estava completamente difundido na cadeia de fornecedores da empresa na década seguinte.
Takt time é o tempo disponível da fábrica para produção das peças, em minutos, dividido pela demanda do cliente, em quantidade de peças.
Como exemplo, se uma fábrica opera 480 minutos por dia e a demanda do cliente é de 240 unidades diárias, o tempo takt é de 2 minutos por item.
O takt time tem por principal objetivo alinhar a produção com relação à demanda com a maior precisão possível, fornecendo um ritmo ao sistema de produção, que deve ser observado para a avaliação e revisão do tempo takt.
Como a Toyota, dentro do STP, considera o tempo takt a batida do coração da fábrica, ela costuma revisar o tempo takt para cada processo mensalmente, sendo que a cada dez dias há uma pequena revisão para que os tempos possam ser ajustados, tirando assim o maior proveito possível da produção, visando sempre o atendimento aos prazos de entrega com pontualidade.
2.4.4. Kanban
O kanban é um dispositivo sinalizador que serve para autorizar e dar instruções para a produção de itens em um sistema de produção puxada, este termo significa sinais ou quadro de sinais em japonês.
Os cartões kanban são o exemplo mais conhecido e comum de sinalização, podem ser simples cartões de papelão, às vezes protegidos por envelopes plásticos, pode ser uma placa de metal, bolas coloridas sinais eletrônicos ou qualquer outro dispositivo que forneça as informações necessárias evitando instruções de maneira incorreta.
O modelo de kanban adotado deverá informar o nome da peça, o código, fornecedor externo ou o processo interno, o local de armazenamento e consumo, podendo ser utilizado um código de barras impresso no cartão com a finalidade de rastreamento ou cobrança automática.
Independente da forma do cartão, o kanban tem duas funções em uma operação de produção, eles devem instruir os processos para que fabriquem produtos (kanban de produção, conforme Figura 7) e instruir os movimentadores para que manuseiem materiais (kanban de retirada).
O kanban de produção informa ao processo de fluxo acima (etapa anterior); qual o tipo e em que quantidade o produto deve ser produzido para atender a demanda do processo do fluxo abaixo (próxima etapa), na situação mais simples um cartão corresponde a um contêiner de peças produzido pelo processo fluxo acima para o processo fluxo abaixo, em situações de grandes lotes como, por exemplo, uma prensa onde o ciclo de produção é muito curto e o tempo de troca de ferramentas e dispositivos muitos longos, o kanban de sinalização é utilizado quando uma quantidade mínima de contêineres for atingida.
A consolidação dos lotes envolve a criação de kanban físicos para cada contêiner de partes do sistema. Á medida em que os materiais são consumidos do supermercado, os kanban são levados até um quadro, que indica para o processo fornecedor quantos contêineres ainda existem no supermercado, através de espaços sombreados designados a cada e todo o kanban envolvido no sistema.
Um kanban que retorna para o quadro indica que mais um contêiner foi retirado do supermercado (estoque); o kanban que não volta para o quadro significa que o contêiner continua no supermercado, à medida que os pontos de recarga pré-definidos, são atingidos o processo fornecedor começa a produção para abastecer o supermercado e atender a demanda.
Um quadro de consolidação de lotes (Figura 6) permite que as informações retornem para o processo mais freqüentemente indicando o que sendoconsumido pelo processo cliente, também fornece uma representação visual do ritmo de consumo do supermercado, evidenciando problemas e estabelecendo maior censo de urgência, porem pode ser necessários muitos cartões kanban e estes cartões devem ser reconduzidos de maneira confiável e freqüente para o quadro para que o sistemafuncione de forma adequada é necessário criar disciplina para que programadorese supervisores não incentivem a produção dos lotes antes da hora.
Figura 6 - Quadro de Consolidação de Lotes
Fonte: [Lean Products, Kanban System].
O kanban de retirada autoriza a movimentação de peças em direção de um processo de fluxo abaixo, freqüentemente, tem duas formas kanban interno para a retirada do
processo do fluxo acima e kanban de fornecedor para a retirada de um fornecedor externo, em sua aplicação original os cartões geralmente eram utilizados para ambas as funções, conforme a produção lean se difundiu, o kanban de fornecedor para empresas mais distantes passou a ser feito de forma eletrônica.
Os dois sistemas de kanban (de produção e de retirada) devem trabalhar juntos para que se crie um sistema puxado, em um processo fluxo abaixo, um operador remove um kanban de retirada ao usar o primeiro item de um contêiner, este kanban vai para a caixa de coleta mais próxima e é recolhido por um movimentador de materiais, quando ele retornar para o supermercado fluxo acima o kanban de retirada é colocado em um novo contêiner, quando esse contêiner de peças para a entrega para o processo fluxo abaixo, o kanban deprodução é retirado e colocado em outra caixa de coleta.
O movimentador de materiais mantendo o trabalho defluxo acima retorna este kanban para aquele processo, sinalizando a necessidade de produção de um novo contêiner de peças, desde que nenhuma peça seja produzida ou movimentada na ausência de um kanban, desta forma estará sendo mantido um sistema kanban.
Figura 7 - Exemplo de Kanban
Fonte: [Lean Products, Kanban System].
Para o uso eficaz de um sistema kanban, existem seis regras que devem ser seguidas:
1. Os processos clientes solicitam as quantidades exatas e na seqüencia especificada no kanban.
2. Os processos fornecedores produzem as quantidades exatas e na seqüência especificada pelo kanban.
3. Nenhum item é produzido ou movimentado sem a presença de um kanban. 4. Todas as peças e materiais têm sempre um kanban anexado.
5. Peças com defeito e quantidades incorretas nunca são enviadas ao processo cliente.
6. O numero de peças é reduzido cuidadosamente para diminuir estoques e revelar problemas.
2.4.5. Autonomação ou Jidoka
O outro pilar do STP é chamado autonomação, que não deve ser confundido com automação. Conforme Figura 8, aautonomação ou jidoka consiste em facultar ao operador (ou à máquina) a autonomia de interromper a operação sempre que ocorrer alguma situação anormal ou quando a quantidade planejada de produção for atingida. Pode ser aplicada em operações manuais, mecanizadas ou automatizadas.
Figura 8 - Exemplos de Autonomação
Fonte: [Livro, O Modelo Toyota].
A origem histórica do conceito de autonomação vem de um questionamento de Ohno acerca da razão por que uma pessoa na Toyota Motor Company operava apenas
uma máquina, enquanto na Toyota Spinning & Weaving uma mulher era capaz de cuidar de 40 a 50 teares automatizados. Surgiu, então, a idéia de elaborar teoricamente a prática iniciada por Toyoda Sakichi na Toyota têxtil.
No STP, autonomação busca a qualidade assegurada, pois permite que a linha seja parada no caso de detecção de peças defeituosas, gerando ação imediata de correção da anormalidade em função do equipamento ter autonomia. Essa intervenção valoriza a atuação do operário e estimula a aplicação de melhorias. O Poka-Yoke é uma ferramenta útil para implantação da autonomação (jidoka).
Um sistema de controle visual que indique as paradas é essencial para a orientação das ações corretivas. Utiliza-se, para isso, um painel luminoso em cada linha, fixado em posição de visibilidade total, com lâmpadas de indicação da condição da linha e de chamada de assistência, acionado por qualquer operador da linha. Este sistema de controle visual da linha é chamado de Andon.
Como resultado da autonomação, têm-se mudanças no gerenciamento do chão de fábrica. O operador não é necessário enquanto a máquina trabalha normalmente. Apenas quando a máquina pára por uma situação anormal é requerida a atenção humana.
Desta forma, um operador pode atender várias máquinas (operador multifuncional), flexibilizando a mão-de-obra nas células de trabalho (Shojinka), tornando possível reduzir o quadro (Shojinka), melhorar a qualidade (menor produção de defeitos), e daí aumentando a eficiência da produção.
A chave da autonomação é dar à máquina a inteligência humana e, ao mesmo tempo, adaptar o movimento humano às máquinas autônomas. Ohno (1988) faz uma analogia com um time de baseball para definir a relação entre os dois pilares do STP, colocando a autonomação como a habilidade e o talento individual dos jogadores e o JIT como o time que joga bem, jogando junto. O time está envolvido pelos mesmos objetivos comuns (JIT) e a autonomação elimina perdas importantes: superprodução espera e fabricação de produtos defeituosos. Um time campeão entenda-se Toyota, combina o jogo de equipe coma habilidade individual, e aí está a força da sinergia destes dois fatores.
2.4.6. PokaYoke
O Poka-Yoke é um mecanismo (dispositivo à prova de erros) utilizado para detecção de anormalidades que, acoplado a uma operação, impede a execução irregular de uma atividade.
Conforme a Figura 9, um dispositivo poka-yoke é uma forma de bloquear as principais interferências na execução da operação, fazendo com que não ocorram falhas humanas.
Os dispositivos a prova de erro são a maneira pela qual o conceito do Jidoka é colocado em prática. A aplicação dos dispositivos Poka-Yoke permite a separação entre a máquina e o homem e o decorrente exercício do Jidoka.
Assim como na Toyota e em todas as empresas, os dispositivos Poka-Yoke são utilizados na detecção da causa-raíz dos defeitos, ou seja, os erros na execução da operação. Para tanto, são aplicados em regime de inspeção 100% associados à inspeção na fonte. A utilização de dispositivos Poka-Yoke associados à inspeção sucessiva ou auto-inspeção somente se justifica em casos de inviabilidade técnica ou econômica para a aplicação na fonte.
Figura 9 - Modelo de Poka Yoke
2.4.7. Heijunka
Heijunka é a criação de uma programação nivelada através do seqüenciamento de pedidos em um padrão repetitivo e do nivelamento das variações diárias de todos os pedidos para corresponder à demanda no longo prazo. Dito de outra maneira, heijunka é o nivelamento das quantidades e tipos de produtos.
A programação da produção através do heijunka permite a combinação de itens diferentes de forma a garantir um fluxo contínuo de produção, nivelando também a demanda dos recursos de produção. O heijunka, da forma como é utilizado na Toyota, permite a produção em pequenos lotes e a minimização dos inventários.
Conforme Figura 10, através da definição de uma determinada seqüência de montagemque, se repetida ciclicamente, é capaz de atender a demanda de cada um dos diferentes modelos como se estivessem sendo montados em linhas exclusivas.
Figura 10 - Painel Heijunka
2.4.8. Operações Padronizadas
É importante ressaltar que os pilares JIT e Jidoka estão assentados sobre uma base formada pelo heijunka (nivelamento da produção), operações padronizadas e kaizen (melhoria contínua). Para haver padronização, além de ajustes simples na fábrica, as indústrias necessitam de investimentos, em especial dar importância à redução dos improvisos, regulador das relações de interdependência entre as atividades e serviços a fim de aperfeiçoar as atividades desenvolvidas, impactando diretamente na redução de desperdícios.
É através da padronização que os projetistas podem definir, em projeto, um aproveitamento “máximo” através da modularização do ambiente em função das características dos produtos a serem produzidos. Os fabricantes, por sua vez, podem alinhar os seus processos de fabricação definindo um padrão para o seu produto que siga as especificações, assegurando ao cliente que os produtos especificados no projeto podem ser efetivamente encontrados no mercado. Os responsáveis pela execução das atividades necessitam desta padronização, as atividades alinhadas com as diversas etapas construtivas e com o projeto. Na definição desses padrões para a execução de cada atividade pertencente a um conjunto de atividades, é essencial que haja a indicação dos equipamentos necessários à execução de cada uma delas e da seqüência de ações para a realização das mesmas.
A padronização leva a uma maior disciplina na execução de atividades, com a eliminação dos improvisos e uma conseqüente redução da variabilidade em relação ao projeto, resultando em uma obra com maior nível de precisão e menor nível de desperdícios. O crescimento da padronização proporcionado pela certificação tem contribuído sistematicamente no esforço para a redução da variabilidade dentro da indústria da de transformação. A forma mais utilizada de redução de variabilidade, tanto de atividades de conversão como das atividades de fluxo, é a padronização de procedimentos e também seu controle estatístico. Em relação a padronização de procedimentos e instruções, é importante o envolvimento dos operadores na elaboração desses documentos, para que seja utilizada a experiência deles no processo, bem como a utilização de um linguajar que seja de fácil entendimento.
O kaizen está fortemente relacionado à operação padronizada. A sua prática depende do contínuo monitoramento dos processos através do controle do ciclo PDCA (planejar, fazer, checar, agir), descrito na Figura 11. Trata-se de um instrumento valioso de controle e melhoria dos processos que precisa ser de domínio de todos os funcionários da empresa. Dando prosseguimento à elaboração dos padrões administrativos, técnicos e operacionais da empresa, passa-se por uma etapa de educação e treinamento de pessoal para aplicação desses padrões. Fecha-se o ciclo PDCA retroalimentando os padrões e a documentação da qualidade, admitindo-se alterações e revisões.
Figura 11 - Ciclo PDCA
Fonte: [Livro, O Modelo Toyota].
Para a prática do Kaizen, é importante que sejam formados os times da qualidade. São equipes de trabalho, que têm como função encontrar soluções para os problemas identificados na empresa e para o aperfeiçoamento dos níveis de qualidade e produtividade de uma atividade ou processo determinado. São responsáveis também pela identificação das falhas que diminuem a qualidade e a produtividade de um determinado processo e por depois propor ações corretivas para eliminar esses bloqueios, a fim de melhorar o desempenho e, gradativamente, evitar os erros.
A “estabilidade” dos processos é à base de todo o STP. Somente processos capazes, sob controle e estáveis podem ser padronizados de forma a garantir a produção de itens livres de defeitos, na quantidade e no momento certo.
Por exemplo, na produção do reservatório de ar deve-se utilizar o material adequado (especificação correta), a composição conforme especificado para a resistência correspondente, e fazer os ensaios dos corpos de prova conforme procedimento.
A grande ênfase deste modelo é que o valor deve ser identificado a partir da ótica do cliente. Devem ser identificadas as necessidades do cliente, do produto que será produzido e após o processamento, o produto resultante deverá satisfazer às necessidades de nossos clientes e dos clientes futuros, fornecendo o produto da mais alta qualidade, ao mais baixo custo e no menor tempo possível.
A segurança é um fator intrínseco a todos os componentes do sistema. Deve ser garantida a segurança do produto final, ou seja, a estabilidade, funcionabilidade, montabilidade e a resistência mecânica, que deve ser acompanhada no decorrer dos serviços através do dispositivo poka-yoke (dispositivo à prova de erros) e da estabilidade dos processos.
2.4.9. Kaizen
Um dos componentes da base sobre a qual estão assentados os pilares do STP é o Kaizen. O Kaizen consiste em melhorias pequenas e incrementais de forma contínua em uma atividade, focada na eliminação de perdas, de forma a agregar mais valor ao produto/serviço com um mínimo de investimento.
A prática do kaizen depende do contínuo monitoramento dos processos, através da utilização do ciclo de Deming (ciclo PDCA), ilustrado anteriormente na Figura 11. Este processo desenvolve-se a partir da padronização da melhor solução e subseqüente melhoria deste padrão, garantindo que os pequenos e incrementais ganhos sejam incorporados às práticas operacionais.
A melhoria estável, que permitirá lançar o processo no próximo nível, só pode ser alcançada a partir de processos padronizados. A subida pela escada (processo de
kaizen), ilustrado na Figura 12, só pode ser considerada segura e contínua se todos os degraus (padronização das operações), um após o outro, forem construídos de forma sólida e consistente. A prática do kaizen sem padronização corresponde à tentativa de subir a escada, depositando-se todo o peso do corpo sobre um degrau mal estruturado; o risco do degrau ruir e com ele nos levar escadaria abaixo é iminente.
Figura 12 - Benefícios do Kaizen
Fonte: [Integra Gestão Industrial – Kaizen].
2.4.10.Estabilidade
O mercado competitivo exige novas leituras nas estratégias das companhias, as quais freqüentemente requerem mudanças na manufatura, nos processos e nos sistemas de Planejamento e Controle da Produção (PCP) e suas respectivas ferramentas.
O capitalismo vem se moldando ao longo do tempo, sofrendo profundas transformações conjunturais e definindo novos paradigmas produtivos. Dentre as várias mudanças, o crescimento da sofisticação do consumo tem sido a mais importante. Os consumidores estão buscando pontualidade, variedade, baixo custo e
alta qualidade. A estrutura do mercado passou da economia de escala (produção em massa) para uma economia de escopo (variedade). Em vista disso, as empresas industriais devem realizar a difícil tarefa de combinar a eficiência com a variedade e qualidade.
De modo crescente, a flexibilidade é uma exigência que as companhias devem atender a fim de sobreviver e prosperar neste ambiente, é preciso ainda destacar que a diminuição do ciclo de vida do produto é uma característica presente nestas mudanças, e que isto tem gerado um movimento para uma competição baseada no tempo, este mercado “global sempre mutante”.
Analisadas sob este aspecto, outras características que integram essas mudanças são as tecnologias de informação, os novos materiais e processos, o aumento do uso da automação, dentre outros. Nos últimos anos muitos setores industriais passaram a se defrontar com uma competição em escala global, tornando-se crucial a forma como as empresas atendem com produtos e/ou serviços a esse mercado com crescentes exigências.
As principais alterações recentes no ambiente competitivo e suas conseqüências diretas para as empresas. Dentre as principais mudanças a qualidade, a velocidade de entrega, a confiabilidade, preço e flexibilidade são vitais. Em relação a uma realidade onde a demanda dos consumidores, produtos e processos de produção são cada vez mais exigentes e relação ao produto ou serviço oferecido, e sendo assim, deve haver compatibilidade. Mais precisamente com relação ao sistema kanban, essas mudanças representam o despontamento de novas realidades que se traduzem em algumas condições em que se considera o melhor aquele que de fato oferecer os melhores produtos e serviços com qualidade, pontualidade e principalmente custo atrativo e competitivo.
2.4.11.Cliente
A constante evolução dos processos produtivos pelos quais a indústria vem passando nos últimos 140 anos, saindo da produção artesanal (até aproximadamente final do século XIV inicio do século XX) para a produção em larga escala (entre 1905
e 1970 modelo FORD) onde a qualidade estava em segundo plano e o foco era a produtividade em volumes grandiosos de apenas um item com características idênticas, sem opções para a escolha do consumidor final (modelo T da Ford), e finalmente para a produção de pequenos lotes de vários produtos fabricados em série para atender ao mercado.
Em um segmento que prima cada vez mais pela variabilidade de opcionais de um mesmo produto deixou para traz o conceito de produção de grandes lotes com qualidade baixa onde os índices de retrabalho geram custos que o consumidor final não esta disposto a pagar por um produto defeituoso.
A procura por redução de custos para atender um mercado consumidor exigente com qualidade, confiabilidade e principalmente custos atrativos, é necessário o continuo monitoramento dos processos de produção dentro de uma indústria do ramo metalúrgico, por exemplo, é possível detectar onde estão as atividades que não agregam valor e que apenas geram custos (sete perdas), tendo uma analise detalhada sobre a atividade é possível realizar a redução de custos com a eliminação de etapas ou atividades e conseqüente redução de custos.
2.5. As Sete Perdas do Sistema de Produção
Segundo Ohno (1997), o STP está baseado nos princípios da cultura de melhoria contínua e da redução dos custos. O autor estabelece como passo preliminar para a aplicação do TPS a identificação e eliminação dos desperdícios que necessita de tempo no chão de fabrica para aprender a mapear as atividades de processo que agregam valor e as que não agregam valor ao produto.
Segundo a lógica tradicional, o preço era imposto ao mercado como resultado de um dado custo de fabricação somado a uma margem de lucro pretendida. Desta forma, era permitido ao fornecedor transferir ao cliente os custos adicionais decorrentes da eventual ineficiência de seus processos de produção.
Com o acirramento da concorrência e o surgimento de um consumidor mais exigente, o preço passa a ser determinado pelo mercado. Sendo assim, a única forma
de aumentar ou manter o lucro é através da redução dos custos, trabalhando na diminuição ou eliminação dos desperdícios.
Na Toyota, a redução dos custos através da eliminação das perdas passa por uma análise detalhada da cadeia de valor, isto é, a seqüência de processos pela qual passa o material, desde o estágio de matéria-prima até ser transformado em produto acabado. O processo sistemático de identificação e eliminação das perdas passa ainda pela análise das operações, focando na identificação dos componentes do trabalho que não adicionam valor.
Na linguagem da engenharia industrial consagrada pela Toyota, perdas (MUDA em japonês) são atividades completamente desnecessárias que geram custo, não agregam valor e que, portanto, devem ser imediatamente eliminadas ou pelo menos reduzidas. Ohno, o grande idealizador do STP, propôs que os desperdícios presentes no sistema produtivo fossem classificados em sete grandes perdas, conforme descrito a seguir e ilustrado na Figura 13.
Figura 13 - Os Sete Deperdícios
Os sete grandes grupos de perdas, conforme definidos por Ohno, e que se não eliminados ou reduzidos interferem direta e negativamente na melhoria contínua do sistema produtivo de uma empresa são:
Perda por superprodução (quantidade e antecipada); Perda por espera;
Perda por transporte;
Perda no próprio processamento; Perda por estoque;
Perda por movimentação;
Perda por fabricação de produtos defeituosos.
Abaixo a explicação de cada uma dessas perdas, destacando alguns exemplos, e como elas interferem na produção.
2.5.1. Perda por Superprodução
Das sete perdas, a perda por superprodução é a mais danosa. Ela tem a propriedade de esconder as outras perdas e é a mais difícil de ser eliminada, desde que se tenha um processo estável e com as demandas do cliente e prazos de entrega de matéria-prima definidos.
Existem dois tipos de perdas por superprodução (GHINATO, 2000).
2.5.1.1. Perda por produzir demais (superprodução por quantidade)
É a perda por produzir além do volume programado ou requerido (sobram peças/produtos).
Este tipo de perda está fora de questão quando se aborda a superprodução no STP. É um tipo de perda inadmissível sob qualquer hipótese e está completamente superada na Toyota.
2.5.1.2. Perda por produzir antecipadamente (superprodução por antecipação)
È a perda decorrente de uma produção realizada antes do momento necessário, ou seja, as peças/produtos fabricadas ficarão estocadas aguardando a ocasião de serem consumidas ou processadas por etapas posteriores. Esta é a perda mais perseguida no STP, pois é a pior forma de desperdício, pois contribui para a ocorrência dos outros seis tipos de perdas.
2.5.2. Perda por Espera
O desperdício com o tempo de espera origina-se de um intervalo de tempo no qual nenhum processamento, transporte ou inspeção é executado. O lote fica “estacionado” à espera de sinal verde para seguir em frente no fluxo de produção. (GHINATO, 2000).
Podemos destacar basicamente três tipos de perda por espera:
2.5.2.1. Perda por Espera no Processo
O lote inteiro aguarda o término da operação que está sendo executada no lote anterior, até que a máquina, dispositivos e/ou operador esteja disponível para o início da operação (processamento, inspeção ou transporte);
2.5.2.2. Perda por Espera do Lote
É a espera a que cada peça componente de um lote é submetida até que todas as peças do lote tenham sido processadas para, então, seguir para o próximo passo ou operação. Esta perda acontece, por exemplo, quando um lote de 1000 peças está sendo processado e a primeira peça, após ser processada, fica esperando as outras 999 peças passarem pela máquina para poder seguir no fluxo com o lote completo.
Esta perda é imposta sucessivamente a cada uma das peças do lote. Supondo que o tempo de processamento na máquina M seja de 10 segundos, a primeira peça foi obrigada a aguardar pelo lote todo por 2 horas e 47 minutos (999 peças. x 10 segundos) desnecessariamente.
2.5.2.3. Perda por Espera do Operador
Ociosidade gerada quando o operador é forçado a permanecer junto à máquina, de forma a acompanhar / monitorar o processamento do início ao fim, sem que isso tenha agregado valor ao produto final, ou devido ao desbalanceamento de operações, ou seja, as operações dentro de um processo (linha de produção) não possuem o mesmo tempo de ciclo.
2.5.3. Perda por Transporte
O transporte no STP é considerado uma atividade que não agrega valor, e como tal, pode ser encarado como perda que deve ser minimizada. A otimização do transporte é, no limite, a sua completa eliminação (GHINATO, 2000).
A eliminação ou redução das perdas por transporte devem ser encaradas como uma das prioridades no esforço de redução de custos, pois segundo Taiichi Ohno, o transporte ocupa 45% do tempo total de fabricação (lead time) de um item, aumentando assim o tempo total de processamento dos itens.
As melhorias mais significativas em termos de redução das perdas por transporte são aquelas aplicadas ao processo de transporte, obtidas através de alterações de layout que dispensem ou eliminem as movimentações de material e a produção dos itens em fluxo contínuo.
O transporte deve ser considerado somente depois de esgotadas as possibilidades de melhorias no processo é que, então, as melhorias nas operações de transporte são introduzidas. São o caso da aplicação de esteiras rolantes, transportadores aéreos, braços mecânicos, talhas, pontes rolantes, etc.
2.5.4. Perda no Próprio Processamento
São parcelas da atividade de processamento que podem ser eliminadas sem afetar as características e funções básicas do produto/serviço. Podem ainda ser classificadas como perdas no próprio processamento situações em que o desempenho do processo encontra-se em não conformidade da condição ideal. Exemplos: a baixa velocidade de corte de uma maquina laser por força de problemas de ajuste de máquina ou manutenção; o número de figuras estampadas em uma chapa metálica menor do que o máximo possível devido a um projeto inadequado de aproveitamento de material, um robô de solda com parâmetros fora do especificado para o produto a ser soldado (GHINATO, 2000).
2.5.5. Perda por Estoque
É a perda sob a forma de estoque de matéria-prima, material em processamento e produto acabado. Uma grande barreira ao combate às perdas por estoque é a “vantagem” que os estoques proporcionam de aliviar os problemas de sincronia entre os processos.
No ocidente, os estoques são encarados como um “mal necessário”. O STP utiliza a estratégia de diminuição gradativa dos estoques intermediários como uma forma de identificar outros problemas no sistema, escondidos por trás dos estoques (GHINATO, 2000).
2.5.6. Perda por Movimentação
As perdas por movimentação relacionam-se aos movimentos desnecessários realizados pelos operadores na execução de uma operação. Este tipo de perda pode ser eliminado através de melhorias baseadas no estudo de tempos e movimentos. Tipicamente, “a introdução de melhorias como resultado do estudo dos movimentos pode reduzir os tempos de operação em 10 a 20%”.
A racionalização dos movimentos nas operações é obtida também através da mecanização de operações, transferindo para a máquina atividades manuais realizadas pelo operador. Contudo, vale alertar que a introdução de melhorias nas operações via mecanização é recomendado somente após terem sido esgotadas todas as possibilidades de melhorias na movimentação dos operários em eventuais mudanças nas rotinas das operações (GHINATO, 2000).
Lembrando sempre que a mecanização nem sempre é possível, pois não se encaixa na realidade de algumas empresas devido ao alto investimento financeiro.
2.5.7. Perda por Fabricação de Produtos Defeituosos
A perda por fabricação de produtos defeituosos é o resultado da geração de produtos que apresentem alguma de suas características de qualidade fora de uma especificação ou padrão estabelecido e que por esta razão não satisfaçam a requisitos de uso.
No STP, a eliminação das perdas por fabricação de produtos defeituosos depende da aplicação sistemática de métodos de controle na fonte, ou seja, junto à causa raiz do defeito e em casos de situações assim, as tomadas de decisões ocorrem em tempo real. (GHINATO, 2000).
2.6. Fluxo de Valor
Segundo Rother e Shook (2003), “sempre que há um produto para um cliente, há um fluxo de valor. O desafio é enxergá-lo”.
De acordo com o Léxico Lean (2003), O MFV é um diagrama de todas as etapas envolvidas nos fluxos de material e informação, necessárias para atender aos clientes, desde o pedido até a entrega.
O fluxo de valor consiste na identificação de todos os processos necessários para a produção de um produto, desde a concepção do produto ao seu lançamento, o gerenciamento da informação (recebimento do pedido e entrega) e a transformação física do produto (da matéria-prima até ao produto acabado). O resultado é o Mapa do
Fluxo de Valor Atual. A partir deste Mapa, devem-se conclamar todos os colaboradores da empresa no sentido de construir o Mapa do Fluxo do Valor Futuro, pelo uso do conceito de melhoria continua (Womack e Jones, 2004).
Segundo Womack e Jones (2004), através da análise do fluxo de valor é possível identificar três tipos de ações que ocorrem ao longo de sua extensão:
Etapas que agregam valor: São as atividades ou processos pelos quais o produto passa e que o cliente reconhece como valor e está disposto a pagar por elas, por exemplo, a pintura de um móvel.
Etapas que não agregam valor, mas são necessárias: São atividades ou processos que são consideradas desperdícios, mas são inevitáveis, ou inviáveis de serem eliminadas, devendo então ser minimizadas no processo atual. Um exemplo são as atividades de inspeção para garantir a qualidade do produto final.
Etapas que não agregam valor: São etapas que o cliente não reconhece como valor e não está disposto a pagar por elas, sendo consideradas então como desperdícios.
Segundo Machado (2006) em suas pesquisas sobre filosofia Lean aplicada no processo de fabricação de produtos, o conhecimento do JIT contribui para o enriquecimento da análise do mapeamento e caracterização de processos. Na filosofia JIT um dos principais focos é a redução de desperdícios.
O mapeamento permite uma visão geral do fluxo e foca em melhorias no todo e não somente em melhorias pontuais. Rother e Shook (2003) apresentam algumas afirmações que justificam o porquê do mapeamento ser uma ferramenta essencial, entre elas:
Ajuda visualizar mais do que simplesmente processos individuais, permite enxergar o fluxo como um todo;
Ajuda a identificar as fontes de desperdícios;
Torna as decisões sobre o fluxo visíveis, de modo que possam ser discutidas; Mostra a relação entre o fluxo de material e o fluxo de informação;
Junta conceitos e técnicas enxutas, ajudando a evitar que técnicas sejam usadas isoladamente.
De acordo com Rother e Shook (2003), produzir num fluxo contínuo significa produzir uma peça de cada vez passando-a ao processo seguinte, sem interrupções e outros desperdícios entre eles.
2.6.1. Fluxo
Inicialmente, desenha-se o fluxo macro do processo, conforme Figura 14. Após, é necessário especificar o valor e mapear o fluxo de valor de determinado produto, eliminado os desperdícios identificados, o próximo passo é fazer com que as atividades que agregam valor fluam num fluxo contínuo. Essa etapa exige uma mudança de mentalidade, pois se precisa combater o pensamento de que fabricar em lotes é mais eficiente.
Segundo Moróz (2009), muitas atividades são realizadas em lotes e separadas por grandes distâncias entre os processos, impedindo o fluxo. Portanto, muitas vezes são necessárias mudanças de cultura e do arranjo físico fabril. A produção em lotes deve ser substituída por fluxo contínuo, para reduzir o tempo e aumentar a produtividade.
Após estabelecer o fluxo, observa-se que o tempo de fabricação e entrega do produto reduz expressivamente.
Figura 14 - Exemplo de Fluxo de Processo
2.6.2. Mapeamento do Fluxo de Valor
O primeiro passo para mapear o fluxo é focalizar em uma família de produtos, pois os consumidores preocupam-se com produtos específicos e não com todos os produtos. Uma família de produtos pode ser definida como um grupo de produtos que passam por etapas semelhantes de processamento e utilizam equipamentos comuns em seus processos de transformação.
Para que as partes do fluxo não fiquem isoladas, é preciso definir um gerente do fluxo de valor, que é a pessoa responsável pelo entendimento do fluxo de valor de uma família de produtos e por sua melhoria. Ela é quem irá liderar a criação do mapa estado atual e do estado futuro, bem como sua implementação.
Para garantir que as mudanças necessárias sejam realizadas, é importante que ela se reporte à autoridade máxima da unidade produtiva.
O último passo é a elaboração do plano de trabalho e implementação, que deverá descrever qual o planejamento para chegar ao estado futuro.
Assim que o estado futuro for uma realidade, deverá ser feito um novo mapa do estado futuro. Isso garantirá a melhoria contínua no fluxo de valor.
2.6.3. Estado Atual
Segundo Rother e Shook (2003), para desenhar o MFV, usa-se um conjunto de ícones ou símbolos para representar os processos e os fluxos.
A figura 15 mostra um exemplo de MFV no seu estado atual, na qual se podem observar a linha do tempo abaixo das caixas de processo, indicando os tempos de processamento (tempo de setup e tempo de ciclo) e os tempos em estoque (representado por triângulos) e levando em consideração a demanda média de saída desse produto ou da família de produtos, quando aplicável.
Na parte superior do mapa são registrados, com desenhos de setas estreitas, os fluxos de informações da empresa com o cliente, que indicam que a partir da necessidade do cliente, a comunicação é feita com o fabricante, que por sua vez repassa a necessidade para compras adquirir matéria-prima e insumos, bem como a
