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APLICAÇÃO DO MAPEAMENTO DO FLUXO DE VALOR (MFV) PARA MELHORIA DE PROCESSO EM UMA FÁBRICA DE LATICÍNIOS

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APLICAÇÃO DO MAPEAMENTO DO

FLUXO DE VALOR (MFV) PARA

MELHORIA DE PROCESSO EM UMA

FÁBRICA DE LATICÍNIOS

Gabriele Lacerda Santos (UNIFEI )

gabriele.lacerda@unifei.edu.br Jose Antonio de Queiroz (UNIFEI )

queirozunifei@gmail.com Fabiano Leal (UNFEI )

fleal@unifei.edu.br

Este trabalho é uma pesquisa ação cujo objetivo é aplicar o Mapeamento do Fluxo de Valor para identificar desperdícios inerentes ao processo de fabricação de queijos, as atividades que agregam valor e o Lead Time do processo, de um caso específico da indústria de laticínios, cuja ocorrência de operações mistas alternando entre discretas e contínuas coexistem. Foram desenvolvidas as etapas “seleção da família de produtos”, “desenho do mapa do estado atual”, “desenho do mapa do estado futuro”, seguidos de análise dos resultados e conclusões. A aplicação do MFV possibilitou identificar desperdícios tais como: superprodução, longas esperas, transportes excessivos, processos inadequados, estoques elevados e movimentações desnecessárias, bem como o percentual de atividades que agregam valor de 3,0%. O desenho do estado futuro propõe a redução do Lead time de 1.303,64 horas para 134,00 horas através da sincronização da produção junto à demanda, a inclusão de fluxos contínuos, a projeção de supermercados para controlar a produção entre as etapas contínuas, a programação da produção somente no processo puxador, e finalmente, o nivelamento do mix e do volume de produção.

Palavras-chaves: Value Stream Mapping, Pesquisa ação, Produção Enxuta

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Engenharia de Produção, Infraestrutura e Desenvolvimento Sustentável: a Agenda Brasil+10

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Curitiba, PR, Brasil, 07 a 10 de outubro de 2014.

2 1. Introdução

O Brasil é um dos maiores produtores de leite do mundo e o Estado de Minas Gerais é líder absoluto na produção correspondendo a 27,4% da produção nacional (ABIQ, 2014). Algumas instituições no país focam o estudo da ciência e tecnologia do leite, porém, poucos estudos abrangem questões sobre a gestão da produção no segmento. Em contra partida, diversos autores vêm demonstrando como métodos modernos de gestão da produção, especialmente a produção enxuta pode ser utilizada para promover melhorias em diversas áreas, tanto da manufatura quanto do setor de serviços (LU, YANG e WANG, 2011). De acordo com SULLIVAN et al. 2002, MCKENZIE e JAYANTHI, 2007, o Mapeamento do Fluxo de Valor - MFV introduzido por Rother e Shook em 1999 consiste num guia prático para a implementação da produção enxuta em sistemas de produção que visam o melhoramento das suas atividades industriais.

Neste contexto, o trabalho consiste em uma pesquisa ação cujo objetivo é aplicar o Mapeamento do Fluxo de Valor para identificar desperdícios, atividades que agregam valor e o Lead Time do processo de um caso específico da indústria de laticínios, cuja ocorrência de operações mistas alternando entre discretas e contínuas coexistem. Foram desenvolvidas as etapas “seleção da família de produtos”, “desenho do mapa do estado atual”, “desenho do mapa do estado futuro”, seguidos de análise dos resultados e conclusões. A aplicação do MFV possibilitou identificar desperdícios tais como: superprodução, longas esperas, transportes excessivos, processos inadequados, estoques elevados e movimentações desnecessárias, bem como o percentual de atividades que agregam valor de 3,0%. O desenho do estado futuro propõe a redução do Lead time de 1.303,64 horas para 134,00 horas através da sincronização da produção junto à demanda, a inclusão de fluxos contínuos, a projeção de supermercados para controlar a produção, a programação da produção somente no processo puxador, e do nivelamento do mix e o volume de produção.

2. Referencial Bibliográfico 2.1 Produção enxuta

A produção enxuta foi introduzida nos anos 80, por um grupo de pesquisadores do

Massachusetts Institute of Technology - MIT (ARAUJO, 2013), após um estudo do estilo de

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3 (WOMACK E JONES, 2004) para definir sistemas de produção inteligente, ágeis e dinâmicos.

De acordo Womack e Jones (2004) existem sete tipos de desperdícios identificados no STP: (1) superprodução: produzir excessivamente, ou antes; (2) espera: lead time longos, ou seja, longos períodos de ociosidade de pessoas, peças e informações; (3) transporte: movimentação e transporte de pessoas, peças e informações; (4) processos inadequados: utilização inadequada de máquinas e sistemas; (5) estoques desnecessários: armazenamento excessivo e falta de informação. Além de ocultar outros tipos de desperdícios, significam desperdícios de investimento e espaço; (6) movimentação: desperdício de movimentos nas mais variadas operações que devem ser eliminadas com estudos de métodos e de trabalho; (7) produtos defeituosos: problemas no processo, de qualidade ou baixo desempenho na entrega.

Dentro da produção enxuta, uma importante ferramenta utilizada para a transformação de empresas moldadas no sistema de produção em massa para o sistema de produção enxuta é o MFV. Segundo Ferro (2005) esta ferramenta tem ajudado inúmeras empresas no Brasil a mover-se de melhorias pontuais para eficiência sistêmica.

2.1 Mapeamento do Fluxo de Valor (MFV)

O Mapeamento do Fluxo de Valor é uma ferramenta de mapeamento de processos utilizada para descrever a cadeia de fornecimentos. Segundo Rother e Shook (2003), o mapeamento do fluxo de valor (value stream mapping) ajuda a enxergar o fluxo de material e informação na medida em que o produto segue o fluxo de valor.

Rother e Shook (2003), afirma que na perspectiva da produção em massa, produzir mais e mais rápido gera produtos mais baratos, no entanto, somente a partir da visão do custo direto por item medido nas práticas de contabilidade convencionais,pois ignora todos os custos reais associados ao excesso de produção e aos desperdícios causados. Para Queiroz (2006) o foco da produção em massa é o desenvolvimento das atividades que agregam valor e a produção enxuta foca na eliminação das atividades que não agregam valor. Para Womack e Jones (2004) criação de um fluxo de valor (value stream) é identificar as ações necessárias para projetar, pedir e produzir um produto específico e dividi-las em três categorias: (1) aquelas que realmente criam valor, conforme pedido do cliente; (2) aquelas que não criam valor, mas são necessárias para os sistemas de desenvolvimento do produto, atendimento de pedidos ou produção (desperdício tipo um) e, portanto, ainda não podem ser eliminadas; e (3) as ações que não criam valor conforme percebido pelo cliente (desperdício tipo dois) e, assim, podem

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4 ser eliminadas imediatamente. Segundo Araújo (2004), a composição das atividades de transformação corresponde a 5% de atividades que criam valor; 35% de atividades que não criam valor, mas são necessárias e 60% de atividades que não criam valor e não são necessárias.

2.1.1 Etapas da implementação do Mapeamento do Fluxo de Valor

A técnica de MFV introduzida por Rother e Shook (1999) consiste num guia prático para a implantação da produção enxuta (SULLIVAN et al. 2002, MCKENZIE e JAYANTHI, 2007) e deve seguir as etapas propostas por Rother e Shook (2003) explicitadas na Figura 1: Etapas de desenvolvimento do MFV.

Figura 1 – Etapas de desenvolvimento do MFV

Fonte: Adaptado de Rother e Shook (2003)

O mapeamento deve ser iniciado em uma família de produtos e depois ser estendido às demais linhas de produção (ROTHER E SHOOK, 2003). As duas etapas subsequentes consistem em desenhar os mapas do estado atual e futuro que é feito a partir da coleta de informações no chão de fábrica. Finalmente, deve-se preparar um plano de implementação para o estado futuro (ROTHER E SHOOK, 2003), de forma que sempre haverá um mapa do estado futuro e um plano de implementação em curso, o que representa a busca pela perfeição, ou seja, o quinto princípio enxuto (QUEIROZ, 2006).

3. Classificação da Pesquisa

Como este trabalho envolve a atuação do pesquisador na empresa, sobretudo para a aplicação das técnicas de produção enxuta, ele pode ser classificado como uma pesquisa ação. Os passos propostos por Silva e Menezes (2005) foram adotados para auxiliar na formulação do método de pesquisa. O tema tratado neste artigo é a produção enxuta e o uso dos mapas de fluxo de valor, o que inspirou o referencial teórico do Capítulo 2. Após o estudo da teoria sobre produção enxuta, foram refinados os objetivos da pesquisa e a definição do objeto de estudo como sendo uma fábrica de laticínios. Em seguida foram definidos os procedimentos

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5 práticos da pesquisa ação, na qual os mapas de fluxo de valor foram desenvolvidos para a empresa. A seguir são listadas as etapas práticas realizadas para atingir os objetivos propostos:

 Escolha da família de produtos:foi escolhido a família de produtos de maior impacto na organização, seguindo da escolha do gerente de fluxo de valor e definição dos critérios para avaliação;

 Construção do mapa do estado atual: seguiu oito passos tais como entendimento da demanda, caracterização dos processos, inclusão de fornecedores, definição do fluxo de informação, relação empresa / consumidor, relação empresa / fornecedor, programação dos processos e inclusão da linha de tempo no mapa;

 Construção do mapa do estado futuro: A construção do mapa do estado futuro seguiu oito questões - chave propostas por Rother e Shook (2003): cálculo do takt time, definição de produção para supermercado de produção, introdução dos fluxos contínuos, introdução de sistemas puxados com supermercado, definição do processo puxador, nivelamento do mix de produção, definição do incremento constante de trabalho e melhorias no processo.

A última fase da pesquisa consiste na análise dos resultados e conclusões. 4. Aplicação do Mapeamento do Fluxo de Valor

Serão descritas três fases na etapa de desenvolvimento. A primeira fase refere-se seleção da família de produtos, seguindo três passos. A segunda consiste no desenho do mapa do estado atual com oito passos e a terceira, no desenho do mapa do estado futuro respondendo a oito questões - chave propostas por Rother e Shook (2003).

4.1. Primeira Fase: Escolha da Família de Produtos

O presente trabalho aborda os principais aspectos de produção de uma empresa do setor de laticínios, que trabalha com derivados de leite de búfala, denominada para efeito deste trabalho como Bufalean..A empresa fabrica queijos tais como mussarela , minas frescal, minas padrão, provolone e parmesão.

Passo 1: Seleção da família de produtos

A escolha da família de produtos para a aplicação do método foi considerada dentre outros fatores, pela importância estratégica dos produtos, pela sua similaridade em termos de

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6 processos, sendo escolhido a família de queijo mussarela que abrange os produtos peças de queijo de 4kg, 0,8kg e 0,5kg.

Passo 2: Seleção do gerente do fluxo de valor:

O próprio pesquisador foi escolhido para coordenar a aplicação do método em estudo, como gerente da linha de produto de queijo mussarela.

Passo 3: Definição dos critérios de avaliação:

As variáveis utilizadas para análise dos mapas foram: estoque – E, espera – Es, tempo de ciclo – T/C, tempo de agregação de valor- TAV, Lead time, disponibilidade e confiabilidade. Foram feitos ajustes nos os critérios de avaliação para os processos contínuos e discretos. Para TAV das etapas contínuas foram cronometrados os tempos totais de processamento por produção, que dividido pela quantidade em quilos de produto, gerou o critério T/C estabelecido em s/kg. Nas etapas discretas, como os produtos peças de queijo de 0,8 e 0,5kg são frações da unidade “kg”, o TAV foi cronometrado por peça e convertido em kg para o T/C em s/kg.

4.2. Segunda fase: Construção do mapa do estado atual Passo 1: Entendendo a demanda

A informação foi coletada no departamento comercial e a demanda semanal da família é de 5.115kg por semana, sendo 4.110kg de peça de 4kg, 200kg de peça de 0,8kg e 805kg de peça de 0,5kg.

Passo 2: caracterização dos processos

Foram desenhados os processos na parte inferior do mapa, da esquerda para direita, no fluxo de produção, utilizando os símbolos apresentados no Anexo 1.

A produção começa com um estoque de leite cru de 30.702 litros, que passa pelo processo “beneficiamento” onde será pasteurizado e seguindo ao processo “queijomatic” dando origem a massa de queijo. Esta por sua vez, segue para o processo “fermentação” até atingir o pH de filagem. A massa fermentada pode atender outras famílias de produtos e nesse caso, segue para a “filagem” dando origem às peças de queijo 4kg, 0,8kg e 0,5kg. O processo seguinte é a “enformagem” em formas, seguindo do “resfriamento” em câmara fria até o dia seguinte. No dia seguinte, os queijos seguem para o processo de “salga” em tanques de imersão e são transferidos para a “secagem” também em câmara fria até o próximo dia. No terceiro dia, as peças são empacotamento, seladas e encaixotadas. As caixas de queijo são armazenadas em

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7 câmara fria e expedidas. A empresa trabalha em 1 turno, de segunda a sábado durante 7,3 horas por dia, com 1 hora de almoço não paga e 15 minutos de café no período da tarde. Passo 3: Inclusão de fornecedores

Os fornecedores de leite entregam diariamente em média de 7.326 litros, porém, apenas 5.117

litros são destinados ao queijo mussarela.

Passo 4: Definição do fluxo de informação

O PCP emite ao beneficiamento uma relação diária de volume de leite a ser pasteurizado para o beneficiamento; a distribuição de leite para as peças são emitidas ao processo queijomatic; a configuração de peças é repassada à filagem; a quantidade de peças a embalar é enviada ao empacotamento. O planejamento de saída de produto é emitido três vezes por semana para a expedição, um dia antes da entrega.

Passo 5: Relação empresa consumidor

O departamento comercial emite um pedido três vezes por semana, dois dias antes da entrega, podendo sofrer ajustes até o momento da expedição.

Passo 6: Relação empresa fornecedor

A coleta de leite é diária, mas o fornecimento é sazonal, a média de recebimento de leite

anual é de 7.500 litros por dia.

Passo 7: Programação dos processos

Como não existe previsão, o PCP baseado no histórico do pedido semanal adianta a produção das peças de mussarela e completa após a liberação do pedido.

A Figura 2 – Mapa do estado atual Bufalen mostra o desenho elaborado e a Tabela 1 resume as informações coletadas a partir do mapa.

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Figura 2: Mapa do estado atual Bufalen

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Tabela 1 – Resumo das informações coletadas no mapa do estado atual da Bufalen

Informação Mussarela

Lead Time (horas) 1.303,64 TAV (horas respectivamente) 39,2 Refugo (%) 0,2 Espera (h) 28,5 Estoque em processamento (kg) 1.635 Estoque produto acabado (kg) 42.305 Estoque de matéria prima (L) 30.702

Fonte: Próprio autor

O cálculo dos dias em estoque de matéria prima considerou a demanda total, multiplicado pelo fator de conversão litros de leite/kg, de 6,5 que dividido pelo volume de leite em estoque e gerou 5,5 dias. Na linha do tempo foi representado o T/C e o TAV por serem distintos e o

Lead time horas, pois os processos resfriamento e secagem operam 24 horas.

4.3. Terceira fase: Construção do mapa do estado futuro

Para orientar a visualização de uma condição futura de trabalho, foram utilizados os questionamentos e diretrizes sugeridas por Rother e Shook (2003).

Passo 1: Definição do takt time

O takt time foi calculado dividindo-se o tempo de trabalho disponível por turno de 25.380 segundos pela demanda por turno de trabalho de 852,5kg, resultando em 29,7 s/kg.

Passo 2: Definição de produção para supermercado de produtos acabados ou para expedição A demanda dos clientes aumenta e diminui imprevisivelmente, sendo assim, optou-se por produzir para um supermercado de produtos acabados.

Passo 3: Introdução de fluxos contínuos

O gráfico de balanceamento do operador da Figura 3 resume o T/C dos processos no estado atual.

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10 Figura 3: Gráfico balanceamento operador estado atual

Fonte: próprio autor

Os processos “beneficiamento”, “queijomatic” e “fermentação” possuem T/C de 4s/kg, 9 s/kg

e 19s/kg respectivamente, e apesar da espera identificada no estado atual, podem operar de

forma contínua. Após a “fermentação” a massa fermentada pode atender outros produtos fora da família mapeada, sendo assim, essa será a primeira célula de produção. O conteúdo de trabalho é de 32 segundos e optou-se por manter a segunda queijomatic, uma vez que seu TAV é longo, 1,9h e no caso de retirada, o conteúdo de trabalho aumentaria de 32s/kg para

41s/kg. Dividindo-se o conteúdo de trabalho de 32 s/kg pelo takt time de 29,7 s/kg, conclui-se

que será necessário dois operadores nessa célula, o que já acontece no estado atual.

A segunda célula compreende os processos “filagem”, “enformagem”, “resfriamento”, “salga” e “secagem”, cujos T/C são: 5 s/kg, 5 s/kg, 64 s/kg, 17 s/kg e 64s/kg respectivamente. Será necessário reduzir o T/C do resfriamento e secagem através do kaizen trazendo- os abaixo do takt time. Primeiramente de 14 horas para 8 horas e finalmente para 4 horas, o T/C da operação reduz para 18,3 s/kg e as peças poderão entrar para a salga no mesmo dia, o que

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11 diretamente reduz o T/C da salga para 12,8 s/kg, uma vez que incorporação do sal será na peça será mais rápida. A terceira consequência é a redução do T/C da secagem de 62 s/kg para

36,6 s/kg, já que as peças ficarão secando durante a noite, prontas para a embalagem no dia

seguinte. O conteúdo de trabalho será de 79s/kg que dividido pelo tak time de 29,7s/kg, conclui-se que a quantidade necessária de operadores será de três.

A terceira célula compreende os processos empacotamento e selagem. Será necessário eliminar os desperdícios através do kaizen para trazer o T/C abaixo do takt time, reduzindo o T/C do empacotamento de 38 s/kg para 26 s/kg. O processo seguinte é a selagem com duas máquinas de capacidade diferentes. Como 80% da demanda referem-se a essa família de produtos, conclui-se que deverá ser retirada uma máquina de selagem e disponibilizar dois operadores (41 s/kg pelo takt time de 29,7 s/kg equivalem a dois) para trabalhar integralmente para a família mussarela.

A Figura 4 representa o gráfico balanceamento operador estado futuro e resume os novos T/C e necessidades de funcionários.

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12 Figura 4: Gráfico balanceamento operador estado futuro

Fonte: próprio autor

O estado atual demandava13 funcionários, porém, com a implementação dos fluxos contínuos, serão necessários 7 operadores nas células e 2 movimentadores, totalizando 9 operadores.

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13 Em função da confiabilidade de máquinas e do processo, optou-se por manter um estoque de produto acabado de uma semana, reduzindo de 51 para 7 dias, 2 dias de produtos em processo nas células moldagem/salga/secagem e beneficiamento/queijomatic/fermentação e estoque de matéria prima de 3 dias, controlados por kanban interno de sinalização que informa ao PCP toda vez que o volume de leite chegar ao ponto de alerta mínimo.

O movimentador de material da expedição vai ao supermercado da célula de embalagem e retira o que precisa, gerando um movimento do kanban do supermercado ao processo da embalagem, que será usado como instrução de produção.

As peças são armazenadas em caixas plástica contendo 32kg e inseridas em pallets com rodízios para facilitar deslizamento sob a planta pelos operadores, e serão acoplados a canaletas. Cada caixa terá dentro dela um kanban de produção e toda vez que o movimentador de materiais remove uma caixa do supermercado da célula moldagem/salga/secagem, um kanban será enviado de volta para a mesma, que produzirá 32 kg e armazenará no supermercado. A mesma lógica ocorre na célula beneficiamento/queijomatic e fermentação.

Passo 5: Definição do processo puxador

O processo puxador será célula de embalagem que é controlada através de pedidos dos clientes externos e regulará o fluxo completo de valor da produção de queijos.

Passo 6: Nivelamento do mix de produção no processo puxador

A célula embalagem deverá nivelar o mix de produção de queijo uniformemente durante o turno. Para atender a demanda é necessária a produção das seguintes quantidades.

 Peças de 4kg: 4.110kg/semana/6 dias de trabalho na semana = 685kg/dia

685kg/32kg (tamanho do kanban) = 21 cartões kanbans.

 Peças de 0,8kg: 200kg/semana/6 dias de trabalho na semana = 33,33kg/dia

33,33kg/32kg (tamanho do kanban) = 1,04 cartões kanbans.

 Peças de 0,5kg: 805kg/semana/6 dias de trabalho na semana = 134,17kg/dia

134,17kg/32kg (tamanho do kanban) = 4,19 cartões kanbans.

Com o nivelamento, que demanda trocas muito mais frequentes, a situação ideal seria que o mix de produção de peças de queijo se parecesse com a seguinte sequência: (4-4-4-4-0,5-4-4-4-4-0,5-0,8-4-4-4-4-0,5-4-4-4-4-0,5-0,8-4-4-4-4-4-0,5).

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14 A imagem takt para a célula embalagem na frequência correta denominada incremento pitch foi calculado considerando 30 segundos de takt time multiplicado pela quantidade de quilos de queijo em cada caixa de 32kg, originando o incremento pitch de 16 minutos.

O quadro de nivelamento de carga representa o incremento pitch de 16 minutos. Existem escaninhos com cartões kanban para cada intervalo pitch e uma fileira de escaninho para cada peça tipo de queijo (4, 0,8 e 0,5kg), indicando não apenas a quantidade a ser produzida mas também quanto tempo leva para produzir baseado no takt time.

Passo 8: Melhorias no processo necessárias para o fluxo de valor

Viabilizar o fluxo de material e informação que criamos para a Bufalen requer as seguintes melhorias no processo:

 Redução do TAV do resfriamento de 14 horas para 8 horas e finalmente para 4 horas; da salga de 5 horas para 4 horas; do resfriamento de 18 horas para 8 horas e do T/C da embalagem de 36 para 28 s/kg;

 Posicionamento dos equipamentos dos processos empacotamento, selagem e encaixotamento em U para facilitar o trabalho dentro da célula.

 A célula embalagem deverá trabalhar ao longo das 7,3 horas dedicadas a essa família de produtos, utilizando 2 operadores, 1 movimentador e apenas 1 máquina seladora, de forma a eliminar o estoque intermediário.

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Figura 6: Mapa do estado futuro Bufalen

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6. Análise dos resultados, conclusões e propostas para trabalhos futuros.

O trabalho consiste em uma pesquisa ação cujo objetivo é aplicar o Mapeamento do Fluxo de Valor para identificar os desperdícios inerentes ao processo de fabricação de queijos. A aplicação do MFV possibilitou identificar desperdícios tais como: superprodução, longas esperas, transportes excessivos, processos inadequados, estoques elevados e movimentações desnecessárias, bem como o percentual de atividades que agregam valor de 3,0%.

O desenho do estado futuro propõe a redução do Lead time de 1.303,64 horas para 134,00 horas, através das seguintes ações: identificação do takt time e sincronização da produção com a demanda; desenvolvimento de fluxos contínuos, criação de supermercados para controlar a produção onde termina um fluxo contínuo e inicia outro; identificação do processo puxador e programação da produção apenas nesse ponto, que definirá o ritmo de produção de todos os processos anteriores; nivelamento do mix e do volume de produção através do cálculo do incremento pitch, e finalmente o levantamento dos eventos kaizen necessários para tornar o mapa do estado futuro possível.

7. Agradecimentos

Os autores agradecem á CAPES, à FAPEMIG e ao CNPQ pelo apoio. REFERÊNCIAS

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ANEXO A – Símbolos utilizados no mapa do estado atual

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