Otimização de Processos Industriais:
Priorização de Ações e Redução de Defeitos
Marco de Pádua Santos Viana Abrantes
Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em
Engenharia Biológica
Orientadores: Professora Marília Clemente Velez Mateus
Engenheira Marta dos Santos Matias
Júri
Presidente: Professor Jorge Humberto Gomes Leitão
Orientador: Engenheira Marta dos Santos Matias
Agradecimentos
Gostaria de usar esta seção para expressar minha gratidão à professora Marília Mateus por criar a oportunidade de desenvolver esta tese e por me apoiar em toda a sua extensão. À Bimbo Donuts por me aceitar e me incluir neste projeto. À minha orientadora na empresa, a Eng. Marta Matias, pela ajuda e apoio desde o início do estágio e durante todo o processo. A cada gerente, supervisor, membro do departamento de qualidade, membro da manutenção e operador que me recebeu e contribuiu para o meu trabalho, ajudando-me a superar os meus obstáculos, esclarecendo as minhas dúvidas e inspirando a minha motivação.
I declare that this document is an original work of my own authorship and that it fulfils all the requirements of the Code of Conduct and Good Practices of the Universidade de Lisboa.
Preface
The work presented in this thesis was performed at the company Bimbo Donuts Portugal Lda., during the period February-August 2019, under the supervision of Eng. Marta Matias. The thesis was co-supervised at Instituto Superior Técnico by Prof. Marília Mateus.
Resumo
Considerando o atual estado económico, a crescente consciencialização ambiental e os elevados padrões exigidos pelos clientes, torna-se vital para qualquer indústria o investimento na priorização e otimização de processos aumentando a produtividade e qualidade dos produtos, e potenciando a sustentabilidade da empresa.
A presente dissertação, elaborada ao longo de um estágio curricular na Bimbo Donuts, compreende a aplicação de estratégias de melhoria contínua na realização de três projetos distintos integrados no departamento de produção da empresa.
O objetivo do projeto principal, o projeto 1, foi a redução de desperdício na forma de produtos defeituosos ao longo da linha de produção B. Mediante a aplicação de metodologias de melhoria contínua, foi possível atingir reduções nas frequências de defeitos entre os 40% e os 77% nas zonas mais problemáticas. O projeto 2, cujo objetivo foi a redução do tempo de câmbio na linha A em 25%, envolveu a reorganização das tarefas de mudança de produto. O objetivo foi atingido a nível teórico, porém não foi implementado. O projeto 3 permitiu a eliminação do defeito mais frequente e de todos os defeitos que pudessem levar à contaminação da linha, tal como objetivado.
Evidencia-se a imperativa necessidade de uma equipa proativa, dedicada e motivada para que o longo caminho da melhoria contínua surta o efeito pretendido. Estas características nem sempre estiveram presentes impossibilitando a realização de todas as alterações propostas e inviabilizando melhorias superiores. Todavia comprova-se a eficácia das metodologias empregues na conquista dos objetivos e na busca interminável pela perfeição.
Abstract
Given the current economic state, the growing environmental awareness and the high standards demanded by customers, it is vital for any industry to invest in prioritization and process optimization, increasing product productivity and quality, and enhancing the company’s sustainability.
This dissertation, elaborated during a curricular internship at Bimbo Donuts, comprises the application of continuous improvement strategies in the realization of three distinct projects integrated in the company's production department.
The objective of the main project, project 1, was to reduce waste in the form of defective products along production line B. Through the application of continuous improvement methodologies, it was possible to achieve reductions in defect frequencies between 40% and 77% in the most problematic zones.
Project 2, which aimed to reduce exchange time on line A by 25%, involved the reorganization of exchange tasks. The objective was reached at theoretical level, however, for reasons external to the internship, the reorganization was not implemented in the internship time frame.
Project 3 allowed for the elimination of the most frequent defect and all defects that could lead to line contamination as intended.
The imperative need for a proactive, dedicated and motivated team is evident so that the long road of continuous improvement has the desired effect. These features were not always present making it impossible to implement all proposed changes and rendering superior improvements unfeasible. However, the effectiveness of the methodologies employed in achieving the objectives and in the endless search for perfection is proven.
Índice
Agradecimentos ... iii
Preface ... iv
Resumo ... vi
Abstract ... vii
Índice ...viii
Glossário ... xi
Lista de Abreviaturas ...xii
Lista de Equações ... xiii
Lista de Figuras ... xiv
Lista de Tabelas ... xvi
1.
Introdução ... 1
1.1.
Enquadramento ... 1
1.2.
Empresa ... 1
1.2.1.
Valores da Empresa ... 1
1.3.
Motivação ... 2
1.3.1.
Vantagem para a Empresa ... 2
1.3.2.
Outros Benefícios ... 3
1.4.
Metodologia ... 3
1.5.
Estrutura ... 4
1.6.
Objetivos ... 5
2.
Revisão da Literatura ... 7
2.1.
Melhoria Contínua ... 7
2.1.1.
Ferramentas da Qualidade ... 8
2.2.
Filosofia Lean ... 12
2.3.
Filosofia Six Sigma ... 13
3.
Materiais e Métodos ... 15
3.1.
Caso de Estudo 1 - Redução de Variabilidade e Desperdício na Linha B... 15
3.1.1.
Processo de Fabrico na Linha B ... 15
3.1.2.
Metodologia Aplicada ... 17
3.2.
Caso de Estudo 2 - Redução do Tempo de Câmbio na Linha A ... 21
3.2.2.
Metodologia Aplicada ... 22
3.3.
Caso de Estudo 3 - Redução de Desperdício na Linha D ... 23
3.3.1.
Processo de Fabrico na Linha D ... 23
3.3.2.
Metodologia Aplicada ... 24
4.
Tratamento de Dados e Análise de Resultados ... 25
4.1.
Caso de Estudo 1 - Redução de Variabilidade e Desperdício na Linha B... 25
4.1.1.
Análise de Zonas Críticas ... 25
4.1.2.
Análise de Defeitos Críticos ... 29
4.1.3.
Reposições de Condições Básicas ... 32
4.1.4.
Melhorias ... 43
4.2.
Caso de Estudo 2 - Redução do Tempo de Câmbio na Linha A ... 46
4.2.1.
Análise do Estado Inicial ... 46
4.2.2.
Alterações Propostas ... 50
4.3.
Caso de Estudo 3 - Redução de Desperdício na Linha D ... 54
4.3.1.
Análise do Estado Inicial ... 54
4.3.2.
Reposição do Nível de Óleo ... 56
4.3.3.
Implementação de Sistema de Alinhamento à Saída da CF ... 57
5.
Discussão dos Resultados ... 59
5.1.
Caso de Estudo 1 - Redução de Variabilidade e Desperdício na Linha B... 59
5.2.
Caso de Estudo 2 - Redução do Tempo de Câmbio na Linha A ... 61
5.3.
Caso de Estudo 3 - Redução de Desperdício na Linha D ... 62
6.
Perspetivas para o Futuro ... 63
6.1.
Caso de Estudo 1 - Redução de Variabilidade e Desperdício na linha B ... 63
6.2.
Caso de Estudo 2 - Redução do Tempo de Câmbio na Linha A ... 64
6.3.
Caso de Estudo 3 - Redução de Desperdício na Linha D ... 65
7.
Conclusão ... 67
Referências Bibliográficas ... 69
Apêndices ... 71
Apêndice A – Folhas de Recolha de Dados para o Projeto 1: Redução de Variabilidade e Desperdício na
Linha B ... 71
Apêndice B – Folhas de Recolha de Dados para o Projeto 2: Redução do Tempo de Câmbio na Linha A 76
Apêndice C – Folha de Recolha de Dados para o Projeto 3: Redução de Desperdício na Linha D ... 78
Apêndice E – Tabelas Resumo das Reposições de Condições Básicas Efetuadas Durante o Estágio ... 86
Apêndice F – Exemplos de Gráficos de Pareto de Acompanhamento dos Defeitos em Toda a Linha B .. 87
Apêndice G – Standard Operating Procedures na Condução do Forno Durante Intervalos ... 89
Apêndice H – Cartas de Gantt dos Principais Passos do Processo de Câmbio, para os Locais Não
Glossário
• Amassador – Operador dos amassados;
• Amassados – Zona de preparação, mistura e batimento da massa;
• Câmbio – Alteração do tipo de produto a produzir englobando todos os ajustes e alterações necessárias;
• Carrossel – Máquina responsável pela rotação de 90 graus do bolo na transferência;
• Causa raiz – Causa inicial responsável pela ocorrência que se está a analisar. Por norma chega-se à causa raiz com recurso à análichega-se de 5 porquês;
• Chunker – Máquina responsável pelo corte da massa em blocos de dimensões semelhantes. Permite fazer a passagem de produção descontínua a contínua;
• Desmoldeadora – Máquina utilizada para retirar os bolos dos respetivos moldes, mediante o uso de agulhas;
• Enfarinhadores – Equipamentos utilizados para dispor farinha de forma uniforme no tapete de massa na zona dos laminadores;
• Horas-homem – Quantidade de trabalho realizado pela mão de obra. Uma unidade de homem-hora corresponde à quantidade de trabalho realizada por um operador durante uma hora;
• Local/Zona (Caso de estudo 1) – No caso de estudo 1 a denominação “local” é utilizada para indicar a máquina, enquanto que “zona” se refere à etapa do processo. Por exemplo: seleção prévia (zona) da máquina 1 (local);
• Merma – Termo espanhol utilizado para qualquer perda ou redução de eficiência a nível de desperdício de materiais, tempo ou energia;
• Merma Pesada – Fração da perda ao nível do desperdício de materiais efetivamente pesados; • Palhaços – Empurradores móveis presentes no “carrossel”;
• Quebra 90 – Local nos amassados onde o tapete de massa sofre meia rotação ao cair para um transportador de sentido perpendicular ao anterior;
• Retalho – Excesso de massa rejeitada no momento do corte, geralmente utilizada na preparação seguinte.
Lista de Abreviaturas
• 4M – Análise 4M (Máquina, Mão de obra, Método ou Material);
• 5S – seiri, seiton, seiso, seiketsu e shitsuke (organização, arrumação, limpeza, normalização e autodisciplina);
• 7W – Seven Wastes (sete desperdícios); • CA – Câmara de Arrefecimento;
• CF – Câmara de Fermentação;
• DMAIC – Define, Measure; Analyse, Improve, Control; • SMED – Single Minute Exchange of Die;
• SOP – Standard operating procedures; • PDCA – Plan, Do, Check, Act.
Lista de Equações
Lista de Figuras
Figura 2.1 - Representação esquemática da metodologia PDCA[13]. ... 7
Figura 2.2 – Representação genérica de uma folha de recolha de dados. ... 8
Figura 2.3 – Representação genérica de um diagrama de Pareto. ... 9
Figura 2.4 – Representação esquemática genérica de um diagrama de Ishikawa. ... 10
Figura 2.5 – Representação gráfica genérica de uma carta de controlo. ... 11
Figura 2.6 – Ilustração da metodologia 5S[19]. ... 12
Figura 2.7 - Ilustração da metodologia DMAIC[22]. ... 14
Figura 3.1 – Representação esquemática dos principais passos do processo de fabrico dos produtos A e B. ... 17
Figura 3.2 - Diagrama representativo dos locais e zonas de recolha de dados contabilizados neste projeto. ... 19
Figura 3.3 - Representação esquemática dos principais passos no processo de fabrico na linha D. ... 23
Figura 4.1 – Gráfico de Pareto das frequências médias de defeitos divididas por zonas e agrupadas por locais para o produto A. ... 26
Figura 4.2 – Gráfico de Pareto das frequências médias de defeitos divididas por zonas e agrupadas por locais para o produto B. ... 26
Figura 4.3 – Representação gráfica das frequências médias de defeitos divididas por locais e agrupadas por zonas para ambos os produtos. ... 27
Figura 4.4 - Representação gráfica das frequências médias de defeitos divididas por locais para ambos os produtos, apenas na zona de transferência e embalamento. ... 28
Figura 4.5 - Representação gráfica das frequências médias de cada defeito agrupados por locais na zona de seleção prévia, para o produto A. ... 29
Figura 4.6 - Representação gráfica das frequências médias de cada defeito agrupados por locais na zona de seleção prévia, para o produto B. ... 30
Figura 4.7 - Representação gráfica das frequências médias de cada defeito agrupados por locais na zona de rejeição por peso, para o produto A. ... 31
Figura 4.8 - Representação gráfica das frequências médias de cada defeito agrupados por locais na zona de rejeição por peso, para o produto B. ... 31
Figura 4.9 - Comparação gráfica dos defeitos na zona de seleção prévia, antes e após reposição de condições básicas com principais alvos os defeitos “cortes desproporcionais” e “2 cortes apenas” no produto A. ... 34
Figura 4.10 - Comparações gráficas dos defeitos na zona de rejeição por peso, antes e após reposição de condições básicas com principal alvo os defeitos “# Não Separados” nos produtos A (Gráfico A) e B (Gráfico B) na máquina 3. ... 35
Figura 4.11 - Comparação gráfica dos defeitos na zona de seleção prévia, antes, após 1ª intervenção e após 2ª intervenção com principal alvo o defeito “pequeno” no produto B. ... 36
Figura 4.12 - Comparações gráficas dos defeitos na zona de transferência e embalamento, antes e após reposição de condições básicas com principais alvos os defeitos “destruído na transferência” e “queda no chão” no produto B na máquina 1. ... 37
Figura 4.13 - Comparações gráficas dos defeitos na zona da desmoldagem, antes e após reposição de condições básicas com principais alvos os defeitos “queda no chão” e “permaneceu no tabuleiro” no produto A (Gráfico A) e produto B (Gráfico B). ... 38
Figura 4.14 - Comparação gráfica dos defeitos na zona de rejeição por peso, antes e após reposição de condições básicas com principal alvo o defeito “baixo peso” no produto B na máquina 3. ... 39
Figura 4.15 - Comparação gráfica dos defeitos na zona de transferência e embalamento da máquina 1, antes, após 1ª intervenção e após 2ª intervenção com principais alvos os defeitos “destruído na transferência” e “queda no chão” no produto A na máquina 1. ... 40
Figura 4.16 - Comparação gráfica dos defeitos na zona de seleção prévia da máquina 1, antes e após reposição de condições básicas com principais alvos os defeitos “2 bolos colados” e “deformado (queda na extremidade do molde)” no produto B. ... 42 Figura 4.17 - Comparação gráfica dos defeitos na zona de seleção prévia, antes e após ação de melhoria
com principal alvo o defeito “queimado” no produto A. ... 45 Figura 4.18 -Carta de Gantt das tarefas respetivas à zona dos amassados, com as tarefas do amassador a
azul e as tarefas do operador dos laminadores a verde. O tempo zero refere-se ao início do tempo disponível para a realização de tarefas de câmbio por parte do amassador. As linhas vermelhas marcam o início e o fim do tempo de câmbio... 47 Figura 4.19 - Carta de Gantt das tarefas respetivas à zona da desmoldagem, com as tarefas do operador a laranja. O tempo zero refere-se ao início do tempo disponível para a realização de tarefas de câmbio por parte do operador. As linhas vermelhas marcam o início e o fim do tempo de câmbio. ... 49 Figura 4.20 -Proposta de melhoria da carta de Gantt das tarefas respetivas à zona dos amassados, com
as tarefas internas do amassador a azul e as tarefas internas do operador dos laminadores a verde. O tempo zero refere-se ao início do tempo disponível para a realização de tarefas de câmbio por parte do amassador. As linhas vermelhas marcam o início e o fim do tempo de câmbio. ... 52 Figura 4.21 - Proposta de melhoria da carta de Gantt das tarefas respetivas à zona da desmoldagem, com
as tarefas do operador a laranja. O tempo zero refere-se ao início do tempo disponível para a realização de tarefas de câmbio por parte do operador. As linhas vermelhas marcam o início e o fim do tempo de câmbio. ... 53 Figura 4.22 - Gráfico de Pareto das frequências médias de cada defeito para o produto C. ... 54 Figura 4.23 - Representação gráfica das frequências médias de cada defeito para o produto C, de acordo
com o nível do óleo. ... 55 Figura 4.24 - Comparação gráfica dos defeitos na zona de seleção prévia, antes e após ação de melhoria
com principais alvos os defeitos “parcialmente cru” e “lado totalmente cru” para o produto C. ... 56 Figura 4.25 - Comparação gráfica do defeito “marcado pelo separador”, antes de qualquer ação, após
reposição do nível de óleo e após implementação do sistema de realinhamento para o produto C. ... 57 Figura 5.1 - Representação gráfica das frequências médias observadas no final do estágio e da alteração
nas mesmas relativamente ao estado inicial para o produto A. ... 59 Figura 5.2 – Representação gráfica das frequências médias observadas no final do estágio e da alteração
Lista de Tabelas
Tabela 4.1 - Resumo da análise de causas e ações efetuadas para a reposição de condições básicas com principais alvos os defeitos “cortes desproporcionais” e “2 cortes apenas” no produto A. ... 34 Tabela 4.2 - Resumo da análise de causas e ações efetuadas para a reposição de condições básicas com principal alvo os defeitos “# Não Separados” nos produtos A e B na máquina 3. ... 35 Tabela 4.3 - Resumo da análise de causas e ações efetuadas para as reposições de condições básicas
com principal alvo o defeito “pequeno” no produto B. ... 36 Tabela 4.4 - Resumo da análise de causas e ações efetuadas para a reposição de condições básicas com principais alvos os defeitos “destruído na transferência” e “queda no chão” no produto B na máquina 1. ... 37 Tabela 4.5 - Resumo da análise de causas e ações efetuadas para a reposição de condições básicas com principais alvos os defeitos “queda no chão” e “permaneceu no tabuleiro” nos produtos A e B. ... 38 Tabela 4.6 - Resumo da análise de causas e ações efetuadas para a reposição de condições básicas com principal alvo o defeito “baixo peso” no produto B na máquina 3. ... 39 Tabela 4.7 - Resumo da análise de causas e ações efetuadas para as reposições de condições básicas
com principais alvos os defeitos “destruído na transferência” e “queda no chão” no produto A na máquina 1. ... 40 Tabela 4.8 - Resumo da análise de causas e ações efetuadas para a reposição de condições básicas com
principais alvos os defeitos “2 bolos colados” e “deformado (queda na extremidade do molde)” no produto B. ... 42 Tabela 4.9 - Resumo da análise de causas e ações efetuadas para a melhoria com principal alvo o defeito “queimado” no produto A. ... 44 Tabela 4.10 - Resumo da análise de causas e ações efetuadas para a melhoria com principais alvos os
defeitos “lado totalmente cru” e “parcialmente cru” no produto C. ... 56 Tabela 4.11 - Resumo da análise de causas e ações efetuadas para a melhoria com principal alvo o
defeito “marcado pelo separador” no produto C. ... 57 Tabela 5.1 - Comparação das frequências médias ± desvios padrão para o produto A nas zonas mais
críticas divididas por locais. ... 60 Tabela 5.2 – Comparação das frequências médias ± desvios padrão para o produto B nas zonas mais
críticas divididas por locais. ... 60 Tabela 6.1 – Resumo das ações propostas para a linha B durante o tempo de estágio que não foram
1. Introdução
1.1. Enquadramento
A Presente Dissertação de Mestrado foi realizada no âmbito do curso de Engenharia Biológica do Instituto Superior Técnico da Universidade de Lisboa, tendo por base um estágio curricular com duração de 6 meses na empresa Bimbo Donuts Portugal, Lda., sediada na zona industrial de São Carlos, Mem Martins, Sintra. O trabalho foi realizado em paralelo com os projetos de melhoria contínua desenvolvidos pelo departamento de produção existente na empresa.
Estes projetos são definidos pelo departamento de produção com base nas prioridades da empresa, sendo que nesta dissertação estão incluídos três projetos de otimização referentes a 3 casos de estudo distintos, cada um numa linha de produção diferente: Projeto 1 (principal) - redução de variabilidade e desperdício na linha B, projeto 2 - redução do tempo de câmbio na linha A e projeto 3 - redução de desperdício na linha D.
1.2. Empresa
A empresa Bimbo Donuts Portugal, Lda. faz parte do Grupo Bimbo, uma organização internacional inserida na área da panificação que tem a sua origem no México onde iniciou a sua atividade em Dezembro de 1945[1]. A fábrica sediada em Mem Martins, inaugurada em 1985 pela Panrico e posteriormente adquirida pelo Grupo Bimbo em julho de 2016, foi a primeira a produzir e comercializar pão de forma em Portugal no ano de 1989[2]. Atualmente, o Grupo Bimbo é a maior empresa de panificação do mundo, marcando presença em 32 países, na América, África, Ásia e Europa, contando com cerca de 13000 produtos[3].
1.2.1. Valores da Empresa
O Grupo Bimbo tem como missão colocar alimentos deliciosos e nutritivos ao alcance de todos, almejando transformar a indústria panificadora e expandir a liderança a nível global servindo e satisfazendo os consumidores[4]. A filosofia do Grupo Bimbo rege-se por alguns princípios[4] tais como:
• Valorizar os colaboradores – Tratar com respeito, lealdade, confiança e afeto, colocando a sua segurança em primeiro lugar;
• Atingir resultados – Trabalhar pensando nos objetivos a alcançar no presente e no futuro;
• Concorrer e ganhar – Manter um nível de insatisfação permanente em busca de mais, tendo o consumidor como foco principal;
• Trabalhar com eficiência – Dominar o negócio com precisão e excelência, evitando gastos desnecessários, melhorando a cada dia, valorizando a simplicidade e adotando novas tecnologias; • Construir uma empresa sustentável, altamente produtiva e plenamente humana;
• Ter marcas duradouras com significado; • Apostar na inovação em produtos e processos;
1.3. Motivação
No panorama nacional, existem inúmeros exemplos de ineficiências e ineficácias nos mais diversos setores que, todos os dias, levam à perda de tempo, dinheiro e qualidade de vida, reforçando a necessidade da criação de um sentido de urgência para que se reduzam ou eliminem estes processos morosos e defeituosos[5]. Nos dias correntes, o mercado está em constante mudança e a satisfação dos clientes é cada vez mais uma prioridade, tornando-se um desafio mais difícil dadas as crescentes exigências dos mesmos[6]. Esta elevada exigência está fortemente relacionada com os avanços recentes da tecnologia, dos padrões de qualidade e segurança alimentar, associada a uma maior preocupação com a alimentação por parte da população em geral. Com a forte concorrência e consequente competitividade existente em cada produto, torna-se fulcral às indústrias que adotem uma filosofia de melhoria contínua para que possam reduzir custos e tempos de produção bem como melhorar o desempenho operacional e a flexibilidade[7]. Aliando-se os valores da empresa à crescente competitividade e seus elevados padrões, particularmente na área da indústria alimentar, torna-se quase natural o investimento e adoção de métodos focados em minorar desperdícios e otimizar processos pela parte do Grupo Bimbo, dando enorme importância à implementação constante de projetos de melhoria contínua efetuados pelo departamento de produção de forma a que possam continuar a prosperar num mercado em constante mudança.
1.3.1. Vantagem para a Empresa
No caso particular da empresa Bimbo Donuts, o acompanhamento geral do desperdício nas linhas é feito através da recolha dos valores de merma pesada total em cada local ao longo da linha de produção. Este acompanhamento, sendo feito pelos operadores durante o seu tempo de trabalho, tem algumas desvantagens tais como a necessidade de uma definição simples dos locais, a dependência da organização dos operadores, a recolha de dados propensa a erros feita pelos mesmos e a incerteza inerente ao método de pesagens. Estes fatores podem dar origem a frações de merma não pesadas, atribuídas a locais errados ou pesadas em duplicado, e consequentemente conduzir a alguma incerteza nos valores resultantes. Adicionalmente, e principalmente, este método não possibilita a diferenciação da merma nos diversos defeitos distintos existentes nos produtos fabricados.
A lacuna existente no acompanhamento da linha foi também um forte incentivo à realização dos presentes projetos com vista à redução de desperdícios, já que através dos mesmos se realiza um acompanhamento muito mais completo e fidedigno, possibilitando a aquisição de valores associados a defeitos específicos assim como de outros parâmetros de interesse que de outra forma não seriam conhecidos. Para os projetos incidentes na redução de desperdício, foram elaborados ficheiros em Microsoft® Office Excel para especificação dos defeitos, locais, zonas e outros dados adicionais, possibilitando um acrescido número de informações sobre as linhas de produção. No caso particular do projeto 2 é feito um melhor acompanhamento das tarefas de câmbio realizadas pelos operadores, facilitando a sua reorganização e possibilitando um ganho de horas-homem que pode ser utilizado de diversas formas em prol da empresa.
1.3.2. Outros Benefícios
Hoje em dia, a questão ambiental tem merecido grande destaque internacional[8], e a pegada ecológica de uma indústria fabril é portanto um assunto pertinente a discutir. Durante o estado contínuo de produção no ambiente fabril, para além das matérias-primas e desgaste acumulado das máquinas e equipamentos, são utilizados inúmeros recursos materiais e humanos. Entre outros destaca-se a energia para funcionamento de máquinas, controlo de temperatura, iluminação e ainda o plástico nas películas de embalamento. O consumo de todos estes recursos tem um impacto enorme na pegada ecológica da empresa.
Dado que alguns dos principais valores do Grupo Bimbo se prendem com a criação de uma empresa sustentável, eficiente e inovadora, é relevante salientar quais os benefícios colaterais mais importantes que resultam dos projetos a realizar. Tendo como principal foco o aumento de produtividade, através da redução de desperdício, os benefícios vão muito para além da diminuição de produto defeituoso. Concomitantemente à diminuição de desperdício, existe um menor consumo de plástico em películas de embalamento desperdiçadas em produto defeituoso, um aumento de produtividade e eficiência, um menor gasto de matérias-primas e menor tempo de produção (para a mesma quantidade de produto final), e consequentemente um menor gasto de energia no funcionamento de máquinas e controlo de temperatura. Como vantagem final, a redução de todas as atividades sem valor acrescentado potencia a prosperidade económica da empresa, a motivação dos colaboradores e a satisfação dos clientes.
1.4. Metodologia
A estrutura de trabalho empregue pelo grupo de melhoria contínua da empresa tem por base uma metodologia Kobetsu Kaizen, sendo esta uma metodologia de otimização com um realce particular na priorização, que será sucintamente definida no capítulo 2 - Revisão da Literatura.
A primeira etapa passa pela integração numa equipa de trabalho do grupo de melhoria contínua. Grupo este constituído por diversos elementos de distintas áreas da empresa, possibilitando um trabalho conjunto aliando diferentes pontos de vista, experiências e formações com um objetivo em comum, a melhoria contínua de um processo. Numa fase inicial de planeamento são definidos os projetos a realizar, e quais os objetivos que se pretende atingir.
Terminada a fase de planeamento, segue-se uma fase de observação e análise do estado corrente do processo a estudar no que toca aos parâmetros que se decidiu otimizar consoante os objetivos definidos. Após a definição de um estado inicial, estuda-se os pontos críticos do processo em questão, avaliando em grupo quais as causas raiz responsáveis pelo maior impacto nos parâmetros controlados e que opções tomar para que estas possam ser eliminadas.
Realizado este estudo são implementadas alterações no processo. Por norma ações de reposição básicas são efetuadas em primeiro lugar com o intuito de atingir as condições ótimas base do processo, posteriormente são efetuadas as melhorias de forma a atingir novas condições ótimas de processo
causados pelas mesmas nos parâmetros controlados, avaliando-se por fim se a metodologia foi bem aplicada e se os objetivos definidos foram atingidos. Em caso afirmativo o derradeiro passo implica a padronização das alterações implementadas, e controlo dos parâmetros dentro dos níveis pretendidos.
1.5. Estrutura
A presente dissertação encontra-se estruturada em 7 capítulos distintos. No primeiro capítulo, a Introdução, é feito o enquadramento do trabalho e da empresa onde o estágio foi realizado, assim como são explicados alguns dos fundamentos que motivaram à realização do projeto.
O segundo capítulo, Revisão da Literatura, define sucintamente quais as filosofias que servem como inspiração para o modus operandi do grupo de melhoria contínua da empresa.
O capítulo 3, Materiais e Métodos, fornece informações relevantes sobre a envolvente dos projetos, sendo por isso importante na interpretação dos capítulos seguintes. Adicionalmente expõe com maior detalhe quais os projetos realizados e ainda como se desenrolou a abordagem inicial em cada um deles. Entre o terceiro e o sexto capítulo, referentes à aplicação da metodologia, a dissertação encontra-se subdividida em três subcapítulos referentes aos três casos de estudo nos quais incidiram, respetivamente, os 3 projetos englobados nesta dissertação. O projeto principal realizado foi incidente no caso de estudo 1 – redução de variabilidade e desperdício na linha B; já o caso de estudo 2 - redução do tempo de câmbio na linha A - e o caso de estudo 3 - redução de desperdício na linha D - foram realizados como projetos secundários. O capítulo 4, Tratamento de Dados e Análise de Resultados, refere-se à aplicação da metodologia a cada caso de estudo, explicitando os dados recolhidos, ilações retiradas dos mesmos, estudos feitos, opções tomadas, alterações propostas e dados retirados após implementação de alterações.
No quinto capítulo, Discussão dos Resultados, é feita a análise do panorama global do impacto do projeto através da comparação de valores finais e iniciais. Concomitantemente a esta análise é também feita a discussão deste mesmo impacto avaliando-se o nível global de sucesso de cada caso de estudo assim como as razões que terão levado a esses resultados.
No capítulo 6, Perspetivas Futuras, são feitas algumas propostas para cada projeto tendo em conta conclusões retiradas no capítulo anterior.
No sétimo e último capítulo é feita a conclusão, onde é realizada uma avaliação geral de todo o trabalho realizado ao longo do estágio consoante algumas etapas cruciais, a metodologia de trabalho e os resultados alcançados.
1.6. Objetivos
Os objetivos predefinidos pela empresa para os respetivos projetos, encontravam-se à partida definidos por reduções quantitativas de desperdícios e de tempos de câmbio da seguinte forma:
Projeto 1 – Redução de Variabilidade e Desperdício na Linha B:
• Diminuição do desperdício total de linha, na forma de merma, de 7,3% para 5,5%. Projeto 2 - Redução do Tempo de Câmbio na Linha A:
• Diminuição do tempo de câmbio de 60 minutos para 45 minutos (25%). Projeto 3 - Redução de Desperdício na Linha D:
• Eliminação de defeitos que possibilitem a contaminação da linha de produção (defeitos relacionados com a cozedura incompleta do bolo).
Do ponto de vista da dissertação, os principais objetivos, para além de alcançar os objetivos propostos pela empresa, incluem também a aplicação eficiente das metodologias planeadas e ainda a avaliação da sua eficácia e impacto na otimização e melhoria de processos existentes.
2. Revisão da Literatura
Neste capítulo serão revistos alguns sistemas utilizados em contexto industrial. Estes sistemas têm como objetivo servir melhor o consumidor mediante aumentos de produtividade, competitividade e qualidade do produto final, tendo como ferramentas uma série de estratégias de melhoria contínua. Para que se consigam atingir os resultados esperados, os requisitos base necessários para uma boa prática destas estratégias requerem um elevado compromisso para com o projeto, cooperação entre todos os elementos da equipa e forte desejo de melhoria por parte de todos os envolvidos[5].
2.1. Melhoria Contínua
A melhoria contínua é um conjunto de estratégias de aperfeiçoamento gradual de processos aplicável em diversas áreas[9]. Também designado como Kaizen, que significa mudança para melhor (Kai – mudança, Zen – melhor). Este processo não oferece resultados imediatos, mas sim resultados estáveis a médio longo prazo, sendo por isso fundamental o empenho e envolvimento de todos os funcionários, desde as chefias de topo aos operadores ao longo da continuidade do processo[10]. De acordo com a estratégia kaizen qualquer melhoria, quer tenha um impacto elevado ou reduzido, é muito valorizada pois comprova que o processo onde se está a atuar está no caminho certo, levando ao desencadear de um ciclo continuado de otimização e associado acréscimo de motivação[10].
Kobetsu Kaizen ou melhoria focada é uma forma de melhoria contínua particularmente mais focada em casos específicos. Esta metodologia baseia-se em princípios de melhoria contínua com a particularidade de dar um maior destaque à priorização. Desta forma é possível gerir esforços na realização dos projetos de melhoria contínua apontando às etapas ou zonas mais críticas e limitantes de um processo em termos de perdas, atuando sobre as mesmas[11].
Uma das ferramentas da melhoria contínua é o método PDCA – Plan, Do, Check, Act – que se refere a um ciclo iterativo de 4 operações (Figura 2.1) com a principal função de servir como guia ao longo do processo de otimização[10][12].
I. Plan (Planear) – Definição dos objetivos de cada processo e métodos a utilizar. Fase crucial para o bom funcionamento das fases seguintes;
II. Do (Desenvolver) – Execução do plano e recolha de dados para análise posterior; III. Check (Conferir) – Análise e verificação dos resultados alcançados;
Esta metodologia está dividida em 4 passos de igual peso, no entanto, uma das principais razões para o insucesso nos projetos de melhoria contínua advém da pouca importância e dedicação na fase de planeamento[10].
2.1.1. Ferramentas da Qualidade
Dentro de um projeto de melhoria contínua são por vezes utilizadas como suporte algumas ferramentas da qualidade. Estas ferramentas têm diversas funções e objetivos, sendo que o uso adequado de cada uma destas ferramentas permite um melhor acompanhamento do projeto assim como uma maior confiança nos resultados obtidos e conclusões retiradas[14].
I.
Folha de Recolha de Dados
A folha de recolha de dados (Figura 2.2) permite a identificação e quantificação de ocorrências no próprio local. Esta ferramenta é importante no sentido em que permite uma fácil contabilização dos defeitos e serve adicionalmente como fonte de dados para a criação do diagrama de Pareto (secção 2.1.1, ponto II) e das restantes ferramentas da qualidade. Uma folha de recolha de dados distingue-se por ter um formato simples e conciso, levando a uma recolha de dados mais prática, eficiente e menos propensa a erros.
Figura 2.2 – Representação genérica de uma folha de recolha de dados.
Zona de Recolha de Dados Amostragem Nome Operador Produto Local Data Hora Início Hora Fim Tempo de paragem Defeito Defeito 1 Defeito 2 Defeito 3 Defeito 4 Defeito 5 Defeito 6 Defeito 7 Observações 1 2 3 Zona A
II.
Diagrama de Pareto
No séc. XIX, Vilfredo Pareto, um economista italiano, observou que 80% da riqueza italiana, era detida por apenas 20% da população. Esta ideia funcionou como fonte de inspiração à criação da regra de Pareto, também denominada regra dos 80/20, e, mais tarde por Juran, à sua aplicação a outras áreas principalmente relacionadas com a gestão da qualidade[15].
O diagrama criado com base na regra de Pareto é a ferramenta da qualidade responsável pela priorização das causas, permitindo uma melhor visualização do impacto quantitativo das mesmas e facilitando a orientação do foco de trabalho. Esta representação está diretamente relacionada com a regra dos 80/20, que indica que 20% das causas são responsáveis por 80% das ocorrências. Num ambiente fabril, esta regra pode ser aplicada de forma a identificar qual a causa prioritária, responsável pelo maior número de produtos não conformes.
O desenho do diagrama em si, implica uma disposição das causas, em gráfico de barras, por ordem decrescente de frequências da respetiva ocorrência, e ainda a inclusão de uma linha representativa da frequência percentual acumulada.
Da análise da Figura 2.3, facilmente se interpreta que a ocorrência 1 seria a mais crítica, e por isso, a mais prioritária de resolver, e que, nesta amostragem com 10 ocorrências, as duas primeiras, correspondentes a 20% das diferentes ocorrências contabilizadas, são responsáveis por 80% da frequência total de ocorrências. A relação 80/20 não é sempre totalmente verificada, servindo maioritariamente como uma regra indicativa da desproporcionalidade entre número de causas e quantidade de defeitos, enfatizando a necessidade da existência de uma priorização no que toca à gestão de recursos. Investindo de forma mais acertada nas causas críticas, é possível ter uma eficiência muito superior no que toca à diminuição da frequência das ocorrências.
Figura 2.3 – Representação genérica de um diagrama de Pareto.
55%
80%
91%
96% 98,3% 99,3% 99,7% 99,9% 99,95% 100%
0%
20%
40%
60%
80%
100%
0
250
500
750
1000
1250
P
erce
n
tagem
cum
u
lativa
Fr
equ
ência
III.
Diagrama de Ishikawa
O diagrama de Ishikawa, também conhecido como diagrama de causa e efeito ou diagrama espinha de peixe (Figura 2.4), é frequentemente utilizado de forma a representar esquematicamente as causas de um problema prioritário. Este diagrama foi popularizado pelo engenheiro químico Kaoru Ishikawa nos anos 60[16], e permite uma melhor organização, estruturação e visualização de um grupo de causas responsáveis por um determinado problema, de forma simples e concisa. Esta ferramenta da qualidade é vastamente utilizada na área industrial facilitando a identificação de causas raiz originárias de defeitos nos produtos, sendo que para que se possa formar o diagrama é crucial recorrer à análise de 5 porquês e à análise 4M (Máquina, Mão de Obra, Material ou Método).
Figura 2.4 – Representação esquemática genérica de um diagrama de Ishikawa.
A. identificação da causa, ou causas raiz de um determinado problema irá encaminhar todo o seguimento do projeto e direcionar o seu foco especificamente. Por esta razão, a fase de identificação das causas é uma das fases mais cruciais nos projetos de melhoria contínua. De forma a desenvolver a análise de 5 porquês é fundamental ter em mente quais os problemas prioritários no momento e, inicialmente, realizar a investigação pelas causas mais percetíveis ou superficiais desse mesmo problema recorrendo a brainstorming com a primeira pergunta de “porquê?” da ocorrência desse problema. Segue-se um processo iterativo de questionar “porquê?” dessa mesma primeira causa, até que se atinja a causa raiz. Por norma 5 iterações da pergunta são suficientes para atingir a causa raiz, no entanto este valor é apenas indicativo, sendo o principal objetivo evitar uma análise incompleta devido a iterações insuficientes ou uma perda de foco devido a excessivas iterações[10]. É de notar que é muito valorizada a identificação da causa raiz pois atuando sobre esta é possível obter resultados melhores e mais duradouros, e ainda, possibilita uma posterior atuação em causas mais superficiais, levando a um progresso sequencial e cumulativo da melhoria. No caso de se atuar inicialmente numa causa mais superficial, ainda que os resultados obtidos pudessem ser consideráveis, ao atuar futuramente numa causa raiz, as alterações feitas para a causa mais superficial deixariam de ter o efeito inicialmente pretendido, perdendo assim o seu valor.
É ainda importante referir que um dos pontos fracos no processo de análise e identificação das causas se prende com a subjetividade inerente ao mesmo, sendo que após a análise de 5 porquês realizada por cada pessoa ao mesmo problema, é possível chegar a causas raiz distintas. Esta desvantagem pode ser
atenuada através da realização deste mesmo processo em grupo, e com a participação de pessoas de diversas áreas e com funções distintas, discutindo e chegando a um consenso de forma a amenizar as discrepâncias provenientes da subjetividade característica da observação pessoal do problema.
Alcançadas as causas raiz com recurso à análise de 5 porquês, pode realizar-se a análise 4M, que divide as causas nas seguintes categorias:
• Mão-de-obra: atitudes e decisões não conformes, assim como ações praticadas, ou não praticadas, pelo operador;
• Máquina: operações não conformes realizadas pelas máquinas;
• Material: tudo o que envolva materiais, matérias-primas ou aparelhos utilizados durante o processo; • Método: Procedimento de trabalho inadequado.
Estas são as principais categorias, assim como as mais utilizadas a nível industrial, sendo que existem outras categorias como meio ambiente, medida, manutenção e management.
IV.
Carta de Controlo
Para a monitorização de parâmetros são utilizadas as cartas de controlo. Estas são representadas através da colocação da variável a controlar no eixo das ordenadas em função do tempo representado no eixo das abcissas. Adicionalmente são colocadas duas linhas horizontais correspondentes aos limites superior e inferior estipulados para a variável a controlar. Caso a variável ultrapasse qualquer destes limites (tempo 5, 8 e 18 na Figura 2.5) significa que não se encontra dentro dos limites de controlo e requer, por isso, a execução de um ajuste ou otimização. Esta ferramenta é também utilizada como forma de manter o histórico recente das variações dos parâmetros a controlar permitindo a consulta dos mesmos a qualquer momento. Caso alguma anomalia seja detetada pode ser facilmente associada, ou não, a uma saída dos limites numa das variáveis monitorizadas, podendo mais facilmente ser identificada a causa da anomalia.
Figura 2.5 – Representação gráfica genérica de uma carta de controlo. 0 5 10 15 20 25 30 35 40 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Variá ve l Tempo
2.2. Filosofia Lean
Com origem na primeira metade do séc. XX a filosofia Lean ganhou expressão a nível mundial devido à sua aplicação e popularização pela empresa Toyota[17]. O principal foco desta cadeia de pensamento é a eficiência e produtividade de uma linha de produção, priorizando por isso a gestão eficiente de recursos, minimização de desperdícios, obtendo ainda assim os resultados desejados[5]. Este ideal de remoção ou redução de desperdícios mantendo exclusivamente as etapas que acrescentem valor é aplicável à grande maioria de processos industriais e conduz a uma maior sustentabilidade e rentabilidade económica dos mesmos[10].
A filosofia Lean inclui diversas ferramentas cujos principais objetivos se prendem com o aumento de eficiência e organização (metodologia 5S – Seiri, Seiton, Seiso, Seiketsu e Shitsuke) e redução de desperdícios (Mura, Muda e Muri).
A metodologia 5S (Figura 2.6) tem por base o seguimento de 5 regras básicas no espaço de trabalho[18] que se esclarecem de seguida:
I. Seiri (Organização) – Remoção de objetos inúteis do espaço de trabalho;
II. Seiton (Arrumação) – Manter objetos e ferramentas necessárias nos locais adequados dentro do espaço de trabalho;
III. Seiso (Limpeza) – Manter o posto de trabalho limpo;
IV. Seiketsu (Normalização) – Padronização das tarefas de arrumação e limpeza por toda a fábrica, assim como padronização da disposição de todos os equipamentos nos respetivos locais;
V. Shitsuke (Autodisciplina) – Estimular a entreajuda e participação de cada um, levando a uma dedicação e controlo conjunto na melhoria contínua dos processos.
Figura 2.6 – Ilustração da metodologia 5S[19].
No que toca a redução de desperdícios, os principais alvos a reduzir são Mura, que está relacionado com as inconsistências e desequilíbrios na produção ao longo da linha, Muri, que está relacionado com a sobrecarga de operadores e/ou equipamentos, e Muda, que está relacionado com as atividades que não acrescentam valor. Estas atividades são agrupadas em sete categorias – Seven Wastes (7W) – que
englobam produções excessivas, tempos de espera, movimentações desnecessárias, acumulação de stock, defeitos, trabalho desnecessário e processos inadequados[10].
Uma outra ferramenta Lean utilizada no reajuste de tarefas para a redução de tempos de troca entre a produção de dois produtos distintos é a SMED – Single-Minute Exchange of Die. As principais ideias desta ferramenta incluem a externalização de tarefas, otimização de tarefas internas, eliminação da necessidade de ajustes, padronização das alterações efetuadas, entre outras[18][20]. A externalização de tarefas passa por definir quais as tarefas que não têm obrigatoriamente de ser realizadas durante a troca de produtos e estabelecê-las como tarefas externas. As tarefas externas realizam-se durante o tempo produção, não sendo por isso necessário despender do tempo disponível para a troca de produtos, ao contrário das tarefas internas que necessitam de ser realizadas durante o tempo de câmbio. A otimização de tarefas internas na metodologia SMED é especialmente focada na minimização do tempo necessário para a realização da respetiva tarefa, não afetando a sua eficácia. Esta otimização pode ser feita de diversas maneiras consoante a tarefa, evidenciando-se a eliminação da necessidade de ajustes e a própria alteração da metodologia empregue na realização da tarefa.
2.3. Filosofia Six Sigma
A filosofia Six Sigma surgiu na década de 80, criada pela Motorola, e, tal como o nome indica é um sistema fortemente baseado na variabilidade de um processo[21]. Sendo a letra Sigma (σ) geralmente utilizada para representar o desvio padrão de um conjunto de amostragens, medida representativa da variabilidade existente nesse mesmo conjunto, a avaliação de um processo como Six Sigma significa que a sua variabilidade apenas origina em média 3,4 produtos não conformes em cada milhão[5].
Ao contrário da Filosofia Lean, esta cadeia de pensamento centra-se mais na competitividade da empresa ao nível da qualidade dos produtos[21]. Desta forma, apresenta um maior foco na eficácia do processo, apontando principalmente a uma diminuição máxima na variabilidade existente nos produtos. Tendo sempre em mente o objetivo de agradar o cliente, é muito valorizada a ideia de “fazer bem à primeira” evitando ao máximo que o cliente receba produtos não conformes derivados de inconsistências na produção, pois são estas inconsistências que são de facto sentidas pelo consumidor[5].
A principal metodologia seguida na implementação da filosofia Six Sigma é a metodologia DMAIC (Figura
2.7) - Define, Measure, Analyse, Improve, Control – organizada nos 5 passos seguintes[10]:
I. Define (Definição) – Escolha do processo a ser desenvolvido ou melhorado;
II. Measure (Medição) – Estabelecimento dos parâmetros a acompanhar durante o processo; III. Analyse (Análise)– Observação dos dados recolhidos e estabelecimento de padrões de
desempenho;
IV. Improve (Melhoria) – Implementação de melhorias no processo de forma a atingir os objetivos pretendidos;
Figura 2.7 - Ilustração da metodologia DMAIC[22].
A filosofia Six Sigma é fortemente dependente dos dados existentes, nomeadamente o volume e qualidade dos mesmos. É, por isso, imprescindível que exista um grande foco no acompanhamento do processo e recolha de dados, caso contrário a validade da análise da variabilidade do processo é comprometida[23].
3. Materiais e Métodos
Neste capítulo é fornecida a informação necessária sobre a organização da fábrica e o processo de fabrico, assim como a metodologia empregue no desenvolvimento do trabalho. A informação presente neste capítulo é relevante para uma melhor interpretação dos resultados.
3.1. Caso de Estudo 1 - Redução de Variabilidade e Desperdício na Linha B
O caso de estudo 1 – Redução de variabilidade e desperdício na linha B - foi o principal projeto realizado ao longo do estágio com acompanhamento diário da linha B. O projeto incidiu sobre pontos críticos ao longo da linha de produção onde a variabilidade no produto fosse superior, assim como em zonas onde existissem quantidades elevadas de produto retirado da linha devido à existência de um ou mais defeitos no mesmo, levando por isso ao desperdício de matérias primas, energia e horas-homem. Este projeto incidiu apenas sobre os 2 produtos fabricados em maior quantidade na linha, designados de produto A e produto B.
3.1.1. Processo de Fabrico na Linha B
O processo de fabrico utilizado em toda a fábrica inclui uma série de etapas básicas comuns à maioria das linhas, sendo estas a preparação da massa (composta pela amassadura e laminagem), fermentação, cozedura, arrefecimento e embalamento. No caso específico da linha B existem alguns passos adicionais característicos da linha e outros específicos ao produto a ser fabricado no momento tal como representado na Figura 3.1. Os principais passos da linha B encontram-se descritos de seguida:
• Amassadura - O primeiro passo na preparação dos produtos tem por base a pesagem e mistura de todos os ingredientes que os constituem. Para tal é fundamental que os ingredientes sejam colocados nas proporções certas, e pela ordem correta, tendo ainda em atenção o tempo de batido. Os ingredientes são então colocados em cubas e de seguida misturados na amassadora. Assim que totalizado o tempo de batido, a massa é imediatamente colocada em linha para que seja laminada. Esta etapa é muito importante, e tem influência em diversos fatores tais como formato, peso e elasticidade da massa. Denomina-se como unidade “uma massa” que corresponde à quantidade de massa batida em cada cuba.
• Laminagem - Assim que a massa é colocada em linha, esta vai sendo cortada em blocos sucessivos que após passagem no primeiro rolo começam a ganhar um formato de tapete. Neste passo inicial, dá-se a passagem de processo descontínuo para processo contínuo. Após a formação do tapete de massa, este é sequencialmente laminado até atingir a espessura pretendida, cortado por uma guilhotina no formato respetivo ao produto em questão e colocado em tabuleiros com o auxílio de um tapete retrátil (de forma a simplificar e clarificar, após passagem pela guilhotina, refere-se às porções de massa como bolos).
dentro da mesma, permitindo que o processo de fermentação seja realizado em regime contínuo. Na CF, parâmetros como o tempo de passagem, humidade relativa e temperatura são controlados e otimizados de forma a que, à saída, o produto se encontre bem fermentado, apresentando-se aparentemente inchado e arredondado, de acordo com o formato pretendido.
• Corte (Apenas para o Produto A) - Imediatamente após a saída da CF, e antes da entrada no Forno, são feitos três cortes na parte superior do bolo, através de um equipamento próprio para o efeito. Estes cortes têm como principal objetivo atingir um aspeto final característico do produto, sem o qual não se encontra em conformidade para seguir para o mercado. Ainda que esta etapa tenha apenas uma função relativa ao aspeto visual do bolo, é relevante referir pois, sendo uma característica obrigatória do produto em questão e cuja ausência leva à sua rejeição, é, portanto, uma possível fonte de merma.
• Cozedura - O passo de cozedura dá-se num forno, em regime contínuo, através do transporte dos tabuleiros ao longo de uma esteira que percorre todo o comprimento do forno. Nesta etapa é controlada a temperatura e o tempo de residência através da alteração da velocidade da esteira. A etapa de cozedura, embora aparentemente simples no que toca ao processo, implica uma série de alterações e ajustes por parte do operador, não só de produto para produto, mas também durante e ao longo de toda a produção, dado que qualquer alteração nos ingredientes de cada massa dos produtos, disposição dos tabuleiros ou qualquer outra alteração a montante na linha de produção pode facilmente ser a origem de defeitos como bolo queimado ou cru. À saída do forno, o bolo deve encontrar-se aparentemente no seu aspeto final.
• Desmoldagem - De seguida é necessário que os bolos sejam retirados dos tabuleiros para que possam arrefecer de forma mais eficiente, embalados e enviados para o mercado. Para tal é utilizada uma desmoldeadora de agulhas, que através de sucessivos movimentos cíclicos, extrai os bolos dos respetivos moldes em cada tabuleiro, e coloca-os numa esteira que seguirá para a câmara de arrefecimento (CA).
• Arrefecimento - Na CA, o bolo, já desmoldado, circula, a temperatura controlada, durante um tempo de residência predefinido em movimento espiral ascendente e descendente, saindo já a uma temperatura adequada ao embalamento. Antes de seguir para a etapa seguinte, o bolo passa ainda por uma esteira onde são identificados e retirados por operadores, todos os bolos que apresentem qualquer defeito ou característica não conforme. De seguida os bolos são devidamente colocados em calhas para que possam passar ao passo seguinte na posição correta.
• Injeção de Recheio (Apenas Produto B) - Nesta etapa o bolo é perfurado longitudinalmente por um injetor, e no movimento de recuo é injetado gradualmente o respetivo recheio. Este passo, além de ser uma das características mais marcantes do bolo, implica ainda que parâmetros com peso do recheio, possíveis fugas devido a furos ou pequenos cortes no bolo, espalhamento e homogeneidade do mesmo sejam devidamente verificados e controlados, sendo por isso crucial que seja executado com o máximo de rigor possível.
• Embalamento Individual - De seguida o bolo é levado em calhas até à máquina de embalar. Aqui os bolos passam alinhados, e são sucessivamente envolvidos por uma película que é seguidamente selada por baixo, e à medida que os bolos vão passando, esta vai sendo cortada e selada entre cada bolo, formando as extremidades da embalagem. No caso do produto B, esta pode ser a etapa final caso o produto pretendido seja a versão individual.
• Embalamento Pack - Os bolos, agora individualmente embalados vão sendo colocados pelos operadores em calhas próprias numa máquina de embalamento em pack, funcionando de forma análoga à de embalamento individual, no entanto permitindo que as embalagens finais sejam de diferentes tamanhos consoante o número de unidades que se pretende embalar de cada produto. Após este passo o produto encontra-se totalmente pronto para seguir para expedição, e posteriormente para o mercado.
Figura 3.1 – Representação esquemática dos principais passos do processo de fabrico dos produtos A e B.
3.1.2. Metodologia Aplicada
Para um acompanhamento eficiente da linha foi necessário definir locais e zonas prioritárias onde recolher dados, desenhar folhas de recolhas de dados simples e práticas, e criar um sistema em Microsoft® Office Excel que permitisse facilmente trabalhar os dados recolhidos e transformá-los nos parâmetros que se pretendem avaliar.
Inicialmente começou por definir-se quais as posições ao longo da linha nas quais se iriam efetuar as recolhas de dados. De forma a tentar contabilizar e qualificar a grande maioria da merma gerada optou-se por dividir estas posições em diferentes locais e zonas, de forma a possibilitar um agrupamento de resultados mais flexível e completo. Foram então definidos, à partida, 6 locais distintos, 4 locais referentes
desmoldeadora e ainda 1 outro referente aos amassados e laminagem. É relevante referir e reforçar que os locais definidos não são aqueles onde surgem os defeitos, mas sim os locais onde estes mesmos produtos defeituosos são retirados e, desta forma, é gerada a merma. É nestes locais onde os produtos são retirados da linha onde se contabiliza de forma mais correta e eficiente qual a frequência destes mesmos produtos defeituosos e quais os seus defeitos. Numa fase posterior de investigação sobre as causas destes mesmo defeitos, procede-se então a uma análise mais detalhada aos locais de origem dos respetivos defeitos.
Mais a montante na linha, encontra-se o local dos amassados, onde após as primeiras recolhas se observou que a frequência de defeitos retirados da linha era muito baixa, e ainda que possa ser dos locais de origem da maioria dos defeitos, não é o local onde os mesmos são retirados da linha. Desta forma, e tendo em conta a finalidade deste projeto, optou-se por excluir à partida este local da lista de locais prioritários para recolha de dados. Segue-se o local do forno/desmoldeadora, que foi subdividido respetivamente na zona de desmoldagem, e na zona da saída do forno, no entanto, ao longo do trabalho decidiu-se, à semelhança do local dos amassados, abandonar a zona da saída do forno pois embora alguns defeitos fossem detetados nessa mesma zona, regra geral, apenas se removem da linha na zona seguinte, a zona da desmoldagem. Posto isto, o local do forno/desmoldeadora passa a ser referido apenas como local da desmoldeadora, cuja única zona englobada é a zona de desmoldagem (embora redundante, esta foi a definição mantida ao longo do projeto). Dentro dos 3 locais referentes às 3 máquinas de embalamento individual (máquina 1, máquina 2 e máquina 3), houve uma subdivisão em 5 zonas que se achou serem as mais propícias à geração de merma, sendo estas a seleção prévia, transferência e embalamento, detetor de metais, rejeição por peso e seleção final. A zona de seleção prévia corresponde a uma fase inicial de seleção do produto pelos próprios operadores mediante um método visual. Esta zona encontra-se imediatamente após a saída da CA, e a montante das zonas seguintes. De seguida, tem-se a zona de transferência e embalamento, que engloba quaisquer produtos retirados da linha (quer manualmente por um operador, quer pela própria queda do produto causada por alguma ocorrência na máquina) entre a zona de seleção prévia e a zona seguinte, a zona de rejeição por peso. Ainda na zona de transferência e embalamento, convém referir que, para todos os produtos, esta zona engloba o transporte, transferência e realinhamento do produto, assim como o seu embalamento. Adicionalmente, no caso dos produtos com recheio, é nesta zona durante o seu transporte que são injetados com o respetivo recheio. Na zona do detetor de metais, após algumas recolhas, verificou-se uma frequência de rejeitados extremamente baixa, levando a que esta zona fosse, à semelhança da zona de saída do forno, excluída da lista de amostragens. Na zona de rejeição por peso o produto é passado em movimento por uma balança na qual é medido e registado o seu peso e, caso este esteja fora dos limites estipulados, é rejeitado através de um sopro de ar. Por fim, a última zona dentro das máquinas individuais corresponde à seleção final, onde decorre uma nova seleção visual praticada pelos operadores e onde se rejeitam produtos principalmente relacionados com embalamento defeituoso, sendo que por vezes são também rejeitados alguns produtos defeituosos que tenham passado pela zona de seleção prévia. No local da máquina de pack, existe apenas uma
subdivisão em 2 zonas, sendo estas a zona de rejeição por peso e seleção final. Ambas estas zonas englobam operações equivalentes às zonas com o mesmo nome nos locais das máquinas individuais. Finalizadas as primeiras amostragens, a organização definitiva de cada local e zona ficou estipulada de acordo com a Figura 3.2, representada de seguida.
Figura 3.2 - Diagrama representativo dos locais e zonas de recolha de dados contabilizados neste projeto.
Com o auxílio do programa Microsoft® Office Excel, a criação de um novo sistema próprio para o acompanhamento dos defeitos da linha revelou-se fundamental, dado que o acompanhamento regularmente feito na fábrica se limita ao controlo da merma pesada. A criação desse sistema permitiu ter uma melhor noção e especificidade quanto aos defeitos existentes e quais os mais predominantes em linha, assim como quais as zonas e locais com tendência a gerar maior desperdício.
Na recolha de dados são contabilizadas todas as ocorrências, sendo que após colocação no programa Microsoft® Office Excel, é calculado o valor equivalente de unidades defeituosas correspondentes. Na maioria dos casos o valor de unidades defeituosas é igual ao número de ocorrências, no entanto alguns defeitos como por exemplo os bolos não separados e os bolos colados são multiplicados pelo respetivo fator, refletindo desta forma o número real de unidades perdidas por cada ocorrência. Esta prática é fundamental principalmente nas amostragens feitas na máquina de pack, sendo que os fatores estipulados foram reajustados ao longo do estágio à medida que se observou a fração de unidades recuperadas de cada pack após cada ocorrência em particular. Por esta razão, a cada ocorrência foi atribuído um fator de
As frequências são calculadas de forma ponderada consoante as unidades perdidas e o tempo eficiente de cada amostragem, isto é, o tempo em que a respetiva máquina se encontra em funcionamento. Desta forma uma amostragem com um tempo eficiente de 20 minutos terá um peso superior na análise dos defeitos relativamente a uma amostragem de apenas 10 minutos de tempo eficiente. De forma a efetivar essa ponderação, a frequência média é obtida através do quociente entre a soma de todos as unidades defeituosas removidas da linha no determinado local e zona, e a soma do tempo total de amostragem desse mesmo local e zona de acordo com a Equação 3.1. Esta frequência pode a qualquer momento ser filtrada de forma a que apenas tenha em conta as amostragens realizadas no intervalo de tempo que se pretende analisar. 𝐹𝑟𝑒𝑞𝑢ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑀é𝑑𝑖𝑎 = 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑈𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑇𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝐴𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎𝑔𝑒𝑚= ∑𝑖=𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎𝑔𝑒𝑚 𝑛𝑖=𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎𝑔𝑒𝑚 1𝑈𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠(𝑖) ∑𝑖=𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎𝑔𝑒𝑚 𝑛𝑖=𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎𝑔𝑒𝑚 1𝑇𝑒𝑚𝑝𝑜 𝐸𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒(𝑖)= = ∑ 𝑂𝑐𝑜𝑟𝑟ê𝑛𝑐𝑖𝑎𝑠(𝑖) × 𝐹𝑎𝑡𝑜𝑟𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑜𝑐𝑜𝑟𝑟ê𝑛𝑐𝑖𝑎 ⁄ 𝑖=𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎𝑔𝑒𝑚 𝑛 𝑖=𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎𝑔𝑒𝑚 1 ∑𝑖=𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎𝑔𝑒𝑚 𝑛𝑖=𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎𝑔𝑒𝑚 1𝑇𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑒 𝐴𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎𝑔𝑒𝑚(𝑖)− ∑𝑖=𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎𝑔𝑒𝑚 𝑛𝑖=𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎𝑔𝑒𝑚 1𝑇𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑒 𝑃𝑎𝑟𝑎𝑔𝑒𝑚(𝑖)
Equação 3.1 – Cálculo da Frequência Média Ponderada.
No Apêndice A encontram-se as folhas de recolha de dados, existindo uma tabela correspondente a cada zona, na qual se identificam, entre outras informações, o responsável, o operador, o turno, o local, data e o tempo de paragem durante a recolha. Sendo as informações fundamentais para o presente trabalho o local, a data e o tempo de paragem, as restantes serviram apenas para controlo e consulta em caso de observação de alguma variável muito desviada dos valores habituais.
Predefiniu-se que a realização de amostragens para este projeto se realizaria durante o estado de produção contínua, isto é, evitando a fase inicial e final de produção. Estas fases são evitadas pois estão associadas a uma variabilidade superior no que diz respeito à frequência dos defeitos, podendo de certa forma deturpar os resultados. Decidiu-se também não contabilizar fases de bolo não conforme devido a erros prolongados na produção, ou seja, caso ocorra algum problema grave casual na produção que leve a que todo o bolo em linha seja rejeitado devido a um tipo específico de defeito, este não é contabilizado. Esta decisão foi tomada de forma a evitar que um defeito causado por um erro acidental esporádico seja considerado o defeito crítico e afete a tomada de decisões e priorização de tarefas. Desta forma cria-se uma disparidade entre os valores obtidos ao longo deste projeto e o valor de merma objetivado, dado que apenas o último engloba a merma gerada por erros esporádicos na produção.
Foi estipulado, desde o início da fase de recolha de dados, um tempo alvo de amostragem de 15 minutos. Este tempo foi definido tendo em conta que é necessário um tempo mínimo de forma a que cada amostragem seja representativa da realidade, mas em simultâneo não deve ser demasiado elevado pois impossibilitaria que fossem realizadas diversas amostragens em diversos locais/zonas dentro da mesma produção. É ainda de notar que o tempo alvo de 15 minutos corresponde ao tempo total de cada amostragem, incluindo o tempo de paragem, isto é, independentemente do tempo de paragem da máquina, o tempo total alvo é sempre os 15 minutos. Isto significa que por vezes podem surgir casos em que o tempo de paragem é muito elevado quer seja por avaria na máquina, ajuste de settings trocas de película ou
