Pesquisa e Ação V4 N3: Novembro de 2018 ISSN 2447-0627
IMPLEMEMENTAÇÃO DA METODOLOGIA SMED EM UMA LINHA DE CONVERSÃO DE PAPEL HIGIÊNICO
Lidia Pereira1, Malcon Vasconcelos1, Marcus Santana1; Renato Sabino Geribello2; Mayara dos Santos Amarante3
RESUMO
Este artigo apresenta um estudo realizado em uma máquina do sistema produtivo em uma Multinacional na região de Mogi das Cruzes que atua nas áreas de higiene pessoal, doméstica e profissional, apresentando a filosofia do Lean Manufacturing e um dos desdobramentos do Sistema de Produção Enxuta, a Troca Rápida de Ferramentas e conceitos gerais sobre a Gestão da Qualidade, visando aplicar tais conceitos em uma Linha de Conversão de Papel Higiênico acabado de folha dupla.
Lean Manufacturing é uma filosofia que significa “produção enxuta”, ou seja, uma produção com poucos desperdícios, visando o foco no cliente, maior eficácia e menor rotatividade de empregos. A filosofia surgiu no Japão, após a Segunda Guerra Mundial, idealizada por Taichii Ohno e Eiji Toyoda, visando melhorar a produtividade da empresa.
Foram utilizadas algumas ferramentas clássicas da qualidade como 5s, Kanban, PDCA, Ishikawa, 5W2H entre outras, além de utilizarmos o mapeamento de processos e cronoanálises para determinar o tempo de setup. O estudo tem como objetivo demonstrar os ganhos potenciais com a redução do tempo de setup, maior agilidade, flexibilidade de produção com lotes e leadtimes menores, aumento de produção e qualidade, pois se trata de uma máquina que não vem apontando bons resultados para a Companhia, onde foram detectadas grandes perdas de produção. A metodologia utilizada será o estudo de caso e este trabalho visa contribuir para solucionar o problema com a perda de tempo devido a longos setups. O trabalho se desenvolverá através da implantação da metodologia SMED (Single Minute Exchange of Die).
Palavras-chave: Setup, SMED, Flexibilidade, Agilidade. ABSTRACT
This article presents a study carried out in a machine of the production system in a Multinational in the region of Mogi das Cruzes that operates in the areas of personal hygiene, domestic and professional, presenting the philosophy of Lean Manufacturing and one of the unfolding of the Lean Production System, the Rapid Change of Tools and General Concepts about Quality Management, aiming to apply these concepts in a double sheet finished Hygienic Paper Conversion Line.
Lean Manufacturing is a philosophy that means "lean production", that is, a production with few waste, aimed at customer focus, greater efficiency and lower job turnover. The philosophy emerged in Japan after the Second
World War, idealized by Taichii Ohno and Eiji Toyoda, aiming to improve the productivity of the company.
We used some classic quality tools such as 5s, Kanban, PDCA, Ishikawa, 5W2H among others, besides using the process mapping and chronoanalysis to determine the setup time. The study aims to demonstrate the potential gains with the reduction of setup time, greater agility, production flexibility with smaller batches and lead times, increased production and quality, since it is a machine that has not been showing good results for the Company, where large losses of production were detected. The methodology used will be the case study and this work aims to contribute to solve the problem with the loss of time due to long setups. The work will be developed through the implementation of SMED (Single Minute Exchange of Die) methodology.
Keywords: Setup, SMED, Flexibility, Agility.
1 Bacharelandos do Curso de Engenharia de Produção. Centro Universitário Brazcubas.
2 Especialista em Docência para o Ensino Superior pela Universidade Braz Cubas, Brasil (2012). Professor Titular do Centro Universitário Brazcubas.
1 INTRODUÇÃO
Lean Manufacturing é uma filosofia que significa “produção enxuta”, ou seja, uma
produção com poucos desperdícios, visando o foco no cliente, maior eficácia e menor rotatividade de empregos. A filosofia surgiu no Japão, após a Segunda Guerra Mundial, idealizada por Taichii Ohno e Eiji Toyoda, visando melhorar a produtividade da empresa.
Após análise dos pontos fracos e a aprimorarão da companhia, nota-se que é necessário a melhoria nos processos de fabricação, em particular na troca de ferramentais (setups). Perde-se muito tempo nesse processo, gerando a oportunidade para implementação de uma ferramenta do Lean, chamada SMED, visando o aumento de produtividade e eficiência nas trocas de formato das linhas de conversão de papel higiênico.
Para garantir a eficiência do processo, e a lucratividade da empresa é necessário reduzir todo tipo de desperdício, inclusive do tempo. Sendo assim, vem à questão: como reduzir o desperdício de tempo no setup?
Foi definido que o objetivo geral é reduzir o tempo de máquina parada durante o setup em até 30%. Para se alcançar a meta, é necessário especificamente que se treine a operação na filosofia do Lean e sobre a ferramenta SMED. Após, realizar um estudo de caso para verificar o tempo total de setup. Por fim, verificar as atividades realizadas para gerar o balanceamento das atividades entre os envolvidos (operadores e ajudantes) no processo.
As metodologias utilizadas serão a pesquisa bibliográfica, documental e de campo. Além disso, será necessário utilizar algumas ferramentas da qualidade, como o diagrama de Ishikawa (para organizar e hierarquizar problemas), o 5W2H (traduzindo para o português, cinco porquês e dois como), para geração do plano de ação e o ciclo
PDCA (Plan, Can, Do e Act em português Planejar, Fazer, Checar e Agir, para o enfoco
na melhoria continua).
Para a empresa, a relevância do artigo visa mostrar os gargalos existentes no atual processo produtivo e como elas podem ser corrigidas para se alcançar a excelência em manufatura. Para o acadêmico, serve para aplicar o conhecimento adquirido em ferramentas da qualidade e gestão de processos, visando a melhoria do processo de forma continua. Na perspectiva institucional, serve para avaliar se o conhecimento teórico foi realmente absorvido, para ser utilizado no mercado de trabalho.
2 CARACTERIZAÇÃO DA EMPRESA
É uma empresa Norte Americana fundada em 1872, está presente em 140 países e possui operações em 37 destes. Institui-se no Brasil no ano de 1996, estando presente atualmente nas localidades de Eldorado do Sul-RS, Correia Pinto-SC, Camaçari – BA, Suzano e Mogi das Cruzes-SP, sendo que o escritório central fica em São Paulo, onde se encontram as áreas corporativas.
Atualmente atua nas áreas de higiene pessoal, doméstica e profissional. A unidade de Mogi das Cruzes possui aproximadamente 450 colaboradores, distribuindo-se nas áreas de manutenção, produção, conversão, utilidades, RH, qualidade e meio ambiente, segurança, melhoria contínua e materiais. São produzidos na unidade papel higiênico folha dupla e tripla, guardanapos, lenços e linha profissional.
E empresa
3 LEAN MANUFACTURING
Com o advento da Revolução Industrial, que iniciou na Inglaterra no século XVIII, a produção de bens de consumo mudou drasticamente. A produção antes de tal período era totalmente artesanal, sem qualquer tipo de controle, tanto de produção, quanto de desperdício ou de custos. Como não existia produção em massa, a garantia de que um produto estava dentro do que o cliente esperava era por meio da inspeção total, realizada peça por peça. Porém, ainda assim, havia a possibilidade de chegar produtos defeituosos ao consumidor final.
altíssima carga horária (trabalhava-se até 18 horas por dia na Inglaterra do início do século XIX) (BASTOS apud BHAGWAT, 2012).
Após a Segunda Guerra Mundial, muitas fábricas estavam destruídas, sobretudo na Europa e no Japão, e outras foram transformadas em produtoras de materiais de uso militar. Houve um aumento na demanda por diversos produtos, mas a eficiência de tais indústrias era muito baixa. O modelo de produção em massa de Ford mostrou-se ultrapassado, sendo necessária a busca por um novo modelo. Assim, nas instalações da Toyota, nasceu o embrião do Lean Manufacturing, o Toyota Production System (TPS), o Sistema Toyota de Produção.
Em 1950, Eiji Toyoda foi aos Estados Unidos aprender um pouco sobre o sistema de produção americano. Eiji percebeu que o sistema de produção de Ford não era compatível com a conjuntura da economia japonesa no momento, já que o país estava arrasado pela guerra, inclusive por bombardeios nucleares (BASTOS, 2012).
O tio de Eiji, Sakichi Toyoda, criou o Jidoka, ainda nas fábricas de tear, que consistia na detecção automática de erros na linha, prevenindo a produção de materiais defeituosos. Juntamente com Taichii Ohno, um engenheiro que não tinha experiência no ramo automotivo, Eiji compilou a ideia do Jidoka e do Just-in-time, complementou com alguns conceitos e criou o STP (Sistema Toyota de Produção).
Durante a criação do sistema Ohno percebeu que “... a flexibilidade de uma linha de produção é uma característica capital no desenvolvimento da empresa.” (BASTOS, 2012). Vários procedimentos de fabricação foram alterados, e com a contratação de Shigeo Shingo, em 1955, a problemática de tempo perdido com troca de ferramentas foi resolvida com a criação de um método conhecido como SMED (BASTOS, 2012). A atenção mundial do TPS começou a mudar após a crise do petróleo de 1973, pois a Toyota começou a se recuperar da recessão em tempo recorde, crescendo categoricamente na sua recuperação econômica. O primeiro artigo sobre o TPS foi escrito apenas em 1977 (BASTOS, 2012 apud HOLWEG, 2006).
Apenas em 1990, com o lançamento do livro A máquina que mudou o mundo (The
Machine That Change The World) o termo Lean Manufacturing foi criado. A obra,
A característica marcante deste sistema de produção é a flexibilidade de linhas de fabricação, utilizando sistemas de pequenos lotes a serem produzidos, combinados com métodos que auxiliam possíveis trocas de ferramentas inerentes ao processo e com comunicação eficaz para as constantes variações que ocorrem nele. Além disso, o conceito de melhoria contínua, proposto por Ohno e denominado Kaizen, remete aos empregados a finalidade de superação diária para se atingir um grau de excelência na manufatura.
O Lean é um sistema que recusa quaisquer tipos de desperdícios, que podem ser definidos como qualquer atividade que consome recursos, com gastos adicionais e sem qualquer valor agregado ao cliente (HOLWEG, 2006 apud OHNO, 1988).
Tais desperdícios são caracterizados por: superprodução; produzir mais e antes do tempo; esperas, produção parada por causa de atraso nas entregas de ferramentas ou materiais inerentes ao processo; transporte, movimentos desnecessários de materiais; retrabalho, operações extras de reprocessamento por conta de defeitos ocorridos ou de excesso de produção; inventário, todo tipo de material que está na linha mas não foi solicitado pelo cliente; movimentos desnecessários de operadores devido ao layout estrutural, retrabalhos ou superprodução; defeitos, produtos finais que não atendem as especificações.
Womack (2011) compara o Lean ao sistema de produção em massa e mostra que praticamente é necessária apenas a metade de todos os fatores (humano, econômico e temporal) para se realizar a mesma fabricação, porém com mais qualidade.
O Lean Manufacturing é dividido, também, com base nas suas metodologias, a saber: estudo de métodos de tempo, SMED, 5S, Kanban, Mapeamento do Fluxo de Valor, Poka-Yoke (sistema a prova de erros) e Kaizen (melhoria continua) (HOLWEG, 2006 apud OHNO,1988).
4 TROCA RÁPIDA DE FERRAMENTAS (SMED) 4.1 Breve Histórico
Nos primórdios do Sistema Toyota de Produção, um engenheiro chamado Shigeo Shingo percebeu que se perdia muito tempo para trocar um molde, peça necessária para a fabricação de determinadas peças, em uma indústria automobilística. Perdia-se até seis horas numa troca, acarretando uma produção menos eficiente. A partir daí Shingo, juntamente com Taichii Ohno, começaram a realizar estudos a fim de reduzir esse tempo no qual a máquina fica parada (SUGAI, 2007).
Quando Shingo trabalhava na planta da Mazda Kogyo, ele percebeu que por conta de pequenas coisas, perdiam-se horas ao realizar uma troca ou ajuste. Com base nas observações feitas no processo produtivo, ele chegou a conclusão que existem dois tipos de setup: o interno, que só pode ser realizado quando o equipamento não se encontra em funcionamento, e o externo, cujos ajustes permitem que sejam feitos com a máquina produzindo.
Quando ele foi para a Toyota, em 1969, seu primeiro caso foi com uma prensa de 1000 toneladas, onde, após estudos, ele conseguiu reduzir o tempo de hora parada de noventa minutos para menos de 3 minutos. Shingo conseguiu isso realizando apenas a conversão de atividades internas em externas. A partir daí, foi cunhado o termo em inglês Single
Minute Exchange of Die, que em tradução livre significa Troca Rápida de Ferramentais.
4.2 Conceitos Gerais
O estágio inicial é marcado pelos tempos reais vigentes, é necessário nessa fase que se identifiquem, através de cronometragens, os tempos gastos em cada fase do setup. Devem ser utilizados não só cronômetros, como também filmadoras, caso a operação seja muito complexa ou demorada. É importante que seja dada especial atenção ao operador que realiza a tarefa, pois somente ele poderá identificar o que faz e os problemas externos que afetam a operação e preparação da máquina, pois nem sempre os atrasos podem ser atribuídos à forma e executar suas atividades.
Estágio 1: separando setup interno e externo
Nesta fase se organizam as atividades, classificando e separando-as em tarefas internas que são realizadas com a máquina parada, e tarefas externas, que podem ser realizadas com a máquina em operação.
Estágio 2: convertendo setups internos em externo
Estágio 3: melhoria permanente nas operações da máquina
Nesta fase a busca da melhoria não se resume somente à máquina, mas a tudo que está relacionado a ela. O terceiro estágio opera no sentido de que muitos tempos de setup não são reduzidos logo num primeiro trabalho, sendo necessários que se repitam os estágios conceituais até que se alcancem os menores números possíveis.
Além da redução dos tempos de setup, a aplicação do sistema SMED permite, obter várias vantagens (4):
• Produção sem estoque;
• Aumento das taxas de utilização de máquina e capacidade produtiva; • Eliminação dos erros de setup;
• Qualidade melhorada: • Maior segurança:
• Housekeeping simplificado;
• Menores despesas; • Preferência do operador;
• Menor exigência de qualificação; • Tempo de produção reduzido;
• Aumento da flexibilidade de produção
Se for feito um esforço científico para realizar o máximo possível da operação de setup como setup externo, então, o tempo necessário para o interno pode ser reduzido de 30 a 50%. Controlar a separação entre setup interno e externo é o passaporte para atingir o
SMED.
O objetivo deste trabalho é reduzir em 30% o tempo de troca de fase da embaladeira, em uma linha de produção de papel higiênico.
5 METODOLOGIA
A metodologia SMED vai ser implantada na máquina embaladeira. A equipe de implantação será composta por engenheiros de produção e processos, operadores e pelo departamento de melhoria continua.
Na realização deste trabalho, será utilizada uma filmagem, onde se possa acompanhar desde o último fardo de papel produzido, da ordem de produção anterior, até ser aprovado pelo setor de qualidade, o primeiro fardo de papel da ordem de produção seguinte.
Serão cronometradas todas as atividades, a fim de descobrir o tempo gasto nas atividades, antes da implantação da metodologia SMED e depois da implantação.
A coleta de dados exploratória se desenvolve através da elaboração de entrevistas feita com os operadores. Os dados serão tabulados em uma planilha Excel, por meio de composição de gráficos, comparando os dados anteriores à implantação com os atuais. Depois análise e discussão dos resultados entre os membros da equipe.
6 A IMPLANTAÇÃO DO SMED
Aprovado o projeto SMED pela direção da empresa, o setor de melhoria contínua, deu início às ações. A primeira delas foi reunir o pessoal da área de fabricação para explicar o que era o Projeto SMED e quais eram seus objetivos, além de conscientizar os empregados de sua importância para o sucesso do programa, que teria uma implantação gradual.
Foi definida a máquina que seriam inicialmente acompanhadas, e formou uma equipe, composta de 1 preparador, 2 operadores e equipe de melhoria contínua.
O funcionário indicado para coletar os dados foi orientado a não interferir de forma alguma na operação de setup. Ainda que os operadores soubessem o que estava acontecendo, os mesmos deveriam realizar seus trabalhos como habitualmente o faziam.
6.1 Identificação das atividades de setup
O preparador teve como função identificar o que faltava, para atuar de maneira mais ágil na célula, tais como: ferramentas, suportes, e outros itens necessários a preparação do setup.
operação de cronometragem ou uma operação de filmagem. Para o trabalho de cronometragem foi elaborado um formulário específico para a coleta de dados.
O formulário de coleta de dados descreve cada atividade executada pelo operador, de maneira que no primeiro momento não era possível distinguir o setup interno ou externo. Foi constatado 45 atividades com um tempo total de 145 minutos para esse setup. Separando os tempos de setup interno e externo.
A equipe foi reunida com propósito de analisar a filmagem e cronometragem das atividades. Esse exercício permitiu compreender o que ocorria durante um setup, assistindo aos vícios que os operadores acabavam adquirindo com o tempo e aos erros cometidos em função das próprias condições de trabalho.
O formulário foi preenchido enquanto assistíamos ao setup, ou seja, tudo foi cronometrado naquele momento, parando-se o vídeo sempre que necessário para os comentários.
Depois de identificadas as atividades, foram feitas a separação do setup interno e do setup externo. Também foi feita a análise ECRS, que tem o propósito de identificar as atividades que precisavam ser eliminadas, combinadas, reduzidas e simplificadas. Com a análise do setup foram identificadas 45 atividades, onde 16 poderiam ser eliminadas, 6 combinadas, 11 reduzidas e 2 simplificadas, reduzindo assim o tempo de setup, como mostra o Gráfico 1.
Eliminadas Reduzidas Combinadas Simplificadas 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 16 11 6 2
7 RESULTADO
Depois de analisar o setup, algumas atividades foram eliminadas e outras otimizadas, reduzindo assim o tempo de setup de 145 para 98 minutos. Nesse momento o SMED começou a atuar, pois ocorreu uma redução de 47 minutos no tempo de troca de fase da embaladeira, também diminui o tempo de ajustes pós-troca como mostra no Gráfico 2.
Depois do SMED Antes do SMED 0:00 0:28 0:57 1:26 1:55 2:24 2:52 3:21 1:38 2:25 0:20 0:30
Gráfico de Tempo de Troca
Troca Ajuste Gráfico 2: Tempos de troca de fase.
Fonte: do autor.
O procedimento de setup passa a ser um instrumento que sedimenta a rotina de trabalho, pois registra a forma como as atividades devem ocorrer, e possibilita que sejam feitas revisões quando necessárias.
Com os trabalhos concluídos na embaladeira, a equipe reuniu-se para apresentar os resultados para a gerência.
Os resultados ainda evidenciaram que a cooperação esperada dos empregados está sendo correspondida, que os recursos financeiros e humanos disponibilizados ao setor de tempos e métodos para realizar os trabalhos, estão dentro do previsto e que realmente o SMED trouxe resultados.
83% 0% 43% 71% 83% 83% 84% 82% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 08:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 Gráfico de Eficiência Meta 82% Tempo (h) 83% 20% 82% 84% 83% 87% 84% 83% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 08:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 Gráfico de Eficiência Meta 82% Tempo (h)
8 CONCLUSÃO
O enfoque do trabalho baseou-se na questão operacional da metodologia SMED e de como ela se constrói. Ainda que o SMED seja uma ferramenta voltada para o setup, ele possui um grande mérito como ferramenta de melhoria.
Com a implantação do SMED foi alcançada uma redução de 32,5% no tempo de troca de fase da embaladeira, um resultado importante e positivamente considerável, visto que a meta era obter 30%. Obviamente isso resultou também num aumento de produtividade e aperfeiçoou os procedimentos e rendimento da máquina conseguindo assim redução de refugo e retrabalho.
9 REFERÊNCIAS
(1) PEREIRA, M. A. Estudo de caso da metodologia SMED: questões
operacionais para implantação em tornos CNC. XXVIII Encontro nacional de
engenharia de produção. Rio de Janeiro, RJ, outubro de 2008. Disponível em: < http://www.abepro.org.br/biblioteca/enegep2008_tn_stp_069_490_11942.pdf >. Acesso 20/10/2016.
(2) NEUMANN, C. S. R.; RIBEIRO, J. L. D. Desenvolvimento de fornecedores:
Um estudo de caso utilizando a troca rápida de ferramentas. XXII Encontro
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(3) RANGEL, D. A.; FREITAS, L. M.; ASSIS, O. R.; RÊGO, T. Aumento da
eficiência produtiva através da redução do tempo de setup: aplicando a troca rápida de ferramentas em uma empresa do setor de bebidas. P&D em Engenharia
de Produção, Itajubá, v. 10, n. 1, p. 36-49, 2012.
(4) BERTOLOTI, G. Troca Rápida - Aumento de eficácia através da melhoria
da etapa de preparação de máquinas. Disponível em: <
http://www.moldesinjecaoplasticos. com.br / trfasp >. Acesso em: 20/10/ 2016.
(5) SHINGO, S. Sistema de troca rápida de ferramenta: uma revolução nos
sistemas produtivos. Tradução de Eduardo Schaan e Cristina Schumacher. Porto
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(6) SUGAI, M.; MCINTOSHI, R. I.; NOVASKIII, O. Metodologia de Shigeo
Shingo (SMED): análise crítica e estudo de caso. Gest. Prod. vol.14 no.2 São Carlos
