Otimização de máquinas de corte em fábricas de chicotes elétricos

Texto

(1)Mestrado em Engenharia de Produção. Otimização de Máquinas de Corte em Fábricas de Chicotes Elétricos. Aluno: Luís Antônio Torres Ribeiro Orientador: Fernando Menezes Campello de Souza, PhD. Dissertação apresentada à Universidade Federal de Pernambuco (UFPE) para obtenção do título de Mestre em Engenharia de Produção. Recife - Pernambuco Janeiro/2003.

(2) II.

(3) UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO CENTRO DE TECNOLOGIA E GEOCIÊNCIAS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO Otimização de Máquinas de Corte em Fábricas de Chicotes Elétricos. Elaborada por: Luís Antônio Torres Ribeiro Orientada por: Fernando Menezes Campello de Souza (PhD) COMISSÃO DE EXAMINADORA: Prof. Fernando Menezes Campello de Souza (PhD - UFPE) Prof. Alexandre Stamford (Dsc - UFPE) Prof. Dorival de Carvalho Pinto (PhD - UFPE) Dissertação apresentada à Universidade Federal de Pernambuco (UFPE) para obtenção do título de Mestre em Engenharia de Produção.. Recife - Pernambuco Janeiro/2003. III.

(4) Agradecimentos À Deus por ter-me concedido condições intelectuais, físicas e emocionais para o desenvolvimento deste trabalho. Aos meus pais Luiz Antonio e Maria Anabel, pelo investimento na minha educação, aos meus irmãos Arthur Felipe e Maria Luiza por tolerar as minhas ausências durante as horas de estudo e pesquisa. À minha esposa Katia Simone que corrigiu as versões da dissertação, teve paciência nas minhas ausências e se dedicou comigo nesta jornada, a ela agradeço o apoio para esta conquista. Ao Prof. Fernando Menezes Campello de Souza pela orientação dada ao meu trabalho de mestrado e pela contribuição à minha formação prossional e intelectual. À TCA - Tecnologia em Componentes Automotivos pelo nanciamento de parte do meu curso de mestrado; e aos colegas: Vera Lúcia dos Santos Carvalho, gerente de Engenharia, pelo apoio prossional concedido, com exibilizações do horário de trabalho; ao Diretor Industrial, Msc. Antônio Stacishin Valente de Queiroz; e aos colegas: Antônio Elias Nogueira, Carlos A. de Souza, Fernando Quirino de Albuquerque, Pedro Faustino da Silva, Rocely D. P. Costa, Vanícia E. J. Ferraz, dentre outros. À SY Wiring Technologies pela compreensão e pelo apoio nas viagens à Pernambuco especialmente a Eder R.de Oliveira, Edison Risso, Edivaldo L.Imenes e Thomas O. Pracuch. A UFPE e aos professores e funcionários do PPGEP pelo apoio dado durante o Curso. Ao novo amigo conhecido no mestrado, Gustavo Pimentel, pela ajuda de tantas formas prestada desde o início do mestrado até a conclusão; como também a todos os colegas da pós-graduação pela cooperação e incentivo no decorrer do mestrado, especialmente a Paulo Fernando e Rafael Assunção pela colaboração no uso da ferramenta LATEX de edição de texto.. IV.

(5) Resumo As montadoras de automóveis têm exigido preços menores de seus fornecedores devido à concorrência do mercado. Isto tem aumentado os desaos das manufaturas no que se refere à redução de custos e de lead. time. Estes desaos vêm sendo impostos aos fabricantes de autope-. ças paralelamente às demais solicitações. Procurou-se analisar os fatores de maior importância numa fábrica de sistemas de distribuição elétrica para automóveis objetivando redução do tempo de processamento e de custos, sendo identicado como fator crítico os setups realizados nas máquinas de corte, por serem equipamentos de grande inuência sobre o tempo de processamento. As máquinas de corte são equipamentos de elevado valor nanceiro, porém um percentual representativo do seu tempo não é aproveitado devido à seqüência inadequada de trabalho que eleva a quantidade de horas paradas devido a. setups. O desenvolvimento do trabalho de oti-. mização do funcionamento da área de corte, foi baseado na fábrica da TCA, Tecnologia em Componentes Automotivos, situada em Jaboatão dos Guararapes, Pernambuco e na fábrica da SY Wiring Technologies situada em Feira de Santana, Bahia. Com o objetivo de melhorar o aproveitamento das máquinas foi proposta uma otimização da seqüência de processamento reduzindo a quantidade de paradas para. setups, com o desenvolvimento de um algoritmo que. denisse a melhor seqüência de trabalho. Os tempos de. setup funcionaram como dados para. ponderação da importância dos tipos de trocas realizadas e assim desenvolveu-se o algoritmo que indica a alternativa de seqüência com o menor tempo de troca acumulado.. V.

(6) Abstract The automotive industry makers have been demanding smaller prices from their vendors due to the competition of the market. This has been increasing the challenges of the manufacture in what refer to the reduction of costs and lead time. These challenges come being imposed to the autoparts makers parallelly to the other solicitations. It tried to analyze the factors of larger importance in a factory of electric distribution systems for automobiles with the objective of time reduction for processing and costs, being identied as critical factor the setups accomplished in the machines of cut, for they be equipments of great inuence on the time of processing. The cutting machines are high nancial value equipments, even so a representative percentile of this time it is not taken advantage of, due to the inadequate sequence of work that it elevates the amount of hours stops due to. setups. The development of the work for. optimization of the operation of the cutting area, it was based on the TCA factory - Technology in Component Automotives, placed in Jaboatão of Guararapes, Pernambuco and in SY Wiring Technologies factory placed in Feira de Santana, Bahia. With the objective of improving the use of the machines were proposed an optimization of the processing sequence reducing the amount of stops for setups, with the development of an algorithm that dene the best sequence of work. The times for. setup worked as data for ponderação of the importance of the types. changes done and like this the algorithm was developed to indicates the alternative sequence with the smallest accumulated time for change.. VI.

(7) Sumário Agradecimentos. IV. Resumo. V. Abstract. VI. Lista de Figuras. XI. Lista de Tabelas. XII. 1 INTRODUÇÃO. 1. 1.1. Ambiente de Desenvolvimento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2. 1.1.1. TCA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2. 1.1.2. SY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 3. 1.2. Antecedentes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 4. 1.3. O. Tradeo entre Setup e Produtividade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 5. 1.4. Denição de Chicote Elétrico. 1.5. O. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 7. Status Quo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 8. 1.5.1. Perdas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 10. Objetivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 10. 1.6.1. Objetivo Geral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 10. 1.6.2. Objetivo Especíco . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 10. 1.7. Denição de Algoritmo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 10. 1.8. Organização da Dissertação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 11. 1.6. 2 SISTEMAS DE PRODUÇÃO 2.1. 12. Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. VII. 12.

(8) 3. 2.2. A Função Produção . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 13. 2.3. Processamento de Informações . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 13. 2.4. Produtos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 13. 2.5. Proteção à Produção . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 15. 2.6. Objetivos de Desempenho . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 15. 2.7. Inuências . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 16. 2.8. Tipos de Sistemas de Produção . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 17. 2.9. Planejamento e Controle da Produção . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 18. 2.9.1. 20. Previsão de Demanda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. SETUPS NOS SISTEMAS DE PRODUÇÃO 3.1. Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 3.2. O Conceito de. 3.3. Redução de Tempo de. 21 21. Setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22. 3.3.1. Conceitos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 22. 3.3.2. Técnicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 23. 3.4. Setup na Chicoteira . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24. 3.5. Motivos de Paradas de Máquinas de Corte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 3.6. Motivos de Realização dos 3.6.1. Classicação dos. 25. Setups . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25. Setups Quanto à Complexidade . . . . . . . . . . . . . . 25. 4 O PROCESSO. 28. 4.1. Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 28. 4.2. A Linha de Produção . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 28. 4.2.1. Abastecimento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 28. 4.2.2. Corte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 28. 4.2.3. A Máquina de Corte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 32. 4.2.4. Miniaplicadores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 33. 4.3. Insumos de Produção . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 36. 4.4. A Seqüência de Corte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 42. 4.4.1. Interpretação da Seqüência de Corte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 42. 4.5. Cadastro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 44. 4.6. O Problema - Gargalo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 44. VIII.

(9) 4.7. Preparação. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 46. 4.8. Montagem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 48. 4.9. Teste e Embalagem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 48. 5 ANÁLISE DE DADOS. 50. 5.1. Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 50. 5.2. Descrição dos Tempos Considerados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 50. 5.3. Estatística Descritiva - O Retrato da Produção. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 56. 5.4. Histogramas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 61. 5.5. Simulação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 64. 5.6. Análise Combinatória na Fabricação de Chicotes . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 66. 5.7. Estatística Inferencial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 67. 5.8. Teste de Durbin-Watson . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 68. 5.9. Modelo de Regressão Múltipla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 68. 5.10 Tabela Anova . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 69. 5.11 Grácos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 70. 5.12 Conclusões Sobre o Levantamento de Dados da TCA . . . . . . . . . . . . . . .. 74. 6 OTIMIZAÇÃO DA OPERAÇÃO DE MÁQUINAS DE CORTE. 75. 6.1. Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 75. 6.2. As Máquinas de Corte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 75. 6.3. Comparações . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 77. 6.4. O Algoritmo de Ordenação de Listas de Corte . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 78. 6.5. A Otimização Lexicográca . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 79. 6.6. Algoritmo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 79. 6.6.1. Renamento do Algoritmo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 80. 6.6.2. Algoritmos Evolutivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 80. 6.7. Estrutura de Dados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 82. 6.8. Otimização de Seqüências de Corte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 83. 6.9. O. Setup da Informação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85. 6.10 Exemplo Simplicado do Uso do Algoritmo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 86. 6.11 Exemplos Completos do Uso do Algoritmo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 89. 6.12 Comentários Sobre o Uso do Algoritmo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 96. IX.

(10) 7 CONCLUSÕES 7.1. 7.2. 97. Resultados Esperados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 97. 7.1.1. Custo da Hora-Máquina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 97. 7.1.2. Custo da Mão de Obra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 97. 7.1.3. Custo da Matéria-prima . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 98. 7.1.4. Análise dos Resultados Esperados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 98. Viabilidade Técnica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 99. 7.2.1. A Implementação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100. 7.3. Viabilidade Econômica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100. 7.4. Necessidade de Pessoal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101. 7.5. Conclusão sobre a Análise de Viabilidade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101. 7.6. O Décit de Análises Quantitativas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102. 7.7. O Futuro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 7.7.1. A Automatização . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103. 7.7.2. Riscos do Processo Automático . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS. 106. X.

(11) Lista de Figuras 1.4.1 Chicotes em um veículo - Fonte: SY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 7. 1.4.2 Circuito simples com dois terminais e sem vedantes - Fonte: Komax . . . . . . .. 8. 1.4.3 Foto de emendas por ultrasom - Fonte: Amtech . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 9. 4.2.1 Linha do painel - Fonte: TCA e Diagrama do uxo produtivo. . . . . . . . . . .. 29. 4.2.2 Leiaute fabril - Fonte: SY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 30. 4.2.3 Máquina de corte Komax 433- vista lateral - Fonte: Komax . . . . . . . . . . . .. 31. 4.2.4 Máquina de corte Komax 433- vista superior - Fonte: Komax . . . . . . . . . . .. 31. 4.2.5 Miniaplicador Lateral - Fonte: SY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 34. 4.2.6 Foto Miniaplicador - Fonte: Schaëfer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 35. 4.3.1 Conector com circuitos já inseridos - Fonte: TYCO . . . . . . . . . . . . . . . .. 38. 4.3.2 Terminais - Fonte: SY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 39. 4.3.3 Cravação - Fonte: SY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 40. 4.3.4 Terminal com vedante ampliado - Fonte: SY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 40. 4.8.1 Mesa de montagem - Fonte: SY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 48. 5.4.1 Histograma da quantidade diária de circuitos de emendas cortadas . . . . . . . .. 61. 5.4.2 Histograma do comprimento médio dos circuitos cortados . . . . . . . . . . . . .. 62. 5.4.3 Histograma do lote médio cortado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 62. 5.4.4 Histograma da quantidade de. setups de terminal . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63. 5.4.5 Histograma da quantidade de circuitos cortados por dia . . . . . . . . . . . . . .. 63. 5.6.1 Árvore de possibilidades de uso de circuito a partir de um terminal xo. . . . . .. 67. 5.11.1 Quantidade de. setups versus lote médio categorizado . . . . . . . . . . . . . . . 70. 5.11.2 Quantidade de. setups versus quantidade cortada categorizada . . . . . . . . . . 71. 5.11.3 Qtde. de. setups versus quantidade cortada categ. para lotes grandes . . . . . . 71. 5.11.4 Comprimento médio versus lote médio categorizado . . . . . . . . . . . . . . .. XI. 72.

(12) 5.11.5 Correlação entre a quantidade de emendas e a quantidade de circuitos . . . . .. 73. 5.11.6 Gráco dos resíduos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 73. 6.2.1 Gráco da produtividade teórica das máquinas de corte - Fonte: Komax . . . . .. 76. XII.

(13) Lista de Tabelas 4.4.1 Seqüência de corte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2.1 Resumo do levantamento de tempos de. 43. setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51. 5.2.2 Quantidade N de amostras necessárias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 52. 5.2.3 Resultado da análise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 53. 5.3.1 Levantamento de dados de corte da TCA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 56. 5.3.2 Estatística Descritiva do Levantamento de Dados do Corte . . . . . . . . . . . .. 56. 5.3.3 Levantamento dos dados de corte - Parte 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 58. 5.3.4 Levantamento dos dados de corte - Parte 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 59. 5.3.5 Levantamento dos dados de corte - Parte 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 60. 5.5.1 Saída da planilha de análise de eciência das máquinas de corte . . . . . . . . .. 65. 5.7.1 Matriz de correlação dos dados. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 68. 5.9.1 Sumário da regressão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 69. 5.10.1 Anova da regressão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 69. 6.7.1 Quantidade de registros versus comparações . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 82. 6.10.1 Ordenação na forma convencional . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 87. 6.10.2 Denição de freqüência e índice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 87. 6.10.3 Análise horizontal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 88. 6.10.4 Ordenação horizontal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 88. 6.10.5 Ordenação concluída. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 89. 6.11.1 Seqüência de corte da TCA ordenada na forma convencional . . . . . . . . . .. 90. 6.11.2 Seqüência de corte da TCA ordenada pelo algoritmo . . . . . . . . . . . . . . .. 90. 6.11.3 Análise da ordenação convencional da seqüência da TCA . . . . . . . . . . . .. 91. 6.11.4 Análise da ordenação pelo algoritmo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 91. 6.11.5 Seqüência da SY ordenada na forma convencional. . . . . . . . . . . . . . . . .. 92. XIII.

(14) 6.11.6 Análise dos terminais - SY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 93. 6.11.7 Ordenação horizontal dos terminais na lista da SY . . . . . . . . . . . . . . . .. 94. 6.11.8 Seqüência de corte da SY ordenada pelo algoritmo. . . . . . . . . . . . . . . . .. 95. XIV.

(15) Capítulo 1. Introdução. 1 INTRODUÇÃO A chicoteira é uma indústria que produz sistemas de distribuição elétrica para automóveis que são comumente denominados de chicotes elétricos ou simplesmente chicotes. Este tipo de indústria é bastante diversicado tanto no que se refere às matérias primas utilizadas, quanto às diversas etapas de processamento. Desta forma, verica-se que muitas características desta manufatura precisam ser analisadas em um contexto amplo, devido à quantidade de variáveis que interagem diretamente sobre o produto desde o início de sua produção até a sua conclusão nal. As montadoras de automóveis têm, cada vez mais, exigido preços menores de seus fornecedores devido à concorrência do mercado. Isto tem aumentado os desaos principalmente no que se refere à redução de custos e de tempo de processamento (lead. time) para os seus for-. necedores. Estes desaos vêm sendo impostos aos fabricantes de autopeças paralelamente às solicitações de qualidade e de investimento em novas tecnologias, dentre várias outras. Por tudo isto, procurou-se analisar os fatores de maior importância em uma fábrica de chicotes elétricos (chicoteira). A montagem de chicotes em todo o mundo é um processo manufaturado na maior expressão do signicado desta palavra. O tempo médio que um chicote do painel de instrumentos leva para ser processado em máquinas automáticas situa-se em torno de 12 % do tempo total que o produto leva para ser montado. Durante a montagem são usadas como ferramentas quase que exclusivas, as mãos, tratando-se de um processo artesanal, mas com características de padronização inerentes a um processo industrializado. O funcionamento das máquinas de corte, equipamentos de maior custo deste tipo de fábrica, foi identicado como fator crítico na operação de uma chicoteira. Todo o processamento é iniciado nestas máquinas, assim sua inuência é bastante representativa sobre o tempo de processamento do produto. Este trabalho foi iniciado com a vericação dos erros das listas de corte, geralmente apresentados por operadores de produção mais experientes que, após algum ajuste, percebiam a repetição de algo que já tinham feito em um mesmo ciclo de trabalho; nestes momentos os operadores recorriam à engenharia de métodos, área onde o autor trabalhou, para apresentar o problema e solicitar uma correção de melhor ordenação. Vericava-se então que mesmo orde-. 1.

(16) Capítulo 1. Introdução. nando uma listagem com chaves prioritárias do ponto de vista operacional, falhas continuavam a ocorrer em outras posições da lista e deparava-se com o intrigante problema da ordenação lexicográca (alfanumérica) onde um erro na seqüência pode consumir até 20 minutos por cada linha mal ordenada numa chave prioritária. Em um dia de produção normal podem ser produzidos em torno de 30 circuitos por máquina e cada um destes equivale a uma linha da seqüência.. 1.1 Ambiente de Desenvolvimento O trabalho de levantamento de dados e vericação dos problemas tratados nesta dissertação foi realizado em duas empresas de mesmo ramo e de grupos diferentes, as quais permitiram a citação dos temas apresentados. Durante a elaboração deste estudo o autor desempenhava a função de Engenheiro de Métodos na TCA e passou a desempenhar a função de Engenheiro de Métodos e Processos na SY Wiring Technologies. O trabalho foi desenvolvido no Brasil, a primeira fase do estudo de otimização do funcionamento das máquinas de corte foi baseada no cenário existente na fábrica da TCA - Tecnologia em Componentes Automotivos S.A., situada na cidade de Jaboatão dos Guararapes, estado de Pernambuco e a segunda fase do trabalho foi desenvolvida na fábrica da SY Wiring Technologies Ltda. situada na cidade de Feira de Santana, estado da Bahia.. 1.1.1 TCA A TCA estabeleceu-se no Brasil em outubro de 1995, quando a empresa Puerto Seco, fabricante de chicotes elétricos para as montadoras argentinas, Volkswagen, Ford, Renault, Peugeot e Fiat, assumiu a fábrica de chicotes de Jaboatão que pertencia à Ford. Nesta ocasião a fábrica passou a se chamar TCA - Tecnologia em Componentes Automotivos S.A., empresa fabricante de chicotes elétricos pertencente ao grupo IMPSA (Indústrias Metalúrgicas Pescarmona S.A.) atuante nos ramos de indústria automobilística, comunicações por satélites, turbinas hidráulicas, portos, estradas de ferro e fabricação de vinhos. Para o ramo automobilístico na parte de chicotes, a IMPSA mantém participação acionária e acordo tecnológico com o grupo francês VALEO. A TCA possui 3 plantas, duas localizadas no Brasil, em Jaboatão dos Guararapes (PE) e Ponta Grossa (PR), e uma terceira localizada na província de San Juan na Argentina. Além. 2.

(17) Capítulo 1. Introdução. das plantas existe um escritório em São Paulo onde funcionam departamentos de apoio. A TCA utiliza o conceito de linhas independentes o que signica que as diferentes áreas da fábrica funcionam como células autônomas possuindo estruturas móveis para transporte de circuitos, as quais funcionam como locação para os semiacabados. A planta de Jaboatão possui área do terreno: 191.232,10 m2 ; área total construída: 23.843,40 m2 e recebeu vários prêmios e certicações, tais como: Q1 da Ford Motor company 1996, certicações do sistema de qualidade segundo a norma NBR 9002, QS-9000, nível de qualidade A sob critério da norma E.A.Q.F./94. Na fábrica onde este trabalho foi iniciado existem 23 máquinas de corte e trabalhavam no período de desenvolvimento deste trabalho aproximadamente 1.000 colaboradores em regime de dois turnos produzindo chicotes elétricos para montadoras como Volkswagen, Mitsubishi, Troller, PSA e clientes satélites como Magneti Marelli.. 1.1.2 SY A SY Wiring Tecnhologies Brasil Ltda. é um dos primeiros resultados da Joint Venture rmada entre a alemã Siemens Automotive e a Japonesa Yazaki Corporation, integradas em outubro de 2001, cujo objetivo é fabricar sistemas de distribuição elétrica para veículos automotores. A Siemens trouxe o seu. know-how em eletrônica e a Yazaki sua experiência em. manufatura. Pelo mundo há fábricas localizadas na Eslováquia, Índia, Lituânia, República Theca e Turquia. No Brasil existe uma planta na cidade de Irati (PR) e outra na cidade de Feira de Santana (BA). Esta segunda planta foi inaugurada em março de 2002 para fornecer chicotes para o projeto Amazon da Ford no estado da Bahia. A SY - Feira de Santana possui área do terreno de 30.630 m2 , área total construída de 5.528 m2 , e é resultado de um investimento total de 50 milhões de reais para uma produção anual de 250.000 veículos. Neste projeto, o consumo de materiais deverá ser em torno de 12,7 milhões de componentes plásticos (conectores), 64 milhões de componentes metálicos (terminais), 61,6 mil km de cabos elétricos, 12,8 mil km de tas adesivas. A quantidade média de componentes por chicote no veículo é de 580 peças e são utilizadas embalagens 100 % retornáveis objetivando a preservação do meio ambiente pois esta planta possui certicação ISO 14.000. Um veículo deste projeto é constituído de 11 sistemas de distribuição elétrica (chicotes) com aproximadamente 268 circuitos, totalizando 325 m de comprimento de cabos, 200 componentes plásticos, 380 componentes metálicos, 73 m de tas. A capacidade da área de corte desta. 3.

(18) Capítulo 1. Introdução. fábrica é de 488 km de cabos cortados por dia com 122.393 terminais aplicados com uma produtividade média estimada para área de corte de 3.200 circuitos cortados/hora considerandose como circuito uma peça de bitola de 1,5 mm2 e 1 m de comprimento.. 1.2 Antecedentes Durante a vida útil de um projeto de automóvel, as fábricas de autopeças, que são fornecedoras da montadora, vão se adequando às mudanças solicitadas pelo cliente. Na maioria das vezes, a periodicidade das revisões dos modelos é denida desde o início do projeto, porém esta denição inicial não impede que existam mudanças em outros períodos entre as datas previamente acordadas ou ociais. A cada revisão são apresentadas ao fornecedor modicações que conduzem à realização de análises sobre a necessidade de equipamentos ou de matéria prima para a planta. Neste tipo de análise, algumas vezes verica-se a necessidade de se adquirir mais máquinas de corte. Isto pode ocorrer em diferentes situações, tais como: 1. Modicações num projeto que já se encontra em produção; 2. Aumento da demanda por um veículo e conseqüente solicitação de crescimento em toda a cadeia produtiva; 3. Entrada de um novo projeto em uma planta que já está produzindo para atender a outro(s) modelo(s). Quando ocorrem as situações expostas anteriormente, é natural que exista o questionamento relativo ao percentual de utilização das máquinas da planta, notadamente, as de corte. Conforme vericou-se em levantamento realizado na TCA no período de 03 de janeiro a 31 de março de 2001, em alguns casos existem máquinas que chegam a passar até 10 % do seu tempo de produção paradas, em outros contextos este valor pode ser ainda mais alto por motivos diversos. Dentre estes motivos, há o tempo que é utilizado para ajustes dos equipamentos devido à troca dos insumos usados. Este tempo será denominado a partir de agora, de tempo de ou simplesmente. setup,. setup.. É importante salientar que a subutilização deste tipo de máquina pode acarretar a necessidade de compra de mais equipamentos para suprir a demanda. Por isso a redução de. 4.

(19) Capítulo 1. Introdução. investimentos é o objetivo principal das empresas no tocante a este trabalho. Além deste interesse em não adquirir mais equipamentos, pode-se disponibilizar capacidade produtiva de forma antecipada, o que também tem suas vantagens. A otimização da operação das máquinas de corte torna-se fundamental para o aumento da eciência operacional da fábrica, podendo gerar como conseqüência direta uma redução de investimento que pode chegar à ordem de US$ 120.000,00 (cento e vinte mil) dólares americanos por máquina.. 1.3 O Tradeo entre Setup e Produtividade O tempo de. setup é denido como o tempo decorrido na troca do processo da produção de. SLACK, 1996) Já a produtividade é a faculdade de produzir. (HOLANDA FERREIRA, 1994). um lote até a produção da primeira peça boa do próximo lote. (. A interação entre ajuste de máquinas e produtividade no âmbito de uma chicoteira exige algumas reexões. A solução clássica utilizada para tentar resolver este problema é o aumento da quantidade de peças a ser processada. Entretanto esta metodologia apresenta algumas desvantagens: 1. Esta solução pode resolver inicialmente o problema dos indicadores gerenciais primários de produtividade, pois o processamento em grandes lotes de uma mesma peça possibilita o aumento da quantidade produzida de peças por máquina. Porém a área de corte torna-se um sistema de produção por bateladas ou seja, lotes grandes, e neste caso pode-se estar produzindo um grande volume de um item que não é necessário, ou até mesmo travar o uxo normal do processo por estar processando um item não planejado, ou não balanceado para o volume de peças que está sendo produzido; 2. Possibilidade da perda de material na ocorrência de algum erro ou mesmo defeito no que foi processado. Vale salientar que este tipo de perda se refere tanto ao tempo de processamento desperdiçado quanto à matéria prima; estes dois casos estão relacionados a outros custos indiretos de perdas que normalmente não são contabilizados, tais como: desgaste emocional do pessoal e geração de rejeitos para o meio ambiente; 3. Risco de obsolescência pois a montadora sempre esta buscando modicações no produto para reduzir custos e para isto mantém equipes de engenharia encarregadas de atingir objetivos de redução. Estas equipes são responsáveis por detectar perdas nos projetos.. 5.

(20) Capítulo 1. Introdução. Por isto são feitas mudanças que devem ser implementadas e dependendo da modicação, algumas vezes pode ser necessário implementação imediata, principalmente em inícios de projetos. Nestes casos a produção em grandes lotes pode levar a uma quantidade elevada de material a ser retrabalhado, ou simplesmente descartado, visto que o cliente tem o direito de não aceitar negociações de prazo excessivamente estendido; 4. O risco da mudança do conjunto de peças produzidas (mix) de produção por parte do cliente. Nesta situação, mesmo existindo material em perfeitas condições, não se pode utilizá-lo, e o que foi processado terá que car separado aguardando a oportunidade de uso. Assim todo o tempo de processo utilizado nas peças terá sido perdido ou de outra forma, mal dispendido, além de aumentar o custo com material em processo e os custos de inventário. Em alguns processos afetados por oxidação pode-se ter que retrabalhar peças produzidas ou mesmo descartá-las. A argumentação sobre redução de lotes é bastante difundida no ramo automotivo, principalmente pelos defensores dos sistemas enxutos de produção, porém se faz necessário um explicação direcionada para a situação analisada. Maiores detalhes podem ser vericados em. JAMES P. WOMACK, 1998) (MONDEN, 1997).. (. A decisão sobre a quantidade de peças a ser processada depende de vários fatores, mas o que se deve ressaltar é a tendência para a redução dos lotes, o que já é uma realidade em muitos sistemas produtivos, cuja losoa possui muitas vantagens. Devido aos riscos anteriormente citados indica-se a redução dos lotes para valores que permitam uma maior exibilidade frente às mudanças do cliente e salienta-se que este processo deve obedecer a critérios de análise da viabilidade de lotes mínimos, tanto do ponto de vista econômico, quanto do ponto de vista operacional. Assim deve-se determinar valores para cada caso de forma a existirem dados sobre os quais pode-se tomar uma decisão. Sobre cálculo de lotes pode-se citar (. MONDEN, 1997) e (SLACK, 1996) e (MOREIRA, 1999), dentre outros.. Conclui-se então que a redução do tamanho dos lotes se faz necessária e que a ocorrência de. setups freqüentes é inevitável; desta forma estes devem ser realizados no momento certo e na quantidade necessária para cada sistema produtivo que estiver sendo tratado. A metodologia a ser apresentada situa-se dentro do contexto de um sistema de produção enxuto, no qual a Toyota foi pioneira (. JAMES P. WOMACK, 1998). 6.

(21) Capítulo 1. Introdução. 1.4 Denição de Chicote Elétrico O chicote elétrico é o sistema de distribuição elétrica de um veículo, sendo responsável pela interligação elétrica dos diversos dispositivos, equipamentos, atuadores, sensores e unidades de controle existentes em um automóvel, vide gura 1.4.1. Esta interligação é realizada por meio de um conjunto de cabos, terminais metálicos, emendas de cabos, tubos de proteção, conectores, presilhas e tas adesivas, dentre outros componentes que são agrupados para atenderem a diversas funções. Vale salientar que os chicotes na sua maioria não são peças expostas diretamente à vista dos usuários de automóveis.. Figura 1.4.1: Chicotes em um veículo - Fonte: SY. 7.

(22) Capítulo 1. Introdução. As modicações nos chicotes são simples durante o seu processamento se comparadas às mudanças em outros componentes dos automóveis, como os que são usinados, por exemplo. Neste sentido os chicotes possuem maior exibilidade; esta vantagem competitiva é motivo de intensos ajustes, tanto pelo planejamento de produção devido às mudanças de volumes freqüentes, quanto pela área de engenharia com alterações no produto. A representatividade do preço do conjunto de chicotes que é instalado em um veículo médio situa-se em torno de 2,1 % do preço nal do veículo. No caso do chicote do painel de instrumentos, objeto deste estudo, o preço situa-se em torno de 1,2 % do valor nal do veículo. Na chicoteira, os cabos com as extremidades desnudadas e com terminais cravados nas extremidades são denominados circuitos vide gura 1.4.2 , os quais são processados em sua maioria nas máquinas de corte automáticas.. Figura 1.4.2: Circuito simples com dois terminais e sem vedantes - Fonte: Komax Alguns circuitos são agrupados em conjuntos denominados emendas (junções ou splices)vide gura 1.4.3. Estes conjuntos são constituídos de cabos com terminais cravados em apenas uma extremidade. A outra extremidade, comum a todos os cabos, são desencapadas e unidas entre si com um grampo metálico semelhante a um terminal, ou através do processo de solda por ultra-som. Estas junções são usadas para os casos em que a função elétrica é semelhante como por exemplo nos circuitos de aterramento ou massa.. 1.5 O Status Quo Atualmente a seqüência para o processamento de circuitos nas máquinas de corte é pautada em uma ordenação simples, baseada em critério. ad hoc implementado em planilhas eletrônicas. ou mesmo no sistema de informática da empresa. Outra implementação desta metodologia ocorre na distribuição das ordens de trabalho pelo gestor da produção, ou a seqüência feita pelo próprio operador da máquina. Esta metodologia, além de possuir algumas limitações, não permite uma visão holística da denição da seqüência de corte de circuitos, que precisa estar relacionada às várias etapas do sistema produtivo, para que possa ser direcionado de forma a otimizar o funcionamento das máquinas.. 8.

(23) Capítulo 1. Introdução. Figura 1.4.3: Foto de emendas por ultrasom - Fonte: Amtech Apresenta-se a seguir algumas informações sobre as quantidades de insumos que são processados em uma área de produção dos chicotes do painel de instrumentos: 1. Quantidade de chicotes da área: 34 2. Quantidade de insumos usados na área de produção de chicotes principais, conforme levantamento realizado na TCA, em dezembro de 2001: (a) cabos: 126; (b) tubos: 3; (c) terminais: 36; (d) vedantes: 0; (e) tas isolantes ou de proteção diferentes: 5; (f) conectores: 61; (g) espumas anti-ruído: 5; (h) presilhas: 3; 3. Circuitos existentes na lista de corte da área: 430; 4. Ítens semi-acabados da área referentes a aplicações de terminais em prensas: 0; 5. Ítens semi-acabados da área referentes a emendas: 164;. 9.

(24) Capítulo 1. Introdução. 1.5.1 Perdas Conforme explicado anteriormente até um percentual do tempo disponível das máquinas de corte é desperdiçado e pode-se atribuir esta situação a duas causas principais: 1. Falta de uma seqüência de processamento adequada; 2. Falta de uma metodologia adequada para a realização do Relativamente ao tempo que se refere ao. setup;. setup, é importante salientar que existem duas. possibilidades diretamente identicáveis para se reduzir as perdas: 1. Análise da real necessidade de realização do 2. Diminuição da duração do. setup (atuação na seqüência);. setup propriamente dito (atuação no método).. 1.6 Objetivos 1.6.1 Objetivo Geral Melhorar a utilização das máquinas de corte reduzindo o tempo do ciclo de processamento usando como ferramenta a otimização da seqüência de processamento.. 1.6.2 Objetivo Especíco Reduzir a quantidade de. setups e fazer com que eles sejam efetuados de forma planejada,. tendo como conseqüência a redução do tempo total de parada das máquinas com o uso da melhor seqüência de trabalho gerada com o algoritmo de ordenação proposto.. 1.7 Denição de Algoritmo Algoritmo é uma seqüência de um conjunto de comandos que, obedecidos, resultam numa sucessão nita de ações. Geralmente, um algoritmo destina-se a resolver um problema; xa um padrão de comportamento a ser seguido, uma norma de execução a ser trilhada, para se atingir, como resultado nal, a solução de um problema. (. 10. FARRER, 1989).

(25) Capítulo 1. Introdução. 1.8 Organização da Dissertação 1.. Capítulo 1 - Introdução:. é feita uma apresentação do cenário estudado, da motivação. para a solução dos problemas existentes, dos produtos e da situação atual do processo e dos objetivos do trabalho; 2.. Capítulo 2 - Sistemas de Produção:. apresenta os sistemas de produção com referên-. cias ao contexto tratado no trabalho. 3.. Capítulo 3 - Setups nos Sistemas de Produção:. apresenta o conceito de. setup carac-. terizando este item na chicoteira. 4.. Capítulo 4 - O Processo:. 5.. Capítulo 5 - Análise de dados:. é apresentado o processo produtivo da chicoteira. São demonstrados o tratamento dos dados que foram. levantados, a explicação da forma como foi feita a amostra e a metodologia utilizada. 6.. Capítulo 6 - Otimização da operação de máquinas de corte:. São explicadas. as premissas consideradas para o uso do algoritmo proposto e o próprio algoritmo de ordenação da seqüência de corte com detalhes sobre a metodologia utilizada. 7.. Capítulo 7 - Conclusão:. São apresentadas as conclusões e as sugestões para outros. trabalhos que podem vir a ser realizados futuramente.. 11.

(26) Capítulo 2. Sistemas de Produção. 2 SISTEMAS DE PRODUÇÃO 2.1 Introdução Apresenta-se neste capítulo uma abordagem sobre os sistemas de produção com a exposição supercial dos elos destes com a situação de uma chicoteira. Dene-se sistema de produção, como o conjunto de atividades inter-relacionadas envolvidas na produção de bens (caso de indústrias) ou de serviços. O sistema de produção é uma entidade abstrata, mas extremamente útil para dar uma idéia de totalidade. Em um sistema produtivo alguns elementos constituintes são fundamentais. Segue-se uma breve descrição destes: 1.. Insumos:. São os recursos a serem transformados diretamente em produtos, como as. matérias-primas. Além desses também podem ser considerados como insumos a mão de obra, o capital, as máquinas e equipamentos, as instalações, o conhecimento técnico dos processos, etc. No caso particular da chicoteira a lista de insumos necessários referente à matéria-prima do chicote é comumente chamada de 2.. Processo de criação ou conversão:. bill of material (BOM).. Na manufatura muda-se o formato das matérias-. primas ou modica-se sua composição; neste ponto a atividade industrial é mais intensiva no uso de máquinas e equipamentos que constituem o capital físico; 3.. Produtos ou serviços:. Referem-se às saídas dos sistemas produtivos;. 4.. Sistema de controle:. É a designação genérica dada ao conjunto de atividades que. visa assegurar que programações sejam cumpridas, que padrões sejam obedecidos, que a utilização dos recursos seja feita de forma ecaz e que a qualidade seja obtida. O sistema de controle promove a monitoração dos elementos do sistema de produção. Vale salientar que o sistema de produção sofre inuências de dentro e de fora das empresas, e estas podem afetar seu desempenho. As inuências do ambiente interno encontram-se na esfera de inuências das outras áreas funcionais da empresa (Engenharia, Finanças, Marketing, Recursos Humanos, Logística, etc) e têm sobre estas áreas um impacto. Cada área desempenha um papel com certo grau de especialização, mas sempre relacionado com as demais áreas. Maiores detalhes sobre sistemas de produção podem ser encontrados em (. 12. MOREIRA, 1999)..

(27) Capítulo 2. Sistemas de Produção. 2.2 A Função Produção A função produção é muito importante para as organizações porque produz os bens e os serviços que são a razão de sua existência, mas não é a única nem a mais importante, pois as organizações possuem outras funções com responsabilidades especícas tendo que desempenhar sua parte nas atividades da organização que são ligadas à função produção por objetivos comuns. As fronteiras da produção podem ser restritas ou amplas conforme a relação de compartilhamento com as demais atividades do sistema ou da organização.(. SLACK, 1996) Para o. tipo de estrutura analisada, existem as seguintes funções principais: 1.. Marketing;. 2. Contabilidade e nanças; 3. Desenvolvimento de produto; 4. Recursos humanos; 5. Compras; 6. Engenharia; 7. Suporte técnico;. 2.3 Processamento de Informações A maior parte das atividades de produção está ligada ao processamento de materiais; entretanto, existem várias ligações com o processamento das informações que vêm das diversas fontes. Desta forma, além de materiais, as operações utilizam informações que se referem às especicações do que e como deve ser feito; assim existe um processamento das informações. Neste trabalho, por exemplo, o principal resultado é a modicação do tratamento dado a informação, especicamente a seqüência de processamento utilizada nas máquinas de corte a qual pode causar impacto no tempo das máquinas paradas.. 2.4 Produtos Na manufatura, na maioria das vezes, os bens são saídas ou resultados dos processos de transformação. Desta forma apresenta-se uma denição das características destes e enquadra-. 13.

(28) Capítulo 2. Sistemas de Produção. SLACK,. se o tipo de produto à manufatura em análise, segundo classicação proposta em ( 1996): 1.. Tangibilidade:. 2.. Estocabilidade:. Por se tratar de uma peça física, o chicote é um bem tangível; Em função de sua tangibilidade pode-se justicar parcialmente que os. chicotes são bens estocáveis por algum tempo após sua produção sendo possível também absorver os efeitos de uma variação da demanda, mas nem sempre usa-se esta possibilidade devido aos custos relacionados aos estoques; 3.. Transportabilidade:. Esta característica também é uma conseqüência da tangibilidade. e aplica-se ao caso do chicote elétrico; 4.. Simultaneidade:. Como a maioria dos bens, o chicote é produzido antes do consumidor. recebê-lo. No caso do chicote o grau de simultaneidade em relação ao cliente nal é baixo por se tratar de um componente que tem como primeiro receptor (ou cliente) uma empresa montadora intermediária que irá usá-lo em outro componente do veículo (um módulo do painel de instrumentos, por exemplo). Em seguida o referido componente será entregue à montadora já com o chicote incluído e este conjunto será colocado no veículo que cará estocado até o dia da venda. Toda esta cadeia produtiva implica em um baixíssimo nível de contato com o consumidor nal. 5.. Qualidade:. Na maioria das vezes os consumidores não vêem a produção dos bens, julgam. a qualidade da operação pela qualidade do produto, que é baseada no seu entendimento do signicado da palavra qualidade. Para o caso do chicote a qualidade é mensurada pela montadora com o uso de vários fatores sendo o de maior ênfase a taxa de defeitos; 6.. Relacionamento entre consumidores e fornecedores internos: este relacionamento descreve aqueles que recebem outputs e fornecem inputs a quaisquer microoperações que fazem parte da rede produtiva empenhada no processamento de materiais. Vale salientar que cada microoperação é ao mesmo tempo fornecedora e consumidora de bens e serviços de outra microoperação. Na chicoteira, por exemplo, a área de logística fornece a matéria prima para o corte que processa e entrega material semi-acabado para montagem, a qual entrega no nal do uxo o chicote pronto para área de expedição.. 14.

(29) Capítulo 2. Sistemas de Produção. 2.5 Proteção à Produção Algumas empresas optam por proteger a produção de modo a não deixá-la tão vulnerável às incertezas ambientais em termos de variações na demanda. Isto pode ser feito de duas maneiras: 1.. Proteção física:. Com a manutenção de estoque de recursos de entrada e saída do pro-. cesso. 2.. Proteção organizacional:. Neste caso são colocadas responsabilidades para várias fun-. ções da organização, de modo que a produção que protegida das variações do ambiente externo por estas funções. A argumentação para este tipo de proteção vem do fato de que a estabilidade produtiva só é atingida quando a produção for isolada do ambiente externo. Porém este tipo de estrutura apresenta algumas desvantagens, principalmente devido à inuência dos sistemas japoneses de produção que buscam maior interação entre as áreas. O uso da sistemática de proteção apresenta vários problemas, tais como: 1. Aumento do tempo de comunicação que ocorre entre as funções protetoras e a função produção; 2. Diculdade para mudanças; 3. Não é permitido a produção desenvolver conhecimento sobre o meio externo e suas inuências; 4. Impede-se que a produção seja chamada a assumir responsabilidade sobre suas ações; 5. Com a proteção física além dos outros itens exige-se a manutenção de estoques; As razões acima citadas têm levado às operações de produção à exposição ao meio ambiente o que tem mudado o cenário no sentido de se aumentar a exibilidade e buscar mecanismos facilitadores.. 2.6 Objetivos de Desempenho As organizações desejam estar bem sucedidas a longo prazo, desta forma a contribuição da função produção é fundamental para se atingir isto. São objetivos de desempenho:. 15.

(30) Capítulo 2. 1.. Sistemas de Produção. Qualidade:. as coisas devem ser feitas da forma correta conforme especicado de modo a. satisfazer os consumidores internos e externos. Vale salientar que qualidade reduz custos e aumenta a conabilidade. 2.. Rapidez:. o tempo entre a solicitação dos bens ou serviços, deve ser sempre minimizado,. pois além de produzir estoque, o qual reduz os riscos de obsolescência nas mudanças de pedidos; é com este objetivo que a otimização de máquinas de corte se relaciona mais diretamente. 3.. Conabilidade dos prazos:. Signica fazer as coisas no tempo prometido para atender. aos consumidores. Este objetivo se desdobra em economia de tempo, de dinheiro e em aumento da estabilidade. 4.. Flexibilidade:. Busca-se a capacidade de se mudar a operação de alguma forma, seja. como ou quando as coisas são feitas, a maioria das operações precisa estar em condições de mudar para satisfazer às exigências de seus consumidores em relação às exigências de exibilidade de produto, volume, entrega e 5.. Custo:. mix.. Este é o último objetivo a ser coberto e é o mais importante de todos, pois as. empresas concorrem diretamente no preço e quanto menor o custo de produção, menor o preço a seus consumidores. O custo pode ser analisado pelo custo com funcionários, com instalações e com materiais e estes estão relacionados com os 4 objetivos já citados. Em resumo, todos os objetivos devem ser considerados e deve ser feita uma análise e uma escolha das ações para que eles sejam alcançados na operação.. 2.7 Inuências Vários fatores exercem inuência externa sobre uma empresa como um todo e sobre o sistema de produção em particular. Os quatro mais importantes são: 1. Condições econômicas gerais do país, cujos fatores incluem: (a) Taxa de juros; (b) Inação; (c) Maior ou menor disponibilidade de crédito;. 16.

(31) Capítulo 2. Sistemas de Produção. Estes fatores podem incentivar ou inibir investimentos e o crescimento dos sistemas produtivos; 2. As políticas e relações governamentais; 3. Competição; 4. Tecnologia; O fator tecnológico também é muito importante e pode ter um efeito decisivo quando ocorre alguma mudança de tecnologia pois nesta situação pode-se eliminar a necessidade de um produto.. 2.8 Tipos de Sistemas de Produção A classicação dos sistemas de produção, principalmente em função do uxo do produto, reveste-se de grande utilidade na classicação de uma grande variedade de técnicas de planejamento e gestão da produção. É assim possível descriminar grupos de técnicas e outras ferramentas gerenciais em função de cada tipo particular de sistema. Seguem as três categorias. MOREIRA, 1999):. em que se agrupa tradicionalmente os sistemas de produção ( 1.. Sistema de produção contínua ou de uxo em linha:. Neste tipo existe uma seqüên-. cia linear para fazer o produto ou serviço. Os produtos são bastante padronizados e uem de um posto de trabalho a outro em uma seqüência previamente determinada. Neste sistema as etapas do processamento devem ser balanceadas. Os sistemas de uxo em linha as vezes aparecem subdivididos em dois tipos: produção em massa e produção contínua. De modo geral, os sistemas de uxo em linha são caracterizados por alta eciência e acentuada inexibilidade. Esta eciência é derivada de uma substituição maciça do trabalho humano por máquinas e da padronização do trabalho restante em tarefas altamente repetitivas. Assim grandes volumes de produção devem ser mantidos para se recuperar o custo dos equipamentos, o que requer uma padronização dos produtos que devem car estabilizados ao longo do tempo. Assim verica-se que é problemático modicar tanto a linha de produtos como o volume a ser produzido, o que leva à inexibilidade. É muito provável, que no caso da existência de condições favoráveis ao alto volume e produção padronizada, a competição forçará o uso da produção contínua para que ocorra um aumento da eciência.(. MOREIRA, 1999). 17.

(32) Capítulo 2. Sistemas de Produção. Este procedimento deve sempre ser mensurado para a tomada de decisão. A produção em massa, nas linhas de montagem, é caracterizada pela fabricação em larga escala, de produtos com grau de diferenciação relativamente pequeno e pode ser chamada de pura, quando existe uma linha ou conjunto de equipamentos especícos para um produto nal. A linha de produção em massa com diferenciação é chamada desta forma quando adaptações na linha permitem a fabricação de produtos com algumas diferenças entre si. Para a adoção do uxo em linha num sistema deve-se analisar alguns fatores como o risco de obsolescência do produto, a monotonia dos trabalhos e o risco da mudança tecnológica no processo( 2.. MOREIRA, 1999);. Sistema de produção por lotes ou por encomenda (uxo intermitente):. Para. estes casos a produção é feita em lotes e ao término da fabricação do lote de um produto, outro toma o seu lugar nas máquinas; assim o produto original só voltará a ser feito depois de algum tempo. Nos casos em que o cliente apresenta seus próprios projetos de produto a empresa deve fabricá-lo segundo essas especicações. Neste sistema temse a produção intermitente por encomenda. No sistema de produção intermitente os equipamentos e a mão de obra são tradicionalmente organizados em centros de trabalhos por tipo de habilidades, operação ou equipamento. Nesta situação o produto não ui de forma regular entre as etapas e os equipamentos, são do tipo genérico, possibilitando adaptações. Este tipo de exibilidade demanda um tempo que é utilizado nos constantes rearranjos de máquina que conduzem à ineciência e leva a problemas com controle de estoque, programação de produção e qualidade. Justica-se o uso deste tipo de sistema. MOREIRA, 1999). quando o volume de produção é baixo.( 3.. Sistema de produção de grandes projetos sem repetição:. Neste caso existem. muitas diferenças em relação aos tipos anteriores, pois cada projeto é um produto único, não havendo um uxo do produto, pois existe uma seqüência de tarefas ao longo do tempo, geralmente com longa duração e baixa repetitividade; são projetos de alto custo e. MOREIRA, 1999). diculdade no planejamento e controle.(. 2.9 Planejamento e Controle da Produção O planejamento e o controle da produção (PCP) é uma atividade muito importante em um sistema produtivo pois trata-se de um assunto amplo que está relacionado ao planejamento de. 18.

(33) Capítulo 2. Sistemas de Produção. capacidade e ao planejamento agregado ou de longo prazo. O PCP desagrega o planejamento de longo prazo em intervalos menores e é subordinado às diretrizes maiores que foram traçadas com base no planejamento anterior mais longo. Esta subordinação pode ser considerada como sua fronteira de ação. O PCP, em uma indústria, tem como tarefa principal denir quais e quantos produtos devem ser produzidos. Começa então o problema de programar e controlar. MOREIRA, 1999) os objetivos do PCP são potencialmente conitantes. a produção. Conforme ( entre si:. 1. Permitir que os produtos tenham a qualidade especicada; 2. Fazer com que máquinas e pessoas operem com os níveis desejados de produtividade; 3. Reduzir os estoques e os custos operacionais; 4. Manter ou melhorar o nível de atendimento ao cliente. Em um sistema produtivo, programar a produção envolve primeiramente o processo de distribuir as operações necessárias pelos diversos centros de trabalho, o que é chamado alocação de carga. Dado que diferentes operações podem aguardar processamento num centro ou etapa, a programação da produção também envolve o processo de determinar a ordem na qual essas operações serão realizadas. A essa fase dá-se o nome de seqüência de tarefas. Em chicoteiras, encontram-se situações bastante diferentes em relação às etapas de produção. As principais diferenças podem ser destacadas em relação ao uso da mão-de-obra que é intensivo na área de montagem, sendo predominantemente artesanal e de baixa utilização na área de corte por possuir elevado grau de automação. A padronização na etapa de montagem é obtida com o uso de gabaritos na forma de mesas ou tabuleiros, e os tempos de montagem são estabelecidos com cronometragens ou com tabelas de tempos padrões das operações possibilitando a existência do controle de produtividade. No caso do corte, a denição da produtividade existe, mas pode sofrer inuências a depender do tamanho dos lotes, da quantidade de. setups (ou da seqüência de corte), da quantidade. de paradas para manutenção, da duração destas paradas, do. mix que será produzido e de. outras variáveis. Por isto a medição de produtividade é vinculada à quantidade média de circuitos por unidade de tempo. Desta forma salienta-se que a sistemática de denição da seqüência de trabalho que é relacionada ao. mix, afeta a produtividade das máquinas e admite. soluções diferentes para obter-se a minimização do tempo de processamento. Pela quantidade de variáveis que precisam ser analisadas recomenda-se o uso de ferramentas de suporte a decisão.. 19.

(34) Capítulo 2. Sistemas de Produção. 2.9.1 Previsão de Demanda Para qualquer planejamento ser realizado corretamente é necessário saber o quanto a empresa planeja vender de seus produtos, pois esta expectativa é o ponto de partida, direto ou indireto, para praticamente todas as decisões. A previsão de demanda é portanto um processo racional de busca de informações acerca do valor das vendas futuras de um item ou de um conjunto de ítens. Esta análise está inserida no planejamento agregado que é realizado. MOREIRA, 1999). antecipadamente ao PCP. (. 20.

(35) Capítulo 3. Setups nos Sistemas de Produção. 3 SETUPS NOS SISTEMAS DE. PRODUÇÃO 3.1 Introdução. Em uma chicoteira os tempos de setups considerados são muito importantes pois inuenciam a eciência operacional da área que concentra o maior investimento em máquinas na empresa. A chicoteira trata-se de uma indústria de mão de obra intensiva e o maior capital esta localizado na área de corte. Devido à importância dos tempos de. setup estes foram usados como pesos. para ordenação no algoritmo lexicográco (alfanumérico) indicando a alternativa de seqüência de menor tempo total de troca. O algoritmo busca evitar a realização de um. setup que poderia. ser desfeito e em seguida ser necessário voltar à situação inicial num mesmo ciclo de trabalho. Estar prontamente adaptado para atender à demanda por vários tipos de produtos é o propósito da produção do. Just-in-time (JIT), além disso o JIT busca a produção de vários. produtos de forma seqüenciada em uma quantidade constante a cada dia para estabilizar o trabalho da cadeia produtiva. Para isto é preciso ter exibilidade para responder à demanda do mercado. Já a estabilidade da produção nivelada requer a redução do intervalo entre o início da produção e a entrega do produto completo (lead. time). Além disso, existe um percentual de. discrepância entre as quantidades a serem produzidas nos pedidos mensais ou planejados adiante e as quantidades que devem ser entregues diariamente pelo Kanban no esquema seqüenciado. Esta discrepância pode causar tanto inventário quanto trabalho excessivos. Para prevenir a ocorrência deste tipo de problema, algumas empresas, como a Toyota, iniciam a produção imediatamente após o recebimento do pedido. Desta forma, os seus fornecedores devem ser capazes de ajustar rapidamente os meios de produção assim que recebem as ordens. Com isto é possível absorver algumas antecipações de demanda e evitar um excesso de inventário posterior. É aconselhável existir um curto do. lead time o que apresenta algumas vantagens. Com a redução. lead time, a produção pode ser orientada para um curto período permitindo entregar algum. produto especíco ao cliente, além disso a empresa pode atender muito rapidamente às trocas na demanda do meio do período; assim o inventário de produto acabado pode ser menor, e o inventário do material em processo pode ser signicativamente reduzido e balanceado entre. 21.

(36) Capítulo 3. Setups nos Sistemas de Produção. os tempos existentes nas várias etapas do processo produtivo. Complementando este processo, pode-se reduzir o tamanho dos lotes. A redução do tamanho dos lotes permite minimizar o estoque de material perdido ou em espera quando se introduz uma troca de modelo, nesta etapa de redução dos lotes surge a necessidade de se reduzir o tempo de. setup. (MONDEN, 1997). 3.2 O Conceito de Setup Denição abrangente:. Setup é toda operação não produtiva obrigatoriamente realizada pelo. operador no posto de trabalho com o objetivo de deixá-lo pronto para a produção de forma a assegurar o atendimento aos critérios de qualidade, segurança, saúde e meio ambiente estabelecidos para a atividade. O tempo de. SLACK, 1996).. setup é o tempo gasto para realizar as operações de setup. (. 3.3 Redução de Tempo de Setup Encontra-se vastamente na literatura conceitos e técnicas para a redução dos tempos de. setup, os quais são muito importantes. Detalha-se alguns a seguir, referências sobre este tema são (. SHINGO, 1996) e (MONDEN, 1997).. 3.3.1 Conceitos Segundo (. MONDEN, 1997) para se proceder à redução de tempo de setup, quatro conceitos. devem ser conhecidos: 1. Separar o Obs.:. setup externo do setup interno;. Setup interno refere-se àqueles ajustes que devem ser feitos inevitavelmente com. a máquina parada;. setup externo refere-se a ações que podem ser tomadas enquanto a. máquina está operando. Estes dois conceitos de precisam ser rigorosamente separados para que o operador não efetue ações de 2. Converter tanto quanto possível o conseguir o. setup externo com a máquina parada.. setup interno para externo, esta ação diz respeito a se. single setup detalhado a seguir.. 3. Eliminar o processo de ajuste. O processo de ajuste nas ações de leva de 50 a 70 % do tempo total do. setup normalmente. setup interno, sendo um tipo de eliminação muito. 22.

(37) Capítulo 3. Setups nos Sistemas de Produção. importante para redução do tempo total. Vale salientar que esta modicação requer uma habilidade desenvolvida. 4. Abolir a própria etapa de. setup. Para se eliminar o setup duas considerações devem ser. feitas: uma delas é usar desenhos uniformes ou usar a mesma peça em vários produtos; a outra consideração é a de produzir várias partes ao mesmo tempo, e posteriormente se conseguir atender às duas considerações. Pelo apresentado percebe-se que o foco do tratamento convencional dos. setups baseia-se na existência da premissa inicial de que o. setup será feito, porém vale salientar que se uma análise não for feita sobre a sua real necessidade pode-se chegar a desenvolver trabalhos intensos em redução do tempo de operações que não deveriam ocorrer.. 3.3.2 Técnicas Existem na bibliograa referente à produção enxuta várias formas de se reduzir os. setups,. mas pode-se associar as técnicas a duas premissas básicas: diminuição da duração do propriamente dito e a análise da real necessidade do. setup. setup.. Referente à diminuição da duração do setup que já é bastante aplicada no caso da chicoteira, pode-se tomar as seguintes medidas: 1. Aproximar das ferramentas e materiais necessários ao. setup para locais próximos das. máquinas; 2. Adaptar ferramentas e dispositivos de modo a torná-los mais amigáveis à realização do trabalho; 3. Criar instruções e métodos padronizados; Obs.: Este tipo de abordagem deve ser baseado em análises prévias de tempos e métodos que devem objetivar a minimização do tempo de. setup.. Referente à premissa da análise da necessidade real da realização do. setup deve ser denido. o momento certo para realizá-lo. Para isto, no caso da chicoteira, recomenda-se fazer uma comparação com todos os outros. setups que serão realizados em um determinado período de. tempo, medida esta que implica na denição da seqüência de trabalho, a qual deve satisfazer as seguintes premissas:. 23.