TrocaRapidaFerramentas_Siderurgia

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TROCA RÁPIDA DE FERRAMENTAS APLICADA A UMA INDÚSTRIA
SIDERÚRGICA DO RIO DE JANEIRO: UM ESTUDO DE CASO
Conference Paper · January 2005
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Aluisio Monteiro
Centro Federal de Educação Tecnológica Celso Suckow da Fonseca (CEFET/RJ)
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Joao Menezes
Universidade Veiga de Almeida (UVA)
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Anais do VIII Simpósio de Administração da 
Produção, Logística e Operações Internacionais - 
SIMPOI 2005 - FGV-EAESP 
 
 
 
 
TROCA RÁPIDA DE FERRAMENTAS APLICADA A UMA INDÚSTRI A 
SIDERÚRGICA DO RIO DE JANEIRO: UM ESTUDO DE CASO 
 
 
Resumo 
O presente trabalho tem por objetivo apresentar uma proposta metodológica de aplicação das 
técnicas de Troca Rápida de Ferramentas (TRF), baseadas no Sistema Toyota de Produção 
(STP) a indústria siderúrgica; com o objetivo de redução de tempos longos de setup para esse 
segmento. A indústria siderúrgica tem passado por um momento econômico favorável, 
incentivado pelo incentivo as exportações, para tal necessita rever a sua estratégia de 
capacidade produtiva (expansão ou otimização de recursos) para tal, algumas empresas 
optaram por ampliar capacidade por meio de otimização de recursos a baixo custo. 
O STP, especificamente a TRF tem sido a solução para tal estratégia de capacidade, visto que 
o mercado sofre grande influência da variação do dólar e do preço do aço e sucata. Com isso, 
apresentamos um estudo de caso acompanhado de metodologia desenvolvida exclusivamente 
para esse setor da economia. 
 
1 INTRODUÇÃO 
O presente trabalho de pesquisa possui como objetivo o desenvolvimento de um modelo de 
aplicação do Sistema de Troca Rápida de Ferramentas (TRF) à siderurgia, particularmente a 
Laminação a Frio de Grande porte, Siderúrgica Barra Mansa (SBM), pertencente a 
Votorantim Metais; a fim de reduzir tempo de setup do processo de troca de cassetes de um 
laminador frio. 
È importante ressaltar que a pesquisa faz parte do PROGRAMA DE INICIAÇÃO 
CIENTÍFICA vinculada a COORDENAÇÃO DOS PROJETOS DE PESQUISA E PÓS-
GRADUAÇÃO E PESQUISA da UNIVERSIDADE VEIGA DE ALMEIDA , portanto é 
parte de uma pesquisa maior, que tem como objetivo a elaboração de uma proposta de 
trabalho metodológico para a aplicação do Sistema Toyota de Produção (STP), 
particularmente o Sistema de Troca Rápida de Ferramentas (STRF) à indústria siderúrgica. 
O projeto de pesquisa em que os autores fazem parte até a presente data está em fase de 
levantamento bibliográfico e coleta de material de pesquisa e visita a empresas do ramo 
siderúrgico. 
O Sistema Toyota de Produção (STP) é uma compreensiva técnica de gerência de produção 
que os japoneses desenvolveram após a II Guerra Mundial, após se lançarem ao mundo 
moderno. A idéia básica do STP é a de manter um fluxo contínuo dos produtos que estão 
sendo manufaturados, a fim de se obter flexibilidade às alterações de demanda. A realização 
de tal fluxo de produção é denominada de produção no momento exato, e significa produzir 
somente os itens necessários na quantidade necessária e no tempo necessário. Como resultado 
o excesso de inventário e o da força de trabalho é reduzido naturalmente, obtendo o propósito 
de aumentar a produtividade e reduzir o custo. 
O foco maior desse sistema de gestão produtiva é a redução ou eliminação total de 
desperdício, por meio de melhorias significativas de processo e de operações. Tal abordagem 
será detalhada a seguir ao longo do documento. 
Segundo MONDEN (1984) o STP segue o Sistema Taylor (Administração Científica) e o 
sistema Ford (Linha de Montagem em Massa). E neste tópico serão mostradas várias 
 
 
 
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Produção, Logística e Operações Internacionais - 
SIMPOI 2005 - FGV-EAESPferramentas e métodos usados para a obtenção de resultados. Contudo, embora a redução dos 
custos seja a meta mais importante do sistema, ele deve alcançar três submetas que são: 
� Controle de Quantidade: é a capacidade de adaptar-se a flutuações (quantidade e 
variedade) diárias e mensais da demanda. 
� Qualidade Assegurada: 
� Respeito à condição humana: o sistema deve manter a integridade de todos os que 
buscam atingir seus objetivos de custos. 
Vale citar que estas três metas não podem ser obtidas ou existirem independentemente, e sua 
má implementação influencia na meta original que é a redução de custos. Para realizar tais 
metas, a Toyota estabeleceu os seguintes sistemas e métodos: 
� Sistema Kanban: usado para manter a produção no tempo exato. 
� Métodos regulares de produção para podendo assim, adaptar-se as variações da 
demanda. 
� Reduzir setup de máquinas para reduzir e tempo de execução da produção através da 
Troca Rápida de Ferramentas. 
� Padronizar operações para balancear linhas de produção. 
� Layout do posto de operários com multifunções para obter o conceito de flexibilidade 
da mão-de-obra. 
� Aperfeiçoamento das atividades através de sistemas de sugestões ou pequenos grupos 
para reduzir a mão-de-obra e aumentar a moral dos trabalhadores. 
� Sistema de controle Visual (um dos conceitos de autonomação). 
� Sistema de Administração por funções para promover em toda a empresa, o controle 
de qualidade, etc. 
A base de sustentação do presente trabalho é o Sistema Toyota de Produção que atenta para os 
seguintes itens: 
1. A abordagem sistemática dos cinco porquês para a causa fundamental dos problemas; 
2. Autonomação (Jidoka), que dá autonomia para o operador parar a linha em caso de 
produção defeituosa. Para a sua consecução, precisamos identificar as pessoas com 
potencial e capacitá-las; 
3. O Just-in-Time, apoiado no kanban, que reduz os estoques intermediários, fornecendo 
os materiais no local, na hora, na qualidade e na quantidade necessária; 
4. As sete perdas descritas por SHINGO (2000), com base no princípio da completa 
eliminação de perdas, de OHNO (2000). 
 
O STP persegue a completa eliminação das perdas, vinculado ao objetivo da redução de custo, 
fundamental à sobrevivência da organização. O STP busca maximizar o trabalho que agrega 
valor, ou seja, aquele que transforma o material ou faz uma montagem, e reduzir 
progressivamente o trabalho que não agrega valor, abolindo toda forma de perda. Para que se 
focalize o combate aos desperdícios na organização, o STP classifica sete tipos de perdas: 
1. Perda por superprodução; 
2. Perda por transporte; 
3. Perda por processamento; 
4. Perda por produção de não-qualidade; 
5. Perda por movimentações ergonômicas; 
6. Perda por espera; 
7. Perda por estoque. 
 
 
 
 
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A superprodução se dá por produção excessiva e por produção antes da hora, sendo a perda 
mais perseguida na Toyota. OHNO (2000) considera que a perda por superprodução é a pior 
das perdas, pois esconde e evita que sejam combatidas as ineficiências por toda a empresa, 
surgindo os efeitos danosos originados do excesso de estoques. Para alguns pesquisadores, o 
Sistema Toyota de Produção não é uma técnica de produção com estoque zero. Este é apenas 
um dos resultados a que ele conduz, perseguindo um objetivo muito mais geral, que é a 
prevenção das perdas. OHNO (2000), parte da redução do estoque para descobrir os 
desperdícios e racionalizar a produção. 
Um efeito importante da redução do estoque em processo é a redução do tempo de 
atravessamento da produção (lead-time). Como não se necessita mais produzir grandes lotes, 
o tempo de fila antes de cada processo se reduz, caindo o tempo de atravessamento total. Com 
a Troca Rápida de Ferramentas (TRF), os tempos de setup podem ser reduzidos a tal ponto 
que não é vantagem aumentar o lote, para reduzir o tempo de máquina indisponível. 
GOLDRATT (1997) aponta uma vantagem adicional obtida com a redução do estoque em 
processo: a redução do investimento em recursos adicionais, principalmente nos setores de 
acabamento e montagens, que compensavam os constantes atrasos verificados nas últimas 
tarefas. Como o tempo de atravessamento caiu, reduzem-se os atrasos e a pressão por recursos 
humanos e materiais nas etapas finais dos processos. 
 
2. FUNDAMENTOS E TECNICAS PARA A APLICAÇÃO DA TRF 
O sistema de troca rápida de ferramentas (TRF) foi desenvolvido a partir de resultados de 
exames detalhados de aspectos teóricos e práticos do processo de redução de setup, onde seu 
objetivo maior é a redução ou eliminação de setup de máquinas, equipamentos, possibilitando 
a produção econômica em pequenos lotes. 
Existem dois tipos de setup: 
� Interno (TPI – Tempo de preparação Interno): sendo as operações que podem ser 
realizadas somente quando a máquina estiver parada. 
� Externo (TPE – Tempo de Preparação Externo): sendo as operações que podem ser 
realizadas com as máquinas em funcionamento. 
 
2.1 Estágios Conceituais do Processo de Troca Rápida de Ferramentas 
Os quatro estágios conceituais da melhoria de setup mostrados abaixo estão relacionados aos 
dois tipos de setup. Uma vez que isso for realizado, todos os seus aspectos podem ser 
racionalizados. Em cada estágio do processo de redução, contudo, melhorias de setup podem 
ser percebidas. 
 
Estágio Preliminar: nas operações de setup tradicionais, ocorrem vários tipos de perdas 
como falta de peças ou ferramentas, verificação inadequada de equipamentos ou 
problemas similares que leva a demora em operações de setup. Neste estágio preliminar, 
não é feita nenhuma distinção entre setup interno e externo. Segundo SHINGO (2000) a 
implementação da TRF deve estudar detalhadamente as reais condições da linha de 
produção. Este estudo pode ser realizado com a ajuda de um cronômetro através de analise 
continua da produção, contudo, toma muito tempo e exige grande habilidade, porém, 
acreditasse que esta seja a melhor abordagem. Outra possibilidade é um estudo de 
amostragem do trabalho(sendo necessário um grande número de repetições para que se 
tenha um resultado preciso) e um outro método extremamente efetivo é filmar todas as 
operações de setup, e assisti-las exaustivamente. 
 
 
 
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Estágio 1 – Separar setup interno e externo: o mais importante na aplicação da TRF é 
distinguir o setup interno e externo, e neste estágio é feito a separação do processo em 
setup interno e setup externo. As técnicas disponíveis neste estágio devem garantir que as 
tarefas possam ser realizadas como setup externo; para isso SHINGO(2000) implementou 
a utilização de um checklist enquanto uma determinada máquina estiver em operação. 
Logo após verifica-se o funcionamento de todos os componentes da máquina para evitar 
pausas durante o setup interno. E finalmente implementa-se o método mais eficiente para 
posicionar estes componentes enquanto a máquina estiver em funcionamento, para 
minimizar processos que exigem movimentações durante o setup interno. 
Estágio 2 – Convertendo setup interno em externo: neste estágio é necessário 
reexaminar as operações para verificar se algum passo foi erroneamente dado como 
interno e encontrar meios para converter estes passos para setup externo. Ainda nesse 
estágio, a padronização de acessórios, funções ou ferramentas como, por exemplo, uma 
única chave para ser usada em todos os parafusos, é utilizada para manter medidas 
preestabelecidas. Outra opção e a implementação de parafusos de encaixe rápido, que 
reduzem ou até mesmo descartam o uso de ferramentas. 
Estágio 3 – Racionalização das operações de setup: este estágio necessita de uma 
análise minuciosa de todas as operações para que possa reduzir ou eliminar determinada 
operação, sejam elas internasou externas. As técnicas desenvolvidas para este estágio são: 
� Melhoria radical nas operações de setup externo realizadas ao redor da máquina, 
como: estantes, ferramentas e acessórios, que embora não reduzam o tempo de 
setup final, evita desgaste físico desnecessário do operador ao realizar sua tarefa. 
� Melhoria radical nas operações de setup interno mostra técnicas que simplificam 
determinadas operações podendo até serem eliminadas ou pelo menos executadas 
por um operador inexperiente. 
 
Para a aplicação correta dos estágios citados acima MONDEN (1984) indica a aplicação 
de seis técnicas citadas abaixo: 
� Técnica 1 - padronização de ações externas de troca de ferramentas 
� Técnica 2 - padronização de apenas as partes necessárias das máquinas 
� Técnica 3 - utilização de fixadores rápidos 
� Técnica 4 - utilização de ferramenta de fixação suplementar 
� Técnica 5 - utilização de operações paralelas 
� Técnica 6 – utilização de um sistema de troca de ferramentas mecanizado 
 
2.2 Benefícios 
Os resultados começam a surgir à medida que os estágio são implementados. SHINGO (2000) 
relaciona alguns destes efeitos que são: redução de setup e por conseqüência o lead-time, 
produção sem estoque, aumento da capacidade produtiva e menos exigência de operações 
especializadas (em função da simplificação das operações). 
O benefício maior para a redução de setup é o aumento da produtividade da instalação como 
um todo, visto que há eliminação direta de perdas, reduzindo custos de produção e 
conseqüentemente aumentando o lucro operacional. 
A redução do tempo de setup também gera conseqüências positivas para o PCP, pois permite 
que os pedidos sejam atendidos um a um, sem a necessidade de agrupá-los em lotes enormes, 
ou campanhas longas de produção. Nesse caso o método gera estabilidade na programação e 
conseqüentemente melhora nível de serviço a clientes internos e externos. 
 
 
 
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3. PROPOSTA DE METODOLOGIA PARA APLICAÇÃO DE TRF NA SIDERURGIA 
 
A metodologia proposta de aplicação das técnicas de TRF para indústria siderúrgica foi 
desenvolvida especificamente para laminadores (a quente e a frio), por motivos de prioridade 
junto às empresas pesquisadas, portanto, a mesma pode ser ampliada também para as demais 
áreas de uma siderurgia. 
Princípios de gerenciamento de projetos baseados no PMI (Project Management Institute) 
foram utilizados para a condução da pesquisa como um todo, tais como: gerenciamento de 
escopo do projeto, gerenciamento de custos e prazos, gerenciamento de riscos e de 
comunicação de projetos. 
 
Inicialmente dividimos o escopo do projeto em uma WBS (Work Breakdown Structure) que 
atendesse os objetivos da pesquisa e adequasse a TRF ao cenário da SBM, sendo dividido em: 
(a) Avaliação do Processo de SETUP; (b) Plano de Ação para TRF; (c) Treinamento e; (d) 
Implementação. A descrição dos estágios da metodologia desenvolvida pelos pesquisadores e 
consultores segue abaixo: 
 
Metodologia de Implantação TRF 
� Avaliação do Processo de SETUP: fazer uma avaliação completa da situação atual dos 
processos de setup, internos e externos. Realizar avaliação qualitativa do setup interno 
e identificamos a necessidade de detalhar os procedimentos para eliminar as perdas. 
Também avaliar qualitativamente o setup externo e identificar oportunidades de 
externalizar processos que são realizados no setup interno. Nesse estágio ainda não se 
realiza a análise quantitativa dos setups que será feita através de crono-análise e 
filmagem dos processos de setup. 
� Plano de Ação para TRF: elaboração de plano de ação, baseado no Sistema Toyota da 
Produção, que deverá ser validado em conjunto com a gerência e a equipe envolvida. 
� Treinamento: treinar todos os envolvidos no processo de setup nas técnicas de TRF 
� Implementação: conduzir a implementação das técnicas mostradas no treinamento e 
fazer auditoria para manter padrões estabelecidos. 
 
É importante ressaltar que o setup é um processo, matematicamente aleatório, que é sensível a 
parcelas individuais (geralmente uma parcela do tempo é bem maior do que as outras). Com o 
detalhamento do processo e com o levantamento das perdas a partir de programação científica 
das atividades do setup interno, pode-se identificar e controlar o processo. Como exemplo, 
podemos citar a fixação dos cassetes com 4 parafusos: não havendo a limpeza correta dos 
buracos, uma operação de 1 minutos pode demorar até 20 minutos. 
 
Para a aplicação direcionada da TRF foi adequada a metodologia desenvolvida por 
SHINGO(2000) para o cenário estudado, bem como a cultura organizacional encontrada. 
 
Abaixo seguem um gráfico explicitando a metodologia e um exemplo de TRF aplicado na 
siderurgia (Estudo de Caso): 
 
 
 
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Figura x – Metodologia de Implantação de TRF na Laminação a Frio, adaptada de 
SHINGO (2000) 
 
4. ESTUDO DE CASO 
 
4.1 Justificativa 
Os processos siderúrgicos caracterizam-se por utilizar investimento de capital intensivo. 
Portanto, para atender estratégias de capacidade produtivas, mesmo que reativas, geralmente é 
necessário ações de volume de capital muito grande. E frente ao atual cenário da economia de 
commodities brasileira, principalmente o aço, há a necessidade de expansão rápida. 
O processo de expansão industrial é caro, lento e necessita de nível detalhado de 
planejamento, comprometendo a velocidade de atendimento à demanda atual crescente do 
mercado de aço. Para tal identificou-se a TRF como um método adequado ao problema, pelo 
seu baixo custo, curto prazo de implantação e resultados surpreendentes. 
 
4.2 Objetivos 
4.2.1 Objetivo Geral 
O presente trabalho de pesquisa possui como objetivo o desenvolvimento de um modelo de 
aplicação do Sistema de Troca Rápida de Ferramentas (TRF) à siderurgia. Particularmente a 
LAMINAÇÃO A FRIO da SIDERÚRGICA BARRA MANSA, localizada em Barra Mansa, 
Rio de Janeiro. 
 
METODOLOGIA DE IMPLANTAÇÃO DO STRF - LAMINAÇÃO A FRIO - SIDERÚRGICA BARRA MANSA
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ESTÁGIO 1 ESTÁGIO 2 ESTÁGIO 3ESTÁGIO PRELIMINAR
(1) Identificar 
atividades de SETUP 
INTERNO e EXTERNO
- Utilização de check-list
- Levantamento 
detalhado de condições 
de operação
- Melhoria de 
programação de 
movimentação
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(2) Analisar e separar 
atividades que podem 
ser feitas 
externamente
- Preparação 
antecipada de 
condições operacionais
- Padronização de 
funções
- Utilização de recursos 
TRF
(3) Conversão de 
SETUP INTERNO em 
EXTERNO
(4) Organizar e 
racionalizar as atividades 
do SETUP INTERNO e 
EXTERNO
- Movimentação na estocagem e 
no transporte 
- Implementação de operações 
paralelas
- Uso de fixadores funcionais
- Eliminação de ajustes
- Mecanização
- Treinamento e capacitação da 
equipe
- Utilização de check-list
- Levantamento 
detalhado de condições 
de funcionamento
 
 
 
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4.2.2 Objetivos Específicos 
Desenvolvimento e adequação do STF para: 
� Reduzir tempo de câmbio do processo de setup de um laminador a frio 
� Diminuição do tempo médio de câmbio em 60% 
� Aumento da utilização de capacidade do laminador 
� Ganhos de produção 
� Definição de padrão de setup para a laminação a frio 
� Aumento da moral da equipe 
� Garantia do prazo de entrega aos clientes 
 
4.3 Os Produtos e Processos Estudados 
O processo de siderurgia é voltado para a fabricação de subprodutos de aço e tem como 
matéria-prima a sucata gerada pela população e indústria de bens de consumo e o minério de 
ferro, convertido em aço. 
Uma usina siderúrgica a basede sucata é constituída por uma aciaria, laminação, fábrica de 
pregos e trefilação. O diagrama esquemático a seguir mostra o fluxo de processo da usina 
siderúrgica em Pitatini (RS). 
 
Figura x – Fluxo de Processos de uma Usina Siderúrgica 
Fonte: Grupo GERDAU 
 
 
 
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4.3.1 O processo de laminação da SBM 
O processo de deformação plástica dos metais no qual o material passa entre rolos, com altas 
tensões compressivas devido à ação de prensagem dos rolos, e com tensões cisalhantes 
superficiais resultante da fricção entre os rolos e o metal. Podendo ser a frio ou a quente. A 
laminação é um processo de conformação mecânica que consiste em modificar a seção 
transversal de um metal na forma de barra, lingote, placa, fio, ou tira, etc., pela passagem 
entre dois cilindros com geratriz retilínea (laminação de produtos planos) ou contendo canais 
entalhados de forma mais ou menos complexa (laminação de produtos não planos), sendo que 
a distância entre os dois cilindros deve ser menor que a espessura inicial da peça metálica. 
A laminação a frio que ocorre após a laminação de tiras a quente produz tiras a frio de 
excelente acabamento superficial, com boas propriedades mecânicas e controle dimensional 
do produto final bastante rigoroso. 
Na SBM, a laminação a frio produz produtos como arames lisos e nervurados para o mercado 
metal mecânico e para a construção civil. A mesma, está integrada em termos de suprimentos 
na SBM através de um sistema de gestão baseado em clientes internos e externos, onde o 
processo inicia-se na aciaria, que é fornecedor para a laminação a quente. Esta por sua vez 
fornece produtos, na forma de fio máquina, para a laminação a frio. 
O suprimento de fio máquina à laminação a frio é transformado em produtos de bitolas 
variadas nas categorias de liso e nervurado, aos seus clientes internos, conforme diagrama 
esquemático abaixo: 
 
 
Figura x – Processo de produção de produtos da laminação a Frio 
Fonte: Laminação a Frio – SBM 
 
Estoque de Fio-
máquina
5,50 / 6,35 / 7,94 / 
9,53 / 10,50 / 11,11
Laminador 1
Produz somente 
espulas, por não 
possuir bobinador 
estático
Laminador 2
Produz espulas e 
rolos, pois possui 
bobinador estático
Laminador 3
Produz espulas e 
rolos, pois possui 
bobinador estático
TELA
TRELIÇA
DESEMPENADEIRA
CLIENTES
 
 
 
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4.4 Estratégia de Implantação 
Inicialmente foram definidas metas junto a Gerência da Laminação a Frio, a meta inicial era 
de reduzir o atual tempo de setup para 1/6 do valor disponibilizado para setup pelo PCP, em 
um horizonte de tempo de 3 meses. 
Todos os envolvidos com a operação de setup do laminador a frio (engenheiros de processo, 
líderes de equipe, operadores e operadores, mantenedores) participaram do processo. O 
treinamento se deu em três semanas, com carga horária de 24h dos temas relativos ao projeto. 
A partir daí foi desenvolvido a WBS do projeto, com auxílio do aplicativo Wbs Chart Pro, 
atentando para destaque ao plano de ação e atividades de treinamento da equipe envolvida no 
setup da laminação a frio, com os seguintes objetivos: (a)gerar capacitação aos participantes 
para fazer mais com cada vez menos – menos esforço humano, menos equipamento, menos 
tempo e menos espaço – e ao mesmo tempo atender as necessidades dos clientes; (b) 
aprendizado do método STP, SMED e outras técnicas de análise; e (c) aplicação prática do 
conhecimento adquirido para um recurso de produção escolhido pela gerência. 
O foco inicial foi dado aos produtos classificação A, na classificação ABC, definidos pela 
Gerência da Laminação a Frio. 
Como proposta de metodologia de implantação foi desenvolvido um WBS, como mostrado na 
figura abaixo: 
 
 
Figura x – WBS da Proposta de Implantação de TRF na Laminação a Frio 
 
 
 
 
 
 
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Figura x – Cronograma de Implantação de TRF na Laminação a Frio 
 
O plano piloto pode ser ilustrado na forma de alcance de metas estabelecidas, conforme 
figura abaixo: 
 
Figura x – Plano piloto de implantação da TRF na Laminação a Frio da SBM 
 
 
 
 
 
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4.4.1 Setup Interno: 
 
A análise foi feita no laminador vertical de triplo blocos é um elemento da linha de laminação 
a frio. E seu objetivo exclusivo é o de laminar arames lisos ou nervurados. 
O laminador triplo de blocos verticais consiste de três cabrestantes resfriados a água (blocos 1, 
2, 3), cada um deles sendo equipados com um cassete de rolos, de rolos guias e dos rolos 
compensadores ou sensores. Onde um motor elétrico trifásico controlado por freqüência 
aciona cada cabrestante através de correias trapezoidal e dentada e engrenagens. Conforme 
figura x 
Os rolos de compensação são pressionados nos arames pneumaticamente e regulam a 
velocidade dos cabrestantes. Rolo de compensação 1 regula a velocidade do cabrestante 1, 
rolo compensador 2 regula a velocidade do cabrestante 2. Cada cabrestante está equipado 
com um freio a disco pneumaticamente atuado (freio de parada). 
As seguintes recomendações são feitas com o objetivo de reduzir o tempo de setup interno da 
laminação a frio: 
a) Preparação de Ferramentas antes do SETUP Interno – haveria ganhos significativos 
com a preparação e posicionamento de ferramentas necessárias para a realização do 
setup interno. 
b) Modificação da Base de Fixação do Cassete - a dificuldade de aperto com a chave fixa 
para regulagem do cassete gera, em primeira instância, a necessidade de modificação 
física na forma de ampliação da base dos cassetes a fim de facilitar a entrada de uma 
chave de impacto, reduzindo assim o esforço e o tempo de setup interno. Uma solução 
para mitigar o problema é adquirir chave de 30mm tipo cachimbo com catraca 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura x - Laminador triplo de blocos verticais 
Fonte: EVG 
 
 
 
 
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4.4.2 Setup Externo: 
 
Foram fornecidas informações de desmontagem/montagem de cassetes. A partir dessas 
informações, construímos a seqüência atual do setup externo dos cassetes. Para completar o 
procedimento, foram estimados tempos para cada passo do processo e analisadas 
oportunidades de trabalho em paralelo. O próximo passo é fazermos a crono-análise do 
processo para que se estabelecer padrões de procedimentos e planejamento de recursos. 
A análise foi feita nos cassetes de laminação, parte integrante da linha de laminação a frio, 
com a função exclusiva de laminar arames de aço para construção. 
O cassete de laminação constitui-se de uma estrutura na qual na entrada e na saída, são 
montados os cabeçotes de laminação, incluindo três garfos em cada. Os rolos são 
aparafusados nos garfos pelos parafusos de refrigeração. Estes últimos são conectados ao 
sistema de água de refrigeração. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura x – Laminação 
Fonte: EVG 
 
Como recomendações feitas com o objetivo de reduzir o tempo de setup externo e conversão 
de setup interno em externo temos: 
(a) A possibilidade de fazer-se externamente o setup da bitola em cada cassete utilizando 
procedimento análogo ao realizado online ou utilizando fio de alumínio e um 
“cachorro” operado manualmente. Com isso ganharíamos tempo com a transferência 
do setup interno de ajuste de bitola para o setup externo. 
(b) Melhorias no layout da oficina: modificações como ampliação da área do lava-a-jato, 
que gerava inconvenientes de limpeza e organização, além de condições de trabalho.(c) Teste de estanqueidade no setup externo 
(d) Posicionamento do eixo de fixação do rolo de redução do cassete 
 
 
 
 
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4.5 Benefícios da Troca Rápida de Ferramentas para a Laminação a Frio 
 
O objetivo maior das empresas é o aumento da lucratividade. A lucratividade é função direta 
da produtividade e da disponibilidade da linha de produção. O STP tem sido aplicado em 
várias empresas do ramo industrial (automobilística, siderúrgica, alimentos, madeireira, 
colchões, etc), com o objetivo de torná-las mais lucrativas. 
Cada pessoa da organização possui um papel chave durante o processo de melhoria. A equipe 
será treinada para dominar as técnicas associadas ao Sistema Toyota de Produção e em 
particular a TRF. Como subproduto dos trabalhos. 
Como benefícios diretos e indiretos que a aplicação da metodologia do Sistema Toyota de 
Produção trará para a Laminação a Frio Siderúrgica Barra Mansa, citamos: 
� Benefícios Diretos 
- Melhoria da organização da Laminação a Frio como um todo, incluindo melhoria na 
qualidade da manutenção e do setup de produtos e bitolas, em decorrência do 
aprimoramento do processo de planejamento e programação da área; 
- Planejamentos eficazes de paradas e trocas de produtos/ bitolas diárias, semanais, 
mensais e anuais para setup e manutenção; 
- Aplicação de novas técnicas para a atuação dos trabalhadores da produção e da 
manutenção, motivando-os a uma maior profissionalização em suas funções; 
- Racionalização e padronização dos procedimentos no planejamento da operação e do 
setup da Laminação a Frio; 
- Racionalização e padronização dos procedimentos no planejamento da manutenção da 
Laminação a Frio; 
- Avaliação e controle total dos custos e dos prazos de garantia dos equipamentos. 
� Benefícios Indiretos 
- Aumento da produtividade e disponibilidade da linha de produção; 
- Melhor utilização dos sistemas de informação, possibilitando a tomada de decisões 
rápidas e precisas; 
- Redução dos estoques de peças de reposição e materiais; 
- Possibilidade de melhor adequação às normas e padrões de qualidade exigidas pelos 
órgãos de classe e governamentais. 
 
 
5. Considerações Finais 
Nesse artigo propõe-se uma metodologia testada para a Troca Rápida de Ferramentas para 
uma indústria siderúrgica. Na metodologia proposta há clara distinção da aplicação das 
técnicas para a redução do tempo de setup de um processo de laminação a frio, bem como 
seus resultados. 
A proposta procura enfatizar a criação de um ambiente favorável a aplicação da técnica, 
baseado em um diagnóstico preciso do cenário e do processo anterior de setup e como 
resultados principais obteve-se a redução do atual tempo disponível de setup para 1/6 de seu 
valor inicial com aplicação direta da TRF. Tal resultado prova a viabilidade do método sob o 
ponto de vista técnico e financeiro, principalmente justificado pelos ganhos vislumbrados pela 
Gerência da Laminação a Frio da SBM. 
 
 
 
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6. Agradecimentos 
Agradecemos o fundamental apoio do Sr. Edílson Santos e Vinicius Mansur, gerente e 
engenheiro de processos da Gerência de Laminação a Frio da Siderúrgica Barra Mansa 
(SBM) – Votorantim Metais, que nos proporcionou a visita às instalações da Laminação a 
Frio e se colocaram disponíveis para esclarecer qualquer dúvida sobre o processo. 
Ao PROGRAMA DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA vinculada a COORDENAÇÃO DOS 
PROJETOS DE PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃO E PESQUISA da UNIVERSIDADE 
VEIGA DE ALMEIDA que deu apoio a esta pesquisa. 
 
7. Bibliografia 
- MENDONÇA, M.V. PROPOSTA DE REDUÇÃO DE TEMPO DE SETUP NA EM 
UMA UNIDADE DE LAMINAÇÃO DA COSIGUA: UM ESTUDO DE CASO, 
Monografia, Departamento de Administração/ICSA/UVA, 2004. 
- BEM, A. N. Implantação do conceito de troca rápida de ferramentas no setor de 
impressão flexográfica em empresas produtoras de embalagens plásticas flexíveis. 
31/10/2002 
- NICHOLAS, John. Competitive Manufaturing Management: Continuous 
Improvement, Lean Production, and Customer Focused – Quality. McGraw-Hill, 2000 
[Capítulos: 2, 3,5,6,7,8,10 e 11] 
- SHINGO, S. Sistema Troca Rápida de Ferramentas: Uma Revolução nos Sistemas 
Produtivos, Bookman, 2002. 
- SHINGO, S. O Sistema Toyota de Produção, Bookman, 2002. 
- ONHO. T. O Sistema Toyota de Produção: Além da Produção em larga Escala. 
Bookman, 2000. 
- WOOMACK, J. JONES, D. A Mentalidade Enxuta nas Empresas: Elimine 
Desperdício e Crie Riqueza. Editora Campus, 1998. 
- STEVENSON, W. Administração das Operações de Produção. Editora LTC, 6a 
Edição, 2001. [ capítulos 1,2 e 15] 
- PORTER, M, MONTEGOMERY, C.. Estratégia: A Busca da Vantagem Competitiva. 
Editora Campus, 3a+ Edição 1998. [ ler Parte I – item 2 – Competindo através da 
fabricação]. 
- GOLDRATT. E. A Meta: Um Processo de Aprimoramento Contínuo. Editora 
Educator, 1997. [essencial] 
 
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