Troca Rápida de Ferramentas TRF

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ENGENHARIA
DE MÉTODOS
Altair Flamarion Klippel
Catalogação na publicação: Poliana Sanchez de Araujo – CRB 10/2094
E57 Eng enharia de métodos / Altair Flamarion Klippel, Henrique 
Martins Rocha, Carolina Abbud, Paulo Henrique Caixeta. – 
2. ed. – Porto Alegre : SAGAH, 2017.
Editado como livro impresso em 2017.
ISBN 978-85-9502-021-4
1.Sistema de produção - Engenharia. 2. Método de 
trabalho. 3. Método Troca Rápida de Ferramentas. I. 
Klippel, Altair Flamarion. II. Rocha, Henrique Martins. III. 
Abbud, Carolina. IX. Caixeta, Paulo Henrique. 
CDU 658.5
Troca Rápida de 
Ferramentas (TRF): estágios 
para implantação
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
  Identi� car os estágios para implantação do método de Troca Rápida 
de Ferramentas.
  Reconhecer táticas e técnicas para a redução do tempo de setup em 
uma unidade fabril.
  Desenvolver melhorias nos postos de trabalho de um sistema pro-
dutivo para reduzir o tempo de setup.
Introdução
Neste texto, você vai aprender quais são os estágios para implantar o 
método TRF, bem como as técnicas e táticas para baixar o tempo de 
setup. Você terá a oportunidade de estudar casos de redução do tempo 
de setup por meio da realização de melhorias nos postos de trabalho.
Estágios para implantação da TRF
De um modo geral, uma das maiores contribuições que o desenvolvimento 
do Sistema Toyota de Produção proporcionou à indústria foi a redução da 
principal causa de parada de máquinas, ou seja, a redução dos tempos de setup.
Devido às condições atuais de mercado, as empresas precisam ter flexibi-
lidade e produzir em grande diversidade em pequenos lotes.
Mas o método da Troca Rápida de Ferramentas (TRF)1 demorou 19 anos 
para ser desenvolvido por Shingo, um dos construtores do STP (SHINGO, 
2000).
Tudo se iniciou em 1950, quando a análise de gargalos da planta Mazda, 
em Hiroshima, resultou na formulação dos conceitos de setup interno e setup 
externo. Em 1957, um estudo no estaleiro da Mitsubishi em Hiroshima mos-
trou a Shingo a importância do setup externo, já que se trocavam matrizes 
externamente de um lote para outro, reduzindo drasticamente o tempo de troca 
de ferramentas. Em 1969, surgiu a ideia de converter setup interno em setup 
externo, inspirado nas exigências da direção da Toyota Motor Company em 
reduzir o tempo de setup de suas prensas de 4 horas para apenas 3 minutos. 
Era o nascimento da TRF (SHINGO, 2000).
A seguir, você pode observar os quatro passos do método da TRF:
Passo 1: separe a preparação das ferramentas em 
interna e externa
Aqui é preciso separar rigorosamente as ações de setup internas das ações de 
setup externas. Com a máquina parada, os operadores nunca devem deixá-la 
para executar qualquer parte da troca externa de ferramenta.
No setup externo, as próprias ferramentas, dispositivos de fixação e os 
materiais devem estar perfeitamente preparados ao lado da máquina, e os 
reparos das ferramentas devem ser feitos com antecedência. 
No setup interno, somente a remoção e a colocação das ferramentas devem 
ser feitas.
Passo 2: transfira, tanto quanto possível, ações internas 
para ações externas
Nesta etapa, adotam-se diversas técnicas para baixar o tempo de setup, como:
  Troque módulos não partes
  Faça pré-aquecimento de matrizes
1 Termo em português para Single Minute Exchange of Dies (SMED), que 
signifi ca a troca de matrizes em menos de um dígito, ou seja, em até 9 minutos 
e 59 segundos.
131Troca Rápida de Ferramentas (TRF): estágios para implantação
  Disponha de ferramentas reservas nas máquinas gargalo
  Disponha de máquinas reservas em paralelo no posto de trabalho gargalo
Passo 3: elimine ou minimize o processo de ajuste
Este passo consome de 50% a 70% do tempo total de setup. Por isso, é essen-
cial reduzir o tempo de ajustes, como você pode observar na fi gura a seguir.
Fonte: Seidel (2003).
Antes
Troca da 
ferramenta
e ajustes
Faz 
uma 
peça
Inspeciona
e rejeita Ajusta
Inspeciona
e aprova
Depois
Troca da 
ferramenta
e ajustes
Faz 
uma 
peça
Inspeciona
e aprova
Eliminando os ajustes
Troca da 
ferramenta
e ajustes
Faz 
uma 
peça
Faz 
uma 
peça
Faz 
uma 
peça
Inspeciona
e rejeita Ajusta
Qualidade
Tempo
Tempo de setup
Inspeciona
e aprova
Passo 4: abolir a etapa de troca de ferramentas
Transformar gradativamente o tempo improdutivo de setup em tempo de 
agregação de valor é o objetivo da TRF. Por isso, eliminar o tempo de setup é 
a última etapa do método. A fi gura seguinte mostra os quatro passos da Troca 
Rápida de Ferramentas.
 Engenharia de métodos 132
Táticas e técnicas para a redução dos tempos 
de setup
O desenvolvimento da TRF proporcionou a utilização de diversas táticas e 
técnicas para a redução dos tempos de setup, entre as quais você pode encontrar:
  Segmentar o tempo de setup em elementos de incremento de tempo
  Estudar os elementos de tempo para possível redução
  Eliminação de medidas desnecessárias
  Modificar o posto de trabalho para um setup mais eficiente
  Trocar módulos, não partes
Tempo de setup = tempo interno + tempo externo
Tempo de setup = inicialPeça “A” Peça “B”
P1: Separar tempo interno e tempo externo
Tempo de setup = tsetup 01
Tempo interno Tempo externo
Peça “A” Peça “B”
P2: Transferir tempo interno para tempo externo
Tempo de setup = tsetup 02Peça “A” Peça “B”
P4: Eliminar tempo de setup
Tempo de setup = tsetup 04 = zeroPeça “A” Peça “B”
P3: Eliminar / reduzir ajustes
Tempo de setup =
tsetup 03
Peça “A” Peça “B”
133Troca Rápida de Ferramentas (TRF): estágios para implantação
  Reduzir a necessidade de levantar peças pesadas
  Projetar características especiais para ajudar na troca
  Utilizar ferramentas de ajuste rápido
  Fazer a maior parte do setup fora da linha
  Certificar-se de que há espaço suficiente para trabalhar
  Padronizar o processo de setup
  Simplificar para que o setup possa ser executado por apenas uma pessoa
  Reduzir a necessidade de ajustes
  Treinar os operadores para que se tornem experts em setup
  Documentar os procedimentos de setup
  Pedir sugestões aos operadores para melhorar o setup
  Nunca parar de aperfeiçoar o processo
Realização de melhorias nos postos de trabalho 
para baixar o tempo de setup
Você vai comandar uma força-tarefa com a missão de apresentar alternativas 
para baixar o tempo de setup nos equipamentos de uma empresa. Em cada 
situação, você e sua equipe analisam e sugerem algumas melhorias, como:
Melhoria na troca de ponta em uma soldadora 
por pontos
A ponta de uma soldadora por pontos é selecionada e trocada conforme a 
espessura da placa a ser soldada, o material em questão, a sua forma, etc. 
Para dissipar o calor gerado na soldagem, líquidos refrigerantes circulam, por 
tubos de cobre, pela ponta. Isso signifi ca que as mangueiras de refrigeração 
devem ser trocadas ao mesmo tempo que as pontas.
Antes da melhoria, essa operação demorava 13 minutos, por envolver uma 
conexão rosqueada e a colocação de fita de vedação nas roscas antes que uma 
nova ponta fosse aparafusada.
Depois da melhoria sugerida por vocês, a conexão é feita com um engate 
rápido para mangueiras de ar. O novo conector impede o vazamento do refri-
gerante, possibilitando executar a troca de setup em apenas 3 minutos.
 Engenharia de métodos 134
Melhoria de ferramentas para montagem de 
base de revirar bordas
Vocês percebem que, na máquina de revirar bordas com mecanismo gira-
tório de fricção, a base de revirar e o dispositivo de montagem encaixam-se 
em um soquete. Para removê-los é necessária uma cunha. Diversos tipos de 
base de revirar são utilizados, e a operação para centrar a base com punção 
é executada após o acoplamento ao dispositivo de montagem. As trocas de 
setup demoram cinco minutos.
Após a análise, vocês sugerem um eixo cilíndrico. A instalação e a remoção 
em um toque são possibilitadas pela integração da base de revirar no eixo 
cilíndrico e um mandril para fresa na base de montagem.Furos são acres-
centados na base, eliminando a operação de centragem na base de revirar. O 
conjunto de melhorias possibilita concluir o setup em apenas 30 segundos.
Melhoria de fixação
Você e sua equipe também notam que os parafusos e grampos tinham de ser 
removidos para realizar o corte circunferencial com a fresa de topo, porque 
eles fi cavam no caminho. Esse procedimento demorava um minuto.
Após a melhoria sugerida por vocês, o corte é feito imediatamente, pois 
o grampo melhorado pode ser girado e abaixado apenas afrouxando a porca 
com meio giro. Isso reduziu o tempo necessário da operação para 12 segundos. 
Melhoria em uma prensa de uso genérico 
(multipropósito)
Para itens simples produzidos em lotes muito pequenos, o processamento 
é realizado com matrizes multifuncionais em uma prensa de 25 toneladas.
Vocês notam que há cerca de 30 diâmetros de furos envolvidos. Por isso, 
a centragem e os ajustes de curso são executados no momento da troca das 
matrizes. O produto é marcado para o alinhamento, e os padrões de contato 
são ajustados. Os locais de ajuste, são, portanto, inúmeros, e cada troca de 
setup dura 35 minutos.
Você e sua força-tarefa sugerem uma melhoria simples e perspicaz. Agora, 
um die-set está sempre fixo na prensa de 25 toneladas. Ao trocar os pinos 
de punção e os anéis de fixação conforme os diâmetros dos furos, punções e 
anéis para furos de todos os diâmetros podem ser fixados em um único toque. 
O produto passa a ser posicionado com um calibrador, e as peças utilizadas 
135Troca Rápida de Ferramentas (TRF): estágios para implantação
com pouca frequência podem ser ajustadas com uma escala de referência. Isso 
baixa o tempo de setup para 5 minutos. 
1. Como supervisor de uma linha 
de produção, você recebeu um 
treinamento sobre os conceitos 
do método de Troca Rápida 
de Ferramentas. Ao observar a 
realização de um setup em um 
equipamento da linha, você verificou 
que o operador se deslocou para 
a ferramentaria com o objetivo 
de afiar uma ferramenta. Que 
ação você providenciaria para 
reduzir o tempo de setup em 
função dessa atividade? 
a) Solicitar ao operador que 
andasse mais rápido.
b) Solicitar ao ferramenteiro que 
afie a ferramenta no menor 
espaço de tempo possível, 
mesmo que ela não fique em 
condições ideais de operação, 
mas que dê para o “gasto”.
c) Solicitar ao auxiliar que leve a 
ferramenta para a ferramentaria.
d) Adotar a lógica Doutor – 
Enfermeiro, caso não haja 
um auxiliar para ajudar na 
realização do setup.
e) Realizar treinamento do 
pessoal da ferramentaria.
2. Dentre as ações possíveis para 
a redução do tempo de setup 
relacionadas abaixo, selecione 
a que NÃO estiver correta.
a) Realizar o preaquecimento 
de matrizes de uma prensa.
b) Separar a ordem de 
produção, verificando qual 
o item a ser processado 
durante o tempo em que o 
equipamento estiver parado.
c) Disponibilizar ferramental e 
matrizes em condições de 
utilização antes de iniciar 
a operação de setup.
d) Implantar dispositivos, como 
uma mesa com possibilidade de 
elevação vertical da bancada, 
para reduzir a necessidade 
de levantar peças pesadas.
e) Utilizar ferramentas 
de ajuste rápido.
3. Dentre as ações possíveis para 
a redução do tempo de setup 
relacionadas abaixo, selecione 
a que estiver CORRETA.
a) Considerando que os operadores 
já realizaram inúmeros 
setups, é possível basear-se 
em sua experiência, não 
sendo necessário estabelecer 
instruções de trabalho para 
realização do procedimento.
b) Não basear-se apenas em sua 
experiência de gestor, solicitando 
aos operadores sugestões para 
reduzir o tempo de setup.
c) Fazer os ajustes de acordo com 
a experiência dos operadores.
d) Realizar a troca de um módulo 
do equipamento peça por 
 Engenharia de métodos 136
SEIDEL, A. No sentido da implementação de um programa de Troca Rápida de Ferramen-
tas (TRF): um estudo de caso de uma empresa fornecedora de componentes para 
montadoras da indústria automobilística nacional. 2003. Dissertação (Mestrado em 
Administração) – Universidade do Vale dos Sinos, Porto Alegre, 2003. 
SHINGO, S. Sistema de troca rápida de ferramenta: uma revolução nos sistemas produ-
tivos. Porto Alegre: Bookman, 2000.
peça, fazendo a inspeção 
visual de cada uma.
e) Nenhuma das alternativas acima.
4. A lógica Doutor – Enfermeiro 
é uma das práticas mais 
utilizadas na operação de setup 
dos equipamentos. Dentre as 
alternativas abaixo, assinale a 
que justifica a sua adoção.
a) Aproveitar a disponibilidade 
de colaborador ocioso.
b) Utilizar colaboradores disponíveis 
para aprender como devem 
ser realizadas as operações de 
setup nos equipamentos.
c) Reduzir o tempo de realização 
de setup de equipamentos.
d) Alocar efetivo adicional 
disponível, admitido visando 
a prevenir dispensas futuras.
e) Nenhuma das alternativas 
anteriores.
5. De maneira geral, o percentual 
de peças refugadas no setor 
de usinagem na indústria 
metalmecânica é elevado. Assinale, 
dentre as alternativas relacionadas 
abaixo, a que justifica essa situação.
a) Má manutenção dos 
equipamentos.
b) Etapa de medições, ajustes e 
calibrações durante a realização 
de uma operação de setup.
c) Etapa de testes para início de 
produção durante a realização 
de uma operação de setup.
d) Falta de treinamento 
dos operadores.
e) Nenhuma das alternativas.
137Troca Rápida de Ferramentas (TRF): estágios para implantação
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