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CURSO: Engenharia de Produção DISCIPLINA: Planejamento e Controle da Produção II PROFESSOR: Igor Leão dos Santos Aula 3 Princípios da Filosofia Just-in-Time (JIT) Meta Apresentar o conceito da filosofia Just-in-Time (JIT), seus objetivos e utilização, comparando-a a abordagens mais tradicionais. Objetivos Espera-se que, ao final desta aula, você seja capaz de: 1) Conhecer em caráter introdutório a filosofia Just-in-Time (JIT), seus objetivos e utilização 2) Entender os pressupostos por trás do JIT, em comparação com uma abordagem anterior ao JIT Pré-requisitos Para melhor compreensão dos conceitos nessa aula, é recomendado que você revise os conceitos introduzidos nas aulas 1 e 2 do curso. 1. Introdução Segundo Monden (1993), Sakichi Toyoda (Figura 1) fundou a Toyoda Spinning and Weaving Company em 1918. Ele foi o responsável por desenvolver o primeiro tear movido a vapor capaz de detectar um fio quebrado e parar automaticamente seu funcionamento, de forma a não comprometer o resto da produção. A partir dessa inovação, surgiu o princípio do Jidoka, um termo amplo que em termos breves significa “automação com um toque humano”. O Jidoka, mais tarde, vem a se tornar um dos dois pilares do Sistema Toyota de Produção (STP). Figura 1. Sakichi e Kiichiro Toyoda, da esquerda para a direita. Fontes: Toyota Industries Corporation (2018) e Toyota Motor Corporation (2012) Alguns anos depois, em 1937, o filho de Sakichi, Kiichiro (Figura 1), fundou a Toyota Motor Corporation. Kiichiro visitou fábricas de produção em massa da Ford em Michigan para estudar o uso de linhas de montagem, e adotou o conceito de Jidoka de seu pai, para desenvolver sua própria filosofia complementar, o Just-in-time (JIT), que se torna o outro pilar do STP. Depois da Segunda Guerra Mundial, a necessidade de fabricar veículos de forma eficiente foi maior do que nunca. O primo mais novo de Kiichiro, Eiji, que mais tarde presidente e presidente da Toyota Motor Manufacturing, encarregou um dos jovens engenheiros da Toyota, Taiichi Ohno (Figura 2), de aumentar a produtividade. A conquista de Ohno foi casar o conceito Just-in-Time com o princípio Jidoka. Em 1953, Ohno também visitou os EUA para estudar os métodos de produção da Ford. Mas ocorreu que ele se inspirou mais pelos supermercados americanos. Ohno percebeu como os clientes retiravam das prateleiras apenas o que precisavam no momento, e como os estoques das prateleiras eram reabastecidos com rapidez e precisão pelos funcionários do supermercado. Ohno compreendeu que um supermercado era então, essencialmente, um armazém bem administrado, onde “mercadorias” podiam ser entendidas como “bens de saída”, e com nenhum espaço para armazenamento de longo prazo. Em seu retorno ao Japão, Ohno desenvolveu a mesma ideia no conceito do sistema Kanban. Ohno também aprendeu com o pioneiro americano do estudo sobre controle de qualidade, Dr. W. Edwards Deming (Figura 2). O objetivo do método de Deming era melhorar a qualidade em todas as fases de um negócio, desde o design do produto, passando pela fabricação, até o serviço de pós- venda. Deming ensinou que cada estágio de um processo de fabricação deve ser considerado como o cliente da etapa anterior, o que se encaixou muito bem com a filosofia Just-in-Time. Hoje, Ohno é considerado o verdadeiro arquiteto do STP, tendo sido este desenvolvido como um método prático para gerir o funcionamento do chão de fábrica. Figura 2. Taiichi Ohno e W. Edwards Deming, da esquerda para a direita. Fontes: Lean Blogging (2012) e George (2018) O STP, tal como é hoje, foi desenvolvido e aperfeiçoado ao longo de várias décadas. No entanto, os benefícios que podem ser derivados das técnicas e processos de gerenciamento em seu núcleo podem ser igualmente aplicados a outros tipos de negócios à medida que avançamos para o século XXI. O STP estabeleceu uma reputação global como uma filosofia empresarial que oferece benefícios mensuráveis em termos de eficiência e qualidade na fabricação. Muitos fabricantes têm procurado adotar os princípios do STP, e acadêmicos e consultores de gestão em todo o mundo desenvolveram estratégias e programas de melhoria de negócios baseados no STP. Nesta aula nós vamos conhecer os princípios básicos do STP, e vamos introduzir a filosofia Just-in- Time. 2. Objetivos do Just-in-Time O Sistema Toyota de Produção (STP), conceituado por Taiichi Ohno da Toyota, busca eliminar desperdícios do processo produtivo e é a base para a realização de uma produção enxuta. Para tal, conta com a “filosofia” Just-in-time (JIT). Embora haja quem diga que o sucesso do sistema JIT esteja calcado nas características culturais do povo japonês, os gerentes e acadêmicos estão convencidos de que o JIT é composto de práticas gerenciais consistentes, que podem ser aplicadas em qualquer sistema de produção. O JIT é muito mais do que uma simples técnica, ou conjunto de técnicas. O JIT é uma “filosofia” completa, que inclui aspectos de administração de materiais, qualidade, layout, projeto do produto e organização do trabalho. Existem algumas expressões que são tipicamente utilizadas para traduzir aspectos do JIT: Produção sem estoques Eliminação de desperdícios Manufatura em fluxo contínuo Esforço contínuo para a solução de problemas Melhoria contínua nos processos Podemos dizer que o JIT possui um objetivo específico fundamental. Esse objetivo se traduz na “melhoria contínua do processo produtivo”. E o JIT persegue esse objetivo através da redução de estoques que, quando elevados, tendem a mascarar problemas de: Qualidade. Imagine um processo produtivo em que problemas de não- conformidade começam a ocorrer com frequência em determinado estágio do processo produtivo, que funciona à mesma taxa do estágio sucessor e, portanto, não há estoque desse item ao final desse estágio. Dessa forma, sempre que um item não conforme é gerado, o processo tem que parar nesse estágio, pois não é possível produzir no respectivo estágio posterior com os insumos não conformes. Quando posicionamos estoques ao final desse estágio, nós provemos independência aos estágios do processo. Nós permitimos que o processo sucessor continue operando, mesmo com a geração de itens não-conformes. Basta aumentar a taxa de produção do estágio anterior para que algum estoque seja gerado. Entretanto, com altos estoques, passamos a ignorar a fonte de geração dos itens não conformes (refugos) e, também, passamos a não perceber imediatamente as falhas. Esse tipo de abordagem elevando os estoques tende, portanto, a mascarar os problemas na linha de produção, levando também à propagação de problemas pela linha. Quebras de máquina. De forma similar aos problemas de qualidade mencionados anteriormente, as quebras de máquina interferem na descontinuidade do processo produtivo. As quebras de máquina interferem na taxa de produção efetivamente obtida entre os estágios do processo, pois quando uma máquina quebra, ela deve parar por um período determinado, até que sua manutenção seja realizada. Nesse período de manutenção é possível que o estágio posterior da linha consuma o estoque gerado enquanto a máquina operava, para evitar a descontinuidade. Portanto, com elevados estoques, não há parada de produção imediata e a quebra não é percebida rapidamente. Altos estoques interferem, portanto, na percepção e reação aos problemas de quebra de máquina. Preparação de máquina. Imagine uma máquina que é capaz de produzir mais do que somente um tipo de item. Ela é capaz de produzir os itens A e B. Sempre que há uma mudança do item que está sendo produzido (do item A para o item B ou do B para o A), é necessário preparar a máquina para a produção do item que está entrando. A essa preparação damos o nome de setup da máquina. Esse setup de máquina possui custosreferentes a (i) períodos inoperantes do equipamento durante o qual o setup é realizado, (ii) mão-de-obra requerida na operação de setup, (iii) perda de material no início da operação, entre outros. E quanto maior for o custo de setup, maior tende a ser o lote de produção, pois a ideia é ratear os custos de setup por uma quantidade maior de peças a serem produzidas. Dessa forma, geram-se estoques dos itens A e B após o estágio dessa máquina. Elevados estoques nesse caso mascaram portanto, erros no dimensionamento dos lotes de produção dos itens A e B, ou desbalanceamentos na quantidade de setups realizados. Como podemos ver, o estoque é um investimento necessário em alguma quantidade, para resolver esses problemas citados. O objetivo do JIT passa por reduzir os estoques de modo a trazer visibilidade para os problemas e poder então eliminá-los através de esforços concentrados e priorizados. É possível dizer que a eliminação dos problemas torna o fluxo da produção “mais suave”, mesmo sem estoques. 3. JIT versus sistemas tradicionais/empurrados Nessa seção vamos discutir a filosofia JIT em comparação com sistemas tradicionais. Exemplos de sistemas tradicionais são o MRP/MRPII. Podemos apontar como a principal característica do JIT a sua característica de “produção puxada”. Podemos entender por esse conceito que, em uma produção puxada, só há produção de um material em um determinado estágio do processo, se ele for requerido pelo estágio posterior. Por isso dizemos que a produção dos estágios do processo é puxada pelos estágios subsequentes. Os sistemas tradicionais são sistemas de “produção empurrada”, desde a aquisição de matérias primas, até a expedição. Uma vez completada a primeira operação, o lote é empurrado para a próxima operação. A abordagem de produção puxada, quando usada em um cenário ideal, não gera estoques em processo. Já a abordagem empurrada enfatiza o acionamento dos recursos em suas máximas taxas de produção, gerando estoque em processo entre os estágios do processo produtivo quando as taxas diferem entre si de um processo para o outro. Outra característica do JIT é que este se apresenta como um sistema “ativo”, enquanto sistemas tradicionais são ditos “passivos”. Sistemas passivos são aqueles que assumem como normais, condições dadas, ou ainda naturais uma séries de características do processo produtivo que podem influenciar negativamente o processo produtivo. Essas características incluem níveis de refugo, tempos de setup de máquinas, frequência de quebra de máquinas, dentre outros. Sistemas passivos tendem a sugerir formas de contornar essas características, ao invés de combate-las. Assim, eles sugerem ordens de produção e lotes maiores, de forma que seja possível combater essas características através de um rateio dos custos associados. O JIT, por outro lado, sendo um sistema ativo, incentiva o questionamento e a melhoria dessas características do processo que os sistemas tradicionais assumem como dadas. Na filosofia JIT, os estoques são considerados nocivos, tanto por ocuparem espaço e representarem altos investimentos em capital, quanto por esconderem problemas da produção que resultam em baixa qualidade e produtividade. Em abordagens tradicionais, os estoques são considerados essenciais para proteção do fluxo produtivo. Ou seja, protegem o processo produtivo de problemas que podem causar a sua interrupção, como a falta de peças, atrasos dos fornecedores, falhas, entre outros. No JIT, os tamanhos dos lotes de produção e de compra devem ser reduzidos ao lote econômico, seguindo a metodologia introduzida na Aula 2, sendo portanto a redução dos lotes um princípio fundamental do JIT. Em sistemas tradicionais, com lotes maiores, reduz-se a frequência de ressuprimento, mas mantém-se estoques médios maiores. O JIT assume a meta de eliminar os erros por completo. Os erros possuem uma importância fundamental no JIT, como fonte de informações para a melhoria contínua da qualidade no processo produtivo. Com a investigação e análise desses erros é possível descobrir fontes de problemas da produção e assim combate-los e eliminá-los por completo. Na abordagem tradicional, assume-se os erros, sendo estes, portanto, considerados próprios ou naturais do processo de produção. O planejamento considera que os erros devem existir e assim planejam lotes, operações e demais aspectos da produção considerando a porcentagem de erros dada. No JIT, assume-se baixo índice de utilização das máquinas e equipamentos do processo produtivo. Coloca-se ênfase na gestão do fluxo produtivo. Procura- se fazer com que produtos fluam suave e continuamente através dos estágios do processo produtivo. Com o princípio de puxar a produção, garante-se que os equipamentos e máquinas sejam utilizados somente nos momentos necessários. Ao contrário, em sistemas tradicionais, com produção empurrada, tipicamente prefere-se assumir altos índices de utilização, que resultam em geração de altos níveis de estoques em processo. O JIT coloca um novo papel para a mão-de-obra direta da produção. Ela passa a ser responsável por atividades que antes eram responsabilidade de departamentos de apoio como, por exemplo, a qualidade e a manutenção. Pois somente os operários, que estão em contato direto com o produto, são capazes de corrigir os problemas em sua fonte/origem no momento de ocorrência. A mão-de-obra indireta (gerentes e supervisores), que possui conhecimento técnico mais sofisticado, passa a apoiar a mão-de-obra direta no processo de aprimoramento do produto. A mão-de-obra indireta passa então a ter um papel de orientação, de facilitadora. Em sistemas tradicionais, a mão-de-obra direta é sujeita a uma gestão alienadora resultante do excesso de centralização das responsabilidades nas mãos de poucos chefes que compõem a mão-de-obra indireta. A abordagem tradicional encara os rejeitos, a sujeira e a desordem como um preço que se paga para manter a produção dentro dos prazos. A pressão por redução de atrasos faz com que atividades ligadas a organização e limpeza da fábrica fiquem em segundo plano. A filosofia JIT considera organização e limpeza como fundamentais para aspectos como a confiabilidade dos equipamentos, visibilidade dos problemas, redução de desperdícios, controle e aprimoramento da qualidade e para a condição moral dos trabalhadores. A sujeira e a poeira prejudicam os equipamentos, desgastam componentes mecânicos e prejudicam o funcionamento de controles eletrônicos. Quando o piso está limpo, tudo o que cai no chão é imediatamente identificado e recolhido. Assim, os desperdícios ficam visíveis. 4. O uso do Just-in-Time O JIT é uma filosofia com foco em eliminar desperdícios, que podem ser relacionados com tarefas que não agregam valor à produção. Para eliminar desperdícios, deve-se portanto analisar profundamente todas as tarefas realizadas na fábrica e aplicar algum critério para definir se essas tarefas são ou não desperdícios. Como critério, o JIT identifica sete categorias de desperdícios. 1- Superprodução. Esse desperdício está estritamente ligado ao hábito de produzir antecipadamente à demanda. Assim, produz-se mais do que o necessário no momento. Em geral, a razão para se gerar superprodução é a existência de altos tempos de setup de equipamentos, muitas incertezas na ocorrência de problemas de qualidade e confiabilidade, e falta de coordenação entre a demanda e a produção. O JIT sugere que se produza exatamente o necessário, e no momento em que é necessário. 2- Espera. Essa categoria de desperdício diz respeito à formação de filas de materiais que aguardam processamento. Essa formação de filas normalmente acontece para garantir altas taxas de utilização dos equipamentos, fazendo com que haja a falsa sensação de boa aplicação do equipamento. O JIT enfatiza a gestão do fluxode materiais, e não as taxas de utilização dos equipamentos, os quais devem trabalhar apenas quando há necessidade. 3- Transporte. O desperdício por transporte tem relação com a atividade típica de transporte de materiais. É dito que esse tipo de atividade não agrega nenhum valor à produção, no entanto é necessária por causa de restrições de layout da planta de produção. Essas restrições impõem grandes distâncias a serem percorridas pelos materiais. Essas atividades de transporte são desperdícios, portanto, de recursos e tempo. 4- Processamento. O desperdício de processamento é aquele que ocorre pela execução de processamento desnecessário. Isso quer dizer, no próprio processo produtivo pode estar havendo uma operação que pode ser eliminada. Seriam partes de montagens desnecessárias no produto, por exemplo. É válido questionar a razão de determinado componente de um item ser feito. Uma vez que gerentes podem, por questão de tomar decisões rapidamente, enviar o produto para fabricação sem questionar se aquilo deve realmente ser feito. 5- Movimento. Nesse caso, estamos nos referindo à possibilidade de economia e consistência nos movimentos, tal qual nos referimos quando realizando estudos de movimentos e tempos. É interessante ressaltar que o JIT é uma filosofia que se apoia essencialmente em “baixa tecnologia”, isto é, soluções simples e de baixo custo, em comparação a investimentos de alto volume e custo em automação, são preferíveis. 6- Falhas. O desperdício por produzir produtos defeituosos (refugos de produção) causa desperdício de materiais, horas de mão-de-obra, horas de equipamentos, dentre outros. Além disso, é necessário, com alto índice de falhas, planejar horas para realizar inspeções com frequência. No JIT, os defeitos não devem ser gerados e não devem ser aceitos. 7- Estoques. Finalmente, os estoques, que ganham papel de destaque no JIT, recebem uma categoria de desperdício especialmente dedicada. Além dos estoques ocultarem outros tipos de desperdícios, eles por si só significam desperdício de dinheiro e espaço. Eliminando todos os outros tipos de desperdício, nós conseguimos eliminar o desperdício de estoques. E além do esforço de eliminação dos desperdícios, o JIT tem a característica de ser uma filosofia ativa, não aceitando padrões arbitrários de desempenho ou a situação vigente como sendo dada ou imutável. Essas condições devem ser alteradas tendo em mente algumas metas ambiciosas que caracterizam uma situação idealizada pelo JIT. Esse conjunto de metas não necessariamente deve ser atingido em sua totalidade em todos os sistemas JIT, mas deve-se estar continuamente perseguindo essas metas. Lote unitário Zero defeitos Zero setup Zero estoques Zero movimentação Zero falhas Lead time zero Atividade Para fixação do conteúdo predominantemente teórico/conceitual desta aula, responda às questões abaixo: 1) Quais são as expressões tipicamente usadas para traduzir aspectos do Just-in-Time (JIT)? 2) Quais são os problemas típicos de produção que causam descontinuidades no processo produtivo e que motivam o uso de estoques? 3) Sob quais aspectos o JIT se difere da abordagem tradicional? 4) Quais são os sete tipos de desperdício classificados por Shigeo Shingo? 5) Quais são as metas ideais colocadas pelo JIT? Conclusão O Just-in-Time (JIT) é um dos pilares do Sistema Toyota de Produção (STP). O STP, tal como é hoje, foi desenvolvido e aperfeiçoado ao longo de várias décadas. Os benefícios que podem ser derivados das técnicas e processos de gerenciamento em seu núcleo podem ser igualmente aplicados a outros tipos de negócios. Dentre as personalidades de destaque nessa jornada podemos citar Sakichi Toyoda e Kiichiro Toyoda, e também Taiichi Ohno, que recebeu contribuições de Deming. O JIT busca como objetivo eliminar desperdícios do processo produtivo e é a base para a realização de uma produção enxuta. O JIT enfatiza a redução de estoques, justificando que estoques, quando elevados, tendem a mascarar problemas de produção (qualidade, quebras de máquina e setups). O JIT se contrapõe a sistemas tradicionais (empurrados) em uma série de aspectos. E ainda, ao aplicar o JIT, destacam-se as sete categorias de desperdício que devem ser eliminados: superprodução, espera, transporte, processamento, movimento, falhas, e estoques. Finalmente, o conhecimento acerca do JIT é essencial na formação do gestor da produção, e pode ser utilizado para colocar uma empresa de qualquer tipo de produção em uma posição altamente competitiva, eliminando desperdícios e produzindo exatamente os bens demandados pelo mercado. Resumo O Sistema Toyota de Produção (STP), conceituado por Taiichi Ohno da Toyota, busca eliminar desperdícios do processo produtivo e é a base para a realização de uma produção enxuta. Para tal, conta com a “filosofia” Just-in-time (JIT). O JIT inclui aspectos de administração de materiais, qualidade, layout, projeto do produto e organização do trabalho. Principais aspectos priorizados pelo JIT: Produção sem estoques Eliminação de desperdícios Manufatura em fluxo contínuo Esforço contínuo para a solução de problemas Melhoria contínua nos processos Objetivo do JIT: melhoria no processo produtivo através da redução de estoques, que, quando elevados, tendem a mascarar problemas de: Qualidade (com altos estoques ignora-se a fonte de geração de refugos e, também, não percebe-se imediatamente falhas, levando à propagação de problemas pela linha) Quebras de máquina (com altos estoques, não há parada de produção imediata e a quebra não é percebida rapidamente) Preparação de máquina (com altos estoques – lotes em processo, são realizados vários setups, e o custo é rateado) JIT x sistemas tradicionais/empurrados (ex.: MRP): Produção puxada a partir da demanda, com visão global versus produção empurrada, com foco na eficiência local e em maximizar uso da capacidade. Sistema ativo (eliminar problemas) versus passivo (absorção das metas de problemas e rateio por maior produção). Papel dos estoques: nocivos versus proteção do fluxo. No JIT, os tamanhos dos lotes devem ser reduzidos ao Lote econômico. Erros: assume-se a meta de eliminá-los por completo versus inevitáveis (assumidos pelo planejamento). Papel da mão de obra: Operários são os responsáveis pela qualidade e manutenção, e os supervisores por orientar (facilitadores) versus operários alienados e chefes centralizadores. Organização e limpeza são priorizados, pois induzem à disciplina e reduzem tempos de processo. Com chão limpo, desperdícios ficam visíveis. O uso do JIT: foco em eliminar desperdícios (atividades que não agregam valor à produção). Tipos de desperdícios: Superprodução (produzir antecipadamente) Espera (filas de materiais a processar) Transporte (movimentações de material) Processamento (montagens desnecessárias) Movimento (do estudo de movimentos e tempos) Falhas (produzir refugos) Estoques (custam dinheiro e espaço) Metas do JIT: Lote unitário Zero defeitos Zero setup Zero estoques Zero movimentação Zero falhas Lead time zero Informações sobre a próxima aula Na próxima aula continuaremos estudando aspectos da filosofia Just-in-Time, incluindo aspectos do projeto do Sistema de Produção Just-in-Time. Até breve! Referências Bibliográficas CORRÊA, H.L. e GIANESI, I.G.N. Just in Time, MRPII e OPT: Um Enfoque Estratégico. São Paulo: Atlas. 1996. MONDEN, Y. Toyota Production System. Boston, MA: Springer US, 1993. DOI: 10.1007/978-1-4615-9714-8 TOYOTA INDUSTRIES CORPORATION, The Story of Sakichi Toyoda, 2018, Disponível em: https://www.toyota- industries.com/company/history/toyoda_sakichi/index.html, Acesso em 03/08/2018. TOYOTA MOTOR CORPORATION, Kiichiro ToyodaStarts Working for Toyoda Boshoku, 2012, Disponível em: https://www.toyota- global.com/company/history_of_toyota/75years/text/taking_on_the_automotive_ business/chapter1/section3/item1.html, Acesso em 03/08/2018. LEAN BLOGGING, Taiichi Ohno’s 100th birthday, 2012, Disponível em: https://leanblogging.wordpress.com/2012/03/03/taiichi-ohno-100-birthday/, Acesso em 03/08/2018. GEORGE, R. I. H. Herramientas De Análisis Para La Mejora De La Calidad, Disponível em: https://rosageorge22.weebly.com/121-william-edwards- deming.html, Acesso em 03/08/2018. https://www.toyota-industries.com/company/history/toyoda_sakichi/index.html https://www.toyota-industries.com/company/history/toyoda_sakichi/index.html
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