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CURSO: Engenharia de Produção DISCIPLINA: Planejamento e Controle da Produção II PROFESSOR: Igor Leão dos Santos Aula 4 Projeto do Sistema de Produção Just-in-Time Meta Apresentar mais aspectos da filosofia Just-in-Time em relação à aula anterior e apresentar as principais características de um projeto de sistema de produção Just-in-Time. Objetivos Espera-se que, ao final desta aula, você seja capaz de: 1) Aprofundar seu conhecimento sobre a filosofia Just-in-Time, em relação à aula anterior 2) Identificar as principais características de um projeto de sistema de produção Just-in-Time Pré-requisitos Para melhor compreensão dos conceitos nessa aula, é recomendado que você revise os conceitos introduzidos na aula 3 do curso. 1. Introdução É uma prática comum que empresas aceitem qualquer pedido dos clientes, ou ainda que busquem oferecer uma larga faixa de opções de produtos para a escolha dos clientes. Essa é uma estratégia comum para que as empresas consigam obter uma grande quantidade de clientes. Entretanto, oferecendo uma larga faixa de opções de produtos, a manufatura perde seu foco. Aumenta-se a probabilidade de ocorrência de erros, bem como os custos, levando a atrasos e insatisfações dos clientes. Contudo, numa era de constantes exigências das demandas do mercado, as empresas não podem oferecer uma estreita faixa de opções de produtos. Elas precisam se adequar a oferecer ao mercado uma determinada faixa de opções de produtos o mais larga o possível. Nessa tentativa envolve-se o projeto de produtos que antecipem as necessidades do mercado e incluam uma variedade suficiente para anteder as expectativas dos diferentes consumidores, ao mesmo tempo, a um preço que o mercado queira pagar. Essa é uma prática desafiadora nas empresas JIT que, por sua vez, tendem a limitar as variedades de processos produtivos dos produtos que são oferecidas ao mercado. Como o JIT dá ênfase à velocidade do fluxo de materiais pela fábrica, o ideal é, portanto, que os processos produtivos de produtos sejam relativamente padronizados (processos produtivos semelhantes) e que os produtos sejam produzidos em grande quantidade. A abordagem JIT de aumentar a variedade dos produtos acabados oferecidos ao mercado sem aumentar a variedade do processo de tais produtos, a qual vem sempre acompanhada de complexidade e elevação de custos, pode ser conseguida de diferentes formas. O enfoque dado pelo JIT está representado na Figura 1, em comparação com as abordagens clássicas. Figura 1. Estabelecendo as relações entre variedade do produto e variedade do processo em ambas as abordagens clássica e JIT. A abordagem dada pelo JIT é conseguida através de técnicas como o projeto adequado à manufatura, que busca equipamentos e mão-de-obra flexíveis, além do uso de dispositivos que diminuem o tempo de setup de maquinas. Este consiste no projeto inteligente de produto, contemplando considerações sobre o processo durante o estágio de projeto do produto. Este conceito não é exclusivo do JIT, mas é característico. O JIT dá ênfase a esse tópico. E os projetos do produto e do processo têm igual importância, trabalhando efetivamente juntos no processo de desenvolvimento. Nessa aula, nós vamos estudar características do projeto do sistema de produção para JIT, incluindo layout, gerência de linha, qualidade, fornecimento de materiais e uma das ferramentas usadas para reduzir a variedade de processo no JIT, a Troca Rápida de Ferramentas (TRF). 2. Projeto para manufatura JIT O JIT não se adapta perfeitamente a uma grande variedade de produtos oferecidos ao mercado, o que requer extrema flexibilidade de faixa do sistema produtivo, não alcançada pelo JIT. O JIT enfatiza o projeto adequado à manufatura, projetando produtos com componentes em comum e processos em comum, de forma modular, visando à simplificação e de forma adequada à automação, definindo um foco para a produção, restringindo a variedade do processo, mas sem restringir demais a variedade de produtos oferecidos. Já as abordagens tradicionais procuram elevar a complexidade dos processos para elevar também a variedade de produtos. Algumas das técnicas associadas ao projeto adequado à manufatura são discutidas a seguir. Projeto modular: consiste em adotar componentes que podem ser intercambiáveis na montagem final dos produtos. Por exemplo, uma empresa que produza motocicletas pode oferecer até vinte e quatro modelos diferentes de motocicletas se tiver dois modelos de quadro, três modelos de motor e quatro modelos de tanque. No entanto, a produção é focada em apenas três tipos de componentes diferentes, e apenas a montagem final possui variedade, embora as peças componentes sejam perfeitamente intercambiáveis, facilitando a montagem. Com um componente podendo ser reutilizado na montagem de outros produtos, também reduz-se a quantidade de componentes a serem fabricados e o lead time da montagem final. Projeto visando a simplificação: procura projetar produtos que sejam simples de fabricar e montar. Assim sendo, é aconselhável adotar produtos “de prateleira” ou padronizados, ou ainda que possam ser fabricados com um mínimo de testes e ferramentas no início da produção, impondo um mínimo de esforço no ajuste das tolerâncias e acabamentos superficiais. Projeto adequado à automação: é aquele que facilita os processos de alimentação, posicionamento e montagem das peças em processos de montagem de componentes. Por exemplo, para facilitar a montagem sugere-se trabalhar em um número mínimo de faces do produto, evitando ter que virá-lo, e preferencialmente realizar movimentos de cima para baixo, evitando montagens laterais ou de baixo para cima. 3. Layout para JIT O layout por processo (também chamado de funcional) é comum nas empresas tradicionais que produzem certa variedade de produtos. Recomenda- se a leitura do material complementar a essa aula para que você relembre as principais características dos principais tipos de layout (posicional, por processo, celular e em linha). No layout por funcional, há grandes distâncias a percorrer na movimentação dos produtos, entre as áreas que realizam cada uma das funções necessárias para a fabricação do produto. Como as máquinas agrupadas em funções também produzem grandes variedades de produtos, a realização de setups também é intensa, fazendo com que a produção ocorra em grandes lotes. Por outro lado, o layout em linha, que supre essas desvantagens do layout por processo, é adequado à produção em massa, repetitiva, e portanto possui a desvantagem de não permitir a produção de uma variedade de produtos. Figura 2. Layout por processo, celular e em linha. Extraído de Doblas (2010) Devido aos objetivos de reduzir estoques, lotes de produção, responsabilização da mão-de-obra, e busca do fluxo contínuo de produção, no JIT usa-se o layout celular, reduzindo a movimentação de materiais assim como as filas e tempos de preparação. O layout celular é um híbrido entre os layouts por processo e em linha. O layout celular pode ser compreendido como uma tentativa de linearização do layout por processo. Os tipos de layout estão exemplificados na Figura 2. A “tecnologia de grupo” procura trazer vantagens do layout linear ao celular. Ela agrupa componentes fabricados, com roteiros de fabricação em comum, em famílias. Assim, recursos não similares são agrupados em células, de forma que consigam processar um produto por inteiro. As células de manufatura serão formadas pelos equipamentos necessários para processar uma determinada família de produtos. No layout celular há restrições à flexibilidade do sistema produtivo, pois as células são montadas como se fossem pequenas linhas de produção de uma determinada família de produtos, e é a tecnologia de grupo o que garante variedade na produção das células. E há maior ocorrênciade máquinas paradas, dado que os equipamentos são dedicados às células. Há também uma maior necessidade de capacidade (quantidade de equipamentos) para compor as linhas. 4. Gerência da linha para JIT A utilização do layout celular transforma as várias áreas da fábrica em pequenas linhas de produção, produzindo continuamente e integradas entre si por um sistema de programação, o sistema kanban, que será discutido na aula 5. A gerência de linha para JIT enfatiza o balanceamento da linha. Por balanceamento da linha, entende-se a alocação de tarefas aos postos de trabalho da linha, garantindo a estes cargas de trabalho equivalentes. Após o balanceamento, o tempo de ciclo (tempo entre finalização de dois itens consecutivos) da linha é igual ao dos postos da linha. Quando a linha se encontra desbalanceada, o tempo de ciclo de um dos postos é maior, e esse se torna o tempo de ciclo da linha inteira. Surge então um novo gargalo, que possui o menor tempo de ciclo da linha. A gerência de linha para JIT também enfatiza a flexibilidade e autonomia dos encarregados no balanceamento da linha. Flexibilidade e autonomia são úteis em caso de variação da demanda e surgimento de novos gargalos. Há ênfase também na não-aceitação de erros, paralisando-se a linha até que sejam eliminados, se necessário. 5. Qualidade total O principal conceito do controle da qualidade total é a atribuição da responsabilidade pela qualidade à produção. Isso significa controle de qualidade na fonte, garantir que produtos sejam produzidos com qualidade e não apenas inspecioná-los após a produção. Com isso, passam a ser objetivos do departamento de controle de qualidade: Treinar funcionários sobre como ele mesmo controlar a qualidade de suas tarefas e dar consultoria aos funcionários em relação aos problemas de qualidade que eles estão enfrentando; Conduzir auditorias de qualidade aleatoriamente nos diversos setores da produção e nos fornecedores; Supervisionar testes finais de produtos acabados; Difundir conceitos de controle de qualidade pela empresa. Essa difusão está relacionada ao conceito de círculos de controle de qualidade, uma técnica que procura favorecer a participação de trabalhadores na identificação e solução de problemas de qualidade. São também aspectos importantes do controle de qualidade total: Controle das fases do processo concomitantemente à produção. Cada posto de trabalho torna-se também um posto de inspeção da qualidade do processo. Visibilidade da qualidade. Estabelecimento de padrões de qualidade mensuráveis e exposição de quadros e cartazes por toda a fábrica. Assim, todos os colaboradores podem estar cientes das questões relativas à qualidade. Disciplina da qualidade. Enquadramento das atitudes de todos em relação às metas da qualidade, não permitindo relaxamento do esforços de aprimoramento contínuo. Paralização de linhas para priorizar a qualidade. Assim, fica em segundo plano a quantidade produzida. Correção dos próprios erros, por quem os gerou. As linhas especiais de retrabalho, para peças defeituosas devem ser eliminadas, pois isso contribui com a tolerância aos erros. Inspeção 100%. Todas as peças produzidas devem ser inspecionadas, a partir dos próprios operários que participaram da sua produção. É importante procurar os erros, pois eles são fonte de informação para o aprimoramento contínuo. Lotes pequenos. O que é um ponto fundamental na produção JIT também. Permite que as peças cheguem rapidamente ao posto de trabalho seguinte, permitindo que falhas sejam rapidamente detectadas. Lotes pequenos também proporcionam baixos estoques, deixando os problemas e falhas visíveis. Organização e limpeza da fábrica. O que é essencial para a obtenção de qualidade na fonte. Capacidade em excesso. Manter um certo excesso de capacidade contribui para viabilizar o princípio de paralização da linha caso estejam ocorrendo problemas. Bem como a utilização de máquinas no layout celular. Verificação diária dos equipamentos. Ajudam a garantir a qualidade das peças produzidas. Máquinas desajustadas produzem peças defeituosas. 6. Fornecimento de materiais JIT O fornecimento de materiais JIT não poderia apresentar princípios diferentes dos próprio princípios do JIT. Os elementos principais do fornecimento de materiais JIT são: Lotes de fornecimento reduzidos; Recebimentos frequentes e confiáveis; Lead times de fornecimento reduzidos; Altos níveis de qualidade. Além disso, deve-se estabelecer um relacionamento cooperativo com os fornecedores, e não competitivo. O JIT prega a gestão integrada de toda a rede de suprimentos. Busca-se também reduzir a base de fornecedores, formando acordos de longo prazo e focalizando esforços de negociação. Na prática, a condição de fornecedor único é muito perigosa, pois qualquer abalo no ambiente de negócios pode levar a atrasos na produção. No entanto, esse é um objetivo ideal a ser perseguido. Formam-se acordos de fornecimento de longo prazo, limitando os esforços no desenvolvimento de relações com os fornecedores. Também busca-se compartilhar informações comerciais e de projeto, sendo possível o fornecedor se adequar ao programa de produção do cliente, e também estudar a forma mais econômica de produzir um componente atendendo requisitos do projeto. Finalmente, há a redução de uma série de custos. Há redução dos custos de aquisição, pois há confiabilidade nas entregas. Além disso, fornecedores não mudam com frequência, então reduz-se custos de negociação de pedidos. A garantia de qualidade elimina custos de refugos. E por fim, a entrega no local e localização dos fornecedores próxima à produção diminuem custos de movimentação e transporte. 7. Troca Rápida de Ferramentas A técnica de Troca Rápida de Ferramentas ou Single Minute Exchange of Die (SMED), pretende diminuir o tempo de setup das máquinas, aumentando suas capacidades. Assim reduz-se o lead time. Setup é o nome dado ao conjunto de tarefas de preparação para início de uma determinada atividade. Atividades de inspeção, transporte ou estocagem podem ter setups. Porém setups são mais famosos quando referentes à preparação de máquinas para produção, de um lote de produtos X para a produção de um lote de produtos Y. Os passos do SMED exigem baixo investimento em dinheiro e prometem substancial retorno, em termos de redução do tempo de setup: Observação: forma-se a equipe de trabalho, registra-se a execução do setup atual e suas ferramentas (cronometragem e filmagem), decompõe- se o setup em diferentes atividades. Classificação: o setup é formado por atividades internas (exigem parada ou redução da velocidade da máquina, pois só assim podem ser realizadas) e externas (não exigem). Conversão: considera-se a possibilidade de converter atividades internas em externas. Define-se as ações para realização externamente, tornando o processo mais ágil. Busca-se, por exemplo, realizar tarefas paralelamente, ou iniciar o setup antes do momento da troca de lote. Racionalização: discussão das atividades internas remanescentes, buscando realizá-las em menos tempo. E também das externas, buscando eliminar desperdícios. Documentação: registro em detalhe das atividades internas e externas, bem como de todos os novos procedimentos. Atividade Para fixação do conteúdo teórico/conceitual desta aula, responda às questões abaixo: 1) Que medidas uma empresa deve adotar no projeto de seus produtos para viabilizar a adoção do JIT? 2) Discuta as vantagens e desvantagens do layout celular em relação ao layout por processo e ao layout funcional. 3) Como você caracterizaria a gerência de linha no JIT? 4) Explique o que é e apresente as características do controle de qualidade total. 5) Quais são as principais características do fornecimento demateriais JIT? Conclusão Nessa aula foram apresentados mais aspectos da filosofia Just-in-Time em relação à aula anterior, e foram apresentadas as principais características de um projeto de sistema de produção Just-in-Time. Foi discutida a abordagem JIT de aumentar a variedade dos produtos acabados oferecidos ao mercado sem aumentar a variedade do processo de tais produtos. Também discutiu-se que o JIT enfatiza o projeto adequado à manufatura, projetando produtos com componentes em comum e processos em comum, de forma modular, visando à simplificação e de forma adequada à automação, definindo um foco para a produção. Além disso, devido aos objetivos de reduzir estoques, lotes de produção, responsabilização da mão-de-obra, e busca do fluxo contínuo de produção, no JIT usa-se o layout celular, reduzindo a movimentação de materiais assim como as filas e tempos de preparação. Também foi visto que a gerência de linha para JIT enfatiza o balanceamento da linha. Por balanceamento da linha, entende-se a alocação de tarefas aos postos de trabalho da linha, garantindo a estes cargas de trabalho equivalentes. E o principal conceito do controle da qualidade total é a atribuição da responsabilidade pela qualidade à produção. Isso significa controle de qualidade na fonte, garantir que produtos sejam produzidos com qualidade e não apenas inspecioná-los após a produção. Vimos que os elementos principais do fornecimento de materiais JIT são (i) Lotes de fornecimento reduzidos; (ii) Recebimentos frequentes e confiáveis; (iii) Lead times de fornecimento reduzidos; e (iv) Altos níveis de qualidade. E por fim, discutimos que a técnica de Troca Rápida de Ferramentas ou Single Minute Exchange of Die (SMED), pretende diminuir o tempo de setup das máquinas, aumentando suas capacidades. Entender os conceitos discutidos nessa aula é essencial na formação do gestor da produção, para que seja feito um correto e completo planejamento de um sistema JIT. Resumo O JIT não se adapta perfeitamente a uma grande variedade de produtos oferecidos ao mercado, o que requer extrema flexibilidade de faixa do sistema produtivo. O JIT enfatiza o “projeto adequado à manufatura” e o “projeto adequado à montagem” (projetando produtos com componentes em comum, processos em comum, de forma modular, visando à simplificação e de forma adequada à automação). No JIT usa-se o layout celular, reduzindo a movimentação de materiais assim como as filas e tempos de preparação. A “tecnologia de grupo” procura trazer vantagens do layout linear ao celular. Ela agrupa componentes fabricados, com roteiros de fabricação em comum, em famílias. A gerência da linha para JIT enfatiza a flexibilidade e autonomia dos encarregados no balanceamento da linha, garantindo a estes cargas de trabalho equivalentes. Há ênfase também na não-aceitação de erros, paralisando-se a linha até que sejam eliminados, se necessário. O principal conceito do controle da qualidade total é a atribuição da responsabilidade pela qualidade à produção. São também aspectos importantes do controle de qualidade total: Controle de todas as fases do processo de produção. Visibilidade da qualidade (exposição de quadros e cartazes). Disciplina (enquadramento das atitudes de todos). Paralização de linhas para priorizar a qualidade. Correção dos próprios erros, por quem os gerou. Inspeção 100% (de todas as peças produzidas). Lotes pequenos. Organização e limpeza da fábrica. Excesso de capacidade. Verificação diária dos equipamentos. Elementos principais do fornecimento de materiais JIT: (i) lotes de fornecimento reduzidos; (ii) recebimentos frequentes e confiáveis; (iii) lead times de fornecimento reduzidos; (iv) altos níveis de qualidade. Além disso, deve-se estabelecer um relacionamento cooperativo com os fornecedores, e não competitivo. Compartilha-se informações comerciais e de projeto. Há redução dos custos de aquisição, pois há confiabilidade nas entregas. A técnica de Troca Rápida de Ferramentas ou Single Minute Exchange of Die (SMED), pretende diminuir o tempo de setup das máquinas, aumentando suas capacidades. Os passos do SMED exigem baixo investimento em dinheiro e prometem substancial retorno, em termos de redução do tempo de setup: Observação Classificação Conversão Racionalização Documentação Informações sobre a próxima aula Na próxima aula, você aprenderá como funcionam ferramentas típicas do JIT, como o sistema kanban, usado para puxar a produção. 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. DOBLAS, D. Arranjo físico e o planejamento estratégico, 2010. Disponível em: http://www.ebah.com.br/content/ABAAAA820AC/arranjo-fisico-planejamento- estrategico, acesso em 13/08/2018.