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MANUFATURA ENXUTA
AULA 1
Prof. Everton Luiz Vieira
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CONVERSA INICIAL
Nesta aula, trataremos de todo o histórico dos sistemas de produção e sua evolução. Também
vamos abordar o sistema Toyota de produção (STP), que originou a filosofia lean manufacturing,
transformando muitas empresas ao redor do mundo e tornando-se objeto de desejo de muitos
gestores devido a seus resultados nos processos e na redução de desperdícios.
Nesta aula, vamos viajar no tempo e entender a evolução dos sistemas de produção, desde a
era artesanal até o surgimento do STP. Conheceremos também a filosofia lean manufacturing e o
pensamento enxuto. Para completar, vamos estudar os desperdícios da produção e os 3M do STP.
Ao final, você entenderá melhor os sistemas de produção descritos, utilizando esses conceitos
em sua rotina e ajudando as organizações a eliminar desperdícios e melhorar processos.
Bons estudos!
TEMA 1 – HISTÓRICOS DOS SISTEMAS DE PRODUÇÃO
A produção – também conhecida como manufatura – é um conjunto de atividades que
transformam um bem tangível em outro bem com maior utilidade. Esse conceito acompanha o
homem desde sua origem. Quando o homem pré-histórico polia a pedra para transformá-la em
algo útil e eficaz, já produzia.
Na Figura 1, temos alguns artefatos pré-históricos produzidos pela humanidade.
Figura 1 – Artefatos pré-históricos
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Crédito: W. Scott McGill/Shutterstock.
1.1 PRODUÇÃO ARTESANAL
Até o século XVII, o artesão era responsável pelas atividades de produção de bens e por
vender, comprar, produzir, entregar e fazer o pós-venda com os clientes, pois cada produto
fabricado era único, e ele tinha alta habilidade para produzi-lo. Ele treinava seus aprendizes, que
conheceriam o ofício para posteriormente tornarem-se artesões também.
Na Figura 2, temos um exemplo de produção artesanal.
Figura 2 – Produção artesanal de uma ferradura
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Crédito: Alex Tihonovs/Shutterstock.
Cada produto fabricado pelo artesão era único, pois era feito de forma personalizada a cada
cliente, incorporando vários detalhes solicitados por eles. O número de variações era quase
ilimitado.
1.2 REVOLUÇÃO INDUSTRIAL
Com a invenção do tear hidráulico no século XVII, foi possível mecanizar o trabalho e iniciar a
produção em série. Em 1776, James Watt desenvolveu a máquina a vapor, e a humanidade passou
a contar com um recurso prático para substituir o trabalho humano por outro tipo de energia.
Figura 3 – Exemplo de máquina a vapor
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Crédito: Hein Nouwens/Shutterstock.
A indústria têxtil desenvolveu-se rapidamente com a máquina a vapor, cuja velocidade ditava
o ritmo da produção, e as fábricas eram construídas em função das necessidades impostas pelos
equipamentos.
Esse período ficou conhecido como Primeira Revolução Industrial, e muitos conceitos de
produção que conhecemos atualmente surgiram naquela época, como padronização de
componentes, projetos de produto, layout, programação da produção, técnicas comerciais,
produtividade etc.
1.3 FORD
Em 1903, Henry Ford iniciou a produção do Ford Modelo A, com plataformas fixas e ciclo
médio do operador de 514 minutos. O layout adotado no processo era fixo: o veículo ficava
parado e os operadores iam ao seu encontro. Eles precisavam entender a montagem do produto
do início ao fim, pois eram responsáveis por montar o carro completamente.
Em 1908, Ford começou a produzir o Modelo   T, trabalhando com intercambialidade e
padronização de componentes, reduzindo o ciclo para 2,3 minutos. Com essa evolução, surgiu o
conceito de produção em massa, definida pela produção de grandes volumes de produtos com
alto grau de padronização e baixa variedade de modelos (Borges, 2017).
Essa evolução também ficou conhecida como linha de montagem Ford. O produto se
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movimentava e o operador ficava parado em seu posto, realizando a operação, na chamada
divisão do trabalho. Com isso a Ford conseguiu reduzir o custo do veículo de 1 200 para 295
dólares.
Na Figura 4, podemos visualizar o Ford Modelo T.
Figura 4 – Ford Modelo T
Crédito: Clopper/Shutterstock.
Henry Ford tinha como premissa controlar todo o sistema produtivo, o que tornava sua
montadora altamente verticalizada e responsável por produzir todas as partes do carro para deter
toda a cadeia de fornecimento.
Esse conceito de produção em massa tem algumas características:
Quadro 1 – Princípios da produção em massa
Peças padronizadas Trabalhador especializado
– Máquinas especializadas
– Sistema universal de fabricação e calibragem
– Controle de qualidade
– Simplificação de peças
– Simplificação do processo produtivo
– Uma única tarefa ou pequeno número de tarefas
– Posição fixa numa sequência de tarefas
– O trabalho vem até o trabalhador
– Peças e máquinas ficam no posto de trabalho
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Fonte: Vieira, 2021, com base em Moreira, 1998.
Esse modelo de produção se saiu bem na época devido ao ciclo da prosperidade, conforme
a Figura 5.
Figura 5 – Ciclo da prosperidade
Fonte: Vieira, 2021, com base em Moreira, 1998.
Com a produção em massa enviando produtos para o mercado – ação conhecida como
produção empurrada –, as empresas produziam e enviavam o produto na tentativa de prever a
demanda, mas sem saber se o consumo se efetivaria.
O ciclo foi interrompido com a Segunda Guerra Mundial, quando a produção em massa foi
desafiada por empresas japonesas, que começaram a oferecer maior variedade, qualidade e custo
nos produtos fabricados, produzindo somente com a certeza de demanda do cliente – esse
conceito ficou conhecido como produção puxada. Vamos conferir essa história a seguir.
TEMA 2 – SISTEMA TOYOTA DE PRODUÇÃO (STP)
O desenvolvimento do STP é creditado ao engenheiro industrial Taiichi Ohno, chefe da
produção da Toyota após a Segunda Guerra Mundial. Ele liderou o desenvolvimento do STP no
decorrer das décadas de 1950 e 1960, começando nas operações de usinagem, e nas décadas de
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1960 e 1970 disseminou os conceitos na cadeia de fornecedores (Lean Institute Brasil, 2007). Antes
de a Toyota produzir carros, fabricava teares mecânicos para a indústria têxtil.
O conceito jidoka surgiu no pré-guerra por Sakichi Toyoda, fundador do grupo Toyota,
quando incorporou um dispositivo de parada automática nos teares, interrompendo o
funcionamento de uma máquina caso o fio rompesse.
Figura 6 – Tear mecânico da Toyota
Crédito: LowPower225/Shutterstock.
Toyoda desenvolveu o conceito just in time na década de 1930, determinando que as
operações da empresa não teriam excesso de estoque e que a Toyota trabalharia em parceria com
fornecedores para nivelar a produção. A Figura 7 representa o modelo de carro produzido pela
Toyota em sua linha de produção da época.
Figura 7 – Foto do Museu da Indústria e Tecnologia de Nagoya, no Japão
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Crédito: Michael Gordon/Shutterstock.
O STP tinha o propósito de aumentar os lucros pela redução de custos, ou seja, eliminar os
desperdícios da produção, reduzindo o lead time (Monden, 1984).
2.1 CASA STP
A representação do STP por uma casa foidesenvolvida por Fujio Cho, discípulo de Taiichi
Ohno, tornando-se um dos símbolos mais reconhecíveis da indústria moderna.
As pessoas se perguntam: por que uma casa? Porque a casa é um sistema estrutural. Ela
somente se fortalece se as fundações, colunas e o telhado forem fortes – esses elementos
representam os princípios do STP. Caso algum desses elementos enfraqueça, todo o sistema se
fragiliza.
A Casa STP é composta pelo pilar just in time – possivelmente a característica mais popular e
visível entre os usuários – e pela autonomação – que significa nunca deixar que um defeito passe
adiante no processo, liberando as pessoas das máquinas (seria uma automação com toque
humano).
No centro da casa, temos as pessoas, pois somente com a melhoria contínua a operação pode
chegar à estabilidade necessária. O telhado é representado pelos princípios fundamentais:
qualidade superior, custo reduzido e melhor entrega pela eliminação de desperdícios. A base
sustenta e inicia tudo; seria a estabilidade operacional.
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A Figura 8 representa a Casa STP.
Figura 8 – Casa STP
Fonte: Vieira, 2021, com base em Liker, 2005.
Dentro de cada elemento da casa temos os princípios, e algumas ferramentas são utilizadas
para dar robustez ao STP; e a Casa Toyota é apenas uma representação simplificada dos princípios
e da filosofia em questão. De acordo com Hoeft (2013), uma casa é um bom modelo tanto para
mostrar a sequência e os blocos de construção quanto a durabilidade e as partes físicas de sua
estrutura depois de construída. Seria uma casa estável e duradoura.
Liker (2005) cita que o STP não é um kit de ferramentas, mas um sistema aprimorado de
produção em que todas as partes contribuem para o todo. O todo, em sua base, concentra-se em
apoiar e incentivar as pessoas para que continuamente melhorem os processos.
O sistema de produção de veículos da Toyota é um modo de fazer as coisas às vezes chamado
de lean manufacturing (“manufatura enxuta” em português), sendo conhecido e estudado em todo
o mundo (Toyota, 2020).
Saiba mais
Para aprofundar seu conhecimento em STP, busque vídeos no YouTube sobre o tema.
Algumas sugestões:
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“Parte I – Toyota – lean manufacturing”. Disponível em: <https://www.youtube.com/watc
h?v=c6KVeDbgRgU&list=PLde9c91ZqfszzfRvMW72_q5heK4jWirGt>. Acesso em: 19 ago. 2021.
Parte II – Toyota – lean manufacturing. Disponível em: <https://www.youtube.com/watch?
v=6vmdVR9dzPM&list=PLde9c91ZqfszzfRvMW72_q5heK4jWirGt&index=2>. Acesso em: 19
ago. 2021.
TEMA 3 – LEAN THINKING
A expressão lean manufacturing foi disseminada no Ocidente nos anos 1990, quando James
Womack, Daniel Jones e Daniel Ross publicaram o livro A máquina que mudou o mundo, baseado
no International Motor Vehicle Program (IMVP), um estudo do Massachusetts Institute of
Technology (MIT) que abordou as técnicas lean originadas na Toyota (Womack; Jones, 1998).
Lean thinking em português significa “pensamento enxuto”; seria um modo de melhorar e
(re)organizar um ambiente de produção. De acordo com Womack (2004), é um antídoto poderoso
contra o desperdício, uma forma de especificar valor, alinhar na melhor sequência as ações que
criam valor, sem interrupções toda vez que alguém as solicita, realizando-as de modo cada vez
mais eficaz.
A Figura 9 aponta as “pílulas” do lean thinking, que mostram um aviso. Em português, seria
“Cuidado, contém senso comum”.
Figura 9 – Dose de lean thinking
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Crédito: Mark2481/Shutterstock.
Para Liker (2005), a filosofia lean manufacturing resulta “de um conjunto de práticas simples
que visam a otimizar os processos produtivos, baseados em uma nova forma de ‘pensar’ a gestão”,
balizando-se em alguns princípios, que serão abordados nos próximos itens (Muda…, 2016).
3.1 ESPECIFICAR VALOR – O QUE O CLIENTE VALORIZA
O pontapé inicial do lean thinking é que o valor deve ser definido pelo cliente, não pela
empresa. Na Figura 10 observamos que o cliente é o centro das atenções, e a empresa precisa
ouvi-lo constantemente para suprir suas necessidades; em suma, o “cliente é o rei”.
Figura 10 – O cliente define o valor
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Crédito: Kris Land/Shutterstock.
Segundo Werkema (2011), para o cliente a necessidade gera o valor, e cabe às empresas
determinar a necessidade, procurando satisfazê-la e cobrar um preço específico para manter a
empresa no negócio e, pela melhoria contínua dos processos, aumentar os lucros e a qualidade,
reduzindo custos.
3.2 IDENTIFICAR O FLUXO DE VALOR
A próxima etapa consiste em identificar o fluxo de valor, estudando a fundo a cadeia
produtiva e separando os processos em três categorias:
1. Os que efetivamente agregam valor;
2. Os que não geram valor, mas são importantes para manter os processos e a
qualidade;
3. Os que não agregam valor, que são desperdício puro e devem ser eliminados
imediatamente.
De acordo com Hines e Taylor (2000), numa empresa de manufatura, em média, 60% das
atividades não agregam valor, são desperdício puro; 5% agregam valor ao produto; e 35% não
agregam valor, porém são necessárias.
A Figura 11 divide essas atividades.
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Figura 11 – Distribuição das atividades
Fonte: Vieira, 2021, com base em Hines; Taylor, 2000.
Podemos perceber que o desafio é grande para profissionais e empresas melhorarem
continuamente os processos.
3.3 CRIAR FLUXOS CONTÍNUOS
Na sequência, é necessário dar “fluidez” aos processos e atividades restantes, o que demanda
uma mudança de mentalidade; o conceito de produção por departamentos como a melhor
alternativa deve ser deixado de lado. Criar um fluxo contínuo com as etapas restantes é uma tarefa
árdua, mas também é a mais estimulante e desafiadora.
A Figura 12 representa um fluxo contínuo.
Figura 12 – Fluxo contínuo na produção
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Fonte: Lean Institute Brasil, 2007.
O efeito imediato da criação de fluxos contínuos pode ser notado na redução do tempo de
concepção de novos produtos. Produzir e distribuir com velocidade “atualiza” o produto, e a
empresa pode atender as necessidades dos clientes quase que instantaneamente.
3.4 PRODUÇÃO PUXADA
O fluxo contínuo permite inverter o fluxo produtivo, e assim as empresas não mais
“empurram” os produtos para os clientes por descontos e promoções; o cliente passa a “puxar” a
produção, eliminando estoques e agregando valor ao produto.
A Figura 13 expõe a diferença entre empurrar e puxar a produção.
Figura 13 – Produção empurrada vs. produção puxada
Crédito: Yusufdemirci/Shutterstock.
Na produção empurrada, a empresa produz e envia para o mercado sem saber se o produto
será consumido. Na produção puxada, a empresa só produz se houver demanda do cliente.
3.5 BUSCAR A PERFEIÇÃO
Todos os envolvidos no fluxo de valor devem ter como objetivo a perfeição. A busca do
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aperfeiçoamento contínuo em direção a um estado ideal deve nortear todos os esforços da
empresa em processos transparentes, e todos os membros da cadeia devem conhecer o processo
na sua totalidade, dialogando e buscando continuamente melhores formas de agregar valor.
A Figura 14 mostra a busca pela perfeição; todos em busca de objetivos em comum.
Figura 14 –Busca da perfeição
Crédito: SutadImages/Shutterstock.
Werkema (2011) cita as principais ferramentas do lean thinking:
Métricas lean;
Kaizen;
Kanban;
Mapeamento do fluxo de valor;
Padronização;
5 S;
Redução de set up (Smed);
Total productive maitenance (TPM);
Gestão visual;
Poka-yoke.
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O número de empresas adeptas ao lean manufacturing vem crescendo nos últimos anos,
tanto no setor industrial quanto no de serviço. Mas vale destacar que é um processo de mudança
de cultura da organização e, portanto, não é fácil de alcançar.
TEMA 4 – DESPERDÍCIOS DA PRODUÇÃO
Segundo Shingo (1996) e Ohno (1997), as maiores perdas nos sistemas de produção são
classificadas em sete categorias, conforme a Figura 15.
Figura 15 – Os sete desperdícios da produção
Fonte: Viera, 2021.
Superprodução: essas perdas são capazes de esconder as demais perdas e são difíceis de eliminar.
Segundo Ghinato (2000), as perdas por produção em excesso podem ser por quantidade e
antecipação. Isso ocorre se o processo produzir muito mais do que o cliente está disposto a
comprar (demanda). Na Figura 16 temos um exemplo de superprodução.
Figura 16 – Superprodução
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Crédito: Alexander Limbach/Shutterstock.
Transporte: movimentar material é uma atividade que gera custos e não agrega valor ao
produto. De acordo com Ghinato (2000), o transporte é responsável por até 45% do tempo
total de fabricação de um item. Um exemplo de transporte por empilhadeira pode ser
observado na Figura 17.
Figura 17 – Exemplo de transporte
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Crédito: Mr. Kosal/Shutterstock.
Processamento em excesso: são as perdas, no próprio processo, aquém de uma condição
considerada ideal e que poderiam ser eliminadas sem alterar as funções básicas do produto,
como inspeções sequenciais. Na Figura 18 é possível visualizar um exemplo de inspeção.
Figura 18 – Exemplo de excesso na inspeção
Crédito: Kzenon/Shutterstock.
Defeitos: as perdas de produtos defeituosos são geradas pela fabricação de componentes ou
produtos com características de qualidade fora das especificações do projeto. A Figura 19
representa o defeito de um ventilador.
Figura 19 – Exemplo de defeito
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Crédito: Sunti Wongya/Shutterstock.
Movimentação: são perdas ligadas diretamente aos movimentos desnecessários de
operadores quando executam uma operação. De acordo com Antunes (2009), existem muitos
métodos e estudos para reduzir as perdas por movimentação, mas é necessário padronizar
as operações. Na Figura 20 vemos uma movimentação típica em processos de embalagem.
Figura 20 – Exemplo de movimentação
Crédito: Insta_Photos/Shutterstock.
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Espera: é o tempo em que nenhum processo ou operação é executado pelos operadores ou
máquinas, ou seja, é quando o lote aguarda o momento de ser processado. Um exemplo de
pessoas aguardando atendimento é representado na Figura 21.
Figura 21 – Exemplo de espera
Crédito: Andrey_Popov/Shutterstock.
Estoque: torna-se um problema quando se eleva em matérias-primas, material em processo
e produtos acabados, aumentando os custos financeiros e a necessidade de espaço físico
excedente para armazenagem. Para Antunes (2009), as causas desses estoques são a falta de
nivelamento e sincronização da produção. Na Figura 22, temos um exemplo de estoque
excessivo.
Figura 22 – Exemplo de estoque
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Crédito: Tarapatta/Shutterstock.
Womack e Jones (2004) e Liker (2005) adicionam um oitavo desperdício à lista: desperdício
de criatividade (ou não ouvir o colaborador) (perda de tempo, conhecimento, ocasião de
aprendizagem ou projeto de produto que não atenda o cliente). Esse desperdício, se não tratado
de forma adequada, pode gerar os outros sete já citados.
Enxergar e entender esses desperdícios é um grande desafio para os gestores, pois demanda
muito treinamento e persistência, além de uma grande mudança cultural e quebra de paradigmas
em toda a empresa. Todos que trabalham nela precisam enxergar os desperdícios e ajudar a
eliminá-los para agregar mais valor aos processos e ao cliente.
TEMA 5 – MUDA, MURI, MURA
Os três termos (3M) utilizados em conjunto no STP descrevem de modo coletivo práticas que
geram desperdícios e devem ser eliminadas (Muda…, 2020). Na Figura 23, vemos de forma prática
como os 3M se comportam.
Figura 23 – Representação dos 3M
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Crédito: Davida S/Shutterstock.
Muda significa “desperdício”; mura, “inconsistência”, “flutuação”, “desbalanceamento”,
“variação”; e muri, “sobrecarga”. Eles simbolizam inconsistências e falhas nas organizações, que
podem levar a resultados negativos e interferir na qualidade de produtos e serviços.
5.1 MUDA
Petenate (2019) cita que muda designa o desperdício e pode ser tanto em linhas de produção
quanto na gestão, como dificuldade no gerenciamento do tempo, de matéria-prima, energia,
deslocamentos, defeitos, estoques etc. Muda seria qualquer atividade que consuma recursos sem
criar valor ao cliente, aumentando o lead time (Lean Institute Brasil, 2007).
Pode se classificar em dois tipos:
Tipo 1: atividades que não podem ser eliminadas de imediato, pois demandam grandes
mudanças e estudos detalhados, planejando formas de fazer isso no futuro. Um exemplo são
as atividades de inspeção, que são necessárias para garantir o controle da qualidade do
produto, mas podem ser automatizadas ou eliminadas a médio e longo prazo, após a
melhoria do processo;
Tipo 2: atividades que podem ser eliminadas rapidamente pelo kaizen e sem nenhum
investimento, apenas redesenhando a forma dos processos. Um exemplo é a movimentação
em excesso de produtos e estoques entre as etapas de fabricação e montagem. Elas podem
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ser eliminadas rapidamente pelo kaizen, transferindo-se alguns equipamentos de produção e
operadores para uma célula de produção com fluxo contínuo.
5.2 MURA
É a falta de regularidade numa operação, como altos e baixos na programação não causados
pela demanda do cliente final, mas pelo próprio sistema de produção; ou então um ritmo de
trabalho irregular numa operação, resultando em picos de trabalho maiores em alguns momentos
(e de espera em outros) entre operadores e/ou máquinas (Lean Institute Brasil, 2007). Petenate
(2019) cita que o mura instabiliza operações, com períodos de desperdício de recursos (devido à
falta de atividade) e momentos de ritmo caótico, potencialmente prejudiciais ao sistema de
produção.
5.3 MURI
É a sobrecarga de equipamentos, operadores e/ou setores, exigindo um trabalho em ritmo
mais intenso ou acelerado, utilizando mais força ou esforço, por um período de tempo maior do
que o suportável (Lean Institute Brasil, 2007). Essa exigência de intensidade ou rapidez pode
acarretar um esforço muitas vezes exagerado, trazendo consequências à saúde, lesões em
operadores e quebras ou defeitos em máquinas.
5.4 EXEMPLO DE MURI, MURA E MUDA
Para facilitar o entendimento dos conceitos de muri, mura e muda, vamos pensar num
caminhão capaz de carregar duas toneladas. Na primeira situação, teremos muri; na segunda,
mura; na terceira, muda;e, na última, a ausência dos 3M, conforme a Figura 24.
Figura 24 – Exemplo de muri, mura e muda
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Fonte: Vieira, 2021.
A empresa necessita transportar quatro toneladas para o cliente. O caminhão disponível
consegue carregar duas. As possibilidades são estas:
Primeira opção: carregar as quatro toneladas de uma só vez, sobrecarregando o caminhão e
podendo causar quebra ou falha (muri);
Segunda opção: fazer duas viagens, uma com três e outra com uma tonelada de carga,
gerando o mura – desnivelamento da capacidade de carga;
Terceira opção: transportar uma tonelada em quatro viagens, gerando o muda – desperdício
de recursos, pois o caminhão não usaria sua real capacidade;
Quarta opção: fazer duas viagens com duas toneladas cada, utilizando a capacidade total do
caminhão em cada viagem. Nesse caso não existiram muri, mura nem muda.
Os 3M devem ser combatidos na produção, pois são defeitos que não agregam valor e andam
juntos. Por mais que o muda seja mais fácil de identificar, a presença de um desses problemas
normalmente deságua nos outros dois. A empresa deve implementar um programa de melhoria
contínua para evitar os impactos negativos causados pelos 3M.
FINALIZANDO
Nesta aula, estudamos o histórico dos sistemas de produção e sua evolução, desde a
produção artesanal, Revolução Industrial, produção em massa da Ford até o STP. Vimos também
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que a Toyota passou por momentos de dificuldade após a Segunda Guerra Mundial para fabricar
seus produtos e criou um sistema inovador, que reduziu desperdícios e o lead time. Esse sistema
virou objeto de desejo de muitas organizações devido ao seu alto desempenho, trazendo
resultados invejáveis a outras montadoras.
O STP ficou tão conhecido que pesquisadores do MIT foram estudá-lo, e assim surgiu o lean
manufacturing, a manufatura enxuta; depois, todo o conhecimento adquirido foi disseminado no
mundo todo.
Vimos também que enxergar os desperdícios da produção ajuda os gestores a melhorar os
processos pela melhoria contínua. A filosofia lean manufacturing pode ser utilizada em várias
atividades do cotidiano; por isso, comece agora a aplicar esses conceitos na sua vida ou na
empresa onde atua, e veja que os resultados são surpreendentes.
REFERÊNCIAS
ANTUNES, J. Sistemas de produção: conceitos e práticas para projetos e gestão da produção
enxuta. Porto Alegre: Bookman, 2009.
BORGES, S. L. F. A evolução do sistema de produção e a implementação do balanceamento
multifuncional para pequenos volumes. Revista Espacios, v. 38, n. 1, p. 13, 2017.
GHINATO, P. Elementos fundamentais do sistema Toyota de produção. In: ALMEIDA, A. T.;
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