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1 PLANEJAMENTO, PROGRAMAÇÃO E CONTROLE DA PRODUÇÃO AULA 5 Prof.a Dayse Mendes 2 CONVERSA INICIAL Caros alunos! Nesta aula temos por objetivo entender o sistema kanban de programação e controle da produção. Para tanto conheceremos a origem do sistema, comentando sobre a história da Toyota e do Sistema Toyota de Produção. O funcionamento do sistema kanban é apresentado, bem como os vários tipos de kanban existentes. Finalmente será apresentada a forma de se calcular a quantidade de cartões que devem circular no sistema produtivo, observando que existem dois cálculos distintos: o cálculo para cartões de produção e o cálculo para cartões de movimentação. TEMA 1: ORIGEM DO SISTEMA KANBAN かんばん Sim! Vamos conversar em japonês em nossa Quinta Aula. Os ideogramas acima formam a palavra Kanban. O Sistema Kanban foi criado pelos engenheiros da Toyota Motors Company na década de 1960. Essa história tem início em 1950, quando Eiji Toyoda fez uma visita de três meses às instalações da Ford em Detroit. Após este período, ele escreveu uma carta para a sede de sua empresa, no Japão, dizendo acreditar que "havia algumas possibilidades de melhorar o sistema de produção". Assim surge o Sistema Toyota de Produção (WOOD Jr., 1992). O Sistema Toyota é uma recriação do sistema Fordista, adaptado às condições ambientais japonesas pós-Segunda Guerra Mundial. O Japão tinha uma série de condições que o impediam de implantar o sistema Fordista na sua integra. Questões como a cultura local, o tipo de mão de obra, as condições de trabalho, o tamanho do mercado local, a dificuldade tecnológica, a dificuldade em manter uma rede de fornecimento burocratizada, entre outras. A cada uma destas dificuldades, 3 os engenheiros da Toyota criaram novas soluções, diferentes das usadas pela indústria norte-americana. O sistema Kanban especificamente foi criado para acompanhar o sistema Just-in-Time (JIT). O JIT, por sua vez, veio para resolver a questão da rede de fornecimento. Conforme Wood Jr. (1992, p. 13), a Toyota respondeu a essa questão organizando seus fornecedores principais em grupos funcionais que, por sua vez, adotavam o mesmo critério com os seus respectivos subfornecedores, formando, assim, uma estrutura piramidal. Os fornecedores da Toyota eram companhias independentes, mas intimamente envolvidos no desenvolvimento dos produtos da empresa, numa relação que visava ao longo prazo para todas as empresas envolvidas. Esta rede de fornecedores tem o fluxo de componentes coordenado com base num sistema que ficou conhecido como Just-in-Time. Esse sistema, que opera com a redução dos estoques intermediários, remove, por isso, as seguranças, e obriga cada membro do processo produtivo (dentro e fora da empresa) a antecipar os problemas e evitar que ocorram. O sistema Kanban, por sua vez, foi desenvolvido com a observação de Taiichi Ohno, executivo da Toyota, em supermercados americanos ao ver que os produtos expostos só eram retirados quando existia a necessidade do cliente, e que a reposição destes produtos era feita somente após as mercadorias estarem efetivamente vendidas. Este é um sistema em que a quantidade de itens produzidos corresponde à quantidade demandada. Somente ao visualizar que a mercadoria foi retirada da prateleira e que, portanto, há um espaço vago, faz-se a reposição do item nesta prateleira. 4 Figura 1: Reposição de itens em supermercado Fonte: <http://pt.slideshare.net/ramosluizcarlos/kit-treinamento-operacional-varejo-inteligente>. 1.1. A Toyota A história da Toyota começa no ano de 1891, quando Sakichi Toyoda constrói seu primeiro tear automático. Vindo de um povoado de camponeses, Toyoda observava o trabalho de sua mãe e das demais mulheres nos teares manuais e decidiu, com seus conhecimentos de carpintaria, auxiliá-las neste trabalho, modernizando o tear. Sakichi patenteia o tear automático e se muda para Tóquio, onde inicia um negócio com os teares. Apesar das guerras em que o Japão se envolve nos próximos anos, os negócios de Sakichi se aperfeiçoam. Em 1910, após conhecer os EUA, Sakichi decide fundar uma empresa de automóvel, utilizando para tanto o lucro de suas invenções. Seu filho Kiichiro produz em 1935 o primeiro automóvel japonês, e em 1937 inaugura a Toyota Motors Company. Há algumas histórias quanto ao nome da empresa. Algumas fontes comentam ser uma questão comercial, outras comentam da maior facilidade de escrita dos ideogramas para Toyota do que para Toyoda. Há ainda a versão de que a 5 companhia foi renomeada Toyota em 1936, após um concurso, pois este nome transmitiria a ideia de velocidade e usa em sua escrita, pelo alfabeto fonético (katakana), oito traços, número de sorte e prosperidade para os japoneses (CRAINER, 2002), diferente de Toyoda, que significa arrozais abundantes, um nome considerado inapropriado para uma empresa de automóveis. トヨタ A Toyota chega no Brasil em 1958, inaugurando um escritório na cidade de São Paulo, com o nome de Toyota do Brasil Indústria e Comércio Ltda., e se torna a primeira operação da empresa fora do Japão. Ainda em 1958, ao final do ano, a empresa inicia as suas atividades como montadora de veículos, com a instalação da primeira fábrica brasileira, no bairro do Ipiranga, que produzirá o Land Cruiser, primeiro utilitário da Toyota lançado no mercado brasileiro. Em 1962 a Toyota inaugura a planta de São Bernardo do Campo, na qual vai produzir um dos grandes sucessos da indústria automobilística no Brasil: o Bandeirante. A planta de São Bernardo mantinha todas as operações industriais realizadas pela própria empresa, permitindo durante quase quatro décadas de produção, o controle completo de todos os processos. TEMA 2: SISTEMA KANBAN O Sistema Kanban é um sistema de puxar a produção, ou seja, nada se produz até que o cliente se manifeste. Por cliente se entende tanto o cliente externo como o cliente interno. Neste caso, a programação da produção usa o PMP (Plano Mestre de Produção) para emitir ordens apenas para o último estágio do processo produtivo. Veja a Figura 2. 6 Figura 2: Puxar a produção Fonte: Tubino (1997, p. 195). Assim, em contraposição ao sistema convencional de empurrar em que se elabora um programa de produção completo, desde a compra da matéria-prima até a montagem do produto acabado, enviando ordens de compra, fabricação ou montagem para cada um dos processos envolvidos, neste sistema o processo é simplificado. O sistema Kanban, de acordo com Santos (2015, p. 95), funciona com base no uso de sinalizações para ativar a produção, a movimentação dos itens pela fábrica e a compra de materiais. Conforme a autora, os clientes colocam seus pedidos nas quantidades exatas especificadas no cartão kanban. A partir disso os fornecedores produzem/movimentam as quantidades exatas especificadas pelo cartão kanban. O sistema Kanban facilita as atividades de curto prazo do PCP, pois quem as realiza é o próprio funcionário do chão de fábrica. O sistema Kanban, ao ser dimensionado com base no PMP, vai realizar as atividades de administração de estoques, sequenciamento, emissão, liberação e acompanhamento e controle das ordens do programa de produção (TUBINO, 1997, p. 195), por meio de kanbans de fornecedores, kanbans de movimentação e kanbans de produção. Tubino (1997, p. 203-204) descreve o funcionamento do Sistema Kanban por meio de cinco condições ou regras, que são:- 7 Regra 1: o processo subsequente, ou cliente, deve retirar no processo precedente, ou fornecedor, os itens apenas nas quantidades e no tempo necessário. Nesta regra é possível observar a diferença entre o sistema kanban, como um sistema de puxar a produção, em relação aos sistemas tradicionais de empurrar, pois não é possível requerer um item sem um kanban para autorizar a ação. Regra 2: o processo precedente (fornecedor) deve produzir seus itens apenas nas quantidades requisitadas pelo processo subsequente (cliente). Esta regra limita os estoques em processo nos postos de trabalho à quantidade projetada para o sistema, evitando a superprodução. Assim, é proibido produzir além do estabelecido. Regra 3: produtos com defeito não devem ser liberados para os clientes. Além da filosofia da qualidade, como no JIT se trabalha com pequenos lotes, com esta regra não se permite a existência de itens defeituosos nestes lotes. Regra 4: O número de kanbans no sistema deve ser minimizado. Assim, trabalha-se com uma quantidade mínima de estoques em processo Regra 5: O sistema kanban deve adaptar-se a pequenas flutuações ou demanda. Diferente do sistema empurrado, em que há dificuldade em responder rapidamente a modificações de demanda, na medida em que o planejamento da produção ocorre no médio prazo, no sistema kanban isto é possível graças ao trabalho com pequenos lotes e tempos de ciclo operacionais balanceados, mais flexíveis às adaptações necessárias de acordo com a demanda do momento. No Quadro 1 segue um resumo das funções do Kanban e de como utilizá-las na operacionalização do kanban dentro do sistema produtivo. Quadro 1: Funções dos kanbans Funções do Kanban Regras de utilização Fornecer informação sobre pegar/ transportar um item. O processo subsequente apanha o número de itens indicados pelo kanban no processo precedente. Fornecer informação sobre o que produzir. O processo inicial produz itens na quantidade e sequência indicadas pelo kanban. 8 Impedir a superprodução e o transporte excessivo de itens. Nenhum item é produzido ou transportado sem um kanban. Servir como uma ordem de fabricação afixada aos itens O kanban deve estar afixado ao item a ser produzido. Identificar processos que produzem produtos defeituosos. Produtos defeituosos não são enviados para o processo seguinte. O resultado são mercadorias livres de defeitos Revelar problemas existentes e manter o controle de estoques. Reduzindo o número de kanbans e assim aumentando sua sensibilidade aos problemas. Fonte: Adaptado de Ohno (1997, p. 48). Santos (2015, p. 96) explica estas regras comentando que os processos fornecedores produzem e/ou movimentam as quantidades exatas e na sequência especificada pelo cartão kanban, sem o qual nenhum item é produzido ou movimentado. Assim, todas as peças e materiais disponíveis no sistema produtivo devem ter algum tipo de sinalização especificando qual intervenção irá sofrer. Ainda para Santos (2015, p. 98), com o kanban é possível obter bons resultados, mas é preciso ter cuidado com seu uso para não se ter problemas, em especial, pois haverá aumento da autonomia dos funcionários e a organização precisa estar preparada para gerir esta situação. A utilização adequada do kanban mostra onde se tem desperdício na linha produtiva e permite o estudo destes desperdícios. Assim o kanban, além de sinalizar o momento de agir no sistema produtivo, também auxilia no controle do fluxo de recursos dentro deste sistema. TEMA 3: TIPOS DE KANBAN O sistema kanban tem base em sinalizações para iniciar a produção e a movimentação dos itens dentro do sistema produtivo. A forma mais comum de se fazer esta sinalização se dá por meio de cartões e painéis porta-cartões, embora existam outras formas, que serão tratadas no Tema 4. 9 Os cartões são confeccionados em material durável de forma a que tolerem o manuseio constante que sofrem na rotina do processo produtivo. Conforme Santos (2015, p. 96), as informações do cartão kanban podem ser divididas em três categorias: informação de coleta, informação de transferência e informação de produção. Outras informações, internas à organização, também podem ser verificadas no cartão kanban. Tubino (1997, p. 196) divide os cartões kanban em dois grandes grupos: os de produção e os de requisição ou movimentação, sendo que os de requisição podem ser internos ou externos. 3.1. Cartão kanban de produção O cartão kanban de produção apresenta as informações necessárias para dar início ao processo de autorização de fabricação ou de montagem de um lote de itens. Estas informações podem ser representadas por meio de código de barras para facilitar o uso de sistemas de informação. O cartão especifica: qual o processo e o centro de trabalho onde o item é produzido; qual o item com o código e especificação do mesmo; qual local onde o lote deve ser armazenado após a produção; qual a capacidade do contenedor ou qual o tamanho do lote que deve ser fabricado; qual o contenedor que será usado para o item; qual o número de emissão deste cartão em relação ao número total de cartões de produção para este item; quais os materiais necessários para a produção do item e o local onde se deve buscá-los. Vale explicar que um contenedor é uma espécie de recipiente no qual são colocados os itens produzidos/movimentados no processo produtivo. 10 Figura 3: Kanban de Produção Fonte: Tubino (1997, p. 198). 3.2. Cartão kanban de movimentação O cartão kanban de movimentação (transporte ou requisição interna) apresenta as informações necessárias para a requisição de um material, autorizando o fluxo de itens entre o centro de trabalho produtor e o centro de trabalho consumidor do item a ser transportado. O cartão especifica: qual o item a ser movimentado, com código especificação do mesmo; qual o centro de trabalho responsável pela fabricação/montagem, também denominado centro de trabalho precedente, e local onde se encontra armazenado o lote; qual o centro de trabalho onde o item será consumido, denominado de centro de trabalho subsequente, e o local onde depositá-lo; qual a capacidade do contenedor ou o tamanho do lote que será movimentado; qual tipo de contenedor será usado; 11 qual o número de emissão deste cartão em relação ao número total de cartões de movimentação para este item. Figura 4: Kanban de Movimentação Fonte: Tubino (1997, p. 199). 3.3. Cartão kanban de fornecedor O cartão kanban de fornecedor serve como uma ordem de compra convencional aprovando as ações do fornecedor externo em relação à entrega de itens diretamente ao usuário interno. Este cartão apresenta as informações necessárias relativas à forma e ao momento em que o fornecedor terá acesso às instalações do cliente para promover a entrega do lote de itens. Este tipo de cartão é fundamentado na filosofia JIT de simplificação de relacionamento com os fornecedores, já que estes podem repor os itens consumidos por seus clientes internos a partir da simples sinalização da necessidade de reposição. O cartão especifica: 12 o nome e o código cadastrado do fornecedor autorizado a fazer a entrega; a descrição do item a ser entregue, com código e especificação do mesmo; o local, ou centro de trabalho, onde o lote do item deve ser entregue e o local onde o lote requisitado deve ser armazenado; o agendamento (horário) de quando deve ser realizada a entregados itens e ciclo em número de vezes por período, normalmente diário; o tipo de contenedor para este item; o número de emissão deste cartão em relação ao número total de cartões de fornecedor para este item. Figura 5: Kanban de Fornecedor Fonte: Tubino (1997, p. 200) TEMA 4: MAIS SOBRE KANBAN Além dos cartões, existem outras ferramentas possíveis de se utilizar em um Sistema Kanban. 4.1. Painel porta kanban Para que o Sistema Kanban tradicional funcione adequadamente, além dos cartões, usa-se o painel porta-kanban ou quadro kanban. O painel porta-kanban 13 indica a prioridade dos cartões, por meio de sinalização visual e fica localizado próximo aos supermercados (pontos de armazenagem dos itens) espalhados no processo produtivo. Cada supermercado possui um painel porta-kanban. Os cartões kanban são afixados neste painel de acordo com a prioridade de produção do item no momento. A faixa vermelha indica urgência na entrega e que o estoque de segurança está sendo utilizado. A faixa amarela indica atenção, ou seja, é o momento de fazer o pedido dos insumos. A faixa verde indica que o sistema está trabalhando em condições normais, não necessitando entrega imediata. O somatório das linhas verdes, amarelas e vermelhas de cada coluna corresponde ao número total de cartões kanban existentes no sistema produtivo (TUBINO, 1997, p. 201). Figura 6: Painel Kanban Fonte: Tubino (1997, p. 201). 4.2. Kanban informatizado Conforme Tubino (1997, p. 202), este tipo de kanban pode ser utilizado por meio de sistemas existentes na empresa para interligar diferentes pontos produtivos. Atualmente as empresas encontram módulo de kanban em seus ERPs. Há uma 14 série de vantagens na utilização do Kanban em formato de software como, por exemplo, a facilidade de atualização e de distribuição de informação, pois assim que alguém atualiza o software, todos que têm acesso ao sistema automaticamente receberão a nova informação e a possibilidade de replicar as informações em todas as etapas de processo envolvidas. Figura 7: Kanban Informatizado Fonte: <http://www.free-power-point-templates.com/articles/best-kanban-software-and-templates-for- business/>. 4.3. Kanban eletrônico Para Tubino (1997, p. 202), este tipo de kanban que se apresenta no formato de painéis eletrônicos com luzes coloridas pode acelerar o fluxo de informações em relação ao método convencional. Tubino explica que assim que um usuário consumir um lote de itens, ele aciona eletronicamente o painel de seu fornecedor, que estará autorizado a produzir o item. À medida que as solicitações vão se acumulando, as 15 lâmpadas correspondentes aos níveis de prioridade vão se acendendo. Quando o centro de trabalho fornecedor conclui um lote, ele aciona o painel para desativar a lâmpada correspondente. Figura 8: Kanban Eletrônico Fonte: <http://www.oepaineis.com.br/logisticos-painel-modelo.html>. 4.4. Kanban Quadrado Este kanban consiste num desenho no chão da fábrica que delimita o espaço pré-definido para um determinado número de itens. A reposição se faz visualmente, a partir do momento que o quadrado estiver vazio. Normalmente este tipo de kanban é utilizado para grandes peças ou peças difíceis de se colocar em um contenedor. 16 Figura 09: Quadrado Fonte: <http://www.visualworkplace.com/doorway-5-visual-controls-pull-systems/>. 4.5. Kanban Contenedor Este kanban é utilizado em situações em que se possa substituir o cartão kanban por cartão/sinalização colocado diretamente no contenedor, em que se disponibiliza as informações necessárias para produção ou movimentação do item. No momento em que o contenedor ficar vazio entende-se que há necessidade de começar a produzir ou transportar o item novamente. Uma variante deste kanban é um carrinho para a movimentação de itens. Funciona da mesma forma que o contenedor; ao ficar vazio, autoriza o transporte do item dentro do sistema produtivo. 17 Figura 10: Kanban contenedor Fonte: <http://www.mextin.com/racks/racks-ligeros/tubo/>. TEMA 5: CÁLCULO DE KANBAN A decisão de quantos cartões kanbans circularão pelo sistema produtivo deve ser analisada sob dois aspectos, segundo Tubino (1997, p. 209): o tamanho do lote do item para cada contenedor e cartão, e o número total de contendores e cartões por item, definindo o nível de estoques do item para o sistema. Então é preciso, inicialmente, conhecer o tamanho do lote. Já vimos na Aula Teórica 3 como fazer o cálculo do lote econômico. Num plano ideal, de acordo com a filosofia JIT, o lote econômico deveria ser unitário. Na prática, normalmente, isso não é possível e assim definimos o lote econômico de acordo com o número de setups a ser realizado no dia e o tamanho do contenedor onde serão colocados os itens. Vale comentar que tempo de setup é o tempo destinado a ajuste de máquinas e equipamentos para se poder começar a produzir um determinado item. Tubino (1997, p. 210) comenta que quanto maior o tempo de setup, maior deve ser o tamanho do lote para se diluir seus custos e menor sua frequência de produção diária. Uma alternativa seria trabalhar com lotes menores por cartão e 18 determinar que o operador espere ser afixado um determinado número de cartões no painel de seu supermercado, para só então começar a produção dos itens. O segundo fator, ainda segundo Tubino, diz respeito à variedade de tipos e tamanhos de contenedores que estão no sistema. A ideia é reduzi-los o máximo possível, simplificando e padronizando as funções de armazenagem e movimentação dentro do sistema produtivo. Dessa forma, o lote deve se adequar aos padrões de contendores. Depois de estabelecidos os lotes por contenedor é possível calcular o número de kanbans no sistema. A determinação da quantidade de kanbans se dá em função do tempo gasto para a produção e movimentação dos lotes no sistema produtivo, bem como da segurança projetada para o sistema. As fórmulas para o cálculo do número de cartões kanban de produção e de movimentação é bastante semelhante. Para o cálculo do número de cartões kanban de produção temos a seguinte fórmula: 𝑁𝑃𝑅𝑂𝐷 = 𝐷 𝑄 ∗ 𝑇𝑃𝑅𝑂𝐷 ∗ (1 + 𝑠) Em que: NPROD = número de cartões kanban de produção no sistema. D = demanda média diária do item (itens/dia). Q = tamanho do lote por contenedor ou cartão (itens/cartão). TPROD = tempo total para um cartão kanban de produção completar um ciclo produtivo, em percentual do dia, na estação de trabalho (%). S= fator de segurança, em percentual do dia (%). Para o cálculo do número de cartões kanban de movimentação temos a seguinte fórmula: 𝑁𝑀𝑂𝑉 = 𝐷 𝑄 ∗ 𝑇𝑀𝑂𝑉 ∗ (1 + 𝑠) Em que: 19 NMOV = número de cartões kanban de movimentação no sistema. D = demanda média diária do item (itens/dia). Q = tamanho do lote por contenedor ou cartão (itens/cartão). TMOV = tempo total para um cartão kanban de movimentação completar um circuito, em percentual do dia, entre os supermercados do produtor e do consumidor (%). S= fator de segurança, em percentual do dia (%). Alguns pontos devem ser ressaltados: O cálculo do número de cartões kanban de fornecedor é o mesmo que o do número de cartões kanban de movimentação. Para se ter o valor total de cartões circulando no sistema, basta somar o número de cartões kanban de produção ao número de cartões kanban de movimentação. SÍNTESE Nesta aula pode-se observaro funcionamento do sistema kanban, utilizado nos sistemas produtivos de puxar. Para entender melhor não só o seu funcionamento, mas também sua filosofia, pudemos conhecer a origem do Sistema Toyota de Produção, surgido logo após a Segunda Guerra Mundial, a partir do esforço de reconstrução do Japão. As características e limitações do Japão à época deram origem a uma forma diferente de se pensar a produção, em especial em relação ao que acontecia na indústria norte-americana naquele momento. Tais limitações deram origem a uma série de novas ferramentas e uma nova forma de se pensar a produção. Dentre estas novas ferramentas surge o kanban. A ideia de que se trabalhasse com a lógica de reposição de um supermercado na linha produtiva das indústrias é o que norteia o sistema kanban. Ao implantá-lo, a organização deve observar que não está somente mudando uma ferramenta, mas sim toda uma filosofia de produção. 20 Neste sentido, embora seja uma ferramenta simples, sua implantação depende de uma série de pré-requisitos, e ela será mais eficaz se as demais ferramentas do Sistema Toyota de produção também forem implementadas. REFERÊNCIAS CRAINER, S. As 75 melhores decisões administrativas de todos os tempos... e 21 das piores. São Paulo: Manole, 2002. OHNO, T. O Sistema Toyota de Produção: além da produção em larga escala. Porto Alegre: Artes Médicas, 1997. SANTOS, A. P. L. Planejamento, programação e controle da produção. Curitiba: Intersaberes, 2015. TUBINO, D. F. Planejamento e controle da produção. São Paulo: Atlas, 1997. WOOD Jr., T. Fordismo, toyotismo e volvismo: os caminhos da indústria em busca do tempo perdido. RAE, São Paulo, v. 32 n. 4, p. 6-18, Set./Out. 1992.
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