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ENGENHARIA DE PROCESSOS André Lunardi Steiner SUMÁRIO Esta é uma obra coletiva organizada por iniciativa e direção do CENTRO SU- PERIOR DE TECNOLOGIA TECBRASIL LTDA – Faculdades Ftec que, na for- ma do art. 5º, VIII, h, da Lei nº 9.610/98, a publica sob sua marca e detém os direitos de exploração comercial e todos os demais previstos em contrato. É proibida a reprodução parcial ou integral sem autorização expressa e escrita. CENTRO UNIVERSITÁRIO UNIFTEC Rua Gustavo Ramos Sehbe n.º 107. Caxias do Sul/ RS REITOR Claudino José Meneguzzi Júnior PRÓ-REITORA ACADÊMICA Débora Frizzo PRÓ-REITOR ADMINISTRATIVO Altair Ruzzarin DIRETOR DE ENSINO A DISTÂNCIA (EAD) Rafael Giovanella Desenvolvido pela equipe de Criações para o Ensino a Distância (CREAD) Coordenadora e Designer Instrucional Sabrina Maciel Diagramação, Ilustração e Alteração de Imagem Igor Zattera, Thaís Munhoz Revisora Luana dos Reis ESTUDO DOS MÉTODOS E PROCESSOS 4 HISTÓRIA 6 COMPREENSÃO DAS NECESSIDADES 8 LÓGICA DE PROCESSOS E SISTEMAS 10 ESTUDO DOS MÉTODOS E PROCESSOS 14 SÍNTESE 15 ANÁLISE DE OPERAÇÕES 17 REVISÃO DE TÓPICOS EM ERGONOMIA 19 PRINCÍPIOS DE ECONOMIA DO USO DO CORPO HUMANO, DO LOCAL DE TRABALHO E PROJETO DE FERRAMENTAS E EQUIPAMENTOS 22 APLICAÇÃO 27 SÍNTESE 33 ESTUDO DOS TEMPOS E MOVIMENTOS 35 OBSERVAÇÃO E REGISTRO DOS TEMPOS 38 DETERMINAÇÃO DO NÚMERO DE CICLOS 40 AVALIAÇÃO DO RITMO DE TRABALHO 41 DETERMINAÇÃO DAS TOLERÂNCIAS E ESTABELECIMENTO DO TEMPO PADRÃO 43 SÍNTESE 45 PADRONIZAÇÃO, MECANIZAÇÃO E AUTOMAÇÃO 47 MECANIZAÇÃO E AUTOMAÇÃO 54 SÍNTESE 59 ANEXOS 62 3ENGENHARIA DE PROCESSOS APRESENTAÇÃO O desenvolvimento de qualquer processo está atrelado a suas definições de parâmetros e consciência dos envolvidos sobre as necessidades que devem ser atendidas para que se chegue ao resultado esperado. Nesse estudo, vamos verificar como devemos pensar em termos de metodologia para estabelecer a sequência de operações que um processo deve ter para obter o produto desejado. Também, verificaremos como avaliar esses processos, dando subsídio às diversas áreas sobre seus resultados, tais como tempo que culminará na capacidade da operação, custo, prazos e, inclusive, sua viabilidade. Por fim, veremos indicativos de como manter os processos definidos, discutindo sobre algumas questões de mecanização e automatização de operações. Espero que possamos ter um bom estudo sobre o assunto. Vamos juntos!? 4 ESTUDO DOS MÉTODOS E PROCESSOS Você entende o conceito de métodos e processos? Você sabe para que serve? 5ENGENHARIA DE PROCESSOS SUMÁRIO Estamos acostumados a ver operações de qualquer ordem serem executadas, aqui podemos chamar de operações quaisquer tarefas que têm como objetivo transformar o estado de algum objeto, seja isso o simples fato de modificar o mesmo de lugar ou de misturar ingredientes para fazer uma comida ou ainda juntar peças para montar um produto. Operações de todos os gêneros, ordens, tipos, tamanhos e tempo nos cercam a todo instante em qualquer lugar, da nossa casa ao nosso trabalho, dos momentos de estudos aos momentos de lazer, o ser humano e suas invenções estão constantemente executando alguma operação, e isso é verdade desde que o mundo é mundo. Um fato que podemos tomar como verdade é que sempre existe uma sequência para realizar essas operações, que derivará em um resultado melhor (ou um produto melhor), do mesmo modo que existe uma forma mais simples, mais rápida, menos desgastante de executar essa sequência e que tornará sua execução menos dispendiosa em relação aos recursos que estão sendo utilizados. Do mesmo modo, podemos entender que existem diferentes maneiras de realizar essa sequência, existem diferentes objetos e ferramentas (recursos) que podemos utilizar para alcançá-la, enfim, para obtermos um resultado ou chegarmos em um destino, usualmente, temos diversos caminhos que podem ser percorridos de diversas formas. Para o engenheiro, é importante compreender esses caminhos para poder tomar decisões mais acertadas quando da definição de um processo ou operação pois, usualmente, esse enge- nheiro será o responsável por decidir qual a melhor maneira para realizar uma determinada ope- ração em relação à sua finalidade, propósito, recursos disponíveis, etc. Quando começamos a falar de operações, a ideia logo nos remete à indústria e à produção de bens materiais, mas, exa- tamente a mesma maneira e lógica de pensamento é utilizada para analisar e definir operações em outros tipos de ambientes, tais como operações logísticas, restaurantes, execução de serviços, parques de diversões que, para algumas pessoas, não têm nada a ver com a indústria, principalmente em relação a forma de analisar suas operações, que são extremamente semelhantes. O estudo desses caminhos e maneiras sobre como realizar essas operações, é chamado em grande parte da literatura, de estudo dos métodos e processos, que tem por intuito definir qual a melhor forma de realizar essas operações em relação às ne- cessidades do momento, aos recursos disponíveis e, como já dito, pode ser utilizado para analisar praticamente qualquer tipo operação. O engenheiro é o profissional que, dentro da sua área de atuação, tem a formação e os conhecimentos necessários para conseguir realizar essa definição, sendo que em muitas empresas, existe uma área es- pecífica que costuma ser responsável por essa atividade e que, costumeiramente, é denominada Engenharia de Processos. O estudo dos métodos e processos passa, primeiramente, pela compreensão das necessidades a serem atendidas e a verificação dos recursos disponíveis. Tendo esses dois, podemos começar a realizar nosso trabalho, lembrando que, quanto melhor com- preendida as necessidades e os recursos, mais acertada será a definição do processo que está sendo estudado. Esse estudo pode ser realizado tanto para definir o processo de um novo produto, ou ainda, de forma muito semelhante, a melhoria de um proces- so existente, tanto no âmbito industrial quanto outros tipos de operação, portanto, as aplicações são extremamente amplas. 6ENGENHARIA DE PROCESSOS SUMÁRIO Ficou curioso? Já imaginou alguma situação e quer compreender o que isso tudo quer dizer para ver se o conceito é aplicável ou não na mesma? Vamos desmistificar o conceito e compreender suas aplicabilidades nesse e-book. HISTÓRIA É extremamente difícil precisar o momento histórico onde se estabeleceu o estudo dos métodos e processos; a própria literatura analisa esses fatos de diferentes formas, de acordo com a ótica adotada pelo autor ou ainda com a finalidade do texto que o mesmo está expondo. Podemos entender que o estudo do método iniciou no momento que o homem criou o primeiro objeto ou ferramenta, afinal de contas, essas ferramentas eram o recurso que o homem dispu- nha para realizar uma determinada operação e, com sua inteligência, buscava determinar a melhor forma de executá- -la com o recurso disponível, até o ponto de achá-la, ou ainda, até o ponto de criar um novo objeto ou ferramenta para executá-la. Pensando dessa maneira, o estudo dos métodos se confunde com a própria história da evolução do homem. Outros autores já defendem que o estudo do método nasceu com o surgimento da própria engenharia, apontando para a construção das pirâmides do Egito onde, na época, definiu-se o projeto de algo da magnitude das pirâmides, sen- do necessário desenvolver uma maneira de executar esse projeto. Na mesma linha, outros entendem que a própria pa- lavra MÉTODO foi definida na Grécia antiga, como “caminho para se chegar a um resultado”, ou seja, já havia noção de que existia uma forma que seria a melhor para se chegar a um determinado fim. Se parássemos para pensar, antes disso já existiam moradias, já existiam embarcações, já existiam meios de transporte (a roda foi inventada muito antes disso), já existia até o preparo de alimentosisso, o batimento cardíaco é medido para verificar o esforço empregado pelo trabalhador na tarefa; • desempenho do ritmo: esse sistema é um dos mais usados e consiste em avaliar um fator único, seja ele a velo- cidade do operador, o ritmo ou o tempo. Se o tempo for o fator escolhido, multiplicará pelo tempo encontrado. Uma forma relativamente prática é avaliar o operador conforme os quesitos citados, anotando na folha de observação o nível de performance, corrigindo o tempo obtido. Verificando a tabela de estimativa de desem- penho e comparando com as anotações feitas, somam-se os resultados da avaliação, por exemplo, na folha de observações foi anotado que o operador tinha habilidade boa tipo C1 (+0,06), o nível de esforço realizado na operação era bom C2 (+0,02), as condições de realização da operação eram regulares E (-0,03) e a consistên- cia do operador avaliado era média D (0,00), somando os resultados temos +0,05, com isso adiciona-se esse percentual ao tempo obtido (no nosso caso 5%). Importante salientar que, quanto mais ideal a condição, mais diferenciado em termos de habilidade é o operador, quanto maior nível de esforço é necessário para fazer a operação e quanto mais consistente for a performance do mesmo, mas temos que distorcer os tempos obtidos, portanto, dentro da medida do possível, oriente-se que a pessoa escolhida para se avaliar os tempos seja sempre um operador considerado mediano, caso contrário, menos reprodutível é o tempo da operação avaliada pelos demais. 43ENGENHARIA DE PROCESSOS SUMÁRIO Estimativa de Desempenho Habilidade Esforço +0,15 A1 Super-hábil +0,13 A1 Excessivo +0,13 A2 +0,12 A2 +0,11 B1 Excelente +0,10 B1 Excelente +0,08 B2 +0,08 B2 +0,06 C1 Bom +0,05 C1 Bom +0,03 C2 +0,02 C2 0,00 D Médio 0,00 D Médio -0,05 E1 Regular -0,04 E1 Regular -0,10 E2 -0,08 E2 -0,16 F1 Fraco -0,12 F1 Fraco -0,22 F2 -0,17 F2 Condições Consistência +0,06 A Ideal +0,04 A Perfeita +0,04 B Excelente +0,03 B Excelente +0,02 C Boa +0,01 C Boa 0,00 D Média 0,00 D Média -0,03 E Regular -0,02 E Regular -0,07 F Fraca -0,04 F Fraca Fonte: Adaptado de de Barnes (2015) DETERMINAÇÃO DAS TOLERÂNCIAS E ESTABELECIMENTO DO TEMPO PADRÃO O tempo corrigido obtido até então, conforme algumas literaturas, não poderia ser empre- gado para a determinação da produção diária média, pois uma série de eventos pode acontecer durante um dia de trabalho, portanto, ainda são necessárias algumas correções no mesmo. Usualmente, não é possível acreditar que uma pessoa trabalhe o dia inteiro sem nenhuma interrupção ou parada, existem questões que precisam ser levadas em conta: • tolerância pessoal: que levará em conta as necessidades pessoais do operador (banheiro, descanso, etc.). Em atividades leves em um turno de 8 horas, devem ser de 2 a 5 % por dia e em atividades pesadas ou condições desfavoráveis devem ser mais de 5%; • tolerância para a fadiga: se leva em estima o ambiente de trabalho e o desgaste da tarefa. Ainda não é possível determinar o efeito da fadiga sobre o colaborador por causa da diferen- ça fisiológica das pessoas, assim, o melhor método de combater a fadiga é com espaços de descanso durante o período de trabalho e automatização do serviço pesado; • tolerância para espera: elas podem ser evitáveis, e serão realizadas deliberadamente pelo operador, essas não devem ser incluídas no tempo padrão. Ou são inevitáveis, que podem ser ocasionadas pela máquina, pelo operador ou alguma força externa, devendo ser compu- tadas no tempo padrão. 44ENGENHARIA DE PROCESSOS SUMÁRIO Alguns autores dão conta que o valor total dessas tolerâncias somadas está entre o intervalo de 10 a 20 % do tempo de trabalho em um dia, sendo assim, pode-se considerar as mesmas no tempo padrão (essa é uma vertente de pensamento que vem perdendo cada dia mais adeptos) ou ainda, entender que essas tolerâncias são justamente o percentual normalmente atribuído e “admissível” em relação à produtividade (as quais são aplicadas normalmente como balizadores de indicadores tipo o OEE, por exemplo, admitindo-se uma produtividade de 85%). Claro que melhorias nas operações tendem a reduzir o mesmo, en- fatizando que sempre haverá algo nesse sentido em operações realizadas pelos seres huma- nos em virtude da já citada inconstância natural do mesmo. Sendo assim, o Tempo Padrão é o tempo corrigido (de acordo com a avaliação de ritmo citada anteriormente), somado ao nível de tolerância considerado. Aqui fica o cuidado de não haver sobreposições de tolerâncias como, no caso, onde, para estabelecimento do tem- po padrão, as mesmas são consideradas e, depois, a produção é balizada considerando uma tolerância de produtividade (que acaba se utilizando do tempo padrão), nesse caso, estarí- amos deliberadamente considerando duplamente relaxamentos no tempo operacional. Esse critério deve estar muito bem claro e estabelecido, caso contrário, pode haver confusão nos dados considerados e avaliações errôneas de capacidade, custo, recursos necessários, etc. 45ENGENHARIA DE PROCESSOS SUMÁRIO Ainda devemos ressaltar que o tempo padrão deve ser assegurado contra mudanças, sendo as únicas exceções quando existirem alterações no método, materiais, ferramentas, equipamentos, arranjo físico, condições de trabalho, ou, caso se entenda que existe um erro no cálculo do padrão. Se ocorrer alguns des- ses elementos, um novo estudo de tempos se fará necessário. Nesses casos, uma boa prática adotada tem sido a verificação sistemática do tempo padrão das operações em uma frequência determinada, por exem- plo, verificações anuais, pois às vezes acontecem ajustes nos processos indetectáveis e a habilidade geral das pessoas em relação aos processos também evoluirá, sendo assim, a verificação acaba sendo salutar. Não podemos esquecer de deixar explícita a avaliação de tempos, quando existe a execução de ope- rações com uso de maquinário. A técnica de avaliação é a mesma, o que podemos considerar de maneira diferente é a consistência da operação, esforço, habilidade e condições em virtude de ser uma máquina que está executando a operação (o que torna essas tolerâncias relativamente irrelevantes). Outro fato im- portante de observar é que, cada vez mais, existem softwares supervisórios instalados nas próprias má- quinas que conseguem determinar um bom nível de certeza o tempo que está sendo utilizado na execução das operações. Cuidado para não se perder na avaliação de operações acessórias às máquinas, tais como carregamento e descarregamento de peças, necessidade de setups e ajustes no processo, desgaste de fer- ramentais, etc. Esses também podem e devem ser considerados no levantamento dos tempos padrão. Com a obtenção do tempo padrão das atividades, é possível determinar o tempo de ciclo de um produto através da soma do tempo de cada tarefa que compõe o processo de fabricação. Desse modo, é possível verificar a capacidade produtiva do processo, custos, necessidades de recursos, conforme já citado anteriormente. SÍNTESE Nesse capítulo, verificamos como se obtém tempos padrão, como devem ser avaliados os tempos, como devem ser medidos, suas tolerâncias e demais consi- derações. Também verificamos a importância dos tempos serem acertados e atu- alizados, bem como suas aplicações nos demais processos pertinentes ao negócio. 46ENGENHARIA DE PROCESSOS EXERCÍCIOS SUMÁRIO 1. O que é tempo padrão? 2. Que tipos de tolerâncias devem ser avaliadas no levantamen- to de tempos? 3. Você enxerga aplicabilidade desses conceitos no âmbito do seu exercício profissional? 4. Qual o método utilizado no contexto onde está inserido? 5. Como a produtividade é levada em conta nesse cenário? 47 PADRONIZAÇÃO, MECANIZAÇÃO E AUTOMAÇÃO Como se mantém os tempos operacionais? Que tipos de evoluções os processos têm demonstrado? 48ENGENHARIA DE PROCESSOS SUMÁRIO Processos compreendidos, definidos e tempos determinados, o queresta ago- ra é sistematizar a informação para garantir que a mesma seja devidamente res- guardada e perpetuada nas devidas instâncias da organização. Nos dias atuais, principalmente se tratando de tempos, os softwares de gestão (ERP - Enterprise Resource Planning) presentes, utilizados nas empresas, já estão preparados para receber essa informação. Seus mecanismos internos, usualmente, já garantem que a mesma ficará disponível e utilizada onde bem deve ser. A grande maioria desses softwares permite criar o que chamamos, normalmente, de roteiro de produção para cada produto. Usualmente, para que esse recurso tenha sua funcionalidade compreendida como plena por esses softwares, existe um cadastramento de posto operativo, seja o mesmo uma máquina, ou um posto de trabalho manual, ao qual são atribuídos recursos, gastos, enfim, consegue-se ter uma ideia de custo operacional base do mesmo. O passo é, após o cadastramento de todos os recursos, junto ao produto em questão, sejam alocados os postos operativos necessários, logo, o tempo que o produto se utiliza para ser executado nesse posto operativo, tem-se o chamado roteiro do produto. Com cer- teza, a maneira de executar cada uma dessas etapas, mudará de software para software, mas, usual- mente, a sequência lógica foi a apresentada no ebook. Nesse momento, cabe citar que podemos incorrer em algumas situações que, do ponto de vista da Engenharia de Processos, acabam deixando a desejar no nível de informações que se pode utilizar ou dispor. O primeiro ponto a citar é que as sistemáticas de criação de roteiros, de maneira geral, so- mente admitem o cadastramento do tempo definido para a operação, não mantendo alguns históricos relevantes para a parte de processo, tais como os tempos que foram utilizados para formação do tem- po padrão e as tolerâncias que foram consideradas, do mesmo modo, costumeiramente, não existe um registro sobre o tempo considerado, pois já se considera alguma tolerância de execução na opera- ção ou não, portanto, imagine o nível de dúvida que podem ser gerados quando, em um dado momen- to, alguém resolve verificar tal valor de tempo, seja por uma necessidade de atualização ou simples questionamento, quando comparado com o tempo no qual a operação em questão está sendo execu- tada, bem provável termos alguma discrepância e, nesse momento, fica extremamente complicado de compreender o que é que foi ou não levado em conta para determinação da informação, ou ainda, de se contar com a lembrança ou memória das pessoas que fizeram a avaliação. Claro que alguns softwa- res já possuem registros mais aprimorados, mas de maneira geral isso não é muito corriqueiro. 49ENGENHARIA DE PROCESSOS SUMÁRIO Outro ponto a citar é que o roteiro costuma listar os postos operativos e, eventu- almente, descrever de maneira breve a operação que é realizada no mesmo para execu- ção do produto em questão, mas nem sempre o nível de detalhamento dessa informação permite uma análise clara da operação, com detalhes que permitam avaliar o modo de execução da mesma e, novamente, conta-se com a memória e experiência para retomar a informação e repassá-la. Ainda cabe lembrar que esses roteiros costumam considerar somente operações de transformação e acabam por ignorar tanto o tempo quanto à necessidade dos demais tipos de operações inerentes aos processos, tais como movimentação entre operações, tempos de estocagem de produtos entre operações e, inclusive, algumas inspeções não costumam ser consideradas na roteirização dos produtos. Se verificássemos que essas operações existem, serão executadas, se utilizam de tempo e modificam a forma de como um processo é execu- tado e o quanto consome de recursos, mas, por que as mesmas não aparecem? Um dos principais motivos é uma visão míope da grande maioria das pessoas em rela- ção aos processos, que costumam entender que tais operações são normais, que fazem parte do processo, que estão lá porque devem estar, porque são inerentes à execução de algo, en- fim, a lista é quase infindável. Outro grande motivo é que a concepção geral das lógicas ado- tadas pelos softwares de ERP, acaba considerando que os processos acontecem de maneira relativamente contínua, ou seja, enxergam operações de forma idealizada, muitos inclusive nem entendem, ou ainda, adotam o fato de que existe setup entre a produção de um produto e outro, no mesmo conjunto de operações. 50ENGENHARIA DE PROCESSOS SUMÁRIO Existe uma grande lacuna de informações, de maneira geral, imagine os processos que não utilizam esses tipos de softwares, realmente, nos dias de hoje, com o número de diferentes in- formações com as quais entramos em contato, o volume de informações atribuídas a cada tarefa, a velocidade com as quais podem ser modificadas, ou ainda, que necessitam o ser, para o enge- nheiro responsável por uma atividade dessas, torna-se bastante complicado, ou ainda, moroso o fato de ter que realizar a análise de informações desse gênero, pois necessitará realizar todo o trabalho previamente pensado novamente. Um último ponto descrito nos princípios de Taylor a ser considerado, é o fato que existe a necessidade de treinar as pessoas que realizam as operações com base em informações bem defi- nidas e, indo um pouco mais além, por muitas vezes, é necessário que essas pessoas possam con- sultar alguma base de informação para sanar alguma dúvida relativa a um processo ou operação. Posto tudo isso, deve-se considerar o fato de se manter uma base de dados, seja ela em meio físico ou, mais coerente com as temáticas atuais, em meio eletrônico, e que nessa base estejam os registros do que foi verificado para definição de um processo ou operação qualquer, quais eram os requisitos, como foi imaginado ou padronizado o sequenciamento de atividades, os tempos que foram definidos, como foram definidos, o que foi utilizado em termos de cálculos ou tolerâncias nos mesmos, enfim, a guarda de, por exemplo, formulários que contenham essas informações, tais como os sugeri- dos nesse material, já são de grande valia para essa finalidade. 51ENGENHARIA DE PROCESSOS SUMÁRIO Outro ponto que deve ser levado em conta e considerado, é a cria- ção de instruções de trabalho ou instruções operacionais detalhadas sobre a execução dos processos ou operações. O fato de se utilizar de instruções facilita bastante o trabalho de avaliar um processo previa- mente definido e melhora consideravelmente, o nível de certeza e a facilidade de disseminar informações sobre estes processos, seja para fins de treinamento, seja para fins de simples consulta. Estas instruções de trabalho também são muito úteis quando da necessidade de certificação da empresa em relação à alguma nor- ma relacionada à garantia de gestão de qualidade ou processos, tais como a ISO9001 ou IATF TS16949, sendo que as mesmas cumprem importante papel na comprovação de que existem padrões definidos para realização dos processos da organização e, se tratando do assun- to, frisamos o fato de que a mesma ideia de instruções de trabalho ou operacionais ligadas às atividades industriais segue a mesma lógica, necessidade e benefícios obtidos com a aplicação em processos ad- ministrativos. Essas instruções, pelo seu próprio formato usualmente utilizado, possuem informações que facilitem sua rápida identificação e ligação a algum processo (por exemplo, um código de rápida iden- tificação), data de emissão e versão, que facilitam o rastreio e a de- finição de informação atualizada. Todos esses elementos podem ser visualizados em um exemplo hipotético que segue. 52ENGENHARIA DE PROCESSOS SUMÁRIO Fato interessante, principalmente nos dias atuais, é a digitalização da informação. Citamos a existência de sistemas ERP, que já vem de muitos anos e, obviamente, os mesmos estão em franca expansão e desenvolvimento de atividades, inclusive no que tange a visualização de documentos. Esseé o ponto a ser abordado. Independentemente de sistemas ERP que possibilitem a inserção de instruções operacionais dentro de seus bancos de dados (cada dia mais normal e utilizado), essa do- cumentação terá migrado rapidamente para o uso da disseminação da informação eletrônica ao invés da disponibilização da mesma em meio físico (impressas em uma pasta ou local específico para con- sulta dentro dos processos). As atividades administrativas acabaram sendo pioneiras na digitalização das instruções de tra- balho, por conta de que grande parte dessas atividades envolverem, em algum momento, o uso de equipamentos de informática, tais como o computador, mesmo que acessando arquivos em programas padronizados e de grande uso, tais como arquivos em MS Word ou em extensão PDF. Algumas empre- sas já partiram para disponibilização em outros formatos de mídia, com padrões visuais diferenciados e mais amistosos, linguagens mais dialógicas, utilizando meios tais como tablets, smartfones, etc. Nas atividades industriais, já tem sido possível disseminar esse tipo de informação em meio eletrônico, utilizando a mesma forma citada anteriormente, ou ainda, buscando alguns métodos mais inovadores para o momento, com instruções de trabalho interativas, realidade expandida, in- teligência artificial, que se utilizam de equipamentos de projeção holográfica, como Smartglasses, sistemáticas que têm alto nível de sucesso em atividades que são pouco corriqueiras ou que são bas- tante variadas, tais como nas áreas de manutenção, oficinas, montagens de produtos especiais, etc. 53ENGENHARIA DE PROCESSOS SUMÁRIO Ainda há alguns pontos a serem observados: • é necessária a vigilância constante por parte da administração, a fim de verificar a manutenção do mé- todo, caso contrário, as instruções ficam obsoletas, a consulta às mesmas torna-se inútil e os padrões definidos pela empresa ficam defasados (tais como custo, capacidade, execução, materiais necessários, insumos consumidos, etc.); • ferramentais, gabaritos e máquinas sofrem desgastes e necessitam, periodicamente, de certos ajustes e esses dados podem constar facilmente em instruções de trabalho para que os mesmos sejam observados, ou ainda, se os mesmos puderem ter algum nível de sistematização tais como alarmes, agendamentos, etc., isso propiciará um nível de certeza maior de sua execução; • apesar de parecer óbvio, é necessária a manutenção das condições de trabalho para garantir o grau de segu- rança e confiabilidade da operação, não invariavelmente operações são definidas para serem executadas de uma maneira, e se utilizando de determinadas condições, as mesmas acabam se perdendo com o tempo. Não esqueça que baixa confiabilidade implica em tempos muito voláteis ou incertezas no resultado dos produtos; • qualquer tipo de processo requererá informações gerais, comuns a todos os processos, sob forma de iden- tificar o mesmo, tais como um nome, uma identificação, data, sequência, etc.; • ainda existirão processos que requererão informações específicas em virtude da sua natureza, por exem- plo, para um processo de usinagem é importante a definição do tipo e classe da ferramenta utilizada, con- dições de rotação, avanço, velocidade, etc. Já em uma operação de caldeiraria, importarão, por exemplo, pressão, posição de martelo, altura, etc., ou seja, procure entender que tipos de informações são funda- mentais para a execução dos seus processos; 54ENGENHARIA DE PROCESSOS SUMÁRIO • outro dado importante e bastante relevante é que, dentro do possível, possa-se indicar o fluxo dos materiais em cada operação ou processo (de onde vem, para onde vai, isso não somente em termos de instruções, mas a própria presença ou indicação física da informação evita equívocos); • já citamos, mas cabe lembrar que é possível filmar o método após a pa- dronização do mesmo, sendo uma forma inteligente de manter registro e possibilitar futuras verificações, só não esqueça que, para tal, é neces- sário criar estrutura para identificar de forma correta o vídeo, local pa- dronizado para sua guarda com a devida indexação, etc. MECANIZAÇÃO E AUTOMAÇÃO A bibliografia e a mídia têm tratado como quase impossível fugir da mecanização ou automação de quaisquer tipos de operações, isso é fato, vivemos tempos onde busca-se incessantemente a execução de tarefas por máquinas. Já está claro que não vamos discorrer sobre como automatizar ou mecanizar um processo, ou ainda, quais serão os processos mecânicos mais adequados para executar que tipo de tarefas e o que é possível, e como au- tomatizar um desses processos. Tudo isso é fórum de outros estudos, aqui temos que decidir sobre como organizar nossos processos e operação, como decidir entre as opções, como validar esses processos e subsidiar as demais áreas que dependem desta informação. 55ENGENHARIA DE PROCESSOS SUMÁRIO Para o engenheiro, deve estar claro que o fato de automatizar ou me- canizar um processo ou operação não deve partir unicamente da vontade, do modismo ou porque a literatura e a mídia apontam para esse sentido. Existem razões e meios de se chegar nesse tipo de definição e decisão e, para isso, vol- tamos a meados do início desse nosso estudo, onde comentamos que a defini- ção do processo depende, entre outros fatores, das necessidades a serem aten- didas e dos recursos que se podem disponibilizar, isso é o mais importante. Em um exemplo hipotético, vamos imaginar a necessidade de fabricação de um determinado produto em uma quantidade bastante significativa, tipo um milhão de unidades ao dia. Essa quantidade é inclusive significativa (obviamen- te que também depende da complexidade do produto em questão) mesmo para um processo automatizado. Supondo que as situações de matéria-prima, es- paço, mercado (longevidade do produto, por exemplo), enfim, já estejam todas resolvidas, já temos claro a sequência de operações a serem executadas para que nosso processo obtenha o produto e, na nossa situação, fica somente a dúvida se utilizaremos (entendendo que é possível) mão de obra com alguma ferramen- ta manual para realizar nossas operações ou, se buscaremos uma máquina que consiga dar conta da operação necessária e volume. Existe quantidade de mão de obra com nível de qualificação adequada e disponível para tal? Como controlar e ter certeza dos resultados obtidos? É possível mecanizar a totalidade das ope- rações necessárias para obtenção do produto? Existe o capital necessário para aquisição dos equipamentos que consigam realizar essa operação? 56ENGENHARIA DE PROCESSOS SUMÁRIO Todas essas perguntas são bastante pertinentes para praticamente todo e qualquer processo produtivo e seu conjunto de operações. O engenheiro tem que estar apto a conseguir definir e coletar os subsídios necessários para tomar essa decisão, apresentando seu parecer de forma a demonstrar quão bem embasada está a definição. Decisões com base em nada ou mal embasadas são facilmente questio- náveis, não se sustentam e, usualmente, não é isso que se espera da equipe de En- genharia de Processos, afinal, são profissionais que devem deter o conhecimento para poder chegar a uma posição concreta sobre o assunto. Independente do fato de estar implantando e definindo um novo processo, ou buscando ajustes para um processo existente, historicamente, busca-se sempre os melhores e mais fáceis meios para produzir um produto, desde que suas caracterís- ticas funcionais sejam devidamente atendidas. Um processo natural de pensamen- to costuma partir da ideia mais simples e depois ir incrementando a mesma, para tanto, devemos imaginar que existe uma linha de desenvolvimento de operações, ficando a ressalva que nem sempre o que será dito é aplicável, pois existem produ- tos que são impossíveis de serem obtidos de maneira manual, ou ainda, extrema- mente complexos e variáveis para serem viáveis ou passíveis de automatização: • início dasatividades somente com as mãos: primordialmente, esse é o tipo de operação mais simples e requer menos recursos, necessário observar se o tipo do produto permite o uso somente das mãos e se o resultado do mesmo em termos de atingimento de características pode ser atendido dessa maneira; • desenvolvimento de ferramentas simples: na impossibilidade do uso somente das mãos, parte- -se para verificação do uso de simples ferramentas que propiciem certa precisão ou nível de de- talhamento ou concentração de força necessária para a realização da operação. Algumas dessas ferramentas são bastante comuns e padrão (tais como chaves de fenda, chaves de boca, martelos, etc.) ou ainda, podem ser customizadas para um tipo de produto específico (uma punção com for- mato especial, uma chave de aplicação específica, um pequeno gabarito de posicionamento, etc.); 57ENGENHARIA DE PROCESSOS SUMÁRIO • máquinas de acionamento mecânico: quando o limite, prin- cipalmente da força e velocidade humanas são extrapolados, parte-se para máquinas onde o homem determina o momento da atuação, posicionamento da peça, etc., e os sistemas me- cânicos da máquina executem a parte bruta da operação, tais como em prensas, tornos, fresas, etc.; • equipamentos totalmente automatizados: são a última instân- cia, quando o posicionamento realizado pelo homem é impossí- vel ou impreciso demais, quando as velocidades requeridas são demasiadamente altas, quando a precisão necessária extrapola o limite daquilo que o homem pode realizar em tempo hábil. É necessário ter em mente o desenvolvimento da melhor rela- ção custo-benefício de produção e, ainda, será necessária uma boa dose de compreensão, ou uma visão holística da operação para que a mesma seja factível, combinando com as demais predecessoras e posteriores, pois o fluxo do processo é tão ou mais importante que a operação em si. Para exemplificar, imagine o caso onde existe uma simples sequência de três operações e, para cada uma delas, seja ne- cessária uma definição quanto à sua natureza de operação, se vai ser realizada manualmente ou se vai ser automatizada. Parece relativa- mente simples, mas através dos nossos simples exemplos, o número de decisões possíveis seria: Combinação Elementos de operação 1 2 3 A Manual Manual Manual B Automático Manual Manual C Automático Automático Manual D Automático Manual Automático E Manual Automático Manual F Manual Manual Automático G Manual Automático Automático H Automático Automático Automático 58ENGENHARIA DE PROCESSOS SUMÁRIO Imagine se o processo for a combinação de uma centena de operações, ficaria realmente complicado. Para tanto, já existem softwares onde se consegue avaliar combinações de diversas operações, verificando a melhor sequência, a mais rápida, de menor custo, com melhor resultado, etc. Esse assunto não é exata- mente objeto da nossa discussão na disciplina, mas é importante ter ciência de que existem recursos nesse sentido para facilitar, agilizar, ou ainda, aumentar o nível de certeza sobre os resultados da decisão tomada. Ainda assim, cabe ressaltar alguns pontos na comparação entre homem e máquina (ou automação). Es- ses aspectos podem ajudar na avaliação da operação e que rumos tomar para o desenvolvimento da mesma. O ser humano parece superar as máquinas nos seguintes aspectos (claro que alguns estarão sujeitos ao desenvolvimento da tecnologia, mas no geral serão válidos): • perceber pequenas quantidades de luz ou som; • perceber e organizar padrões de luz ou som; • improvisar e usar procedimentos flexíveis; • acumular e guardar grande quantidade de informações por longos períodos e relembrar os fatos impor- tantes no tempo apropriado; • raciocinar indutivamente; • exercer julgamento; • desenvolver conceitos e criar métodos. 59ENGENHARIA DE PROCESSOS SUMÁRIO As máquinas parecem superar o ser humano nos seguintes aspectos: • reagir rapidamente a sinais de controle; • aplicar grandes forças suavemente e com precisão; • realizar tarefas repetitivas; • guardar informações por breves períodos e depois cancelá-las completamente; • realizar cálculos rapidamente; • realizar diversas funções diferentes, simultaneamente. Por fim, entende-se que a busca não só da melhor relação custo-benefício, mas a ques- tão da harmonia entre o que de melhor cada recurso pode propiciar é a chave à definição mais coerente de cada processo ou operação. SÍNTESE Nesse capítulo, verificamos a necessidade de salvaguardar por algum método padro- nizado, os resultados dos nossos estudos sobre os processos, tendo em mente a necessidade da verificação posterior e melhoria sobre os mesmos. Também verificamos questões sobre as decisões acerca da mecanização ou automatização dos processos e alguns pontos que de- vem ser levados em consideração quando houver necessidade de avaliação ou definição. 60ENGENHARIA DE PROCESSOS EXERCÍCIOS SUMÁRIO 1. De que maneira um processo ou operação pode ser padronizado? 2. Quais são as vantagens de padronizar um processo? 3. No âmbito do seu exercício profissional, você lida com proces- sos padronizados? 4. Quais são as vantagens e as implicações das definições quanto à mecanização das operações? 5. No âmbito do seu exercício profissional, você consegue ver a possibilidade da mecanização ou automação das tarefas que realiza? 61ENGENHARIA DE PROCESSOS REFERÊNCIAS SUMÁRIO ANTUNES, Junico et al. Sistemas de Produção: conceitos e práticas para projeto e gestão da produção enxuta. Porto Alegre: Bookman, 2008. BARNES, Ralph Mosser. Estudo de movimentos e de tempos: projeto e medida do trabalho. São Paulo: Blucher, 2015. FORD, Henry. Hoje e Amanhã. São Paulo: Companhia Editora Nacional, 1927. Tradução de: Monteiro Lobato. IIDA, Itiro. Ergonomia: projeto e produção. São Paulo: Blücher, 2005. MAYNARD, Harold Bright. Manual de Engenharia de Produção: Métodos. São Paulo: E. Blücher, 1970. OHNO, Taiichi. O Sistema Toyota de produção: além da produção em larga escala. Porto Alegre: Bookman, 1997. Tradução de: Cristina Schumacher. SELEME, Robson. Métodos e Tempos: racionalizando a produção de bens e serviços. Curitiba: InterSaberes, 2012 SHINGO, Shigeo. O Sistema Toyota de Produção do ponto de vista da Engenharia de Produção. 2. ed. Porto Ale- gre: Bookman, 1996. Tradução de: Eduardo Schaan. SLACK, Nigel; CHAMBERS, Stuart; JOHNSTON, Robert. Administração da Produção. 2. ed. São Paulo: Atlas, 2008. TAYLOR, Frederick Winslow. Princípios da Administração Científica. 8. ed. São Paulo: Atlas, 1966. Disponível em: . Acesso em: 19 set. 2015. 62ENGENHARIA DE PROCESSOS SUMÁRIO ANEXOS TABELAS E FORMULÁRIOS 63ENGENHARIA DE PROCESSOS SUMÁRIO Estudo dos métodos e processos História Compreensão das necessidades Lógica de processos e sistemas Estudo dos métodos e processos Síntese Análise de operações Revisão de tópicos em ergonomia Princípios de economia do uso do corpo humano, do local de trabalho e projeto de ferramentas e equipamentos Aplicação Síntese Estudo dos tempos e movimentos Observação e registro dos tempos Determinação do número de ciclos Avaliação do ritmo de trabalho Determinação das tolerâncias e estabelecimento do tempo padrão Síntese Padronização, mecanização e automação Mecanização e automação Síntese ANEXOSonde, mesmo que de forma totalmente informal, era passado de pessoa para pessoa como uma sequência de atividades que deveriam ser realizadas, utilizando determinados ingredientes (componentes) para se obter um determinado alimento (produto), o que podemos chamar de método. 7ENGENHARIA DE PROCESSOS SUMÁRIO Podemos voltar ao ponto, onde houve a formalização de uma ativi- dade como marco inicial do estudo de métodos e processos. Uma gama de autores aponta para os estudos do Francês Perronet, pelos idos do ano de 1760, como o precursor de uma tentativa de organizar e formalizar o feitio de executar uma operação, logo, estamos dizendo que o estudo do método se confunde com a própria ideia, formalização e o estudo da Administração. A linha que defendemos é de que o estudo dos métodos e processos se confunde com a evolução da hu- manidade, com a busca incessante do homem em realizar suas atividades cada vez melhor, mais rápido, mais barato, enfim, por qualquer que seja o motivo (ou necessidade), ou utilizando aquilo que tem disponível na- quele momento (recursos), enfim, o fato é que, independentemente da história, procuramos sempre evoluir, melhorar, aprimorar em algum aspecto. Com certeza não teríamos os produtos que temos hoje se não fosse a busca pelo desenvolvimento tecnológico, tanto desses produtos como dos mesmos para obter os mesmos. 8ENGENHARIA DE PROCESSOS SUMÁRIO COMPREENSÃO DAS NECESSIDADES Para conseguirmos realizar nosso estudo, devemos partir de um ponto inicial, relativamente comum entre diversas metodologias, ou ainda, entre diversos hori- zontes de análises. Deve ser de conhecimento prévio que a análise de sistemas produ- tivos se inicia com o entendimento das necessidades do mercado, do mesmo modo, a análise dos processos que compõe esse sistema, inicia pelo entendimento das neces- sidades e objetivos do produto a ser realizado (quer seja o mesmo físico ou um servi- ço). De maneira bastante análoga, devemos partir do entendimento das necessidades dos processos que precisamos atender para que possamos realizar nossas análises e definições e, com isso, estamos deixando claro que o foco desse nosso estudo está nas operações que compõem os processos. Dependendo da fonte consultada, a maneira de comentar, listar e tratar essas ne- cessidades a serem atendidas diverge, mas, de maneira geral ou descrita de formas di- ferentes, o intuito principal é sempre o mesmo. Algumas fontes tratarão e descreverão essas necessidades de forma mais ampla e generalista, e outras procurarão especificar e tratar pontos mais específicos. De maneira sistêmica, como já mencionado, podemos entender que o sistema (empresa, negócio, etc.) já se encarregou de definir como atender o mercado que se dispôs, portanto, as questões de volume de produtos a serem produzidas, variedade de produtos, variações de demanda e visibilidade (necessidade de proximidade do siste- 9ENGENHARIA DE PROCESSOS SUMÁRIO ma em relação ao seu público) já devem estar resolvidas. Do mesmo modo, já devemos ter um processo (sequência de operações) relativamente definido, portanto, já é clara a ideia de perdas existentes no processo em análise, para voltarmos nosso foco para a(s) operação(ões) que merecem nossa atenção, bem como as necessidades em termos de qualidade, rapidez, flexibilidade, confiabilidade e custo que esse produto deve atender. Comparativo das Dimensões de Mercado, adaptado de Slack (2009) Implicações quando BAIXO Dimensão Implicações quando ALTO Baixa repetição Funcionário multitarefa Menor sistematização Alto custo unitário VOLUME Alta repetitividade Especialização Capital intensivo Baixo custo unitário Bem definida Rotineira Padronizada Regular Baixo custo unitário VARIEDADE Flexível Completo Atende necessidades dos consumidores Alto custo unitário Estável Rotineira Previsível Alta utilização Baixo custo unitário VARIAÇÃO DA DEMANDA Capacidade mutante Antecepição Flexibilização Ajustado com a demanda Alto custo unitário Tempo entre construção e consumo Padronização Pouca habilidade de contato Alta utilização de funcionários Centralização Baixo custo unitário VISIBILIDADE contato com o cliente Tolerância de espera limitada Satisfação definida pela percepção do consumidor Necessidade de habilidade de contato com o consumidor Variedade recebida é alta Alto custo unitário Fonte: Autor Também mencionamos anteriormente que podemos estar partindo para o estudo de uma sequência de operações (processo) novo que, no mínimo, já deve ter claro o produto que o mesmo deverá produzir. A diferença, para o nos- so caso, parte de termos uma restrição costumeiramente maior de possibili- dade de trabalho, quando o processo já está previamente definido (no caso de uma melhoria), mas com o viés de um trabalho mais focado, ou uma liberdade maior de definições no caso da definição de um novo processo, com trabalho mais amplo para, posteriormente, haver um fechamento de foco. De todo modo, existindo as necessidades do produto a serem atendidas, nosso trabalho se focará na análise de cada uma das operações que compõe um processo, para tanto, vamos revisar a ideia da lógica de processos e sistemas adiante, para que não ocorra mal entendimento, bem como revisitar a ideia de perdas nos processos. Sendo assim, segue uma lista geral de informações que devemos colher para bem conseguirmos analisar nossas operações. Frisando que, quanto mais bem definida e compreendida for cada uma das informações listadas, maior será a chance de definirmos uma operação mais coerente. Importante ressal- tar que a listagem abaixo está descrita de forma genérica e abrangente, as no- menclaturas de cada uma dessas informações podem mudar de local para local, de produto para produto, de processo para processo, de acordo com os jargões usualmente utilizamos nesses: 10ENGENHARIA DE PROCESSOS SUMÁRIO • volume de produto necessário a ser produzido; • variedade de produtos a serem produzidos; • tempo máximo admissível entre pedido e entrega; • tolerâncias dimensionais a serem atendidas no produto; • aspectos específicos necessários a serem atendidos (temperatura de trabalho, assepsia, pressão, controles dimensionais e produtivos, etc.); • recursos de equipamentos disponíveis (máquinas, ferramentas, dispositivos, etc.); • recursos humanos disponíveis (quantidade, experiência, etc.); • recursos financeiros disponíveis (capacidade de investimento); • recursos estruturais disponíveis (espaço, sistemas de transporte e movimentação, energia, água, instalações, etc.); • maturidade do projeto (experiência da equipe envolvida com o produto). Essa listagem pode ser mais longa, se especificássemos cada detalhe de cada um dos elementos listados. De maneira geral, ela cumpre seu propósito. Uma tabela de análise adaptada, da sugerida em Seleme (2012), está inserida ao final desse material e também poderá ajudar na análise). LÓGICA DE PROCESSOS E SISTEMAS Relembrando alguns conceitos de forma rápida, um processo é um conjunto de ope- rações que são definidas para atendimento de um objetivo; um sistema é a união dos di- versos processos. Sendo uma união de operações, um processo é composto de diversas etapas (ou seja, operações). Essas operações podem ter características distintas, mas, principalmente, de- vem ser entendidas quanto a sua função, que pode ser de Transformação, de Transporte, de Estocagem (ou espera) ou de Inspeção, conforme segue: • processamento (transformação): mudança na forma, mudança nas propriedades, montagem ou desmontagem, operação onde há real agregação de valor ao objeto; Processos e sistemas Fonte: Autor 11ENGENHARIA DE PROCESSOS SUMÁRIO • inspeção: comparação com um padrão que não agrega valor, medição, ve- rificação dos resultados de operações anteriores; • transporte: mudança de posição que não agrega valor, deslocamento en- tre operações. Não confundir como produto transporte; • espera ou estocagem: passagem de tempo sem a execução de qualquer ou- tro tipo de operação. A espera pode ser classificada em quatro categorias: a. espera ou estocagem de matérias-primas: esperas anteriores ao início do processo; b. espera do processo: aguardo do término da operação que está sendo executada no lote anterior, até que a máquina, dispositivo e/ou opera- dor estejam disponíveis para o início da operação (processamento, ins- peção ou transporte); c. esperando lote: é a espera a que cada peça, componente de um lote é sub- metida, até que todas as peças do lote tenham sido processadas para se- guir para o próximo passo ou operação; d. espera ou estocagem dos produtos acabados. 12ENGENHARIA DE PROCESSOS SUMÁRIO Invariavelmente, sob a ótica de qualquer tipo de processo (não importa o que, como ou onde se está produzindo, do mesmo modo que a mesma ideia funciona para produtos físicos ou serviços), podemos classificar de maneira geral as operações dessa maneira e, obviamente, conforme a necessidade, pode- mos subdividir cada uma dessas funções de maneira diferente. Isso é somente uma questão de nível de detalhe e preciosismo, pois da maneira citada já podemos compreender facilmente um processo. O en- genheiro que está lidando com a análise de métodos e processos deve ter muito claro esses conceitos, a necessidade de cada função e o que a mesma traz de benefícios ou não para o sistema. Do mesmo modo que temos diferentes tipos de operações em cada processo, a execução das mes- mas em conjunto produz um efeito presente em todo tipo de processo (em maior ou em menor grau, mas sempre presente), esses efeitos são chamados de perdas (nomenclatura utilizada por Shingo (1996) e Ohno (1997)), algumas associadas ao processo como um todo e seu arranjo, e outras associadas a cada operação que está sendo executada. São perdas associadas ao processo como um todo: • perda por superprodução: perda associada ao processo produtivo, considerada por Ohno a perda mais prejudicial do sistema, pois pode esconder outras perdas, sendo a mais difícil de ser elimi- nada e, normalmente, tem suas causas atreladas à quebra constante de máquinas, retrabalhos, ou falta de confiança nos fornecedores. São divididos em dois tipos de superprodução: I. perda por produzir antecipadamente (antecipação), os produtos processados ficam estocados, aguardando o momento certo de serem consumidos no processo posterior; II. perda por produzir além da necessidade (quantidade). É um tipo de perda inaceitável em qual- quer hipótese; • perda por transporte: toda a atividade de movimentação de mercadorias, entre as diversas fases do processo, é a típica atividade necessária que não agrega valor e, normalmente, é associada a estudos de arranjos produtivos mal dimensionados ou pouco funcionais. Um ponto importante é que mui- tas empresas implantam melhorias na função transporte (empilhadeiras, correias transportadoras e outros), o que melhora apenas a atividade de transporte (operação), sendo interessante a diminuição da mesma ou eli- minação por completo; • perdas por processamento em si: o próprio fato do sistema ter que pro- cessar um objeto, pode ser considerado uma perda, pois nos colocamos a pensar as etapas do processo que poderiam ser eliminadas sem alterar as características ou as funções básicas do produto ou serviços. Operar máqui- nas além das suas capacidades é considerado uma perda por processamen- to. Usualmente, pode ser localizada a partir de questionamentos, como: por que esse tipo de produto ou serviço específico deve ser produzido? Por que esse método deve ser utilizado nesse tipo de fabricação?; • perdas por produção de produtos defeituosos: é a realização de um produ- to dentro do processo que não está em conformidade com as necessidades dos clientes, apresentando características de qualidade fora de um padrão estabelecido. Essa perda é a mais comum e de fácil identificação, pois gera retrabalhos ou até mesmo sucateamento de produtos. Geralmente, acon- tece em virtude da falta de processos capazes ou confiáveis; 13ENGENHARIA DE PROCESSOS SUMÁRIO • perdas por estoque: perda associada ao processo que ocorre pela exis- tência de estoques de matérias-primas, material em processamento e produtos acabados. Shingo (1996) afirma que uma grande barreira à diminuição das perdas por estoque é a concepção ocidental de que o estoque é um “mal necessário”, pois ele funciona como um “retifica- dor” para as oscilações da demanda e confiabilidade das máquinas e operações. Sendo assim, quanto maior a variedade necessária de pro- dução pelo sistema, maior é a necessidade de estoques. São perdas associadas a cada uma das operações, independentemen- te de sua função: • perdas por movimentação interna: perda associada às operações onde movimentos desnecessários são realizados por um operador ou recur- so produtivo no momento em que se está realizando essa operação; • perda por espera: também associada às operações, onde acontecem intervalos de tempo, nos quais o processo ou operação é executado, por exemplo, por um operador que necessita parar para aguardar a movimentação de uma máquina ou recurso, ou ainda, uma máquina ou recurso que não pode executar sua tarefa porque está esperando o resultado de outra operação ou a chegada de matéria-prima de outro processo, etc. 14ENGENHARIA DE PROCESSOS SUMÁRIO ESTUDO DOS MÉTODOS E PROCESSOS Entendendo que nosso estudo é bastante focado nas operações que estão ligadas aos pro- cessos, nosso maior foco está no entendimento da própria operação e na associação das mesmas às perdas por movimentação interna e espera, as quais existem em toda e qualquer operação. De todo modo, todos os elementos do nosso estudo começam com o entendimento dos princípios definidos por Taylor, que chamou de Administração Científica, e que datam do início do século XX. Essas foram as primeiras ideias tidas como a formalização de um real método de avaliar operações e buscar adequar o sistema e seus recursos, de modo a obter o melhor resultado dos processos. Entendendo que são princípios definidos há muito tempo, obviamente ocorreu a evolução dos mesmos, mas boa parte de seu conteúdo continua bas- tante aplicável para avaliação, análise e definição de operações. Conforme descrito em Taylor (1966), esses princípios são: 1. o primeiro trata do desenvolvimento de uma verdadeira ciência para cada tarefa, desde a mais simples até a mais complexa, onde fica clara a ideia de que cada ato elementar do trabalho pode ser reduzido a uma ciência. A tarefa que era feita de diversas formas com diversos instrumentos diferentes, deveria ser analisada cientificamente, gerando melhoria e padronização na forma de efetuar o trabalho, formando regras rígidas, as quais o operador deveria seguir incondicionalmente. A formulação da ciência seria fei- ta essencialmente por uma equipe de planejamento de operações (denominado como Engenharia de Processos); 2. o segundo princípio trata da seleção científica do trabalhador e deve levar em consi- deração a capacidade física do operador para cada tipo de tarefa. Deve-se entender que existem operações que, em virtude de alguma especificidade, criam dificulda- des para que qualquer pessoa consiga executá-la. Atualmente, podemos entender que muito disso tem sido dissipado com o uso da tecnologia, inclusão, etc., mas ainda existem casos onde restrições operacionais são impostas (uma pessoa muito grande tem dificuldade de trabalhar em determinadas tarefas executadas em luga- res confinados e de pouco espaço, por exemplo); 3. o terceiro princípio observa a instrução e treinamento científico do operador, que também é de responsabilidade da equipe de planejamento, que deve oferecer as condições, equipamentos e instruções adequados, efetuando o trabalho sempre da mesma forma que foi ensinado, após ter sido definida cientificamentea tare- fa. Nesse sistema, o operador tem um instrutor que lhe ensina a fazer a tarefa de forma científica e padronizada, na maioria dos casos, utilizando uma instrução escrita, diferente das sistemáticas anteriormente utilizadas, onde a função era aprendida basicamente por observação e ensinamentos verbais (não que isso ain- da não exista nos dias atuais); 4. o quarto princípio deixa clara a cooperação íntima e cordial entre a direção e os trabalhadores. Propõe que a direção permaneça diariamente ao lado dos opera- dores, fazendo o planejamento necessário de “o que, como, quando e quanto fa- zer cada trabalho”, sendo que o trabalhador só precise se preocupar em produzir. 15ENGENHARIA DE PROCESSOS SUMÁRIO Isso tira a grande responsabilidade que pesava sobre o operador no sistema ante- riormente utilizado, dividindo-a com a direção, mais resumidamente, separando o planejamento da execução. Cabe ressaltar que o estudo dos Sistemas de Produção já vêm a tratar de maneiras de compreender os sistemas e, em alguns casos, suas operações. O estudo dos métodos e processos é um refino focado em cada um dos seus elementos mais básicos, ou seja, suas operações. Portanto, é necessário relembrar os conceitos acima, pois serão objetos do nosso estudo, no entanto, isso não exime, em hipótese nenhuma, que os diversos con- ceitos abordados em outras disciplinas que tratam de manufatura enxuta ou qualquer análise de sistemas e processos como um todo, estejam equivocados ou não sejam apli- cáveis. Vamos compreender a partir desse momento, as operações no detalhe. Esse estudo não definirá qual será a tecnologia que deverá ou se aplicará melhor à execução de cada produto. Esse entendimento é foco do estudo dos processos de fabrica- ção. O que aprenderemos será uma maneira de organizar o pensamento e analisar cada operação, independentemente de sua natureza ou tecnologia aplicada, ou seja, tanto faz se é executada por uma pessoa, por uma máquina, por um dispositivo, a maneira de ana- lisar é a mesma. Para o engenheiro, deve ficar claro que sua formação é a união de diver- sos assuntos que, por conta de foco e estudo, são verificados separadamente, portanto, podemos afirmar que, quanto maior for o entendimento do engenheiro, melhor será o entrosamento de todos esses assuntos, que estão interligados e interagem entre si, pois na vida prática é exatamente isso que acontece. SÍNTESE Neste capítulo, vimos os conceitos e como serão executadas as análises de métodos e processos, verificamos um pouco da história e do surgimento desses estudos, bem como revisamos alguns conceitos importantes e focamos nosso estudo na compreensão da execu- ção das operações, independentemente do processo às quais estão associadas. 16ENGENHARIA DE PROCESSOS EXERCÍCIOS SUMÁRIO 1. O que são operações e quais suas funções? 2. Quais são as necessidades imprescindíveis a serem compreen- didas para a análise de uma operação? 3. Cite três aplicações conhecidas, ou do seu convívio, dos concei- tos de métodos e processos: 4. Quais as vantagens da aplicação dos conceitos de métodos e pro- cessos? 5. Qual a aplicabilidade dos conceitos de métodos e processos no seu contexto? 17 ANÁLISE DE OPERAÇÕES Você sabia que, para compreender uma operação são necessários alguns conceitos de ergonomia e de economia de movimentos? Você conhece todos? 18ENGENHARIA DE PROCESSOS SUMÁRIO Nesse ponto, já conseguimos verificar ou compreender as necessida- des a serem atendidas por uma determinada operação em termos de produ- tos, também compreendemos de maneira geral a associação de operações em processos. Agora, chegamos ao momento de definirmos como executar, nem que seja de maneira preliminar, para termos um ponto de partida, uma determinada operação. Atualmente, muito se opta pela execução de operações de maneira me- cânica ou automatizada. Esse assunto será melhor discutido posteriormen- te, mas de maneira muito geral, a luz de criarmos uma analogia. Quando definimos uma máquina ou dispositivo para realizar uma determinada ope- ração, temos (ou pelo menos é coerente dizer que sim) total ciência do que essa máquina ou dispositivo é capaz de realizar, qual o tamanho máximo ou mínimo de uma peça que podemos colocar na mesma, qual o peso máximo ou mínimo de uma peça que a mesma pode realizar, qual sua velocidade de operação, que tipo de movimentos essa máquina pode fazer, em que sentido esses movimentos podem ser realizados, quanta força essa máquina pode imprimir sobre um objeto, consecutivamente. Em outras palavras, quando optamos pelo uso de uma máquina para realizar uma operação (seja ela já existente ou que deve ser adquirida para tal), costumeiramente analisamos os tipos de parâmetros para decidir qual a melhor frente às nossas necessi- dades já previamente definidas, ou ainda, quantas dessas máquinas preci- saremos para realizar uma determinada operação. No caso dos dispositivos e ferramentas, entendendo que geralmente são chamados objetos, que nos proporcionam executar operações de maneira mais precisa, mais rápida, mais adequada, enfim, customiza- dos para atender uma necessidade específica de um produto (ou uma gama de produtos), costumeiramente, seja executando dentro da própria empresa ou terceirizando sua fabricação, acabamos, invariavelmente, buscando soluções direcionadas à execução de uma determinada operação. Esses dispositivos ou ferramen- tas podem ser acoplados em uma máquina de usinagem, de caldeiraria, de solda, de fundição, enfim, os ti- pos e aplicações são uma infinidade e, conforme já mencionamos, esses detalhes da tecnologia específica de uma operação e a maneira da mesma ser realizada são objetos de outros estudos dedicados a tal. No que tange ao estudo dos métodos e processos, quase que invariavelmente (salvo casos mais espe- cíficos e modernos), muitas das operações que acabamos por definir, verificar, estudar, analisar e melho- rar, são realizadas por um tipo de recurso bem específico, o Ser Humano, que nesse caso, acaba tomando ares de máquina que se utiliza de dispositivos manuais comumente chamados de ferramentas, que podem ser desde uma chave de fenda, um martelo, uma serra, até furadeiras, máquinas manuais, etc. 19ENGENHARIA DE PROCESSOS SUMÁRIO Esse Ser Humano, exatamente como as máquinas que citamos, também possuem limitações, tais como o tamanho máximo ou mí- nimo de uma peça ou objeto que podem executar; o peso máximo ou mínimo de uma peça ou objeto que podem manipular; a velocidade de operação; os tipos de movimentos que essa pessoa pode fazer; em que sentido esses movimentos podem ser realizados; quanta força essa máquina pode imprimir sobre um objeto e, consecutivamente, adi- cionando a tudo isso um fator que nem sempre é aplicável quando tratamos de maquinário, que é o durante qual período de tempo o Ser Humano suporta realizar essa operação em análise, na velocidade ou no volume definido. Em outras palavras, quando optamos pelo uso desse recurso chamado Ser Humano para realizar uma operação, pre- cisamos entender também os limites aos quais os mesmos podem ser submetidos e o ritmo do trabalho. Ainda podemos adicionar ao nosso estudo, um assunto que tem cada vez mais ganhado espaço em toda e qualquer execução de pro- cessos, que é o fato de verificar a possibilidade de inclusão de por- tadores de necessidades especiais nas operações, ou seja, mais uma necessidade do processo a ser avaliada. Para tanto, necessitamos compreender (ou neste momento revisar) alguns conceitos de Ergonomia, mais especificamente antropometria. REVISÃO DE TÓPICOS EM ERGONOMIA Não revisaremos todos os conceitos associados à ergonomia e antropometria, somente alguns relevantes, lembrando que existe a necessidade de avaliar as questões posturais e os limites humanos em cada operação, quan- do a mesma for definida que será feita, utilizando esse tipo de recurso, portanto, quandodessa necessidade, suge- rimos que seja avaliada a questão de maneira mais profunda, verificando materiais dos estudos específicos para tal. Cabe ressaltar que os dados antropométricos variam de local para local, conforme o biótipo dos recursos humanos disponíveis, que costumam tratar de dados médios desses locais, isso não exime a necessidade de ajus- tes e medidas diferenciadas em relação a um ou outro indivíduo. Abaixo, trazemos alguns exemplos de medidas de alcances e limites de trabalho dos seres humanos, considerando uma média global. 20ENGENHARIA DE PROCESSOS SUMÁRIO Existem tabelas específicas sobre padrões físicos de seres humanos, bem como tabelas tidas como aceitá- veis em termos de limites normais de operações, alcance, conforto, fadiga, etc. A observação desses fatores é crucial na definição das operações realizadas por seres humanos, pois de nada adianta um processo aparentemente bem montado e funcional que, durante sua execução, uma determina- da ferramenta não possa ser alcançada por uma pessoa; determinado dispositivo não consiga ser acionado por essa pessoa, ou ainda, que o fato da operação ser realizada de maneira repetitiva torne a mesma nociva em ter- mos de saúde à pessoa que a executa. 21ENGENHARIA DE PROCESSOS SUMÁRIO Quando da definição pela utilização de seres humanos na realização de operações, importante ter em mente, como já mencionado, os padrões físicos definidos, bem como alguns limites estabelecidos, de maneira geral, para uso do corpo. Além disso, segundo Barnes (2015), é importante ressaltar o me- canismo geral de funcionamento do corpo humano que, usualmente, dar-se-á da seguinte maneira: • Primeiramente, o corpo humano recebe uma informação, esta se dá através de órgãos senso- riais, tais como olhos, ouvido, tato, etc. • Posteriormente, o ser humano toma uma decisão e atua de acordo com a informação recebida comparada com sua base de conhecimentos. • Por fim, executa a ação resultante de acordo com a decisão tomada. Essa ação pode ser puramen- te física (apertar um botão, mover um braço, movimentar um objeto) ou ainda poderá envolver algum tipo de comunicação (como passar uma informação oral ou escrita). Usualmente, a ação humana ocorrerá da seguinte maneira, o engenheiro deve pensar um pro- cesso que propicie a maximização e a facilidade de execução de cada uma dessas etapas, pois temos que partir do princípio que, em virtude de desgastes físicos e mentais, o ser humano não costuma ter o mesmo nível de resposta que uma máquina durante todo o tempo, ao contrário, costuma variar con- tinuamente, e isso é incontrolável, ou seja, existe um alto grau de incerteza na operação, propiciando facilidade de execução para garantir certeza de resultados. É de extrema importância que a operação produza sempre os resultados esperados, lembrando que estamos tratando de operações repetitivas e não de arte (artesanato), esse sim tem outras implicações que não são objeto desse nosso estudo. Importante lembrar que existem normas a serem atendidas, no caso espe- cífico dos limites ergonômicos, no Brasil, temos a NR17 (Norma Regulamenta- dora número 17) e a CLT (Consolidação das Leis Trabalhistas), que estabelecem alguns limites de atuação para o ser humano. Alguns dados a serem considera- dos (bases iniciais): A não observância das normativas e, principalmente, dos limites tidos como normais para as operações podem ocasionar, além de fadiga, lesões aos executo- res dos processos, portanto, muito importante levar em conta legislações e tabelas ergométricas e antropométricas na definição das operações. Adulto (acima de 18 anos) Jovem (acima de 14 anos) Frequência Homem Mulher Homem Mulher Raramente 50 20 20 15 Frequentemente 18 12 16 11 Cargas para levantamento (em Kg) Fonte: Adaptado de Gradsjean (1980) 22ENGENHARIA DE PROCESSOS SUMÁRIO PRINCÍPIOS DE ECONOMIA DO USO DO CORPO HUMANO, DO LOCAL DE TRABALHO E PROJETO DE FERRAMENTAS E EQUIPAMENTOS Entendidos os limites do corpo humano ou das máquinas, as quais se desejam utilizar na definição de uma operação, precisamos ter em mente alguns princípios que, se obser- vados, tendem a produzir melhores resultados nas operações. Esses princípios são ampla- mente utilizados e foram definidos por Barnes (2015), com o intuito de economizar movi- mentos e maximizar as operações em termos de tempo, evitando a fadiga do ser humano e assegurando uma maior garantia da boa execução da operação e menor necessidade de ro- tatividade da mão de obra. Primeiramente, devem ser observados os nove princípios da economia do uso do corpo humano, são eles: 1. as duas mãos devem iniciar e terminar no mesmo instante os seus movimentos, ga- rantindo simetria e evitando carga excessiva em um dos membros; 2. as duas mãos não devem permanecer inativas ao mesmo tempo, exceto durante os pe- ríodos de descanso, seguindo o mesmo princípio definido anteriormente; 3. os movimentos dos braços devem ser executados em direções opostas e simétricas, devendo ser feitos simultaneamente, pois direções coincidentes ou assimétricas ge- ram carregamento excessivo de algum dos membros; 4. deve ser empregado o movimento manual que corresponda à classificação mais baixa de movimentos (ver tabela abaixo), com o qual seja possível executar satisfatoria- mente o trabalho, lembrando que, quanto mais baixa a classificação, menor o esforço para execução do movimento; 5. deve-se empregar a quantidade de movimento a fim de ajudar o trabalhador quando possível, sendo que essa deve ser reduzida, ao mínimo, nos casos em que tiver de ser vencida por esforço muscular. Devemos lembrar que o movimento tem sua força dada pela massa do objeto, multiplicada pela velocidade de execução, que esse efeito é ma- jorado em virtude da distância em que se executa (mais próximo do corpo, o efeito é menor do que mais longe do corpo, como por exemplo, o braço esticado); Classificação geral dos movimentos das mãos Classe Movimentos 1 Movimentos dos dedos 2 Movimentos envolvendo dedos e pulso. 3 Movimentos envolvendo dedos, pulso e antebraço. 4 Movimentos envolvendo dedos, pulso, antebraço e braço. 5 Movimentos envolvendo dedos, pulso, antebraço, braço e ombro (necessita de verificação quanto à postura). Fonte: Adaptado de Barnes (2015) 23ENGENHARIA DE PROCESSOS SUMÁRIO 6. os movimentos suaves, curvos e contínuos das mãos são preferíveis aos movi- mentos em linha reta que necessitam mudanças bruscas de direção, estes acabam gerando esforço maior, lembrando os princípios físicos de que mudanças bruscas de direção necessitam de altas velocidades, aumentando a força necessária para sua realização; 7. os movimentos parabólicos são mais rápidos, mais fáceis e mais precisos do que movimentos restritos ou “controlados”, exatamente pelo mesmo princípio expli- cado anteriormente, concentramos maior força e velocidade na realização de mo- vimentos e não no controle dos mesmos; 8. o trabalho deve ser disposto de forma a permitir ritmo suave e natural sempre que possível, pois aumentos bruscos de ritmo causam fadiga acelerada; 9. fixações da vista deveriam ser tão reduzidas e tão próximas quanto possível, pois fatalmente o movimento dos olhos está intimamente ligado ao movimento da ca- beça e do pescoço, sendo assim, mais grupos musculares envolvidos, significa mais energia despendida, resultando em uma fadiga maior. De maneira geral, observando os nove princípios descritos, podemos entender que, quanto menor o esforço executado, menor a fadiga, lembrando que a mesma não está somente relacionada ao tempo de execução do movimento, mas ao nível de concentra- ção de forças em relação ao seu controle (início e paradas bruscas requerem esforço). 24ENGENHARIA DE PROCESSOS SUMÁRIO Após a observação dos nove primeiros princípios, partimos para a observação dos sete princípios relacionados à disposição do local de trabalho, sendo esses: 10. deve existir lugar definidoe fixo para todas as ferramentas e materiais, evitando esforço desnecessário para procura e localização dos mesmos; 11. ferramentas, materiais e controles devem se localizar perto do local de uso, evi- tando esforço desnecessário para deslocamento, a fim de buscar o objeto. Nesse momento, é interessante observar os limites de atuação do corpo, lembrando do exposto na seção anterior sobre dados antropométricos e ergonômicos; 12. deverão ser usados depósitos e caixas alimentadoras por gravidade, para distri- buição do material, o mais perto do local de uso. O uso da gravidade acaba reque- rendo menor uso de energia adicional para movimentação de objetos; 13. a distribuição da peça processada deve ser feita por gravidade sempre que pos- sível, baseando-se no princípio anterior, que trata basicamente da entrada de materiais na operação, a saída deve procurar ser executada de forma análoga; 14. materiais e ferramentas devem ser localizados de forma a permitir a melhor sequência de movimentos, pois uma boa estratégia de organização dos mesmos permitirá uma menor quantidade de movimentos e, consequentemente, tempo de execução menor da operação; 25ENGENHARIA DE PROCESSOS SUMÁRIO 15. deve-se providenciar condições adequadas à visão. A boa iluminação é o primeiro re- quisito à percepção visual satisfatória, lembrando que trazemos à tona os princípios da ergonomia cognitiva para a execução das operações, onde podemos entender que uma iluminação satisfatória é: a. aquela que tenha luz de intensidade suficiente para a tarefa em estudo; b. aquela que tenha luz de cor adequada e sem ofuscamento; c. aquela que tenha luz proveniente da direção correta; 16. a altura do local de trabalho e da banqueta que lhe corresponda, devem ser tais que pos- sibilitem ao operário trabalhar alternadamente de pé e sentado, tão facilmente quanto possível, alternando períodos de ação e relaxamento da musculatura das pernas, tra- zendo uma sensação de fadiga muscular menor ao final do período operacional; 17. deve-se fornecer a cada trabalhador uma cadeira de tipo e altura, tais que permitam boa postura para os trabalhos, lembrando que esse princípio também é observado pelas re- gulamentações citadas anteriormente. Aqui você deve ter percebido que, ao passo que os princípios de economia de movi- mento do corpo levam em conta dados e princípios ergonômicos, os princípios relacionados à disposição dos locais de trabalho trazem o uso dos dados antropométricos e limites de al- cance do ser humano, para a utilização na definição das operações. 26ENGENHARIA DE PROCESSOS SUMÁRIO Para finalizar, são trazidos os cinco princípios para projeto de ferramentas e dispositivos, quando utilizados manualmente, sendo que os mesmos estão baseados, principalmente, na carga de trabalho dada aos membros utilizados nas operações: 18. as mãos devem ser aliviadas de todo o trabalho que possa ser executado mais convenientemente por um dispositivo, um gabarito, ou um mecanismo acionado a pedal, usando o ser humano para posicionamento correto dos materiais e o maquinário para execução e concentração de força; 19. quando possível, deve-se combinar duas ou mais ferramentas, partindo do princípio que o custo de uma operação é reduzido, se for utilizada somente uma ao invés de duas ou mais fer- ramentas ou dispositivos para executar uma operação; 20. as ferramentas e os materiais devem ser pré-colocados sempre que possíveis, novamente, partindo do pressuposto que, durante a operação, não se deve demandar tempo e esforço na procura e alcance de ferramentas e materiais; 21. nos casos em que cada um dos dedos execute um movimento específico, como na datilo- grafia, a carga deve ser distribuída de acordo com as capacidades intrínsecas de cada dedo, princípio muito bem observado quando da definição dos atuais teclados que temos em uso, apesar de, atualmente, os mesmos não requererem grandes esforços para digitação como nos tempos passados, mas o princípio ainda é bastante válido para operações, por exemplo, de montagem de pequenos produtos e objetos, que requerem agilidade e força executada pelos dedos das mãos; 22. devem-se localizar alavancas, barras cruzadas e volantes, em posições tais, que o operador possa manipulá-los com alteração mínima da posição do cor- po e com a maior vantagem mecânica, partindo do mesmo pressuposto que, quanto mais esticado e longe do corpo o movimento necessitar ser realizado, maior será a necessidade de esforço desprendida para execução do mesmo. 27ENGENHARIA DE PROCESSOS SUMÁRIO Resumindo, os princípios anteriormente listados visam a melhor definição de operações, buscando da melhor forma maximizar o uso da mão de obra, evitando duplicidades, rotatividade, fadiga, esforços concentrados, enfim, existem muitos benefícios em relação à observação dos mesmos. APLICAÇÃO Foram expostos dados para observação e eventual definição de uma operação para execução de uma tarefa em específico. Usualmente, um processo é composto por diversas operações, sendo assim, precisamos analisar justamente essa sequência de operações. Um detalhe se faz importante, operações bastante comuns podem ser analisadas facilmente, visualizando as mesmas, mas existem algumas operações que são realizadas com sequências de mo- vimentos dados somente pelas mãos, ou ainda, somente pelos dedos. Vale lembrar que a análise de uma operação pode ser tão macro ou tão micro quanto se queira ou necessite, obviamente que a ne- cessidade de análise está justamente na busca pelo nível de detalhe requerido pela operação em ques- tão. Imagine que operações de movimentação de grandes cargas ou operações que demandem grande tempo, acabam requerendo uma análise mais geral da sua execução pois, usualmente, as grandes melhorias e resultados se dão em grandes operações, no entanto, temos processos e operações que exigem muitos detalhes, são bastante sutis e, normalmente, são executados em tempos muito pe- quenos, nesse caso, existe a necessidade da avaliação de micromovimentos. O engenheiro precisará ter o discernimento para avaliar qual o nível de detalhe utilizará para analisar uma operação. Vários são os métodos para verificação de operações, de maneira mais macro, quando se veri- fica um sistema produtivo, podemos entender que o mapeamento de processos é uma boa alternati- va, existem diversos modos e simbologias à execução dos mesmos. De forma bastante análoga, um processo pode seguir exatamente a mesma ideia, o importante é que seja feito de maneira que possa ser compreensível para todas as pessoas envolvidas. 28ENGENHARIA DE PROCESSOS SUMÁRIO Uma outra simbologia, muito utilizada, foi adaptada da inicial, concebida por Shingo, valorizada no ramo automotivo pela facilidade de reproduzir os elementos gráficos, porém, possui uma grande similaridade com a original, conforme segue: Interessante notar que, nessa simbologia, existe uma dissidência e especificação nas ope- rações de realização dos produtos (transformação), nesse caso, são entendidas diferentes ope- rações puramente simples daquelas que são realizadas fora do processo em questão (operação de terceiros) e, de maneira análoga, são apontadas operações onde, concomitantemente, existirá alguma verificação dimensional (operação com inspeção combinada) ou verificação visual do produto. Outro fato importante a ser observado é que, ao contrário da simbologia sugerida por Shingo (1996), essa não faz distinção entre os diferentes tipos de estocagem. Normalmente, no momento do mapeamento de processos, utiliza-se algum formulário (uma sugestão está disponível ao final do nosso ebook) que permita anotar a operação que está sendo realizada com uma breve descrição, determinação da distância percorrida para a transposição do produto entre operações, o tempo de duração da operação (será objeto de avaliação no próximo capítulo) e a natureza de cada uma das operações, conforme simbologiaindicada no exemplo: O uso de fluxogramas para descrever processos é uma forma simples de fazer o re- gistro dos mesmos e, como já dito, a simbologia varia de local para local. Apresentaremos uma simbologia que entendemos ser de fácil uso e compreensão, baseada em elementos simples, sendo que os mesmos podem ser subdivididos conforme compreensão ou melhor adequação para o processo em análise, ou de acordo com a conveniência e padrões previa- mente estabelecidos por uma organização. O que estamos dizendo é que, o menos impor- tante é o símbolo ou o elemento gráfico utilizado, pois não existe, nesse caso, um padrão formal ou ainda algo que denote que está certo ou errado, o que realmente importa é que se possa dar uma ideia correta do processo que está sendo executado de forma compreensível. Em relação à definição do Sistema Toyota de Produção, Shingo (1996) sugeriu o uso de uma simbologia, a qual foi definida da seguinte maneira: Fonte: Adaptado de Shingo (1996) Fonte: Autor Simbologia de mapeamento de processos Simbologia de mapeamento de processos 29ENGENHARIA DE PROCESSOS SUMÁRIO Exemplo de mapeamento de processo N° da operação Descrição da operação Referência Distância Tempo 1 Entrega do material no processo. NA NA 2 Deslocar material até a máquina 1. 25m 5min 3 Material aguardando processamento. NA 45min 4 Realizar usinagem da peça, cotas 1, 5 e 9 do desenho. 1,5m 3,5min 5 Realizar usinagem da peça, cotas 2, 3 e 8 do desenho. NA 4min 6 Realizar usinagem da peça, cotas 4, 5 e 7 do desenho. NA 5,2min 7 Enviar peça para pintura. 150m 7min 8 Pintar peça. NA 6min 9 Verificar qualidade superficial e camada de pintura. NA 2min 10 Embalar e armazenar. NA 3min Fonte: Autor 30ENGENHARIA DE PROCESSOS SUMÁRIO No caso de operações manuais e de tempos pequenos, por exemplo, inferiores a 2 minutos, pode-se utilizar a ideia dos Therbligs (assim chamado cada um dos elementos), idealizada pelo casal Gilbreth (1911), cuja simbologia é bem mais vasta e procura demonstrar grandes quantida- des de movimentos relativamente rápidos. Na época, a simbologia utilizada foi a seguinte: Note que, cada movimento é denotado por uma simbologia diferente e, como na época que foi desenvolvido, os recursos para desenvolver um formulário específico não eram tão fáceis como nos dias de hoje, em vez de anotar os símbolos, o mapeamento do processo era realizado atra- vés de uma sequência de anotações das cores correspondentes ao mesmo. Outro fato curioso é que eram realizados dois mapeamentos em paralelo, um referente ao que a mão esquerda estava realizando e outro referente ao que a mão direita estava realizando, até o ponto de conseguirem estabelecer uma base de dados, onde era possível consultar qual era o tempo padrão de realizar cada uma destas micro-operações. Os elementos listados como tarefas devem ter pontos de início e fim bem deter- minados, para que a posterior cronometragem seja possível, devendo obedecer às ati- vidades que ocorrem nas condições normais de realização da tarefa. Em um primeiro momento, pode-se optar, para se ter uma ideia, pela colocação de um tempo verifica- do de maneira menos metódica como forma de ponto de partida, balizador, etc. Outro ponto interessante a ressaltar, são as operações onde existe deslocamento de pessoas ou materiais, que sejam anotados os dados de distância (claro que a precisão e o nível de refino da mesma vem da necessidade do processo em questão, bom senso que o en- genheiro precisa desenvolver para realizar um trabalho coerente). Os elementos considerados podem ser avaliados e classificados conforme o seguinte critério: Elementos Reconhecimento Constantes Variam no tempo devido somente às variações do método ou nas condições de trabalho. Variáveis Variam no tempo devido a algumas características de trabalho, tais como, material, peso, tamanho, tolerância e fatores similares. Ocasionais São os que se repetem com frequência relativa previsível, de acordo com o número de unidades produzidas. Por exemplo, a troca de parte da ferramenta da operação. Estranhos São os que não são estão registrados na lista de elemento, desenvolvida à operação, podendo ser necessários ou não. Fonte: Adaptado de Seleme (2016) Fonte: Adaptado de Seleme (2016) Therbligs 31ENGENHARIA DE PROCESSOS SUMÁRIO Outro ponto a ser pensado é que, nem toda operação possui todos os elementos lista- dos, mas é possível compreender que cada movimento pode ser classificado de acordo com um dos elementos, que podem ser compreendidos de acordo como o descrito em Faria (1982): 1. buscar: localizar o que é desejado usando os olhos e as mãos, inicia-se quando é fi- xada a atenção, e termina quando o objeto é encontrado; 2. encontrar: fixar o objeto em relação aos demais, inicia com o objeto sendo encon- trado e termina quando o provável objeto é determinado; 3. selecionar: escolher o elemento certo, começa com a verificação e termina quando é feita a escolha; 4. agarrar: pegar com a mão um objeto, tem início quando a mão toca o objeto e termi- na quando ele está fixado na mão; 5. segurar: prender e reter o objeto sem realizar movimentos, começa quando a mão retém o objeto e termina quando a mão perde o domínio sobre ele; 6. mover: movimentar a mão segurando um objeto, tendo início quando a mão inicia o movimento com o objeto e término quando chega ao destino; 7. alcançar: movimentar a mão sem carga, começa com o movimento inicial da mão e termina quando ela toca o objeto; 32ENGENHARIA DE PROCESSOS SUMÁRIO 8. posicionar: o objeto deve estar no local exato para ser usado, inicia quando o objeto é colocado nessa posição e termina quando ele é largado; 9. montar: unir as partes formando um conjunto, começa no início da agregação das partes e termina quando todas são incorporadas; 10. usar: manusear usando ferramenta, comando ou controle, inicia-se no princípio da operação e termina quando acaba seu manuseio; 11. desmontar: separar as peças de um conjunto, inicia-se quando a primeira parte do conjunto é retirada e termina quando todas são retiradas; 12. inspecionar: verificar a qualidade, tem início quando a percepção permite compara- ção e término quando os atributos são encontrados; 13. preposicionar: preparar os objetos para uma operação, inicia-se com a definição da posição certa e termina quando a peça é colocada no local escolhido; 14. soltar: abandonar o objeto que é o seu início, enquanto o término é quando se perde o contato; 33ENGENHARIA DE PROCESSOS SUMÁRIO 15. demora inevitável: interrupção que não está na alçada do operador e nem de seus recursos, começa quando o trabalho é interrompido e termina quando esse é reiniciado; 16. demora evitável: é uma falha que pode ser evitada pelo operador, começa quan- do o operador não aproveita a oportunidade e termina quando essa desaparece; 17. planejar: pensar na melhor forma de trabalho e precede o movimento, come- ça quando o operador procura a melhor solução e termina quando define uma como melhor; 18. descansar: parar os movimentos e relaxar, começa quando os movimentos ces- sam e termina quando eles são reiniciados. A ideia dos Therbligs evoluiu com o passar do tempo, diversas são as metodolo- gias conhecidas pela sigla MTM (Methods-Time Measurement), que estão sempre em constante atualização. É um método validado mundialmente, que avalia operações e, seguindo seus procedimentos, busca uma sequência tida como ótima para execução de tarefas manuais (não é aplicável para avaliação de movimentos de máquinas ou atividades intelectuais). A metodologia MTM é subdividida em módulos, cada qual abrangendo um tipo de operação mais específica, e a sua anotação é dada através de uma codificação, que é objeto de certificação, ou seja, existe um instituto que disse- mina a metodologia, treina, avalia e certifica pessoas para o correto uso da mesma. A título de curiosidade, dentre as metodologias inseridase compreendidas como válidas pelo instituto que dissemina a ideia do MTM, está a mais utilizada, denominada MTM-1, que acaba por dividir operações manuais em cinco grandes grupos denominados por alcançar, pegar, mover, posicionar e soltar e, cada um desses possui subdivisões e especificações para se obter sua codificação. Outras subdivisões da metodologia MTM dão conta de movimentos, por exemplo, de pés e pernas, atividades de escritório, etc. Essa metodologia está em franco crescimento, sendo adotada por grandes empresas do mundo para definir, avaliar e validar suas operações. SÍNTESE Nesse capítulo, revisamos alguns conceitos ergonômicos e antropométricos, verificamos os princípios que nortearão nossos estudos, desde princípios gerais de avaliação de operações até princípios de economia de movimentos. Também verificamos alguns métodos de avaliação de operações e a evolução de alguns dos mesmos. 34ENGENHARIA DE PROCESSOS EXERCÍCIOS SUMÁRIO 1. Que princípios ergonômicos e antropométricos estão envol- vidos na avaliação das operações? Por que é importante sua observação? 2. Quais são os princípios gerais para avaliação de operações? 3. Cite três princípios de economia de movimentos e explique-os: 4. Diferencie os métodos para avaliação de operações estri- tamente manuais dos métodos utilizados para avaliação de operações em geral. 5. Você enxerga a aplicabilidade dessas metodologias no âmbito do seu exercício profissional? 35 ESTUDO DOS TEMPOS E MOVIMENTOS Como se avaliam os tempos operacionais? Você sabia que existem fatores que devem ser considerados nessa avaliação? 36ENGENHARIA DE PROCESSOS SUMÁRIO Com a compreensão do que e como avaliamos as sequências e movimentos de processos e suas operações, partimos para o entendimento dos tempos, que são par- te intrínseca dos mesmos. Não existe processo ou operação que não consuma, pelo menos, tempo, por isso a importância da correta avaliação do mesmo. Claro que é importante, quando se avalia um processo ou uma operação como um todo, que se- jam entendidos todos os recursos e insumos envolvidos, pois o uso dessas informa- ções acabará permeando várias áreas e aspectos do negócio. No âmbito industrial, por exemplo, a área de recursos humanos necessita saber quantas pessoas serão necessá- rias para realizar as operações; a área de planejamento e controle de produção deverá saber a capacidade dos processos e fazer a correta programação da produção; a área vendas precisará saber quanto e quando pode prometer um produto para cliente; a área de compras deverá saber em quanto tempo precisa ter material disponível para executar a operação e, de maneira geral, a área responsável pelo cálculo do custo da empresa, a fim de realizar o mesmo da maneira mais acertada possível. Em outros âmbitos, a necessidade é bastante análoga. Tocamos justamente no assunto custos, ponto de atenção de praticamente to- dos os negócios ao redor do mundo, conhecimento vital para realizar a boa gestão do mesmo. O custo do processo e do produto propriamente ditos não são o objeto de es- tudo dessa disciplina, mas são diretamente alimentados pela avaliação que veremos a seguir. Entenda que o custo operacional é usualmente afetado pela questão do tempo de execução de uma operação. Uma frase célebre dá conta de que “O tempo é a sombra do movimento”, ou seja, se existe movimento, existe tempo sendo consumido. O grande precursor da ideia de avaliação das operações e promotor de metodologias que tivessem como base a avaliação de tempos foi o próprio Taylor, que utilizando a sua ideia de Administração Científica, em meados do início do século XX, realizou estudos em diversos pro- cessos industriais nos Estados Unidos, sendo um de seus pontos mais famosos, o processo pro- dutivo da Ford Motor Company. O estudo de tempos é um método para a obtenção dos padrões de trabalho pelo meio da uti- lização de cronometragem sobre o trabalho. Essa definição pode ser complementada por Barnes (2015), onde tempos e movimentos se posicionam como o estudo sistemático de trabalhos, ten- do como objetivos: • desenvolver o sistema e o método preferido, utilizando-se normalmente o de menor custo; • padronização do sistema e método; • determinar o tempo gasto por uma pessoa qualificada e devidamente treinada, trabalhando em um ritmo normal na execução das atividades; • orientar o treinamento do trabalhador no método preferido. Taylor (1990) comenta que a mudança da administração empírica à científica não abrange somente o estudo da velocidade apropriada para realizar o trabalho e a remodelação de instru- mentos e métodos para a concretização do mesmo, a mesma necessita de uma completa trans- formação na atitude mental de todos em relação ao seu trabalho. O autor afirma que “o maior 37ENGENHARIA DE PROCESSOS SUMÁRIO obstáculo para a cooperação harmoniosa entre a empresa e os trabalhadores era a incapa- cidade que a administração tinha em estabelecer uma carga de trabalho apropriada e justa à mão de obra”. Ainda nos seus estudos, Taylor apontava que o trabalhador, normalmente, ia para o trabalho e procurava realizar menos do que podia, criando o costume de consumir tempo à toa, pois acreditava que esse efeito se dava por três motivos: • a crença de que, quanto maior o desempenho do operador e da máquina, maior desliga- mento de funcionários da organização acontecerão; • que o sistema defeituoso das empresas é que força os funcionários a “fazer cera” no tra- balho, a fim de proteger os seus interesses; • métodos empíricos ineficientes fazem com que os funcionários desperdicem grande parte dos seus esforços. A fim de avaliar corretamente uma operação, criou-se a ideia de que deve existir, para uma operação com certa repetição, um “Tempo Padrão”, ou seja, um tempo tido como correto para execução da atividade em questão. Isso não quer dizer que uma pessoa não possa realizar uma operação mais rápida ou de maneira mais demorada, certas flutuações são tidas inclusive como normais em alguns processos, principalmente os estritamente re- alizados por seres humos, mas conseguimos definir um balizador que nos permitirá admi- nistrar as operações e definir os direcionamentos já citados nas diversas áreas da empresa. 38ENGENHARIA DE PROCESSOS SUMÁRIO OBSERVAÇÃO E REGISTRO DOS TEMPOS A cronometragem de uma operação inteira como um único elemento, raramente é aceitável dessa maneira, pois, usualmente, não denota a precisão necessária para uma boa avaliação, claro que isso deve ser coerente com o tipo do processo em questão, conforme já citamos. É necessária a divisão da operação em elementos padronizados, que possam ser re- produzidos em outros estudos de tempos quando houver a obrigação ou necessidade de fa- zê-los. Um elemento pode ser composto de várias operações (com durações excessivamente curtas), logo, deve-se tomar a precação para que, na escolha dos elementos, o início e o fim estejam em tarefas bem definidas, podendo ser anotados na folha de observação. Mais uma vez, cabe a observação do nível de precisão da avaliação coerente com a proposta da operação ou processo em estudo, um balizador pode ser considerado um elemento que valha a pena ser destacado, é aquele onde seu tempo base fica em torno de 5% do tempo da operação avaliada. A bibliografia e os autores sobre o assunto divergem de certa forma quanto ao método para observação e registro das operações. Seguiremos a linha de raciocínio apresentada por Barnes (2015), sendo um referencial presente no mundo todo, o mesmo sugere três métodos para a leitura do cronômetro: • leitura contínua: a cronometragem tem início no primeiro elemento e se mantém o cro- nômetro em movimento durante o tempo de estudo. O observador verifica a leitura do cronômetro ao fim de cada elemento, e registra a mesma em uma folha de observação. Depois, ele diminui o tempo da operação anterior para chegar ao tempo daoperação; Em se tratando da utilização de uma metodologia para avaliação de tempos, Barnes (2015) enumera sete passos para poder estabelecer o tempo padrão adequado: 1. obter e registrar informações sobre a operação e o operador em estudo, conforme vi- mos no capítulo anterior do nosso ebook; 2. dividir a operação em elementos e registrar uma descrição completa do método, tam- bém de acordo com o que verificamos anteriormente; 3. observar e registrar o tempo gasto pelo operador; 4. determinar o número de ciclos a ser cronometrado; 5. avaliar o ritmo do operador; 6. determinar as tolerâncias; 7. determinar o tempo padrão à operação. As tarefas 1 e 2 descritas já foram objeto da nossa observação no capítulo 2 do nosso ebook, sendo que as mesmas podem ser realizadas utilizando o formulário de Diagrama do Fluxo do Processo comentado no mesmo capítulo e constante ao final do nosso ebook. A se- guir, vamos verificar a realização das atividades enumeradas acima, 3 a 7. Você poderá utilizar a maneira que bem escolher, sugerimos, no entanto, o uso de algum formulário baseado no exemplo que deixamos ao final do nosso ebook, o qual denominamos Folha de observações. 39ENGENHARIA DE PROCESSOS SUMÁRIO • leitura repetitiva: os ponteiros do cronômetro são retornados ao zero ao fim de cada elemento, depois de anotado o tempo do elemento na folha de observação. Esse método de leitura fornece tempos diretos sem a obrigação da subtração do tempo. A principal vantagem sobre o método contínuo é o fato de que o tempo de observação é visível para cada elemento, permitindo que o analista perceba as variações nos valores, enquanto faz o estudo; • leitura acumulada: permite a leitura direta do tempo para cada elemento através do uso de dois cronômetros. Eles são armados sobre a prancheta de observação e ficam ligados por um mecanismo de alavanca, que, quando se dá início ao primeiro cronômetro, o se- gundo para automaticamente e vice-versa. Um ponto importante a se observar, é que todos esses estudos foram formalizados há um bom tempo, portanto, temos que levar em conta que a evolução e a facilidade de acesso à tecnologia nos proporcionam formas mais interessantes de realizar essas operações. Usu- almente, os cronômetros digitais podem ser parados sem que o tempo geral seja finalizado (utilizando uma função denominada “LAP”). De forma análoga, os equipamentos celulares possuem câmeras, o que facilita o registro da operação em estudo, permitindo que a mesma possa ser repetidamente verificada e analisada reproduzindo o vídeo gravado. Durante as cronometragens, qualquer evento especial (falha do equipamento, quebra de ferramentas, etc.) necessitará ser desconsiderada para a etapa do cálculo da média do tempo, pois isso não é uma operação padrão, mas sim um evento especial. 40ENGENHARIA DE PROCESSOS SUMÁRIO ções da operação (por exemplo, 3 repetições), analisando se os tempos entre as mesmas demonstrarão uma discrepância na ordem de, por exemplo, 5% (esse valor é arbitrado pela necessidade de precisão da operação em questão). Podemos usar uma fórmula para validar o número de repetições necessárias, nesse caso, precisamos realizar algumas avaliações (em torno de 3 a 5) para podermos obter média e desvio-padrão entre as mesmas. Os valores se- rão utilizados na seguinte equação: Onde: DETERMINAÇÃO DO NÚMERO DE CICLOS O estudo de tempo é considerado, na verdade, um processo de amostragem, ou seja, pega-se um número relativo de observações como sendo representativa de muitos ciclos subsequentes a serem realizados pelo trabalhador, aqui ficará a lembrança de que o próprio Tempo Padrão tem esse intuito, pois a verificação ideal seria a cronometragem e observação de todas às vezes que o operador executa uma tarefa, mas isso é totalmente impraticável na grande maioria dos processos e operações. A discussão sobre o número de verificações de tempo está baseada no número de repetições que poderá gerar uma média realmente signi- ficativa de tempos para o mesmo ser considerado válido. Vamos ver mais adiante que o próprio tempo utilizado será modificado em relação às tolerâncias de avaliação. Em alguns momentos, um preciosismo alto em relação a essa avaliação, acabará por ser totalmente desnecessário em virtude do tratamento posterior do tempo. Existem medidas tidas como práticas, existem padrões pré-estabelecidos por algu- mas empresas e existem fórmulas para validar o número de verificações necessárias, a de- cisão realmente continua na questão da experiência em relação ao assunto e ao bom senso do engenheiro que está avaliando o caso. Um valor comumente utilizado no mercado é a verificação de 10 repetições do elemen- to, um número entendido como coerente, mas o mesmo é totalmente impraticável quan- do os tempos operacionais são muito longos (exemplo tais, como tempos de execução que ficam próximos à 1 hora de operação). Outra forma de avaliar, é verificar algumas repeti- n = tamanho necessário da amostra p = precisão requerida para o tempo estimado como proporção do valor verdadeiro t = média dos tempos para o elemento σ = desvio-padrão dos tempos representativos do elemento z = quantidade de desvios-padrão necessários para o nível de confiança desejado. 41ENGENHARIA DE PROCESSOS SUMÁRIO Um nível de confiança de 95% de probabilidade e um erro relativo próximo a 5%, é tido como coerente para a grande maioria dos estudos, independentemente disso, segue uma tabela com valores de Z a serem utilizados de acordo com o nível de con- fiança desejado ou escolhido: Colocando os valores na fórmula, o resultado obtido de n deve ser comparado ao número de avaliações realizadas, por exemplo, foram feitas 5 avaliações prévias, os valores foram colocados na fórmula e a mesma retornou um valor de 15 onde, nesse caso, seriam necessárias a realização de 10 amostras adicionais para validar o estudo. Nível de Confiança (%) Z 90 1,65 95 1,96 96 2,05 97 2,17 98 2,33 99 2,58 Fonte: Adaptado de Correa, H e Correa, C (2006) AVALIAÇÃO DO RITMO DE TRABALHO A média dos tempos obtida anteriormente resulta no tempo de desempenho do operador, ou seja, é válida para o operador em questão no momento em que foi verificado o estudo. Para fazer que o tempo desse operador seja útil para os demais (ou para validar seu próprio tempo), é indispensável adicionar o ritmo de trabalho, visando normalizar a tarefa, sendo essa avaliação do ritmo de trabalho um procedimento onde o analista de estudos de tempo compara o ritmo do operador em observação com o seu próprio julgamento de ritmo normal (mais uma vez necessá- rio bom senso e conhecimento do engenheiro). Deve-se estimar o quanto o operador estava executando a tarefa acima ou abaixo de um ritmo de trabalho tido como normal. Com a avaliação de ritmo, é possível corrigir as diferenças existentes entre os operadores como: habilidade, esforço, constância e condições de trabalho. Existem múltiplos sistemas que são empregados para aferir o ritmo, sendo alguns: • avaliação do ritmo através da habilidade e do esforço: seu procedimento inclui a avaliação da habilidade e do esforço do operador, e o uso de uma tabela padrão de tolerância para a fadiga; • sistema Westinghouse para avaliação do ritmo: é um sistema com quatro fatores para esti- mativa da eficiência do operador, que são: habilidade, esforço, condições, consistência; • avaliação sintética do ritmo: consiste em avaliar a velocidade do operador comparando-a com valores retirados de tabelas de tempos sintéticos; 42ENGENHARIA DE PROCESSOS SUMÁRIO • avaliação objetiva do ritmo: avalia-se a velocidade do operador em relação a uma velocidade-padrão úni- ca, independente da dificuldade da tarefa. Depois, se adiciona uma tolerância ou ajustamento secundário para compensar a dificuldade; • avaliação fisiológica do nível de desempenho: consiste em realizar uma tarefa por um período especifica- do. Após