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Autor: Diego Batista Valim. Organizadora: Lorete Kossowski Mocelin. ADMINISTRAÇÃO DA PRODUÇÃO E OPERAÇÕES Administração da Produção e Operações © by Ser Educacional Todos os direitos reservados. Nenhuma parte desta publicação poderá ser reproduzida ou transmitida de qualquer modo ou por qualquer outro meio, eletrônico ou mecânico, incluindo fotocópia, gravação ou qualquer outro tipo de sistema de armazenamento e transmissão de informação, sem prévia autorização, por escrito, do Grupo Ser Educacional. Imagens e Ícones: ©Shutterstock, ©Freepik, ©Unsplash, ©Wikimedia Commons. Diretor de EAD: Enzo Moreira. Gerente de design instrucional: Paulo Kazuo Kato. Coordenadora de projetos EAD: Jennifer dos Santos Sousa. Núcleo de Educação a Distância - NEAD Valim, Diego Batista. Organizador(a): Mocelin, Lorete Kossowski. Administração da Produção e Operações: Recife: Editora Digital Pages & Grupo Ser Educacional- 2023. 144 p.: pdf ISBN: 978-65-5487-034-4 1. Administração 2. Tecnologia 3. Manufatura Grupo Ser Educacional Rua Treze de Maio, 254 - Santo Amaro CEP: 50100-160, Recife - PE PABX: (81) 3413-4611 E-mail: sereducacional@sereducacional.com Iconografia Estes ícones irão aparecer ao longo de sua leitura: ACESSE Links que complementam o contéudo. OBJETIVO Descrição do conteúdo abordado. IMPORTANTE Informações importantes que merecem atenção. OBSERVAÇÃO Nota sobre uma informação. PALAVRAS DO PROFESSOR/AUTOR Nota pessoal e particular do autor. PODCAST Recomendação de podcasts. REFLITA Convite a reflexão sobre um determinado texto. RESUMINDO Um resumo sobre o que foi visto no conteúdo. SAIBA MAIS Informações extras sobre o conteúdo. SINTETIZANDO Uma síntese sobre o conteúdo estudado. VOCÊ SABIA? Informações complementares. ASSISTA Recomendação de vídeos e videoaulas. ATENÇÃO Informações importantes que merecem maior atenção. CURIOSIDADES Informações interessantes e relevantes. CONTEXTUALIZANDO Contextualização sobre o tema abordado. DEFINIÇÃO Definição sobre o tema abordado. DICA Dicas interessantes sobre o tema abordado. EXEMPLIFICANDO Exemplos e explicações para melhor absorção do tema. EXEMPLO Exemplos sobre o tema abordado. FIQUE DE OLHO Informações que merecem relevância. SUMÁRIO UNIDADE 1 Conceituação da manufatura � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 12 A teoria de Taylor � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �14 O fordismo � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �15 O Sistema Toyota de Produção (toyotismo) � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �16 Fordismo versus Toyotismo � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �16 O sistema de manufatura � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �17 Engenharia � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �21 Chão de fábrica (shop floor) � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 22 Suporte � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 23 Negócios � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 24 Organização da manufatura � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 24 Indústria 4�0 � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 26 O profissional da Indústria 4.0 � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 29 Classificação dos sistemas de manufatura � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 30 Aplicação de trabalho padrão � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 35 Etapas para a padronização do trabalho � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 38 Gráfico de balanceamento de operações (GBO) � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 40 UNIDADE 2 Sistemas de produção � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 44 Planejamento e controle da produção � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 44 Planejamento da produção � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 48 Programação e controle da produção � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 49 O PCP e os sistemas produtivos � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �51 Medição de desempenho � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �54 O estudo de tempo e movimento � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 55 Overall Equipment Effectiveness (OEE) � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 60 Produção enxuta � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �65 Princípios do pensamento enxuto e as etapas de implantação � � �67 UNIDADE 3 Padronização de processo � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �74 As atividades das organizações � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 75 Padronização, definição e objetivos � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 77 Etapas da padronização � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �81 A ISO 9000 � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �84 Conceitos fundamentais da gestão da qualidade � � � � � � � � � � � � � � � � � � 86 Princípios fundamentais da gestão da qualidade � � � � � � � � � � � � � � � � � � 87 Filosofia Seis Sigma � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �88 Seis Sigma – aspecto estatístico � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 90 Seis Sigma – mudança de cultura � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �91 Técnicas e ferramentas do sistema Seis Sigma � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 94 Análise de capacidade � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 98 Objetivos do controle da capacidade de produção � � � � � � � � � � � � � � � � 100 Capacidade de produção e seu planejamento � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �101 UNIDADE 4 Arranjos físicos � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �106 Arranjo físico por posição � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �110 Arranjo físico por processo � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �110 Arranjo físico por produto � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 112 Tecnologia de grupo � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 114 Família de peças � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 117 Análise do fluxo de dados da produção � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 120 Arranjo físico celular � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 122 Métricas da produção � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 124 Medidas de desempenho � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 125 Principais métricas para avaliar projetos Lean � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 127 Cálculos de recursos e capacidade produtiva � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 128 Taxa de produção � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 129 Capacidade de produção � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �� � 131 Utilização e disponibilidade � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 132 Tempo de produção e material em processo � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �133 Custos da produção � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �135 Apresentação Caro aluno, Você acompanhará como os avanços tecnológicos impacta- ram as revoluções industriais até os dias atuais, em que temos o pri- vilégio de vivenciar a Quarta Revolução Industrial. Neste cenário, veremos a importância da evolução dos con- ceitos de manufatura, em que se destacam os modelos de gestão desenvolvidos nas linhas de produção da Ford e da Toyota, que fo- ram propulsores dos modelos utilizados atualmente. Os sistemas de manufatura são classificados basicamente em sistemas de produção em massa, sistemas de produção em batelada e sistemas de produ- ção para projetos. Cada um deles apresenta características próprias, e o conhecimento desses atributos é fundamental para se obter um sistema de produção eficiente. Nesse contexto, os trabalhos devidamente padronizados e o controle das operações são meios de atingir a maximização de um processo de produção. Vamos nos aprofundar nesses temas para que você obtenha uma visão mais ampla dos sistemas de manufatura, auxiliando na abrangência dos sistemas atuais de produção. Bons estudos! Autoria Diego Batista Valim. O professor Diego Batista Valim é mestre em Engenharia Química pela Universidade Federal de Alfenas e bacharel em Engenharia Me- cânica pelo Centro Universitário do Sul de Minas. Possui experiên- cia industrial na área de manufatura, em processos de fabricação (usinagem, conformação e tratamento químico) e em gestão (TPM, PDCA e Lean). Currículo Lattes http://lattes.cnpq.br/7935957234003962 UN ID AD E 1 A evolução do sistema de manufatura Objetivos 1. Apresentar as modificações do processo produtivo; 2. Proporcionar o conhecimento dos conceitos de manufatura; 3. Oferecer o entendimento da classificação dos sistemas de manufatura; 4. Abordar a padronização do trabalho. 12 Conceituação da manufatura Historicamente, há relatos de que a primeira forma de produção or- ganiza da foi a dos artesões, que, com seus equipamentos manuais, podiam produzir peças semelhantes repetidamente para assim ne- gociar prazos e entregas. O termo manufatura tem sua origem nas oficinas manuais de artesanato e refere-se à transformação da ma- téria-prima em um produto/peça. Com os avanços tecnológicos e as revoluções industriais, conforme ilustra a figura 1, o termo manufatura recebeu outra defi- nição: atualmente, ele é sinônimo de peças fabricadas em lotes por equipamentos em um contexto industrial. Figura 1 - Cronologia da Revolução Industrial Fonte: Shutterstock. Acesso em: 22/05/2020. Indústria 1.0 Indústria 2.0 Indústria 3.0 Indústria 4.0 A Revolução Industrial se inicia com a fabricação mecanizada realizada por meio da introdução de máquinas a vapor. Linhas de montagem de produção em massa usando energia elétrica Produção automatizada usando eletrônica, controladores lógicos programáveis (PLC), sistemas de TI e robótica. A “Manufatura Inteligente” consiste na tomada de decisão autônoma de sistemas físicos cibernéticos usando aprendizado de máquina e interoperabilidade de análise de dados (Big Data) através de IoT (Internet das Coisas) e tecnologia. 1800 1900 2000 13 Durante a Primeira Revolução Industrial, em meados do sé- culo XVIII, com origem na Inglaterra e posterior expansão para ou- tros países da Eu ropa, além dos Estados Unidos e Japão, ocorreu o desenvolvimento das máquinas a vapor – destacando-se a invenção dos trens que utilizavam o carvão como combustível para a geração de vapor. Esse avanço tecnológico também permitiu a fabricação de máquinas de teares a vapor, resultando na substituição dos teares artesanais. Assim, a Primeira Revolução Indus trial ficou marcada pelo período de transição da produção manual para a fabricação industrial e pelo novo modelo de produção global, permitindo o primeiro aumento de produtividade, além do surgimento de novos produ tos e profissões. No final do século XIX, ocorreu a Segunda Revolução Industrial, caracterizada pelo surgimento das máquinas elétricas. A eletricidade incorporada às máquinas permitiu a criação de linhas de produção em massa e mais eficientes, o que consequentemente gerou diminuição de custos e tempos de produção. Durante a Se- gunda Revolução Industrial surgiram também as linhas de produ- ção baseadas na divisão de tarefas. Esse período ficou marcado pelo surgimento dos automóveis, aviões, telefone, televisões e outros bens de consumo que revolucionaram os meios de comunicação e transporte. No século passado, durante a década de 70, devido ao aumento pela procura de bens de consumo e serviços, e com o objetivo de au- mentar a eficiência fabril e a redução de custos (além da busca de au- mentar a competitividade mercadológica), ocorreu a Terceira Revolução Industrial. Ela ficou marcada pelos avanços na eletrônica e pelo surgi- mento dos circuitos integrados (microchips). Essas inovações provoca- ram o desenvolvimento de um novo meio de comunicação, a internet. Além disso, possibilitou a automação industrial e a robótica. Atualmente, devido aos novos avanços tecnológicos, e, mais uma vez, impulsionados pelo capitalismo (necessidade de redução de cus- tos e competitividade de mercado), você, caro aluno, está vivenciando a Quarta Revolução Industrial, chamada de “Indústria 4.0”. A quarta eta- pa da revolução vem se caracterizando principalmente pelo surgimento da inteligência artificial e da manufatura aditiva. Esses avanços implica- rão em novos modelos de gestão e conceitos de manufatura. 14 Desta forma, é possível perceber que, com o passar dos anos novas necessidades surgiram e foram a força motriz para promover as revoluções industriais. Ao longo das revoluções, foram desen- volvidos conceitos a respeito de gestão da produção e manufatura, destacando-se as definições de taylorismo, fordismo e toyotismo. Como estamos vivendo a “Indústria 4.0”, existem diversos concei- tos em desenvolvimento e, ao final dessa unidade, você terá acesso ao resumo das principais discussões e definições. A teoria de Taylor Frederick Winslow Taylor desenvolveu a teoria da administração científica. Ela era fundamentada na racionalidade das atividades e disciplinas do conhecimento humano sob um comando rigoroso, para se obter a máxima produtividade. A teoria de Taylor pro vo- cou uma verdadeira inovação no pensamento administrativo e no mundo industrial ao final do século XIX e início do século XX. Taylor propôs a padronização do sistema de produção de manufaturados e uma análise de tempo e movimento dos funcionários, com o objetivo de melhorar a eficiência do trabalhador em tarefas mais complexas. Taylor sugeriu que em um grupo de 20 trabalhadores, 19 acreditavam que, em benefício próprio, era melhor trabalhar em ritmo lento nas execuções das tarefas e contribuir com a menor quantidade de esforço possível na realização de suas ocupações pelo salário que recebiam. Ou seja, esses trabalhadores entendiam que para aumentar sua dedicação e, consequentemente, aumentar a produção, seria necessário haver incentivos financeiros. Assim, um dos pilares da administração científica proposta por Taylor consis- te em usar recursos financeiros como incentivo aplicados aos dias mais adequados de trabalho, indicando um acréscimo no salário nos dias em que era necessário maior esforço dos trabalhadores. Taylor propunha incentivos financeiros e prêmios, pressupondo que os trabalhadores eram motivados exclusivamente por interesses sala- riais e materiais. A teoria de Taylor foi empregada na linha de mon- tagem de veículos automotivos da Ford, em 1913. 15 Uma das grandes novidades de Taylor foi identificar que alguns trabalhadores tinham maioresaptidões para executar determinada tarefa; desta forma, ele associou trabalhadores com características es- pecíficas para executar tarefas compatíveis. Esta distribuição de tarefas permitiu o treinamento dos trabalhadores para cada posto específico, resultando em um ganho de desempenho e aprimoramento da ativi- dade desenvolvida pelo trabalhador. A principal convicção de Taylor era que a prosperidade seria o interesse comum entre os trabalhadores e o empregador. O trabalhador não poderia existir se não houvesse o posto de trabalho para efetuar suas tarefas e vice-versa. Assim, era necessário oferecer salários elevados em troca de elevada produção. O fordismo O termo fordismo refere-se à estrutura industrial e ao processo produtivo desenvolvido por Henry Ford na fabricação de carros au- tomotivos. Ford, baseado na teoria de Taylor sobre a relação com os operários, introduziu em sua fábrica novos conceitos de estrutura industrial, combinando movimentos repetitivos para os trabalha- dores (proposto por Taylor) com a utilização de esteiras rolantes, ocasionando um modelo novo de fabricação e refletindo em ganhos de produtividade. Enquanto Taylor buscava controle do operariado, Ford tinha como fundamento o controle da força de trabalho. Henry Ford foi o propulsor da linha de montagem, associando a montagem inte- grada altamente eficiente com grandes volumes. Ford introduziu o conceito de produção verticalmente integrada, pois, em suas insta- lações in dustriais de produção de carros, eram fabricadas e monta- das as principais peças em inúmeras linhas de produção auxiliares e paralelas. Com este layout, e auxiliado pelas esteiras rolantes, Ford conseguiu controlar o ritmo de trabalho desejado por Taylor. Contudo, a jornada desgastante das atividades trouxe uma alta ro- tatividade de mão de obra, forçando Ford a pagar elevados salários. 16 O sistema de produção desenvolvido por Ford foi adaptado ao mercado japonês pela Toyota, originando um novo modelo de gestão: o toyotismo, ou Sistema Toyota de Produção. O Sistema Toyota de Produção (toyotismo) De acordo com Ohno (1997), considerado o idealizador do Sistema Toyota de Produção (STP), a crise de 1973 do petróleo afetou não so- mente as empresas do Japão, mas de todo o mundo. Nesse período, a Toyota obteve crescimento e iniciou a expansão mundial da marca. Ohno aplicou na Toyota o conceito de subtração de custos, em que o preço da venda necessariamente deve ser igual à somatória do lucro com o custo real. O Sistema Toyota de Produção baseia-se na eliminação de desperdícios de esforços, tempo e material presentes nos sistemas produtivos da época. Uma das principais mudanças consistiu no modelo de con- trole do fluxo de operações. Enquanto Ford matinha o modelo “em- purrado”, a Toyota criou o modelo “puxado”, denominado sistema kanban. O sistema kanban consiste na produção exata de peças que o cliente/mercado necessita, evitando os desperdícios. Ao final da Segunda Guerra Mundial, com a consolidação do Sistema Toyota de Produção, a Toyota teve sua produtividade aumen- tada e tornou-se um sistema de gestão modelo, tendo seus princípios de eliminação de desperdícios reaplicados em diversas empresas de todo o mundo, dando origem a um novo conceito de manufatura. Fordismo versus Toyotismo Uma das principais diferenças entre o sistema de produção ideali- zado por Henry Ford nas linhas de fabricação da Ford e o sistema de produção idealizado por Ohno nas linhas de fabricação da Toyota diz respeito ao sistema de abastecimento das linhas de produção. Os sistemas de manufatura requerem três classes básicas de movimentação: a movimentação de pessoas, a movimentação de má- quinas e a movimentação de produtos. Em grande parte dos sistemas 17 de produção, as máquinas não se movimentam, os operários transi- tam por pequenos percursos, cabendo aos produtos o maior deslo- camento durante o processo de fabricação. A movimentação do material deve integrar todas as funções, desde o recebimento da matéria-prima até a consolidação do pro- duto final, transitando por todo o sistema de fabricação. Dentre os sistemas de manufatura, existem dois modelos de movimentação e abastecimento das linhas de produção; o sistema de “empurrar”, uti- lizado por Ford e o sistema de “puxar” (kanban), utilizado por Ohno. No método desenvolvido por Ford, os produtos são estocados em cada estágio da produção. O controle de produção é baseado em volumes previstos de fabricação. Este método provoca a necessida- de de fabricação de lotes maiores e o acúmulo (estoque) de produtos nos estágios de produção. No método utilizado pela Toyota, não há a necessidade de estoque entre estágios de produção: ela é regida sempre pelo processo posterior, na proporção em que há necessidade. No sistema de “puxar”, o produto é retirado pelo usuário conforme demanda necessária, e o último estágio de operação retira do estágio an terior a quantidade de produto exata, que, por sua vez, retira do estágio anterior a mesma quantidade de pe- ças, desencadeando a retroalimentação do sistema. O sistema produtivo kanban é um dos pilares da filosofia just in time ( JIT). O sistema de manufatura Existem fundamentalmente três recursos diferentes no sistema de manufatura. Eles são divididos em recursos físicos, recursos humanos e recursos de informação. Os recursos físicos são aqueles que transformam as matérias- -primas (input) em produtos (output). Eles representam a parte físi- ca da indústria: neste grupo de recursos se encontram as máquinas, equipamentos e instalações. Os recursos humanos, como o próprio nome sugere, é for- mado por todo o quadro de trabalhadores. Este grupo é responsável por possuir conhecimentos (operacional, de fabricação, de proces- so, tecnológico, de gestão etc.) capazes de, por meio dos recursos físicos, transformar a matéria-prima em produto. 18 Não confunda o termo “recursos humanos” aqui definido com o de- partamento responsável pelo gerenciamento dos recursos humanos, que também recebe o nome de RH. O recurso de informação é parte do sistema responsável por transmitir informações a respeito dos recursos humanos e dos re- cursos físicos. Uma indústria de manufaturados é essencialmente um siste- ma de informação, sendo que a capacidade de competição no mer- cado depende basicamente da qualidade dos fluxos de informações internamente, por meio das divisões dos recursos, e externamente, através das análises de mercado. O diagrama 1 esquematiza um fluxo generalizado de informações que se inicia na solicitação de mercado e termina no planejamento estratégico. Diagrama 1 - Fluxo generalizado de informações em um processo de manufatura Solicitações do mercado Geração do produto Geração dos meios de manufatura – processos e tempos Manufatura de bens e planejamento de volume de produção Gestão financeira Planejamento de novas necessidades Política econômica e planejamento estratégico Fonte: adaptado de AGOSTINHO (2018, p. 15) pelo editorial Grupo Ser Educacional (2023). EXPLICANDO 19 O diagrama 2 descreve as atividades de concepção do produto, desde seu projeto até seu lançamento no mercado. Durante essa etapa, são realizadas as especificações funcionais, condições de competitividade, definição do material e geometria, desenhos dos produtos com suas respectivas tolerâncias, cálculos de dimensiona- mento de produção, rota de fabricação e os testes de confiabilidade. Diagrama 2 - atividades de concepção de um produto Fonte: adaptado de AGOSTINHO (2018, p. 16) pelo editorial Grupo Ser Educacional (2023). O diagrama 2 representa o desenvolvimento dos meios da manufatura, ou seja, o fluxo de fabricação. Nesta figura é possí- vel observar de forma mais detalhada as informações referentes ao roteiro e aos processos de fabricação de um produto qualquer. Solicitações do Mercado Produto Conceitos básicos Atendimento à solicitação do Mercado Especificação Competitividade QFD Cálculo dodimensionamento Especificação do produto Testes Confiabilidade Dimensões Tolerâncias Especificações Materiais Dimensionais/Geométricas/ Rugosidade superficial Tratamentos térmicos, Tratamentos superficiais Desempenho do produto D C B A Desenhos de detalhes (peças) 20 A elaboração do fluxo de fabricação permite a formalização das instruções tecnológicas a serem seguidas, com o objetivo de trans- formar a matéria-prima no produto, de modo a atender as espe- cificações contidas no seu referente projeto. Além desse fator, a elaboração e a execução do fluxo de fabricação em uma sequência ordenada de operações também permitem que os produtos fabrica- dos mantenham o padrão de produção e de qualidade, tornando um processo de fabricação confiável, do ponto de vista da fabricação de produtos idênticos. O conceito de manufatura de bens é definido como um siste- ma que associa as diversas etapas do processo produtivo. Para atingir esse objetivo, é necessário determinar os dados de entrada. Um mo- delo genérico de manufatura é ilustrado no diagrama 3. Observe que o percurso da entrada até a saída é composto por diversas etapas. Diagrama 3 - modelo universal do sistema de manufatura Fonte: adaptado de AGOSTINHO (2018, p. 27) pelo editorial Grupo Ser Educacional (2023). As etapas indicam o percurso pelo qual o produto deve seguir, desde o início, nas entradas, até a saída, nos resultados. Cada etapa apresenta propriedades específicas, mas que podem ser simplificadas em dados de entrada (inputs), específicas, de atividades, saídas (ou- tputs) e o retorno de informação do estágio subsequente (feedback). M er ca do e xt er n o Entrada Feedback Entrada Feedback Entrada Feedback Estágios Feedback Entrada Entrada Material bruto Ferramentas Informações tecnológicas Quantidades Prazos Qualidade dimensional e geométrica Quantidades Prazos Saída/Resultados M er ca do e xt er n o 21 Um sistema de manufatura pode ser compreendido como um con- junto de processos de negócios e atividades componentes. As ativida- des componentes usualmente estão divididas em: engenharia, chão de fábrica, suporte e negócios. Engenharia A engenharia é o setor responsável pela elaboração e desenvolvi- mento do produto, assim como os meios de manufatura necessários (processos de fabricação, ferramentas, equipamentos, qualidade e demais aspectos técnicos). Em muitas indústrias de manufatura- dos, o setor de engenharia é subdivido em: engenharia de processo, engenharia de produto, engenharia de produção e engenharia de qualidade. As principais atividades da engenharia são dividias em: geração do produto e geração dos meios de manufatura. Existem cinco etapas fundamentais durante a geração do produto que contribuirão para o seu surgimento e lançamento. O projeto conceitual realiza a pesquisa de mercado e as definições preliminares do produto. O projeto básico executa os cálculos de di- mensionamento e as propriedades tecnológicas do produto. O pro- jeto preliminar é responsável pela concepção inicial do produto e pelas avaliações de viabilidade, realizadas por meio das interações entre as áreas de engenharia. O projeto detalhado cumpre todo o processo de fabricação, envolvendo diversos tipos de conhecimento e conteúdo tecnológico. O projeto de confiabilidade realiza os testes em condições reais de operação e confiabilidade do produto, e, em caso de falhas, as alterações necessárias serão feitas, retornando às etapas iniciais. A geração dos meios de manufatura corresponde às subati- vidades de roteiro de manufatura, processo de manufatura, condi- ções operacionais, tempo de manufatura e comunicação com o chão de fábrica. Estas são subatividades subordinadas às atividades das engenharias. Dentre suas competências, destacam-se: definição da rota e das etapas de fabricação; definição do processo de manu- fatura, estabelecendo documentos detalhados sobre parâmetros e ferramental; condições operacionais e tempos de operação, assim 22 como tempos de montagem (setup); repasse ao chão de fábrica dos manuais que contêm as informações necessárias de fabricação. Chão de fábrica (shop floor) São as atividades desenvolvidas em uma indústria de manufatura responsáveis por fabricar os produtos em quantidade determinada e em um prazo estabelecido. Os recursos humanos e os recursos físicos são os recursos manufatureiros envolvidos nessas atividades, estan- do presentes por meio de equipamentos e máquinas (recursos físicos) e da mão de obra direta e indireta (recursos humanos). Os colabo- radores que operam os recursos físicos que realizam transformações na matéria-prima são considerados a mão de obra direta, enquanto a mão de obra indireta corresponde aos colaboradores que operam os equipamentos nas operações que fornecem suporte ao processo de produção, dentre eles eles, pode-se destacar a mão de obra respon- sável por movimentar os produtos durante o processo de produção. As atividades correspondentes ao chão de fábrica são divididas em três principais categorias: transformação de forma e características das peças; fluxo de materiais; gerenciamento e controle de informação. Na categoria de transformação de forma e características das peças, estão incluídos os operadores, as máquinas, as ferra- mentas, os dispositivos eletrônicos, os sensores e controles, assim como a operação de transformação e os ferramentais. Essas ativi- dades são realizadas em estações de trabalho, que correspondem a cada operação de fabricação descrita no processo de fabricação de um determinado produto. Os processos convencionais de fabricação mais utilizados, que geralmente constituem as estações de traba- lho, são: usinagem, soldagem, conformação a quente ou a frio, tra- tamentos químicos, tratamentos térmicos e montagem. O fluxo de materiais é uma subatividade que inclui todo o processo de armazenagem e transporte, designados aos processos de fabricação, suprimento, administração de inventários e remoção de resíduos. O carregamento e o descarregamento são atividades que correspondem à alimentação da matéria-prima na estação de trabalho e, após operação (transformação), a remoção do produto 23 da estação de trabalho. O carregamento e descarregamento podem ser conhecidos como operações de logística interna, e podem ser feitos manualmente ou automaticamente. O estoque de matéria- -prima, de produtos e ferramentas é realizado em armazéns e são gerenciados por controladores localizado em pontos estratégicos dentro das instalações industriais. No gerenciamento e controle da informação estão incluí- das as tecnologias de planejamento, monitoramento, programação, supervisão, coordenação e análise. Esses dados são utilizados para controlar o fluxo de material, parâmetros e controles do processo, análise de desempenho da manufatura, qualidade do produto, status e reportagem de manufatura. Suporte Cabe ao suporte desenvolver as atividades responsáveis por auxi- liar no processo de produção, fornecendo apoio ao chão de fábrica durante a execução de suas tarefas. Desta forma, o foco principal do suporte é manter a qualidade operacional do equipamento, desem- penho e características do produto. O suporte pode ser divido em: suporte à qualidade, suporte à operação e suporte às facilidades. O suporte à qualidade desenvolve atividades de modo a for- necer meios para manter estabilizada a qualidade dos produtos. Algumas técnicas como o Con trole Estatístico do Processo (CEP), acompanhamento on-line com medições e o sensoriamento auxi- liam nessa função. Um meio de comunicação utilizado pelo suporte à qualidade são os desenhos operacionais, que fornecem informações de tolerâncias, dimensões, tratamentos térmicos etc. Já as ativida- des que visam a manutenção das instalações fabris e equipamentos em condições operacionais adequadas são realizadas pelo suporte à operação. Por fim, o suporte às facilidades visa favorecer meios para manter as condiçõesoperacionais adequadas, facilitando o fluxo de materiais e as atividades desenvolvidas pelos operadores. 24 Negócios A comunicação entre o sistema de manufatura com os clientes (mercado consumidor) e com os fornecedores (mercado de forne- cedores) é uma subatividade realizada pela atividade de negócios, e geralmente é dividida em: marketing, suprimentos e planejamento. O marketing é responsável pela interface entre o sistema de manufatura e o consumidor. Ele realiza as pesquisas de mer- cado, identificando suas necessidades, elabora ações publicitárias e mantém participação ativa na definição conceitual do produto. Além disso, é função do marketing fornecer informações ao clien- te sobre vida útil do produto, toxicidade e contrain dicações (caso existam), cuidados e outros. Ao sistema de manufatura, o marketing é responsável por apresentar os feedbacks dos clientes, verificar as tendências às diversificações e as alterações de quantidades de pro- dutos consumido pelos clientes a longo, médio e curto prazos. A relação do sistema de manufatura com os fornecedores é basicamente realizada por meio das atividades do setor de supri- mentos. Entre as atividades desse setor destacam-se: verificar junto ao fornecedor as variações de especificações da matéria-prima e de materiais das ferramentas, e verificar os prazos de entrega, quan- tidade e qualidade da matéria-prima. As alterações no processo de produção realizadas pela engenharia e as informações levantadas pelo marketing que sugerem alterações no produto refletem no se- tor de suprimentos junto aos fornecedores. As atividades de planejamento têm como ação principal a li- gação entre as atividades do chão de fábrica e dos negócios. Organização da manufatura Em uma indústria de manufatura, existem informações tecnoló- gicas que representam os alicerces pelos quais as atividades são organizadas. Dentre as informações, destacam-se: desenhos, ro- teiros, processos de manufatura e tempo de operação. Os desenhos são documentos que contêm o detalhamento de cada operação e o detalhamento do produto acabado. Nos desenhos, estão presentes 25 as tecnologias utilizadas pela indústria para realizar a fabricação de um produto. As operações estão contidas no roteiro e no processo de manufatura, que informam as condições de processamento e a rota de fabricação dos produtos. O tempo de cada operação de manufa- tura permite fixar a quantidade de trabalho. Por meio do tempo de operação, é possível calcular a produção máxima em cada estação de trabalho. Esse tempo é uma das variáveis utilizadas para determinar o custo de uma determinada operação ao se fabricar um produto. A produção é o conjunto de processos de negócios e ativida- des que têm o objetivo de fabricar quantidades definidas de produto dentro do prazo programado. Para atingir esse objetivo, a produção dispõe de máquinas, equipamentos, mão de obra e o suporte de ou- tras áreas. A principal função da produção é fabricar os produtos seguindo um cronograma estabelecido entre cliente e fornecedor. As principais preocupações da produção são: • Manter a capacidade de produção efetiva, ou seja, utilizar tempos de processo próximos do tempo ideal calculado pela engenharia. • Manter o índice de peças refugadas baixo. • Evitar o uso de horas extras além das horas predeterminadas para fabricar o lote em questão. • Reduzir a movimentação das peças e funcionários durante as etapas de fabricação. Deste modo, o tempo necessário para transformar a matéria-prima em produto será menor. • Determinar, dentro do prazo de produção, qual o tamanho do lote produzido em cada operação. A engenharia de fabricação tem como atividade principal fabricar os produtos conforme as especificações contidas em de- senho, avaliando as condições tecnológicas de produção e os recur- sos disponíveis. De um modo geral, a engenharia de produção deve primordialmente desenvolver: geração de rotas e processos de fa- bricação, projeto e dimensionamento de ferramental; estabelecer 26 tempo padrão e métodos operacionais, definições de layout, méto- do e fluxo de fábrica; dimensionamento da capacidade produtiva e acompanhamento da eficiência, utilização e produtividade. A geração de rotas e processos de fabricação embasada pelos desenhos dos produtos busca determinar o processo de fabricação, desenvolvendo uma sequência de produção (máquina, ferramen- ta, tratamento térmico, acabamento etc.) que elimine o número de operações e movimentos e economize recursos. O projeto e dimensionamento do ferramental visa maximizar a vida útil e garantir que a geometria e a qualidade necessária sejam alcançadas. Durante o projeto, diversos testes são realizados para garantir que o ferramental atenda à solicitação exigida. O ferramen- tal pode ser desenvolvido internamente ou obtido por fornecedores. O estabelecimento de tempo padrão para cada operação ocorre após a sequência de produção determinada pelo processo de fabricação. O tempo gasto é utilizado para determinar o custo pro- dutivo do produto, relação entre horas trabalhadas e horas disponí- veis, e o tempo e controle da eficiência do equipamento e operador. O layout de uma indústria determina a disposição física dos equipamentos. Por meio de estudos de tempo e movimento, e orien- tando-se pela rota de fabricação, definem-se as posições das má- quinas no espaço físico, de modo a favorecer o fluxo de produção e reduzir os esforços dos operadores. Indústria 4�0 O surgimento do termo Indústria 4.0 ocorreu na Alemanha, em 2011. O governo alemão, para assegurar a competitividade da sua indús- tria, instalou o High-Tech Strategy 2020 Action Plan, tendo como principal objetivo agilizar a transferência das tecnologias desenvol- vidas no meio acadêmico para as aplicações industriais. Após a iniciativa alemã, outros países como EUA fizeram ações similares, e entre as nomenclaturas utilizadas destacam-se: Machine to Machine (M2M), Advanced Manufacturing e Smart Factory, Internet of Things (IoT) e Internet of Everything (IoE). 27 Um movimento iniciado há alguns anos utiliza os sistemas de informação Entreprise Resource Planning (ERP) e o Manufacturing Execution System (MES) para automatizar o processo produtivo. A Indústria 4.0 representa uma evolução na manufatura, passando de um sistema majoritariamente manual para um sistema automa- tizado. Os sistemas ERP e MES vêm possibilitando um aumento pro- dutivo significativo no setor industrial. A Indústria 4.0 é descrita como a Quarta Revolução Industrial, habilitada pela aplicação generalizada de tecnologias avançadas, capazes de gerar novos valores e serviços para os clientes e para as próprias organizações. Segundo Schmidt e colaboradores (2015), neste novo modelo de fabri cação ocorre a incorporação de ferramentas inteligentes em processos físico-digitais, ou seja, a interação entre o físico e o ciber- nético. Isso resulta em processos físicos de fabricação, acompanhados por computadores por meio da utilização de Inteligência Artificial. Os sistemas “cyber-físicos” incluem a capacidade de armazenamento computacional, produção mecânica e eletrônica, e utilizam a internet como meio de comunicação entre o sistema físico e digital. Um conjunto de novas tecnologias são consideradas funda- mentais por caracterizarem a revolução que estamos vivenciando. Dentre elas, destacam-se as tecnologias de Realidade Aumentada, Radio-Frequency Identification (RFID) e a Manufatura Aditiva. A tecnologia de Realidade Aumentada (RA) permite o desen- volvimento de uma nova interface homem-máquina. Ela possibilita aplicações e ativos de Tecnologia da Informação (TI) em tempo real, que sejam capazes de emitir feedbacks também em tempo real sobre os processos de fabricação, a fim de melhorar a tomada de decisões. Além disso, a RA pode enviar instruções de reparação por meio de dispositivos móveis, auxiliar nas interpretações, e, por consequên- cia, favorecer ações de manutenção. Outraaplicação da Realidade Aumentada seria o desenvolvimento de treinamentos em ambientes virtuais e dispositivos que permitam controlar on-line a qualidade da produção. Contudo, Santos e colabo radores (2018) afirmam que esses sistemas ainda se encontram em fases iniciais e são acom- panhados de restrições, mas à medida que a tecnologia avança e a 28 transferência de dados entre o mundo cibernético e real se aperfei- çoa, a RA pode contribuir muito com o sistema de manufatura. O RFID é capaz de identificar, por meio da emissão de sinais rádio, informações contidas em tags (etiquetas eletrônicas) incor- poradas ao produto durante o processo de fabricação. Por meio des- sa tecnologia é possível conhecer a localização atual, a condição e a identidade do produto sem a necessidade de intervenção humana. O RFID incorporado ao processo produtivo, de acordo com Santos e colaboradores (2018), permite a captura de dados em tempo real de cada etapa de fabricação, o que possibilita um sincronismo entre o fluxo de produto e o fluxo de informações, refletindo em reduções de erros de operação durante sua fabricação. O uso do RFID pode otimizar o tempo de ciclo, melhorar a produtividade, reduzir custos operacionais e agilizar a gestão de estoque e inventário. A impressão 3D ou additive manufacturing (em português, manufatura aditiva), é apontada como uma das principais pro- pulsoras da Quarta Revolução Industrial. Essa tecnologia permite a fabricação de produtos metálicos e poliméricos próximos de sua geometria/forma final (near net-shape) ou na geometria/forma fi- nal (net-shape), sem a necessidade de operações subsequentes de usinagem. Segundo Frazier (2014), além de possibilitar a fabricação em massa, a impressão 3D também possibilita a fabricação de pro- dutos personalizados, como próteses ortopédicas ou maquetes de prédios, sendo economicamente viável. Lewandowski e Seifi (2016) apontam que, dentre as vanta- gens da manufatura aditiva, destacam-se: a flexibilização do pro- cesso produtivo, pois não há necessidade de aquisição de diferentes máquinas, moldes e ferramentas para fabricar uma variedade de produtos; possibilidade de fabricação de produtos com geometria e design complexo; redução do tempo de fabricação, visto que o tem- po gasto com a fabricação é relativamente menor que o tempo de fabricação por meio de métodos tradicionais (usinagem, soldagem e conformação); diminuição do consumo de matéria-prima e, em al- guns casos, reaproveitamento da matéria-prima, contribuindo para a redução de emissão de CO2 e diminuição do custo com o processo de fabricação. 29 O profissional da Indústria 4.0 Uma nova revolução industrial implicará em novas tecnologias, novos modelos de gestão e novas atividades industriais. Mesmo ainda não sendo possível prever exatamente quais mudanças ocor- rerão, o World Economic Forum (2016) lista as possíveis mudanças que podem acontecer. Em 2015, as principais habilidades em ordem de requisição nas indústrias de manufaturados eram: resolução de problemas complexos, coordenar-se com outros, gestão de pessoas, pensa- mento crítico, negociação, controle de qualidade, orientação de ser- viço, julgamento e tomada de decisão, escuta ativa (active listening) e criatividade. Atualmente, algumas habilidades foram substituídas por outras, e a ordem foi alterada: • Resolução de problemas complexos: habilidade em resolver problemas complexos. • Pensamento crítico: capacidade do colaborador em explo- rar as oportunidades e desafios e gerar soluções após análise crítica. • Criatividade: aptidão em solucionar problemas utilizando ideias novas, originais. Esta habilidade está diretamente rela- cionada com as duas habilidades anteriores. • Gestão de pessoas: capacidade em orientar, ensinar e trans- mitir conhecimento aos outros. • Coordenar-se com os outros: aptidão para trabalhar em equipe. • Inteligência emocional: competência de entender o compor- tamento emocional das pessoas. Essa habilidade relaciona-se com a empatia. • Julgamento e tomada de decisão: capacidade do profissional em avaliar uma situação, realizar uma análise dos pontos po- sitivos e negativos e realizar o melhor plano de ação. 30 • Orientação de serviço: habilidade relacionada ao altruísmo, ou seja, perfil de pessoa que busca sempre ser útil para outra pessoa. • Negociação: possuir desenvoltura para estabelecer acordos que superem as barreiras das diferenças. • Flexibilidade cognitiva: habilidade em usar um conjunto de regras para combinar ou agrupar coisas de maneiras diferentes. Classificação dos sistemas de manufatura A classificação dos sistemas de produção permite identificar grupos e técnicas de planejamento e gestão da produção adequados a cada tipo inerente de sistema. Essa análise facilita na tomada de decisão, análise de problemas, soluções e utilização de ferramentas de ges- tão mais adequadas. É possível classificar a indústria em duas clas- ses principais: as indústrias de fabricação contínua e as indústrias de fabricação intermitente. No modelo de indústrias de fabricação contínua, o produto se move ao longo da linha de produção com pequenas interrupções entre uma operação e outra, até que se obtenha a peça acabada. Cada máquina é responsável por realizar a mesma operação, diversas vezes e continuamente. O método de fabricação contínua pode ser classificado em três subclasses: • Contínuo puro: é composta somente por uma linha de produ- ção, dando origem a um único produto. Toda matéria-prima é processada do mesmo jeito, por rotas idênticas de processa- mento e com operações exatamente iguais. • Contínuo com montagem e desmontagem: composta por di- versas linhas de produção contínua que convergem para um mesmo destino (locais de montagem ou desmontagem). • Contínuo com diferenciação final: durante o processo de pro- dução, existem diferenças de parâmetros, de rota ou de maté- ria-prima, originando, eventualmente, uma peça diferente. 31 Já na classificação de produção do tipo intermitente, tem- -se uma grande diversidade de produtos fabricados, usualmente em pequenas quantidades por lote. Nesse tipo de modelo de produ- ção é necessário que as máquinas instaladas permitam tais varia- ções. O modelo de produção intermitente pode ser divido em duas subclasses: • Fabricação por encomenda de produtos diferentes: primei- ro são realizadas as vendas dos produtos. A fabricação ocor- re apenas após estipulada a quanti dade vendida e o modelo negociado. • Fabricação repetitiva dos mesmos lotes de produtos: nesse tipo de produção também se realiza a venda primeiro para de- pois se fabricar os lotes dos produtos. Contudo, não há varia- ção: o produto é padronizado e fabricado repetidamente pelo fabricante. Plossl (1993), citado por Perales (2001), utilizou uma classi- ficação sintetizada, e assegura que a classificação por tipo de pro- dução é mais útil, quando vista do aspecto gerencial. Sendo assim, ela está dividida em: • Fabricado sob medida ou encomenda, com poucos produtos de um único modelo. • Lote ou intermitente, com considerável variedade de produ- tos, em lotes pequenos. • Processo contínuo, com pouca variedade de produtos, e em lotes relativamente grandes. • Repetitivo, com pouca variedade e em grande volume. • Controlada, com produção regulada pelo governo, como fa- bricação de vacinas, armas, alimentos, entre outros. Russomano (1995) apresenta duas classificações de sistemas de produção: a classificação tradicional e a classificação cruzada de Schroeder. A classificação tradicional baseia-se no fluxo desenvol- vido durante o processo de produção de um produto, e consiste em: 32 • Sistema de produção contínua ou de fluxo em linha: esse mo- delo apresenta fluxo de produção linear e a fabricação de pro- dutos padronizados. No sistema de produção de fluxo de linha encontram-se os sistemas de produção contínua e de produção em massa. As indústrias de produção contínua tendem a apre- sentarelevado grau de automatização e fabricação de produtos padronizados, enquanto as indústrias de produção em mas- sa apresentam linhas de montagem capazes de fabricar lotes grandes com pouca variedade de produtos. • Sistema de produção de fluxo intermitente: esse modelo é caracterizado pela fabricação de diferentes produtos em lotes relativamente pequenos. As máquinas deste modelo de pro- dução precisam apresentar elevado grau de variação para per- mitir que diferentes produtos possam ser fabricados em uma linha de fabricação ou planta. A produção por fluxo intermi- tente aborda a fabricação de diferentes produtos e a fabricação de produtos por encomenda. • Sistemas de produção de grandes projetos sem repetição: o fluxo de fabricação é alterado de acordo com a necessida- de de cada projeto. Neste modelo de fabricação, há pouca ou nenhuma repetitividade de produtos. A classificação cruzada de Schroeder está dividida em duas abordagens distintas. A primeira avalia o fluxo de produtos e é ca- tegorizada semelhantemente à classificação tradicional. A segunda abordagem considera o tipo de atendimento ao consumidor, e os modelos de sistemas de fabricação são classificados em: • Sistema orientado para estoque: baseado em background ou em estudos de mercado, consiste na fabricação e estocagem de produtos antes de uma negociação efetivada. O sistema orientado para estoque possibilita um atendimento mais rá- pido ao consumidor/cliente, porém, a flexibilidade de escolha do produto pelo consumidor é reduzida. • Sistema orientado para a encomenda: as operações de fa- bricação e o produto fabricado são desenvolvidos de modo 33 particular para cada cliente, assim como o prazo para entrega, o volume de cada lote e o preço. Além de classificar os processos de manufatura nos três tipos clássicos (contínuo ou em linha, intermitente e construção de pro- jetos), Russomano (1995) acrescentou o modelo misto. A produção no modelo misto é caracterizada pela presença dos modelos inter- mitente e contínuo, em que o processo de fabricação é realizado de forma intermitente e a montagem em linha contínua. Tubino (2017) classifica os sistemas de produção de acordo com o grau de padronização, tipo de operação e natureza do produ- to. Cada classificação é dividida em subclasses. Para classificação de acordo com o grau de padronização, temos: • Sistemas que fabricam produtos padronizados: são bens ou serviços caracterizados pela uniformidade dos produtos, fa- bricados geralmente em grandes lotes. • Sistemas que fabricam produtos sob medida: são bens ou serviços que foram desenvolvidos para atender a um cliente ou um projeto específico. Nessa classificação entram as em- presas que apresentam a capacidade de fabricar diversos pro- dutos, porém em volume não muito elevado. Para classificação pelo tipo de operação, verificam-se os tipos: • Processo contínuo: está relacionado com bens ou serviços que apresentam elevado grau de uniformidade, em que não é possível flexibilizar o processo de fabricação, pois as opera- ções são dependentes umas das outras. • Processos discretos: estão relacionados com bens ou serviços que podem ser isolados, em lotes ou unidades, e identificados em relação aos demais. Eles são subdivididos em: processos repetitivos em massa (elevado volume de produção com pou- ca diversificação de produtos), repetitivos em lote (volume significativo de produção com determinada flexibilidade de produção) e processos por projeto (baixo volume de produção e elevada diversificação de produtos). 34 Já os tipos classificados de acordo com a natureza do produto são: • Manufatura de bens: quando o produto fabricado é tangível (objetos, peças, veículos etc.). • Prestador de serviços: quando o produto fabricado é intan- gível (serviços bancários, de limpeza, treinamentos, entre outros.). Slack, Brandon-Jones e Johnston (2018) apresentam um mo- delo de classificação com base na aplicação da teoria de sistemas na análise dos sistemas de produção: processos de manufatura e proces- sos de serviço, que são classificados em função do tipo de recurso a ser transformado e dos tipos de processos de transformação. Os autores consideram quatro operações importantes para classificar um pro- cesso produtivo: variedade de saídas, variação de demanda das saídas, volume de saídas e consumidor final. • Processos de manufatura: consistem na classificação de pro- cessos de produção que transformam a matéria-prima em produto por meio da utilização de uma planta industrial. Nes- se modelo de classificação é avaliado o volume de produção e a variedade de produtos que podem ser fabricados em uma linha de produção ou em: uma planta fabril. Os processos são classificados em: processo contínuo, processo de produção em massa, processos em lotes ou bateladas, processos de job- bing e processos de projeto. • Processos de serviço: nessa classificação se encontram as organizações que não realizam a transformação da matéria- -prima em produto. Aqui, classifica-se as organizações que atuam como prestadores de serviços, tais como: serviços pro- fissionais, lojas de serviços e serviços de massas. O diagrama 4 sintetiza o pensamento de Slack, Brandon-Jo- nes e Johnston (2018) em relação ao volume e à diversidade de pro- dução, de acordo com cada classificação proposta por eles. 35 Diagrama 4 - relação volume/diversidade em sistemas de manufatura e serviços Fonte: Digital Pages (2020). Aplicação de trabalho padrão Conforme explicação de Womack e Jones (2004), a eliminação das perdas existentes em um processo de manufatura é uma filosofia com origem no pensamen to de produção enxuta. A produção en- xuta busca obter redução de custos, au mento da produtividade e qualidade do produto. A produção enxuta buscou alternativas ainda não aplicadas às indústrias para atingir seus objetivos. Neste contexto, Ohno (1997) explica que foram adotadas algumas estratégias de gestão do processo produtivo, relacionadas com a melhoria de eficiência e a otimização do processo, tais como takt time e o trabalho padrão. De acordo com Fa- zinga e Saffaro (2012), a criação do conceito de trabalho padrão exigiu mudanças de atitude e pensamento dos funcionários de todos os níveis hierárquicos, em especial dos operadores, responsáveis diretamente pelo desenvolvimento do trabalho padrão. Para atingir seu objetivo, 36 é necessário que cada operação dentro do processo de manufatura seja muito clara e bem detalhada, para o que responsável possa exe- cutá-la corretamente. A determinação de uma, rotina-padrão de operações evita que cada operador execute aleatoriamente os passos de um deter- minado processo, reduzindo as flutuações de seus respectivos tem- pos de ciclo e permitindo que cada rotina seja executada dentro do takt time, a fim de atender à demanda. Uma elevada eficácia da produção é obtida por meio da pre- venção de ocorrência da fabricação de produtos defeituosos, pela eliminação dos erros operacionais, pela redução de acidentes e pela interação dos operadores com sistema de manufatura, em que a pa- dronização do trabalho favorece essas ações. O trabalho padrão tem seu foco na movimentação e no trabalho do operador em movimen tos repetitivos e organizados, que facilitam as atividades desenvol- vidas nas estações de trabalho. Consequentemente, a padronização do trabalho oferece ganhos ao processo por meio das reduções de variabilidade (o primeiro e o último dos produtos fabricados man- têm suas especificações conforme o desenho), reduz a taxa de erros, simplifica a capacitação e o treinamento dos colaboradores, facilita a interpretação de documentos de processo e suas atualizações, re- duz o estoque em processo, diminui os riscos de acidentes, satisfaz operadores e estabelece parâmetros para melhoria contínua. A figu- ra 2 sintetiza as possibilidades que podem ser alcançadas por meio da aplicação do trabalho padrão. 37 Figura 2 - Benefícios e oportunidades alcançadospor meio da utilização do trabalho padrão Fonte: Shutterstock (2020). A aplicação do trabalho padrão permite verificar e monitorar como estão sendo realizadas as operações nos seus postos de tra- balho, possibilitando o direcionamento preciso de recursos. Além destas perspectivas, a utilização do trabalho padrão atua como um suporte na definição do takt time (tempo de fabricação) de um produto e proporciona um aumento significativo na qualidade dos produtos fabricados, facilitando o controle de qualidade e o planeja- mento de produção. O trabalho padrão permite que treinamentos de capacitação sejam desenvolvidos, promovendo o aperfeiçoamento dos funcionários designados as suas funções em suas respectivas estações de trabalho, uma vez que as operações têm suas atividades estabelecidas e padronizadas. Esse conjunto de ações promoverá a diminuição de gastos com desperdícios ou fabricação de produtos defeituosos, promovendo maior produtividade e trazendo outros benefícios que refletirão no aumento e na eficiência do processo de produção. 38 Etapas para a padronização do trabalho O trabalho padrão é fundamentado nas medidas de tempo e movi- mento implementadas nas linhas de produção da Ford e da Toyota. Os resultados da padronização do trabalho podem beneficiar o pro- cesso produtivo por meio da redução de produtos defeituosos e do aumento do tempo produtivo. A padronização do trabalho inclui três elementos: takt time, sequência de trabalho padrão e o estoque padrão. • Takt time: representa o tempo máximo que uma unidade do produto deve levar para ser fabricada. Sem a especificação do takt time não poderia haver limite de tempo para operações na fabricação de um produto. • Sequência de trabalho: em alguns casos, o termo rotina-pa- drão é empregado como sinônimo de sequência de trabalho. Sequência de trabalho ou rotina-padrão é um conjunto de operações executadas pelo operador em uma sequência pre- viamente determinada. Durante o turno de trabalho o opera- dor repete essas operações diversas vezes, gerando ciclos de operações. A sequência de trabalho está relacionada com a or- dem das operações realizadas pelo operador, e não pela ordem de processo. • Estoque padrão: consiste em manter em processo a mínima quantidade necessária de produtos em circulação para manter o fluxo constante de operação. A interação entre takt time, sequência de trabalho e estoque padrão permite uma produtividade elevada, com eficiência na exe- cução do trabalho e sem desperdícios de movimentos. O fluxo contínuo de produção consiste em produzir e movi- mentar um produto por vez em cada operação de acordo com takt time, em que cada produto passa de uma operação para outra sem que haja necessidade de espera. Ohno (1997) define o estoque pa- drão como a quantidade mínima necessária de estoque em processo, de modo a garantir o fluxo contínuo de produção. O fluxo não pode- ria ser contínuo sem essa quantidade mínima, e diversas operações 39 não poderiam ser executadas simultaneamente em produtos com diferentes etapas do processo. Durante a implantação do trabalho padrão, é necessário rea- lizar o mapeamento referente aos equipamentos, mão de obra, fluxo de processo, layout, níveis de gestão visual, treinamento e nivela- mento dos operadores. O objetivo é otimizar ao máximo os recur- sos disponíveis, garantindo as conexões necessárias para alcançar o takt time. Segundo Ohno (1997), para se alcançar o fluxo contínuo, os tempos dos ciclos nos postos de trabalho devem ser inferiores ao takt time deste posto de trabalho. Na prática, é comum encontrar um tempo de ciclo correspondente a 80% do takt time. O tempo de ciclo de um posto de trabalho deve incluir o tempo de carregamento do produto na máquina, o tempo de processamento do produto na máquina, o tempo de descarregamento do produto na máquina, o tempo de controle de qualidade e demais tempos específicos para cada operação, intrínsecos a um processo de produção. O tempo gasto pelo operador para realizar a troca de uma ferramen- ta de corte após ela atingir o fim de sua vida útil deve ser incluído no tempo de ciclo da seguinte maneira: suponha que uma ferramenta de corte suporte a fabricação de 300 válvulas e que o operador gas- te 150 segundos para efetuar a substituição da ferramenta por um nova. Logo, ao dividir o tempo gasto (150 segundos) pelo número de produtos fabricados (300 válvulas), deve ser considerado o tempo de 0,5 segundo ao se definir o tempo de ciclo de fabricação de cada válvula neste posto de trabalho. O ajuste entre o tempo e a capacidade ou o volume de fabri- cação para se atingir o takt time não é uma tarefa simples. Se o pro- cesso subsequente precisa ser abastecido em intervalos irregulares, o processo precedente necessitará de mais recursos que permitam EXEMPLIFICANDO 40 atender à demanda necessária. Para atingir esse objetivo, são ne- cessárias algumas ações, como kaizen de ciclo efetivos, divisão de tarefas, redução do tempo de ciclo, utilização de dois postos de tra- balho ou o aumento do número de equipamentos. Na efetivação do trabalho padrão, é essencial o entendimento dos elementos de trabalho envolvidos na operação. Este elemento é definido como a menor operação que agrega valor ao produto. Nos elementos de trabalho, cada operação que agrega valor ao produto tem seu tempo medido. Com base nesses tempos, são montados os gráficos de balanceamento de operações (GBO), que permite identi- ficar melhorias na produção. Um ponto importante na implantação e desenvolvimento do trabalho padrão é a gestão, pois é essencial colocar à mostra todos os produtos, ferramentas e indicadores de desempenho do sistema de fabricação úteis ao processo em questão. De um modo geral, todas as informações possíveis a respeito dos três elementos principais do trabalho padrão (takt time, sequência de trabalho e estoque padrão) devem ser expostas para permitir uma fácil visualização pelo ope- rador e demais colaboradores. A implantação da gestão visual no local de trabalho pode ser iniciada por meio da apresentação ilustrativa de locais de trabalho standards, que são locais de trabalho idealizados, organizados, lim- pos e perfeitos para desenvolver a atividade designada e atender ao desenvolvimento do trabalho padrão. A gestão visual consiste em confrontar o local idealizado – apresentado por meio de uma figura – com o local real, tornando as situações anormais imediatamente detectáveis e, de forma intuitiva, induzindo o operador a práticas de ações corretivas. Gráfico de balanceamento de operações (GBO) Um sistema de produção busca alcançar o balanceamento entre as operações de produção, para evitar que ocorra falta ou superprodu- ção (o que geraria estoque) em uma etapa da fabricação. O gráfico de balanceamento de operações é um recurso visual que auxilia na 41 gestão da produção que busca esse balanceamento, garantindo o fluxo contínuo do produto. Este gráfico é utilizado para avaliar o tempo gasto pelo ope- rador para realizar cada operação em seu posto de trabalho. Ele não é utilizado para fiscalizar a agilidade do operador, mas sim para mensurar o tempo de operação em relação ao takt time. Os GBOs trazem informações sobre o tempo de ciclo plane- jado para cada operação: geralmente, 80% do tempo takt time, o próprio tempo takt time ( TT) e o tempo médio real de ciclo. Gráfico 1 - gráfico de balanceamento de operações Fonte: Digital Pages (2020). Analisando o gráfico GBO, é possível obter as seguintes conclusões: • Se alguma operação de fabricação se encontrar acima do takt time, significa que temos uma operação gargalo. Ela não será capaz de atender à necessidade do cliente, à operação seguin- te, e o cliente não terá matéria-prima para realizar sua etapa no processo de fabricação. • Se alguma operação estiver com o tempo muito abaixo do takt time, significa que esta operação está fabricando além do ne- cessário, o que provocará o acúmulo de produtose gerará um estoque. 42 Nesta unidade, você verificou que os avanços tecnológicos permi- tiram quatro revoluções industriais, que foram acompanhadas pelo desenvolvimento e aperfeiçoamento dos conceitos de manufatura, sendo Taylor o propulsor desses estudos. Os conceitos e o modelo de fabricação desenvolvidos por Ford, por um longo tempo, foram os alicerces para diversas organizações manufatureiras, até que fo- ram aperfeiçoados pelo Sistema Toyota de Produção, tornando-se o modelo de gestão de produção mais utilizado no mundo. Também foram abordados alguns dos sistemas de classificação dos processos de manufatura, com destaque para as classificações que avaliam o volume de produção e a diversidade de produtos fabri- cados. Neste sentido, as organizações são classificadas em proces- sos de fabricação contínuo, em massa, em batelada, jobbing e em projetos. Para finalizar, foram apresentados os conceitos de trabalho padrão e seus benefícios. A aplicação do trabalho padrão, sustentado por Ohno junto ao sistema de produção da Toyota, permite desenvol- ver trabalhadores capacitados, especializados em desenvolver suas respectivas atividades; também permite o gerenciamento do pro- cesso de produção, utilizando-se, por exemplo, do gráfico de ba- lanceamento de operações (GBO), empregando como referência o takt time. Esse conjunto de atividades e ferramentas possibilitam que um sistema de produção tenha seus desperdícios eliminados e se torne mais eficiente. SINTETIZANDO UN ID AD E 2 Os sistemas de manufatura Objetivos 1. Definir o conceito de PCP e entender suas principais atividades; 2. Compreender as diferenças entre planejamento a curto, médio e longo prazo; 3. Conhecer a relação do PCP com os diferentes modelos de produção; 4. Avaliar a importância em utilizar medições de desempenho no processo produtivo; 5. Aplicar o uso da ferramenta Overall Equipment Effectiveness (OEE); 6. Explicar o conceito de manufatura enxuta; 7. Relacionar as etapas de implementação da filosofia enxuta no contexto industrial. 44 Sistemas de produção Em meados do século XX, mais precisamente após a Segunda Guerra Mundial, iniciou-se uma evolução científica e tecnológica nos pro- cessos de produção. As indústrias de manufatura se reorganizaram, modificando seus entendimentos de gestão e tornando-se mais com- plexas. Acompanhando essas mudanças nas empresas, fez-se ne- cessário o desenvolvimento de ferramentas que possibilitassem, de forma confiável, rápida e sem muita complexidade, o monitoramento, controle e planejamento de todo o sistema produtivo. Neste contexto, surgiu o conceito de PCP, referindo-se às ini- ciais de planejamento e controle da produção. O PCP pode apre- sentar determinados graus de dificuldade, dependendo do tipo de sistema de produção em que está inserido. Planejamento e controle da produção O desenvolvimento da produção de bens e serviços colaborou com a aplicação de técnicas e conceitos a respeito das produções de bens e serviços para as atividades desenvolvidas. Nesse sentido, o planeja- mento e controle da produção ganhou destaque e aplicação dentre outros conceitos e técnicas. O PCP é considerado um sistema pro- cessador de informações responsável por elaborar planos e ativida- des para administrar a produção e para atuar como guia para o seu controle. Além disso, o PCP permite o atendimento da demanda de fabricação de forma eficiente por meio de métodos específicos, de modo que os recursos físicos (equipamentos), recursos humanos (mão de obra) e o capital investido tenham seu aproveitamento ma- ximizado (MOREIRA, 2012). Russomano (1995) define o sistema de planejamento e controle da produção como sendo uma ferramenta que contribui para que as CITANDO 45 empresas enfrentem os desafios da produção, sendo que o PCP de- termina o que será produzido, quando será produzido, quanto vai custar a produção, onde e quem vai produzir Para que uma indústria de manufatura transforme a maté- ria-prima ou insumo (input) em saídas ou produtos (outputs), é es- sencial pensar a respeito das operações necessárias para realizar a transformação dos recursos, dos prazos e das respostas dos clientes (feedback), de modo a medir sua satisfação. Essas atividades se re- petem ao longo do tempo, formando um ciclo, como ilustra a Figura 1. Desta forma, é preciso planejar ações para que a indústria consiga cumprir com sua programação (TUBINO, 2017). Figura 1 - Ciclo PCP Entrada/insumo Saída/resultado Feedback Processo Fonte: adaptado de Digital Pages (2020) pelo editorial Grupo Ser Educacional (2023). De uma forma generalizada, o planejamento de um processo produtivo pode ser dividido em três níveis: o planejamento a longo prazo; o planejamento a médio prazo e o planejamento a curto prazo. • Planejamento a longo prazo: é um planejamento estratégico em que um sistema de produção precisa, baseado em estudos e perspectivas de mercado, elaborar um plano de produção cuja finalidade seja avaliar as perspectivas de vendas futu- ras, com a capacidade de produção de seu sistema, de forma a atender a seus clientes. O termo estratégico está relacionado com o direcionamento de recursos (físicos, financeiros e hu- manos) para a consolidação do plano de produção, mesmo que este exija algumas mudanças no sistema produtivo. Afinal, 46 como é um planejamento a longo prazo, se bem planejado e executado, possibilita que essas alterações sejam alcançadas. • Planejamento a médio prazo: com o plano de produção (de- senvolvido durante a elaboração do planejamento a longo prazo), durante o planejamento a médio prazo, é concebido o plano mestre de produção. Este consiste na identificação de meios de produção que permitam a realização da fabricação de maneira mais eficiente, com os recursos disponíveis. O pla- nejamento a médio prazo é um planejamento tático que avalia a demanda de fabricação negociada a médio prazo e a capaci- dade de atender novas vendas também a médio prazo. O termo tático está relacionado com o plano mestre de produção, no qual deve-se analisar as mobilidades disponíveis do sistema de produção. Entende-se como mobilidade disponível as al- terações na quantidade de turno de trabalho, antecipação da fabricação de um lote ou até mesmo a terceirização de parte da produção. • Planejamento a curto prazo: após a elaboração do plane- jamento a longo prazo e do planejamento a médio prazo, ou seja, com o sistema montado e a tática definida, compete ao sistema de produção executar a programação da produção. O planejamento a curto prazo é um planejamento operacio- nal, em que, com o decorrer da execução da programação de produção, imprevistos poderão surgir e pequenas alterações serão necessárias, porém, sem mudar a direção estabelecida. Mudanças significativas durante o planejamento a curto pra- zo levarão aos desencontros e falta de sincronismos, o que ge- ralmente provocará a falta de fluxo de produção ou a geração de estoque. De acordo com Tubino (2017), a eficiência de um sistema pro- dutivo é medida pela capacidade de sincronismo, de comunicação e do fluxo de informação entre os diferentes níveis de planejamento: estratégico, tático e operacional. O Fluxograma 1 correlaciona cada etapa do planejamento com seu objetivo e as atividades-foco. É in- teressante observar que a capacidade de produção e a venda estão sempre entrelaçadas. 47 Fluxograma 1 - planejamento, atividade e objetivo Prazos Previsão de capacidade produtiva Planejamento da capacidade Produção Objetivos Previsão de vendas de longo prazo Longo prazo Plano estratégico de produção Previsão de vendas de médio prazo Médio prazo Plano mestre tático VendasCurto prazo Programação Atividades Fonte: adaptado de TUBINO (2017, p. 1) pelo editorial Grupo Ser Educacional (2023). As definições de planejamento longo, médio ou curto são in- trínsecas a cada indústria do processo produtivo, não havendo um período padronizado que delimita essesplanejamentos. É comum encontrar como planejamento a curto prazo aquele que contempla dias e semanas; a médio prazo, semanas e meses; e a longo prazo, trimestres, semestres e anos. Como visto, as atividades do planejamento e controle da produção apresentam três níveis de planejamento e controle: pla- nejamento estratégico da produção, plano mestre da produção e programação da produção. • Planejamento estratégico: cabe ao planejamento estratégico a elaboração e implantação de um plano de produção a longo prazo, segundo as expectativas de vendas, a capacidade pro- dutiva e os recursos financeiros disponíveis. A estimativa de vendas a longo prazo permite prever todos os modelos de pro- dutos fabricados e a quantidade de cada um. A capacidade de produção é o fator que delimita a quantidade de produtos que podem ser fabricados em um determinado prazo, avaliando os recursos de produção disponíveis. 48 • Plano mestre da produção: o plano mestre da produção tem como objetivo definir a médio prazo, a partir do plano estra- tégico da produção, a prioridade de fabricação. Durante esta etapa, avalia-se os recursos produtivos e os possíveis garga- los que possam inviabilizar o processo de fabricação, tomando ações necessárias para superá-los. • Programação da produção: a programação da produção, su- portada pelo plano mestre da produção, estabelece, a curto prazo, o que fabricar, avaliando o que necessita ser comprado, fabricado e montado. Para realizar essas ações, são emitidas ordens de compras, ordens de fabricação e ordens de mon- tagem, respectivamente. O sequenciamento das ordens visa manter o fluxo produtivo e otimizar a sequência de produção. Se o plano mestre de produção e o planejamento estratégico foram elaborados corretamente, a programação da produ- ção providenciou os recursos necessários e o sequenciamento correto, a produção ocorrerá sem a formação de estoque e os prazos serão atendidos sem esforços excessivos. Erdmann (1998) divide o planejamento e controle da produ- ção em duas etapas principais: planejamento da produção e progra- mação e controle da produção. Planejamento da produção Durante o planejamento da produção, ocorre o desenvolvimento de um plano de produção. Neste, são identificadas as especificações a respeito de entrega e volume do produto, de modo a atender o pla- no de vendas. Dentro do período de planejamento da produção, de- ve-se observar a capacidade de produção, as previsões de vendas, disponibilidade de matéria-prima e o recurso financeiro disponível (LEHMKUHL et al., 2005). Erdmann (1998) divide o planejamento da produção em três subetapas: • Projeto do produto: é o fruto resultante de um processo pro- dutivo voltado para atender os consumidores, satisfazendo 49 suas expectativas e necessidades. O objetivo do projeto de produto é transformar um conceito em uma especificação de algo que pode ser produzido por meio dos processos de fabri- cação adequados e com as tecnologias corretas. • Projeto de processo: é responsável por descrever tecnicamen- te como a matéria-prima será transformada em produto, ou seja, como determinado produto será fabricado. O projeto de processo contém as etapas de fabricação do produto, as má- quinas responsáveis pelas transformações, o tempo de cada operação, a matéria-prima utilizada, a mão de obra necessária, os meios de comercialização e os custos de fabricação. Ao de- senvolver o projeto de processo de uma prestação de serviços, Moreira (2012) indica a utilização da identificação do processo, dos pontos de falhas reais e das potenciais falhas, bem como o estabelecimento de tempos de execução e a análise de rentabi- lidade e produtividade. • Definição de quantidade a produzir: esta subetapa se refe- re ao dimensionamento da capacidade produtiva, quantidade máxima que um produto pode ser produzido naquela unidade. Também pode ser o dimensionamento de uma área produtiva e seus recursos físicos (equipamentos e instalações), recursos humanos (funcionários) necessários para atender a demanda de um ou mais clientes. Contudo, para se definir a quantidade de um produto que será produzida, é preciso avaliar as pers- pectivas de mercado para evitar uma superprodução e a gera- ção de estoques. Programação e controle da produção A programação da produção delibera o cronograma de fabricação, identificando o momento em que as atividades devem começar e projetando quando elas devem ser finalizadas. Embora a programa- ção e controle da produção sejam ações que visam atingir períodos curtos e, por isso, alcançam resultados mais precisos, elas estão entre as atividades mais complexas do gerenciamento da produção (ERDMANN, 1998). 50 Erdmann (1998) define a programação como sendo a respon- sável por determinar quem, onde, quando, com que materiais, o que e quanto deve ser fabricado. Para chegar às respostas das variáveis citadas, a programação baseia-se em informações de venda, capa- cidade produtiva, planejamento do processo, estoque e necessidade de mercado. O controle da produção, por sua vez, tem como ativida- de principal verificar se os recursos disponíveis para produção es- tão sendo empregados de maneira eficiente, estabelecer correções quando necessário, e elaborar relatórios que forneçam informações para os clientes e/ ou para outros departamentos da indústria de manufatura. As seguintes subetapas compõem a programação e o controle da produção: • Definição da necessidade de produtos: primeiramente, esta decisão necessita ser compatível com a capacidade produtiva e as limitações tecnológicas apresentadas pela empresa. Ela é o ponto de partida da programação, na qual se define quanto e quando o produto será fabricado. Avaliam-se também os pe- didos existentes e a possibilidade de novos pedidos. Enquanto na etapa de planejamento já existe uma estimativa da produ- ção total, é na definição da necessidade de produtos que se es- tabelece o prazo e a quantidade de uma maneira mais precisa. • Cálculo das necessidades de material: com o objetivo de atender o projeto do produto com os prazos e custos adequa- dos, é nesta etapa que são realizados os dimensionamentos dos componentes para tornar o processo de produção pos- sível. Deste modo, ocorre o levantamento da quantidade de matéria-prima, materiais de consumo, assim como outros consumíveis utilizados durante o processo. • Definição de prazos, capacidade de ajustes: durante esta etapa são definidas, entre o intervalo existente da data de consolidação do pedido e a data da entrega, as datas e os tem- pos de processamento de cada operação em todas as estações de trabalho conforme a capacidade da empresa. • Liberação das ordens: esta etapa envolve um planejamento a curto prazo, pois, por meio da interpretação do programa de produção, são tomadas as decisões de execução da ordem de 51 fabricação em que as tarefas serão executadas. Para que ocor- ra a liberação da ordem de fabricação, é necessário avaliar a disponibilidade dos equipamentos, das ferramentas, dos ma- teriais e das prioridades de fabricação. • Controle: esta etapa se refere ao acompanhamento da produ- ção, muitas vezes iniciado pela coleta de informações sobre o que foi fabricado, em quanto tempo foi fabricado e o quanto de recursos foi necessário durante a fabricação. Em seguida, realiza-se um comparativo entre os dados do projeto e os dados reais de fabricação. Por último, caso seja neces- sário, realiza-se as correções das divergências encontradas. De um modo simplificado, o controle realiza o acompanhamento da produção, verifica a quantidade de produtos fabricados, de modo a atender às especificações de projeto, o tempo de fabricação e os custos envolvidos. O controle da qualidade visa manter as especi- ficações do projeto e reduzir a fabricação de produtos defeituosos. Já o controle de estoque evita a superprodução e busca atingir o cumprimento do prazo de entrega. O PCP e os sistemas produtivos Os sistemas produtivos demanufatura tradicionalmente são clas- sificados conforme o modelo de fabricação. Muitos autores classi- ficam os sistemas de manufatura em sistemas contínuos, sistemas em massa, sistemas em lote e sistemas em encomenda. Cada um desses sistemas apresenta uma utilização particular do planeja- mento e controle da produção. Essa relação, conforme descreve Tubino (2017), será apresentada a seguir. EXEMPLIFICANDO 52 Os sistemas contínuos são caracterizados pela produção de pouca ou nenhuma variação de produtos, em um volume extre- mamente elevado, como no caso da indústria do setor primário, citando, como exemplo, a produção de energia ou a indústria de pe- tróleo. Devido a uma produção extremamente alta, o PCP não atua na programação a curto prazo com um sequenciamento de ordens de operação. Já a médio prazo, é realizada uma previsão de con- sumo, seguida de um plano de produção. O planejamento a longo prazo concentra seus esforços basicamente em tornar o sistema de produção mais eficiente, atendendo aos critérios de redução de cus- tos. Geralmente, o setor de planejamento e controle da produção da indústria de sistemas contínuos é enxuto, devido às características intrínsecas ao sistema. Nos sistemas de produção em massa, encontram-se as in- dústrias do setor secundário, destacando-se a indústria automotiva e as indústrias do setor de tecnologia, fabricantes de TVs, smart- phones, computadores e eletrodomésticos em geral. O planejamen- to a curto prazo se assemelha muito ao das indústrias dos sistemas contínuos. Apesar de apresentar diversificação de produção maior e um volume de produção menor, no planejamento a curto prazo essa diferença não é observada. Essas características produtivas permi- tem a existência de linhas dedicadas à fabricação de um produto específico O plano mestre de produção, desenvolvido pelo planejamento a médio prazo, tem como atividade principal calcular e dimensio- nar a necessidade de matéria-prima utilizada para atingir a progra- mação determinada, além de definir qual produto será fabricado e quando. O planejamento a longo prazo foca na eficiência da produ- ção e em ações de redução de custos. Nos sistemas de produção em massa, é normal a compra de matéria-prima em grande quantidade e, ao final do processo, também é normal a existência de estoques para atender o mercado consumidor. Nesses sistemas de produção, é de preocupação geral do PCP, envolvendo todos os setores, longo, médio e curto prazo, o estudo e a atenção quanto ao tempo de ciclo de cada operação, utilizado para efetuar o dimensionamento pro- dutivo, os prazos necessários para atender à demanda de fabrica- ção, o custo do produto, entre outros. 53 Os sistemas de produção em lotes são caracterizados por fabricarem lotes relativamente grandes de um produto do mesmo segmento, porém, com características e especificações diferentes. Ficou um pouco confuso? Vamos esclarecer: imagine que uma fá- brica produza faróis para carros, e ela atenda uma montadora. Esta fábrica precisa produzir diversos modelos de faróis, de modo a atender os modelos de carros comercializados pela montadora. Ob- serve: ela fabrica um produto específico (farol de carro), porém, de modelos diferentes, com especificações diferentes, de acordo com o modelo de cada carro. Normalmente, as indústrias do sistema de produção em lotes fabricam peças e componentes para as indústrias do sistema de produção em massa. O foco do planejamento e controle da produção nas indústrias de produção em lote está concentrado em programar a produção de forma organizada, de modo a atender seus clientes da maneira mais eficiente possível. Nessa classe de indústria, o departamento de PCP é bastante atarefado, desenvolvendo de forma consistente todas as etapas de planejamento, sendo de vital importância para as indústrias o alinhamento entre o planejamento a longo, médio e curto prazo. A longo prazo, é realizado o planejamento da demanda necessária, a elaboração de planos de redução de custos e o levan- tamento da necessidade de aplicações de recursos. A médio prazo, o PCP elabora o plano mestre da produção; e a curto prazo é elaborado o programa da produção, com suas ordens de fabricação, de compra e demais competências. Nos sistemas sob encomendas, o foco é a fabricação de pro- dutos de forma a atender um pedido específico. São exemplos de indústrias desse sistema as metalúrgicas, que fabricam caldeiras, tanques, plataformas, fornos ou outros equipamentos, com o foco em atender a um pedido específico. O sistema de planejamento e controle da produção atua na negociação de um projeto exclusivo com o cliente, no levantamento de prazos, na capacidade produtiva, na aquisição de insumos e de matéria-prima e na programação da produção. O plano de produção necessita admitir certa flexibilidade quanto aos tipos de produtos a fabricar, ou seja, precisa admitir a fa- bricação de produtos de diferentes formas geométricas e tamanhos, 54 possuir equipamentos e ferramentas para trabalhar com diferentes materiais (aço inoxidável, aço ferramenta, aço ligado e alumínio), entre outras variações. O planejamento a longo prazo tem como ob- jetivo identificar as necessidades de melhorias da produção e de- senvolver novos clientes, de forma que não haja interrupções entre dois pedidos, gerando mão de obra ociosa entre duas encomendas. Medição de desempenho Em um cenário competitivo, com as evoluções dos processos pro- dutivos, alguns objetivos, como a redução de custos e o aumento da produtividade, são comuns entre as indústrias. A obtenção de resultados economicamente favoráveis contri- bui como parte da meta de qualquer empresa, pois a obtenção de lu- cros é vital a qualquer indústria manufatureira. Deste modo, fabricar exatamente o que foi proposto na concepção do projeto, utilizando o mínimo de recursos necessários, dentro do prazo determinado, é um dos principais métodos de avaliação de desempenho existente, como ilustra a Figura 2. Figura 2 - Observações necessárias para atingir o desempenho requerido Fabricar Prazo Eficiência Recursos Controle Planejamento Desempenho Fonte: adaptado de Digital Pages (2020) pelo editorial Grupo Ser Educacional (2023). Frederick Winslow Taylor (1856-1915) foi o primeiro estu- dioso a avaliar a eficiência de um sistema produtivo e a medição do desempenho de fabricação. Ele propôs uma padronização do siste- ma de produção no final do século XIX, analisando o tempo e os mo- vimentos dos operadores nas estações de trabalho durante as etapas do processo de fabricação, com o objetivo de melhorar a eficiência do sistema produtivo (RIBEIRO, 2016). 55 Os estudos de tempo e movimento realizados por Taylor foram lapidados por Frank Bunker Gilbreth (1968-1924), tornando-se um dos principais meios de avaliação do desempenho na indústria de manu- fatura. Posteriormente, tais estudos foram utilizados como referência para o desenvolvimento de ferramentas de avaliação mais modernas, como a Overall Equipment Effectiveness (OEE), que estudaremos mais adiante nessa unidade. O estudo de tempo e movimento O estudo de tempo, movimento e métodos foi desenvolvido por Frank e Lillian Gilbreth, após aperfeiçoarem os estudos realizados por Taylor. As técnicas desenvolvidas pelo casal Gilbreth podem ser de- finida como o estudo dos movimentos realizados pelo corpo durante a execução de uma determinada operação, com o objetivo de facilitar os movimentos, simplificando-os e, por consequência, obtendo uma eficiência melhor, em uma nova sequência de movimentos (KLAES; ERDMANN, 2013). O estudo de tempo, movimento e métodos é uma abordagem técnica científica que avalia detalhadamente cada operação de uma determinada atividade no processo de fabricação, com o objetivo de determinar o método mais eficiente para executar a tarefa corres- pondente, eliminando os movimentos e elementos desnecessários (PEINADO; GRAEML, 2007). O ponto de partida de qualquer estudo de tempo e movimentoé a análise dos problemas existentes e a necessidade de os operadores realizarem a tarefa com o mínimo esforço possível. Possivelmente, você está pensando que, para alcançar esse objetivo, o operador deve ser o elemento principal destes estudos. Você não está errado, contudo, o objetivo em relação ao operador não é fiscalizar se ele está atrasando a produção propositalmente, mas capacitá-lo por meio de treinamentos, de modo a facilitar seus movimentos, e, por conse- quência, aumentar a produção. Além dos estudos envolvendo os mo- vimentos humanos, a análise de tempo e movimento também avalia as condições que envolvem o trabalho no contexto geral, incluindo o layout da estação de trabalho, o movimento de materiais, as ferra- mentas, a organização e os equipamentos (KLAES; ERDMANN, 2013). 56 Segundo Peinado e Graeml (2007), o estudo de tempos e movimentos necessita apresentar uma interface com outros de- partamentos da indústria, principalmente com a engenharia de processos, o projeto de trabalho e a ergonomia. • Engenharia de processos: responsável por desenvolver os equipamentos e o processo de produção necessários para aten- der à fabricação dos produtos. A engenharia de processos esta- belece os métodos de trabalho, de forma a otimizar o ambiente de trabalho, ajustando o layout das máquinas e equipamentos em relação à movimentação do operador e dos produtos, além das medições de tempo. • Projeto de trabalho: é responsável por delimitar a forma de mo- vimentação das pessoas durante a execução do trabalho. Em um segundo momento, é responsável por instruir e treinar os ope- radores no novo método de movimentação. O projeto de trabalho avalia as tarefas e movimentos do operador junto ao equipa- mento e os métodos de trabalho utilizados pela produção. • Ergonomia: é o estudo da adaptação do trabalho ao operador. Em outras palavras, é a interação entre o homem e sua mo- vimentação perante o equipamento na estação de trabalho, avaliando a anatomia, fisiologia e o comportamento psicoló- gico do operador. O estudo de movimentos estabelece uma metodologia para o registro e a avaliação do tempo gasto durante a execução de uma atividade. Essa metodologia consiste em registrar os movimentos do operador durante a execução da operação por meio de filmagem ou fotografias em série, de modo que seja permitido cronometrar o tempo gasto para realização da operação. O registro pode ser utili- zado, em um primeiro momento, para avaliar se existe a ocorrência de movimentos desnecessários, e, em um segundo momento, como comparativo de movimentos corretos versus movimentos incorretos durante os treinamentos (KLAES; ERDMANN, 2013). Um estudo muito utilizado na indústria de manufatura avalia os movimentos simultâneos. Os estudos de movimentos simultâ- neos (SIMO), também conhecidos como diagrama de processo de 57 duas mãos, consistem-se de uma metodologia de análise do fluxo de produção em linha de montagem ou desmontagem de compo- nentes (PEINADO; GRAEML, 2007). A sequência de movimentos desenvolvida é realizada de modo a favorecer a menor quantidade de movimento necessário. Por meio dos estudos de movimentos simultâneos, é possível estabelecer uma sequência de trabalho otimizada, minimizando os tempos de movimentação e promovendo o aumento da produtividade. Para elaborar um diagrama de duas mãos, é necessário: • Torná-lo de conhecimento do operador responsável pela montagem do produto e de seus componentes. • Elaborar um layout contendo os componentes que serão mon- tados dentro da estação de trabalho. • Estabelecer uma sequência de movimentos que deve ser se- guida na realização da montagem. • Protocolar, em forma de documento de processo, o procedi- mento que será utilizado como referência. • Padronizar o processo. Um estudo de tempo e movimento realizado corretamente pode reduzir de forma significativa a quantidade de movimentos executados pelo operador. De um modo geral, as regras importan- tes ao desenvolver um estudo de movimentos simultâneos, segundo Barnes (1999), são apresentadas a seguir: • A mão esquerda e mão direita necessariamente devem iniciar e terminar seus movimentos ao mesmo tempo; • As mãos não devem permanecer paradas ao mesmo tempo. Uma sempre deve estar em operação e, se possível, as duas; • Os braços devem se movimentar em direções opostas: o braço direito para a direita e o esquerdo para a esquerda, de maneira simétrica, evitando que ocorra o cruzamento dos membros; 58 • Os movimentos realizados pelas mãos devem ser os mais simples possíveis. Eles são subdivididos de acordo com sua complexidade, e em ordem do menos complexo para o mais complexo. Tem-se, portanto: a) movimentos dos dedos; b) movimento dos dedos e de parte do punho; c) movimento dos dedos, de parte dos punhos e da mão; d) movimento dos de- dos, do punho, da mão e do braço; e) movimento dos dedos, do punho, da mão, do braço e do corpo; • Sempre que possível, é recomendado que o operador deslize os componentes de montagem; • Os movimentos executados pelas mãos devem ser suaves e contínuos; • Recomenda-se usar uma ferramenta que permita fixar o pro- duto, à medida que é montado; • Deve-se manter um ritmo de trabalho constante; • É preciso usar pedais que facilitem a movimentação, sempre que possível. • As peças devem ser colhidas e não agarradas; • Deve-se utilizar a gravidade em benefício dos movimentos, sempre no carregamento e no descarregamento; • Antes de começar a montagem, recomenda-se posicionar as ferramentas e componentes de montagem de forma a facilitar a sua utilização pelo operador. A aplicação destas etapas pode ser utilizada nas mais diver- sas linhas de montagem, facilitando os movimentos do operador. A Figura 3 representa uma linha de montagem de componentes genérica e é possível observar que, na Figura 3(a), há uma linha de montagem em formato de uma reta. Note que, neste layout, o operador tem dificuldades em alcançar todos os componentes, sen- do necessário seu deslocamento, ou seja, ocorre também a movi- mentação do corpo, não somente das mãos. Este é um movimento complexo. Quando você analisa a Figura 3(b), é possível notar a 59 diferença, devido à alteração no layout, agora em formato de um semicírculo. Com o operador centralizado, todos os componentes estão ao alcance de suas mãos, assim ele não precisa se deslocar para realizar a montagem, facilitando e diminuindo a quantidade de movimentos por ele realizados. Figura 3 - Layout genérico de uma linha de montagem Fonte: adaptado de PEINADO E GRAEML (2007) pelo editorial Digital Pages (2020). O estudo de tempo pode ser entendido como uma metodolo- gia de avaliação do trabalho, que possibilita registrar o tempo e os fatores da atividade ao realizar uma operação sob condições espe- cíficas. Posteriormente, esse tempo, juntamente com o estudo do movimento, é analisado, a fim de determinar um período padro- nizado de execução da atividade pelo operador e acrescentá-lo ao tempo de ciclo da operação (KLAES; ERDMANN, 2013). O estudo de tempo das atividades desenvolvidas pelo operador é importante, pois representa uma fração do tempo de ciclo da operação, e como você sabe, o tempo de ciclo de operação é utilizado para prever a capacidade de fabricação, tempo de fabricação e o custo do produto. Segundo Peinado e Graeml (2007), a intenção em medir o tempo de trabalho era, e ainda é, desde seu desenvolvimento por 60 Taylor e aperfeiçoamento por Frank e Lilian Gilbreth, determinar a melhor e mais eficiente forma de desenvolver uma atividade parti- cular. Essa metodologia permanece quase inalterada desde o século XX, sendo ainda utilizada a cronometragem das atividades com o objetivo de avaliar e mensurar o desempenho do trabalhador. O estudo do tempo é obtido por meio da avaliação do tem- po necessário para realizar uma tarefa, medido por cronômetro. Ele determina os tempos padrões de cada operação no processo produ- tivo. Atualmente,no cenário nacional, os responsáveis por efetuar a cronometragem e realizar o tratamento dos dados são os analistas de produção, analistas de processo ou ainda analistas de manufatu- ra. Além de estabelecer a melhor configuração de trabalho, os estu- dos de tempo visam a identificação do tempo padrão utilizado para: determinação da capacidade produtiva da indústria, elaboração do programa da produção, determinação do valor da mão de obra sobre o custo do produto, estimativa de custos ao desenvolver um novo produto e balanceamento das operações de produção. Overall Equipment Effectiveness (OEE) A ferramenta OEE, que em português é traduzida como eficiência global dos equipamentos, foi utilizada pela Toyota durante a apli- cação da Total Productive Maintenance (TPM). A TPM (manutenção produtiva total) foi um modelo de gestão implantado por Seiichi Nakajima junto ao departamento de manuten- ção da Toyota. Segundo Nakajima (1989), a filosofia TPM tem como objetivo eliminar a falha e zerar as manutenções corretivas dos equi- pamentos, resultando na fabricação de produtos sem defeitos, o que, consequentemente, refletiria em zero falhas no processo de produção A utilização da ferramenta OEE pela Toyota, dentro da filosofia TPM, teve como finalidade alcançar os objetivos da TPM. O monito- ramento de seus equipamentos, pela OEE, visa mantê-los atuantes sempre que forem solicitados, além de utilizar posteriormente os re- sultados de seus indicadores para aumentar a capacidade produtiva e o rendimento de suas linhas de produção (HANSEN, 2006). 61 A OEE possui também um papel de relevância na maximização e eficiência dos equipamentos. Nas operações durante os processos, com o passar do tempo, normalmente as máquinas apresentam pequenas perdas. Muitas vezes essas perdas são difíceis de serem observadas ou identificáveis sem o uso de uma ferramenta adequada. Essas perdas imperceptíveis acabam dificultando o direcionamento correto de re- cursos. O monitoramento e análise dos resultados obtidos pela Overall Equipment Effectiveness tornam visíveis essas perdas, antes ocultas. Antes do desenvolvimento desta ferramenta, as indústrias normalmente monitoravam apenas a disponibilidade de seus equi- pamentos e linhas de produção, de modo que muitas vezes os seus equipamentos tinham sua capacidade superdimensionada. Com o surgimento e a aplicação da Overall Equipment Effectiveness, pas- sou-se a considerar, além da disponibilidade do equipamento, sua performance (tempo de ciclo) e qualidade (consistência em fabricar o produto conforme concebido em projeto). O indicador de disponibilidade é obtido por meio da divisão do tempo efetivo pelo tempo total programado, conforme Equação 1. Entende-se como tempo programado o tempo em que o equipa- mento deveria estar disponível para produzir conforme a progra- mação da produção. O tempo efetivo refere-se ao tempo real que o equipamento esteve disponível para operar, ou seja, subtrai-se do tempo programado todas as paradas ocorridas durante o período em análise. Segundo Nakajima (1989), o indicador de disponibilida- de deve apresentar resultado mínimo de 90%. O indicador de performance consiste em medir a velocidade com que o equipamento realiza sua atividade, isto é, ele avalia as alterações no ciclo de operação em relação ao tempo de ciclo ideal desenvolvido em projeto. O resultado do indicador de performance é obtido pela Equação 2. De acordo com Nakajima (1989), este indica- dor deve apresentar resultados superiores a 95%. O indicador de qualidade mensura a eficiência do equipa- mento em fabricar os produtos conforme suas especificações técni- cas para a operação em análise. Ele é obtido pelo uso da Equação 3, na qual são avaliadas a fabricação total no período determinado e a fabricação de produtos defeituosos. Geralmente, entende-se como 62 produtos defeituosos aqueles que estão fora das especificações con- tidas no projeto. Segundo Nakajima (1989), o indicador de qualidade deve superar os 99% de eficiência. (1) (2) (3) Em que: tp = tempo programado [s]; ti = tempo inativo [s]; tcp = tempo de ciclo padrão (definido em projeto) [s]; Pf = produtos/peças fabricadas; Prf = produtos/peças refugadas; Prt = produtos/peças para retrabalhar. Ao se multiplicar os três indicadores da ferramenta, obtém- -se o resultado do OEE, conforme Equação 4. A meta proposta por Nakajima (1989) para o OEE é de 85%, ainda utilizada atualmente. (4) Existem dois tipos de produtos defeituosos: o produto que não per- mite uma operação de correção, de modo a deixá-lo dentro das es- pecificações de projeto (o produto que se encaixa nesse caso recebe o EXPLICANDO 63 nome de refugo). E o produto que, ao ser processado, não apresentou as especificações de projeto, mas, ao se realizar uma operação extra, é possível corrigir o defeito. Neste caso, o produto não é descartado, mas retrabalhado. O produto que permite este reparo é contabiliza- do como retrabalho e é acrescentado ao indicador de qualidade como produto defeituoso. De acordo com Nakajima (1989), o monitoramento com a ferramenta pode ser empregado em três níveis diferentes dentro de uma indústria manufatureira. • Benchmark: neste contexto, a ferramenta é utilizada como índice comparativo. É possível acompanhar a evolução da eficiência de fabricação ao longo dos dias, semanas, meses e anos, comparando a situação atual com a passada, e projetan- do índices futuros. • Manutenção: por meio dos indicadores da ferramenta, é possível analisar o tempo de inatividade do equipamento, tempo gasto na operação e o número de peças defeituosas. Assim, ao analisar es- ses resultados, é possível identificar qual equipamento necessita de reparos para atingir o nível máximo de produção. • Identificação de gargalos: como a ferramenta permite ava- liar cada equipamento de forma individual, é possível mapear todo o sistema de fabricação. Assim, ao se comparar os resul- tados, é factível a identificação do equipamento restringen- te do processo produtivo e o direcionamento de recursos de forma mais adequada. Segundo Hansen (2006), o objetivo da ferramenta é fornecer, de modo quantitativo, a eficiência de uma fábrica durante a execução de seus processos, além de possibilitar a capacidade máxima de fabricação. Como você identificou, a ferramenta Overall Equipment Ef- fectiveness utiliza-se de três indicadores para efetuar seus cálculos. Segundo Nakajima (1989), existem seis perdas principais no proces- so produtivo, e elas se relacionam com os indicadores de OEE. Tais perdas são detalhadas a seguir: 64 • Paradas não programadas: são as interrupções no processo de fabricação sem que estas tenham sidas previstas pela pro- gramação da produção. Pode ter diversas origens, mas ge- ralmente são oriundas de paradas por manutenção, falta de peças (fluxo de produção interrompido e não programado), falta de operador, falta de energia etc. • Paradas para regulagem: são as paradas relacionadas às ne- cessidades de ajustes no equipamento durante o processo de fabricação. • Ociosidade: são as perdas referentes às quedas de produ- tividade que ocorrem nos ciclos dos equipamentos e em in- tervalos de tempo curtos. Ao identificar essa perda, o próprio operador pode resolver esse problema. • Velocidade: são as perdas relacionadas com o tempo de ciclo de operação. Diferente da perda por ociosidade, a perda de ve- locidade requer uma ação mais complexa para correção. Nor- malmente, está relacionada às restrições do equipamento ou operador em treinamento que resultam em aumento do ciclo de operação. • Qualidade: estas perdas estão relacionadas com a fabricação dos produtos defeituosos que não atendem às especificações de projetos. • Startup: são as perdas relacionadas ao início da fabricação, pois, em alguns casos, ao iniciar uma operação, o equipamen- to produz pequenas quantidades de peças defeituosas que ne- cessitam ser contabilizadas. Como exemplo, esta perda podeocorrer em operações em que o produto precisa atingir uma determinada temperatura, e ao iniciar a operação, a tempera- tura ideal ainda não foi alcançada, gerando peças defeituosas. 65 Diagrama 1 - OEE e suas correlações OEE Disponibilidade Performance Qualidade Paradas não programadas Queda de velocidade Refugos Regulagem e setup Ociosidade Retrabalhos Fonte: adaptado de Digital Pages (2020) pelo editorial Grupo Ser Educacional (2023). Produção enxuta Atualmente, as indústrias de manufatura necessitam operar de ma- neira eficiente e eficaz para se manterem competitivas no cenário mundial. Nesse contexto, uma das filosofias mais bem sucedidas ao longo dos anos é a produção enxuta. Embora muito utilizado hoje em dia, o conceito de produ- ção enxuta surgiu na fábrica da Toyota, ao final da Segunda Guer- ra Mundial. A empresa japonesa conseguiu reduzir seus custos de produção por meios do conceito just in time, tornando o Sistema Toyota de Produção (STP) referência em gestão de produção em todo o mundo. Contudo, o termo manufatura enxuta (lean manu- facturing) desenvolveu-se com a publicação do livro A máquina que mudou o mundo, em 2004. Naquele momento, constatou-se que as empresas, principalmente as do ramo automobilístico, procuravam fabricar cada vez mais, com a necessidade de menores investimen- tos em seus sistemas de produção, adotando o STP como referência (YAMADA; MARINS; TOZI, 2018). 66 Segundo Groover (2011), o termo produção enxuta é sinônimo de um sistema de fabricação em que se operará com o mínimo pos- sível de recursos, e, ainda assim, o volume de trabalho será maximi- zado perante os recursos aplicados. Essa filosofia de produção enxuta também inclui os recursos físicos (equipamentos, máquinas e layout) e os recursos humanos (operadores, níveis técnicos e gerência). Além desses fatores, a produção enxuta tem como prioridade a fabricação de peças em menor tempo sem que haja a ocorrência de fabricação de peças defeituosas. A produção enxuta pode ser sintetizada da seguinte forma: fazer melhor, sempre com menos recursos. O Gráfico 1 sintetiza as etapas da implantação da produção enxuta no ambiente industrial. Gráfico 1 - estágios de implementação da filosofia de produção enxuta Fonte: adaptado de YAMADA, MARINS E TOZI (2018) pelo editorial Digital Pages (2020). A produção enxuta busca a eliminação dos desperdícios pre- sentes em um sistema de fabricação. Taiichi Ohno, ao implantar o Sistema Toyota de Produção, identificou a existência de sete princi- pais desperdícios relacionados aos esforços dos operadores, tempo de fabricação, e materiais (OHNO, 1997): • Desperdício por superprodução; 67 • Desperdício por espera (fluxo não contínuo de fabricação), gerando tempo de inatividade; • Desperdício de transportes (layout); • Desperdício nas etapas de processamento; • Desperdício de estoque (superprodução); • Desperdício de movimentos (movimentos desnecessários realizados pelos operadores); • Desperdício com a fabricação de peças defeituosas. A manufatura enxuta é a filosofia que aborda uma gestão in- tegrada do sistema de fabricação. Ela atinge as equipes de trabalho, os fornecedores, o departamento de qualidade e o departamento da gerência. Em relação à alta gerência, é importante que seus mem- bros acreditem, e que façam seus colaboradores também acredi- tarem, que é possível atingir o sistema enxuto de produção. O foco da manufatura enxuta é criar um sinergismo de atividades em que um sistema de alta qualidade possa fabricar um produto no rit- mo de demanda necessário, com o mínimo de desperdício possível (YAMADA; MARINS; TOZI, 2018). Princípios do pensamento enxuto e as etapas de implantação A filosofia da manufatura enxuta está entrelaçada com os novos conceitos de gestão de recursos e quebra de paradigmas, na direção de tornar a estrutura industrial mais flexível e transparente, junta- mente com um conceito intimamente associado à redução de custos por meio da eliminação de perdas. Como você já sabe, o conceito de manufatura enxuta, mesmo antes de receber este nome, foi criado na Toyota. A Figura 4 ilustra as técnicas utilizadas pela montadora que revolucionou o sistema de produção das empresas. O ponto essencial para a filosofia do pensamento enxuto é o valor do produto ou serviço. Este valor só pode ser definido pelo 68 cliente, ele só é expressivo se o produto ou serviço atender às ne- cessidades do cliente. Manter o produto ou serviço valorizado é uma vantagem importante do ponto de vista da competitividade mer- cadológica. Procurando sempre a melhoria contínua, uma empre- sa deve alinhar sua produção de forma a agregar valores ao longo da cadeia produtiva, com o objetivo de atender às expectativas do cliente do ponto de vista da qualidade e do valor monetário do pro- duto ou serviço (WOMACK; JONES, 2004). Figura 4 - Casa Toyota Fonte: editorial Digital Pages (2020). Dentro de uma indústria manufatureira, as operações de pro- dução incluem muitas atividades que não agregam valor ao produto 69 e podem ser consideradas desperdícios. Conforme apresentado por Groover (2011), de maneira concisa, segundo o valor que agrega ao pro- duto, as atividades de produção podem ser divididas em três categorias: • Atividades que agregam valor: são as operações que real- mente agregam valor ao produto. Nesta categoria estão as operações de processamento, montagem ou de acabamento. São aquelas etapas que alteram a matéria-prima e normal- mente são identificadas e apreciadas pelo cliente. • Atividades auxiliares ou secundárias: são as atividades que não processam a matéria-prima, mas são necessárias no pro- cesso produtivo. Elas auxiliam as atividades que agregam valor. Exemplos: o transporte da matéria-prima durante o processo de produção e as inspeções de qualidade. • Atividades desnecessárias: são todas as atividades que não agregam valor ao produto nem são auxiliares. Se essas ativida- des não forem realizadas, o produto permanecerá inalterado. Muitas vezes, no processo de produção, é difícil identificar tais atividades e, consequentemente, eliminá-las. A base da manufatura enxuta consiste na eliminação das atividades desnecessárias presentes no processo produtivo. Neste contexto, são englobadas todas as atividades humanas que absor- vem recursos, mas não geram valor agregado ao produto (WOMACK; JONES, 2004). Algumas ferramentas e conceitos auxiliam na im- plantação e continuidade da produção enxuta. Talvez o conceito mais importante e mais difícil de imple- mentar na filosofia da produção enxuta seja o de melhoria con- tínua. Essa mentalidade tem como objetivo uma busca incessante por maneiras de implementar melhorias no processo produtivo e no produto acabado. Esta filosofia é resumida pelos japoneses em uma palavra: kaizen. O kaizen representa um aperfeiçoamento contínuo, utilizando-se principalmente da experiência acumulada (know- -how) obtida ao longo do tempo. A aptidão de melhorar continua- mente não ocorre naturalmente entre os funcionários. Esse conceito precisa ser desenvolvido e reforçado periodicamente, até que esteja enraizado em todo sistema de produção. 70 A filosofia just in time também está presente no pensamento en- xuto. Ela evita a produção de estoques, mantém um fluxo contínuo de produção, reduzindo os desperdícios com movimentos desnecessários. Na filosofia enxuta, os trabalhadores recebem mais respon- sabilidades, participam das resoluções de problemas e tomadas de decisão. Neste modelo, eles são cobrados a se sentirem membros ati- vos do processo de produção, não somente responsáveis por executar determinada atividade. Vale observarmos, ainda que, principalmente nos sistemas de produção em lote, em uma mesma linha de produção são fabricados diversos modelos de um produto específico. Quando o lote de um de- terminado produto é finalizado e, em seguida, será iniciada a pro- dução de um produto diferente, é necessário realizar modificações(trocas de ferramentas e ajustes) nos equipamentos. Tais alterações recebem o nome de setup. O setup é responsável por uma perda significativa por inati- vidade da produção, cabendo ao setor designado desenvolver mé- todos para minimizar essas perdas. A implementação de tempos de setup reduzidos, por meio de métodos padronizados e treinamentos dos operadores, tornou-se o foco de eliminação de desperdícios em diversas indústrias de manufatura com produção em lote. A utiliza- ção de dispositivos de baixo custo em cada estação de trabalho que possibilitam identificar que um produto está sendo fabricado fora das especificações de projeto, no momento exato em que é fabricado, também é de origem japonesa. Esses dispositivos, denominados poka yoke, permitem que a operação de fabricação seja interrompida sem que ocorra a fabricação de um número elevado de peças defeituosas, eliminando o desperdício com peças fora das especificações. Outros métodos utilizados para minimizar a produção de produtos defeituosos envolvem o operador e o equipamento. O ope- rador possui total liberdade para paralisar o processo produtivo quando for identificada alguma anomalia no processo de produção. Alguns equipamentos possuem sensores que, ao identificarem pe- ças defeituosas, interrompem automaticamente o processo de pro- dução. Normalmente, esses equipamentos avaliam a geometria do produto e atuam em relação às tolerâncias contidas no projeto. 71 Nessa unidade, foram apresentadas as definições do conceito de planejamento e controle da produção (PCP), apontando as princi- pais atividades do PCP em um planejamento a curto prazo, a médio prazo e a longo prazo. Conhecemos também como o PCP atua em relação ao modelo produtivo que faz sua utilização. Vimos como é importante a utilização de ferramentas e métodos que possibilitem avaliar o desempenho produtivo. Esta avaliação permite melhor eficiência do processo produtivo e pode diminuir os esforços realizados pelos operadores. Neste material, também aprendemos um pouco mais sobre a ferramenta OEE, utilizada pela Toyota junto ao TPM (Total Productive Maintenance). O TPM é um dos conceitos com origem na Toyota, muito aplicado na manufatura enxuta. Entre as principais mudanças ocorridas em relação à manutenção, envolve a modificação de uma manutenção corretiva para uma manutenção preventiva. Enquanto a manuten- ção corretiva esperava o equipamento falhar (quebrar), a manu- tenção preventiva elabora um plano de ações, que visa, de maneira programada, a realização da manutenção antes que o equipamento venha a parar. A manutenção programada reduz o tempo de inativi- dade do equipamento e evita a fabricação de peças defeituosas. Por fim, enriquecemos nossos conhecimentos a respeito da filosofia enxuta, o que nos possibilitou definir os conceitos de manufatura e avaliar as etapas de implementação do modelo nas indústrias de manufaturados. SINTETIZANDO 72 UN ID AD E 3 Padronização e qualidade Objetivos 1. Descrever os benefícios de um processo padronizado. Definir as etapas de padronização de um processo. 2. Identificar a norma ISO responsável pela gestão da qualidade. 3. Compreender a filosofia Seis Sigma. 4. Explicar o ciclo DMAIC. 5. Analisar a capacidade produtiva de uma estação de trabalho. 74 Padronização de processo A gestão empresarial desenvolve uma ação essencial para manter as empresas em evolução frente às inovações, criando uma base sólida para o desenvolvimento e permitindo a implementação e continua- ção das práticas e procedimentos inovadores. O sistema de gestão, quando gerenciado de forma adequada, auxilia para que a empresa se mantenha competitiva em um cenário cada vez mais exigente e concorrente. Neste cenário, as empresas, independentemente do seu porte, necessitam se adaptar à realidade, tornando-se fornecedoras de produtos ou serviços com excelência em qualidade. Contudo, a ex- celência em qualidade não deve ser acompanhada de investimentos absurdos, redução da capacidade produtiva e aumentos nos prazos de entrega. Pelo contrário, se a empresa pretende atingir níveis elevados de qualidade e se manter competitiva, a gestão empresarial necessita aplicar o conceito de manufatura enxuta para atingir esses objetivos. O gerenciamento hábil do processo de toda a cadeia produ- tiva permite o aperfeiçoamento e a capacidade de uma empresa em se antecipar às alterações do mercado, gerenciando seus recursos de modo a maximizar as oportunidades de negócios e respondendo de maneira eficiente às mudanças. As organizações buscam atingir as melhorias de seus processos por meio de um gerenciamento efi- ciente, controlando a aquisição de matéria-prima, as perspectivas de mercado, reduzindo os desperdícios, as atitudes equivocadas, os prazos, tempo de processamento e os investimentos desnecessários. Segundo Campos (2014), não é possível atingir o controle de uma organização ou de um processo produtivo sem que ocorra a padroni- zação de suas atividades. A padronização dos processos produtivos nas empresas modernas é considerada uma das mais fundamentais, se não a mais fundamental, ferramenta de gerenciamento. A padronização é o alicerce para que se consiga atingir a qualidade total. O gerenciamento da rotina de trabalho diário permite a identificação das perdas do pro- cesso e o alcance dos objetivos relacionados à filosofia da produção enxuta. A competitividade mercadológica mundial, em um moderno conceito de gerenciamento, tem a padronização como a base do sucesso. 75 As organizações são sistemas dinâmicos e integrados de ope- rações que desenvolvem atividades com o propósito de fabricar os bens de consumo ou prestar os serviços aos quais se propõem. Segundo Peinado e Graeml (2007), as organizações, inde- pendentemente de sua classificação, apresentam cinco atividades básicas: atividades mercadológicas, atividades contábeis, gestão de pessoas, logística e atividades de produção. Cada atividade necessita ser padronizada e registrada (protocolada). As atividades das organizações As atividades de gestão de pessoas têm como principal objetivo harmonizar as necessidades e perspectivas da própria organização com as necessidades e perspectivas de seus funcionários. As ativida- des de gestão receberam mais atenção à medida que as organizações industriais se tornaram maiores e mais complexas, necessitando de uma gestão que possibilitasse gerenciar os recursos humanos dis- poníveis (PEINADO; GRAEML, 2007). As atividades mercadológicas são aquelas relacionadas às negociações com clientes em busca de uma demanda de produção. As atividades do departamento de marketing também são incluídas nessa categoria. De um modo geral, todas as atividades relacionadas diretamente com a venda de um produto ou serviço estão entrelaça- das com as atividades mercadológicas (PEINADO; GRAEML, 2007). A previsão de vendas, obtida pelas atividades mercadológicas, atua como uma entrada de dados, servindo de base para as decisões de planejamento da produção, principalmente a longo e médio prazo, nas indústrias do segundo setor (DE FARIA; CARVALHO, 2009). As atividades da logística estão basicamente relacionadas aos ma- teriais físicos imprescindíveis para o fluxo da produção, tais como: matéria-prima, consumíveis, materiais utilizados durante o proces- so e estoque/ transporte do produto acabado. São atividades próprias da logística a previsão de compra de materiais, movimentação de materiais durante a fabricação, recebimento, conferência, controle de estoque, armazenamento e distribuição/entrega do produto (PEINADO; GRAEML, 2007). 76 A logística é vista como parte integrada do processo de gestão da cadeia de suprimentos, no qual se planeja, implementa e con- trola o fluxo de produtos desde a compra de matéria-prima até a entrega do produto, de modo a atender de forma eficiente as neces- sidades do cliente. Neste contexto, em que a logística é tida como uma atividade estratégica, e é responsávelpela gestão de cadeia de suprimentos, algumas empresas definem esse departamento como supply chain management, ou gestão da cadeia de suprimentos (DI SERIO; SAMPAIO; PEREIRA, 2007). As atividades contábeis, do ponto de vista da gestão de re- cursos, estão associadas a duas cadeias de informações: contabi- lidade de custos, responsável por analisar as despesas envolvidas com a fabricação de um produto ou prestação de serviço; e a conta- bilidade gerencial, que possui o objetivo de informar os gestores a respeito da saúde financeira da organização, transmitindo-lhes os recursos disponíveis para seus respectivos projetos. Ainda existe a contabilidade financeira que está conectada com as finanças rela- cionadas aos encargos, impostos e outras responsabilidades fiscais (PEINADO; GRAEML, 2007). As atividades contábeis atuam como indicativos que auxiliam a compreender o crescimento equilibra- do da organização e as adversidades que limitam ou interrompem o crescimento. Elas fornecem suporte para o planejamento de ações futuras, pelos gestores, através de evidências estatísticas que per- mitem a adoção de um plano de ação confiável (PANUCCI-FILHO; ALMEIDA, 2011). As atividades relacionadas diretamente ao processo produtivo, como você pode imaginar, recebem o nome de atividades de pro- dução. Essas são atividades desenvolvidas pelas indústrias para transformar a matéria-prima (input) em produto (output), no caso da fabricação de bens de consumo. Nas operações de bens de servi- ço, tratam-se do processo utilizado pela organização para executar o serviço oferecido. Não é correto dizer que as atividades de produção são as mais importantes em uma organização. Porém, é inegável que as demais atividades estejam relacionadas com as atividades de pro- dução, conforme ilustra o Fluxograma 1, pois estão absolutamente conectadas com o propósito da organização. 77 Fluxograma 1 - relação das atividades em um processo produtivo Recursos Humanos e recursos físicos Input Processo de produção Produto Logística Gestão de pessoas Contábeis Marketing Fonte: adaptado de Digital Pages (2020) pelo editorial Grupo Ser Educacional (2023). As atividades de recursos humanos, logística, contábeis e de marketing são semelhantes entre as diferentes organizações, todavia, as atividades de produção são bem específicas para cada organização e se diferenciam das atividades de prestação de ser- viços. Como as atividades da produção são as atividades centrais de uma organização, o conteúdo abordado neste capítulo terá elas como foco. Padronização, definição e objetivos Nas organizações, a padronização deve ser entendida como uma oportunidade que permite atingir melhorias em qualidade, reduções de custos, eliminação de desperdícios, cumprimento de prazos, segurança, entre outros benefícios. A padronização é o meio utiliza- do para se obter melhores resultados (CAMPOS, 2014). A padronização é um meio relativamente simples, percorrido para desenvolver métodos efetivos e integrar critérios a fim do al- cance da qualidade de fabricação de bens de consumo e na prestação de serviços. A qualidade final do produto ou do serviço é definida pelo cliente conforme as suas exigências, necessidades e especificações requeridas. No contexto fabril, existe uma imprecisão para definir os ter- mos padronização e normalização. O termo padronização se refere ao ato de estabelecer padrões ou atividades de referência tanto na 78 fabricação de produtos quanto na prestação de serviços. A padroni- zação pode ser aplicada a procedimentos, operações, medições, mo- vimentação e demais atividades. Já o termo normalização consiste no meio, de caráter obrigatório, que define a aplicação de padrões. Outros termos muito utilizados neste cenário são método e metódico. Enquanto método é o caminho que se pretende percorrer para chegar a uma meta ou objetivo, o termo metódico é utilizado para uma operação que tem um método de ações a seguir. O Quadro 1 sintetiza esses significados e os termos em inglês e japonês corres- pondentes (CAMPOS, 2014). Quadro 1 - Definições dos termos utilizados na padronização de um processo Termo Definição Inglês Japonês Pa dr ão É um documento estabelecido para um atingir um objetivo, desempenho, capacidade ou conceito, com o propósito de unificar e simplificar, de forma conveniente e honesta, as pessoas ou organizações envolvidas. Standard Hyojun Um método ou objetivo utilizado para exprimir a magnitude da qualidade, usado como referência de medida, permitindo sua universalização. Pa dr on iz aç ão Atividade sistemática para estabelecer e utilizar padrões. Standardization Hyojunca Si st em a Composição de uma série de itens que são selecionados e alinhados para operar, relacionando-se entre si de forma mútua, afim de realizar uma atividade. System Shisutemu 79 M is sã o Uma tarefa defi nida que o sistema deve Standardization cumprir. Mission Ninmu Fonte: adaptado de Digital Pages (2020) pelo Editorial Grupo Ser Educacional (2023). A padronização tem o objetivo de simplificar as operações e tornar igual à execução de operações. Imagine uma receita de bolo: nesta receita, apresentam-se os ingredientes, a quantidade de cada um, a ordem de processamento de cada ingrediente, a temperatura do forno e o tempo de permanência do bolo no forno. Em qualquer lugar do mundo, ao seguir exatamente a mesma receita, será feito o mesmo bolo. Na indústria, essa padronização tem o mesmo obje- tivo, permitir que, ao realizar a mesma operação, com os mesmos materiais e especificações técnicas, o produto seja o mesmo, inde- pendente de quem o faça ou em que lugar seja feito. A padronização não se limita às etapas de implantação, con- senso, redação e registro do padrão. É importante acrescentar a continuidade da padronização por meio de treinamento e moni- toramento contínuo. Ou seja, a padronização não se encerra, é um processo interminável em busca do aperfeiçoamento e da melhoria contínua. Esse gerenciamento do aperfeiçoamento pode ser obtido pelo uso do método do ciclo PDCA. O ciclo PDCA é um acrônimo, ou seja, seu nome é originário das iniciais de outras palavras. Neste caso, das palavras de origem inglesa: plan (planejar), do (executar), check (monitorar) e act (agir/ corrigir). A Figura 1 apresenta a divisão do ciclo PDCA. Conforme descrito por Campos (2004), o ciclo PDCA é dividido em quatro fases: • Plan: consiste em estabelecer um objetivo ou metas e desen- volver um método para alcançar o objetivo ou meta proposta; • Do: nesta fase ocorre a execução do método desenvolvido para atingir-se a meta ou objetivo; • Check: com o método padronizado instalado, é realizado o monitoramento das operações para verificação da eficiência da padronização; 80 • Act: nesta etapa, caso exista inconsistência na padronização ou alguma falha detectada na etapa check, o ciclo é reiniciado em plan, de forma a corrigir as falhas detectadas. Figura 1 - Ciclo PDCA Fonte: adaptado de CAMPOS (2014) pelo editorial Grupo Ser Educacional (2023). O ciclo PDCA permite a gestão do processo de produção, sen- do que o gerenciamento que utiliza o PDCA é chamado de gerencia- mento por sistemas, ou gerenciamento de processos repetitivos. O gerenciamento por rotina (repetição), ou sistema, tem por objeti- vo arquitetar um processo livre de avarias, devido ao desempenho metódico sobre a causa fundamental dos problemas (a causa raiz), de modo a aperfeiçoar continuamente o processo de fabricação. A padronização é a base do gerenciamento da rotina (CAMPOS, 2014). O ciclo PDCA, segundo Campos (2013), pode ser empregado em duas situações distintas de gerenciamento: • Ciclo de melhoria contínua: o objetivo da utilização do PDCA em um ciclo de melhoria contínua visa a competitividade de mercado da organização. A organização utiliza o ciclo PDCA para atingir a melhoria continuada da eficiência da produção 81 e seus resultados. As análises deprocesso, geralmente reali- zadas pelo departamento de qualidade, permitem a identi- ficação de oportunidades de melhoria e a definição de novos padrões que permitam aumentar a qualidade do processo de produção. • Ciclo de manutenção: o objetivo da utilização do PDCA em um ciclo de manutenção visa a previsibilidade dos resultados. Para alcançar este objetivo, é necessário cumprir os padrões e atuar na causa raiz dos problemas. Muitas vezes, no caso de pequenos ajustes no equipamento, o próprio operador pode realizar a manutenção do equipamento e a efetivação do ciclo. Etapas da padronização Como você já verificou, a padronização tem o objetivo de organizar o processo de produção, aparelhando os instrumentos de controle da qualidade, racionalizando a produção e minimizando os custos com o processo da fabricação. A padronização busca estabelecer as res- postas para as perguntas: quem vai fazer, por que fazer, onde será feito, o que fazer e qual o resultado esperado. Quando uma fábrica, empresa ou organização está desen- volvendo uma norma em que são descritos os produtos ou serviços, processos e as condições de desempenho e qualidade almejadas, a organização está documentando a tecnologia utilizada para atingir seu objetivo, fornecendo condições para extrair a máxima eficiência possível, bem como negociar e transmitir a outras organizações os conhecimentos adquiridos. O processo de definição de padrões é alcançado ao analisar os resultados empíricos obtidos por meio de repetições da prática em um processo de produção. Em seguida, esses resultados são trata- dos por metodologias científicas. O método de padronização então é descrito em um conjunto de regras e procedimentos de operações, a fim de gerar novos conhecimentos, integrar ou corrigir os conheci- mentos previamente adquiridos (TOLEDO, 1987). 82 Conforme descrito por Campos (2014), um padrão não deve ser estabelecido sem que exista um objetivo bem definido e a cons- ciência dessa necessidade. O objetivo que leva a uma padronização pode ser um aumento na qualidade, redução de custos, segurança do operador, certificações, legislação (trabalhista, ambiental, ali- mentícia etc.) e exigências do cliente. Segundo o Productivity Press Development Team (2002), as etapas de desenvolvimento de uma padronização consistem em: • Definir o padrão: escolha do sistema, processo ou operação que será padronizado e avaliação das necessidades de se rea- lizar a padronização. Após a definição do padrão, o passo se- guinte consiste na sua elaboração (tendo em mente que um dos objetivos da padronização é simplificar o processo). • Comunicar o padrão: em seguida, a padronização é protoco- lada, ou seja, é redigido um documento que informa, de ma- neira clara e objetiva, a padronização do sistema, processo ou operação, respondendo às perguntas de quem vai fazer, por que fazer, onde será feito, o que fazer e qual o resultado espe- rado. Nesta etapa, ocorre a comunicação da padronização aos envolvidos. • Estabelecer a adesão do padrão: nesta etapa, o foco consis- te em convencer os envolvidos (em muitos casos o operador é o personagem central) que a padronização é benéfica e que sua utilização é necessária. É importante destacar os motivos e benefícios da padronização. • Propiciar a melhoria contínua do padrão: nesta etapa, ocorre o monitoramento da eficácia da padronização, são realizados as observações e o aperfeiçoamento do processo. Proporcio- nar a melhoria contínua do padrão possui relação íntima com a etapa “check” do ciclo PDCA. As metas estipuladas durante a etapa de definição do padrão necessitam ser alcançadas. Segundo Spear e Bowen (1999), o Sistema Toyota de Produção é um exemplo de eficiência ao definir as necessidades de padronização, e principalmente, em executar a padronização. Os funcionários da Toyota são constantemente desafiados a atingir níveis melhores de 83 desempenho, em relação ao desempenho do estágio em que o pro- cesso se encontra. Para alcançar esse objetivo de melhoria contínua, a Toyota utilizou metodologias científicas durante o desenvolvi- mento e aplicação da padronização de suas operações. Muito pro- vavelmente, os resultados respeitáveis obtidos pela Toyota estão relacionados diretamente com os conceitos enraizados a respeito da melhoria contínua. Inicialmente, as empresas americanas não con- seguiram repetir o sucesso da Toyota durante as implantações de padronização. Spear e Bowen (1999) descrevem quatro regras básicas in- terligadas à padronização do sistema de produção da Toyota, como sendo parte importante do sucesso alcançado pela montadora. • Regra 1: as operações na Toyota seguem uma sequência de execução previamente definida e padronizada. Durante a ela- boração da padronização, os operadores possuem participa- ção ativa no desenvolvimento, sendo convidados a testar a nova padronização. O teste tem o objetivo de responder dois questionamentos: testar se o operador apresenta capacita- ção para efetuar a operação e verificar se a nova padronização atende às necessidades de produção. Se um dos resultados não for satisfatório, avalia-se se o operador necessita receber um novo treinamento, ou se a padronização não é eficiente. • Regra 2: entre as operações do processo de produção, é de- senvolvida uma relação fornecedor/cliente. O fornecedor é sempre a operação atual e o cliente é a operação subsequente. Essa relação fornecedor/cliente aperfeiçoa a padronização do sistema de produção, indicando a quantidade de peças, a qua- lidade das peças e o tempo de entrega que o fornecedor precisa seguir para oferecer o produto ao cliente de forma a atender suas necessidades. Assim, cada operador sabe exatamente o que deve ser feito e por que deve ser feita determinada opera- ção em sua estação de trabalho. • Regra 3: consiste na constituição de uma linha de produção pa- dronizada. Durante o processo de fabricação de um produto, este está sendo processado na estação de trabalho 1, em um equi- pamento e, em seguida, tem como destino um equipamento 84 específico, na estação de trabalho 2. Caso o equipamento da es- tação de trabalho 2 esteja indisponível, o processo de produção é interrompido, mesmo que exista outro equipamento capaz de realizar a mesma operação em uma estação de trabalho diferen- te. A movimentação ou rota de fabricação do produto não é al- terada e essa padronização permitiu que a Toyota identificasse problemas de fluxo de produção em seu sistema de produção. • Regra 4: consiste em explicar como a melhoria do processo é alcançada. A Toyota possui uma padronização no treinamento de seus funcionários, atingindo todos os níveis hierárquicos, de modo que qualquer funcionário é capaz de detectar um proble- ma no processo em que se encontra inserido. Problemas mais simples são solucionados pelo próprio operador ou entre dois operadores (fornecedor/cliente), enquanto problemas mais complexos necessitam de um número maior de funcionários envolvidos e maior tempo de solução. A padronização das operações no processo de produção per- mite que as organizações obtenham uma melhor visualização do processo de fabricação e de como suas operações são realmente executadas no chão de fábrica. A ISO 9000 Um dos objetivos em padronizar um processo de produção é atin- gir elevados índices de qualidade. As diretrizes de padronização ne- cessárias para atingir a qualidade total no processo produtivo estão contidas nas normas ISO. O nome ISO é uma sigla que se origina do idioma grego, em que iso significa igual. Além disso, ISO também pode ser usado para abreviar o nome International Organization for Standardiza- tion, uma organização não governamental, com sede em Genebra, na Suíça, responsável pela elaboração das ISOs. A organização foi fundada em 1947 e apresentou a primeira norma de padronização ISO em 1951. Atualmente, são mais de 23.125 padrões internacionais publicados pela normas ISO (ISO, 2020). 85 A série ISO 9000 tevesua origem em 1979, no Reino Unido, quando o British Standards Institute elaborou um modelo inglês de normas técnicas de padrões da qualidade denominado BS 5750. Em 1987, com a publicação da série ISO 9000, baseada na norma BS 5750, ocorreu o surgimento da ISO responsável por oferecer as diretrizes de padronização da gestão da qualidade (ROESCH, 1994). A série ISO 9000 é um conjunto de normas que fornece orienta- ções para o gerenciamento e implantação do sistema de qualidade nas organizações. Nesta série, existem algumas normas como as ISO 9001, a ISO 9002 e a ISO 9003, utilizadas para certificação ISO e auditorias. Já outras normas, como as ISO 9004, a ISO 10011 e a ISO 10012 são utili- zadas como guias de implementação do sistema de qualidade. As certificações concebidas pelo sistema ISO são uma avaliação (auditoria), que permitem à organização, ao atingir os pontos re- quisitados pela norma ISO, receber o certificado ISO. A certificação é uma forma de assegurar que a organização atende às exigências das agências reguladoras e do cliente. São exemplos de certificação: certificação de qualidade ISO 9001, certificação do sistema de ges- tão ambiental ISO 14001 e certificação para calibração e ensaios de laboratório ISO 17025. A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) é a repre- sentante nacional da International Organization for Standardization. Por meio da ABNT NBR ISO 9000, as normas ISO são aplicadas e re- gulamentadas em solo brasileiro, seguindo os conceitos da série ISO 9000. A série ISO 9000 fornece um conjunto de normas padroniza- das para realizar a promoção de um sistema de qualidade e a busca pela melhoria contínua dos processos internos, dos treinamentos e da capacitação dos funcionários, bem como do ambiente de tra- balho e da satisfação do cliente. Uma empresa que tem a norma EXPLICANDO 86 ISO implantada possui maior organização, produtividade e credi- bilidade, o que a torna mais competitiva nos mercados nacional e internacional. Conceitos fundamentais da gestão da qualidade A norma ABNT NBR ISO 9000:2015 (Figura 2) tem como objetivo fornecer os conceitos fundamentais, princípios e vocabulários para o sistema de gestão da qualidade (SGQ), e também as orientações e fundamentos para outras normas de SGQ. Ela é aplicada a todo mo- delo de organização, independentemente de seu tamanho ou de seu segmento (ABNT, 2015). Segundo a norma, vejamos a seguir a definição de alguns conceitos relacionados ao sistema de gestão da qualidade: • Qualidade: é a capacidade de satisfazer um cliente na presta- ção de um serviço ou fornecimento de produto. • Sistema de gestão da qualidade: são as atividades pelas quais as organizações tanto identificam seus objetivos como deter- minam os processos e recursos necessários para alcançar os resultados desejados. • Suporte: consiste no apoio da alta direção ao sistema de ges- tão da qualidade. • Pessoas: recursos humanos que constituem parte de uma or- ganização. Os resultados de desempenho das organizações são dependentes de como as pessoas se comportam dentro do sistema em que trabalham. • Competência: capacidade desenvolvida pelos operadores e funcionários em geral (recursos humanos) ao realizar suas respectivas atividades. • Conscientização: entendimento desenvolvido pelas pessoas de como suas ações contribuem ou não para que a organização atinja seu objetivo. 87 Figura 2 - ABNT NBR – ISO 9000 Fonte: ABNT, 2015. Princípios fundamentais da gestão da qualidade Alguns dos princípios fundamentais de um sistema de gestão da qualidade (SGQ) também são descritos na ABNT NBR ISO 9000:2015. Esses princípios têm como objetivo atender às necessidades do cliente de forma que ele fique satisfeito com o serviços ou produtos recebidos (ABNT, 2015). • Foco no cliente: o principal foco do sistema de gestão da qua- lidade é atender às necessidades do cliente, e, se possível, su- perar suas expectativas. • Engajamento das pessoas: conscientização das pessoas de que suas atividades são essenciais para aumentar a capacida- de da organização em criar e entregar valor. • Abordagem de processo: compreensão dos resultados dos processos, permitindo a identificação de falhas e melhoria do desempenho. • Melhoria: geração de novas oportunidades de melhoria no sistema de produção, com foco no lema “fazer hoje melhor do que eu fiz ontem”. 88 • Tomada de decisão com base em evidência: as tomadas de decisões necessitam ser realizadas com base nas avaliações de resultados anteriores. Filosofia Seis Sigma A busca por um sistema de produção eficiente tem sido objeto de de- sejo desde os primórdios da Revolução Industrial. Claro que muitas mudanças aconteceram no que diz respeito às definições e conceitos de eficiência, mas, nos dias atuais, possuir um sistema de produ- ção eficiente é praticamente sinônimo de sobrevivência. A relação fornecedor/cliente teve um movimento que se inicializou em 1980 e permanece ativo atualmente. O cliente se apresenta cada vez mais exigente em relação a prazos de entrega, qualidade do produto ou serviço, menores preços e demais possibilidades que o favoreçam. Atualmente, o cliente determina que os fornecedores lhe confiram um produto ou serviço personalizado, adaptado à sua necessidade. Buscando atender os clientes de maneira cada vez mais efi- ciente, as empresas procuram formas de aprimorar os seus sistemas de produção. Esse aprimoramento e aumento da eficiência do siste- ma produtivo se relaciona diretamente com a qualidade de seus pro- dutos ou dos serviços prestados. Em uma indústria de manufatura, é praticamente impossível atingir a eficiência de produção sem que necessariamente o processo de produção apresente baixíssimo ín- dice de fabricação de peças defeituosas (TRAD; MAXIMIANO, 2009). Neste cenário, também na década de 1980, a metodologia ou sistema Seis Sigma (6σ) ficou conhecida mundialmente. A metodo- logia Seis Sigma apresenta uma abordagem quantitativa do sistema de produção que permite o aumento da eficiência em uma organi- zação. O Seis Sigma é um sistema estruturado, disciplinado, que se baseia em dados do processo e análises estatísticas, podendo ser utilizado em todas as funções e em diversos modelos de organiza- ções, embora seu surgimento tenha ocorrido em um cenário ma- nufatureiro, com o objetivo de alcançar a maximização do sucesso da organização tendo como foco o cliente. Esse sistema promove 89 o desenvolvimento de uma mentalidade determinada em atingir a melhoria contínua, aumentando o nível de satisfação do cliente. A metodologia Seis Sigma foi desenvolvida pela Motorola e o termo sigma (σ) tem sua origem no alfabeto grego. Na matemáti- ca, a letra grega sigma é utilizada como símbolo para representar o desvio-padrão nas análises estatísticas. O emprego do sistema Seis Sigma visa a constante eliminação das variabilidades do processo de produção, mantendo como foco a eliminação total dos defeitos e falhas no processo. O conceito da metodologia Seis Sigma está embasado na definição de defeitos por milhão de oportunidades (DPMO), ou seja, o número de peças que foram fabricadas com defeito ao se fabricar um milhão de peças. A Motorola, buscando alcançar seus concorrentes que fabricavam produtos melhores com um custo menor, implantou o sistema Seis Sigma com a meta de atingir a média de fabricação de 3,4 produ- tos defeituosos para cada um milhão de produtos fabricados, o que corresponde ao incrível índice 0,00034% de fabricação de peças defeituosas. Segundo Coronado e Antony (2002), muitas empresas ob- tiveram lucros anuais surpreendentes ao implantar o sistema Seis Sigma, mesmo este não sendo o foco principal do sistema. Em 1988, a Motorola economizou mais de dois bilhões de dólares, fruto das reduções na fabricação de produtos defeituosos (garantia, retraba- lho e sucatas). No caso da Motorola, foram gastos com treinamen- to e capacitação, entre 1985 e o final de 1987, quinhentos milhões dedólares. Esses números ilustram a eficiência de um sistema Seis Sigma bem instalado e o retorno que profissionais qualificados ofe- recem às organizações. Ao final de 1999, a General Electric (GE) re- portou um benefício financeiro superior a dois bilhões de dólares em seu quinto ano de sistema Seis Sigma implantado. O sistema Seis Sigma pode ser usado não só para as análises estatísticas do processo de produção, como também para melhorar as estratégias de negócios, alinhando os interesses do cliente ou po- dendo até mesmo surpreendê-lo, superando suas expectativas. 90 Seis Sigma – aspecto estatístico No século XXI, o sistema Seis Sigma se consolidou como uma me- todologia aplicada à qualidade. Seu objetivo de atingir elevados ín- dices de qualidade no sistema de produção proporciona diversos resultados importantes às organizações, além de refletir em ganhos financeiros e aumento na lucratividade. Do ponto de vista estatístico, o sistema Sigma é entendido como método de mensurar quantitativamente e qualitativamente um sistema de fabricação. Ele é uma medida que avalia a variabi- lidade do processo produtivo como um todo, ou de uma operação específica. De acordo com o conceito criado pela Motorola, cada nú- mero de Sigma se relaciona com um percentual de peças defeituo- sas, conforme o DPMO (defeitos por milhão de oportunidade), como é visto na Tabela 1, que reflete em determinado custo de produção. A relação entre os Sigmas e o desvio-padrão é oposta: quan- to menor o desvio-padrão em relação às especificações de projeto, maior tende a ser o valor de Sigma conforme sua classificação. Se em relação às especificações do projeto, o desvio-padrão for alto, o valor de Sigma tende a ser baixo. Em um sistema de produção em que o desvio-padrão é baixo, ou seja, em que existe baixa variabilidade e elevada padronização du- rante o processo, mais uniformes (iguais) os produtos serão. Quanto menor for a variação do desvio-padrão em relação às especificações do projeto, menores serão as probabilidades da ocorrência de peças defeituosas ou falhas. Logo, um processo com poucas falhas signi- fica uma escala superior de Sigma. O sistema de gestão Seis Sigma não apresentou nenhuma novidade do ponto de vista do desenvolvimento de ferramentas de EXPLICANDO 91 controle, estatísticas e qualidade. Todas as ferramentas utilizadas pela Motorola já haviam sido desenvolvidas e implantadas e, inclu- sive, eram empregadas em outras organizações. A abordagem des- sas ferramentas junto ao sistema de produtivo da Motorola e suas formas de gerenciamento foram a chave do grande sucesso obtido pela empresa. Os recursos humanos envolvidos no sistema Seis Sigma têm papel fundamental para que os objetivos sejam alcançados, assim como aconteceu na Motorola. O importante comprometimento dos cargos administrativos mais elevados e a infraestrutura elaborada com os personagens bem definidos são aspectos relevantes do su- cesso. Entre esses aspectos destacam-se: equipe de liderança, spon- sors (patrocinadores), champions (campeões), master black belts, green belts, yellow belts e white belts (a classificação em belts será vista mais adiante nesta unidade) (WERKEMA, 2012). Tabela 1 - Classificação sigma Taxa de acerto [%] Taxa de erro [%] DPMO Escala Sigma [σ] 30,9 69,1 691.538 1 69,1 30,9 308.538 2 93,3 6,7 66.807 3 99,38 0,62 6.210 4 99,977 0,023 233 5 99,99966 0,00034 3,4 6 Fonte: adaptado de Digital Pages (2020) pelo editorial Grupo Ser Educacional (2023). Seis Sigma – mudança de cultura Em seu trabalho, Coronado e Antony (2002) apresentam algumas mudanças culturais que levam à implantação e resultados positi- vos da metodologia Seis Sigma. Alguns pontos importantes por eles destacados passam pelo envolvimento e comprometimento da ge- rência, mudança cultural, comunicação, infraestrutura organiza- cional, treinamento, priorização e seleção de projetos. 92 O envolvimento e o comprometimento da gerência e das pes- soas que ocupam as posições hierárquicas mais elevadas é fundamen- tal para que os objetivos do Seis Sigma sejam alcançados. O primeiro ponto importante é possuir um corpo gerencial que realmente acre- dite nos benefícios que o sistema Seis Sigma pode oferecer à organi- zação. Eles devem ser os membros responsáveis por gerir os sistemas, estar envolvidos nos projetos, captar e disponibilizar recursos para efetivação dos projetos, acompanhar e analisar os resultados. O sistema Seis Sigma, como escreveu Werkema (2012), não é caracterizado pelo desenvolvimento de nenhuma ferramenta ou tecnologia de gestão. A grande mudança que o 6σ proporciona é na cultura da organização, modificando sua filosofia, seu pensamen- to e suas ações. Essa mudança cultural geralmente promove modi- ficações na estrutura e infraestrutura da organização. É comum o surgimento de resistências contra a implantação do sistema, pois, nós, seres humanos, temos medo do novo e da incerteza do que o novo pode gerar (CORONADO; ANTONY, 2002). Superar esse pa- radigma talvez seja o maior desafio da implantação de um sistema Seis Sigma. Em uma empresa de manufatura, a comunicação entre o chamado “chão de fábrica”, a qualidade, a engenharia e os demais departamentos necessita ser eficiente. No sistema Seis Sigma, essa afirmativa é premente: a comunicação é importante para instruir os funcionários de uma organização, apresentar os benefícios do siste- ma, e o principal, permitir que o objetivo do sistema Seis Sigma seja alcançado. O 6σ analisa os dados do processo de produção por meio de métodos científicos e ferramentas estatísticas e, em seguida, elabora um projeto para melhorar o sistema. O fluxo de informação desde o momento da aquisição de da- dos até a finalização do projeto necessita ser claro e objetivo, para que não ocorram equívocos na identificação das oportunidades de melhoria, dos objetivos e da execução do projeto. Após um proje- to finalizado, é importante a comunicação dos resultados, uma vez que estes podem servir para motivar os funcionários no desenvol- vimento de outros projetos, lisonjear os funcionários envolvidos no projeto bem-sucedido e servir como orientação para projetos futuros. 93 Para se adequar ao sistema Seis Sigma, é desejável que as or- ganizações possuam uma infraestrutura que tenha um bom sistema de comunicação entre seus departamentos, planos estratégicos a longo prazo, recursos humanos com habilidades para desenvolver trabalhos em equipe e recursos financeiros para a capacitação dos funcionários, além de outros investimentos que possam surgir ao longo de um projeto. Para uma organização obter uma implementação bem-su- cedida do sistema Seis Sigma é necessário que seus funcionários passem por treinamentos de capacitação. É comum encontrar nas organizações adeptas do sistema Seis Sigma um sistema de qualifi- cação segundo a Air Academy Associates, denominado belts system. O sistema belt de classificação atinge todas as pessoas envolvidas no 6σ, começando pela alta gerência até os operadores, seguindo uma ordem hierárquica. A classificação belt fornece a identificação de cada pessoa envolvida no sistema Seis Sigma: sua função, proje- tos envolvidos e o número de pessoas treinadas na organização pelo sistema belt. Os treinamentos são divididos por grau de conheci- mento e capacitação do funcionário e, em ordem do nível de conhe- cimento mais elevado para o nível menos elevado, tem-se: master black belts, green belts, yellow belts e white belts. O Seis Sigma é uma metodologia focada no desenvolvimento de projetos, e tem por finalidade aumentar a eficiência do processo de produção, favorecendo a organização perante a competitividade de mercado, e buscando a satisfação do cliente. Não existe uma fór- mula que atenda todas as empresas no que diz respeito a selecionar o projeto ideal para aplicação do Seis Sigma. De um modo generali- zado, os critérios de seleção de um projeto avaliam os defeitos por milhão de oportunidades (DPMO),a redução de custos, a capacida- de produtiva, a satisfação do cliente, o tempo de ciclo, a logística, entre outros. Ao selecionar um projeto, é importante definir seu escopo, objetivos, limitações e prazos. Empresas que estão iniciando o sis- tema Seis Sigma muitas vezes começam com os projetos mais sim- ples, que permitam resultados em tempos mais curtos e de menor impacto, para motivar seus colaboradores e comprovar a eficiência do sistema. Contudo, os projetos que favorecem uma mudança de 94 classificação Sigma normalmente demandam prazos longos e são mais complexos. À medida que se aproximam da máxima classifi- cação 6σ, os projetos tendem a se tornar mais elaborados, onerosos, maiores e com a necessidade de mais trabalhadores treinados. Quanto à liderança, os líderes são responsáveis pelo geren- ciamento dos projetos; esses líderes necessitam possuir algumas habilidades de gerenciamento e um profundo conhecimento do sistema Seis Sigma. Nesse sentido, a construção de uma equipe multifuncional permite que o grupo possua diversas habilidades e competências (ANDRIETTA; MIGUEL, 2007). A uma organização que busca atingir os níveis mais elevados da classificação Sigma, recomenda-se que expanda sua filosofia de qualidade para seus fornecedores, incentivando-os a implantarem o sistema Seis Sigma. Afinal, em busca de melhores condições de custos, é comum que uma empresa utilize mais de um fornecedor de matéria-prima. Neste caso, há, por menor que seja a primeira variabilidade do processo, a variabilidade da matéria-prima. Técnicas e ferramentas do sistema Seis Sigma Durante a qualificação belt, os funcionários aprendem os princí- pios das ferramentas e as técnicas do sistema Seis Sigma. De acordo com Pande, Neuman e Cavanagh (2001), as ferramentas do sistema Sigma são classificadas em: ferramentas de equipe, ferramentas de processos e ferramentas de liderança. Basicamente, existem duas metodologias Seis Sigma, e am- bas utilizam dados estatísticos e ferramentas da qualidade. A meto- dologia aplicada ao projeto depende dos objetivos da organização, sendo que a presença de um funcionário com experiência no siste- ma Sigma pode facilitar a escolha mais adequada. Neste cenário, as duas diferentes metodologias são: • Metodologia de solução de problemas (DMAIC). • Metodologia preventiva ou Design for Six Sigma (IDOV). 95 A metodologia DMAIC tem como objetivo, nos processos pro- dutivos, o aumento da capacidade de fornecer produtos e serviços por meio da execução de projetos de melhoria contínua. A sigla DMAIC refere-se às iniciais, em inglês, de cinco termos: define (definir), measure (medir), analyze (analisar), improve (melhorar) e control (controlar), conforme pode ser visto na Figura 3. Figura 3 - Ciclo DMAIC Fonte: Digital Pages (2020). • Define: também chamada de fase “D”, nessa etapa ocorre a definição do projeto. Os processos de fabricação são avalia- dos e estudados e, então, verifica-se qual processo não atende às especificações técnicas exigidas pelo cliente. Neste caso, o termo cliente não se refere diretamente ao consumidor final. O cliente em linha de produção é entendido como a operação subsequente. É importante que, durante essa fase, sejam iden- tificadas mais precisamente as necessidades do cliente e a es- colha do problema em que o sistema Seis Sigma será utilizado. Algumas atividades desenvolvidas nessa fase são: definição do escopo e das fronteiras do projeto, definição do conceito-pro- blema a ser tratado, definição da equipe e do líder do projeto, realização de uma estimativa do ganho financeiro e obtenção da aprovação da gerência para desenvolver o projeto. 96 • Measure: nesta fase “M”, ocorre a identificação da comple- xidade e da dimensão do problema e espera-se que, ao final, obtenha-se um mapa do problema em estudo. Durante essa fase, verifica-se se o controle do processo em análise está sendo bem executado e se os resultados estatísticos são váli- dos e podem ser usados como parâmetro. Algumas atividades desenvolvidas durante a fase measure são: confecção do mapa de processo, analisando principalmente os dados de entrada e de saída; levantamento da capacidade do processo em estudo; levantamento das hipóteses de causa e efeito e definição de uma meta de produção. • Analyze: durante a fase “A”, com base nas propriedades crí- ticas definidas pelo cliente, são avaliados os parâmetros de processo que afetam diretamente o produto ou serviço. Nesta fase, ocorre a validação das fontes geradoras de variabilida- de do processo. Ao final da fase analyze, é esperada uma visão clara da(s) causa(s) do problema do processo em estudo. Du- rante essa fase, as atividades desenvolvidas são: identificação das varáveis críticas e o desenvolvimento de um plano para a fase seguinte. • Improve: a fase “I” consiste na realização da ação de acordo com a validação do problema nas fases anteriores. O objetivo das ações do projeto visa eliminar as variabilidades do proces- so e o desenvolvimento de um plano de melhoria. Ao final da fase improve, espera-se que a equipe responsável pelo projeto Seis Sigma tenha identificado e tomado as ações mais adequa- das para a solução do problema. As atividades desenvolvidas durante esta fase são: validar e resolver (otimizar) os proble- mas do processo em estudo. • Control: ou fase “C”, tem o objetivo de garantir que as melho- rias realizadas sejam mantidas e que exista o desenvolvimento de um controle que permita verificar alterações na qualidade do produto, além da elaboração de planos de melhoria do pro- cesso em estudo. Ao final desta etapa do projeto Seis Sigma, espera-se que o projeto tenha sido bem executado e que os re- sultados tenham sido alcançados. As atividades desenvolvidas 97 ao longo desta fase consistem em: implementação do plano de controle, verificação da capacidade de produtividade a longo prazo e garantia da execução do plano de melhoria contínua. O Design for Six Sigma consiste em uma abordagem de pro- jeto e reprojeto, visando atingir os objetivos de redução de variabi- lidade, conforme a filosofia Seis Sigma. Por meio da utilização do Design for Six Sigma, os proces- sos de produção em um sistema de manufatura ou a prestação de serviço por uma organização são capazes de atingir o nível máxi- mo de classificação Sigma. Essa ferramenta permite que o processo em análise aumente gradativamente seu nível Sigma, por meio das reduções de avarias. Consequentemente, o retorno positivo para a organização ocorre por meio de ganhos financeiros e aumento da margem de lucro. O Design for Six Sigma (DFSS) é uma metodologia que se uti- liza de ferramentas, treinamentos e medições do processo, com a finalidade de proporcionar às organizações o desenvolvimento de produtos e serviços que vão ao encontro das expectativas do cliente, com elevados índices de qualidade. O DFSS é uma estrutura do sistema Seis Sigma utilizada para o desenvolvimento de produtos e serviços, de forma a atender o cliente em todas as suas necessidades. Para atingir esse objetivo, o DFSS possui sete elementos principais: • Direcionamento do sistema produtivo com foco no cliente, com um índice de qualidade tendo como meta o 6σ. • Estimativa da qualidade do produto durante a concepção do projeto, antes que o mesmo seja fabricado. • Obtenção da relação entre as necessidades do cliente e a capa- cidade dos processos existentes. • Integração do envolvimento multifuncional do projeto. • Estimativa da previsão de melhorias durante o desenvolvi- mento das primeiras etapas do projeto. 98 • Utilização das informações de capacidade do processo para auxiliar nas tomadas de decisões finais. • Monitoramento da variabilidade do processo de produção em prol de garantir que as necessidades do cliente sejam atendidas. Análise de capacidade Sabemos que o planejamento e o controle da produção são dividi- dos em planejamento a longo prazo, a médio prazo e a curto prazo. O planejamentoa longo prazo é considerado estratégico e, entre ou- tras atividades, tem a responsabilidade de elaborar uma estratégia de vendas e de produção para um longo período. O planejamento a médio prazo é um planejamento tático, responsável pelo desenvol- vimento do plano mestre de produção, onde estão contidas as infor- mações de produção e meios de produção que avaliam a capacidade produtiva e a demanda de produtos. Já o planejamento a curto prazo, chamado de planejamento operacional, tem como principal ativi- dade executar o plano de produção da forma mais eficiente possível com os recursos disponíveis, atendendo à demanda necessária. Definir a capacidade de produção é essencial para que os ob- jetivos do planejamento da produção a longo, médio e curto prazo possam ser alcançados sem que haja o descumprimento do prazo. Segundo Slack et al. (2006), a capacidade de produção de uma operação ou linha de produção é definida como o limite de produto fabricado por uma operação ou linha de produção, atuando em con- dições normais de operação, em um determinado espaço de tem- po. A mesma definição pode ser utilizada para as organizações que prestam serviços, ou seja, as organizações do terceiro setor. Em uma estação de trabalho (entende-se por estação de trabalho um processo de produção, linha de produção, prestação de serviço), o conceito de capacidade adquire contornos mais de- talhados. Neste cenário, são comuns as definições de capacidade instalada, capacidade disponível, capacidade efetiva e capacidade realizada (PEINADO; GRAEML, 2007). 99 • Capacidade instalada: consiste na capacidade de produção de uma estação de trabalho sem que ocorra nenhuma inter- rupção e perda durante o período definido. Suponhamos que o período definido seja de seis meses. Durante esse período, a estação de trabalho permanecerá ativa, sem interrupções e perdas 24 horas por dia, sete dias por semana, 30/31 dias por mês, durante seis meses. Embora seja algo inatingível em uma indústria de manufaturados, pois não é possível operar sem interrupções, a capacidade instalada serve de referência para as tomadas de decisões em níveis estratégicos, principalmente em relação à necessidade de ampliação da estrutura fabril. • Capacidade disponível: também chamada de capacidade de projeto, consiste na produção máxima que uma estação de trabalho pode produzir conforme a jornada de trabalho ado- tada pela organização. Na capacidade disponível também se considera que não há interrupções e perdas na produção du- rante o período em que a estação de trabalho está programada para realizar suas atividades. • Capacidade efetiva: consiste em subtrair da capacidade dis- ponível as paradas e perdas planejadas pela programação para a estação de trabalho. As interrupções não programadas não são consideradas na definição de capacidade efetiva. Con- sidere a situação: neste mês (quatro semanas) a estação de trabalho ficará programada para realização de manutenção durante uma semana, logo, a capacidade disponível é de qua- tro semanas, enquanto a capacidade efetiva é de três semanas. • Capacidade realizada: esta capacidade é obtida subtraindo as paradas e perdas não planejadas da capacidade efetiva. Ou seja, é a capacidade que realmente pode ser atingida na estação de trabalho em um determinado período de tempo, considerando todas as ocorrências que aconteceram neste mesmo período de tempo. Uma manutenção corretiva, diferente da manutenção programada, é uma perda que afeta a capacidade realizada. Buscando manter a competitividade, as empresas necessitam definir o dimensionamento da capacidade a curto, médio e longo 100 prazo por meio de um planejamento que se adeque as suas necessi- dades e limitações. Objetivos do controle da capacidade de produção A decisão de produzir está relacionada com o planejamento a curto prazo e é uma decisão tomada continuamente, tendo como fator limi- tante a capacidade de produção. O planejamento da capacidade pro- dutiva é uma atividade voltada para a tomada de decisões, visando o equilíbrio entre o nível de produção com a demanda necessária. As de- cisões tomadas a respeito do planejamento da capacidade de produção atingem diretamente diversos aspectos utilizados, como indicadores de eficiência e desempenho (SLACK et al., 2006). Veja mais aspectos relacionados à necessidade do planeja- mento da capacidade de produção a seguir: • Custos: os custos serão afetados pelo equilíbrio entre a ca- pacidade de produção e a demanda. Uma demanda muito in- ferior à capacidade de produção torna o custo de fabricação unitária elevado; • Receitas: ao manter uma demanda inferior à capacidade de produção, não há perdas de receita por falta de capacidade produtiva, embora não seja inteligente manter uma demanda muito inferior à capacidade de produção; • Capital de giro: a produção excessiva, maior que a demanda, ocasiona o surgimento de estoques. Os custos com a fabrica- ção de produtos mantidos em estoque são realizados pela pró- pria organização, enquanto que, na produção-just in time, o cliente recebe o produto e logo efetua o pagamento; • Qualidade: a qualidade pode ser afetada de uma forma nega- tiva por uma demanda muito baixa de produção. Neste caso, pode ocorrer a contratação de mão de obra temporária, sem esquecer-se que os novos funcionários não teriam a mesma técnica de produção obtida pelo longo tempo de operação. 101 Uma demanda muito próxima da capacidade disponível tam- bém pode afetar negativamente a qualidade, pois, em uma estação de trabalho, perdas ocorrem com uma demanda próxima ao limite da capacidade disponível e alterações no ciclo de operação podem ser necessárias para compensar as perdas. Essas alterações podem provocar a queda de qualidade do produto; • Fornecimento: uma demanda muito próxima ou igual à ca- pacidade de produção impede que exista espaço para perdas e, como sabemos, em um processo de produção, as perdas são inevitáveis. Logo, os prazos de fornecimento de produtos não poderiam ser atendidos. Definir as etapas de um planejamento e do controle da ca- pacidade requer habilidade e alguns conhecimentos prévios, prin- cipalmente dos dados relacionados à capacidade de produção e à demanda. Capacidade de produção e seu planejamento Como visto, a capacidade de produção e a demanda de vendas são duas variáveis que caminham paralelamente em uma organização. Uma estimativa da demanda de vendas a médio e a longo prazo é necessária para que o planejamento da produção possa ser realizado de maneira efetiva (SLACK et al., 2006). Ao se negociar uma venda, é usual que o contrato entre fornecedor e cliente seja expresso em termos de quantidade de produtos. Para o departamento financeiro, esses números são traduzidos em valores monetários. Para o pla- nejamento da produção, esses números precisam ser traduzidos em grandezas operacionais, por exemplo: horas-máquina de trabalho. O programador da produção, embasado pela demanda e pra- zo de entrega, avalia a necessidade de se contratar horas extras dos trabalhadores ou aumentar os recursos humanos, gerando novos postos de trabalho. A geração de novos postos de trabalho não re- flete em aumento de recursos físicos. O aumento dos novos postos de trabalho pode ocorrer ao acrescentar um turno de produção ou ativar um posto de trabalho desativado, devido à baixa demanda anterior. 102 Em algumas organizações, o planejamento e o controle da capacidade da produção sofrem devido às flutuações sazonais. Es- tas oscilações sazonais podem influenciar tanto na obtenção de matéria-prima quanto na demanda e no nível de interferência da sazonalidade em uma organização que depende muito dos produ- tos fabricados e da matéria-prima utilizada. A Figura 4 sintetiza as principais causas que provocam alterações sazonais e os tipos de operações que são afetadas. Figura 4 - Principais causas que provocam alterações sazonais e as operações afetadas Causas da sazonalidade ClimáticasFestas Comportamentais Políticas Financeiras Sociais Alguns produtos e serviços sazonais • Materiais de construção • Bebidas • Alimentos • Vestuário • Itens de jardim • Fogos de artifício • Serviços de viagem • Férias • Processos de impostos • Médicos • Serviços de esportes • Serviços de educação Fonte: adaptado de Slack et al. (2006) pelo editorial Grupo Ser Educacional (2023). Nas organizações manufatureiras, as definições de capaci- dade instalada, capacidade disponível, capacidade efetiva e capa- cidade realizada são utilizadas para obter diversas estimativas e indicadores. Em diversas organizações, são utilizadas para avaliar o desempenho de operação e a medição de utilização dos equipa- mentos, obtidos pela Equação 1, e a eficiência da operação, obtida pela Equação 2. Eq. (1) Eq. (2) 103 Os resultados de utilização obtidos pela Equação 1 possibilitam identificar o nível de utilização da estação de trabalho. É comum que as organizações direcionem os recursos para investir em capacidade após o índice de utilização atingir números elevados. A utilização pode ser ex- pressa em relação a qualquer nível de capacidade de projeto, tendo como base o tempo (horas, minutos e segundos), e é aplicável a todo processo de produção ou prestação de serviço. A medição da eficiência, pela Equação 2, permite avaliar o tempo perdido por paradas, logo, no tempo em que estação de tra- balho não operou, ela deixou de produzir, e esse tempo inoperante poderia ter sido usado para fabricar mais produtos, que correspon- deriam à geração de mais lucros. Uma indústria farmacêutica possui uma linha de produção dedicada à fabricação de remédios para hipertensão. Essa linha possui capa- cidade de projeto de 945 horas semanais. Durante os últimos dois meses, a eficiência de produção média da linha foi de 75% (0,75). Sabendo que a média da capacidade efetiva neste período foi de 800 horas/semana, vamos calcular a utilização do sistema de produção: Equação 2: Equação 1: EXEMPLIFICANDO 104 Nesta unidade, estudamos a padronização de um processo de pro- dução e conhecemos o ciclo PDCA, utilizado para efetuar a padroni- zação e monitorar os efeitos de um processo padronizado. Também verificamos que um sistema padronizado tem como objetivo atingir elevados padrões de qualidade. Para padronizar, auxiliar e direcionar um departamento de gestão da qualidade, a ISO desenvolveu a ISO 9000, que, no Brasil, é regula- mentada pela ABNT. Estudamos ainda o sistema Seis Sigma, iniciado na fábrica da Motorola, que tem como objetivo reduzir os desper- dícios relacionados com a fabricação de peças defeituosas. Já o ciclo DMAIC é utilizado para auxiliar no desenvolvimento de projetos no sistema Seis Sigma. Por fim, vimos como pode ser estimada a capacidade produtiva em um sistema de manufatura, com destaque para a necessidade pri- mordial de planejamento. Sem o planejamento, até a produção ex- cessiva pode ser prejudicial, visto que gera estoques indesejados. SINTETIZANDO UN ID AD E 4 Layouts e métricas da produção Objetivos 1. Identificar os modelos de layout da produção; 2. Analisar as vantagens e desvantagens de cada modelo de layout; Definir os conceitos da tecnologia de grupo; 3. Enumerar os objetos de desempenho da produção; 4. Realizar cálculos relacionados à capacidade produtiva. 106 Arranjos físicos O arranjo físico, também conhecido como layout, é a disposição dos recursos físicos em uma organização, seja esta do primeiro, segundo ou terceiro setor. Assim, o arranjo físico em uma indústria de ma- nufaturados é entendido como a acomodação dos recursos físicos, como equipamentos, máquinas e instalações das estações de tra- balho, a localização das ferramentas, das áreas de armazenamento, dos corredores, sanitários, bebedouros e refeitórios – em suma, de toda a organização do ambiente fabril. Isto posto, pode-se afirmar que o layout é a parte mais visível e exposta da organização de uma fábrica (SLACK et al., 2006). Antes de se definir o layout, ou arranjo físico, de uma planta industrial, é necessário que defina-se a ca- pacidade, o volume e o tipo de sistema de produção e, se possível, as futuras expansões previstas e movimentação de produtos, além de modelos e tamanhos das máquinas. Para chegar ao layout escolhido para determinada operação produtiva, é necessário avaliar o fluxo dos materiais utilizados no pro- cesso de fabricação, assim como o deslocamento dos recurso humanos, principalmente dos operadores. Isso se dá porque o layout de um pro- cesso produtivo apresenta interferência direta nos custos de operação, fluxo e deslocamento do produto durante o processo de fabricação, além de representar um investimento oneroso durante sua construção. Após a definição do layout e com o processo de fabricação ativo, alterações do arranjo físico representarão a interrupção da atividade produtiva e novos investimentos para a realização da mo- dificação. Assim sendo, pode-se afirmar que as decisões dos arranjos físicos ocorrem a nível estratégico e a nível tático. A decisão a nível estratégico consiste nas tomadas de deci- sões obtidas ao avaliar a instalação de uma nova fábrica, mudanças intensas no processo de produção ou grandes ampliações. Usual- mente, nestes casos as avaliações e estudos de layout são realizados por empresas terceirizadas especializadas e contratadas especifi- camente para tal finalidade. Desse modo, as decisões propriamente ditas geralmente são tomadas pelos proprietários, CEOs (Chief Exe- cutive Officer) e investidores, e requerem investimentos elevados. 107 Já as decisões a nível tático são mais simples que as anteriores, requerem menos investimentos e normalmente são tomadas pelos diretores e supervisores da própria planta industrial. São decisões que visam melhorar o fluxo de produção ou gerar adequações a novos produtos. Já em relação às decisões de modificações a nível operacional pode-se dizer que não é comum que elas ocorram. Isso se dá devido a sua complexidade e necessidade de paralisar a produção ou so- licitar alterações durante os finais de semana, além, claro, do alto investimento necessário. Ademais, durante o planejamento de processo são definidos os equipamentos e tecnologias de processamento em paralelo com o projeto de produto. Portanto, durante o planejamento do layout uma sintonia deve existir, visto que todas essas atividades estão re- lacionadas de alguma maneira. Todavia, é importante ressaltar que, com o decorrer das atividades produtivas, é natural que alterações no arranjo físico sejam necessárias. Com o passar do tempo, a organização pode apresentar a neces- sidade de expandir sua capacidade de produção. Caso a capacidade de projeto esteja próxima da capacidade efetiva, o aumento na produção pode ser alcançado ao aumentar o número de equipamentos ou substi- tuindo os atuais por outros mais eficientes. Em qualquer um dos casos, é imprescindível que um estudo seja realizado, a fim de avaliar qual o melhor caminho. Capacidade de projeto consiste na produção máxima que uma esta- ção de trabalho pode realizar conforme a jornada de trabalho ado- tada pela organização. Já capacidade efetiva é a capacidade entregue ao final de um período em análise. Nesta capacidade são considera- das todas as perdas devido à inatividade que ocorreram durante o período em análise. EXPLICANDO 108 Existe, também, a possibilidade de a organização inserir em sua linha de produção um novo produto. Neste caso, pode haver a necessidade de uma alteração no layout, criando uma nova linha de produção ou adequando alguma já existente para realizar a fabrica- ção deste produto novo. Além dessas alterações planejadas, que podem ser entendi- das como estratégias de mercado, uma alteração incômoda no ar- ranjo físico, do ponto de vista do planejamento, pode ser necessária devido a um layout inapropriado, ou seja, um erro de projeto que esteja afetando negativamente a eficiência de produção. Alteraçõesno arranjo físico também podem ser necessárias para atender exi- gências de órgãos reguladores. Isso posto, é importante ressaltar que os deslocamentos e movimentos repetitivos executados pelo operador em busca de um objeto, ferramenta ou componente semiacabado, assim como a transferência do componente semiacabado para a estação de traba- lho seguinte, corresponde a desperdício de tempo, uma vez que se constitui um tempo improdutivo. Além disso, corresponde também ao desperdício de movimentos do operador, provocando um cansaço desnecessário. Ambos os desperdícios, oriundos de um arranjo físi- co mal projetado, resultam em baixa eficiência de produção. Assim, é correto afirmar que o sucesso de um layout deriva das soluções fornecidas para a simplificação dos movimentos entre o homem e o equipamento e entre o equipamento e os produtos em processo de produção. Slack et al. (2006) apresentam uma classificação do siste- ma de produção em relação à diversidade de produtos fabricados, à quantidade de produtos fabricados e a alterações na demanda de fabricação, tanto para os processos produtivos quanto para a pres- tação de serviço. Assim, nos sistemas de manufatura têm-se pro- cessos contínuos e de produção em massa, e estes apresentam baixa ou nenhuma diversidade de produtos fabricados e grandes volumes de produção. Já o processo em batelada possui um volume relativa- mente elevado de produção e alguma diversidade de produtos, ao passo que os processos sobre encomenda apresentam baixo volume de produção e elevada diversidade de produtos. 109 A classificação do sistema de manufatura, como você pode ter observado, tem uma relação direta com o volume de produto por tipo de produto (variedade de produtos fabricados). Assim, os arranjos fí- sicos possuem características que possibilitam atingir uma produção com mais volume ou maior variabilidade, como pode ser visto na Figu- ra 1. É interessante notar que, ao priorizar um maior volume de produ- ção, a variabilidade de produtos fabricados é diminuída, e vice-versa. Buscando resolver esses problemas e atender às exigências de deslocamento e fluxo, uma indústria de manufatura deve procurar adequar seu arranjo físico da melhor forma possível de acordo com o seu sistema de produção. Assim, existem cinco principais modelos de arranjos físicos industriais: arranjo físico por processo, arranjo físico por produto, arranjo físico por posição, arranjo físico celular (tecnologia de grupo) e o arranjo físico misto, que consiste na com- binação dos elementos de dois ou mais arranjos físicos básicos. Klaes e Erdmann, em seu livro Administração da produção de 2013, indicam ainda dois arranjos físicos voltados para as organizações do terceiro setor: o arranjo físico por varejo e o arranjo físico de escritório. Figura 1 - Relação do arranjo físico com volume e variedade de produto Fonte: adaptado SANTOS; ARAÚJO JÚNIOR (1999, p. 68) pelo editorial Digital Pages (2020). 110 Arranjo físico por posição Neste modelo de arranjo, os recursos transformados (a matéria-prima que será transformada em produto) não se movem entre os recursos transformadores, como máquinas e equipamentos responsáveis por conferir forma ao produto, ou seja, o material ou componente principal que sofrerá a transformação permanece em um lugar fixo. Devido a essa característica de layout, ele é também conhecido como arranjo físico po- sicional ou arranjo físico por posição fixa. No arranjo físico por posição fixa, os trabalhadores, equipamentos, ferramentas, materiais e máqui- nas se deslocam até o produto. Neste modelo de arranjo, o planejamento do layout permite que os itens em fabricação não bloqueiem a expedição dos produtos acabados. Ademais, o arranjo físico por posição é encon- trado na produção de produtos extremamente grandes e pesados, como na fabricação de navios ou foguetes aeroespaciais; nas obras de infraes- trutura, como a construção de rodovias e pontes; ou em condições nas quais a movimentação do produto é inconveniente graças a seu estado físico, como ocorre nas manutenções das comportas de hidroelétricas. Klaes e Erdmann, em seu livro Administração da produção, de 2013, relatam que as principais vantagens em se utilizar o arranjo físico por posição consiste no fato de manter o produto fixo e na possibilida- de da terceirização de parte ou toda a etapa de fabricação. No entanto, há um alto grau de complexidade em supervisionar a execução do tra- balho, os deslocamentos dos equipamentos, a mão-de-obra e demais itens necessários para a realização da montagem. Outro fator negativo neste modelo de layout é o baixo volume de produção. Arranjo físico por processo Neste modelo, ocorre o agrupamento de operações semelhantes em uma área pré-determinada. Assim, ele é utilizado para acomo- dar uma variedade de projetos e etapas de processamento. O arranjo físico por processo, também chamado de arranjo físico funcional, é utilizado quando a elevada diversidade de projetos ou a não con- tinuidade da produção não justificam os custos com a instalação de uma linha de produção ou de equipamentos específicos. 111 Todos os equipamentos e máquinas que executam a mesma operação ou operações semelhantes são dispostos em uma deter- minada área, formando conjuntos específicos de departamentos produtivos. Assim, os produtos envolvidos percorrem os departa- mentos necessários para sua transformação ou fabricação. Nos centros de usinagens os tornos são agrupados formando um departamento de produção, as furadeiras são agrupadas formando outro departamento de produção e o mesmo ocorre com a fresa e a retífica que formam um departamento de fresamento e retificação. Isso posto, ao desenvolver um produto ele percorrerá os departa- mentos necessários. É importante ressaltar que durante o processo de produção o produto pode retornar a um departamento produtivo pelo qual já tenha passado para realizar uma operação diferente. Observe que no exemplo de um centro de usinagem esses equipamentos são versáteis e possibilitam o desenvolvimento de diferentes produtos de diferentes materiais, necessitando apenas de pequenos ajustes para realizar a fabricação proposta. O arranjo físico por processo é vantajoso porque é adaptável a uma variedade relativamente grande de produtos, permite a uti- lização de equipamentos de alta produção, possui flexibilidade ao aceitar encomendas de diferentes modelos de projetos e tem baixa necessidade de investimentos. Como desvantagens, é possível citar dificuldade de balanceamento entre os departamos de produção, mão de obra especializada e custo fixo de produção elevado, devido ao volume não muito alto de produção. Em organizações diferentes das manufatureiras, é possível encontrar o arranjo físico por processo, por exemplo, nos super- mercados, em seus diferentes setores como enlatados, congelados, material de limpeza, entre outros; e em hospitais, como nas alas médicas, pediatria, UTI, laboratórios de análise, entre outros. EXEMPLIFICANDO 112 Arranjo físico por produto No arranjo físico por produto as máquinas e equipamentos, ou ainda as estações de trabalho, são posicionados conforme a sequência de processamento. Nesse tipo de arranjo, o produto não tem seu fluxo de produção alterado e o material percorre um caminho previamen- te estabelecido em projeto. Ele também é conhecido como arranjo em linha e permite um fluxo de produção previsível e relativamente de fácil controle, o que possibilita a obtenção de um fluxo de fabricação rápido e com elevado grau de padronização, sendo ideal em atividades de monta- gem. É frequentemente encontrado em montadoras de automóveis, eletrodomésticos, brinquedos e aparelhos eletrônicos. No arranjo físico por produto o custo fixo é relativamente alto, mas o custo va- riável pelo volume de produto fabricado é geralmente baixo. No ano de 1939, Ford introduziu em sua fábrica novos conceitos de estrutura industrial ao combinar movimentos repetitivos dos trabalhadorese a utilização de esteiras rolantes, ocasionando um modelo novo de fabricação e dando origem à primeira linha de pro- dução industrial de que se tem notícia. No que diz respeito ao layout em linha, não necessariamen- te a disposição física do arranjo é concebida em formato de linha, como visto na Figura 2(a). O arranjo físico por produto pode apre- sentar o formato de uma linha reta, de “U” ou de “S”. A redução da extensão das linhas de montagens muda de acordo com o produ- to e a operação, e de modo geral as linhas excessivamente longas são oportunidades para desperdícios e perda de eficiência (AGUIAR; PEINADO; GRAEML, 2007). A Figura 2(b) lustra uma layout em S e a Figura 2(c) um layout em U. CONTEXTUALIZANDO 113 Figura 2 - Arranjo físico por produto em linha (a), em S (b) e em U (c) Fonte: AdobeStock; Freepik.com. Acesso em: 05/06/2020. Fora do contexto industrial, os restaurantes self-service são exemplos de arranjo por produto: os clientes, ao servirem-se, estão inseridos no processo produtivo, seguindo uma linha de produção ao acrescentar alimento aos seus pratos à medida que caminham pelos rechauds ou “estações de trabalho”. O arranjo físico por produto apresenta as seguintes vanta- gens: permite um bom controle da qualidade do produto, uso efe- tivo da mão de obra, redução no manejo de material e consequente redução de material em processo, possibilidade de fabricação em massa e relativa facilidade em se controlar a produtividade. Como desvantagem, esse arranjo apresenta elevado investimento em equipamentos e falta de flexibilidade da linha de produção. Se uma máquina apresentar algum tipo de problema que, por exemplo, re- flita no aumento do ciclo de produção ou em inatividade, toda a li- nha de produção será paralisada. 114 Tecnologia de grupo Um dos modelos de produção mais utilizados no mundo é o modelo de fabricação em lotes. É comum, nas organizações que trabalham com a fabricação em lotes, a existência de um número elevado de peças nas estações de trabalho. Durante o processo de fabricação, a movimentação e a geração de estoques entre duas operações se apresentam como os principais desperdícios. Inicialmente, o pla- nejamento de produção nos sistemas de fabricação em lote não se apresentava como um modelo eficiente, sendo necessário o desen- volvimento de novas técnicas para tornar a produção em lote mais eficiente e produtiva. O aumento da produtividade pôde ser alcan- çando com a reorganização do setor produtivo, por meio de uma abordagem denominada Tecnologia de Grupo (TG). Além de possibilitar o aumento da produtividade, a TG tam- bém integrou as funções de manufatura, proporcionando uma or- ganização básica dos componentes fabricados durante o processo de produção e lançando mão da classificação e codificação dos com- ponentes de características análogas. Segundo Klaes e Erdmann (2013), a Tecnologia de Grupo é uma filosofia adotada em sistemas de produção nos quais os com- ponentes/peças que apresentam características semelhantes são identificados e agrupados de modo a favorecer o sistema de pro- dução, graças às similaridades de fabricação. Portanto, as peças ou componentes são organizados em famílias e cada uma delas possui características de processo e/ou projeto similares. Para que a fa- bricação das peças de uma família seja realizada, desenvolveu-se o arranjo físico celular. Nesse modelo de layout, as máquinas, equipa- mentos e ferramentas são dispostas de modo que um grupo especí- fico de família possa ser fabricado neste local. De acordo com Groover (2011), a filosofia abordada na Tecno- logia de Grupo surgiu em 1925, nos Estados Unidos: ela foi desenvol- vida por Flanders ao apresentar um estudo para a American Society of Mechanical Engineers. Posteriormente, outros estudiosos reali- zaram alguns incrementos na Tecnologia de Grupo, desenvolvendo 115 técnicas de fabricação utilizadas no arranjo físico por produto adap- tadas para o arranjo físico celular e sequenciando o modelo de pro- dução em lotes conforme as similaridades das peças. Em 1959, com a publicação do livro Scientific Principles of Group Technology pelo pes- quisador Mitrofanov, a filosofia de produção desenvolvida por Flan- ders recebeu o nome e se consolidou como Tecnologia de Grupo. Ainda em 1969, na empresa Harris-Intertype, com sede em Nova Jersey, nos Estados Unidos, foi realizada a primeira aplicação efetiva da Tecnologia de Grupo. As peças em famílias foram reor- ganizadas e o layout modificado, passando de um arranjo físico por processo para um arranjo físico celular. Assim, configurou-se o sistema de produção especializado em linhas de família de pe- ças. Ao final das adaptações necessárias, houve relatos de um au- mento de 50% na produtividade, além da redução dos tempos de processamento. A TG pode ser aplicada e favorecer uma grande diversidade de organizações. Ela é mais utilizada em organizações nas quais a planta de produção em lote é predominantemente realizada em um arranjo físico por processo. Neste tipo de arranjo, os esforços de manuseio de material são consideráveis, assim como o número de peças em fluxo durante as etapas de processamento. A substituição do layout por processo por um layout celular, elimina ou reduz esses inconvenientes; con- tudo, é importante que as peças fabricadas na planta possam ser agrupadas em famílias, uma vez que esta é uma condição para que o layout celular possa ser utilizado. A Figura 3 apresenta um exemplo de um arranjo físico celu- lar aplicado à indústria de laticínios na célula de operação em que são fabricados os queijos. Os queijos, nesse tipo de indústria, podem representar uma família de produtos, assim como as famílias dos iogurtes, manteigas e leites longa vida. 116 Figura 3 - Arranjo físico celular em uma indústria de laticínios. Fonte: Shutterstock. Acesso em: 05/06/2020. Os benefícios mais significativos oferecidos pela TG às organi- zações que adotam esse sistema, ou às organizações que pretendem implementá-lo, são: I. Permitir que o cronograma e o planejamento de produção se- jam simplificados. II. Favorecer a padronização das ferramentas, das preparações das máquinas (setups) e dos sistemas de fixação. III. Favorecer a fabricação de peças com padrão superior, elevan- do o índice de qualidade e reduzindo os custos com produtos defeituosos. IV. Redução do fluxo de materiais e seu manuseio durante o processo de fabricação, posto que uma célula de produção normalmente é menor que uma linha de produção. Assim, o trabalho em desenvolvimento é reduzido. V. Diminuição dos desperdícios com os tempos de setups. VI. Redução dos esforços realizados pelos operadores em um ar- ranjo, o que melhora sua satisfação no desenvolvimento de suas atividades. 117 Todavia, para que uma organização altere seu sistema de produção e adote a Tecnologia de Grupo, existem dois obstáculos que necessitam ser superados: • Revisão de todos os desenhos e organização da fabricação dos produtos em família, uma tarefa que demanda tempo e mão de obra. • Alteração do layout, uma atividade onerosa que irá provocar a interrupção do sistema de produção, abrindo margem para a necessidade de um planejamento que identifique o momento adequado para realizar essas alterações. As técnicas de classificação utilizadas pela Tecnologia de Gru- po são realizadas conforme as características específicas do processo produtivo em questão, permitindo que as informações referentes ao processo de fabricação, projeto e outras particularidades relevantes sejam armazenadas por meio de códigos, que podem ser acessados a qualquer momento conforme a necessidade. Isso posto, pode-se afir- mar que o agrupamento das informações importantes para o processo de fabricação tem por objetivo a otimização do processo de fabricação. Família de peças A organização em família de peças com características de processos semelhantes realizada na Tecnologia de Grupo podeser compreen- dida como um fator significativo para a integração total de uma organização no que diz respeito ao sistema de fabricação. Assim, a diferenciação por família de peças permite uma classificação e con- sequente codificação de todas as peças/componentes fabricadas por determinada organização. Isso posto, uma família de peças é definida como uma com- pilação de peças que apresentam algum tipo de similaridade, como forma geométrica, tamanho ou de operações no processo de fabri- cação. As peças pertencentes à mesma família possuem diferenças entre si, e cada uma possui uma característica intrínseca; contudo, elas possuem alguma similaridade que permite seu agrupamento na mesma família. 118 Observe a Figura 4, que representa duas famílias de peças. Figura 4 - Agrupamentos de duas famílias de peças. Fonte: adaptado de GROOVER (2011, p. 145) pelo editorial Digital Pages (2020). Ao observar esta imagem, é possível que você, aluno, ates- te que a Família I está agrupada de maneira mais adequada que a Família II. No entanto, antes é necessário analisar o processo de fabricação e as especificações de cada peça. Os dois eixos da Famí- lia I apresentam comprimento, diâmetro maior e diâmetro menor iguais; no entanto, um eixo é de ferro fundido e o outro de titânio. O eixo de ferro fundido tem fabricação mensal de 10.000 peças, com tolerância de acabamento de ±0,01 mm. Já o eixo de titânio possui produção mensal de 100 peças com tolerância final de ±0,001 mm. Já as peças da Família II são, em sua totalidade, de aço de baixa liga, além de todas elas possuírem geometria inicial cilíndrica e serem torneadas. Algumas necessitam de furação, outras de fresamento. Embora as peças da Família II apresentem geometria e apli- cação de projeto bem distintas, do ponto de vista do processo de fabricação a Família II apresenta um agrupamento mais coerente. A Família I, do ponto de vista do processo de fabricação, possui di- ferenças significativas entre si, pois os parâmetros de processo uti- lizados para usinar o ferro fundido e o titânio são bem diferentes, e a tolerância final dos eixos de titânio requer que estes sejam finali- zados com um acabamento dez vezes superior em relação aos eixos de ferro fundido, o que gera a necessidade de operações diferentes. 119 Assim, um dos maiores obstáculos ao aplicar a Tecnologia de Grupo se refere ao agrupamento das famílias. De um modo ge- ral, existem três métodos para realizar esta tarefa, e todos eles re- querem tempo, dedicação e conhecimento do sistema de produção. Estes métodos são denominados de classificação e codificação de peças, inspeção visual e análise do fluxo de produção (GROOVER, 2011). O método de inspeção visual consiste em analisar visualmente as peças e classificá-las de acordo com suas similaridades aparen- tes, como geometria, furações, roscas e tamanho. Como citado an- teriormente, do ponto de vista de processo essa classificação pode não ser tão eficiente e útil. Contudo, para os casos em que demons- tre ser um método eficaz, a inspeção visual é o método mais barato e menos sofisticado para se organizar as famílias de produtos. A classificação e codificação da famílias é uma tarefa mais ár- dua e demorada que a inspeção visual. Primeiramente, a classifica- ção em famílias é realizada avaliando-se os atributos de projeto, os atributos de manufatura ou ainda ambos, simultaneamente. A etapa de codificação visa identificar as famílias, as peças, a finalidade da peça (atributo de processo) e as etapas de processamento (atributo de manufatura). A codificação das famílias e das peças permite a au- tomatização do processo de fabricação, a realização de projetos de layout celular e a identificação das peças em projetos. O objetivo da classificação e codificação é identificar de maneira única os atribu- tos de manufatura/projeto de cada peça. Assim, os atributos de ma- nufatura e projeto normalmente utilizados durante a classificação são apresentados na Tabela 1. Tabela 1 - atributos de projeto e manufatura utilizados nos sistemas de classificação e codificação em tecnologia de grupo Atributos de projeto: são aqueles que dizem respeito às características de peças como geometria, tamanho e material. • Formato básico externo e interno; • Formato rotacional ou prismático; • Razão entre comprimento e diâmetro; • Tipos de materiais; • Função da peça; • Tolerâncias; • Dimensões: maiores e menores; • Acabamento superficial. 120 Atributos de manufatura: são aqueles que consideram os passos de processamento exigidos para fazer uma peça. • Principais processos; • Operações de menor importância; • Sequência de operação; • Acabamento superficial; • Máquina-ferramenta; • Tempo de ciclo de produção; • Tamanho do lote e produção anual; • Dispositivos necessários; • Ferramentas de corte necessárias. Fonte: adaptado de GROOVER (2011, p. 148) pelo editorial Grupo Ser Educacional (2023). Análise do fluxo de dados da produção Durante a Análise do Fluxo de Dados da Produção (AFP) não são ava- liados os atributos de projeto. Consideram-se somente os atributos de manufatura, ou seja, avaliam-se as máquinas-ferramentas que estarão em uso durante o processo de fabricação. Essas informações geralmente estão contidas nas rotas de processo de fabricação de cada produto. O procedimento desenvolvido durante a AFP é composto por quatro estágios: Análise do Fluxo da Fábrica (AFF), Análise de Grupo (AO), Análise de Linha (AL) e Análise de Ferramentas (AF). Assim como as outras técnicas de desenvolvimento das famílias na Tecno- logia de Grupo, ao utilizar a AFP também é necessário um profundo conhecimento do sistema de produção e, ao final de cada etapa, os resultados precisam ser analisados antes de dar prosseguimento à etapa subsequente. Observe a definição de cada um destes estágios: • Análise do Fluxo de Fábrica (AFF): esta análise basicamente avalia a rota desenvolvida durante o processo de fabricação e o fluxo percorrido pelos componentes durante a fabricação dos produtos. O foco desta análise é separar grupos de unidades produtivas e famílias para cada grupo de unidade produtiva. Entre outras atividades, destaca-se a divisão de departamen- tos e distribuição de máquina-equipamentos, determinação do Número de Rotas de Processo (NPR), eliminação das exceções, testes de carregamento e especificação de um sistema de fluxo entre departamentos; 121 • Análise de Grupo (AO): nesta etapa, as peças são dispostas em grupos de acordo com sua similaridade, conforme consta nas rotas de processo de fabricação. Durante essa operação, as máquinas e equipamentos contidos na planta são identi- ficados por códigos, instalando-se em cada peça, de forma sequencial, os códigos de operação. Assim, as peças com ro- teamentos iguais formarão um pacote que contém uma fa- mília de peças. Aqui, pode haver a incidência de pacotes com uma peça, e neste caso a rota de processamento desta peça apresenta uma singularidade, ou seja, ela não pertence a ne- nhuma família. Esses resultados são obtidos por meio de um diagrama AFP; • Análise de Linha (AL): consiste em analisar o arranjo físico mais adequado para a disposição das máquinas, dando origem ao arranjo físico celular. Com base nos resultados obtidos na Análise do Fluxo de Fábrica (AFF) e na Análise de Grupo (AO), o objetivo é chegar a uma célula de manufatura com um ar- ranjo físico celular mais próximo possível de um arranjo físico em linha; • Análise de Ferramental: após a montagem da célula de manu- fatura, é definida a rota de processamento de cada peça na cé- lula de manufatura, além do sequenciamento das operações. O objetivo é otimizar o processo de fabricação ao definir uma ótima sequência de operação. No diagrama AFP são elaboradas matrizes linhas (peças) x coluna (equipamentos). Para cada peça, assinala-se quais equipamentos são utilizados durante sua rota de fabricação, sem avaliar a ordem de operação. Ao realizar a identificaçãode todas as peças e suas res- pectivas operações, é possível criar famílias de peças conforme as operações similares. EXPLICANDO 122 Arranjo físico celular Uma aplicação direta da Tecnologia de Grupo pode ser observada no arranjo físico celular. Neste modelo de layout, as máquinas e equipa- mentos são dispostos em formato de células, e cada célula é respon- sável pela produção de uma família de peças. A simplificação do fluxo de produção pode ser observada ao analisar um arranjo físico celular, como na Figura 5(a); e um arranjo físico por processo, como na Figura 5(b). Os dois arranjos apresenta- dos ilustram a movimentação dos componentes durante um processo de usinagem. 123 Figura 5 - Arranjo físico celular (a) e por processo (b) Fonte: adaptado de GROOVER (2011, p. 416) pelo editorial Digital Pages (2020). 124 Na Figura 5(a), cada célula possui os equipamentos necessá- rios para processar uma determinada família de peças. A movimen- tação dos componentes e peças neste modelo de layout possui maior fluidez que no arranjo físico por processo. Ao observar a Figura 5(b), é possível perceber uma movimentação mais caótica dos compo- nentes e peças durante o processo de produção, demonstrando um desperdício de movimentação considerável. No arranjo físico celular os componentes ou peças pertencen- tes à mesma família têm como destino uma célula de manufatura ou um conjunto de células de manufatura. A complexidade do proces- so de produção definirá a quantidade de células de manufatura que cada família de produto necessitará percorrer. Assim, cada célula pode apresentar um layout por processo ou um layout por produto. Por fim, segundo Groover (2011), o arranjo físico celular apre- senta os seguintes objetivos: encurtar os tempos de processamento, reduzir o estoque de itens em processamento, reduzir a variabilida- de do processo, simplificar a programação da produção e reduzir os tempos de setup. Métricas da produção A utilização de métricas inadequadas pode subvalorizar alguns des- perdícios ou ocultar oportunidades de melhorias, não permitindo um aumento real da efetividade produtiva. Neste sentido, é necessário desenvolver meios de monitoramento adequados e que permitam avaliar corretamente o sistema de produção. Segundo Cielusinsky et al. (2020), as métricas de produção devem: I. Alinhar-se com os objetivos estratégicos da empresa. II. Permitir o controle e avaliação do desempenho. III. Auxiliar na compreensão do cenário atual da organização e na identifica- ção de oportunidades de melhoria. IV. Realizar apontamentos realistas dos resultados de processos e permitir que eles sejam atualizados periodicamente. 125 As métricas da produção permitem avaliar o desempenho atual de uma organização, o que possibilita a realização de uma avaliação, satisfatória ou não, do processo produtivo e a elaboração de metas tangíveis. Para isso é necessário, de alguma forma, medir o desempenho de seus processos produtivos. Medidas de desempenho Segundo Slack et al., em seu livro Administração da produção, de 2006, o desempenho é um processo de quantificação das atividades desenvolvidas por uma organização durante as etapas de fabrica- ção de um produto. Assim, o desempenho busca atender cinco ob- jetivos, com o intuito de satisfazer seus clientes/consumidores. Os cinco objetivos não se alteram ao longo do tempo, mas a relevância que cada um possui sofre modificações conforme a necessidade do cliente, como ilustra a Figura 6. Figura 6 - Objetivos e o desempenho da produção Fonte: SLACK et al. 2006, p. 445) pelo editorial Digital Pages (2020). Isso posto, pode-se afirmar que as métricas de produção têm como objetivo avaliar o desempenho de um processo de fabricação em relação à velocidade, qualidade, flexibilidade, confiabilidade e custo: 126 I. Velocidade: durante os processos de transformação da maté- ria-prima em produto, o desempenho da velocidade é men- surado através do tempo de ciclo das operações nas unidades de trabalho. São exemplos de medições: lead time de operação (tempo de produção), tempo de ciclo, tempo de resposta ao consumidor, frequência de entregas e tempo de setup. II. Qualidade: o desempenho de qualidade é obtido ao contabili- zar o número de peças que não atendem às especificações de projeto fabricadas durante o processo de produção. O número de peça defeituosas, reclamações dos clientes, tempo médio entre falhas, garantias/recall e score de satisfação do con- sumidor são itens que avaliam o desempenho relacionado à qualidade. III. Custos: contabiliza as despesas envolvidas com todo o pro- cesso de produção, gastos com mão-de-obra, energia, ma- téria-prima, entre outros. Ademais, os itens que avaliam o desempenho dos custos envolvem a eficiência do processo de fabricação, o custo por hora de operação, a produtividade, o tempo de entrega e a utilização de recursos. IV. Confiabilidade: nesta categoria mensura-se basicamente se a programação realizada pelo PCP (Planejamento e Controle da Produção) está sendo cumprida, assim como o percentual de aderência da programação. A confiabilidade pode ser me- dida também através do percentual de pedidos entregues com atraso, a proporção de produtos em estoque e o nível de cum- primento da programação realizada pelo PCP; V. Flexibilidade: é a avaliação de modificações no processo de produção para atender a uma demanda maior, uma exigência do cliente ou à legislação. O índice de flexibilidade pode ser medido por meio do tempo necessário para alterar uma pro- gramação, do tempo necessário para desenvolver novos pro- dutos/serviços, do tamanho médio de lote e de alterações na capacidade de produção. Após realizar a medição do desempenho das operações por meio de um conjunto de medidas, uma organização precisa definir 127 meios de avaliar seus resultados. Para isso, é necessário comparar seus resultados com outros, definindo padrões de desempenho. Os resultados obtidos sobre o desempenho atual podem ser comparados com os resultados de desempenho de anos anteriores, ou com os padrões históricos de desempenho, por exemplo. Esse tipo de comparação permite avaliar se uma organização está me- lhorando ou piorando na execução de suas atividades com o passar dos anos, embora não permita concluir se o desempenho atual é sa- tisfatório ou não. Em alguns casos, as organizações estipulam padrões-alvo de desempenho, e atingir níveis de desempenho iguais ou superiores aos desses padrões-alvo é considerado necessário para que a orga- nização permaneça operando. Isso posto, padrões absolutos são padrões considerados utó- picos, não alcançáveis, como, por exemplo, a perda zero durante um processo de fabricação. Ao comparar o desempenho atual com o padrão absoluto de desempenho, é possível mensurar a distância entre o processo de produção atual e real de um processo de produ- ção idealizado, sem perdas. Um padrão frequentemente utilizado para comparações é o benchmarking, que consiste na prática que as organizações rea- lizam para comparar suas operações com as operações de outras companhias. Esse modelo de comparação permite avaliar o desem- penho de uma organização em relação ao desempenho de uma or- ganização similar, permitindo identificar possíveis necessidades de melhoria no próprio processo de produção. Uma vez que o desempenho foi mensurado e os padrões de desempenho foram analisados, é hora de definir as prioridades de melhoramento e a abordagem estratégica mais adequada para exe- cutar as melhorias. Principais métricas para avaliar projetos Lean O Lean Manufacturing tem como principal objetivo a redução dos desperdícios e, com isso, a maximização dos lucros. A transição dos 128 sistemas de gestão convencionais para o sistema de gestão Lean não é imediata, assim como não apresenta resultados instantâneos. Assim, a filosofia Lean encontra obstáculos para sua completa im- plantação, e entre os obstáculos destacam-se os custos de investi- mento e a faltade compreensão das ferramentas e do conceito Lean, entre outros fatores. Dessa forma, os níveis de implementação do sistema Lean nas empresas são diferentes, o que nos permite afirmar que algu- mas organizações se encontram em níveis avançados de execução desse sistema, ao contrário de outras. Ghosh (2013) indica cinco métricas necessárias par avaliar um projeto de filosofia Lean: redução de estoque, eficiência na uti- lização do espaço físico, produtividade dos funcionários, custo de conversão associado a cada processo produtivo e redução do tem- po de espera industrial. No Brasil, as métricas mais utilizadas para avaliar a eficiência de um projeto Lean estão diretamente relacio- nadas à produtividade dos funcionários, número de reclamações de clientes, tempos de setup e lead time e redução dos estoques. Ao comparar as métricas utilizadas para avaliar os projetos Lean com os cinco objetivos básicos de avalição de um processo de produção, é possível verificar que a filosofia Lean possui os mesmos objetivos básicos para definir suas métricas. Cálculos de recursos e capacidade produtiva As organizações utilizam indicadores para avaliar a eficiência de seus processos de fabricação ou de serviços oferecidos. Assim, elas utilizam diversas métricas que permitem gerenciar suas atividades e avaliar as oportunidades de melhoria. As métricas da produção são quantitativas, ou seja, elas per- mitem acompanhar o desempenho de uma atividade ou de todo o sistema de produção ao longo de um período estabelecido (horas, dias, semanas, meses e anos), avaliando os métodos de produção e auxiliando na tomada de decisões. 129 Em geral, as métricas da produção são divididas em duas classes: as métricas que indicam o desempenho da produção, nas quais se incluem as taxas de produção, capacidade, disponibilidade e confiabilidade do equipamento, além da qualidade da operação; e as métricas que qualificam os custos de produção, avaliando o custo de cada operação e fabricação de um produto. Cada organização, dependendo do modelo de atividade de- senvolvida e o tipo de sistema produtivo que é empregado, utilizará os medidores de desempenho mais convenientes. De um modo ge- ral, ao se falar em métricas da produção, as organizações mantêm seus focos nos quesitos relacionados à produtividade dos recursos empregados, lead time produtivo, tempo de ciclos das operações e qualidade dos produtos fabricados. Entretanto, a implantação de qualquer acompanhamento que permita obter dados relacionados à métrica de produção precisa ser executada de forma personalizada. Isso posto, as organizações apli- cam as ferramentas mais adequadas segundo suas necessidades e especificidades, sempre buscando maximizar seus resultados. Taxa de produção A taxa de produção, uma métrica utilizada para avaliar o desem- penho da produção de uma operação específica, permite obter o volume fabricado por unidade de tempo. Neste caso, as grandezas utilizadas para as varáveis tempo e volume são intrínsecas de cada processo: o volume de produção pode ser expresso em termos de unidade, massa e volume (litros), enquanto o tempo é geralmente expresso em segundos, minutos ou horas. Para padronizar os cál- culos realizados a seguir, o volume de produção será expresso em unidade [UN], e o tempo em segundos [s]. O tempo de ciclo (Tc) é uma variável essencial para realizar os cálculos da taxa de produção, sendo expresso conforme a Equação 1: Tc = T0 + Th + Tth (1) Onde: Tc = tempo de ciclo 130 T0 = tempo efetivo de processamento Th = tempo de carregamento/descarregame Tth= tempo de ajustes/troca de ferramentas Para os processos de produção realizados em lotes ou em produção em massa, a taxa de produção é obtida pelo conjunto de equações a seguir. Assim sendo, o tempo de processamento (Tb) é obtido pelo uso da Equação 2: Tb = Tsu + Q ∙ Tc[s] (2) Onde: Tb = tempo de processamento [s] Tsu = tempo de setup [s] Q = volume fabricado [UN] Dividindo o tempo de processamento (Equação 2) pelo volu- me fabricado (Q), obtém-se o tempo médio de fabricação de uma peça (Tp): (3) Onde: Tp = tempo médio de fabricação de uma peça Já a taxa média de produção (Rp) é representada na Equação 4. Usualmente, ela é obtida ao avaliar uma hora (3.600 segundos) de operação. (4) Onde: Rp = taxa de produção Nos processamentos em massa, o tempo de setup do equi- pamento geralmente é desprezado quando avalia-se o tempo de 131 processamento (Tb). Assim, a Equação 2 pode ser reescrita da se- guinte maneira: Tb = Q . Tc [s] (5) Desse modo, o tempo médio de fabricação de uma peça (Tp) torna-se o próprio tempo de ciclo, e a taxa média de produção (Rp) pode ser expressa em função direta do tempo de ciclo: (6) Onde: Rc = taxa de produção Capacidade de produção A capacidade de produção é definida sobre determinadas condições de trabalho, como a taxa máxima de saída que uma estação de tra- balho é capaz de fabricar. Deste modo, a capacidade de produção (CP) é obtida ao utilizar a Equação 7. Todavia, é importante ressaltar que a capacidade produtiva pode ser mensurada para qualquer pe- ríodo específico de tempo que se deseja analisar. Considerando que muitas organizações realizam um controle semanal de capacidade de projeto e capacidade efetiva, os cálculos da capacidade de pro- dução serão realizados considerando o período de uma semana, ou seja, CP será expresso em unidades fabricadas por semana. (7) Onde: CP = capacidade de produção n = número de estações de trabalho iguais atuando ao mesmo tempo [adimensional] Sw = número de turnos [semana-1] Hsh = tempo de cada turno [h] 132 Rp = taxa de produção Utilização e disponibilidade O cálculo da utilização permite avaliar a proporção de tempo em que uma estação de trabalho se manteve ativa, ou seja, operando, em re- lação ao tempo que ela foi programada para operar. O seu resultado pode ser utilizado para avaliar qualquer tipo de recurso produtivo. Assim, a utilização (UT) aponta o quanto uma estação de trabalho produz em relação à sua capacidade, e geralmente é expressa em percentual. (8) (9) Onde: UT = utilização [%] A disponibilidade é utilizada para mensurar a confi abilidade do equipamento. Ela é defi nida considerando o tempo médio en- tre falhas (MTBF – Mean Time Between Failures) e o tempo médio de reparo (MTTR – Mean Time To Repair). O MTBF mensura o tempo médio de operação do equipamento sem que tenha ocorrido nenhu- ma avaria, ao passo que o MTTR mensura o tempo médio gasto para que a avaria fosse reparada. Assim, a disponibilidade é defi nida pela Equação 10: (10) Onde: A = disponibilidade [%] MTBF = tempo médio entre falhas [h] MTTR = tempo médio de reparo [h] 133 É importante verifi car que a disponibilidade que avalia o MTBF e o MTTR não considera outros desperdícios que podem existir em um processo de produção. A disponibilidade obtida pela Equação 10 considera somente o tempo não utilizado para produzir devido a falhas do próprio equipamento na estação de trabalho. Em geral, o emprego da equação apresentada é muito utilizado pelo de- partamento de manutenção. Uma expressão para disponibilidade que aborde outras per- das que afetam a continuidade da produção pode ser descrita como: (11) Onde: Tt = tempo total programado [s] Ti = tempo inativo [s] Através da Equação 11, e com o auxílio de um software e geren- ciamento do sistema de fabricação, é possível identifi car os principais motivos dos tempos de inatividade de uma estação de trabalho, além do direcionamento de esforços para minimizar esses desperdícios. Tempo de produção e material em processo Durante uma negociação entre o cliente e o fornecedor, o tempo ne- cessário para entregar um produto pode ser determinante para que o cliente escolha determinado fornecedor. Deste modo, o tempo de pro- dução (MLT – Manufacturing Lead Time) é definido como o tempo total necessário para fabricar um número específico de peças/produtos.Para um sistema de produção em batelada, o tempo de pro- dução (MLT ) é expresso pela Equação 12. O tempo não operacional (Tno) se refere ao tempo que a peça leva para ser transportada de uma estação de trabalho para outra. MLT = no(Tsu + QTc + Tno)[s] (12) Onde: MLT = tempo de produção [s] 134 no = número de estações de trabalho [adimensional] Tsu = tempo de setup [s] Q = volume fabricado [UN] Tc = tempo de ciclo Tno = tempo não operacional [s] No sistema de fabricação em linha, o tempo de setup (Tsu) do equipamento não é contabilizado para o MLT, visto que geralmente o setup da linha ocorre antes de o produto iniciar o processamento. Outra característica encontrada no sistema de produção em linha é a integração entre as operações, não existindo o tempo de transporte do produto entre duas estações de trabalho. Na fabricação por linha, o tempo gasto para o produto se mo- vimentar entre duas operações é denominado tempo de transferência (Tr). O tempo de ciclo utilizado na efetuação do cálculo é o tempo da operação mais lenta, ou seja, a operação com o maior tempo de ciclo define o ritmo de operação da linha (MáxT0). Assim, um sistema de produção em massa com fabricação em linha MLT é expresso por: MLT = no(Q . Tr + Q . MáxTo)[s] (13) Onde: Tr = tempo de transferência [s] MáxTo = maior tempo de ciclo entre as operação da linha Em uma linha perfeitamente integrada, enquanto uma peça está sendo processada, outra está sendo movimentada entre as duas operações. Neste caso, o tempo de transferência é inexistente, e o MLT é simplificado à Equação 14: MLT = no(Q . MáxTo)[s] (14) O volume de material em processo (WIP – Work-In-Process) corresponde ao inventário processado entre as estações de trabalho. Ademais, o material em processo é um ativo da empresa que ainda não pode ser transformado em receita até que todo o lote seja finali- zado. Um tempo longo de WIP representa um custo sustentado pela organização por mais tempo. 135 (15) Onde: WIP = material em processo [UN] A = disponibilidade [%] UT = utilização [%] CP = capacidade de produção Sw = número de turnos [semana-1] Hsh = tempo de cada turno [s] Custos da produção Os custos relacionados à produção são divididos basicamente entre custos fixos e custos varáveis. Os custos fixos são aqueles que não se alteram conforme o volume da produção se modifica durante os meses. Entre os custos fixos, têm-se os custos das instalações da fábrica e dos equipamentos de fabricação, além dos seguros relacio- nados às instalações industriais. Ao se comparar um processo manual com um processo au- tomatizado, os custos fixos com os processos automatizados são maiores que os custos fixos com os processos manuais. Em relação ao custo variável, é normal ocorrer a inversão de valores, e o custo variável para as operações manuais são mais expressivos que os cus- tos variáveis com as operações automatizadas. Desta forma, o mé- todo manual pode ser considerado mais vantajoso quando o volume da produção não justifica a automatização do sistema de produção; e, à medida que o volume da produção aumenta, os custos com os processos automatizados são menores, justificando sua utilização, como pode ser visualizado na Figura 7. Isso posto, os custos variá- veis são aqueles que se modificam conforme o volume de produção é alterado, e estão diretamente relacionados com as oscilações de de- manda de produção. Nessa categoria, incluem-se os gastos de mão de obra direta, matéria-prima, energia elétrica e água, entre outros. 136 Figura 7 - Custos e volume de produção em relação a processos automatizados e manuais Fonte: adaptado de GROOVER (2011, p. 46) pelo editorial Digital Pages (2020). O custo total, expresso na Equação 16, é a soma do custo fixo e do custo variável. (16) Onde: CT = custo total cf = custo fixo cv = custo variável Q = volume fabricado 137 Caro aluno, nessa unidade você estudou a respeito dos layouts uti- lizados pelas indústrias manufatureiras, avaliando as vantagens e desvantagens de cada um deles. Além disso, você verificou também que a utilização da Tecnologia de Grupo permite a organização das peças em famílias, e que a utili- zação de um arranjo físico celular possibilita tornar um processo de fabricação em um lote eficiente. Você também compreendeu que as métricas utilizadas no processo de produção são objetivos de alcan- ce pelas organizações, e que, para avaliar a eficiência do sistema de produção em relação às métricas, foram desenvolvidas as medidas de desempenho. Assim, o desempenho do processo produtivo pode ser utilizado para comparar a eficiência atual da organização com a eficiência de me- ses ou anos anteriores ou, ainda, para comparar a eficiência com ou- tras organizações similares. Finalmente, você explorou os cálculos relacionados à capacidade de produção e sua utilização, avaliando diversos aspectos que estão relacionadas ao processo de fabricação. SINTETIZANDO 138 Referências UNIDADE 1 ACEMOGLU, D. Technical change, inequality, and the labor mar- ket. Disponível em: <https://www.nber.org/papers/w7800>. Aces- so em: 23 mai. 2020. AGOSTINHO, O. L. Sistema de manufatura. 1. ed. São Carlos: EESC/ USP, 2018. CARAVANTES, G. R.; PANNO, C. C.; KLOECKNER, M. C. Administra- ção: teorias e processo. 1. ed. São Paulo: Prentice Hall, 2004. FAZINGA, W. R.; SAFFARO, F. A. Identificação dos elementos do tra- balho padronizado na construção civil. Ambiente Construído, Porto Alegre, v. 12, n. 3, jul./ set. 2012, p. 27-44.. 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