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CCDD – Centro de Criação e Desenvolvimento Dialógico 1 Gestão da Produção Industrial Mapeamento de Processos Aula 5 Professor Roberto Candido Pansonato CCDD – Centro de Criação e Desenvolvimento Dialógico 2 Conversa Inicial Chegamos ao quinto encontro da disciplina Mapeamento de Processos. Você vai estudar nesta aula a produção puxada, que o professor Roberto comentou no terceiro encontro. A Heijunka, a troca rápida de ferramentas e muito mais! BONS ESTUDOS E VAMOS LÁ! O professor Roberto nos explica a seguir como será o estudo acerca da Produção Enxuta, confira! Contextualizando Na terceira aula tivemos a oportunidade de conhecer um pouco sobre o Sistema Toyota de Produção, no que diz respeito ao histórico desta filosofia e como a mesma obteve sucesso nas empresas que a implantaram como uma cultura administrativa. Vimos, também, os principais tipos de desperdícios que ocorrem na maioria das empresas. Através deste entendimento, fomos capazes de diferenciar o que é desperdício e valor na perspectiva do cliente, bem como definir o que significa o termo “lead time”. Neste encontro, você conhecerá e compreenderá algumas técnicas e princípios da Produção Enxuta (ou Sistema Toyota de Produção). E não esqueça que estas técnicas isoladamente não vão surtir o efeito desejado, no entanto, conhecê-las já é um grande passo para a implantação de melhorias do sistema produtivo. CCDD – Centro de Criação e Desenvolvimento Dialógico 3 Antes de iniciarmos o estudo do primeiro tema, vamos a uma problematização. Leia atentamente o problema a seguir e depois responda o exercício que se pede. PROBLEMA: A empresa SASP Ltda. é uma fabricante de peças plásticas para indústria automotiva. O Sr. Silva, diretor industrial está com sérios problemas no sistema produtivo. Para mudar esta situação, ele estudou minuciosamente o sistema Toyota de Produção e formou um time, juntamente com o apoio de uma consultoria. Neste momento, o grande problema que ele está enfrentando refere-se a demandas irregulares em função de modelos diferentes de peça, o que faz com que gere muito estoque para atendimento da demanda total de cada modelo/cliente dentro do mês. Para resolver este problema, além de se alterar a filosofia interna da empresa (fluxo unitário de peças, produção puxada, etc), algumas ferramentas e princípios da produção enxuta podem ser utilizados. Dentre eles podemos destacar: I) Utilizar formulário A3 para instalação de kanban. II) Inserir a produção empurrada para desafogar os estoques. III) Alterar o lead time do sistema produtivo com sistema de agregação de valor IV) Nivelar a produção e reduzir os tempos de setup a) As alternativas I e III estão corretas; b) Somente a alternativa IV está correta; c) Somente a alternativa III está correta; d) ( ) As alternativas II e IV estão corretas; e) ( ) Somente a alternativa II está correta. CCDD – Centro de Criação e Desenvolvimento Dialógico 4 Análise No caso mencionado, existe uma demanda com grande variação de volume entre os modelos de produtos e clientes. Uma das saídas para resolver este problema é a utilização do nivelamento de produção, também conhecido no Sistema Toyota de Produção (STP) como “heijunka”. Este conceito, como veremos mais adiante, refere-se a uma técnica de nivelar os volumes produtivos de tal modo que se produza frações de cada modelo de produto/cliente todos os dias. Para que isto ocorra, deve-se obrigatoriamente reduzir drasticamente os tempos de setup. Portanto, a alternativa “b” é a correta (Nivelar a produção e reduzir os tempos de setup). Pesquise TEMA 1: Fluxo Contínuo e Produção Puxada Mais do que simplesmente demonstrar uma série de técnicas da produção enxuta, faz-se necessário o entendimento da filosofia e de alguns princípios do Sistema Toyota de Produção. Você pode até estar pensando: a partir do momento em que se apreende as técnicas, não seria apenas e tão somente aplicá-las de forma eficaz dentro das organizações? De início, este é o pensamento que a maioria das empresas tem ou tiveram quanto à introdução da filosofia de produção enxuta. O professor Roberto explica que por experiência de ter trabalhado em empresa que pratica esta filosofia e verificado como ela se processa em um país como o Japão – onde se originou toda esta mudança estrutural na administração da produção e da qualidade – ele percebeu que apenas a aplicação das técnicas não é suficiente, é necessário que haja uma mudança cultural quanto ao modo de enxergar o sistema produtivo como um todo, pois são as pessoas que dão vida ao sistema. CCDD – Centro de Criação e Desenvolvimento Dialógico 5 No livro “O Modelo Toyota: 14 Princípios de Gestão do Maior Fabricante do Mundo”, seu autor, Jeffrey K. Liker, descreve quatro etapas (seções) que resumem como está estruturado o STP (Sistema Toyota de Produção). Antes de conhecermos as 4 etapas, entenda um pouco melhor sobre o STP acessando o link: https://www.youtube.com/watch?v=CyuzR82bWng Agora sim! Veja a seguir quais são os objetivos das 4 etapas do Sistema Toyota de Produção: Filosofia de longo prazo O foco da Toyota, desde o mais alto nível da empresa, consiste em fornecer valor aos clientes e à sociedade. Pensar a longo prazo proporciona a construção de uma organização de aprendizagem capaz de adaptar-se às mudanças do ambiente e sobreviver como organização produtiva. Neste item, pode estar a grande dificuldade de algumas empresas que não conseguem implantar o STP. O processo certo produzirá os resultados certos Orientar-se pelo processo é o que a Toyota aprendeu e adotou no seu sistema produtivo. Trabalha-se muito forte nos processos para que o produto ou serviço provenientes dos mesmos obtenham altos níveis de qualidade e atendam aos resultados esperados. Acrescentar valor à organização, desenvolvendo seu pessoal e parceiros O modelo Toyota inclui um conjunto de ferramentas criadas para apoiar a melhoria e o desenvolvimento contínuos das pessoas. Um dos exemplos, que veremos mais adiante, refere-se ao fluxo unitário de peças, que propicia para as pessoas envolvidas um senso de urgência e precisão na resolução de problemas. CCDD – Centro de Criação e Desenvolvimento Dialógico 6 A solução contínua de problemas básicos impulsiona a aprendizagem organizacional O mais alto nível do Modelo Toyota é a aprendizagem organizacional. Identificar as causas dos problemas e evitar que eles ocorram é o foco do sistema de aprendizagem contínua da Toyota, através de uma análise séria, além da reflexão, comunicação das lições aprendidas e disciplina. Agora que temos a percepção de como funciona o STP passaremos a entender algumas técnicas e ferramentas que com certeza irão ajudar na administração da produção. No entanto, apenas “imitar” as ferramentas usadas pela Toyota em determinado processo de produção não significa ter alcançado o pensamento “enxuto”. Ser “enxuto” é desenvolver princípios corretos para a sua organização e praticá-los com atenção para alcançar um alto desempenho que continue a gerar valor para os clientes e para a sociedade. Sugestão de Leitura: maiores detalhes sobre os princípios do Sistema Toyota de Produção podem ser verificados no livro de Jeffrey K. Liker, “O Modelo Toyota: 14 Princípios de Gestão do Maior Fabricante do Mundo”. FLUXO CONTÍNUO Muitas vezes, dentro dasempresas de manufatura tradicional utiliza-se os recursos (máquinas e equipamentos, por exemplo) no sentido de obter o máximo de produção possível ao menor custo por unidade. Até aí tudo bem, pois se tratando de produção em massa até faz sentido. O que ocorre é que para se trabalhar desse modo, os processos produtivos são agrupados de modo a atender especialidades. Muitas vezes é mais cômodo para a gestão ter um departamento especialista que agrupe equipamentos e funcionários. Imagine um departamento de soldagem por onde passam vários tipos de produtos. CCDD – Centro de Criação e Desenvolvimento Dialógico 7 Normalmente, como se quer obter a maior produção possível por recurso empregado (máquina, operador, etc), é inevitável a formação de estoque de trabalho em processo (o chamado work in process, sumarizado pela sigla “WIP”). O equipamento de soldagem mais rápido irá gerar mais “WIP”. Este material (WIP) fica estacionado a cada processo e gera um dos desperdícios que já estudamos: a superprodução. Embora pareça algo estranho, algumas vezes não se deve utilizar um determinado equipamento em sua total capacidade. Então qual é a proposta para se ter um processo produtivo eficaz sem a criação de estoques de trabalho? A saída encontrada foi o fluxo unitário de peças, ou seja, fabricar uma peça por vez através de uma célula de manufatura. Produção em lotes Fluxo unitário de peças Fonte das imagens: LIKER, Jeffrey K. O Modelo Toyota: 14 Princípios de Gestão do Maior Fabricante do Mundo. ed. Bookman, 200. O fluxo unitário de peças (ou fluxo contínuo) proposto pelo STP proporciona a integração entre os processos e os operadores. O objetivo principal é a utilização do lote unitário (também conhecido como “one piece flow”), minimizando o trabalho em processo (WIP), reduzindo ou eliminando esperas e melhorando a qualidade, pois com a diminuição do estoque em trabalho os problemas são expostos com mais facilidade e soluções rápidas devem ser tomadas para solucioná-los. PRODUÇÃO EM LOTES CCDD – Centro de Criação e Desenvolvimento Dialógico 8 Vamos entender melhor este conceito? Nas telas a seguir analise o comparativo entre produção em lotes e luxo unitário de peças. Há dois casos, e para eles o objetivo comum é produzir 10 peças, conforme o pedido. A figura a seguir refere-se a um processo de produção em lotes, para se produzir uma peça, deve-se primeiro passar todas as peças pelo processo “A”, depois pelo processo “B” e finalmente pelo processo “C”. Note que para a primeira peça ficar pronta foram necessários 21 minutos (lembram-se do conceito de lead time?). Fig. 1: Produção em lotes. Fonte: adaptado do Lean Institute Brasil (2004). CCDD – Centro de Criação e Desenvolvimento Dialógico 9 A próxima imagem é referente a um processo de produção através de fluxo contínuo, as peças são processadas sequencialmente a cada processo (processo “A”, depois processo “B” e finalmente o processo “C” a cada peça). Neste caso, para primeira peça ficar pronta foram necessários 3 minutos. Fig. 2: Fluxo Unitário de Peças. Fonte: adaptado do Lean Institute Brasil (2004) Conseguiu perceber que com os dois experimentos o fluxo contínuo apresenta vantagens sobre a produção por lotes? No entanto, como proceder em casos em que tenham grandes diferenças de tempos de ciclo ou processos que não podem ficar próximos uns dos outros? Para estes casos, a saída encontrada foi a formação de pequenos “armazéns”, os chamados kanbans, que veremos adiante. Retomando o fluxo unitário de peças, para que se tenha um processo eficaz é necessário determinar a velocidade em que se deve operar. Esta velocidade é determinada pelo Takt Time. Um exemplo de como este conceito funciona refere-se às competições de remo, onde o timoneiro dita o ritmo dos remadores para que todos tenham a mesma velocidade. Se houver um remador fora do ritmo o barco se desgoverna e desacelera, o que mostra que potência e velocidade extras podem interferir no desempenho do conjunto. CCDD – Centro de Criação e Desenvolvimento Dialógico 10 O Takt Time é calculado através da divisão entre o tempo disponível para se produzir algo pela demanda do cliente. Se produzir mais rápido que o takt time haverá excesso de produção, se mais lento não haverá atendimento da demanda. Vale ressaltar que o tempo disponível e a demanda do cliente devem estar no mesmo patamar de grandeza de tempo (por exemplo, turno, dia, semana, etc.). Veja um exemplo: Sendo: Tempo disponível: tempo total de trabalho (turno, por exemplo) menos as paradas programadas que ocorrem durante o turno (exemplo: refeição, ginástica laboral, limpeza, pequenas reuniões, paradas por manutenção programada, etc.). Demanda do cliente por turno: demanda do cliente fracionada em um turno. Para que você entenda melhor o processo de takt time, veja a seguir qual o tempo para se produzir uma determinada peça, conforme os dados apresentados: Tempo disponível por turno Demanda do Cliente por turnoTempo Takt = CCDD – Centro de Criação e Desenvolvimento Dialógico 11 ATENÇÃO! É importante entender que o Takt Time é a relação entre tempo disponível e demanda do cliente, diferenciando do termo “tempo de ciclo”, que é o tempo de processamento de uma determinada operação, seja ela automática ou manual. Existem dois tipos de erros que comumente são cometidos pelas empresas que buscam a implantação do conceito de Takt Time, fato pertinente ao fluxo contínuo. Veja: Estabelecer um fluxo falso; desistir a partir do primeiro problema. Mas o que é o fluxo falso? É quando se aproximam os processos (máquinas e equipamentos), porém mantêm-se entre eles trabalho em processo, sem levar em consideração o takt time. Quando se busca trabalhar o fluxo unitário de peças, existe a necessidade de se aproximar os processos e criar células de manufatura. Na década de 50, o engenheiro japonês Ohno desenvolve um conceito em que um funcionário operava várias máquinas ao longo do processo. Estas máquinas, foram agrupadas de modo a ficarem próximas umas das outras e com as características de serem “multiprocessos”, ou seja, não mais agrupadas por semelhança de atividades e sim voltadas ao processo a ser realizado. Por exemplo, pode-se em uma mesma célula conter equipamentos de soldagem usinagem, montagem, etc.. Este tipo de manufatura é aplicável na produção de lotes repetitivos em produção em linha, tais como peças automotivas, montagem de veículos, linha branca, etc., podendo absorver quantos equipamentos forem necessários, com pouquíssimos equipamentos idênticos. CCDD – Centro de Criação e Desenvolvimento Dialógico 12 Taiichi Ohno é considerado um dos maiores responsáveis pelo desenvolvimento do Sistema Toyota de Produção, foi diretor da Toyota. Formado em Engenharia Mecânica, é autor do livro “O Sistema Toyota de Produção: além da produção em larga escala”. Fonte: http://blogfrankassis.blogspot.com.br/2014/01/taiichi-ohno.html Observe a seguir dois modelos de produção em lote (não celular) e célula com fluxo unitário de peças: Produção em lotes: CCDD – Centro de Criação e Desenvolvimento Dialógico 13 Célula em “U” com fluxo unitário de peças: Após observar as duas figuras é possível verificar algumas diferenças marcantes que ressaltamas vantagens de trabalhar com fluxo contínuo: a) Fluxo de processo de fácil entendimento. b) Menor área ocupada. c) Sem trabalho em processo. d) Pouca atividade sem agregação de valor (movimentação de material, por exemplo). CCDD – Centro de Criação e Desenvolvimento Dialógico 14 No entanto, você pode questionar a respeito das pessoas envolvidas neste processo, pois não houve um ganho neste sentido. Para atender a este problema existe uma fórmula muito simples de se obter a quantidade de operadores em função do takt time. Antes disso, assista ao vídeo a seguir, no qual o engenheiro João Batista explica um pouco sobre esse assunto! https://www.youtube.com/watch?v=3Rx-NRxdLMc Vamos supor que para se chegar ao produto final dessas configurações seja necessária a intervenção humana (tempos manuais), total de 150 segundos e takt time de 75 segundos (tempo em que o cliente quer cada peça produzida). Usando a fórmula a seguir, chegaremos a um valor que mostra a quantidade de operadores que se deve utilizar nessa célula: Para atender a demanda do cliente, tem-se: Número de operadores = 150 s 75 s Número de operadores = 2 CCDD – Centro de Criação e Desenvolvimento Dialógico 15 Perceba na figura a seguir como ficaria a nova configuração após o cálculo do número de operadores: Neste caso, o operador “A” deve operar os processos 1, 2 e 3 e o operador “B” os processos 4 e 5. Trata-se de um número teórico que eventualmente deverá ser mais detalhado em função de variáveis nos processos (eficiência produtiva, por exemplo). Conforme você viu anteriormente, outra grande vantagem do processo com fluxo unitário de peças em relação à produção em lotes está na flexibilização da quantidade de operadores, pois em função do takt time a mesma pode aumentar ou diminuir, mantendo- se a mesma célula. PRODUÇÃO PUXADA É um dos princípios do STP e tem como característica principal o foco na demanda real do cliente. Na produção empurrada a programação é baseada em ordens de manufatura individualmente para cada processo, por exemplo: ordens de produção (OC), ordens de fabricação (OF) e ordens de montagem (OM). Na produção puxada, a programação é realizada no processo puxador (montagem, por exemplo) que irá puxar os processos anteriores (fabricação, produção, usinagem, soldagem, etc.). Processo 3 P r o c e s s o 2 P r o c e s s o 1 P r o c e s s o 4 P r o c e s s o 5 M P P A A B CCDD – Centro de Criação e Desenvolvimento Dialógico 16 Vamos entender melhor isso? Taiichi Ohno, durante uma visita aos EUA na década de 1950 fez uma observação a respeito, veja: Ohno e seus colegas de trabalho ficaram fascinados pelo sistema de reposição de produtos nas prateleiras dos supermercados e levaram esta ideia para ser utilizada em empresas de manufatura. É notório que o produto em uma gondola de supermercado só é reabastecido quando o cliente retira o produto. Se houver um reabastecimento além do necessário, não haverá espaço suficiente para armazenagem. Aí começa o conceito de produção puxada, onde o cliente é que dita o ritmo de reposição e manufatura. Você pode estar pensando: neste caso não é necessário estoque? O ideal seria que não houvesse, porém, é quase impossível manter um sistema produtivo com estoque zero. Aí é que entra o conceito introduzido por Ohno: a criação de pequenos armazéns (ou supermercados). Se um cliente não deseja utilizar um item, este permanece no armazém, mas não é reposto. Não haverá uma produção maior do que a pequena quantidade na prateleira, formando uma conexão direta entre o que o cliente quer e o que a empresa produz. Para resolver o problema de quando repor ou manufaturar um item, Ohno criou um sistema de sinalização denominado kanban (palavra japonesa que significa sinal, anúncio ou cartão). Este sinal é que irá mostrar o momento de se repor ou manufaturar algo. Um exemplo simples para entender a observação de Ohno é utilizado por Jeffrey Liker, no livro “O Modelo Toyota” (2005, p.117) que nos traz a vida cotidiana: abastecer combustível em um veículo. Via de regra, a maioria abastece o tanque com informações do indicador de nível (seria uma espécie de cartão kanban) toda vez que ele indica que o nível está chegando a uma condição crítica. https://www.youtube.com/watch?v=LJOiFRsp0Z8 CCDD – Centro de Criação e Desenvolvimento Dialógico 17 Agora, analise nas telas a seguir dois esquemas dos conceitos de produção empurrada e produção puxada. Vamos lá! CCDD – Centro de Criação e Desenvolvimento Dialógico 18 Na produção empurrada, utiliza-se os recursos ao máximo possível e o excesso de produção é empurrado para os estoques. Na produção puxada, o sinal para se produzir vem do processo puxador. Sem este sinal, não se deve produzir. E o professor Roberto nos explica no material online um pouco mais sobre o fluxo contínuo e a produção puxada. TEMA 2: Heijunka Está curioso para saber o que significa esta palavra estranha? Heijunka é o nivelamento da produção em volume e em combinação (mix) de produtos. Não se fabrica produtos de acordo com o fluxo real de pedido dos clientes, o que pode subir e descer drasticamente, mas toma o volume total de pedidos em um período e nivela-os para que a mesma quantidade e combinação sejam produzidos a cada dia (Jeffrey k.Liker, 2005, p.125). Na manufatura tradicional, procura-se produzir a maior quantidade possível de um determinado produto, muitas vezes em uma sequência real de produção, fabricando peças irregularmente. Veja: Se o pedido da segunda-feira é alto e o recurso tempo não é suficiente, torna-se necessário trabalhar em regime de horas extras. Supondo que o volume de produção do dia seguinte, terça-feira seja baixo e o recurso tempo é maior do que a necessidade, pode-se estar utilizando a mão de obra de forma não produtiva, ou até dispensá-la para sair mais cedo na hipótese mais crítica. Para uniformizar esta situação, obtém-se a demanda real do cliente, determina-se o padrão de volumes e combinação e faz-se um plano nivelado todos os dias. Como foi abordado na aula três, conforme a filosofia STP, o desnivelamento (ou mura) é um dos desperdícios que devem ser eliminados. CCDD – Centro de Criação e Desenvolvimento Dialógico 19 A seguir há dois exemplos ilustrativos para você analisar: E aí? O que você conseguiu analisar nas duas imagens? Pudemos notar que o volume de produção de maior demanda foi fracionado na produção nivelada de modo a produzir todos os modelos em todos os dias. Na condição anterior, produzia-se todo o lote do produto “A”, para depois partir para os produtos “B” e “C”. Calma que vamos esclarecer cada vez mais, analise outras imagens: Produto A Produto B Produto C Produção em Lotes Dia 1 ao dia 12 Dia 13 ao dia 18 Dia 19 ao dia 20 Produto A Produto B Produto C ... Produção Nivelada Das 6h às 10h Das 10h às 12h Das 13h às 17h Das 17h às 19h CCDD – Centro de Criação e Desenvolvimento Dialógico 20 Conseguiu observar? A figura a que você viu representa um exemplo de produção desnivelada tradicional de uma empresa fabricante de tratores.A linha faz tratores de pequeno, médio e grande porte. Os tratores médios são os que possuem maior demanda e são feitas no início da semana, de segunda até quarta-feira. Neste dia, há uma transição e inicia-se a produção de tratores de pequeno porte que se estende até sexta-feira. Depois de mais uma troca, os tratores maiores, que são de menor demanda, são feitos na sexta-feira. Este método típico desnivelado cria quatro problemas: Os clientes geralmente não são previsíveis na compra de produtos. Se o cliente decide comprar os tratores grandes no início da semana, a planta terá problemas. Existe o risco das mercadorias não serem vendidas, devendo ser mantidas em estoque gerando custos desnecessários. A utilização dos recursos é desequilibrada (poderão haver horas extras e utilização maior de alguns equipamentos num dia e subutilização de recursos em outro dia). Há uma demanda irregular em processos anteriores. Já na figura b é apresentado um exemplo de modelo misto de produção nivelada. Neste exemplo, ao reduzir o tempo de troca na confecção de produtos e empregando outros métodos enxutos, a planta é capaz de construir os tratores em qualquer ordem que desejar. Tendo os benefícios: Flexibilidade para fazer o que o cliente quer e quando ele quer. Redução do risco de produtos não vendidos. Uso equilibrado de trabalho e máquinas. Nivelamento entre demanda sobre os processos e fornecedores Diminuição dos estoques de produtos acabados. Menor ocupação de armazéns. Redução de custos. Demanda regular em processos anteriores. Eliminação de desperdícios. Favorecimento para padronização dos processos. CCDD – Centro de Criação e Desenvolvimento Dialógico 21 Você deve estar se perguntando: tudo funciona perfeitamente no papel, contudo é perceptível que para implantar a produção nivelada faz-se necessário um número bem maior de setups, se comparado com a produção tradicional. A priori, sente-se que vai se perder mais tempo com a troca de produtos (setup) do que com a produção propriamente dita. Aí ocorre algo que faz da produção enxuta um sistema desafiador: ao invés de tentar aproveitar longos lotes para minimizar as paradas por setup, trabalha no inverso, ou seja, diminui o tamanho dos lotes e reduz os tempos de setup. Tal qual acontece em um circuito de fórmula 1, onde os tempos para troca de pneus estão cada vez mais curtos, para atendimento à produção nivelada os tempos de setup devem seguir a mesma regra. Logo aprenderemos mais sobre esse assunto. Para implantação do Heijunka, além da redução do tempo de setup, existem alguns pré-requisitos que também devem ser atendidos, conforme mostrado abaixo. Preferencialmente devem ser nivelados os itens mais frequentes e de maior volume. O ritmo de produção (takt time) e o tamanho dos intervalos de produção (pich) devem ser estabelecidos e mantidos atualizados. A frequência de produção dos itens e o tamanho do estoque final de itens devem ser estabelecidos. Deve-se trabalhar com operações padronizadas. Deve-se utilizar dados de controle da produção para sustentabilidade da produção nivelada. CCDD – Centro de Criação e Desenvolvimento Dialógico 22 Veja a seguir a imagem da Heijunka Box, é um dispositivo que mostra o Heijunka na prática. Na parte inferior estão os cartões que mostram a situação do estoque sinalizados nas cores verde, amarelo e vermelho (sinalizador kanban). Vejam que a demanda é diferente para cada modelo. Na parte de cima do quadro, as ordens de produção são niveladas para que se façam todos os produtos todos os dias, agrupando os mesmos em função das diferentes demandas dos clientes. Heijunka Box. Fonte: http://www.citisystems.com.br/heijunka/ Não esqueça de consultar o livro da disciplina como estudo complementar! http://ava.grupouninter.com.br/tead/hyperibook/IBPEX/761.php Agora o professor Roberto explica como fazemos o nivelamento de produção dentro da empresa, no material online! CCDD – Centro de Criação e Desenvolvimento Dialógico 23 TEMA 3: Troca rápida de ferramentas (TRF) A Troca Rápida de Ferramentas (TRF) pode também ser encontrada pelas denominações: Setup, SMED (Single Minute Exchange of Die), redução do tempo de troca, etc. e expressa uma importante atividade, definida por “a soma dos tempos de parada de uma máquina ou equipamento desde a última peça de um lote anterior até a produção da primeira peça boa do próximo lote de peças.” Em nosso estudo, usaremos o termo setup. Conforme estudamos, para implantação de um sistema de nivelamento da produção, obrigatoriamente se faz necessário a redução dos tempos de setup, pois o tempo utilizado no setup é um tempo não trabalhado, ou seja, é um tempo em que se interrompe a produção para elaboração de uma atividade que não agrega valor (tal qual a parada de um carro de fórmula 1 para troca de pneus). Então, se existe a necessidade desta atividade, o que se deve fazer é minimizá-la ao máximo possível. Mas quem será que pensou nisso? Confira a seguir! O responsável foi Shigeo Shingo em 1950 na planta da Toyo Kogyo da Mazda. Naquele momento, foi apresentado um desafio para que se abaixasse o tempo de setup de uma prensa de 1.000 toneladas de 4 horas para 2 horas. Após seis meses Shigeo alcança a marca de 90 minutos. Mesmo com o resultado alcançado, Shigeo foi mais uma vez desafiado. Desta vez a meta era de conseguir realizar o setup da prensa em 3 minutos. Shigeo alcança a meta três meses depois. Dá se o início a metodologia de troca rápida de ferramentas. O termo SMED (em inglês, Single Minute Exchange of Die) significa troca de molde (ou estampo) em menos de 10 minutos. CCDD – Centro de Criação e Desenvolvimento Dialógico 24 Veja a seguir um vídeo que mostra o setup na prática: https://www.youtube.com/watch?v=_s0A0f2MDXs Na manufatura tradicional, normalmente o tempo de setup é elevado e procura-se reduzir o tempo unitário de produção das peças (1,024 min. conforme exemplo abaixo) aumentando-se o tamanho do lote (1.000 peças). Tamanho de lote na manufatura tradicional. Fonte: Tubino (2007) Na produção enxuta (STP), acontece o contrário, diminui continuamente o tempo de setup de 240min. para 3min. Conforme exemplo no quadro a seguir, obtém aproximadamente o mesmo tempo unitário de produção de peças (1,03 min.), mas com um lote de apenas 100 peças. Tempo de Setup Tempo de Usinagem (por peça) Tamanho do Lote Tempo Total (por peça) 240 min. 1 min. 100 1+240/100=3,4 min. 120 min. 1 min. 100 1+120/100=2,2 min. 60 min. 1 min. 100 1+60/100=1,6 min. 3 min. 1 min. 100 1+3/100=1,03 min. Tamanho de lote na produção enxuta (STP). Fonte: Tubino (2007) Tempo de Setup Tempo de Usinagem (por peça) Tamanho do Lote Tempo Total (por peça) 240 min. 1 min. 100 1+240/100=3,4 min. 240 min. 1 min. 1.000 1+240/1000=1,24 min. 240 min. 1 min. 1.000 1+240/10000=1,024 min. CCDD – Centro de Criação e Desenvolvimento Dialógico 25 Segundo Shigeo Shingo, o SMED (ou tempo de setup) apresenta 4 estágios conceituais: Estágio Inicial: Diferenciação entre setup externo e setup interno. Estágio 1: Separação entre setup externo e setup interno. Estágio 2: Conversão de setup interno em setup externo. Estágio 3: Racionalização de todas as operaçõesde setup. Ainda, para se obter uma redução no tempo de setup há etapas necessárias, conforme Shigeo Shingo: 1. Eliminar todas as atividades desnecessárias (ex. transporte, requisição, limpeza do ferramental). 2. Separar as atividades externas (ex. buscar ferramental, preset) e internas (ex. fixar o ferramental). 3. Transferir todas as atividades internas possíveis para atividades externas. 4. Reduzir o tempo das atividades internas. 5. Adotar padronização de ferramental. 6. Adotar fixação rápida. 7. Eliminar ajustes e regulagens. 8. Mecanizar o sistema de troca de ferramentas. Assim, os tempos de setup nas empresas são relativamente altos, o que em alguns casos serve como justificativa para aumentar o tamanho dos lotes de produção como forma de minimizar esta deficiência. CCDD – Centro de Criação e Desenvolvimento Dialógico 26 Mesmo em algumas empresas onde o tempo de setup é baixo, segue após a troca dos dispositivos e ferramentas um longo tempo para a obtenção da primeira peça boa do lote a ser produzido. Este tempo normalmente é utilizado para ajustes no processo (equipamento, ferramentas, dispositivos, etc.). Portanto, ajustes, tais como alteração na programação da máquina ou reposicionamento de ferramentas, são feitos com a máquina parada (setup interno) e esse tempo deve ser minimizado no seu limite. Sem contar que, quando se fazem ajustes, normalmente são utilizadas peças para testes que se tornarão refugos. Na realidade, o ajuste deve ser tão preciso a ponto de que a primeira peça após o setup seja uma peça boa. As etapas para redução da setup 1 A porção inferior, que como tal se refuga; rebotalho, resto. 2 O que é ordinário; o que não presta; ganga, impureza. 3 O que há de mais abjeto, de mais rejeitável num dado grupo. 4 fam Restos imprestáveis de qualquer coisa. 5 Reg (Sul) Ação de refugar, de se negar a cavalgadura a passar em certo ponto. R. da população: a ralé; o populacho. Mercadorias de refugo: mercadorias defeituosas, estragadas. Fonte: Dicionário Michaelis Online. 1- Separar atividades internas e externas. Externa Interna Externa 2- Converter atividades internas para externas. Externa Int Externa 3- Reduzir todas as atividades remanecentes. Externa Int Externa 4- Repetir os passos de melhorias. Máquina trabalhando Máquina parada Máquina trabalhando Máquina trabalhando Máquina trabalhando Máquina trabalhando Máquina trabalhando Máquina parada Máquina parada CCDD – Centro de Criação e Desenvolvimento Dialógico 27 Para implantar um bom trabalho de redução de tempo de setup, um bom caminho é a utilização de filmagem como um instrumento de ensino (não somente como um registro do que aconteceu). A partir da filmagem, pode-se ter facilmente os tempos envolvidos no processo de setup e com auxílio de ferramentas como gráfico espaguete, diagrama de Pareto, entre outras, elaborando um plano de ação para efetivação das melhorias. Embora possa parecer algo óbvio, implantar sistemas para redução de setup não é algo tão simples. Você pode seguir algumas dicas; Manter ferramentas preparadas Preparar calibradores Simplificar e padronizar as funções Trocar a menor quantidade de peças possíveis Não remover parafusos completamente Considerar parafusos como inimigos para eliminá-los Minimizar / eliminar ajustes Padronize matrizes e grampos Escolher não fazer ajustes Usar calibradores por atributos (rígidos) ao invés de ajustes visuais ou com escala Utilizar engates rápidos CCDD – Centro de Criação e Desenvolvimento Dialógico 28 Veja um exemplo do que você estudou: Pra fechar este tema com chave de ouro, ouça o que o professor Roberto tem a dizer no material online! TEMA 4: Os três elementos do trabalho-padrão O sucesso da implantação de técnicas Lean não obterá sucesso se não houver a padronização dos trabalhos. Sem ela não há como implantar melhorias, pois não há como implantar melhoria em um processo totalmente sem padrão, ou seja, não há como diferenciar normalidade e anormalidade. A padronização não irá criar uma camisa de força nas pessoas, mas favorecer o treinamento, a delegação de tarefas e a flexibilidade. Por mais paradoxo que pareça, a especificação rígida possibilita a flexibilidade e a criatividade. Utilizando- se o trabalho padrão como ponto de partida, qualquer alteração de melhoria que seja necessária é muito mais fácil de ser introduzida. Esta rotina torna os processos rígidos em flexíveis, pois se espera que sejam continuamente aperfeiçoados (Spear e Bowe, 1999). Estamos no último tema de estudo deste encontro. Assista o vídeo a seguir para entender melhor o sistema Lean e retomar um pouco sobre os que já vimos. Veja no link: https://www.youtube.com/watch?v=PbmotQJNr5E Projeto de fixação no qual os parafusos tem que ser totalmente removidos para se remover o fixador Projeto de fixação no qual solta-se os parafusos em apenas ½ volta para se remover o fixador CCDD – Centro de Criação e Desenvolvimento Dialógico 29 Os “Três Elementos do Trabalho Padrão” definem uma forma ordenada de técnicas que permitem obter o padrão de trabalho mencionado por Spear e Bowe. Basicamente possui as seguintes características: Mas afinal quais são esses 3 elementos? Veja a seguir quais são eles: 01 – Takt Time 02 – Sequência de Trabalho 03 – Estoque Padrão em Processo Vamos entender um pouco melhor sobre cada um! Acompanhe... TAKT TIME Como vimos no início desta aula, o takt time (ou tempo takt), é o ponto de partida para a produção puxada. Conforme Jeffrey K. Liker (2005) o “takt time é a pulsação do fluxo unitário de peças”. Atende aos seguintes requisitos: Determinado em função da demanda do cliente; Compromisso mútuo entre vendas, produção, suprimentos, etc.; Referência única para todo sistema de operação. CCDD – Centro de Criação e Desenvolvimento Dialógico 30 SEQUÊNCIA DE TRABALHO É a sequência padrão em que um operador realiza seu trabalho. Esta sequência deve ser igual para todo o período de trabalho com um determinado período. Ao atender a operação padronizada, é garantida a segurança e a qualidade, além de poder se definir a quantidade e o custo de produção. Para melhor ilustrar como funciona a sequência operacional, analise a figura: A forma sequencial mais eficiente de se trabalhar com a figura que você analisou é juntar o A ao B e ao C, respectivamente No entanto, mesmo tendo a possibilidade de juntar o C ao B e ao A, o problema é saber se todos os operadores obedecerão à sequência A-B-C na produção. Quando a sequência operacional não está definida, o operador age à sua maneira, impedindo de ser detectado o ponto principal do problema, permitindo que produtos de má qualidade sejam enviados ao processo subsequente de produção. O importante é definir “a sequência operacional mais fácil de ser executada”, ou seja, aquela que tenha menos procedimentos dispendiosos. Vale ressaltar que a sequência de trabalho do operador pode ser diferente da sequência de processo, vejamos na imagem a seguir! A B C Sequência de Operação ≠ Seqüência de Processo Operador Produto CCDD – Centro de Criação e Desenvolvimento Dialógico 31 ESTOQUE PADRÃO EM PROCESSO Você viu que para obter a produção puxada um dos requisitos é o fluxo contínuo através do fluxounitário de peças, também aprendemos que um dos desperdícios se refere ao excesso de estoque. Este estoque, ao qual se refere este elemento do trabalho padrão, é o que deve ficar em cada etapa de um processo. No caso de uma operação industrial, seriam quantas peças devem ser acomodadas em uma máquina ou posto de trabalho, se não houver padrão no controle deste estoque, as possibilidades de erro devido à mistura de peças, ausência de operações e produtos com defeitos podem ocorrer a qualquer instante. Estudamos que para a sustentação das melhorias implantadas é primordial termos uma padronização. Os gráficos a seguir mostram a diferença entre processos padronizados e não padronizados, confira. Como eu implanto o Trabalho Padronizado? É necessária a utilização dos seguintes documentos: a) Quadro de capacidade do processo. b) Tabela de combinação de trabalho padronizado. c) Diagrama de trabalho padronizado. Processo A Peça Pronta Estoque Padrão em Processo Fluxo de Peça Processo B A quantidade de peças em processo deve ser padronizada Legenda: CCDD – Centro de Criação e Desenvolvimento Dialógico 32 IMPORTANTE: a soma destes três documentos (ou ferramentas) permite a obtenção da padronização para a sustentabilidade das melhorias. Conheça-os melhor, clicando em cada um: Trata-se de um documento que permite o entendimento da real capacidade do processo de manufatura, mostrando os tempos manuais e automáticos (máquinas), bem como os tempos acíclicos (utilizados fora dos ciclos normais de produção). É um documento imprescindível para um gestor de manufatura conhecer a real capacidade de processo. Conforme figura a seguir, a capacidade final está restrita ao processo número três. Sem Padronização • Melhorias são inconsistentes • Resultados são imprevisíveis • Ganhos não são sustentados Com Padronização • Traz melhorias consistentes; • Traz resultados previsíveis • Assegura estabilidade das melhorias Melhorias repetitivas (melhora – piora – melhora - piora) Melhorias contínuas (melhora – mantém – melhora – mantém) 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 CCDD – Centro de Criação e Desenvolvimento Dialógico 33 É uma ferramenta poderosa que mostra as interações entre operadores e máquinas e permite que se recalcule o conteúdo de trabalho dos operadores em função de mudanças no tempo takt. Contém o tempo de trabalho manual, tempo de caminhada e tempo de processamento das máquinas para cada operador. Documento essencial para demonstrar o balanceamento de mão de obra. Tem como principal objetivo mostrar a movimentação do operador, a localização dos materiais e das máquinas do processo total, indicando a sequência de trabalho e deslocamento de cada operado. Neste documento é possível encontrar dados sobre os três elementos do Trabalho Padrão: o takt time, sequência de trabalho e estoque padrão em processo. Também é possível encontrar símbolos de inspeção de qualidade, segurança e outras informações necessárias, conforme diagrama a seguir. CCDD – Centro de Criação e Desenvolvimento Dialógico 34 O professor Roberto nos traz na videoaula a seguir a explicação sobre os três elementos do trabalho padrão. Confira no material online! NA PRÁTICA Na Biblioteca Virtual faça uma pesquisa pelo livro “Gestão em Processos Produtivos”, por Eudes Luiz Costa Junior e procure por “Troca Rápida de Conhecimentos”, esta leitura lhe possibilitará melhor entendimento acerca deste tema e após um mapeamento de processos será possível enxergar os problemas de “desperdício” de tempo. Veja as etapas estratégicas e operacionais envolvidas nesta metodologia. Pratique! SÍNTESE Nosso objetivo foi aproximar as técnicas de mapeamento de processo com as técnicas enxutas. O conhecimento sobre a filosofia enxuta acrescenta um ganho expressivo na elaboração do estado futuro após o mapeamento de processo. Entendemos que o resultado de aplicação se baseia numa filosofia de longo prazo, o que muitas vezes faz com que algumas empresas desistam da aplicação no meio do caminho. Mais uma vez se sobressai a frase “o Processo certo produzirá os resultados certos”. Acrescentar valor à organização, desenvolvendo seu pessoal e parceiros são alguns dos objetivos da filosofia enxuta. Aprendemos a diferenciar e quantificar os ganhos entre a produção em lotes e o fluxo contínuo (fluxo unitário de peças). Entre as vantagens obtidas, vale salientar a redução de estoques em processo e a redução de lead time. CCDD – Centro de Criação e Desenvolvimento Dialógico 35 A utilização do Takt Time como instrumento de puxar a produção de forma homogênea baseado na demanda real do cliente é ponto referencial no processo produtivo. Através da obtenção do takt time pode-se calcular a quantidade de mão de obra de forma precisa. Conhecemos o que é o nivelamento da produção (heijunka) e suas vantagens em comparação a programação tradicional. Vimos também que, para se implantar o nivelamento de produção, é necessário aumentar a quantidade de troca de produtos, e aí se tem o desafio de reduzir drasticamente o tempo de setup. Por fim, vimos que é primordial a utilização do trabalho padrão com seus três elementos e os três documentos utilizados na implantação. Assista agora à sintetização desta aula, apresentada pelo professor Roberto no material online! Referências LIKER, Jeffrey K. O Modelo Toyota: 14 Princípios de Gestão do Maior Fabricante do Mundo. ed. Bookman, 2005 DEMING, Willian Edwards; Saia da Crise. São Paulo: Futura, 2003. Revista Eletrônica Sistemas & Gestão em: http://www.revistasg.uff.br/index.php/sg/article/view/V9N4A4 Acesso em 22/03/2016.
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