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Universidade de Sorocaba Engenharia de Produção Tópicos Avançados em Engenharia de Produção 2 Estudo de Caso: Empresa de pequeno porte do setor x Integrantes: Jéssica Yuri Katayama 67.655 Leandro Vieira 00.000 Rafaela Bueno Lopes 68.457 Tatiane Musardo Guerra 68.806 Professor: Cláudio Leandro Sorocaba 2015 Introdução Mesmo em uma empresa de pequeno porte há diversos problemas que muitas vezes passam despercebidos, seja pela falta de atenção ou pelos gestores julgarem poucos relevantes. Além disso, desconhecem meios de medir os impactos causados e os problemas decorrentes de uma situação que necessita de intervenção e melhorias. Foi realizado um estudo de caso, em uma pequena empresa do segmento de ferro para construção. O problema identificado e estudado é a parada não programada de máquinas, gerando atrasos de entrega, insatisfação de clientes e recursos parados por falta de alimentação da linha de produção. Trata-se da confiabilidade dos equipamentos. Para confrontar a situação atual com o problema de parada e uma situação futura ideal, foram simulados no Promodel os modelos e através do relatório e dos dados obtidos foi possível observar os índices atuais da empresa e o quanto de produtividade e lucro a empresa poderia aumentar. Referencial teórico 2.1 Simulação Com um mercado cada vez mais competitivo e de mudanças rápidas, a simulação tem-se tornado uma ferramenta útil e poderosa à análise de sistemas complexos (HARREL; TUMAY, 1995) e à resolução de problemas, indispensáveis aos engenheiros, projetistas e administradores (SHANNON, 1998). Ela analisa problemas e serve como ferramenta de análise de sistemas complexos reais ou sob condições específicas determinadas pelo usuário (COSTA, 2002; UM; HYEONJAE; LEE, 2009). 2.1.1 História da Simulação Pode-se dizer que a simulação por meio de computadores, teve seu grande impulso na Segunda Guerra Mundial. O desenvolvimento de simuladores computacionais na década de 50, ainda para fins militares, era feito com gigantes e lentos computadores programados em linguagem Fortran IV, rodando softwares puramente textuais. Até a década de 70, construir simuladores era algo extremamente caro. Apenas grandes corporações e universidades possuíam máquinas suficientemente potentes. As limitações tecnológicas não alcançavam a flexibilidade e ampla possibilidade de aplicação da simulação como conhecemos hoje. Além dessas limitações, havia a limitação técnica: desenvolvedores, operadores e mantenedores de tais sistemas, tinham que possuir conhecimentos muito elevados. Era necessário um grupo especializado, com conhecimentos de altíssimo nível, o que encarecia ainda mais o desenvolvimento de um simulador. No final da década de 70, linhas de montagem de automóveis já utilizavam simulação para resolver problemas de segurança e otimizar a produção. Também teve início sua utilização nos negócios. Nos anos 90, o uso de simuladores se tornou mais intenso graças ao barateamento de equipamentos, do aumento da velocidade de processamento e pela simplificação das ferramentas de desenvolvimento. A simulação difundia-se como um meio eficiente para a elaboração de projetos, animações, pesquisas, e com muitas outras aplicações. 2.2 Manutenção Manutenção significa todo o conjunto de ações necessárias que visa conservar as condições originais de um objeto ou recurso, como máquinas e equipamentos, para conseguir maior tempo de utilização e maior rendimento. Assim, resultando em trabalho em condições seguras e redução de custos com paradas. Tem como foco garantir a continuidade de sua função dentro de parâmetros de disponibilidade, qualidade, prazo, custos e vida útil adequado. São ações necessárias para que um item seja conservado, adequado, restaurado, substituído e prevenido de modo a poder permanecer de acordo com uma condição especifica estabelecida pelo fabricante. 2.2.1 Importância da manutenção Todos os equipamentos, sem distinção, necessitam de manutenções, para garantir a operabilidade, funcionalidade e principalmente a confiabilidade dos mesmos. Esta garantia não é só a integridade, mas também a segurança, pois a não realização da manutenção coloca em risco a integridade física dos operadores envolvidos. 2.2.2 Consequências de uma má política de manutenção - Eleva as ocorrências de manutenções corretivas; - Aumenta o custo com estoque de peças de reposição e com a própria manutenção; - Ocasiona trocas desnecessárias de componentes ou quebra dos mesmos; - Inspeções desnecessárias em equipamentos em bom estado; - Maior tempo de parada do equipamento para manutenção; - Aumento da demanda de trabalho em função das manutenções corretivas; - Colocar em risco a integridade dos usuários. 2.2.2.1 Paradas não programadas As paradas não programadas de acordo com Hansen (2006) são relacionadas com o índice de disponibilidade, esse problema gera queda de rendimento. O índice de disponibilidade refere-se ao percentual de tempo que a máquina trabalhou, comparado ao total do tempo disponível de utilização. Os tipos de paradas são: Parada Programada Geral: Qualquer parada pré-planejada, feita de tempos em tempos, com a paralisação total da produção e a liberação de todas as máquinas para manutenção. Parada Programada Parcial: Qualquer parada pré-planejada, feita durante a campanha do setor, para executar serviços de manutenção específicos nas máquinas. Parada não Programada: Qualquer parada inesperada do equipamento ou sistema. 2.2.3 Tipos de Manutenção Podemos entender manutenção como o conjunto de cuidados técnicos indispensáveis ao funcionamento regular e permanente de máquinas, equipamentos, ferramentas e instalações. 2.2.3.1 Manutenção corretiva É a mais simples e menos sofisticada ainda utilizada por muitas empresas. O equipamento é operado até falhar e, só então, reparado ou substituído. Não há monitoramento do estado da máquina ou equipamento utilizado e a manutenção está focada em consertos rápidos que devolvem o equipamento para a produção o mais rápido possível. 2.2.3.2 Manutenção preventiva Manutenção preventiva consiste em um conjunto de ações realizadas para evitar falhas. Esse sistema envolve atividades detalhadas e planejadas em uma base periódica – geralmente mensal, trimestral, semestral ou anual. Pretende evitar falhas não planeadas através de reparos ou substituições planejadas. Lubrificação, alinhamento, balanceamento, instalação e design de equipamentos, procedimentos operacionais, limpeza detalhada, ajustes, substituições de tempo fixo e filtração são exemplos de atividades nesse sentido. Prevenção de manutenção e monitoramento de condições são os dois componentes da manutenção preventiva. 2.2.3.3 Manutenção preditiva A manutenção preditiva se baseia em uma avaliação (contínua ou periódica) em curso da condição operacional real do equipamento. O equipamento é monitorado durante a operação e a reparação ou substituição está prevista apenas quando as medições indicam que ela é necessária. Programas de manutenção preditiva procuram controlar as atividades de manutenção para evitar interrupções não planejadas e manutenção não necessárias no equipamento. 2.2.3.4 Manutenção Autônoma A Manutenção Autônoma é um dos oito pilares da TPM (Total Productive Maintenance), conforme apresenta a FIGURA 1, que por sua vez tem como intuito fazer com que as equipes de manutenção e produção, trabalhem em conjunto com o intuito de para melhorar as condições de funcionamento dos equipamentos, minimizando a deterioração precoce. (XENOS, 2004). 2.4 Engenharia de Confiabilidade Confiabilidade pode ser definida como a probabilidade de um componente ou sistema desempenhar suas funções por um determinado período de tempo, sob determinadas condições. Já a engenharia da confiabilidade estuda o tempo de vida de componentes ou sistemas através de modelagem e inferência estatística: conhecendo-se a distribuição probabilística de seu tempo de vida, pode-se calcular sua chance de sobrevivência em um tempo futuro. A confiabilidade é importante na determinação da competitividade de empresas, já que determina a qualidade de seus produtos em termos de sua durabilidade. A confiabilidade de um item (equipamento ou dispositivo) compõe uma de suas principais medidas de desempenho. Trata-se de uma medida de qualidade inteiramente quantificável. Através da determinação da confiabilidade de um item, é possível estabelecer planos adequados para a sua manutenção. Para a implementação dos conceitos da confiabilidade inicia-se na concepção de um novo produto e termina quando o mesmo não estiver sendo mais utilizado. Em uma visão geral, a engenharia da confiabilidade deve ser aplicada em todo o ciclo de vida do produto. Ele apresenta algumas atividades de confiabilidade que devem estar presentes no ciclo de vida de produtos: Determinação dos Indicadores de Confiabilidade; Especificação da meta de confiabilidade; Determinação do programa de teste acelerado; Ensaios para Demonstração da Confiabilidade; Programa de Crescimento da Confiabilidade; Aprovação da Confiabilidade do Protótipo Final; Ensaios de Conformidade da Confiabilidade – Produto de Série; Análise de Dados de Campo – Análise de Garantia & Pós Vendas; Através da execução destas atividades as empresas poderão obter os seguintes benefícios: Na fase de fabricação: Analisar e determinar as causas de falhas em campo, e direcionar para os responsáveis (falhas de projeto, falhas de processo, ou falhas do fornecedor etc); Identificar com antecedência possíveis recalls; Realizar a previsão de falhas em garantia e respectivo orçamento; Determinar com precisão estoques de peças de reposição; Subsidiar a área de engenharia com informações para direcionar melhorias em novos projetos. Em resumo, a confiabilidade é a chave para que as empresas tenham domínio completo dos produtos que desenvolvem, conhecendo sua performance de vida e todos os impactos relacionados. Estudo de Caso 3.1 Características da Empresa A empresa apresentada nesse projeto é uma empresa de pequeno porte localizada em Sorocaba, interior de São Paulo. Fundada em 1995, produz diversos tipos de vigamentos para a construção civil. Com um total de 25 funcionários. Os produtos fabricados na empresa são: vigamentos, sapatas, malhas, barras, treliças, estribos e outros afins. A empresa trabalho com 1 turno de 8 horas por dia. A empresa trabalha tanto pedidos por encomenda quanto para pedidos para estoque. Mas o principal é pedidos por encomenda, cerca de 80% das vendas. 3.2 O processo O processo começa com a chegada dos materiais na empresa, todos os tipos de materiais (vergalhões, treliças, malhas, pregos, arames, estribos) são descarregados no mesmo local, o recebimento. E a expedição também é feita no mesmo local de recebimento. As atividades de corte, dobra e armação possuem seus próprios setores. Há dois setores de corte, o Corte CA60 e o Corte CA50, onde são cortados os vergalhões as sobras do material se puderem ser retrabalhadas eles vão para o retrabalho, as que não têm como reaproveitar são acumuladas e revendidas para o ferro velho como sucata. Caso seja necessário o processo de dobra, os vergalhões são enviados para o setor de dobra correspondente e encaminhados para a área de armação. Após passarem pelo setor de armação, os produtos são alocados no estoque. Figura 1 – Recebimento e Expedição da Empresa O cliente envia o projeto estrutural para o escritório, onde é realizado o orçamento e caso o pedido seja solicitado, é repassado para o setor uma planilha de produção onde contém os tamanhos, diâmetros e quantidades a serem produzidas. Cada setor recebe uma planilha com as informações necessárias para a realização da tarefa. Abaixo o layout da empresa e um fluxograma do processo realizado: Figura 2 - Layout da empresa Figura 3 – Fluxograma da Empresa Figura 4 – Catálogos dos produtos Problemática A problemática encontrada é no Setor Corte CA50. Nesse setor, ele realiza os cortes em vários vergalhões (8mm, 10mm e 12.5mm, etc). Depois se houver necessidade de realizar a dobra, ( caso especificado pelo cliente) é encaminhado para o Setor Dobra CA50, e depois enviado para a Montagem. Esse setor conta com uma maquina de corte e um funcionário. O problema esta nas paradas não programadas, o índice é muito alto. Com frequência ela acaba quebrando, e para isso é retirado outro operário do setor dele para arrumar, e se eles não resolverem entram em contato com um empresa de manutenção que presta serviços na empresa. Além de parar os operários para arrumar a maquina, a linha de montagem acaba ficando parada devido a falta de matéria prima, pois a linha é alimentada pelo setor de Corte CA50. Gerando assim um atraso nas entregas dos pedidos ou tento que realizar horas extras fora do previsto para atender a demanda. Há casos que os pedidos foram cancelados por não estar atendendo o prazo pré-estabelecido. Abaixo temos uma tabela sobre os registros das paradas e das manutenções na maquina de dobra do Setor de Dobra CA50. São realizadas frequentes manutenções nas maquinas. Segue tabela referente ao mês de Outubro. Maquina Atividade Realizada Data Inicio da Parada Fim da Parada Corte Conserto 01/10/2015 14h23min 15h12min Corte Conserto 02/10/2015 15h36min 16h52min Corte Manutenção 05/10/2015 08h00min 09h20min Corte Conserto 06/10/2015 09h03min 10h21min Corte Manutenção 07/10/2015 16h00min 17h00min Corte Conserto 08/10/2015 15h49min 17h00min Corte Conserto 09/10/2015 07h46min 8h32min Corte Manutenção 10/10/2015 09h00min 10hmin Corte Conserto 13/10/2015 09h44min 10h52min Corte Manutenção 14/10/2015 14h00min 15h40min Corte Conserto 16/10/2015 14h52min 16h48min Corte Conserto 16/10/2015 08h31min 09h14min Corte Manutenção 19/10/2015 07h30min 08h30min Corte Conserto 19/10/2015 15h29min 16h43min Corte Conserto 21/10/2015 13h49min 15h04min Corte Manutenção 22/10/2015 14h00min 14h40min Corte Conserto 23/10/2015 10h15min 12h00min Corte Manutenção 27/10/2015 14h00min 15h30min Corte Conserto 29/10/2015 07h47min 08h54min Corte Conserto 29/10/2015 13h27min 14h48min Corte Manutenção 31/10/2015 08h30min 09h30min Verificação e Validação do Modelo Lógica de movimentação: Local origem Local Destino Recurso Distância (M) Fornecedor Recebimento Caminhão 200.000 Recebimento Estoque Ponte Rolante - Estoque Corte CA50 Operador 1 15 Corte CA50 Dobra CA50 Operador 1 9 Dobra CA50 WIP CA50 Operador 1 15 WIP CA50 WIP ARMA Operador 1 20 Estoque Corte CA60 Operador 2 15 Corte CA60 Dobra CA60 Operador 2 9 Dobra CA60 WIP CA60 Operador 2 15 WIP CA60 WIP ARMA Operador 2 20 WIP ARMA Armação Operador 3 9 Armação Estoque Acabado Operador 3 15 Estoque Acabado Expedição Operador 3 20 Expedição Cliente Caminhão Cliente 80.000 Detalhe dos recursos: Recurso Velocidade Tempo para pegar e depositar Quantidade Caminhão 40 m/min 200 s 1 Ponte Rolante 150 m/min - 1 Operadores (todos) 20 m/min 20 s 3 Caminhão Cliente 15 m /min 150 s 1 Detalhe dos equipamentos: Operação Tempo de Fabricação Movimentação Corte CA50 N(5,2) min com o operador 1 Dobra CA50 N(4,1) min com o operador 1 Corte CA60 N(4,1) min com o operador 2 Dobra CA60 N(5,2) min com o operador 2 Armação N(6,3) min com o operador 3 Modelo vide Promodel dos processos: Resultados obtidos pela simulação desse modelo com as configurações acima: Estados dos locais de Capacidade Única No estado dos locais de capacidade única podemos ver as porcentagens de ocupação das maquinas, setup, aguardo, bloqueio e paradas não programadas. Algumas dos locais tiveram o tempo de ocupação menor que o tempo ocioso, ou seja, ficou mais parada do que em funcionamento, como no local de Armação que o tempo ocioso chega a ser 6 vezes maior que o tempo de uso. Percebesse também um alto nível de paradas não programadas do local do Corte CA50. Estados dos Recursos No gráfico dos estados dos recursos os que tem maior índice de uso são os caminhões da empresa. Há uma grande taxa de ociosidade entre os operadores. Será mesmo que precisasse de 3 operadores? A ponte rolante só é usava para o recebimento dos materiais, então sua taxa de uso é muito baixa. Utilização dos locais Nos locais de Corte CA50 e Ca60 e Dobra CA60 temos uma grande porcentagem de uso, depois vem a Dobra CA50 ( que depende do processo de Corte CA50, que tem muitas paradas e acaba deixando a maquina em espera) e por fim o setor de armação, que contem o menos índice de atualização dos 7 dias analisados. Sumario dos Locais Na tabela dos sumários podemos ver o tempo programado (180hr), Todas as entradas dos locais, Tempo médio, capacidade, conteúdo máximo e atual, etc. Varias informações dos locais, como o total de entradas e saídas e a utilização. Na simulação do esquema atual da empresa, o total de saídas foi de 80 Vigas, com a proposta de melhoria iremos analisar se esses números aumentam. Condução do experimento Depois de analisar os dados coletados na situação atual da empresa, chegamos a conclusão que as paradas não planejadas gerava um grande problema. Além do custo das manutenções para reparar a maquina, temos os efeitos colaterais. Mais Lead Time do produto, custos, gargalos atrasos no prazo de entrega combinado anteriormente com o cliente, parada da produção, tempo ocioso dos operadores. A proposta é tentar reduzir/eliminar essas paradas não programadas com manutenções preventivas e preditivas, intercalando as duas, invés da manutenção corretiva que era realizada nesse modelo atual da simulação. Para assim, reduzir o tempo das paradas. Outra solução seria a compra de uma nova maquina, mas isso demandaria um maior investimento da parte da empresa, que não está podendo fazer grandes investimentos no momento. Então a outra proposta estaria mais viável para a empresa no momento. Então com esses dados realizamos as alterações e simulamos de novo no programa de simulação Promodel. E obtivemos novos dados, que aparecem a seguir: Estados dos locais de Capacidade Única Agora nos Estados dos locais de capacidade podemos notar diferenças nos valores. As paradas não programadas caíram de 34,31% para 3.61%, uma diminuição de 30%. E o tempo de ocupação também aumentou em 20%. Estados dos Recursos No gráfico dos estados dos recursos tivemos uma mudança do Operador 1, onde melhoramos as condições das maquina do seu posto de trabalho, assim sua porcentagem de uso foi de 26.79% para 38,57%. E seu tempo ocioso diminuiu 15%. Sumario dos Locais Na tabela dos sumários vimos alguns aumento no total de entradas e saídas, e na porcentagem de utilização também teve aumentos em alguns setores. Na nova simulação tivemos o aumento de saídas das Vigas, 90 peças. Então com a melhoria conseguimos ter um aumento de 12.5% de produtividade. Conclusão Com a utilização do Promodel pudemos avaliar a situação atual e simular um modelo com melhorias, dessa forma, foi possível mensurar os resultados que poderíamos obter com as medidas tomadas para sanar o problema estudado, que foi às paradas não programadas. Ao término deste trabalho, foi possível fazer uma análise real e concreta dos impactos causados por paradas não programas na empresa estudada. Também foi possível observar a taxa de utilização dos recursos inerentes à produção, como: mão de obra, equipamentos e veículos. Os dados obtidos pela simulação permitiu analisar os índices de uso desses recursos e possibilitou fazer questionamentos do que era realmente necessário e tomar medidas de melhoria para aqueles que apresentaram resultados insatisfatórios. No modelo foi possível identificar o impacto e o prejuízo gerado pelas paradas não programas. Ao comparar os dados, observamos que obtemos algumas variações onde realizamos alterações. Se a empresa analisa aplicar as melhorias propostas podem ter melhorias nos processos analisados. Aumentando sua produtividade, confiabilidade e aproveitando o máximo dos recursos disponíveis. (Trabalho de manutenção preventiva conclusão vai q da pra usar ahaiuha: “Foi utilizado um estudo de caso para se observar a importância da manutenção autônoma em uma empresa de pequeno porte que trabalha com poucos recursos. A elaboração de um plano de ação é importante para a empresa pois é importante que a empresa elabore procedimentos de operação da máquina e destaque os cuidados que deve haver com relação aos ajustes, como: lubrificação e limpeza, entre outros fatores que colaboram com o produtividade da empresa. A programação das paradas para manutenção preventiva torna-se uma ferramenta de sucesso para a produção, pois há uma diminuição dos riscos e melhora na confiabilidade, estabelecendo vantagens econômicas e de competitividade. A aplicação da manutenção autônoma em uma empresa de pequeno porte traz conscientização aos funcionários envolvidos além de um aproveitamento da mão de obra, em uma metodologia como essa é importante a interação e apoio dos operários, pois o sucesso da aplicação da manutenção autônoma depende boa parte da participação dos mesmos.”). Referências WYREBSKY, JERZY. Manutenção Produtiva Total – Um modelo adaptado. Mestrado em Engenharia. 1997. Universidade Federal de Santa Catarina. 1997. MECÂNICA INDUSTRIAL. Manutenção Industrial. Disponível em <http://www.mecanicaindustrial.com.br/manutencao-industrial/> . Acesso em 02 de Dez de 2015. ANTUNES, Junico; FLAMARION, Altait; et al. Uma Revolução na Produtividade - A Gestão Lucrativa dos Postos de Trabalho. Bookmann. _____. Como Calcular o OEE. Disponível em <- http://www.prodwin.com.br/blog/como-calcular-o-oee/>.Acesso em 27 de Nov. 2015. MOSCHIN, John. Gerenciamento de Parada de Manutenção. Brasport.
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