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XXVI ENEGEP - Fortaleza, CE, Brasil, 9 a 11 de Outubro de 2006 
 
 
 
 
1 ENEGEP 2006 ABEPRO 
 
Otimização do tempo de setup na operação gargalo de uma indústria 
gráfica utilizando o Sistema de Troca Rápida de Ferramentas 
Jonas Alves de Paiva (UFPB) jonas@ct.ufpb.br 
Thiago Miranda de Vasconcelos (UFPB) tmvasconcelos@yahoo.com.br 
Túlio Oliveira da Luz Lima (UFPB) tulioengenheiro@hotmail.com 
Resumo 
Este trabalho estuda o tempo de setup da operação gargalo de uma indústria gráfica, cuja 
característica fundamental do seu sistema produtivo é o processo intermitente sob 
encomenda. O objetivo deste artigo é mostrar a racionalização do tempo de setup a fim de 
mensurar o impacto desta variável na operação que dita o fluxo de materiais no processo 
produtivo, conseqüentemente obtendo-se a diminuição do lead time, que visa reduzir os 
prazos de entrega do produto acabado. Este estudo se deu primeiramente levantando o tempo 
de atravessamento do produto e definindo a operação crítica do processo. Visto que, dentro 
desta operação, o setup da máquina é a tarefa que consome maior tempo, foi utilizado o 
Sistema de Troca Rápida de Ferramentas como alternativa para atingir o escopo do 
trabalho. 
Palavras-chave: Troca Rápida de Ferramentas, Setup, Produtividade. 
1. Introdução 
A indústria gráfica enfrenta problemas nos prazos de entrega devido à grande variabilidade de 
produtos que o mercado exige, que é uma característica do sistema de produção sob 
encomenda. Além disso, de um modo geral, tal tipo de indústria enfrenta dificuldades em 
sequenciar sua produção, visto que as mesmas máquinas sao utilizadas para diversos tipos de 
produtos, que é característica da produção intermitente. 
A empresa em que foi realizado este trabalho possui produção do tipo intermitente sob 
encomenda, o que dificulta a programação da produção e a definição de prazos para entrega 
do produto final ao cliente, este último, um fator decisivo na competitividade entre empresas 
do setor. Além desta competitividade, uma boa programação da produção, com operações 
padronizadas implica em melhorias no âmbito da qualidade de processos, e consequentemente 
no produto final. 
Monks (1987) cita que os sistemas intermitentes são usados para produzir pequenas 
quantidades (ou lotes) de diversos itens em equipamentos e máquinas iguais, ou seja, as 
mesmas máquinas produzem diversos tipos de produtos. 
Segundo Russomano (1995), as características da produção intermitente são: 
a) Tempo de preparação é da mesma ordem de grandeza que o tempo de operação; 
b) A quantidade de produtos iguais é pequena mas pode se repetir; 
c) As máquinas são arruamadas por processo de fabricação, com difícil calibragem; 
d) Como as máquinas são universais, os operadores precisam ser qualificados (versáteis); 
e) A capacidade ociosa é grande; 
f) Fluxo de produção é lento, resultando num estoque de material em processamento alto; 
g) Exige muitas instruções de serviço. 
 
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Após a identificação do gargalo, são estudadas alternativas para a redução do tempo de 
operação, com o intuito de otimizar o sistema. Na produção do tipo intermitente, segundo 
Russomano (1995) o tempo de preparação das máquinas é da mesma ordem de grandeza que 
o tempo de produção. Visto que o tempo de produção efetiva é um fator, que para ser 
otimizado, geralmente necessita de investimentos, como por exemplo a aquisição de 
maquinário mais moderno, é mais viável concentrar esforços para a diminuição do tempo de 
setup. 
Uma das alternativas para a redução do tempo de setup foi desenvolvida por Shigeo Shingo, 
que observou que a tarefa de setup pode ser dividida em duas, classificando-as em setup 
interno e externo.Shingo definiu setup interno como sendo a preparação da máquina que só 
pode ser feita com a mesma sem trabalhar, ou seja, onde ocorre uma ociosidade do recurso. Já 
setup externo, foi definido como sendo a preparação que pode ser feita com a máquina 
funcionando. 
2. Metodologia 
O presente trabalho foi elaborado baseado em entrevistas com operadores e gerentes, visitas 
in loco, e auxílio de máquina fotográfica digital e filmadora digital. Primeiramente, foi 
desenvolvida uma folha de verificação (check-list) que teve por objetivo identificar quanto 
tempo o material em processamento fica em cada setor de produção e, portanto, em cada 
operação. 
O presente trabalho foi dividido em três etapas: 
a) Etapa inicial: levantamento dos dados gerais do processo produtivo e da empresa (meses 
de abril e maio); 
b) Etapa intermediária: medições dos tempos das operações e do processo, bem como a 
determinação do gargalo de produção com sua definição como objeto de estudo, de onde 
foi analisado o tempo de preparação da máquina (setup); 
c) Etapa final: elaboração do plano de melhorias da produtividade do gargalo da produção 
baseado no Sistema de Troca Rápida de Ferramentas e medição dos resultados. 
Além disso, a seqüência da análise dos tempos foi dada da seguinte forma: 
 
 
 
Figura 1 – Seqüência de análise dos tempos 
2.1 Gargalo da produção 
A determinação do gargalo da produção se dá analisando qual o setor de produção limita a 
produção de toda a planta. Segundo Slack (2002) o sistema produtivo pode ser visualizado 
como uma seqüência de tubulações de diferentes diâmetros, pela qual flui um líquido. Assim, 
o que determina o fluxo de produção do sistema será a tubulação com menor diâmetro. 
A identificação do gargalo e a racionalização do mesmo através do Sistema de Troca Rápida 
de Ferramentas aumentam a capacidade produtiva da planta com um investimento 
relativamente baixo (SHINGO, 2000). 
Medição dos 
tempos do 
processo 
Medição dos 
tempos das 
operações 
Medição dos 
tempos de setup do 
gargalo 
 
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2.2 Melhoria do tempo de setup através da TRF 
O Sistema de Troca Rápida de Ferramentas foi desenvolvido no Japão, no início dos anos 50 
por Shigeo Shingo, que, em suas visitas pelas plantas de indústrias automobilísticas verificou 
a necessidade de separa as atividades de setup em setup interno e setup externo. 
A partir destes conceitos Shingo criou o Sistema de Troca Rápida de Ferramentas para 
melhoria de setup, que se baseia em quatro estágios conceituais, citados abaixo: 
a) Estágio inicial: as condições de setup interno e externo não se distinguem. Neste caso, o 
interno e o externo se confundem, acontecendo do externo ser executado como o interno, 
o que provoca tempo desperdiçado de máquina parada. 
b) Estágio 1: É importante diferenciar o setup interno do externo, pois as atividades, como 
preparação de componentes, não devem ser realizadas estando a máquina parada. Desta 
forma, o tempo de setup pode ser reduzido em até 50%. 
c) Estágio 2: converter setup interno em externo. Este estágio envolve duas noções 
importantes: reexaminar as operações para verificar se algum passo foi erroneamente dado 
como interno; e encontrar meios para converter estes passos para setup externo. 
d) Estágio 3: racionalizar todos os aspectos da operação de setup. Este estágio é um 
complemento aos estágios anteriores, onde cada elemento do setup recebe uma atenção 
dobrada para verificar os tempos em termos de possíveis reduções. Para tanto, deve-se 
interferir nas máquinas de forma a reduzir a preparação modificando alguns ajustes, por 
exemplo (SHINGO, 2000). 
2.3 Produtividade 
Além do fator tempo, existem outros parâmetros para se medir a produtividade. A mão-de-
obra é um outro fator que se pode medir produtividade e a relação entre a matéria-prima e o 
produto final é uma outra medida de eficiência de um processo produtivo. Neste trabalho, foi 
utilizado apenaso fator tempo, já que se visou reduzir o lead time e conseqüentemente o 
prazo de entrega dos produtos. 
A empresa onde foi realizado o estudo de caso se caracteriza por ser uma micro empresa de 
estrutura familiar, desta forma sua posição no mercado depende de fatores como qualidade do 
produto, preço de venda e principalmente o cumprimento dos prazos de entrega. Assim, se faz 
necessário que se tenha um controle eficaz dos processos de produção e que estes sejam cada 
vez mais enxutos de forma a diminuir o tempo de atravessamento dos materiais, já que a 
qualidade do produto da empresa está no mesmo patamar da concorrência, e os preços são 
competitivos. 
A TRF então se mostra bastante viável para ser utilizada como ferramenta de enxugar a 
produção em processos de micro empresas, por ser uma técnica que não necessita de altos 
investimentos. 
2.4 Avaliação do processo produtivo 
No período estudado foi observado o processo de confecção de panfletos de quatro cores, já 
que este tipo de produto é que possui maior volume de produção. 
O processo de produção dos panfletos citados é composto das seguintes etapas: criação de 
artes, gravação de chapas, revelação de chapas, impressão offset, e acabamento. 
Os dados que seguem na figura 1 foram medidos para a confecção de 1300 panfletos, 
considerando a impressora offset com uma capacidade nominal de produção de 3000 folhas 
por hora. 
 
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Segundo dados das folhas de verificação, os tempos de produção por setor, estando a empresa 
trabalhando em seu ritmo normal, em média são dados a seguir: 
12,38%
1,55%
1,55%
53,25%
30,96%
0,32% Criação de artes
Gravação de chapa
Revelação de chapa
Impressão Offset
Acabamento
Transportes
 
Figura 2 – Tempos de operações 
Como pode ser visto na figura 2, a operação de impressão offset é a que possui um tempo 
mais significativo em relação ao tempo total de produção, seguido da operação de 
acabamento. Logo, como neste trabalho analisaremos o gargalo da produção, e sabendo que a 
operação de impressão offset toma mais da metade do tempo do processo produtivo, 
consideraremos esta operação como o gargalo. 
2.4 Avaliação da operação gargalo 
A operação de impressão offset é a mais representativa no lead time, carregando mais da 
metade do tempo total de produção. Sendo assim, é a operação que mais precisa de aumento 
da eficiência, pois ela determina o tempo de ociosidade das operações anteriores bem como a 
velocidade do processo. 
Estudos realizados in loco levaram à seguinte configuração de tempo em relação à operação 
total: 
 
Figura 3 – Tempos das atividades da operação de offset 
Como se pode observar na figura 3, os tempos de setup - que não agregam valor ao produto – 
são maiores que os tempos de execução da operação (impressão), que é a atividade que 
realmente agrega valor ao produto. Além disso, os transportes (transportar papel necessário, 
2,91%
55,23%
1,16%
3,49%
37,21%
Transportar papel necessário Setup (troca de cores)
Transportar chapa Posicionar papel na impressora
Imprimir e Inspecionar 
 
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transportar chapa e posicionar papel na impressora), que igualmente não agregam valor ao 
produto, somam 7,56% da operação de offset total. 
Neste trabalho, iremos focalizar as atividades que não agregam valor ao produto com a 
intenção de eliminá-las ou pelo menos diminuí-las, pois como a figura 4.2 nos mostra, estas 
atividades correspondem quase 63%, ou seja, quase dois terços da operação de impressão 
offset. Desta forma, o Sistema de Troca Rápida de Ferramentas será utilizado para 
racionalizar o parâmetro tempo dentro da atividade de setup, na operação de impressão offset. 
3. Resultados e Discussão 
Como já foi dito, os tempos de setup chegam a mais da metade do tempo da operação de 
impressão offset. Desta forma, seguindo a estrutura da figura 1, foram detalhadas todas as 
atividades que fazem parte da preparação das máquinas. Seguindo as técnicas do TRF, 
temos os seguintes resultados. 
3.1. Estágio inicial e estágio 1: as condições de setup interno e externo não se distinguem 
Neste estágio, foram detectadas todas as atividades que fazem parte do setup, sem levar em 
conta os setups internos (STI) nem os setups externos (STE). Desta forma, a tabela 4.4 mostra 
a forma como é realizado o setup na operação de impressão offset: 
Tarefa 
 
Tempo(min) Tipo de setup Atividade 
1 48 STI Retirar o excesso de tinta 
2 20 STI Retirar papel impresso 
3 26 STI Retirar chapa 
4 65 STI Fixar lâmina 
5 - - Rodar máquina 
6 660 STI Enxaguar rolos com solvente 
7 120 STI Limpar rolo do tinteiro 
8 26 STI Posicionar papel na impressora 
9 - - Parar máquina 
10 25 STI Retirar lâmina 
11 60 STI Limpar espátula 
12 120 STI Colocar tinta no rolo tinteiro 
13 30 STI Colocar nova chapa 
14 - - Rodar máquina 
15 50 STI Limpar rolo da chapa 
16 360 STI Imprimir algumas folhas e inspecionar 
Tabela 1 – Estágio inicial do TRF 
Como se pode ver na tabela 1, a forma como é realizado o setup na impressão offset trata 
todas as atividades inerentes como sendo de setup interno, ou seja, todas as atividades de 
programação da máquina estão sendo realizadas com a máquina parada (sem produzir) o que 
leva 29 minutos por setup de desperdício de capacidade produtiva. 
Como o estágio 1 diz respeito a descrever quais os setups internos e os externos separando-os 
na programação da máquina, a tabela 1 já faz essa separação, que no caso não há, pois o setup 
era executado apenas com a máquina parada (sem produzir). 
3.2. Estágio 2: converter setup interno em externo 
 
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Neste estágio foram analisadas quais atividades podem ser realizadas com a máquina 
produzindo. A tabela 2 converte os setups internos em externos, diminuindo em 14% o tempo 
necessário para a preparação da máquina. 
Tarefa Tempo(min) Tipo de setup Atividade 
1 48 STE Retirar o exesso de tinta 
2 20 STE Retirar papel impresso 
3 26 STI Retirar chapa 
4 65 STE Fixar lâmina 
5 660 STI Enxaguar rolos com solvente 
6 120 STI Limpar rolo do tinteiro 
7 26 STI Posicionar papel na impressora 
8 25 STE Retirar lâmina 
9 60 STE Limpar espátula 
10 120 STI Colocar tinta no rolo tinteiro 
11 30 STI Colocar nova chapa 
12 50 STI Limpar rolo da chapa 
13 360 STI Imprimir algumas folhas e inspecionar 
TOTAL: 1610 
Tabela 2 – Conversão de setups interno em externo 
Desta forma, o operador pode realizar as atividades de setup externo enquanto a máquina está 
produzindo, o que elimina os tempos de setup externo da tabela 2 do tempo de setup. Logo a 
tabela 2 fica da seguinte forma: 
Tarefa Tempo(min) Tipo de setup Atividade 
3 26 STI Retirar chapa 
6 660 STI Enxaguar rolos com solvente 
7 120 STI Limpar rolo do tinteiro 
8 26 STI Posicionar papel na impressora 
12 120 STI Colocar tinta no rolo tinteiro 
13 30 STI Colocar nova chapa 
15 50 STI Limpar rolo da chapa 
16 360 STI Imprimir algumas folhas e inspecionar 
 TOTAL: 1392 
 REDUÇÃO DE: 218 
PERCENTUAL DE REDUÇÃO: 14% 
Tabela 3 – Setup racionalizado pelo estágio 2 
Da tabela 3, temos uma redução de 14% no tempo de preparação da máquina de impressão 
offset. 
Shingo (2000) propõe ainda que quando uma única pessoa realiza trabalho de preparação de 
máquina na parte frontal e na parte posterior da máquina, movimentos são desperdiçados 
continuamente enquanto essa pessoa caminha ao redor da máquina. Logo, ele cita que 
operações em paralelo envolvendo mais de uma pessoa são muito úteis para acelerar este tipo 
de trabalho. Sabendo que a empresa possui mão-de-obra ociosa, podemosremanejar uma 
pessoa para auxiliar na preparação de maquia. 
Como resultado do remanejamento, temos a tabela 3: 
 
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Tempo Operador 1 Tempo Operador 2 
26 Retirar chapa 
 
120 Limpar rolo do tinteiro 660 Enxaguar rolos com solvente 
26 Posicionar papel na impressora 
30 Colocar nova chapa 120 Colocar tinta no rolo tinteiro 
50 Limpar rolo da chapa 
360 Imprimir algumas folhas 
TOTAL: 1166 
REDUÇÃO DE: 332 
 PERCENTUAL DE REDUÇÃO: 28% 
Tabela 4 – Operações paralelas 
Como se pode ver, a redução do tempo com esta medida é de 28% do tempo total de setup. 
O impacto deste estudo implica em reduções conforme a tabela 4 demontra: 
 
Setups/trab. 
(média) 
Trab./mês 
(média) Tempo/setup Tempo despediçado 
Atual 3 80 27 minutos 6480 minutos/mês 
Proposto 3 80 19 minutos 4560 minutos/mês 
 
 GANHO DE: 1920 minutos/mês 
 OU: 1,45 horas/dia 
Tabela 5 – Ganho estimado devido a redução de setup 
Para se ter uma idéia do ganho que o projeto proporcionou à empresa, sabe-se que a máquina 
impressora trabalha com uma capacidade nominal de 3000 folhas por hora, ou seja, em 1,45 
horas, pode-se imprimir 4350 folhas a mais por dia. 
4. Conclusão 
Este trabalho apresentou uma forma de racionalizar o recurso tempo, devido à necessidade de 
uma melhor utilização da capacidade produtiva da indústria gráfica estudada. 
Dentro do mercado competitivo da indústria gráfica, onde a evolução tecnológica das grandes 
empresas do ramo de atividade é um diferencial bastante relevante, é importante que as micro 
e pequenas empresas utilizem o máximo possível de sua capacidade produtiva para se 
manterem firmes e competitivas no mercado. De qualquer forma, este trabalho pode ser ainda 
utilizado para outros setores do processo produtivo, aumentando ainda mais o percentual de 
utilização da capacidade produtiva, através da TRF, que se mostra uma técnica de simples 
implementação e baixo investimento. 
Com a diminuição dos tempos de setup na operação de impressão offset, houve diminuição do 
lead time para os produtos e isso diminuiu consideravelmente os níveis de estoque 
intermediário entre a gravação e revelação de chapas, melhorando a logística de fabricação, 
após a otimização da impressão offset, agora realizada em apenas 19 minutos. A redução do 
lead time também foi de grande importância na determinação dos prazos de entrega do 
produto final ao cliente, já que o tempo de atravessamento do produto diminuiu. 
Além disso, pôde-se verificar a aplicação da técnica do Sistema de Troca Rápida de 
Ferramentas na redução de setup e a eficiência da técnica. 
 
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Referências 
SLACK, Nigel. et al. (2002) – Administração da Produção. 2. ed. São Paulo: Editora Atlas S.A.,. 
LIKER, Jeffrey K. (2005) – O modelo Toyota: 14 princípios de gestão do maior fabricante do mundo. 1ª ed. 
Porto Alegre: Editora Bookman. 
MONKS, Joseph G. (1987) – Administração da produção. 1ª ed. São Paulo: Editora McGraw-Hill. 
RUSSOMANO, Victor Henrique. (1995) – Planejamento e controle da produção. 5. ed. São Paulo: Livraria e 
Editora Pioneira. 
SHINGO, Shigeo. (2000) – Sistema de troca rápida de ferramentas. 1ª ed. Porto Alegre: Editora Bookman.