1EOPE Aplicao da Troca Rpida de Ferramentas TRF no Processo de Extruso d

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Aplicação da Troca Rápida de Ferramentas (TRF) no Processo de 
Extrusão de Borracha 
Marcel de Gois Pinto (PPGEP/UFPB) marcelgois@gmail.com 
Maria do Socorro Márcia L. Souto (PPGEP/UFPB) masouto@ct.ufpb.br 
Resumo: A preparação das máquinas, ou setup, é uma etapa crítica nos processos produtivos. 
Este fato é demonstrado, dentre outros motivos, porque este tempo determina a necessidade 
de processar um determinado tamanho de lote de peças, a fim de que sejam reduzidos os 
tempos de máquina parada. Outro ponto crítico são as perdas de material que ocorrem 
através de testes e ajustes na preparação. Nesse sentido, este trabalho apresenta os 
resultados e experiências em teste da aplicação da troca rápida de ferramentas (TRF) no 
processo de extrusão de borracha de uma unidade fabril que produz calçados esportivos, 
apresentando as melhorias já obtidas em redução de tempo e, principalmente, em perdas de 
matéria-prima. 
Palavras-chave: Sistema Toyota; troca rápida de ferramenta; extrusão de borracha 
1. Introdução 
As operações industriais são, comumente, precedidas das preparações das máquinas e 
equipamentos para processar os materiais dentro das especificações dos produtos. Essas 
operações, também chamadas de setup, constituem um fator limitante dos processos e a 
justificativa para algumas empresas realizarem a produção por meio de grandes lotes, a fim de 
minimizar o tempo de máquinas paradas. 
Outro problema fundamental dos setups é a perda de material utilizado em testes, 
ajustes e aquecimento das ferramentas. Essa perda é particularmente importante em indústrias 
que utilizam materiais que sofrem processos irreversíveis, como é o caso da vulcanização da 
borracha. Neste caso, se o material perdido no setup estiver em processo avançado de 
vulcanização, não poderá ser reaproveitado e constituirá em prejuízos financeiros e 
ambientais para a empresa e para a sociedade. Por outro lado, ainda que existam meios de 
reutilizar a borracha, ela não retorna às propriedades iniciais, podendo impactar na qualidade 
do produto final, sem mencionar a geração de custos de reprocessamento. 
No presente artigo é apresentado um estudo de caso realizado em uma empresa 
produtora de calçados esportivos que utiliza muitos componentes de borracha nos seus 
produtos. Estes itens são provenientes de diversos tipos de processamento tais como extrusão, 
prensagem e injeção. O objetivo do estudo foi a obtenção de melhorias no setup no processo 
de extrusão de borracha, no qual é obtido o componente chamado vira, tendo por ferramenta 
de intervenção a troca rápida de ferramentas (TRF). Foram observadas algumas melhorias no 
que diz respeito à redução do tempo de preparação, e, principalmente, nas perdas de material. 
2. Sistema Toyota de Produção e Troca Rápida de Ferramentas (TRF) 
Muita confusão existe em torno dos termos utilizados e dos conceitos inerentes ao 
sistema Toyota de produção. Com a intenção de eliminar este problema, Shingo (1996, p.101) 
o define como “80% eliminação de perdas, 15% um sistema de produção e apenas 5% o 
Kanban”, invertendo a visão daqueles que o autor intitula consumidor médio teriam. 
Sendo, pois, essencialmente um sistema de eliminação de perdas, é natural a 
preocupação da Toyota com estudos sistemáticos relativos à natureza e a metodologias de 
eliminação destas disfunções da produção. Assim sendo, no que tange às perdas, o sistema 
 
 
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Toyota adota uma classificação destas em sete categorias, quais sejam: superprodução, espera, 
transporte, no processo, estoque, em movimentação e fabricação de produtos defeituosos. 
Tomando por base o escopo deste trabalho, pode-se dizer que as atividades de 
melhoria apresentadas, notadamente visando à melhoria do setup de uma máquina, podem 
contribuir de forma mais pujante na redução das perdas relativas às esperas. Por esta razão 
torna-se conveniente entender a natureza das esperas, e como as melhorias dos tempos de 
setup influirão sobre esta perda. 
 Shingo (1996) define dois tipos de espera aos quais os sistemas de produção estão 
sujeitos: esperas do processo – onde um lote inteiro aguarda para ser processado – e do lote – 
onde cada peça aguarda o tempo de processamento das demais peças do mesmo lote. 
Reduzindo o tempo do setup é possível a redução destes dois tipos de espera, 
primeiramente porque há a diminuição do número de lotes acumulados nas filas à montante 
das máquinas, reduzindo as esperas do processo. Por outro lado, como não se torna mais 
necessário diluir os tempos de setup produzindo grandes volumes antes das trocas, a redução 
do tamanho dos lotes implica em menor espera do lote. Afora isto, lotes menores impactam 
novamente sobre as esperas de processo, pois a transferência destes entre os setores ocorrerá a 
intervalos mais curtos. 
Para a concretização da redução dos tempos de setup foi desenvolvida, no âmago do 
sistema Toyota, uma técnica nomeada de troca rápida de ferramentas (TRF). Neste sentido 
Ohno (1997) afirma que o sistema Toyota “desenvolveu-se a partir de uma necessidade. 
Certas restrições no mercado tornaram necessária a produção de pequenas quantidades de 
muitas variedades (de produtos) sob condições de baixa demanda”. Entretanto, não é apenas o 
tipo de mercado com grande variedade de produtos em que as vantagens da TRF são 
oportunas. 
Tal afirmação é confirmada pela afirmação de Shingo (1996, p.118) de que “a empresa 
pode não ser livre para optar entre a produção pequena, média ou em massa, porque ela não 
controla a demanda do mercado. Porém, ela pode optar entre a produção em pequenos ou 
grandes lotes”. E finaliza, afirmando que a produção em pequenos lotes é preferível mesmo 
para a produção em massa, e para tal, a redução dos tempos de setup é condição sine qua nom. 
Antes de adentrar nos pormenores da TRF convém definir o conceito de setup que é 
utilizado neste trabalho. Para Black (1998, p. 131) o setup é o tempo desde a saída da última 
peça boa do setup anterior até a primeira peça boa do próximo setup. Segundo este autor, tudo 
que estiver incluído neste período de tempo é objetivo de melhoria a ser realizada através da 
TRF. 
Para Shingo (1996, p.82) um setup pode ser desdobrado em quatro funções: 
Preparação da matéria-prima (estimado em média como 30% do setup), Fixação e remoção 
das matrizes (em média 5% do tempo), Centragem e determinações das ferramentas (15% do 
tempo) e processamentos Iniciais e Ajustes (50%). 
O insight conceitual desta técnica, segundo o mesmo autor, consiste na distinção entre 
atividades de preparação que podem ser feitas com a máquina em funcionamento, chamado de 
setup externo, e aquelas que precisam transcorrer com o maquinário parado, ou setup interno. 
Deste modo, os esforços de melhoria consistem basicamente na busca pela conversão de 
atividades de preparação internas em externas, e, posteriormente, em melhoria das atividades 
internas remanescentes. 
A adoção da TRF é considerada por Shingo (1996) como uma atividade que ocorre de 
forma gradual. Ele considera a existência de quatro estágios na adoção da troca rápida, quais 
 
 
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sejam: estágio preliminar, onde não se distingue setup interno e externo, estágio 1, onde a 
referida separação é realizada; estágio 2, onde se busca a conversão do setup interno em 
externo; e o estágio 3, que objetiva principalmente a melhoria dos setups internos restantes. 
Tais etapas são apresentadas na Figura 1, com algumas ações que as caracterizam. 
Estágio Preliminar
Não é feita distinção entre 
Setup interno e externo
Estágio 1
Separação do Setup
interno e externo
Estágio 2
Conversão do Setup
interno em externo
Estágio 3
Simplificação de todos os 
aspectos
• Utilização de listas de 
verificação
• Execução das funções 
de checagem
• Aperfeiçoamento das 
funções de checagem
• Preparação antecipada 
de operações
•Padronização de 
funções
• Utilização de gabaritos 
intermediários
• Melhoria da estocagem 
e transporte das 
ferramentas de corte, 
matrizes, dispositivos, 
padrões, etc.
• Implementação de operações 
paralelas
• Utilização de grampos funcionais
• Eliminação de ajustes
• Sistema do mínimo múltiplo 
comum
• Mecanização
Setup interno
Setup externo
Estágio Preliminar
Não é feita distinção entre 
Setup interno e externo
Estágio 1
Separação do Setup
interno e externo
Estágio 2
Conversão do Setup
interno em externo
Estágio 3
Simplificação de todos os 
aspectos
• Utilização de listas de 
verificação
• Execução das funções 
de checagem
• Aperfeiçoamento das 
funções de checagem
• Preparação antecipada 
de operações
• Padronização de 
funções
• Utilização de gabaritos 
intermediários
• Melhoria da estocagem 
e transporte das 
ferramentas de corte, 
matrizes, dispositivos, 
padrões, etc.
• Implementação de operações 
paralelas
• Utilização de grampos funcionais
• Eliminação de ajustes
• Sistema do mínimo múltiplo 
comum
• Mecanização
Setup interno
Setup externo
 
FIGURA 1 – A troca rápida de ferramentas (TRF): estágios conceituais e técnicas de operacionalização. 
Fonte: Adaptado de Shingo (1996). 
 
Na proposição de Shingo (1996) a TRF consiste na adoção de oito técnicas associadas 
aos estágios conceituais descritos. A técnica 1 corresponde ao primeiro estágio da TRF, a 
segunda técnica ao estágio 2, e, por fim, as técnicas de 3 a 8 estão alinhadas com o terceiro 
estágio conceitual. Detalhes de cada técnica são apresentados: 
1) Separação das operações de Setup Interno e Externo – Consiste numa identificação de 
todas as atividades do setup e a determinação daqueles elementos que devem ser realizados 
com a máquina em funcionamento e aquelas que só podem ser realizadas com a máquina 
parada. Deve ser buscada a separação e a organização dos dois elementos. 
2) Converter Setup interno em Externo – Consiste em reexaminar as operações e verificar se 
alguma atividade foi erroneamente classificada como interna e buscar meios para converter 
atividades internas em externas. Tem-se como exemplo o pré-aquecimento de matrizes, a 
padronização de gabaritos e calços de matrizes. 
3) Padronizar a Função e Não a forma – Padronizar a forma de matrizes as encarece, pois 
todas teriam que ter o tamanho da maior. Devem ser buscadas padronizações nos locais de 
encaixe ou engate, ainda que as matrizes tenham diferentes tamanhos. 
4) Utilizar grampos funcionais ou eliminar os grampos – Um parafuso requer a colocação da 
porca, girá-la até o fim do parafuso e efetuar o torque de fixação. Devem ser buscados 
mecanismos de fixação de único toque. 
5) Utilizar dispositivos intermediários – Peças complexas precisam de ajuste fino em algumas 
máquinas, implicando em setup interno. Isso pode ser resolvido através da aplicação de 
gabaritos padronizados redundantes para realizar o setup externamente, e posteriormente fixar 
tais dispositivos nas máquinas. 
6) Adotar operações paralelas – Em máquinas grandes, quando o setup é realizado por um 
operador, muito tempo pode ser perdido percorrendo a máquina de um lado a outro. A 
 
 
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utilização de outro operador pode reduzir as horas-homem no setup, pela redução do tempo 
dos deslocamentos. 
7) Eliminar ajustes – Testes-piloto e ajustes são utilizados para chegar aos padrões de 
dimensões de peças. Porém, como os produtos são padronizados, apenas algumas dimensões 
são necessárias, isto pode ser obtido através de interruptores de curso e gabaritos. 
8) Mecanização – Para a troca de ferramentas em máquinas de grande dimensão a 
mecanização é aconselhável, o que é fundamental para deslocar matrizes grandes. Entretanto 
mecanizar é recomendável apenas quando as outras técnicas já tiverem sido esgotadas. 
A metodologia da TRF apresentada não é a única presente na literatura. Segundo 
Fogliatto e Fagundes (2003) outros autores tratam do mesmo assunto seguindo diferentes 
metodologias de implementação, destacando Mondem (1983), Harmon e Peterson (1991) e 
Black (1998). Os autores ressaltam, ainda, a existência de diversos pontos em comum entre as 
metodologias. Um exemplo de tal similaridade é o ponto da metodologia de Black (1998) 
referente à determinação do método existente, essencial para a análise e posterior melhoria do 
setup em estudo, e que se pode considerar implícita no estágio de separação do setup interno e 
externo proposta por Shingo (1996). 
Com relação aos benefícios advindos da aplicação da TRF convém ainda ressaltar 
algumas observações de Borchardt e Sellitto (2003, p.4). Os autores escrevem que “se a 
aplicação da TRF for realizada fora do gargalo, a redução no tempo de atravessamento é 
nula”. Entretanto, em todos os casos a flexibilidade e o tempo de resposta das operações às 
variações de demanda (e seus ajustes a ela) são ganhos reais. O ganho perfeitamente 
identificável pela adoção da TRF é a redução da perda de materiais utilizados na troca. Os 
demais ganhos são condições que a TRF cria para produção sem estoques e com lotes 
menores, possibilitando a redução de lead-time. 
Para a apresentação do caso em estudo, a redução do setup em extrusão de 
componentes de borracha na fabricação de calçados esportivos, convém salientar detalhes 
técnicos relativos ao processo de extrusão de borracha, apresentados tópico que se segue. 
3. Extrusão de Borracha 
Diversas são as tecnologias utilizadas no processamento de borracha. Dentre elas, a 
extrusão é recomendada, entre outras aplicações, nos casos em que se deseja obter peças 
contínuas e lineares. 
Este processo consiste na passagem forçada de um material por uma matriz vazada. 
Assim, o material assume o perfil da matriz sob a qual foi forçada a sua passagem. No caso do 
componente extrudado na fabricação dos calçados em questão, as razões apresentadas 
justificam a adoção desse processo. 
Para a realização da extrusão são necessários diversos equipamentos, dentre eles a 
própria extrusora, a matriz vazada conforme o perfil desejado e alguns equipamentos e 
dispositivos auxiliares, responsáveis pelo resfriamento e corte do material, bem como sua 
reunião para etapas posteriores. Maiores detalhes sobre estes equipamentos são dados a 
seguir. 
a) Extrusora 
A extrusora, segundo Correia (2006) é dividida em cinco partes, quais sejam: 
• Câmara de alimentação – abertura superior utilizada para a entrada da borracha que pode 
ser preparada em tiras ou grânulos. A alimentação é caracterizada por ser contínua, e 
interrupções implicam em perda de pressão na câmara de extrusão e problemas de qualidade; 
 
 
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• Cilindro de alimentação – fica abaixo da câmara de alimentação e tem a função de fazer 
fluir a borracha do início da alimentação até a rosca. Este dispositivo atua em conjunto com a 
rosca, auxiliando o fluxo de material. Em casos de desgaste, pode ser expelido material pelas 
folgas entre o cilindro e a referida câmara; 
• Rosca – fuso metálico construído em rosca sem fim. Possui alta dureza e resistência à 
abrasão, e é levemente cônico. Sua função é carregar a borracha da alimentação ao cabeçote 
da máquina; 
• Câmara de extrusão ou camisa da extrusora – cilindro metálico oco extremamente polido e 
resistente, onde se aloja a rosca. Tem função de guiar o deslocamento da borracha em direção 
a saída ou cabeçote; 
• Cabeçote – É uma região posterior ao fuso (rosca) que tem a função de reduzir a entropia 
da borracha, gerando um regime mais laminar que turbulento no encontro da borracha com a 
matriz. A pressão nesta área é muito alta e os parafusos do cabeçote devem ser bem apertados 
a cada troca de matriz, caso contrário, pode escoar de material nas frestas do cabeçote. 
As extrusoras, do ponto de vista da temperatura do material extrudado, podem ser 
alimentadas a frio ou a quente. No casoestudado a alimentação é a frio e a borracha é 
preparada em tiras. Outra particularidade do processo estudado refere-se a um sistema de 
tripla alimentação, através de um canhão principal e dois canhões laterais, inseridos através de 
aberturas no cabeçote. Tal disposição é necessária devido à estética do produto. 
b) Matriz 
As matrizes são ferramentas metálicas, desenvolvidas em aços moles e desenhadas de 
acordo com a especificação do produto. Após a confecção, elas passam por tratamento 
térmico para elevação da dureza do material. 
No caso estudado, as matrizes são preparadas para um perfil retangular, com o 
comprimento muito maior que a altura. Possui ainda, sulcos laterais para a entrada de material 
que irá compor frisos nas viras e que são alimentados pelos canhões laterais. 
c) Equipamentos e dispositivos auxiliares 
A extrusão é acompanhada de alguns dispositivos que completam o processo. No caso 
estudado são utilizadas esteiras que conduzem o material por um sistema de resfriamento, e, 
posteriormente, o material é cortado por um dispositivo pneumático ajustável ao tamanho do 
calçado. 
4. Procedimentos Metodológicos 
Existem dois critérios propostos por Vergara (1997) para classificar as pesquisas: 
quanto aos fins e quanto aos meios. Dentre a série de finalidades apontadas pela autora pode-
se dizer que a pesquisa aqui apresentada é metodológica, estando associada ao uso de métodos 
ou procedimentos, no caso a utilização da troca rápida de ferramentas (TRF), e, é também 
intervencionista, pois teve como objetivo mudar a realidade encontrada relativa ao tempo de 
setup da extrusora e a perda de material nesta operação. 
Como meio para o desenvolvimento deste trabalho foi utilizado estudo de caso, 
realizado em uma unidade produtiva calçadista que atua na produção de calçados esportivos 
voltados, em sua maioria, à prática das diversas modalidades de futebol. 
Os dados utilizados na pesquisa são primários, tendo sido coletados a partir de 
observação direta e cronometragem das atividades que constituíam o setup em análise. No 
próximo tópico são apresentados os resultados da aplicação da TRF na máquina estudada, 
 
 
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destacando a situação encontrada, as ações efetuadas e os benefícios resultantes. 
5. Resultados da Pesquisa 
O trabalho inicial da pesquisa relativa ao setup da extrusora constituiu no 
levantamento completo da atividade. Primeiramente foi realizada a determinação dos pontos 
de início de fim de cada fase da operação, a fim de facilitar a análise dos pontos críticos, em 
seguida, efetuou-se a cronometragem de alguns setups, onde foram determinados os tempos 
médios das etapas. 
Para realização da coleta dos tempos foi realizada uma amostragem não probabilística, 
dado que as borrachas utilizadas nos diversos calçados possuem a mesma formulação e as 
demais variáveis, como distâncias percorridas e ferramentas utilizadas, são constantes ou 
padronizadas. Afora isto, não se tinha a pretensão de realizar uma determinação de tempo-
padrão para a operação, mas ter apenas uma estimativa do percentual de melhoria obtido à 
medida que mudanças fossem sendo realizadas. 
A referida coleta encontra-se sintetizada na Tabela 1, sendo indicado o componente da 
extrusora no qual cada etapa é realizada, bem como seu tempo médio e a representatividade 
no tempo total da operação. 
TABELA 1 – Tempos das etapas no setup da extrusora 
N° Etapas Componente da Extrusora Tempo (dmh) % do Setup 
1 Folgar Parafusos Canhão central 75 1,9% 
2 Retirar matriz e resíduo Canhão central 125 3,2% 
3 Folgar Parafusos Canhões laterais 270 6,9% 
4 Recuar Canhões Canhões laterais 190 4,9% 
5 Acionar fuso e retirar resíduo Canhões laterais 830 21,3% 
6 Alimentar tiras menores (frisos) Câm. Alimentação 88 2,3% 
7 Limpar acesso dos canhões laterais Canhão central 680 17,4% 
8 Retirar restante do resíduo Canhão central 52 1,3% 
9 Conectar e apertar parafusos Canhões laterais 400 10,3% 
10 Retirar resíduos (mistura) Cabeçote 75 1,9% 
11 Acionar canhões / limpeza do trajeto Canhões laterais 275 7,1% 
12 Alimentar tira principal (vira) Câm. Alimentação 340 8,7% 
13 Retirar resíduos (mistura) Cabeçote 25 0,6% 
14 Colocar a matriz Cabeçote 34 0,9% 
15 Fechar conjunto e apertar parafusos Cabeçote 115 2,9% 
16 Acionar canhões / limpeza final Cabeçote 205 5,3% 
17 Ajustes de velocidade e espessura Cabeçote 120 3,1% 
Total 3899 100,0% 
 
A fim de fornecer maiores subsídios à análise da operação, cada etapa foi classificada 
de acordo com as quatro funções propostas por Shingo (1996) para as operações de setup. 
Deste modo, com os dados da Tabela 1 agrupados, foi possível verificar de forma mais clara 
os pontos críticos da operação. A classificação proposta está apresentada na Tabela 2. 
TABELA 2 – Classificação dos elementos do setup nas funções propostas por Shingo (1996) 
Classificação dos Elementos Elementos % do Setup 
Preparação da matéria-prima 6,12 11,0% 
Fixação e remoção das matrizes 1, 2, 3, 4, 9, 14,15 31,0% 
Centragem e determinações das ferramentas 17 3,1% 
Processamentos Iniciais e Ajustes 5, 7, 8, 10, 11, 13,16 54,9% 
 
 
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A partir dos dados organizados na Tabela 2 pode-se identificar que o maior tempo 
despendido na preparação consistia no “processamento inicial e ajustes” (54,9%), próximo do 
que Shingo (1996) havia identificado em sua classificação de funções. Entretanto, as outras 
funções não seguiram em ordem o que foi identificado pelo autor. Tal fato não consiste em 
um problema em si mesmo, portanto, não deve ser considerado motivo para preocupações, 
isto porque o objetivo do trabalho não consiste na comprovação das proposições de Shingo 
(1996) com relação às funções do setup, mas na melhoria da operação na máquina estudada. 
A coleta e organização dos dados relativos ao setup da extrusora também identificou 
que havia a separação de algumas atividades realizadas com a máquina parada e outras em 
pleno funcionamento. Destas, podem ser destacadas a busca pelo material que será extrudado, 
pela matriz a ser trocada e o pré-posicionamento de ferramentas que serão utilizadas. Tais 
atividades não constam na lista da Tabela 1, pois não consistiam em motivo de preocupação. 
Por outro lado, a existência destas atividades classifica este setup dentro do estágio 1 da TRF, 
onde já existe distinção entre setups internos e externos. 
Como etapa posterior do estudo, buscou-se desenvolver alternativas que viabilizassem 
a conversão de setup interno em externo. Para tal, tomou-se inicialmente a variável consumo 
de tempo como critério de prioridade nas ações, sendo priorizadas de acordo com os 
percentuais relativos a cada função no tempo total de setup. A partir desta análise, concluiu-se 
que a função “processamento inicial e ajustes” deveria ser a primeira a ser estudada. 
Entretanto, Borchardt e Sellitto (2003) afirmam que a melhoria de tempo em uma 
operação não gargalo não resulta em melhoria para o sistema e o ganho perfeitamente 
identificável na adoção da TRF é o de matéria-prima. Deste modo, sabendo que a operação 
das extrusoras não é um gargalo para o sistema, foram levantados valores relativos a perdas 
de matéria-prima na atividade a fim de ter outro critério de priorização a ação de melhoria. 
Assim, a partir de uma investigação, identificou-se a perda de 7.500 quilogramas de 
borracha por mês, em média, nos setups da máquina. Verificou-se, ainda, que as causas do 
desperdício estavam na “centragem e determinação das ferramentas” responsável por 46%, o 
restante, (54%) devido à “fixação e remoção de matrizes” e ao “processamento inicial e 
ajustes”, por sua vez, na “preparação da matéria-prima” não há desperdício de material. 
A partir dos critérios apresentados, havia dois pontos diferentes para o início das 
atividades de melhoria, entretanto, como o ganho real seria a redução da perda de material, 
optou-sepela análise da função de maior influência neste desperdício. 
Partindo da “centragem e determinação das ferramentas”, iniciou-se o processo 
buscando as causas para o desperdício de material nas etapas classificadas dentro desta 
função. Após algumas análises foi identificado que a necessidade de aquecimento da matriz 
da extrusora era a causa da perda, possibilitando-se assim, a primeira melhoria e 
transformação de setup interno e externo. Do ponto de vista técnico, sem o aquecimento 
adequado da matriz, a borracha extrudada apresentava características de descontinuidade de 
forma, formando serrilhamento nas bordas do material e bolhas. A troca de calor estava sendo 
realizada pela passagem do material que, através do atrito, elevava a temperatura da matriz até 
que está ficasse em regime. 
Testes realizados com o pré-aquecimento da matriz alcançaram uma redução de até 
70% das perdas verificadas no aquecimento interno. Deste modo, foi disponibilizada uma 
estufa para o pré-aquecimento das matrizes, e essa providência gerou uma economia estimada 
em R$ 40 mil/ano para a empresa. Esta economia refere-se à situação real de trabalho com a 
extrusora, tendo sido comparados os percentuais de economia mensal, antes e depois da 
 
 
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implantação da medida. 
Quanto ao desperdício de material no “processamento inicial e ajustes”, algumas 
melhorias estão em fase de testes. A causa identificada para essa perda é a necessidade de se 
efetuar a limpeza do fuso metálico e da camisa da extrusora. Nesta atividade, a borracha que 
está sendo inserida expele os resíduos do lote anterior, e a mistura de borrachas acaba por 
deixar o material impróprio para a produção. 
Os estudos indicam a possibilidade de utilizar um desmoldante pulverizado no interior 
da camisa da extrusora, de modo que a borracha, ao atritar com o equipamento, não fique 
impregnada em seu interior. Outra modificação possível é a mudança na formulação da 
borracha. De qualquer modo, seja qual for a solução adotada, a redução nas perdas de 
borracha serão significativas, bem como o tempo de setup. Isto porque os “processamentos 
iniciais e ajustes” correspondem por 54,9% do tempo de setup, e a redução da necessidade de 
limpeza diminui o tempo demandado por ela. 
Ainda relativamente às perdas de borracha, na “fixação e remoção de matrizes” 
identificou-se que a causa do desperdício era uma sobra de borracha no interior da extrusora 
proveniente do lote anterior ao setup, e que não eram consumidas durante o processo por uma 
limitação do equipamento. Tal restrição corresponde a um requisito técnico da extrusora, que 
necessita de uma pressão mínima de trabalho e, na finalização dos lotes fabricados, a 
alimentação é cortada fazendo esta pressão cair. 
Uma melhoria possível para reduzir essa perda é a interrupção do processo de 
vulcanização dessa borracha através do resfriamento, e sua reincorporação no material que 
alimenta a extrusora. Caso se demonstre praticável, a indicação poderia gerar uma economia 
próxima da obtida com o aquecimento da matriz, subtraindo os custos de resfriar e reprocessar 
a borracha. Entretanto, esta atividade em nada muda o setup da extrusora, tanto em ganho de 
tempo quanto em desperdício de borracha, a única diferença é um tratamento dado ao resíduo 
para reincorporação no processo. 
Para obtenção de reduções de tempo das etapas relativas à “fixação e remoção de 
matrizes” algumas ações foram pensadas, mas ainda não implantadas. A maioria dos 
elementos desta função refere-se ao uso de porcas e parafusos para fixação e remoção dos 
canhões de alimentação e da matriz da extrusora. Por esta razão, a técnica de utilização de 
grampos funcionais esta sendo buscada, estando em fase de definição da melhor solução 
técnica, que pode incluir modificações de tipos de fixação ou, ainda, a utilização de chaves de 
impacto que realizam a retirada e colocação das porcas de forma pneumática. Estas melhorias 
podem levar a uma redução máxima de 29,4% do tempo total do setup, lembrando que a 
função de “fixação e remoção de matrizes” é responsável por 31% do tempo da operação. 
Finalmente, para a fase de “preparação da matéria-prima” não existem melhorias 
necessárias do ponto de vista da economia de material, isto porque as etapas constantes nesta 
função não são responsáveis por perda de material. De modo análogo, ações que visem à 
redução de tempo das etapas presentes nesta função, responsáveis por 11% do setup, ainda 
não foram desenvolvidas. Por outro lado, espera-se que a utilização do desmoldante no 
interior da camisa da extrusora reduza o atrito da borracha com as paredes do equipamento 
reduzindo o tempo de deslocamento entre a alimentação e o início da extrusão. 
A adoção do pré-aquecimento permitiu que a operação passasse da classificação do 
primeiro estágio da TRF para o segundo, onde se busca a conversão de setup interno em 
externo. Os benefícios verificados são mais relacionados com a economia de material perdido 
durante o a preparação que em redução do tempo. Tal característica é esperada considerando 
que o foco do estudo foi orientado para este objetivo. Deste modo, verifica-se que a melhoria 
 
 
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implantada só leva a uma redução máximo 3,1% do tempo total, entretanto, a redução máxima 
de desperdício de material é da ordem de 46% do montante inicial perdido. 
6. Considerações Finais 
O presente trabalho mostrou a aplicação da troca rápida de ferramentas (TRF) no 
processo de extrusão de borracha em uma empresa do ramo calçadista. Neste emprego da 
TRF foi desenvolvida uma metodologia de aplicação das técnicas que iniciam do estudo do 
setup e na sua divisão em etapas que são posteriormente classificadas dentro das funções 
propostas por Shingo (1996) para as operações de preparação. Por fim, as melhorias são 
priorizadas a partir do benefício, sendo economia de tempo, no caso de operações gargalo, ou 
redução na perda de material, no caso de operações não gargalo. 
Ao tratar da TRF, os autores tradicionalmente abordam as vantagens relacionadas às 
reduções do tempo indisponível das operações, redução de lead time e à flexibilidade 
conferida ao processo. Essas condições permitem a adoção de lotes de produção menores, a 
redução de estoques e, consequentemente, dos custos de fabricação. 
Entretanto, outras vantagens podem ser obtidas através da TRF, dentre elas está a 
redução da perda de matéria-prima em testes, ajustes e aquecimento de matrizes. Este ganho 
ainda tem o conveniente de não estar atrelado a situações diversas, como é o caso da 
economia de tempo no setup. Melhorias relativas a tempo podem ser perdidas em 
ineficiências ou problemas de programação, entre outras causas, além de só ter sentido em 
atividades gargalo. 
No caso estudado, a redução dos desperdícios de borracha, além de constituir ganhos 
econômicos à empresa, pode ser considerada um benefício ambiental, devido à natureza não 
biodegradável do material. 
Por outro lado, ainda que a adoção da TRF possa ser classificada no segundo estágio 
conceitual – com a conversão de setup interno em externo –, a maioria das melhorias ainda 
precisa ser implantada. Deste modo, verifica-se uma razoável gama de possíveis soluções, 
com poucas destas implementadas, caracterizando um trabalho que está em curso, com 
potencial para geração de benefícios ao setup em estudo. 
Referências 
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