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2018 Tempos e méTodos AplicAdos à produção Prof. Diego Milnitz Copyright © UNIASSELVI 2018 Elaboração: Prof. Diego Milnitz Revisão, Diagramação e Produção: Centro Universitário Leonardo da Vinci – UNIASSELVI Ficha catalográfica elaborada na fonte pela Biblioteca Dante Alighieri UNIASSELVI – Indaial. M659t Milnitz, Diego Tempos e métodos aplicados à produção. / Diego Milnitz – Indaial: UNIASSELVI, 2018. 200 p.; il. ISBN 978-85-515-0169-6 1.Gestão da qualidade total – Brasil. 2.Administração da produção – Brasil. II. Centro Universitário Leonardo Da Vinci. CDD 658 562 III ApresenTAção Caro acadêmico! Bem-vindo ao Livro de Estudos da disciplina Tempos e Métodos Aplicados à Produção. Ele é dividido em três unidades: Unidade 1 – Sistemas e métodos de mensuração de tempos produtivos; Unidade 2 – Racionalização e ergonomia no posto de trabalho; Unidade 3 – Metrologia. Na Unidade 1 são apresentados os sistemas de medição e os principais conceitos sobre capacidade dos sistemas produtivos, produtividade e seus principais elementos (homem e máquina). Também são abordados os tempos fundamentais utilizados nos sistemas produtivos como: i) Lead Time; ii) Takt Time; iii) Tempo de Ciclo; iv) Set-up. Após a parte inicial, é apresentado o estudo do tempo padrão com sua definição conceitual, métodos mais utilizados e etapa para definição. Por fim, são discutidas as características e os procedimentos da cronometragem. Na Unidade 2 são apresentados os principais elementos para a melhoria no posto de trabalho, seja pela racionalização, seja pela ergonomia. Esses assuntos são abordados em três tópicos. No primeiro é mostrado como realizar a análise e a melhoria na realização do trabalho; no segundo são apresentadas as principais ferramentas e métodos para realizar a melhoria dos métodos de trabalho; no terceiro são apresentados os principais aspectos relacionados à ergonomia nos postos de trabalho. Por sua vez, a Unidade 3 trata do estudo da Metrologia, para isso, apresentam-se breve introdução sobre os sistemas de mensuração, dos principais instrumentos à calibração. Nesta unidade se busca o entendimento sobre os conceitos básicos dos sistemas de medida, das formas de leitura e como realizar a gestão dos equipamentos e instrumentos utilizados para a coleta dessas medidas. Para tanto, este livro visa contribuir para sua formação acadêmica enquanto parte essencial da construção de um perfil profissional diferenciado a fim de torná-lo conhecedor de suas responsabilidades para com a sociedade cada vez mais ávida por pessoas que façam a diferença. Boa leitura e bons estudos! Prof. Diego Milnitz IV Você já me conhece das outras disciplinas? Não? É calouro? Enfim, tanto para você que está chegando agora à UNIASSELVI quanto para você que já é veterano, há novidades em nosso material. Na Educação a Distância, o livro impresso, entregue a todos os acadêmicos desde 2005, é o material base da disciplina. A partir de 2017, nossos livros estão de visual novo, com um formato mais prático, que cabe na bolsa e facilita a leitura. O conteúdo continua na íntegra, mas a estrutura interna foi aperfeiçoada com nova diagramação no texto, aproveitando ao máximo o espaço da página, o que também contribui para diminuir a extração de árvores para produção de folhas de papel, por exemplo. Assim, a UNIASSELVI, preocupando-se com o impacto de nossas ações sobre o ambiente, apresenta também este livro no formato digital. Assim, você, acadêmico, tem a possibilidade de estudá-lo com versatilidade nas telas do celular, tablet ou computador. Eu mesmo, UNI, ganhei um novo layout, você me verá frequentemente e surgirei para apresentar dicas de vídeos e outras fontes de conhecimento que complementam o assunto em questão. Todos esses ajustes foram pensados a partir de relatos que recebemos nas pesquisas institucionais sobre os materiais impressos, para que você, nossa maior prioridade, possa continuar seus estudos com um material de qualidade. Aproveito o momento para convidá-lo para um bate-papo sobre o Exame Nacional de Desempenho de Estudantes – ENADE. Bons estudos! NOTA V VI VII UNIDADE 1 – SISTEMAS E MÉTODOS DE MENSURAÇÃO DE TEMPOS PRODUTIVOS....... 1 TÓPICO 1 – MENSURAÇÃO DOS TEMPOS PRODUTIVOS .......................................................... 3 1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................................... 3 2 CAPACIDADE DOS SISTEMAS PRODUTIVOS ......................................................................... 4 2.1 FATORES QUE INFLUENCIAM A CAPACIDADE .................................................................. 5 3 PRODUTIVIDADE DOS SISTEMAS PRODUTIVOS ................................................................. 6 3.1 ELEMENTOS QUE DIMINUEM A PRODUTIVIDADE ............................................................ 8 4 ESTUDO DOS TEMPOS NOS SISTEMAS PRODUTIVOS ....................................................... 10 4.1 LEAD TIME (TEMPO DE MANUFATURA) ................................................................................ 11 4.2 TAKT-TIME ....................................................................................................................................... 13 4.3 TEMPO DE CICLO .......................................................................................................................... 15 4.3.1 Aplicação prática do Tempo de Ciclo .................................................................................. 15 4.4 SET-UP .............................................................................................................................................. 17 LEITURA COMPLEMENTAR ............................................................................................................... 18 RESUMO DO TÓPICO 1........................................................................................................................ 24 AUTOATIVIDADE ................................................................................................................................. 25 TÓPICO 2 – TEMPO-PADRÃO ............................................................................................................ 27 1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................... 27 2 DEFINIÇÃO DO TEMPO-PADRÃO ................................................................................................ 28 3 MÉTODOS PARA DEFINIÇÃO DO TEMPO-PADRÃO ............................................................. 30 3.1 TEMPOS HISTÓRICOS ................................................................................................................... 30 3.2 TEMPOS ESTIMADOS.................................................................................................................... 31 3.3 AMOSTRAGEM DO TRABALHO ................................................................................................ 31 3.4 METHODS-TIME MEASUREMENT (M.T.M) ............................................................................. 32 3.5 CRONOMETRAGEM ...................................................................................................................... 33 LEITURA COMPLEMENTAR ............................................................................................................... 34 RESUMO DO TÓPICO 2........................................................................................................................ 41 AUTOATIVIDADE ................................................................................................................................. 42 TÓPICO 3 – CRONOMETRAGEM ...................................................................................................... 43 1 INTRODUÇÃO .....................................................................................................................................43 2 ORIGENS DA CRONOMETRAGEM .............................................................................................. 44 3 TERMINOLOGIA NA CRONOMETRAGEM ................................................................................ 45 3.1 ELEMENTO ...................................................................................................................................... 45 3.2 ELEMENTO CONSTANTE ............................................................................................................ 46 3.3 ELEMENTO VARIÁVEL ................................................................................................................ 46 3.4 ELEMENTO CÍCLICO .................................................................................................................... 47 3.5 ELEMENTO NÃO CÍCLICO .......................................................................................................... 47 3.6 ELEMENTO ESTRANHO .............................................................................................................. 47 3.7 CICLO ................................................................................................................................................ 47 3.8 TEMPO ELEMENTAR NORMAL ................................................................................................. 48 3.9 RITMO NORMAL ............................................................................................................................ 48 sumário VIII 3.10 TEMPO NORMAL ......................................................................................................................... 48 3.11 AVALIAÇÃO DO RITMO ............................................................................................................. 48 3.12 HORA-PADRÃO ............................................................................................................................ 48 3.13 TEMPO-PADRÃO .......................................................................................................................... 49 3.14 TOLERÂNCIAS ............................................................................................................................. 49 4 DEPARTAMENTO E EQUIPAMENTOS UTILIZADOS NA CRONOMETRAGEM ............. 49 5 PROCEDIMENTO DE CRONOMETRAGEM ................................................................................ 54 5.1 PROCEDIMENTOS PRELIMINARES .......................................................................................... 54 6 AVALIAÇÃO DO RITMO DE TRABALHO ................................................................................... 56 6.1 DESEMPENHO DO RITMO ......................................................................................................... 57 6.2 SISTEMA WESTINGHOUSE ......................................................................................................... 57 6.3 AVALIAÇÃO POR PADRÕES SINTÉTICOS ............................................................................... 58 6.4 AVALIAÇÃO OBJETIVA POR ELEMENTO ................................................................................ 58 6.5 AVALIAÇÃO FISIOLÓGICA DO DESEMPENHO .................................................................... 58 7 TOLERÂNCIAS NA AVALIAÇÃO DO RITMO ............................................................................ 59 7.1 TOLERÂNCIA PESSOAL ............................................................................................................... 59 7.2 TOLERÂNCIA DE ESPERAS ......................................................................................................... 59 7.3 TOLERÂNCIA PARA FADIGA ..................................................................................................... 60 7.4 TOLERÂNCIAS ESPECIAIS .......................................................................................................... 60 LEITURA COMPLEMENTAR ............................................................................................................... 61 RESUMO DO TÓPICO 3........................................................................................................................ 64 AUTOATIVIDADE ................................................................................................................................. 65 UNIDADE 2 – RACIONALIZAÇÃO E ERGONOMIA NO POSTO DE TRABALHO ............. 67 TÓPICO 1 – ANÁLISE E MELHORIA DO TRABALHO (RACIONALIZAÇÃO)...................... 69 1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................................... 69 2 A IMPORTÂNCIA DA ERGONOMIA NA RACIONALIZAÇÃO DO TRABALHO ............ 71 3 ANÁLISE DO TRABALHO ................................................................................................................ 75 3.1 OBJETIVOS DA ANÁLISE DO TRABALHO .............................................................................. 76 3.2 ASPECTOS RELEVANTES DA ANÁLISE DO TRABALHO .................................................... 77 4 FASES DA RACIONALIZAÇÃO DO TRABALHO ...................................................................... 77 4.1 FASE DA DIVISÃO DO TRABALHO ........................................................................................... 78 4.2 FASE DA ÊNFASE NAS ATIVIDADES ........................................................................................ 79 4.3 FASE DA ÊNFASE NA ESTRUTURA ORGANIZACIONAL ................................................... 80 4.4 FASE DA ÊNFASE NAS PESSOAS ............................................................................................... 80 4.5 FASE DA ÊNFASE SOCIOTÉCNICA ........................................................................................... 81 5 PASSOS PARA RACIONALIZAÇÃO DO TRABALHO .............................................................. 83 5.1 FORMULAÇÃO DO PROBLEMA ................................................................................................ 83 5.2 ANÁLISE E REGISTRO DO MÉTODO ATUAL ......................................................................... 83 5.3 CRÍTICA DO MÉTODO ATUAL ................................................................................................... 84 5.4 ELABORAÇÃO DO NOVO MÉTODO ........................................................................................ 84 5.5 TESTE E CORREÇÃO DO NOVO MÉTODO ............................................................................. 85 5.6 AVALIAÇÃO E APROVAÇÃO DO NOVO MÉTODO .............................................................. 85 5.7 IMPLANTAÇÃO DO NOVO MÉTODO ...................................................................................... 86 5.8 PADRONIZAR OS MÉTODOS DE TRABALHO ....................................................................... 86 LEITURA COMPLEMENTAR ............................................................................................................... 87 RESUMO DO TÓPICO 1........................................................................................................................ 90 AUTOATIVIDADE ................................................................................................................................. 91 TÓPICO 2 – FERRAMENTAS UTILIZADAS NA MELHORIA DOS MÉTODOS .................... 93 1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................................... 93 IX 2 FERRAMENTAS PARA O ESTUDO DO TRABALHO ................................................................ 95 2.1 TABELAS DE INTER-RELACIONAMENTO .............................................................................. 96 2.1.1 Matriz De-Para ........................................................................................................................ 98 2.1.2 Matriz de relações ...................................................................................................................99 3 FLUXOGRAMA DE PROCESSO ...................................................................................................... 101 3.1 FLUXOGRAMA SINGULAR ......................................................................................................... 103 3.2 FLUXOGRAMA DE MONTAGEM ............................................................................................... 104 3.3 FLUXOGRAMA DE FABRICAÇÃO E MONTAGEM (FFM) .................................................... 104 4 FICHA DE CARACTERIZAÇÃO DE ATIVIDADES .................................................................... 107 4.1 CONSTRUÇÃO DA FICHA DE CARACTERIZAÇÃO DA ATIVIDADE .............................. 109 LEITURA COMPLEMENTAR ............................................................................................................... 111 RESUMO DO TÓPICO 2........................................................................................................................ 112 AUTOATIVIDADE ................................................................................................................................. 113 TÓPICO 3 – ERGONOMIA DOS POSTOS DE TRABALHO ........................................................ 115 1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................................... 115 2 PROJETO DO POSTO DE TRABALHO .......................................................................................... 118 3 ECONOMIA DOS MOVIMENTOS ................................................................................................. 120 4 QUANTIDADE DE TAREFAS POR JORNADA ............................................................................ 121 5 DISTRIBUIÇÃO DO POSTO DE TRABALHO ............................................................................. 124 5.1 ESPAÇOS DO POSTO DE TRABALHO ....................................................................................... 126 LEITURA COMPLEMENTAR ............................................................................................................... 130 RESUMO DO TÓPICO 3........................................................................................................................ 132 AUTOATIVIDADE ................................................................................................................................. 133 UNIDADE 3 – METROLOGIA ............................................................................................................. 135 TÓPICO 1 – SISTEMA DE MENSURAÇÃO ..................................................................................... 137 1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................................... 137 2 PROCESSO DE MENSURAÇÃO ...................................................................................................... 138 2.1 A IMPORTÂNCIA DA MENSURAÇÃO ..................................................................................... 140 2.2 O RESULTADO DA MENSURAÇÃO .......................................................................................... 141 3 ERRO DE MENSURAÇÃO ................................................................................................................. 142 4 SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES ............................................................................. 145 LEITURA COMPLEMENTAR ............................................................................................................... 150 RESUMO DO TÓPICO 1........................................................................................................................ 151 AUTOATIVIDADE ................................................................................................................................. 152 TÓPICO 2 – FORMAS DE MENSURAÇÃO ...................................................................................... 153 1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................................... 153 2 RÉGUA, METRO E TRENA ................................................................................................................ 154 2.1 RÉGUA .............................................................................................................................................. 154 2.2 METRO .............................................................................................................................................. 157 2.3 TRENA .............................................................................................................................................. 158 3 PAQUÍMETRO ..................................................................................................................................... 159 4 MICRÔMETRO ..................................................................................................................................... 163 5 BLOCO PADRÃO E VERIFICADOR ............................................................................................... 166 6 VERIFICADOR ..................................................................................................................................... 168 7 RELÓGIO COMPARADOR ............................................................................................................... 170 LEITURA COMPLEMENTAR ............................................................................................................... 174 RESUMO DO TÓPICO 2........................................................................................................................ 176 AUTOATIVIDADE ................................................................................................................................. 177 X TÓPICO 3 – CALIBRAÇÃO DE SISTEMAS DE MENSURAÇÃO ............................................... 179 1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................................... 179 2 OPERAÇÕES BÁSICAS RELACIONADAS À CALIBRAÇÃO .................................................. 180 2.1 AJUSTE DO EQUIPAMENTO OU SISTEMAS DE MENSURAÇÃO ...................................... 181 2.2 REGULAGEM DO EQUIPAMENTO OU SISTEMAS DE MENSURAÇÃO .......................... 181 2.3 VERIFICAÇÃO DO EQUIPAMENTO OU SISTEMAS DE MENSURAÇÃO ........................ 182 3 CALIBRAÇÃO ....................................................................................................................................... 182 3.1 CALIBRAÇÃO DIRETA.................................................................................................................. 183 3.2 CALIBRAÇÃO INDIRETA ............................................................................................................. 184 3.3 PADRÕES PARA CALIBRAÇÃO .................................................................................................. 185 3.4 GESTÃO DA QUALIDADE E A CALIBRAÇÃO ....................................................................... 186 3.5 GESTÃO DOS EQUIPAMENTOS DE MENSURAÇÃO ........................................................... 187 LEITURA COMPLEMENTAR ............................................................................................................... 189 RESUMO DO TÓPICO 3........................................................................................................................ 196 AUTOATIVIDADE ................................................................................................................................. 197 REFERÊNCIAS ......................................................................................................................................... 199 1 UNIDADE 1 SISTEMAS E MÉTODOS DE MENSURAÇÃO DE TEMPOS PRODUTIVOS OBJETIVOS DE APRENDIZAGEMPLANO DE ESTUDOS A partir dos estudos desta unidade, você será capaz de: • explicar os principais sistemas e métodos de mensuração dos tempos pro- dutivos e realizar os devidos cálculos para a análise e melhoria dos siste- mas; • analisar, definir e melhorar os tempos padrões dos sistemas produtivos, aplicando os métodos mais conhecidos na literatura; • realizar melhorias nos postos de trabalho a partir da aplicação de métodos relacionados com a racionalização e ergonomia no trabalho; • reconhecer as diferenças básicas entre os principais tipos de instrumentos empregados no processo de mensuração; • realizar atividades básicas relacionadas à área de metrologia. Caro acadêmico! Esta unidade de estudos encontra-se dividida em três tópicos de conteúdos. Ao longo deles, você encontrará sugestões e dicas que visam potencializar os temas abordados e, ao final de cada um, estão disponíveis resumos e autoatividades que visam fixar os temas estudados. TÓPICO 1 – MENSURAÇÃO DOS TEMPOS PRODUTIVOS TÓPICO 2 – TEMPO-PADRÃO TÓPICO 3 – CRONOMETRAGEM 2 3 TÓPICO 1 UNIDADE 1 MENSURAÇÃO DOS TEMPOS PRODUTIVOS 1 INTRODUÇÃO Para realizar qualquer trabalho se faz necessário o uso de recursos dos mais variados tipos, os quais estão relacionados à natureza do trabalho realizado (ex.: utilização de máquinas e ferramentas para o trabalho com cerâmica ou para o trabalho com tecidos). Além disso, outro elemento fundamental para realizá-lo é o tempo, e junto a ele está o método empregado, o qual determinará a duração temporal. O estudo dos tempos e métodos, também chamado de estudo do trabalho, é um fator fundamental para avaliar a capacidade e a produtividade dentro das organizações. Assim, o estudo desse conteúdo, a saber, abrange o uso de técnicas, métodos e medições para mensurar o trabalho humano em todos os aspectos e os elementos que influenciam nos resultados dos casos de estudo, objetivando melhorar a capacidade e a produtividade do sistema de produção, além de proporcionar maior segurança no transcorrer do trabalho. As melhorias decorrentes do estudo dos tempos e métodos são constatadas rapidamente, pois se trata de uma metodologia utilizada para qualquer tipo de trabalho, podendo ser empregada em projetos de novos sistemas de produção (postos de trabalho e/ou linhas de manufatura). Os sistemas de produção são compostos basicamente pelos recursos materiais como instalações e equipamentos; e pelos recursos humanos, em que as competências, as habilidades e a satisfação são fundamentais para a performance das unidades produtivas. Geralmente, o estudo dos tempos e métodos é direcionado à análise do tempo de trabalho exercido pelas pessoas ou em combinação com as máquinas. Ao estudar o tempo que as máquinas usam para produzirem automaticamente os produtos que abrangem métodos considerados comuns, ele se definirá pelas condições técnicas de cada uma através do processo designado, como a velocidade de mistura, o tempo de avanço etc., por exemplo. Neste sentido, o estudo e a melhoria dos tempos são restringidos principalmente pela tecnologia existente na máquina. UNIDADE 1 | SISTEMAS E MÉTODOS DE MENSURAÇÃO DE TEMPOS PRODUTIVOS 4 2 CAPACIDADE DOS SISTEMAS PRODUTIVOS O termo capacidade está relacionado à ideia de volume máximo de alguma coisa. Para uma organização isto signifi ca que a informação é indispensável para qualquer departamento. Neste sentido, a capacidade de produção relaciona- se à quantidade máxima de produtos ou serviços que a organização ou um determinado posto de trabalho, em um espaço de tempo, conseguem produzir. De modo geral, a capacidade de um posto de trabalho é determinada pela relação entre a disponibilidade de recursos e a demanda por eles, levando em consideração também o custo e o benefício da manufatura do bem, sendo produto ou serviço. A defi nição da capacidade de uma empresa incide sobre: i. A velocidade de resposta da empresa a seus clientes. ii. A estrutura dos custos dos recursos disponíveis utilizados na composição da força de trabalho. iii. O nível tecnológico existente na empresa. iv. Os métodos de gestão e de política de estoques aplicados. Portanto, a capacidade de uma empresa não é uma medida estática, mas depende dos diferentes aspectos relacionados à estratégia organizacional adotada. Na fi gura a seguir é apresentada a relação entre a disponibilidade de recursos e a demanda de mercado. FIGURA 1 – ASPECTOS DA RELAÇÃO DA CAPACIDADE ORGANIZACIONAL FONTE: Adaptado de Roldão e Ribeira (2004) Para Roldão e Ribeiro (2004), existem as seguintes defi nições de capacidade: i) capacidade; ii) capacidade nominal; iii) capacidade ótima; TÓPICO 1 | MENSURAÇÃO DOS TEMPOS PRODUTIVOS 5 iv) capacidade máxima; v) capacidade efetiva. A capacidade é definida como a quantidade de saída que um sistema pode realizar por unidade de tempo. Por sua vez, a capacidade nominal, também conhecida como capacidade de projeto, é direcionada através do sistema desenvolvido e serve como suporte de funcionamento normal dos subsistemas e do uso integral dos elementos de produção. A capacidade ótima é a saída de um sistema a custos unitários mínimos de produção, supondo o funcionamento normal dos subsistemas com a otimização dos elementos de produção. A capacidade máxima é a saída máxima de um sistema quando os recursos são usados ao máximo, o que pode não representar, em termos de custo, como o mais eficiente. A capacidade efetiva é a que realmente existe no sistema em função da variabilidade normal dos elementos de produção e do método de gestão organizacional empregado. 2.1 FATORES QUE INFLUENCIAM A CAPACIDADE Os principais fatores que influenciam a capacidade de produção dentro de uma organização são resumidos como: i. Desenvolvimento dos produtos (componentes, processos, sequências e materiais). ii. Portfólio de produtos (proporções, programação e rotas). iii. Pessoal (qualificação, métodos de trabalho, organização e habilidades). iv. Fluxo do processo e balanceamento das operações. v. Gestão de materiais (distribuição dos estoques, disponibilidade e movimentação). A medida da capacidade depende dos processos e tecnologias empregadas, isto é, a partir da definição dos processos de produção, a capacidade está sujeita aos tempos padrões das operações, aos tempos de preparação, aos tempos de transferência (estoques e esperas) e aos lotes de produção. Portanto, na medida da capacidade está a eficiência do trabalho das pessoas nos respectivos postos de trabalho e na gestão dos processos. UNIDADE 1 | SISTEMAS E MÉTODOS DE MENSURAÇÃO DE TEMPOS PRODUTIVOS 6 3 PRODUTIVIDADE DOS SISTEMAS PRODUTIVOS Produtividade é o resultado daquilo que se manufatura, definido aqui pela relação entre os recursos utilizados e a produção total (final). A produtividade de um posto de trabalho (conjunto de recursos) é caracterizada como a quantidade de produtos ou serviços obtidos com o conjunto de recursos relacionados ao posto de trabalho. Segundo Roldão e Ribeiro (2004), os recursos fundamentais à disposição de uma organização são: As instalações que são, por definição, as estruturas que compreendem o sistema produtivo, isto é, o edifício, o terreno, as instalações hidráulicas e elétricas, as quais possibilitam a realização do trabalho. Os materiais compreendem tanto as matérias-primas empregadas para a produção dos bens, quanto os insumos usados na produção. As máquinas são os dispositivos que auxiliam na transformação dos materiais em bens finais (produtos e serviços). A mão de obra são as pessoas capacitadas para realizar um determinado trabalho, as quais devem conhecer o trabalho a fim de utilizar os equipamentos necessários para realizá-lo. A energia gera a capacidade para o sistema produzir, neste caso, trata-se de energia elétrica. Nessa perspectiva, o conjunto de recursos é a soma de todos os que foram utilizados na produção de um determinado bem. Para produzir uma camisa de algodão, porexemplo, são necessários todos esses recursos. Reitera-se que o conjunto de recursos é igual à soma deles, isto é: Conjunto de recursos = A+B+C+D+E. Eq. 1 Produtividade Global = Produção Total / Conjunto de recursos utilizados Eq. 2 Quando os recursos são gastos/utilizados na produção, eles são contabilizados como gastos reais ou resultados medidos monetariamente. Nesse sentido, aumentar a produtividade é produzir mais utilizando os mesmos recursos, e isto também pode ser alcançado por meio da redução dos custos e otimização do uso dos recursos produtivos. Considerando a natureza da produtividade e a relação entre o que é produzido e consumido, surge a necessidade de mensuração do tempo. Assim, para determinar a produtividade se deve considerar os produtos que se obtêm de uma máquina ou de um trabalhador em um intervalo de tempo, isto é, uma quantidade de horas-homem ou de horas-máquina. • Hora-homem – é o trabalho de um homem no intervalo de uma hora. • Hora-máquina – é o trabalho de uma máquina ou de parte de uma instalação no intervalo de uma hora. TÓPICO 1 | MENSURAÇÃO DOS TEMPOS PRODUTIVOS 7 O tempo gasto por um homem ou por uma máquina para executar uma operação ou produzir uma quantidade determinada de produtos pode ser decomposto em dois aspectos, que são: i) conteúdo de trabalho; ii) tempo improdutivo (ROLDÃO; RIBEIRO, 2004). O conteúdo de trabalho também pode ser decomposto em trabalho fundamental, tempo adicional devido ao produto e tempo adicional devido ao método. Por sua vez, o tempo improdutivo é decomposto em tempo adicional devido aos métodos, tempo adicional devido à gestão e tempo adicional devido ao trabalho. Na fi gura a seguir se apresenta um esquema que explica melhor como o tempo gasto pode ser decomposto segundo os aspectos mencionados anteriormente. FIGURA 2 – DECOMPOSIÇÃO DO TEMPO TOTAL DE OPERAÇÃO FONTE: Adaptado de Roldão e Ribeiro (2004) Conteúdo de trabalho fundamental (A) – é o tempo mínimo e irreduzível necessário para alcançar uma certa quantidade de bens (produtos ou serviços). Seria o tempo para produzir ou para realizar uma atividade se o produto ou a especifi cação estivessem corretos; ou se o processo se realizasse de forma contínua, sem perda de tempo (exceto as paradas normais programadas para descanso) (ROLDÃO; RIBEIRO, 2004). Conteúdo de tempo adicional devido ao produto (B) – é o tempo adicional por causa de defeitos na produção do produto ou na especifi cação do produto em função das suas características (ROLDÃO; RIBEIRO, 2004). Conteúdo de tempo adicional devido aos métodos (C) – é o tempo devido aos métodos inefi cientes de produção ou de funcionamento, que é inerente aos métodos de trabalho da empresa (ROLDÃO; RIBEIRO, 2004). UNIDADE 1 | SISTEMAS E MÉTODOS DE MENSURAÇÃO DE TEMPOS PRODUTIVOS 8 Tempo improdutivo devido à gestão (D) – é o tempo devido à administração ineficiente dos gestores da produção. Caracteriza-se pelo tempo em que o homem ou a máquina permanecem ociosos por deficiências no planejamento, ingerência ou falta de acompanhamento das operações produtivas (ROLDÃO; RIBEIRO, 2004). Tempo improdutivo de responsabilidade do trabalhador (E) – quando o homem ou a máquina ficam inativos em função de atrasos, diminuição de ritmo ou outros fatores pessoais do trabalhador (ROLDÃO e RIBEIRO, 2004). Produtividade é a diminuição do tempo consumidos para realizar um serviço, ou o aumento da qualidade de produtos manufaturados, com a melhoria dos níveis de qualidade, sem o aumento da quantidade de mão de obra ou dos recursos necessários. IMPORTANT E 3.1 ELEMENTOS QUE DIMINUEM A PRODUTIVIDADE Os fatores que reduzem a produtividade têm relação com vários elementos, entre os quais estão: o desenvolvimento do produto deficiente, a falta de padronização, o excesso de materiais, as máquinas inadequadas etc. Com relação ao conteúdo complementar de trabalho devido ao produto, as características destes implicam no conteúdo de um processo laboral das seguintes formas: • Os produtos ou seus componentes podem estar desenvolvidos de tal forma que seja impossível aplicar qualquer procedimento de produção otimizado. • A deficiência na normalização do produto e/ou componentes resulta na produção de lotes menores de produção, no uso de equipamentos não especializados e na forma lenta de trabalho, se comparada às previsões na fase de desenvolvimento. • O desenvolvimento errado de procedimentos de qualidade pode aumentar o retrabalho e perda de material, além de ajustes desnecessários de equipamentos. • As partes de um produto podem ter um padrão de projeto conflitante com o processo de produção e/ou conhecimentos técnicos dos operadores. Além do conteúdo complementar de trabalho devido ao produto, também se deve considerar o conteúdo relacionado aos métodos e aos processos de trabalho, que são: TÓPICO 1 | MENSURAÇÃO DOS TEMPOS PRODUTIVOS 9 1 Utilização inadequada de equipamentos com velocidade ou nível de qualidade inapropriados. 2 Utilização errada de ferramentas. 3 Layout de produção ineficiente, resultando em movimentações desnecessárias com perda de tempo e energia. 4 Aplicação de métodos de trabalho sem prévios estudos para otimizá-los. 5 Condições do ambiente de trabalho inapropriadas, como: temperatura, iluminação, disposição de bancadas etc. A definição de conteúdo do trabalho em função do tempo se fundamenta na suposição de que o trabalho é realizado com a aplicação de um procedimento definido e a um ritmo adequado e constante. Os tempos suplementares são considerados improdutivos em relação aos padrões (ROLDÃO; RIBEIRO, 2004). Cada elemento que constitui a produção de um produto ou serviço apresenta várias possibilidades de estudos relacionados aos métodos de trabalho. Assim, a produtividade adequada será obtida quando o processo se realizar sem desperdícios de movimentos, tempos, esforços e em condições de eficiência elevada e adequada, seguindo um procedimento instituído. O quadro a seguir mostra várias possibilidades de melhorias na produtividade dos elementos de produção pertinentes aos métodos de trabalho. Elementos da Produção Estudos de métodos de Trabalho Processos Layout Fluxo e Sequenciamento Movimentação de Materiais Ferramental Controles e automação Produtos Manuseio de Materiais Sistema de Armazenagem Métodos de Controle de Qualidade Operações Sequenciamento Ritmo de Trabalho Divisão das Atividades Local do trabalho (espaço) Condições do Ambiente de Trabalho Operadores Segurança no Trabalho Treinamentos Seleção Formação de Equipes QUADRO 1 – POSSIBILIDADES DE MELHORIAS NOS ELEMENTOS DE PRODUÇÃO FONTE: Adaptado de Roldão e Ribeiro (2004) UNIDADE 1 | SISTEMAS E MÉTODOS DE MENSURAÇÃO DE TEMPOS PRODUTIVOS 10 4 ESTUDO DOS TEMPOS NOS SISTEMAS PRODUTIVOS Nos sistemas produtivos são usados vários conceitos de tempo, os quais têm relação com variáveis de diversas naturezas e são empregados segundo a necessidade de medida de desempenho do sistema. O tempo padrão é uma das medidas do tempo na produção mais comum, porém, somente esta medida não é o bastante para esclarecer as variações no desempenho dos sistemas produtivos, que geralmente são infl uenciados por diversos elementos relacionados à medida do tempo. Segundo Camarott o (2007), pesquisas realizadas na Alemanha pelo Instituto de Sistemas de Produção analisaram diversos tipos de estratégias e metodologias de otimização de tempos nos processos produtivos de diferentes linhas de montagem em países como EUA, Espanha, Japão e Coreia do Sul, com o intuito de desenvolver um modelo dos tempos de sistemas produtivos que identifi que as origens e motivos de interrupções na produção. Na fi gura a seguir é apresentada a estrutura geral de construção dos diversos tempos produtivos, levando em consideração o tempo de observação, defi nido como o tempo total de observação do sistema produtivo. Sendo que eleirá variar conforme a necessidade do estudo, podendo durar uma hora, duas horas ou o dia inteiro. FIGURA 3 – DEMONSTRAÇÃO DOS INTERVALOS E TEMPOS DE PRODUÇÃO FONTE: Adaptado de Olivério (1991) TÓPICO 1 | MENSURAÇÃO DOS TEMPOS PRODUTIVOS 11 O primeiro tempo mostrado na Figura 3 é o processo considerado ocioso ou literalmente parado, isto é, o tempo em que não existe produção. Retirando este tempo do Intervalo de observação, encontra-se o Tempo disponível (F), neste intervalo a produção sofre influência de dois tipos de paradas: Técnica e Não Planejada. Segundo Olivério (1991), as paradas técnicas estão relacionadas i) às cargas e descargas de peças; ii) aos defeitos de ciclo (ajustes); iii) às inspeções; iv) ao set-up; v) aos intervalos; vi) às limpezas. Por sua vez, as paradas não planejadas estão relacionadas i) às interrupções; ii) às manutenções não programadas; iii) à espera de material. As Paradas técnicas representam um intervalo em que o tempo produtivo é influenciado por eventos relacionados com deliberações da organização, como: parada dos funcionários (descansos, higiene); preparação das máquinas (setup); manutenções programadas (corretiva e/ou preventiva); carga e descarga de peças, entre outros. A compreensão dessas paradas é fundamental na medida em que as variáveis que as influenciam são resultados de ações (formais ou não) e determinações que ocorrem no dia a dia da empresa, como: reuniões com supervisão, apresentação de instruções, reuniões de qualidade, 5s etc. Geralmente se inclue o tempo de parada técnica como tempo de tolerância, ou ainda, Tempo de Preparação. As Paradas Não Planejadas representam um intervalo em que o tempo produtivo é influenciado por eventos que ocorrem sem uma determinação prévia, como: quebras do equipamento, falta de energia, paradas não planejadas do funcionário, manutenções emergenciais, esperas de material, entre outros. O entendimento dessas paradas é fundamental para que melhorias sejam realizadas e propiciem a redução ou eliminação deste tipo de parada nos processos. O intervalo de Tempo livre de paradas, ou também chamado de Operação sem Paradas (B), é o tempo em que o processo produtivo é realmente realizado. Também chamado por Tempo de Processamento. Pelo conceito da Manufatura Enxuta, o Tempo de Processamento é o período de tempo que agrega valor ao produto, desta forma, para que o sistema aumente o tempo de agregação de valor, deve-se eliminar ou reduzir os desperdícios. 4.1 LEAD TIME (TEMPO DE MANUFATURA) O Lead Time (LT) é definido como o tempo relacionado à transformação das matérias-primas e componentes em produtos acabados, considerando todos os tempos ocorridos ao longo da transformação. Geralmente este tempo se relaciona ao tempo de manufatura de produtos, os quais são o produto final ou componentes. O Lead Time é uma função dos tempos de transporte e de movimentação dos materiais; das esperas; do tempo de estoque no processo; da capacidade de UNIDADE 1 | SISTEMAS E MÉTODOS DE MENSURAÇÃO DE TEMPOS PRODUTIVOS 12 operação dos equipamentos e dos tempos relativos aos controles de qualidade dos materiais processados e das atividades destinadas aos funcionários. Em geral, o LT é mensurado desde a chegada dos materiais nos estoques da empresa ou quando eles estão livres para a manufatura (preparação, acionamento de kanban (sinalização), ordem de produção etc.). O Lead Time se fi naliza com o término da última operação ou da área de trabalho na manufatura, podendo conter as atividades de acabamento (inspeções, montagens, embalamento) ou a expedição do produto, ou componente para o cliente. A fi gura a seguir apresenta um esquema de produção em que o Lead Time é mensurado a partir das variáveis de tempo dos processos de transformação e das atividades produtivas como armazenagens, movimentação e emissões de ordens. Estas variáveis são infl uenciadas por decisões técnicas ou organizacionais. FIGURA 4 – SISTEMA ELEMENTAR DE PRODUÇÃO FONTE: Adaptado de Olivério (1991) Geralmente, o LT é composto pelos seguintes tempos: • O Tempo de Set-up (TS) é compreendido como o tempo para preparação dos materiais, equipamentos, ferramentas e dispositivos de trabalho necessários para o funcionamento do posto de trabalho ou máquina. • O Tempo de Processamento (TP) é o momento em que ocorre a transformação dos materiais em produto, incluindo as paradas técnicas de inspeções, limpezas, ajustes e quebras de máquina. • O Tempo de Carga (TC) é o tempo de posicionamento dos materiais para a execução de cada operação do processo produtivo. É também chamado de tempo de carregamento de máquina. TÓPICO 1 | MENSURAÇÃO DOS TEMPOS PRODUTIVOS 13 • O Tempo de Descarga (TD) é o tempo de posicionamento dos produtos ou componentes após a execução de cada operação no processo produtivo. É também chamado de tempo de descarregamento de máquina. • O Tempo de Estocagem (TE) é o tempo em que o material ou produto aguardam no processo produtivo em função da formação de lote e, para isto acontecer, o transporte aguarda o processamento. • O Tempo de Transporte (TT) compreende o tempo de movimentação dos materiais e/ou produtos (lote) entre o final de processamento de um posto de trabalho até sua estocagem no próximo posto. O Lead Time deve ser compreendido como uma quantidade definida de tempo mensurada a partir da criação de uma ordem, atravessando o caminho crítico da transformação de uma determinada demanda até a entrega ao cliente. NOTA 4.2 TAKT-TIME O takt-time é compreendido pela razão entre o tempo produtivo disponível e a demanda do cliente. Ele define o ritmo de produção conforme a demanda (WOMACK; JONES, 2015). Resumidamente, o takt-time é o ritmo de produção necessário para atender à demanda que resulta da divisão do tempo disponível para o processamento e a quantidade de produtos a serem produzidos. Ter o entendimento sobre qual é o ritmo de trabalho adequado para o atendimento da demanda do cliente é fundamental. É também a partir desse tempo que a fábrica realiza seu planejamento produtivo. A determinação de um tempo adequado para produção implica que o takt-time não é calculado a partir da capacidade produtiva, mas sim, levando em consideração a necessidade de atender a uma demanda externa ao sistema de manufatura. O Takt-Time também pode ser definido como o ritmo produtivo compulsório para atender a uma determinada demanda de produtos dadas as restrições de capacidade produtivas do sistema. O atrelamento desse tempo ao Planejamento e Controle da Produção é fundamental, pois evita que o sistema, mesmo tendo condições globais de atender à demanda, não seja sobrecarregado em períodos de pico e que apresente dificuldades de atendimento da demanda. De modo geral, essa medida de tempo é calculada conforme a Equação 3: UNIDADE 1 | SISTEMAS E MÉTODOS DE MENSURAÇÃO DE TEMPOS PRODUTIVOS 14 Tempo DisponívelTakt _ Time Demanda do Cliente = Eq. 3 O tempo takt pode ser compreendido como o que conduz o fluxo dos materiais em uma linha de produção ou posto de trabalho. Portanto, é importante ressaltar que a concepção do takt-time esteja diretamente relacionada à função processo, que aborda o fluxo de materiais ao longo do tempo e do espaço; e à função operação, a qual trata dos elementos de transformação (homens e máquinas) ao longo do tempo e do espaço. A função processo constitui o ritmo de trabalho baseado na demanda (Kanban, Make to Order), por outro lado, a função operação constitui a capacidade da produção, levando em consideração as restrições do sistema produtivo (lotes, set-ups, manutenção). Segundo Camarotto (2007), sob o ponto de vista operacional, o tempo disponível para a manufatura de um produto não é basicamente igual à duração da jornada de trabalho. Em circunstâncias reais, deve-se deduzir os tempos de paradas técnicas e não planejadas. Em um sistema produtivo, a cada momento definido pelo takt-time, uma unidade de produto deve ser produzida.Por exemplo, para uma célula de montagem de roupas com demanda diária de 300 peças (unidades) e tempo disponível para produção de 10 horas (600 minutos), o takt-time será de dois minutos. Isto é, a cada dois minutos deve sair uma peça de roupa pronta no final da célula de montagem. Segue um detalhamento sobre o cálculo do tempo takt que se utiliza da equação 3: Tempo Disponível Demanda do Cliente Tempo Disponível 10h Demanda do Cliente 300pç. 600 min 300 pç. 2 min / pç. = = = = = Takt Time Takt Time Takt Time Para calcular o Takt-Time se convenciona que a unidade de tempo utilizada seja transformada em minutos, desta forma, evita-se que o valor final do Takt Time seja muito pequeno se mantido na unidade de horas. No exemplo anterior, os 600min surgem da razão entre as 10h e os 60 minutos que equivalem a 1h. TÓPICO 1 | MENSURAÇÃO DOS TEMPOS PRODUTIVOS 15 4.3 TEMPO DE CICLO O Tempo de Ciclo pode ser definido como o tempo necessário para concluir o ciclo de uma operação (WOMACK; JONES, 2015). O intervalo de tempo deste ciclo é representado pelo intervalo decorrido da repetição dele e que caracterize o início ou fim da operação em si, desconsiderando paradas entre ciclos ocasionadas por interrupções não planejadas. Em um sistema produtivo, o tempo de ciclo é estabelecido pelas condições da operação do posto ou da linha produtiva, além de ser definido em função de dois elementos: • Tempos unitários de processamento em cada posto ou célula de produção. • Número de operadores no posto ou célula de produção. De forma genérica, para uma máquina ou equipamento o tempo de ciclo é essencial para a produção de uma peça, isto é, o tempo decorrido entre o início e o término da produção de duas peças consecutivas de um mesmo modelo em condição produtiva constante. Nos processos produtivos que utilizam máquinas e equipamentos totalmente automáticos, o tempo de ciclo pode ser constatado com certa simplicidade, no entanto, cada máquina ou equipamento tem um tempo de ciclo específico para cada operação (processamento) realizada. Em atividades manuais, este tempo é mais impreciso, pois o ritmo é variável em função de cada pessoa. Por outro lado, quando se determina o tempo de ciclo de um sistema de produção (células, postos ou a fábrica inteira), o assunto se torna mais complexo. Para isso, é imprescindível levar em consideração as relações sistêmicas de dependência entre os equipamentos e as operações. O ritmo de um posto ou célula produtiva é sempre limitado, seja pela capacidade ou pela demanda. Além da complexidade em determinar o tempo de ciclo em sistemas produtivos, existe outra possibilidade de equivalência entre o tempo de Ciclo e o Takt-Time. Se o tempo de ciclo de uma operação em um processo completo for equivalente a ele, os produtos podem, então, ser produzidos em fluxo contínuo. Este é o conceito-chave da produção nivelada, a base da estratégia da Manufatura Enxuta. 4.3.1 Aplicação prática do Tempo de Ciclo Uma das possíveis aplicações para o Tempo de Ciclo se dá no balanceamento de linhas de produção. Uma “linha de produção” retrata o fluxo de atividades em um sistema ininterrupto, em que o bem (ou parte dele) é desmembrado por uma quantidade de atividades ou tarefas que são subdivididas em postos de operação. Para realizar o balanceamento de uma linha produtiva é necessário primeiramente definir o tempo de ciclo (TC), isto é, o tempo que um posto de operações leva para UNIDADE 1 | SISTEMAS E MÉTODOS DE MENSURAÇÃO DE TEMPOS PRODUTIVOS 16 concluir um grupo de atividades definidas, quando demonstrada a frequência com que um bem sai da linha de produção, e de forma similar isso pode ser entendido como o intervalo de tempo entre dois bens consecutivos. Num posto de operações, por exemplo, serão manufaturados 800 componentes em seis horas de trabalho. Vejamos como calcular o tempo de ciclo. O tempo de ciclo é expresso pela Equação 4: ( ) Tempo de produçãoTempo de Ciclo TC Quantidade produzida no tempo de produção = Eq. 4 A seguir há um detalhamento sobre o cálculo do tempo takt utilizando a equação Eq. 4. ( ) ( ) Tempo de produção 6h x 60 minutos 360 minutos Quantidade a ser produzida 800 componentes 360 minutosTempo de Ciclo TC 800 componetes minutosTempo de Ciclo TC 0,45 componetes = = = = = Portanto, a cada 0,45 minuto o posto de operações precisará finalizar um componente para que se obtenha a quantidade de 800 componentes no final das seis horas. O tempo representa dinheiro, produtividade, qualidade e até mesmo inovação. O gerenciamento do tempo permite que as empresas não apenas reduzam custos, mas que também ofereçam um mix de produtos e serviços mais amplo, cobrindo assim mais nichos de mercado e atualizando tecnologicamente seus produtos. IMPORTANT E TÓPICO 1 | MENSURAÇÃO DOS TEMPOS PRODUTIVOS 17 4.4 SET-UP O tempo de set-up, ou tempo de preparação, é compreendido como o tempo transcorrido na troca do processo no término da produção de um lote de produtos até a produção do primeiro produto bom do próximo lote (SLACK, 1997). Para Shingo (1996), as atividades do set-up podem ser classificadas da seguinte forma: • Atividades de set-up – preparativo antes e depois da atividade produtiva, como troca de ferramentas e troca de dispositivos. A aplicação da troca rápida de ferramentas (TRF) é uma das formas mais eficientes de otimizar o tempo de set-up. Por definição existem dois tipos de set-up: i) set-up interno; ii) set-up externo. i) Set-up interno: atividades de set-up são realizadas exclusivamente quando o equipamento se encontra parado, como na fixação e remoção de um molde. ii) Set-up externo: atividades de set-up são realizadas exclusivamente quando o equipamento ainda está em operação, como na movimentação do molde, preparação dos insumos para troca, entre outros. Em qualquer avaliação das atividades do set-up, é fundamental definir as atividades que podem ser realizadas com o equipamento em funcionamento e as que devem ser feitas com ele parado. O objetivo principal da melhoria deste tempo é converter uma atividade de set-up interno em uma de set-up externo. Os tempos de set-up constituem, gradativamente, uma parte expressiva do tempo total de produção de uma organização, sobretudo, pela intenção das organizações de fornecerem um mix diversificado de produtos ao mercado, com pequenos e médios lotes produtivos. Os tempos de set-up dos equipamentos têm grande impacto nos resultados da organização e na constituição dos custos dos componentes e produtos produzidos. A diminuição e melhoria dos tempos de set-up tornam-se também interessantes devido aos custos envolvidos na obtenção e operação dos equipamentos. UNIDADE 1 | SISTEMAS E MÉTODOS DE MENSURAÇÃO DE TEMPOS PRODUTIVOS 18 Metodologia de Troca Rápida de Ferramentas – TRF Dalvio Ferrari Tubino A troca rápida de ferramentas (TRF) é uma das ferramentas básicas da manufatura enxuta. Ela foi concebida por Shingo, no ano de 1970, após vários anos de conhecimentos práticos em fábricas japonesas, principalmente na fábrica da Toyota, em que alcançou set-ups extremamente reduzidos de prensas que gastavam três horas para três minutos. Todo seu conhecimento sobre TRF está apresentado no livro sobre esse tema, com o título A Revolution in Manufacturing: the S.M.E.D. System (SHINGO, 1985). Dentro do escopo de distinguir a TRF no contexto da manufatura enxuta, em específico na diminuição dos leads times de manufatura, neste artigo será exposta a seguir uma síntese adaptada dessas considerações propostas por Shingo com relação à metodologia para reduzir os tempos de set-up. Shingo, ao tratar sobre o problema dos set-ups convencionais demorados, identificou quatro grupos de funções tipicamente desenvolvidas durante esses setups de máquinas (SHINGO, 1985), distribuídas proporcionalmente no tempo, de acordo com a Figura 1. Conforme pode-se ver, apenas 5% do tempo gasto nesses set-ups eram referentes à remoçãoe fixação das matrizes e ferramentas. O restante do tempo era consumido com funções que podiam ser melhoradas, ou até eliminadas, desde que tratadas adequadamente (TUBINO, 1999). LEITURA COMPLEMENTAR FIGURA 1 – DISTRIBUIÇÃO DOS TEMPOS AO LONGO DO SET-UP TÓPICO 1 | MENSURAÇÃO DOS TEMPOS PRODUTIVOS 19 Como resultado de seu trabalho na busca por setups rápidos, Shingo chegou à formulação da teoria para a TRF, que pode ser resumida em quatro estágios sequenciais, cada um contendo um conjunto de técnicas específi cas, apresentados na Figura 2. Por ser simples e de fácil aplicação, a TRF deve ser implementada a partir do processo de TQC com a participação dos operadores das máquinas envolvidas, dentro dos grupos de CCQ ou equivalentes, apoiados pelas áreas técnicas de Engenharia Industrial e Ferramentaria na função de disseminar os conhecimentos e implementar as soluções encontradas. Serão os operadores que irão executar os setups, é importante que eles entendam o porquê e sintam-se responsáveis pelas soluções encontradas (TUBINO, 1999). FIGURA 2 – ETAPAS DA APLICAÇÃO DA TRF O primeiro passo para a TRF consiste em identifi car como as atividades de setup estão sendo feitas atualmente, buscando detalhar dentro dos conceitos de tempos e movimentos cada uma dessas atividades. A melhor forma de se fazer isso consiste em fi lmar várias trocas de ferramentas para serem discutidas com o grupo de melhoria. Nesse processo de obtenção de dados, deve-se usar uma planilha em que as atividades de setup serão classifi cadas como internas, externas e desnecessárias, com seus referidos tempos (TUBINO, 1999). Uma atividade de setup interna é aquela executada enquanto a máquina está parada. Uma atividade de setup externa é aquela executada enquanto a máquina está operando. Já uma atividade desnecessária, como o próprio nome indica, é uma atividade que não faz parte das atividades necessárias para a realização do setup da máquina e que erroneamente está sendo realizada, por exemplo, aguardar que uma talha ou uma empilhadeira fi quem livres e venham auxiliar na movimentação do ferramental, ou esperar que um ferramenteiro venha ajudar na troca e regulagem da matriz (TUBINO, 1999). O primeiro passo nesse estágio inicial da TRF consiste em eliminar as atividades desnecessárias. Um exemplo prático largamente utilizado para evitar esperas e dependências de equipamentos de movimentação dá-se pelo uso de carrinhos de movimentação manual de baixo custo para armazenar e movimentar as matrizes durante o processo de setup. Conforme pode ser visto na Figura 3, esse carrinho possui roletes em uma mesa giratória que permite a um único operador deslizar facilmente as matrizes antiga e nova para sua troca. UNIDADE 1 | SISTEMAS E MÉTODOS DE MENSURAÇÃO DE TEMPOS PRODUTIVOS 20 Evita-se assim a atividade de espera no processo de setup. Harmon e Peterson (1991) citam um exemplo de focalização dos dispositivos de setup implementado nas linhas de fabricação usadas na estampagem, moldagem e montagem de contatores elétricos da Siemens, na Alemanha, em que a simples focalização dos dispositivos às linhas conseguiu reduzir o tempo de troca das duas prensas perfuradoras de cada linha, que consumia de 15 a 30 minutos, para meros um a dois minutos. FIGURA 3 – CARRINHO DE ROLETES PARA A TROCA DE MATRIZES Eliminadas as atividades desnecessárias, deve-se proceder à separação criteriosa das atividades internas das externas. Quando a máquina estiver parada para a troca da matriz ou ferramenta, o operador deve executar apenas as operações do setup interno, ou seja, a remoção da matriz ou ferramenta antiga e a fi xação da nova. Todas as atividades referentes ao setup externo, como preparação e transporte das matrizes, gabaritos, ferramentas e dispositivos de fi xação, devem ser feitas enquanto a máquina ainda estiver operando. Shingo (1985) argumenta, com base em sua grande experiência prática, que a simples separação e organização das operações internas e externas pode reduzir o tempo de parada de máquina entre 30% a 50%. Organizadas as atividades internas e externas do setup e eliminadas as desnecessárias, para se chegar a uma redução maior do tempo de máquina parada se deve proceder a uma análise criteriosa das atividades inicialmente classifi cadas como internas, no sentido de verifi car se realmente essa é uma atividade que só pode ser executada com a máquina parada, bem como, se não existe uma outra alternativa melhor que permita transferi-la, total ou parcialmente, para atividade externa (TUBINO, 1999). TÓPICO 1 | MENSURAÇÃO DOS TEMPOS PRODUTIVOS 21 Um exemplo simples da aplicação desse conceito consiste em rever a atividade interna de aquecimento de matrizes nos processos de fundição e forjamento. Deve-se utilizar o calor perdido pelo forno nessas operações para pré-aquecer as matrizes que irão entrar em operação, evitando-se assim, além da perda de tempo interno, custos decorrentes da produção de itens defeituosos no início da produção (TUBINO, 1999). Outra atividade considerada convencionalmente como interna e que pode ser transferida, pelo menos parcialmente para externa, é o ajuste do ferramental, empregando-se dispositivos intermediários que padronizem a forma de fi xação. Os ajustes são demorados (de 50% a 70% do tempo total de setup interno) e requerem a habilidade de um ferramenteiro. Como seria muito dispendioso a curto prazo padronizar todas as matrizes, deve-se inicialmente promover a uniformização apenas das partes necessárias ao setup. Por exemplo, a altura das matrizes pode ser padronizada pela utilização de placas espaçadoras, conforme Figura 4, de forma a evitar que a prensa necessite regular sua abertura a cada mudança de matriz. Outro exemplo clássico consiste em padronizar a altura dos cabeçotes fi xadores de estampos (Figura 5), acelerando sua forma de fi xação e eliminando ajustes (TUBINO, 1999). FIGURA 4 – ESPAÇADORES PARA A PADRONIZAÇÃO DA ALTURA DE MATRIZES O emprego de uma ferramenta de fi xação suplementar padronizada para todas as matrizes é uma outra técnica usada para passar as atividades internas de ajuste para externa. Apesar de cada matriz ter sua regulagem diferente, conforme o item para a qual se destina, projeta-se um dispositivo padrão de fi xação intermediária no qual essa matriz é regulada e fi xada como uma atividade externa de setup, ou seja, com a máquina operando o item anterior. Quando a máquina para é realizada a troca do conjunto “matriz-dispositivo auxiliar” de forma rápida. Empregando-se ainda sistemas de guias para direcionar o posicionamento do conjunto, semelhante ao de um vídeo cassete, em que se chega ao chamado setup em um toque (OTED – One Touch Exchange of Die) (TUBINO, 1999). UNIDADE 1 | SISTEMAS E MÉTODOS DE MENSURAÇÃO DE TEMPOS PRODUTIVOS 22 FIGURA 5 – PADRONIZAÇÃO DA ALTURA DOS CABEÇOTES FIXADORES DE ESTAMPOS Uma vez separadas as atividades internas das externas, e transferidas, tanto quanto possível, as atividades internas para externas, o terceiro estágio da TRF consiste em analisar detalhadamente essas atividades, buscando simplifi car e melhorar ainda mais alguns pontos relevantes do setup. Nesse sentido, algumas soluções propostas por Shingo podem ser exploradas, como usar operações paralelas, usar sistemas de colocações fi nitas (ou do mínimo múltiplo comum), empregar fi xadores rápidos e eliminar a tentativa e erro (TUBINO, 1999). Eliminar a atividade de setup é o objetivo fi nal da TRF. O melhor setup é aquele que não existe, ou seja, ao invés de se supor que os setups são inevitáveis, deve-se responder à seguinte pergunta: como produzir itens diferentes sem promover setups? A resposta a essa pergunta pode ser uma simples modifi cação no projeto do produto, a produção focalizada em células, ou a produção de peças em grupos (TUBINO, 1999). Projeto do produto: os produtos devem ser projetados de forma que seus itens componentes sejam padronizados. Reduzindo-se avariedade de itens, reduz- se a necessidade de trocas de ferramentas. Um exemplo simples desse ponto, apresentado por Harmon (1993), diz respeito ao projeto de dois virabrequins em que os orifícios para a entrada de óleo tinham sido projetados com ângulos diferentes, resultando em um tempo de setup na usinagem desses orifícios de quase duas horas. Uma análise mais criteriosa identifi cou que a diferença nos ângulos provinha apenas do fato de que os projetos das peças foram feitos por engenheiros diferentes, portanto poderia se padronizar o ângulo e eliminar o setup (TUBINO, 1999). Produção focalizada: a focalização da produção com células de fabricação permite uma visão mais clara do fl uxo produtivo. De nada adianta produzir itens em grandes lotes de máquinas potentes, se o fl uxo produtivo desse item está ligado ao seu tempo de ciclo, que é limitado pela demanda. Por exemplo, em vez de utilizar uma prensa com múltiplas funções para furar um item, pode- TÓPICO 1 | MENSURAÇÃO DOS TEMPOS PRODUTIVOS 23 se introduzir dentro de uma célula uma máquina mais simples com a função específica de furação, acionada pelo operador, sempre que necessário, dentro do fluxo de produção unitário (TUBINO, 1999). Produção em grupos: a produção de itens diferentes agrupados na mesma operação é uma forma de eliminar ou diluir o setup da máquina pelo grupo produzido. Os grupos podem ser formados por itens utilizados em um mesmo produto, como estampar os para-lamas direito e esquerdo de um automóvel simultaneamente, ou por itens diferentes empregados em produtos diferentes. Shingo (1996) cita um exemplo de dois tipos de botões para televisão, A e B, produzidos a partir de resinas diferentes em uma máquina injetora de plástico. A solução encontrada para evitar o setup foi desenvolver um molde com cavidades para os dois tipos de botões formando ângulos retos. Conforme o tipo de botão necessário, o molde é girado em 90 graus e a respectiva resina é injetada. FONTE: Texto adaptado de TUBINO, Dalvio F. Sistemas de Produção: a produtividade no chão de fábrica. São Paulo, Bookman, 1999. Disponível em: <https://pt.scribd.com/ document/217224588/A-Produtividade-No-Chao-de-Fabrica>. Acesso em: 27 abr. 2018. 24 Neste tópico, você aprendeu que: • Com relação a capacidade dos sistemas produtivos foram estudados aspectos relacionados aos tipos de capacidade, isto é, nominal, ótima, máxima e efetiva. Além disso, foram apresentados os principais fatores que influenciam na capacidade dos sistemas produtivos. • Sobre a produtividade dos sistemas produtivos e os elementos que afetam tal produtividade. • O estudo dos temas capacidade e a produtividade dos sistemas produtivos são importantes. Além disso, abordou-se o estudo dos tempos nos sistemas produtivos, pelos quais foram apresentados os principais tempos que são utilizados nos sistemas produtivos, isto é, lead time, takt time, tempo de ciclo e set-up. RESUMO DO TÓPICO 1 25 1 Uma empresa de refrigeradores está com uma demanda de 1000 unidades de um modelo especial que devem ser entregues até o final do mês para um dos seus clientes no Estado do Ceará. Para isso, é preciso definir qual é o tempo takt que deve ser operado na linha de montagem. Para essa produção a empresa dispõe de 20 horas para produzi-los. Qual é o takt-time que a empresa deve utilizar nesta produção? AUTOATIVIDADE 26 27 TÓPICO 2 TEMPO-PADRÃO UNIDADE 1 1 INTRODUÇÃO Com relação ao estudo do tempo padrão, este é empregado para a definição da capacidade de trabalho em postos de fabricação em que existem tarefas realizadas por operadores, seja em tarefas manuais, seja na interação operador e máquina. De outra forma, temos que “O tempo padrão pode ser compreendido como o tempo gasto por um operário adequadamente treinado, trabalhando em ritmo normal para realizar uma atividade ou operação padrão” (OLIVÉRIO, 1991). Ou “O tempo necessário para finalizar um ciclo de uma tarefa quando executada por meio de um procedimento padrão adequado, em uma certa velocidade arbitrativa de trabalho, com definição de paradas e atrasos não influenciados pelo operador” (OLIVÉRIO, 1991). Ou ainda, “O tempo padrão é uma função da quantidade de tempo necessário para realizar uma unidade de trabalho usando um procedimento e equipamentos adequados sob certas condições de trabalho por um operador que possua uma quantidade específica de habilidade na atividade e uma capacidade específica para o trabalho, operando em uma fase na qual empregará, num determinado período de tempo, seu esforço físico máximo para desenvolver tal trabalho sem ser prejudicado”(OLIVÉRIO, 1991, s.p). Com relação a sua aplicação, o tempo padrão geralmente é utilizado nas áreas de custos, planejamento e controle da produção como parte para a determinação da produtividade da fábrica. Na área de custos, emprega-se no estabelecimento o custo dos produtos pelos custos de produção associados às instalações, equipamentos e mão de obra. Na área de planejamento e controle da produção, o tempo padrão é usado na medida do trabalho de pequenas séries de produção, medida do trabalho para serviços de manutenção, programação e controle de entregas aos clientes. Por fim, na determinação da produtividade, relaciona-se com o estudo da distribuição da produtividade do trabalho através do estabelecimento de tempos-padrão para as operações, por componente, por produto e por grupo de produção, a fim de estabelecer incentivos salariais. UNIDADE 1 | SISTEMAS E MÉTODOS DE MENSURAÇÃO DE TEMPOS PRODUTIVOS 28 2 DEFINIÇÃO DO TEMPO-PADRÃO O Tempo-Padrão é formado por uma retifi cação do tempo observado a partir de um encadeamento de atividades de trabalho, por meio de um fator de análise de desempenho acrescidas de tolerâncias. As ressalvas mais comuns ao uso do Tempo-Padrão são ao existirem alterações no ciclo, procedimento, materiais ou condições operacionais; e nas disparidades de julgamentos dos distintos cronoanalistas. Na fi gura a seguir é apresentado um esquema que mostra como é determinado o tempo-padrão, o fl uxo também é detalhado nos momentos em que são inseridos o fator de avaliação e tolerâncias. FIGURA 5 – ETAPAS PARA DETERMINAÇÃO DO TEMPO PADRÃO FONTE: Adaptado de Olivério (1991) O tempo selecionado é composto pelos tempos das atividades relacionadas ao trabalho executado, isto é, são os tempos coletados ao longo do acompanhamento, conhecido também como chamado de observação. Após o estudo de análise tem-se o tempo normal que, acrescido das tolerâncias necessárias, possibilita a formação do tempo-padrão da execução da atividade estudada. Para Olivério (1991), a relação entre o método empregado para a realização de uma atividade e o tempo necessário para realizá-la está resumida na expressão abaixo: TÓPICO 2 | TEMPO-PADRÃO 29 “O tempo de uma atividade será sempre um resultado do método empregado” (OLIVÉRIO, 1991). ATENCAO Os estudos sobre medida do trabalho iniciaram em 1881 com as verificações precursoras de Frederick W. Taylor. Ao empregar o cronômetro para medida do trabalho, começou-se um extraordinário campo da Gestão Industrial, conhecido atualmente como “Estudo do Tempos e Métodos”, “Cronoanálise” ou “Medida do Trabalho”. O estudo do tempo está fortemente relacionado ao método do trabalho. Ambos os assuntos se inter-relacionam na prática e são conhecidos como “Estudo de Métodos e Tempos” ou “Estudo de Movimentos e Tempos”. A finalidade foco ao buscar medir o trabalho realizado pelas pessoas é constituir qual a carga de atividades diária de um funcionário para então definir um valor imparcial do salário. Por sua vez, isso estimula os funcionários a serem mais eficientes por meio de prêmios por produtividade sempre que ultrapassarem os valores normais estipulados. Esses prêmios por produtividade são atualmente conhecidos como “incentivos salariais”. Além dos objetivos citados anteriormente sobre a aplicação do tempo padrão, este tambémgera informações que auxiliam no: • Melhoramento do planejamento, programação e no controle da produção. • Bom emprego da mão de obra disponível. • Cálculo de prêmios de produção. • Controle do desempenho e eficiência do efetivo. • Cálculo do custo da mão de obra. • Cálculo do custo de operações mecanizadas. • Estudos e melhoria do fluxo de materiais nas áreas de trabalho. • Mudanças na distribuição do layout de fábrica. • Otimização do uso dos recursos máquinas e equipamentos. Para Coelho (1997), é indispensável que sejam aplicadas certas técnicas para definir o tempo necessário à realização de uma determinada atividades, por um operador adaptado e treinado e com um rendimento normal. A definição do método a ser empregado requer a avaliação de algumas características, como: • Precisão da medida (tempo). • Bom emprego do conhecimento sobre tempo. • Agilidade para se definir os tempos. UNIDADE 1 | SISTEMAS E MÉTODOS DE MENSURAÇÃO DE TEMPOS PRODUTIVOS 30 • Pessoal qualificado para realizar os estudos. • Uniformização dos métodos operacionais. É claro que a necessidade de precisão da medida (tempo) demanda métodos mais complexos. Estes, por sua vez, são mais demorados e necessitam de pessoal especializado, e são utilizados quando o método operacional for fundamentado e padronizado. De outra forma, existem métodos simples que não necessitam de gente especializada e que permitem uma coleta rápida dos tempos de muitas atividades. Contudo, estas medidas podem apresentar baixa exatidão (margem de erro elevada) e são empregadas somente para algumas finalidades dentro de algumas condições. 3 MÉTODOS PARA DEFINIÇÃO DO TEMPO-PADRÃO A determinação do tempo pode ser realizada por diversas técnicas ou métodos para definição do tempo-padrão. Para Coelho (1997), os principais métodos empregados na obtenção do tempo-padrão são: i) tempos históricos; ii) tempos estimados; iii) amostragem do trabalho; iv) M.T.M (Methods-Time Measurement); v) cronoanálise. 3.1 TEMPOS HISTÓRICOS O método dos tempos históricos é o mais acessível e comum. Ele se caracteriza por definir o tempo real de uma atividade com base em valores de produção ocorridos no passado recente (semanas ou meses passados). As informações necessárias para realização deste método são: • Código da peça. • Nome da atividade. • Designação do posto de operação. • Quantidade produzida. • Quantidade de tempo (em minutos) de produção consumido. Com tais informações, o tempo histórico da operação será o resultado da divisão entre o total de minutos e a quantidade produzida. No entanto, esta técnica não deve ser utilizada para medir ou avaliar a produção dos funcionários, devido à baixa precisão. TÓPICO 2 | TEMPO-PADRÃO 31 Esta técnica não deve ser utilizada para medir ou avaliar a produção dos funcionários, devido a sua baixa precisão. IMPORTANT E 3.2 TEMPOS ESTIMADOS Constitui a estimação dos tempos para as atividades produtivas que ainda não foram realizadas. Tais atividades serão efetivadas futuramente, ou seja, ao se efetivar uma encomenda de componentes e/ou produtos ainda não manufaturados pela fábrica. A definição dos tempos segue as seguintes fases: 1ª Fase: Avaliar a atividade, isto é, definir os elementos que a compõem, considerando: • Equipamento a ser utilizado. • Características do material (dureza, dimensões, forma, entre outros). • Ferramentas para operação. • Posto da atividade. 2ª Fase: Definir o tempo dos elementos da atividade. Esta definição faz-se com base nas atividades parecidas cujos tempos tenham sido verificados. As tabelas de tempos de “elementos básicos” preparadas nas empresas são fontes importantes de dados para esse método. 3.3 AMOSTRAGEM DO TRABALHO A Amostragem do Trabalho é empregada para se definir, percentualmente, o conjunto de atividades de um posto operacional, pertencente a um setor ou a uma fábrica. Estas jornadas de trabalho são concebidas por categorias tais como: ‘máquina trabalhando”, “máquina parada”, “máquina sendo abastecida”, “operador afastado do posto”, entre outros. Para todas as categorias calculam-se os percentuais em relação ao tempo da jornada de trabalho. Por exemplo, por meio da Amostragem de Trabalho se afirma que as máquinas de um posto operacional ficam paradas em 23,5% do tempo, este percentual cujo erro pode ser determinado pelas observações instantâneas efetivadas no referido posto. UNIDADE 1 | SISTEMAS E MÉTODOS DE MENSURAÇÃO DE TEMPOS PRODUTIVOS 32 A Amostragem do Trabalho segue este procedimento: • Selecionar os eventos a serem avaliados. • Registrá-los na “Folha de Observações”. • Realizar observações preliminares para calcular o número de observações para um certo nível de confiança e erro relativo desejado. • Realizar ao acaso as rondas para registrar as “observações” instantâneas. • Efetuar os cálculos. • Divulgar dados. É fundamental que durante a realização das observações, o observador pondere o ritmo de trabalho. Neste sentido, pode-se tirar a média dessas ponderações para a análise de modo completo, para conjuntos específicos de atividades ou para elementos individuais. Ao final de cada período de amostragem, os dados coletados pelas observações devem ser somados e calculados com os percentuais de acontecimento das diversas atividades. Estes cálculos serão diários e acumulativos. Os resultados das observações diárias podem ser registrados numa folha resumo em que são apresentados os gráficos e frequências delas. Além disso, é indispensável constatar o erro relativo para cada uma, a fim de conferir se está dentro dos limites predefinidos. Após a realização da amostragem por observações instantâneas, passa-se à fase final do estudo, que é: • Analisar os dados. • Tirar conclusões. • Fazer recomendações. 3.4 METHODS-TIME MEASUREMENT (M.T.M) É um método de tempos sintéticos empregado, geralmente, nos países de avançada tecnologia para identificação do tempo das atividades manuais de curtíssima duração (menos de um minuto). Consistindo em determinar os elementos fundamentais do trabalho e conferir a estes elementos os tempos sintéticos localizados em tabelas de tempo- padrão. A unidade de medida do M.T.M é a TMU (Time Measurement Unit), que representa 0,00001 horas ou 0,0006 minutos ou 0,036 segundos. Trata-se de um método de análise do gasto de tempo de qualquer atividade manual. Por meio deste método não é mais preciso medir o tempo da pessoa em específico, existem valores apropriados para cada movimento básico realizado por ela. De tal modo, o cronômetro enquanto equipamento de medição acaba sendo considerado como o resquício de uma fase de otimização posterior. TÓPICO 2 | TEMPO-PADRÃO 33 A finalidade deste método é impedir custos ao invés de reduzi-los. O tempo envolvido em todo o processo produtivo pode ser analisado e calculado na fase de planejamento das atividades. Os métodos de trabalho podem ser descritos e comparados de forma clara com base nos dados do MTM e, por conseguinte, é possível decidir qual o método de trabalho mais adequado em termos de custos de produção. Para os movimentos individuais e para os grupos de movimento foram definidos tempos padronizados através de um método confiável sobre bases científicas mundialmente praticado. Existem tabelas adequadas para quase todos os tipos de atividades. O método MTM sempre subdivide sequências de movimentos repetitivos em movimentos básicos. E a cada um desses movimentos é conferido um valor de tempo. Ele se aplica às atividades físicas nos postos de trabalho, assim como às atividades de escritórios das áreas administrativas. 3.5 CRONOMETRAGEM A cronometragem é um método direto para determinação dos tempos de operações. Além disso, esse método é um dos mais aplicados no mundo industrializado. Sem a complexidade do MTM ou a simplicidade de Tempos Históricos, este método gera dados bastante confiáveis e de ampla utilização na gestão empresarial. UNIDADE 1 | SISTEMAS E MÉTODOS DE MENSURAÇÃO DE TEMPOS PRODUTIVOS
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