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TÚLIO OLIVEIRA DA LUZ LIMA VALUE STREAM MAPPING COMO FERRAMENTA DE OTIMIZAÇAO E APLICAÇÃO DO LEAN MANUFACTURING: UM ESTUDO DE CASO REALIZADO EM UMA EMPRESA PETROLIFERA. JOÃO PESSOA – PB 2008 2 TÚLIO OLIVEIRA DA LUZ LIMA VALUE STREAM MAPPING COMO FERRAMENTA DE OTIMIZAÇAO E APLICAÇÃO DO LEAN MANUFACTURING: UM ESTUDO DE CASO REALIZADO EM UMA EMPRESA PETROLIFERA. Monografia apresentada na disciplina Trabalho de Graduação como requisito parcial para a obtenção do grau de Bacharel em Engenharia de Produção Mecânica, da Universidade Federal da Paraíba (UFPB), campus João Pessoa. Orientador: Prof. Dr. Antônio de Mello Villar JOÃO PESSOA – PB 2008 3 TÚLIO OLIVEIRA DA LUZ LIMA VALUE STREAM MAPPING COMO FERRAMENTA DE OTIMIZAÇAO E APLICAÇÃO DO LEAN MANUFACTURING: UM ESTUDO DE CASO REALIZADO EM UMA EMPRESA PETROLIFERA. Monografia apresentada na disciplina Trabalho de Graduação como requisito parcial para a obtenção do Titulo de Bachatel em Engenharia de Produção Mecânica, pela Universidade Federal da Paraíba (UFPB), campus João Pessoa, aprovada pela Comissão formada pelos professores: _____________________________________ Prof. Dr. Antônio de Mello Villar Departamento de Eng. de Produção - UFPB _____________________________________ Prof. Homero Catao M. da Trindade Departamento de Eng. de Produção - UFPB _____________________________________ Prof. Dr. Mucio Souto Departamento de Eng. de Produção - UFPB JOÃO PESSOA – PB. 2008 4 V331a Lima, Túlio Oliveira da Luz. Value Stream Mapping como ferramenta de otimização e aplicação do Lean Manufacturing: um estudo de caso realizado em uma empresa petrolífera. / Tulio Oliveira da Luz Lima - João Pessoa, 2008. 78 f. il. : Orientador: Prof. Dr. Antônio de Mello Villar.. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Produção Mecânica) Departamento de Engenharia de Produção / Centro de Tecnologia / Campus I / Universidade Federal da Paraíba – UFPB 1. Produção Enxuta. 2. Mapeamento do Fluxo de Valor. 3. Perdas na produção. Título. CDU: 658.5 5 AGRADECIMENTOS Primeiramente a Deus que é tão supremo e poderoso, quem guia meus passos durante meus estudos universitários, assim como fez em toda a minha vida, me dando sabedoria e força para que eu pudesse tomar as decisões corretas no momento adequado, agradecendo e comemorando a cada conquista, assim como também nos momentos de quedas e decepções. A todos os professores e funcionários do Curso de Engenharia de Produção Mecânica da UFPB, que ajudaram no meu crescimento não só como estudante para receber o título de engenheiro, mas também como pessoa com as lições morais e éticas. À minha família que sempre me deu apoio nas minhas escolhas, independente do quão grande ou desafiadora fosse esta, que sempre me encorajaram para correr atrás dos meus sonhos e objetivos. Minha mãe que mesmo de longe me guia e guarda, meu pai que com todos os seus valores, e espírito honesto, exigente e guerreiro me fortaleceu e educou para a vida, e aos meus irmãos que sempre me depositaram muita confiança, amor e carinho. Aos meus avôs e avós , tios e tias , primos e primas , vocês que me conhecem tão bem, família que sinto tanto orgulho pela sua grandeza e união, que me passam valores de respeito e responsabilidades, que apoiados na experiência dos mais velhos, me renovam de forças para saltar as barreiras. A todos os colegas e amigos dos cursos de Engenharia, os quais compartilhamos juntos anos de estudos, momentos difíceis, provas, seminários, noites e finais de semana de estudo para o sucesso de cada semestre cursado, como também, muitos momentos alegres que nunca serão esquecidos, pois estão guardados na memória para toda minha vida... 6 SUMARIO LISTA DE FIGURAS ............................................................................................................... 8 LISTA DE TABELAS E QUADROS ..................................................................................... 9 LISTA DE GRAFICOS ............................................................................................................ 9 LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS ............................................................................. 9 RESUMO ................................................................................................................................. 10 ABSTRACT ............................................................................. Erro! Indicador não definido. 1. INTRODUÇÃO ............................................................................................................... 11 1.1. Definição do tema e problema ............................................................................. 11 1.2. Justificativa.............................................................................................................. 12 1.3. Objetivos.................................................................................................................. 14 1.3.1. Objetivo Geral ...................................................................................................... 14 1.3.2. Objetivos Específicos ........................................................................................... 15 2. REVISÃO BIBLIOGRAFICA ......................................................................................... 15 2.1. O sistema de Produção Enxuta ........................................................................... 15 2.1.1. Lean Manufacturing - Historia e Fundamentos .................................................... 15 2.1.2. Os cinco princípios do Lean ................................................................................. 17 I. Valor ......................................................................................................................... 18 II. Fluxo do valor ......................................................................................................... 18 III. Fluxo ........................................................................................................................ 19 IV. Produção puxada ................................................................................................... 19 V. Perfeição ................................................................................................................. 20 2.2. Perdas...................................................................................................................... 21 2.2.1. Tipos de perdas ..................................................................................................... 22 i. Perdas por transporte ................................................................................................ 23 ii. Perdas por estoque .................................................................................................... 23 iii. Perdas por movimentação ......................................................................................... 24 iv. Perdas por espera ...................................................................................................... 24 v. Perdas por superprodução ......................................................................................... 25 vi. Perdas por processamento ........................................................................................ 25 vii. Perdas por produtos defeituosos ............................................................................... 26 2.3. Mapeamento do Fluxo de Valor (Value Stream Mapping).............................. 26 2.3.1. Conceito de Mapeamento da Cadeia de Valor ..................................................... 26 7 2.3.2. Fluxos de Material e de Informação ..................................................................... 30 2.3.3. Usando a Ferramenta do Mapeamento ................................................................. 31 2.3.4. Selecionando uma Família de Produtos ................................................................ 32 2.3.5. Desenhando o MFV Atual .................................................................................... 33 2.3.6. Identificando os pontos de melhorias ................................................................... 35 2.3.7. Desenhando o MFV Futuro .................................................................................. 37 2.3.8. Balanceamento da Produção ................................................................................. 38 2.3.9. Plano de Ação ....................................................................................................... 39 3. METODOLOGIA ............................................................................................................ 41 3.1. Classificação da pesquisa .................................................................................... 41 3.2. Ambiente e objeto de estudo da pesquisa ......................................................... 43 3.3. Técnicas para coleta e avaliação dos dados .................................................... 44 4. ESTUDO DE CASO ...................................................................................................... 45 4.1. O produto ................................................................................................................ 46 4.2. O processo de fabricação ..................................................................................... 46 4.3. Informações da estrutura de trabalho da empresa .......................................... 48 4.4. Parâmetros das informações para o iGrafix ...................................................... 50 4.5. Fluxos de Material e de Informação ................................................................... 51 4.6. Selecionando uma Família de Produtos ............................................................ 52 4.7. Mapa do Fluxo de Valor atual .............................................................................. 52 4.8. Pontos de melhorias identificados ...................................................................... 56 4.9. Mapa do Fluxo de Valor Futuro ........................................................................... 67 4.10. Mudanças para MFV Futuro ............................................................................ 71 4.11. Plano de Ação .................................................................................................... 77 5. CONCLUSÃO ................................................................................................................. 79 6. REFERÊNCIAS .............................................................................................................. 81 8 LISTA DE FIGURAS Figura 1: Exemplo de MFV (Rother & Shook (2003). ...................................... 29 Figura 2: Esquemático de MFV (Rother & Shook, 2003). ................................ 30 Figura 3: Ícones do fluxo de informações (Rother & Shook, 2003). ................ 31 Figura 4: Passos para elaboração do MFV (Rother & Shook, 2003). .............. 32 Figura 5: Ícones gerais e de fluxo de material (Rother & Shook, 2003). .......... 35 Figura 6: Gráfico de balanceamento da produção (Rother & Shook, 2003). .... 38 Figura 7: Gráfico de balanceamento da produção após balanceamento ......... 39 Figura 8: Modelo de plano de ação. ................................................................. 40 Figura 9: Layout com Mapofluxograma – Situação inicial ................................ 49 Figura 10: MFV Top Level - situação inicial..................................................... 55 Figura 11: MFV manufacturing - situação inicial .............................................. 58 Figura 12: MFV de fabricação com pontos de melhoria ................................... 63 Figura 13: Fabricação da Camada anti-extrusão (Winding machine 1) situação inicial ......................................................................................................... 66 Figura 14: : MFV Top Level - situação futura .................................................. 68 Figura 15: MFV de fabricação (manufacturing) futuro. ................................... 69 Figura 16: Fabricação da camada anti-extrusão (Winding machine 1), situação futura. ........................................................................................................ 70 Figura 17: Layout com Mapofluxograma – Situação futura .............................. 76 Figura 18: Plano de ação. ................................................................................ 78 9 LISTA DE TABELAS E QUADROS Tabela 1: Dados gerais da estrutura da empresa .................................................. 50 Tabela 2: Dados do processo de fabricação, situação inicial. ............................. 54 Tabela 3: Dados do processo de fabricação, MFV futuro. .................................... 72 LISTA DE GRAFICOS Gráfico 1: MFV inicial ....................................................................................... 64 Gráfico 2: MFV Futuro ...................................................................................... 73 Gráfico 3: Comparação entre MFV inicial e futuro ............................................ 75 LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS TPS – Sistema Toyota de Produão VSM – Value Stream Mapping LD – Lead Time C/T – Cycle Time VA - Value Added NVA – No Value Added MFV – Mapa ou Mapeamento do Fluxo de Valor MP – Matéria-prima OMCD – Operations Management Consulting Division SMED – Single Minute Exchanged Die TRF – Troca Rápida de Ferramenta OTED – One Touch Exchange of Die 10 RESUMO O principio do lean manufacturing é a identificação e eliminação do desperdício em qualquer tipo de sistema produtivo, seja de bens ou serviços, fazendo parte das operações administrativas ou de fabricação. O desperdício é qualquer atividade ou elemento do sistema que não agrega valor ao produto ou bem que o consumidor está adquirindo. Valor é tudo que o cliente está disposto a pagar para ter o que deseja. Os clientes pagam, apenas pelas operações que agregaram valor ao produto ao longo de todo o sistema, considerando desde o momento do pedido, até a recepção em suas mãos. O Lean Manufacturing não é mais considerado apenas como um conjunto obscuro de métodos e ferramentas japonesas, e sim uma técnica que mostra seus resultados de maneira evidente. E o Value Stream Mapping é uma técnica que auxilia na identificação de perdas no sistema produtivo para implantar a produção enxuta. Neste trabalho, apresento uma analise do sistema produtivo do Packer inflavel, e usando de ferramentas e princípios da produção enxuta, elabora-se uma proposta de re-estruturação do sistema eliminando asa operações que não agregam valor ao produto Este estudo de caso aplica a ferramenta do VSM segundo Rother e Shook (2003), e utilizando os princípios do Lean thinking disseminado por Womack & Jones (1998) em uma linha de manufatura de ferramentas especiais para exploração de poços de petróleo. Setor este que tem características bastante particulares devido a alta tecnologia que utilizam e ao mesmo tempo processos artesanais de fabricação, pois são ferramentas adaptadas para a necessidade do poço à ser explorado. Assim, encontra-se um alto nível de desperdíciosnas empresa prestadoras de serviços petrolíferos.Elas focam sua atenção nos lucros resultados do serviço prestado no campo, pois tendo o “know how” e a tecnologia necessária, criam um monopólio, cobrando altos preços pelo serviço. Logo, são esquecidas todas as atividades anteriores da cadeia de valor, onde temos a fase de concepção e fabricação. Palavras-chave: Produção Enxuta, Mapeamento do fluxo de Valor, eliminação de perdas, desperdício. 11 1. INTRODUÇÃO Este capítulo introdutório tem o objetivo de contextualizar o trabalho, bem como, apresentar a definição do tema, problema e justificativas e objetivos deste trabalho de graduação. Neste trabalho de conclusão de curso será apresentado um estudo de caso feito numa empresa do setor petrolífero que fabrica as peças e ferramentas necessárias as suas atividades on-shore e off-shore de exploração petrolífera. No capítulo 2 apresenta-se o referencial teórico do trabalho, abordando os conceitos de Lean Manufacturing e seus aspectos históricos, explicando um pouco os seus cinco princípios de base, a definição de perdas juntamente com a sua classificação e por último neste capítulo, encontra-se o conceito e os passos para executar o Mapeamento do Fluxo de Valor, ou Value Stream Mapping, técnica estudada e utilizada neste trabalho. No capítulo 3 apresenta-se a metodologia utilizada na pesquisa, assim como a sua classificação, ambiente e objeto de estudo e por fim, as técnicas utilizadas para coleta e avaliação dos dados. A aplicação de todo conhecimento teórico adquirido é explanada no capítulo 4, quando se apresenta o estudo de caso com os dados coletados na empresa com informações do produto e do processo de fabricação, e resultados da elaboração do mapeamento do fluxo de valor atual e futuro. E finalmente no capitulo 5 e 6 apresentamos, consecutivamente, a conclusão e referências bibliográficas. 1.1. Definição do tema e problema A abertura da economia mundial elimina as barreiras geográficas fazendo com que empresas possam atuar em diversos paises propondo seus serviços e aumentando a competitividade. Essa entrada de novas empresas no mercado faz com que o consumidor exija um nível maior de qualidade com preços toleráveis. 12 O aumento na competitividade, que obriga os empresários a aumentarem a qualidade de seus serviços, e não obrigatoriamente podendo passar o aumento do custo para o cliente, faz com que os fabricantes parem para avaliar e buscar otimizações das suas linhas de produção, buscando eliminar qualquer tipo de desperdício. E é a partir da necessidade de eliminar todo tipo de desperdício, que nos últimos anos os princípios da produção enxuta começam a dominar a visão de gerencia dos dirigentes empresariais. O Lean Manufacturing não é mais considerado apenas como um conjunto obscuro de métodos e ferramentas japonesas, e sim uma técnica que mostra seus resultados de maneira evidente. E uma ferramenta que assegura mudanças reais para os processos, eliminando os improvisos, e dando segurança para a melhoria continua (DREW, McCALLUM e ROGGENHOFER, 2004). Em 1950 Eiji Toyoda, engenheiro da Toyota, visitou a fábrica Rouge da Ford em Detroit, que era considerado o maior e mais eficiente complexo fabril do mundo. Após conhecer bem e estudar este complexo Eiji chegou à conclusão que ainda poderia melhorar o sistema de produção da Toyota, mas apenas copiando e aperfeiçoando o modelo americano não seria suficiente. Voltando ao Japão, Eiji e Taiichi Ohno (pioneiro na introdução deste sistema na Toyota), chegaram à conclusão de que a produção em massa nunca funcionaria no Japão e, a partir daí, nascia o que a Toyota veio a chamar de Sistema de Produção Toyota. Taiichi Ohno (1912-1990), o executivo da Toyota que foi o maior inimigo do desperdício que a historia humana já conheceu, classificou o desperdício em sete categorias, os quais são descritos ao longo do trabalho, e apresentado as ferramentas e métodos de produção enxuta. 1.2. Justificativa Esse trabalho é resultado de um estudo de caso aplicado em uma empresa petrolífera anglo-saxônica, que fabrica as ferramentas especificas para sua atividade, e que esta em fase de reorganização e implantação da filosofia Lean em todas as suas filiais, distribuídas em mais 70 paises, para 13 aumentar seus lucros não somente no nível de prestação de serviços, mas também com a redução de custos de fabricação das ferramentas utilizadas na sua atividade. Em geral as grandes empresas de petróleo necessitam e produzem alta tecnologia em termos de ferramentas e máquinas para execução de suas tarefas. No entanto, essa produção se da normalmente de uma forma pouco automatizada, com um grande nível de terceirização para a produção de pequenos componentes. Assim, as grandes empresas fabricantes de ferramentas de alta tecnologia para atividades petrolíferas, na maior parte delas funcionam como centrais logísticas, montadoras e finalmente executando os testes e certificações finais. Uma peculiaridade desse ramo industrial é o alto nível e velocidade com o qual os produtos mudam, exigindo uma alta flexibilidade das linhas. São poucos os itens produzidos em serie e em grande quantidade. Isto é devido à necessidade de evolução e mudanças em seus equipamentos, em conseqüência das diversas variáveis como, a região e a profundidade da reserva de petróleo, se ela esta localizada no mar ou na terra, o tipo de petróleo, etc. E essa mudança constante, com a alta variação e especificações de produção, criam mais obstáculo para se obter uma linha de produção enxuta. E essa característica peculiar a industria de produção de ferramentas para o setor petrolífero me chamou a atenção de aplicar as ferramentas do Lean Manufacturing a linha de produção do Packer inflável. Independente do ramo no qual a se situa, a necessidade de desenvolver-se constantemente buscando estar entre as melhores dentro do mercado e conseqüentemente gerando mais lucros para os seus acionistas, faz com que as empresas busquem sempre a melhoria continua em todos os seus departamentos. Desde o recebimento da comanda do cliente, passando por todo o tratamento das informações, compra e transformação da matéria prima, e expedição do produto final, a empresa deve buscar produzir e fornecer ao consumidor, seja um bem ou serviço, de maneira eficiente e eficaz, respeitando sempre os pilares de qualidade, preço e prazo de entrega. A concorrência comercial tem aumentado com o nível de exigência do cliente que não esta mais aceitando produtos de baixa qualidade, preços altos ou entregas fora do prazo. E isso tem feito com que todas as empresas que 14 querem sobreviver no mercado busquem por uma vantagem competitiva diferenciada de suas concorrentes. E uma das ferramentas muito utilizada nos últimos 10 anos é o sistema de manufatura que segue a filosofia Lean. Os governos fazem com que as empresas ampliem seus investimentos buscando estimular o crescimento da economia, mas é necessário ter cautela e fazer uma analise detalhada da necessidade de tais investimentos, pois caso contrário, a ampliação de investimentos e contratações, pode significar apenas um “inchaço” das empresas, sem reais ganhos de eficiência. Ao utilizar os conceitos Lean, as empresas podem adiar ou reduzir os investimentos em um primeiro momento. Com isso, haverá um substancial aumento da produtividade para as empresas e para a economia como um todo, no médio e no longo prazo, o que garantirá uma efetiva retomada do crescimento econômico e aumento do emprego em bases muito mais sólidas e sustentáveis (FERRO, 2008). O Lean Manufacturing (produção enxuta) é uma filosofia de gestão de produção, baseada no Sistema Toyota de Produção (TPS), que tem como objetivo eliminar todo e qualquer tipo de desperdício (divididos em sete tipos, segundo o TPS),ou seja, todas as atividades envolvidas no processo que não adicionam valor ao produto final, do ponto de vista do cliente. As empresas Lean visam o sistema de produção perfeito: redução de custos, tendendo constantemente ao “zero defeito” e “zero estoque”, fabricando uma grande variedade de produtos respondendo perfeitamente a demanda. 1.3. Objetivos 1.3.1. Objetivo Geral Este trabalho tem o objetivo geral de mostrar a funcionalidade do Mapeamento do Fluxo de Valo (MFV), desenvolvido pelo Operations Management Consulting Division (OMCD) da Toyota Motor e difundida por Rother e Shook, como ferramenta de avaliação para otimização do sistema de produção. Esta ferramenta foi aplicada na linha de produção de ferramenta utilizada na exploração de poços de petróleo, a qual possui um grande lead 15 time e alto custo unitário, utilizando os princípios do Lean Manufacturing como base para a otimização de processos, operações e redução de desperdícios. 1.3.2. Objetivos Específicos a) Construir a Mapa do Fluxo de Valor (MFV) atual da linha de produção do Packer inflável. b) Avaliar a situação atual de acordo com o MFV atual, todos os dados fornecidos por ele e os documentos complementares como mapofluxograma, diagrama de causa e efeito, etc. c) Elaborar propostas de melhorias para a redução do Lead Time e dos custos, e otimização de ferramentas e processos. d) Apresentar o mapa do fluxo de valor (MFV) futuro com as mudanças para a otimização do fluxo de produção e o plano de ação com as metas e pessoas responsáveis. 2. REVISÃO BIBLIOGRAFICA 2.1. O sistema de Produção Enxuta 2.1.1. Lean Manufacturing - Historia e Fundamentos Para muitos, Lean é o conjunto de ferramentas que auxiliam na identificação e eliminação definitiva do desperdício, e com a eliminação das perdas, a qualidade melhora enquanto reduz-se o custo e o tempo de produção. Exemplos de ferramentas Lean são o Mapeamento do Fluxo de Valor, 5S, Kanban e Poka-yoke. Uma segunda abordagem do Lean, promovido por Toyota, esta na melhoria do fluxo através do nivelamento da produção, usando técnicas como sistema puxado de produção (a teoria do kanban) e o Heijunka box. Esta segunda abordagem é bem diferente da maioria das metodologias de melhoria, o que pode explicar, em parte, a sua pouca popularidade. 16 A implementação do Lean esta focada em fazer o trabalho certo, no lugar certo, no momento certo, na quantidade exata à necessidade, para alcançar o fluxo perfeito de produção, ao mesmo tempo em que se minimiza as perdas e tornando os sistemas mais flexíveis, capazes de absorver todas as mudanças necessárias de forma eficiente. Este conceito de flexibilidade é exigido principalmente para o nivelamento da produção, fazendo uso da técnica como Troca Rápida de Ferramentas (TRF ou SMED – Single Minute Exchange of Died), a qual foi criada por Shigeo Shingo. O Lean Manufacturing nasceu no Japão após a Segunda Guerra Mundial e criada por Taiichi Ohno, engenheiro da Toyota e seus precursores: Sakichi Toyoda, fundador do Grupo Toyoda em 1902; Kiichiro Toyoda, filho de Sakichi Toyoda, que encabeçou as operações de manufatura de automóveis entre 1936 e 1950 e Eiji Toyoda. A filosofia Lean difundiu-se pelo mundo entre os anos 80 e 90 quando muitas empresas começaram a reavaliar seus sistemas de produção, passando a avaliá-lo da posição do cliente que deseja receber o produto solicitado, na quantidade requisitada, no menor prazo possível, com elevada qualidade e ao mais baixo custo (Cabral & Andrade, 1998; Ghinato, 2000). “O Sistema Toyota de Produção vem sendo implantado em várias empresas no mundo todo, porém nem sempre com grande sucesso. A dificuldade reside no aspecto cultural. Toda uma herança histórica e filosófica conferem uma singularidade ao modelo japonês. Segundo matéria na Newsweek International, em 2005, a Toyota Motors Company obteve lucros recordes de US$ 11 bilhões, que ultrapassa os ganhos da GM, Ford e DaimlerChrysler juntas. Em 2007 a Toyota tornou-se a maior empresa automobilística do mundo, fato que só era previsto para 2008.“ (http://pt.wikipedia.org/wiki/Produ%C3%A7%C3%A3o_enxuta 29/07/08) O “Pensamento Enxuto” é uma filosofia operacional ou um sistema de negócios, uma forma de especificar valor, alinhar na melhor seqüência as ações que criam valor, realizar essas atividades sem interrupção toda vez que alguém solicita e realizá-las de forma cada vez mais eficaz. A produção enxuta é considerada Lean porque mostra os meios de fazer mais e mais, usando menos esforço, equipamentos, tempo e espaço, enquanto 17 faz com que o produtor aproxime-se cada vez mais do cliente, de forma a lhes oferecer exatamente o que eles desejam no tempo certo (WOMAC e JONES, 2003). Segundo MONDEN (1984), “O Sistema de Produção da Toyota é um método racional de fabricar produtos pela completa eliminação de elementos desnecessários na produção com o objetivo de reduzir os custos. A idéia básica neste sistema é produzir as unidades necessárias no tempo necessário e na quantidade necessária. Com a realização deste conceito podem ser eliminados os inventários intermediários e os de produtos acabados, então desnecessários”. A essência do Sistema Toyota de Produção é a identificação e eliminação de toda e qualquer perda do processo produtivo. Shingo (1996) afirma que esse sistema é composto em 80% de eliminação das perdas, 15% de um sistema de produção e 5% de Kanban. Bamber & Dale (2000) citam como alguns das principais causas e problemas de insucesso nos programas de transformação para produção enxuta, geralmente estão associados a: (i) uma cultura organizacional prévia centralizadora e de não valorização dos funcionários; (ii) deficiência de educação e desconhecimento dos princípios da produção enxuta por parte tanto dos operários quanto da gerência e da diretoria; (iii) falta de comprometimento da alta gerência; (iv) incompatibilidade do mercado ou do modo de produção com os princípios da produção enxuta (MOREIRA e FERNANDES). 2.1.2. Os cinco princípios do Lean A idéia básica do Lean é atrativa e simples. O sistema de produção da empresa deve funcionar focada de forma direta, baseado na premissa de produção de valor para os consumidores. A empresa baseada nos princípios lean irá alcançar este desafio aplicando cinco princípios básicos, focando e entendendo onde se encontra a geração de valor e os desperdícios no seu trabalho, e treinando os gerentes e supervisores para que eles vejam o 18 potencial de melhoria e funcionem como lideres de suas equipes para a implementação da mudança. Os cinco princípios do “pensamento enxuto” (lean thinking), segundo WOMAC e JONES (2003) são: I. Valor O ponto crítico inicial é o valor. Ele pode ser definido apenas pelo cliente final, que vai lhe dizer, de acordo com suas necessidades, o produto que ele quer estabelecendo o preço e prazo os quais ele está disposto a pagar pelo serviço ou produto. E para compreender e diferenciar o que o cliente considera como valor é indispensável conhecer bem a sua necessidade. II. Fluxo do valor O fluxo do valor é identificado apenas no conjunto de ações específicas exigidas para fabricar o produto ou serviço especifico. E o ciclo para a produção de tal produto ou serviço dividi-se em três fases principais. A solução do problema: que engloba da constatação da necessidade do cliente, que vai gerar os estudos para a concepção do produto. Gerência de informações: que parti do pedido do cliente passando por todos os processos de aquisição de matéria-prima e recursos financeiros e maquinário, e gestão e controle da produção para a expedição do bem, ao cliente no momento correto. Transformação física: na qual temos todas os processos envolvidos, desde a matéria-prima, passando por todos os processosde sua transformação até chegar na mão do cliente. A análise do fluxo do valor mostra que três tipos de ações principais acontecem ao longo do processo, podendo elas ser descritas como: (i) atividades que não agregam valor, e que deverão ser eliminadas; (ii) atividades que não agregam valor, mas não é tão simples a exclusão delas, e que são bastante questionáveis, pois devido à falta de tecnologia ou um método diferente, elas são imprescindíveis e são os suportes das atividades principais que adicionam valor, são atividades que não sendo possível eliminá-las, 19 deverão ser otimizadas; (iii) atividades que não agregam nenhum valor e que deverão ser eliminadas imediatamente. III. Fluxo Na organização Lean os processos devem fluir de uma forma estável e sem interrupção das atividades que agregam valor ou das que lhe dão o suporte para a geração de valor. No entanto, a produção sem interrupção é contraditória quando falamos em lotes de produção. Taiichi Ohno afirma que essa idéia de produção com lotes em filas vêm das antigas civilizações de fazendeiros que deixaram de lado a filosofia dos caçadores, onde caçavam apenas quando necessitavam do alimento, e passaram a caçar e a plantar “em lotes”, podendo assim estocar para um determinado período de tempo. Henry Ford e sua equipe foram os primeiros a utilizar o potencial da produção em série quando reduziram em 90% os esforços necessários para a produção do famoso modelo T da Ford. Ele estruturou as máquinas e processos na linha de produção de acordo com o fluxo, numa orientação lógica com a matéria-prima na entrada do sistema, os processos no centro e no final os produtos acabados e a estrutura de expedição. Mas esse método de Ford funcionava apenas quando os volumes de produção eram altos suficientes para justificar a alta velocidade nas linhas de montagem, quando todos os produtos utilizavam exatamente as mesmas partes e quando o mesmo modelo seria produzido por vários anos (dezenove anos, no caso do modelo T). Depois da Segunda Guerra Mundial, Taiichi Ohno e sua equipe técnica, incluindo Shigeo Shingo concluíram que o verdadeiro desafio seria criar um fluo continuo com pequenos lotes de produção, quando a demanda seria de dezenas ou centenas de copias do mesmo produtos, e não milhões. Ohnno e sua equipe conseguiram implementar seu pensamento e em paralelo destacando a necessidade da otimização do tamanho do lote a ser produzido e dando ênfase ao aperfeiçoamento da redução dos tempos de setup das máquinas entre os lotes de produtos diferentes. IV. Produção puxada 20 Slack (1999) classifica o sistema de planejamento e controle da produção em dois tipos. Na gestão empurrada, cada centro de trabalho empurra a produção, sem considerar se o centro seguinte esta pronto ou não para absorvê-lo. E no sistema puxado, quem vai determinar o momento de produzir é o consumidor. Ele funciona como o “gatilho” que determina o momento em que o cliente tem necessidade do produto. O primeiro resultado efetivo que se encontra na conversão do sistema de produção de lotes e departamental para o fluxo contínuo é a redução do tempo total, desde a concepção do produto até o lançamento, venda e expedição. A produção puxada proporciona vantagens como a redução dos estoques de matéria-prima, dos produtos acabados e dos produtos em processo, refletindo na antecipação do retorno do investimento, pois se produz apenas a quantidade que consumidor demanda e no momento que ele precisa. V. Perfeição Como as organizações começam a especificar exatamente os “valores” dentro do seu sistema de produção, identificam todo o “fluxo de valor”, decidem quais são as etapas criadoras de valor dentro do seu fluxo e passam a deixar que o consumidor “puxe” a produção conforme a sua necessidade, tem-se o ambiente inicial para a implantação da produção enxuta. Mostra que a organização esta aplicando a filosofia do pensamento Lean, na busca da redução de esforços, tempo, espaço, custos e erros, tendo todos os meios para chegar à perfeição, o quinto e último, dos princípios propostos por WOMAC e JONES (2003), muitas vezes considerados pelos empresários como uma idéia maluca. O mais importante estímulo para a perfeição são processos transparentes, onde todos os envolvidos no sistema produtivo – fornecedores, montadores, distribuidores, clientes, funcionários e revendedores – tenham o conhecimento completo do processo global, facilitando a discussão para uma busca continua da melhores formas de agregar valor, e eliminando todos os desperdícios. 21 2.2. Perdas Taylor e Ford afirmam que o conceito de perdas para as industrias do inicio do século estava ligada basicamente com os desperdícios de materiais. Segundo Guinato (1999), do ponto de vista da engenharia industrial, existe uma diferença entre perda e desperdício. Ele classifica perda como a utilização ineficaz de um determinado recurso, ocorrida ao longo da cadeia de valor de um determinado produto/serviço. Enquanto que o desperdício é definido como descarte, seguindo a lógica de que é não intencional, de um determinado recurso por simples negligência. O desperdício de matéria prima por má estocagem, de energia elétrica ou de água em conseqüência de algum vazamento, são alguns exemplos. Apesar de reconhecer a distinção entre perda e desperdício na visão da engenharia industrial, os termos serão utilizados como sinônimos se referindo a definição de perda apresentada. A eliminação dos desperdícios parece ser uma tarefa simples e trivial, no entanto não é fácil fazer toda uma analise de um sistema de produção, e deixar passar despercebido algum dos sete tipos de desperdício. A eliminação das perdas é a meta do sistema Lean, e Toyota as classificou em três tipos: muda, muri e mura Para ilustrar o estado deste pensamento, Shigeo Shingo observou que somente a última volta de um parafuso que é apertado é necessário, o resto é apenas movimento desperdiçado. Este esclarecimento de perda é a chave para estabelecer a diferença entre atividades que adicionam valor, desperdício e atividades que não adicionam valor. E o não valor adicionado ao trabalho é exatamente as atividades que tem de ser feita nas atuais condições de trabalho, onde a tecnologia aplicada ou algum outro fator exige que ela seja feita. O balanceamento do fluxo na produção busca uma aproximação à filosofia do Just-in-Time, removendo a variação causada pela programação das atividades através de uma base objetiva de metas de otimização, dando 22 prioridades para a eliminação das tarefas que não agregam nenhum valor, usando as diversas técnicas conhecidas para a produção puxada. E essa busca pelo sistema puxado de produção faz aparecer naturalmente as etapas criticas e inúteis, que se escondem nos estoques de matéria prima, material em processo ou produto acabado, a medida que vai se “moldando” a nova estrutura do fluxo continuo e “liso” (smoothness). Muri é todo o trabalho ilógico que a gerência impor aos trabalhadores, e máquinas, por causa da má organização da estrutura de produção, como carregamento de pesos em excesso, movimentação de peças e produtos “ao redor” da linha produtiva, atividades perigosas, e até mesmo a necessidade de trabalhar em um ritmo mais acelerado que o usual. É empurrar trabalhador e máquinas além dos seus limites naturais, podendo refletir em problemas na produção no momento em que for necessário tomar uma decisão critica. Esse trabalho ilógico é quase sempre a causa de grandes variações nos padrões do produto acabado. A ligação entre os três conceitos é simples. Primeiramente, muri se baseia na preparação e planejamento do processo, quando ainda no momento do projeto do produto, já é pensado que operação pode ser evitada. Em seguida, mura concentra-se na fase de implementaçãoapós a concepção do produto, onde procura eliminar as flutuações de produção ainda no nível da programação das operações, para que se possam manter parâmetros estáveis, como por exemplo, qualidade e volume. Já o muda é executado depois que o produto já foi desenvolvido e colocado em produção, e por isso é tratado como reativo. Normalmente ele vai ser identificado na saída do sistema (output). É papel da gerência de examinar e avaliar o muda, encontrando alguma solução de eliminá-lo, sempre procurando as suas conexões com o muri e o mura do sistema. Os erros encontrados no muda e mura devem ser enviadas como feedback para o muri, na intenção de concertar os problemas de produção desde a preparação e desenvolvimento do projeto. 2.2.1. Tipos de perdas 23 A linha de pensamento seguida por Ohno (1997) é defendida também por Shingo (1996a), que ressalta a necessidade da total compreensão do conceito de perdas, para que se possa detectá-las e eliminá-las completamente. E a classificação das perdas (muda) é a seguinte: i. Perdas por transporte O desperdício por transporte refere-se a operações de movimentação do produto que percorrem distâncias maiores que as necessárias de um posto para outro. Como a movimentação do produto no sistema produtivo não agrega valor ao produto, todas elas devem ser reduzidas ao maximo. Um estudo do fluxo com uma simples mudanças no layout podem ajudar a reduzir as atividades de transporte. ii. Perdas por estoque O desperdício de estoque ou inventario pode acontece em três níveis ao longo do sistema. É o armazenamento em quantidade desnecessária de matéria-prima, produtos em processo ou produtos acabados. O estoque é um “mal” o qual as empresas utilizam para garantir a continuidade do fluxo, sem haver ruptura da linha devido à falta de matéria-prima. Mas deve ser otimizado ao Maximo, visto que além do custo de administração e manutenção dos estoques, pela óptica econômica significa capital imobilizado. Segundo Shingo (1996), existem três tipos de estoques resultados de processos ineficientes: 1) Estoque criado pela produção antecipada, quando os ciclos de produção são maiores que os ciclos de entrega; 2) Estoques produzidos por antecipação como precaução em relação às flutuações da demanda; 3) Estoques produzido para compensar o deficiente gerenciamento da produção e as esperas provocadas pela inspeção e transporte. E as técnicas sugeridas pelo mesmo autor para a produção funcionar focando a produção com a meta de estoque zero são: 1) Redução dos ciclos de produção; 24 2) Eliminação de quebras e defeitos, detectando suas causas para se agir na raiz dos problemas; 3) Redução dos tempos de Setup, que possibilita a produção em pequenos lotes e permite repostas rápidas às flutuações de demanda? iii. Perdas por movimentação O desperdício de movimentação envolve todo movimento a mais que o requerido, realizado por humanos ou máquinas, e em geral é conseqüência da desorganização do ambiente de trabalho. Segundo Guinato (2000), o estudo de tempos e movimentos é a ferramenta ideal para a compreensão e resolução deste tipo de perda a partir da origem. Slack et al (2002) afirma que a simplificação do trabalho é uma eficiente forma de redução de desperdícios, visto que um operador pode parecer ocupado, mas algumas de suas atividades não estará agregando nenhum valor ao produto. iv. Perdas por espera Esse tipo de desperdício ainda é mais comum do que se imagina, nos sistemas produtivos de hoje. É o desperdício gerado pela necessidade de esperar que a máquina esteja disponível para o processamento da próxima peça que esta na fila, ou ao contrario, a espera da máquina pela chegada de determinada peça da etapa precedente, para dar continuidade a produção. Pode se dar mesmo no inicio do processo, referindo-se as matérias-primas, como aos produtos em processos ou acabados. Guinato (2002) afirma que esta perda acontece quando o lote inteiro aguarda o término da operação de processamento do lote anterior, esperando que a as máquinas e operadores estejam disponíveis para o inicio da operação para o lote seguinte. Uma aplicação do estudo da Troca Rápida de Ferramentas (TRF) pode ajudar a reduzir este tipo de perda quando se trata de espera durante o tempo de setup dos equipamentos e máquinas. Em função dos tempos de setup, algumas empresas costumam adotar a política de fabricação em grandes lotes para tentar compensar as horas-homem gasta durante a preparação das 25 máquinas. Shingo (1996b) afirma que a utilização de sistemas de TRF e Troca de Ferramentas em um Único Toque (OTED – One Touch Exchange of Die). Segundo Tubino (1999), nivelar a produção significa programar para a montagem final pequenos lotes em sincronia com o mix de produtos demandados pelos clientes, garantindo a rápida resposta às variações de curto prazo das necessidades dos clientes. Isto permite a flexibilidade do sistema de produção na medida em que, ao invés de fabricar grandes lotes de apenas uma referência de produto, produz pequenos lotes de muitas variedades a cada dia, respondendo adequadamente à demanda do mercado, efetivando a pronta entrega de produtos e reduzindo os inventários no processo. v. Perdas por superprodução Shingo classifica a perda por superprodução em duas categorias: a) Quantitativa A perda quantitativa é a perda em conseqüência de produção além do volume programado ou requerido pelo mercado. b) Antecipada A perda antecipada é decorrente de uma produção executada antes do momento necessário, ou seja, os produtos que ficarão aguardando a ocasião de serem consumidos ou processados nas etapas posteriores. Esse tipo de perda gera também o custo de estocagem dos produtos em processo e a imobilização do capital antes do tempo. Ferreira (2004) acrescenta o fato da superprodução poder dar uma falsa impressão de que a produção esta fluindo bem, todos os funcionários estão ocupados, trabalhando, quando pode ser apenas uma distorção da realidade, pois elevados volumes distorcem a verdade e mascaram os problemas, que podem aparecer à medida que os excessos forem eliminados. vi. Perdas por processamento 26 As perdas por processamento são conseqüências do excesso de operações a serem executadas no produto / serviço, em relação às exigências do cliente. Pode ser uma operação que é executada devido a um processo de fabricação fraco, ou falta de tecnologia, e normalmente pode ser resolvido a parti da aplicação de questões como, porque preciso utilizar este método de trabalho para atingir os resultado que desejo? vii. Perdas por produtos defeituosos A perdas por produtos defeituosos é conseqüência da não conformidade com a qualidade dos produtos, peças ou serviços exigidos pelo cliente. Essa não qualidade pode gerar outros custos como de distribuição e recolhimento do produto, de re-trabalho, quando possível, ou ate mesmo a perda total do produto. E quando a detecção do defeito é constatada pelo cliente, pode sair ainda mais caro quando “suja” a imagem da empresa para o cliente. 2.3. Mapeamento do Fluxo de Valor ( Value Stream Mapping ) O mapeamento de fluxo de valor, bem como os procedimentos de sua aplicação, foi formalizado por Rother e Shook (2003), no livro Aprendendo a Enxergar, com o intuito de fornecer o uso direto do mapeamento para as indústrias; contudo, sua aplicação já era usada na Toyota Motor Company há mais de 20 anos (FORNO, 2008). Durante a aplicação da ferramenta de Mapeamento do Fluxo de Valor, é utilizado o método do Lean Institute e de sua publicação – Learning to see – como referência, no entanto, em alguns aspectos são acrescentadas melhorias para uma melhor adaptação da ferramenta a linha de produção estudada. 2.3.1. Conceito de Mapeamento da Cadeia de Valor A cadeia devalor designa uma série de atividades relacionadas e desenvolvidas pela empresa a fim de satisfazer as necessidades dos clientes, 27 desde as relações com os fornecedores e ciclos de produção e venda até a fase da distribuição para o consumidor final, neste sentido o conceito de cadeia de valor é especialmente ajustado para explicitar a integração da logística na estratégia empresarial. Cada elo dessa cadeia de atividades está interligado. Michael Porter, desagregando a empresa nas suas atividades de relevância estratégica, considera que ganha vantagem competitiva a empresa que conseguir executar essas atividades da forma mais barata, ou melhor, que a concorrência (Moura, 2006). O Lean Institute Brasil (2007) define mapeamento do fluxo de valor (MFV) ou VSM (Value Strem Mapping) como um diagrama simples constando todas as etapas que fazem parte do fluxo de material e informação dentro do sistema produtivo, necessárias para atender aos clientes, desde a ordem de fabricação até a expedição do produto ao cliente. Segundo Rother & Shook (2003), o Mapeamento do Fluxo de Valor é uma ferramenta, traçada apenas com lápis e papel, que ajuda a enxergar e entender o funcionamento do fluxo de materiais e informações dentro do fluxo de valor. Para isso desenha-se cuidadosamente o fluxo de produção a partir do pedido do cliente, até a expedição do produto nas mãos do consumidor, e posteriormente faz-se a reflexão de como será o novo fluxo de produção ideal, aplicando as “questões Lean”. É importante lembrar que a implantação do Lean Manufaturing não é fazer o MFV, que é apenas uma técnica. O importante é colocar em pratica as mudanças com objetivo de criar um fluxo apenas com atividades que agregam valor. E para criá-lo é necessário ter a “visão” completa do sistema. Então o MFV vai ajudar a focar no fluxo perfeito, ou no mínimo otimizado. O desenho do MFV deve seguir os seguintes passos: • Desenhar os ícones que representam os clientes, com informações como demanda, tipo de produto e modo e freqüência de entrega. • Acrescentar os processos com as informações de cada etapa e os estoques de produtos em processo. • Acrescentar o fluxo de materiais, desde a saída da matéria-prima do fornecedor, até a entrega ao cliente final. 28 • Acrescentar todo o fluxo de informações seja manual ou eletrônico, com as flechas e “caixas de dados” correspondentes a cada informação transferida. • Acrescenta-se a linha sobre o mapa que vai mostrar o tempo de cada etapa, mostrando quanto deste tempo é agrega valor ao produto, e no quadro final de dados teremos o lead time, distancia percorrida, valor agregado e não-agregado. • E por último, utilizaremos uma ferramenta do software iGrafix para mostrar uma analise gráfica onde poderemos utilizá-lo para fazer o balanceamento da produção dentro de todo o sistema. Podemos ver na Figura 1 um exemplo de um Mapeamento do Fluxo de Valor, retirado do livro Learning to see. 29 Figura 1: Exemplo de MFV (Rother & Shook (2003). 30 2.3.2. Fluxos de Material e de Informação No fluxo produtivo, o movimento de material através da fabrica é, geralmente, o primeiro que vem na mente. Mas existe um outro fluxo, de informações que ordena a cada processo todos os detalhes da produção: o que, quanto, como e quando deve ser fabricado cada produto. Rother & Shook (2003) defendem que material e informação são os dois lados de uma “moeda” que devem ser estudados sempre juntos. Conforme a Figura 2. Figura 2: Esquemático de MFV (Rother & Shook, 2003) . O fluxo de informações se da de duas formas mais comuns: manualmente e eletronicamente. Para a diferenciação do modo como a informação é transferida, usaremos uma flecha continua para o fluxo manual, e uma flecha “quebrada” para o fluxo eletrônico, como podemos ver na figura 3. Temos também na figura dos símbolos de fluxo de informações (information flow icons) abaixo, os símbolos utilizados para a ilustração do sistema kanban, programação da produção, e outros. 31 Figura 3: Ícones do fluxo de informações (Rother & Shook, 2003). 2.3.3. Usando a Ferramenta do Mapeamento O MFV pode ser utilizado como ferramenta estratégica para o planejamento dos negócios e um suporte para gerenciar as mudanças necessárias da empresa. Esta ferramenta utiliza algumas técnicas e determina alguns passos a seguir, pois não adianta apenas fazer o mapeamento atual. A meta é chegar a um fluxo de valor enxuto. Um mapa atual sem o mapa futuro não ajuda em nada, visto que o importante objetivo é elaborar o mapa futuro e o plano de ação para ser colocado em pratica. O primeiro passo é fazer o mapa da situação atual que é feito recolhendo-se informações do chão de fabrica, as quais ajudarão posteriormente para o desenvolvimento do estado futuro. Como podemos ver na Figura 4, o mapa atual e o mapa futuro estão interligados de forma que, no momento da elaboração do mapa futuro, precisa-se voltar ao mapa atual, e vice-versa. Assim, percebe-se a ligação entre os dois. 32 Figura 4: Passos para elaboração do MFV (Rother & Shook, 2003). O último passo é preparar o plano de ação descrevendo, em uma página, como alcançar o estado futuro. É a partir deste ponto que se começa a tornar realidade as mudanças para melhoria do sistema, e apenas com três paginas mostrando o MFV atual, o futuro e o plano de ação, pode-se transformar a empresa, deixando-a com uma produção enxuta e buscando o “zero desperdícios”. 2.3.4. Selecionando uma Família de Produtos Antes de começar o MFV, é necessário escolher uma família de produtos na qual focar o estudo, pois geralmente as empresas possuem um produto ou família de produtos principal, onde sua venda representa a maior parte de seus lucros. Ou seja, identifica-se a família de produtos a ser estudada primeiro a partir da visão do consumidor na cadeia de valor. A menos que exista apenas uma planta de produção, não é necessário passar por esta etapa da seleção do produto, pois os processos e recursos utilizados são os mesmos dentro da gama de produtos. Quando a empresa possui varias famílias de produtos, deve-se analisar qual a principal família, que representa a maior parte dos lucros da empresa, e classificando as famílias baseando nos produtos que passam por etapas 33 semelhantes de processamento e utilizam recursos comuns ao longo do processo de agregação de valor. 2.3.5. Desenhando o MFV Atual Para desenhar o mapa atual começa-se pela analise da situação atual da produção. De “porta à porta”, acompanha-se todo o sistema de produção. Os ícones a serem utilizados são tomados como referência são os determinados por Rother & Shook (2003) e a instituição Lean organization. Pega-se todas as etapas de produção e nomeia uma “caixa” para cada uma delas dentro do mapa. Em seguida faz-se toda a cadeia de fluxo de material, ou seja, basicamente a parte inferior do mapa, incluindo os fornecedores e clientes. Para mapear o fluxo de material, aconselha-se que seja feito a partir da expedição do produto, até o primeiro processo de fabricação. Ao mesmo tempo que se faz o conhecimento e coleta dos tempos de processo de cada etapa, é importante observar e registrar quanto tempo da atividade realmente agrega valor ao produto. Após registrar todos os processos na sua devida ordem no mapa, a etapa seguinte é adicionar os dados em cada etapa. Os principais dados a serem estudados no MFV são: • Tempo de ciclo (Cycle time) É o intervalo de tempo que o produto passa neste processo, calculado entre o instante que ela começa a ser processada nesta etapa ate o instante da saída, ou seja do fim do processamento. Não deve ser levado em conta os tempos de espera ou de setup. • Tempo de setup (changeover time) É o tempo de preparação da máquina ou do operador entreas peças ou lotes. • Tempo de disponibilidade (Uptime) É a porcentagem efetiva de disponibilidade da máquina desta etapa. Deve-se desconsiderar os tempos de manutenção, setup, e outros. • Tamanho do lote 34 No caso da fabricação ser por lote, então a quantidade de peças por lote deve ser levada em conta. Assim, futuras mudanças poderão ser feitas nesta variável, a fim de melhorar algum ponto fraco no sistema. • Numero de operadores A quantidade de operadores disponíveis no posto de trabalho, por turno. • Variedade de produtos No caso de haver variação, como por exemplo, cor, tamanho, volume, matéria-prima, etc, devem ser registradas a natureza e características de todos os tipos de variação para realização de analises dos possíveis pontos de melhoria no estado futuro. • Taxa de produtos defeituosos O numero de produtos não conformes aos padrões de qualidade, seja ele um produto que vai ser reparado ou não, este é um importante referencial para a avaliação do sistema. Para o desenho do Mapa de Fluxo de Valor teremos um padrão de ícones que irão ilustrar fornecedores, estoques de produto em processo, modos de recepção e expedição, processos, etc, conforme a Figura 5 35 Figura 5: Ícones gerais e de fluxo de material (Rot her & Shook, 2003). Após desenhar o fluxo de materiais, passa-se para a etapa das informações. 2.3.6. Identificando os pontos de melhorias De posse do MFV atual tem-se uma visão completa de todo o sistema de produção, e de posse dele será possível fazer a avaliação e identificação dos pontos fracos da produção, utilizando os conceitos de perdas. Assim, com a identificação das atividades que não agregam valor ou mesmo das políticas de gestão produção, seja da parte de material ou de informações, pode-se listar os pontos de melhorias. Em seguida a identificação dos processos que podem ser otimizados, passa-se a etapa seguinte, de preparação do MFV futuro, com as mudanças do 36 sistema visando tem um sistema de produção enxuto com “zero” de perdas, como meta. Para elaboração do MFV futuro, Rother e Shook (2003) sugerem sete passos básicos na intenção de alcançar o value stream lean, os quais encontra-se em seguida. I. Produção baseada no Takt Time; A definição de Takt time é a “velocidade” a qual a empresa deve seguir. Esta velocidade é calculada a partir da sincronização do ritmo de produção de acordo com o ritmo de vendas. Ou seja, calcula-se o tempo real disponível para a produção e dividi-se pela demanda dos consumidores, e assim tem-se o ritmo de produção, ou melhor, o Tatk Time. Podemos ver o exemplo abaixo para ilustrar; II. Manter um fluxo continuo sempre que possível, com o intuito de tornar o lote unitário; III. Usar supermercados kanban para controlar a produção onde não se pode aplicar o fluxo continuo; IV. Tentar enviar a programação de produção, baseada na demanda do cliente, apenas para um processo de produção. Assim, este processo será responsável por “puxar” a produção dos outros departamentos; V. Distribuir a produção de diferentes produtos igualmente em tempo, com relação à “etapa mestre” ou gargalo da produção, que vai determinar o ritmo de produção; VI. Criar um “impulso” (initial pull) liberando e retirando pequenos lotes de produção de uma etapa através do supermercado, baseando as melhorias na “etapa mestre”, reduzindo assim o nível de produção, por meio da produção de pequenos lotes; Tempo disponível por dia (27600 seg) Taxa de demanda do cliente por dia (460 peças) Takt time = 27600 seg 460 peças Takt time = Takt time = 60 segundos 37 VII. Desenvolver a habilidade de fazer todos “todos os produtos todos os dias” (se possível, todos os turnos, todos as horas) nos processos de fabricações finais e nas etapas mestres. Ou seja, procurar a flexibilidade na produção diária, podendo assim definir pequenos lotes de produção. 2.3.7. Desenhando o MFV Futuro Esta etapa de elaboração do novo MFV tem o objetivo de eliminar as etapas e processos que não agregam valor ao produto, com ações e melhorias que estejam dentro da realidade, ou seja, que não sejam apenas idéias utópicas e difíceis de serem implantadas. Um outro ponto importante ainda, é que essas ações possam ser colocadas em pratica em um curto período de tempo, atingindo resultados mensuráveis em um curto prazo. A meta é construir um sistema produtivo onde um processo individual está ligado ao consumidor por um fluxo puxado e continuo, colocando os processos próximos um do outro, para evitar estoques em toda a cadeia de produção, fabricando apenas na quantidade e momento que o cliente precisa. Quando se chega em uma fabrica para fazer as avaliações de ações que agregam valor ou não, em uma empresa que já possui processos e produtos em execução, alguns dos desperdícios encontrados no fluxo do valor, tem sua origem ainda na concepção do produto, são conseqüências dos seus projetos, de uma máquina já comprada ou da localização dos postos de trabalho. Esses são os tipos mais comum de causas de desperdícios com origem ainda na fase de projeto. Estes fatores provavelmente não poderão ser mudados imediatamente. Ao menos que haja o lançamento de um novo produto, assim pode-se planejar o novo fluxo de valor a partir da concepção do produto até a entrega ao cliente. Caso não possa, então se procura oportunidades de melhorias em mudança do desenho do produto, do layout de produção, nas tecnologias de fabricação utilizadas, para eliminar rapidamente todas as atividades que geram desperdícios. 38 2.3.8. Balanceamento da Produção Para o balanceamento da produção, o MFV utiliza gráficos que mostra qual o tempo de produção por operação, usando como referencial o Takt Time. Este gráfico mostra a relação do ritmo de produção da empresa em relação ao ritmo de produção que o mercado necessita, como podemos ver na Figura 6. Figura 6: Gráfico de balanceamento da produção (Rot her & Shook, 2003). Após a analise do gráfico, procura-se equilibrar a carga de trabalho igualmente em todas as etapas, aplicando melhorias de redução do tempo da operação, ou criando células de produção onde se tem seus tempos de produção equilibrados entre todas as etapas e principalmente no mesmo nível do Takt Time. Podemos ver um exemplo na Figura 7. 39 Figura 7: Gráfico de balanceamento da produção após balanceamento 2.3.9. Plano de Ação Feito o MFV futuro com base na eliminação das operações não- agregadoras de valor e tomando-se como referência de tempo de produção o Takt time, é necessário elaborar o plano de ação que lista todas as mudanças a serem executadas com as pessoas responsáveis por implementá-las e os prazos que elas terão para alcançar tais prazos. O modelo de plano de ação utilizado foi desenvolvido pela gerencia de qualidade da empresa, conforme a Figura 8. 40 Responsável Data Quais foram lançados no ultimo ano: Pontos ainda não resolvidos: Mar Data de criação: Linha de produção: Gerente da linha: JanOut Objetivo direto (KPI) Objetivo no Fluxo de Valor PLANO DE AÇÃO 100524098 revAD Meta quantificada em valores Dez Out Nov Dez Status e revisão (ação e meta) Revisões Família do produto Pessoas e departamentos ligados Lean Six Sigma Pessoa responsável EMPRESA X-X Mai Jun Set Cronograma 2008/2009 Abr Jul AgoNov Fev Figura 8: Modelo de plano de ação. 41 3. METODOLOGIA A metodologia de pesquisa ilustra quais os passos seguidos no desenvolvimento do método de trabalho em busca da solução do problema proposto. Ela é caracterizada quanto ao delineamento da pesquisa, universo e amostra da pesquisa e coleta e análise dos dados. Entende-se por pesquisa um processo racional e metódico que tem como objetivo responder aos problemasque são propostos. Busca indagar, investigar, diagnosticar, e através da analise do resultado, encontrar as soluções para diversos tipos problemas do estudo. Gil (1996) afirma que a pesquisa é requerida quando não se dispõe de informação suficiente para responder ao problema, ou então quando a informação disponível se encontra em tal estado de desordem que não possa ser adequadamente relacionada ao problema. Tellis (1997) classifica o estudo de caso em três tipos: o exploratório, o explanatório e o descritivo. Neste trabalho utilizamos o estudo de caso descritivo para que se possa desenvolver e apresentar a relação entre a teoria e a pratica na aplicação da ferramenta em uma empresa de manufatura. 3.1. Classificação da pesquisa O delineamento da pesquisa diz respeito a definição da metodologia utilizada para a coleta e análise de dados. Gil (1996) e Vergara (2004) definem a metodologia de pesquisa baseada nos seus objetivos gerais e nos procedimentos de coleta de dados a serem utilizados. Quanto à natureza da pesquisa, classifica-se em quantitativa ou qualitativa. A quantitativa os processos de coleta e análise de dados são separados no tempo, e nas pesquisas qualitativas, ambos os processos se combinam. Esta pesquisa é definida como de caráter qualitativo, pois é possível proceder a coleta de dados simultaneamente à interpretação das informações coletadas durante as observações. 42 Segundo Gil (1999), uma pesquisa trata-se de um processo formal e sistemático de desenvolvimento de um método científico com o objetivo de descobrir respostas para problemas mediante o emprego de procedimentos científicos, podendo ela ser classificada quanto aos fins como: exploratória, descritiva e explicativa. Para Vergara (2004) às classificações de pesquisa ainda pode se enquadrar em duas novas categorias: aplicada e intervencionista. Tais pesquisas são descritas abaixo: • Pesquisa exploratória: para Gil (1996), este tipo de pesquisa possui o objetivo de proporcionar maior familiaridade com o problema, tornando- o mais claro e aprimorando as idéias. Para Vergara (2004), a pesquisa exploratória é realizada em área na qual há pouco conhecimento acumulado e sistematizado. • Pesquisa descritiva: para Gil (1996) a pesquisa descritiva possui como objetivo principal a descrição das características de determinada população ou fenômeno, ou o estabelecimento de relações entre variáveis. Para Vergara (2004), a pesquisa descritiva não tem explica obrigatoriamente os fenômenos que descreve, porém serve de base para esta explicação. • Pesquisa explicativa: Vergara (2004) define pesquisa explicativa como aquela cujo principal objetivo é tornar algo inteligível, esclarecendo quais fatores contribui para a ocorrência de determinado fenômeno. Gil (1996) explica que neste tipo de pesquisa há um maior aprofundamento do conhecimento da realidade, pelo simples fato dela explicar o porquê das coisas. • Pesquisa metodológica: para Vergara (2004) é o tipo de pesquisa que se refere ao estudo de instrumentos de captação ou de manipulação da realidade, estando associada a caminhos, formas, maneiras e procedimentos para atingir determinado objetivo. • Pesquisa intervencionista: Vergara (2004) define como o tipo de pesquisa que tem como principal objetivo interpor-se, interferir na realidade estudada para modificá-la. 43 A partir das definições acima, quanto aos fins, classifica-se este estudo como uma pesquisa do tipo descritiva, visto que os dados serão observados, analisados e registrados, e intervencionista, pois ira interferir na realidade analisada. Quanto aos meios de investigação, Gil (1996) relata a existência das pesquisas bibliográficas e das pesquisas documentais, com base em estudos bibliográficos, e ainda um outro tipo de modalidade de pesquisas que envolvem a pesquisa experimental, o estudo de caso, a pesquisa-ação e a pesquisa participante, cujos dados são coletados por pessoas onde a pesquisa está sendo realizada. Abaixo são citadas as definições destes tipos de pesquisa segundo a visão da autora: • Pesquisa experimental: classifica como as pesquisas que determinam um objeto de estudo e as variáveis que seriam capazes de influenciá-lo; • Estudo de caso: definido como o estudo profundo e exaustivo de um ou de poucos objetos, de maneira que permita o seu amplo e detalhado conhecimento; • Pesquisa-ação: supõe intervenção participativa na realidade social; • Pesquisa participante: envolve o pesquisador e as pessoas implicadas no problema sob investigação. Logo, quanto aos meios, este estudo se classifica como bibliográfico, tendo como base a bibliografia oferecida sobre o assunto estudado neste trabalho, além de ser considerado também como um estudo de caso, com observações diretas e investigações da situação real. 3.2. Ambiente e objeto de estudo da pesquisa O ambiente da pesquisa foi uma empresa de médio à grande porte do ramo petrolífero, pertencente a um grande grupo multinacional com atuação em mais 70 países no todo o mundo, situada em Abbeville, na França. 44 O objeto de estudo é quanto à utilização do Mapeamento do Fluxo de Valor na linha de produção de ferramentas especiais para a exploração de poços de petróleo, e aplicação do pensamento Lean Manufacturing, com o objetivo de reduzir o Lead Time e otimização da linha de produção. Roesch (1999) afirma que o universo da pesquisa refere-se a um grupo de pessoas ou empresas que se faz interessante pesquisar dentro dos objetivos propostos no estudo. Logo, o setor de ferramentas em polímeros responsável pela produção do Packer inflável da empresa citada, determina o universo da pesquisa executada. 3.3. Técnicas para coleta e avaliação dos dados Na metodologia de trabalho da pesquisa, durante a coleta de dados, pode-se utilizar diversas técnicas existentes. Técnicas estas que vão desde a analise de documentos e materiais publicados anteriormente, podendo acontecer através da aplicação de questionários ou entrevistas e, incluindo também observações, testes, projeções, etc. Segundo Marconi e Lakatos (1999) as técnicas de coletas de dados se dividem nas seguintes categorias: • Documentação indireta (pesquisa documental – fontes primárias, pesquisa bibliográfica – fontes secundárias); • Documentação direta (pesquisa de campo, pesquisa de laboratório); • Observação direta intensiva (observação, entrevista); • Observação direta extensiva (questionário, formulário). Nesta pesquisa utilizou-se referências bibliográficas para adquirir todo o conhecimento teórico necessário, com base em livros, teses, dissertações, artigos científicos, dentre outras. A coleta de dados se deu durante 6 meses, numa escala de aproximadamente 7 horas por dia, onde pode-se registrar todo o processo de fabricação, os métodos, ferramentas e técnicas utilizadas pelos operadores. Assim, pode-se registrar todos os tempos das operações e detalhes das etapas mais criticas dentro do processo. 45 Para o auxilio e uma uniformização dos dados durante a sua coleta, aplicou-se um check-list que registrou os seguintes variáveis: • Tempo de preparação da operação; • Tempo da execução da operação; • Posto no qual era executado; • Quantidade de operadores por posto de trabalho; • Distancia percorrida da etapa anterior ate a atual; • Tempo da tarefa considerado como valor agregado (VA); • Tempo da tarefa considerado como não valor agregado (NVA) Desta forma, após realização das observações com base nos conhecimentos adquiridos, foi possível compreender o funcionamento do sistema de produção na empresa objeto de estudo e desenvolver a metodologia do Mapeamento do Fluxo de Valor no ambiente analisado. Em seguida, após avaliação dos dados registrados e resultados, foram identificados e analisados as etapascríticas do sistema, as quais poderiam ser aplicadas ações de melhorias utilizando-se os princípios da produção enxuta. Essa ações foram tratados segundo a metodologia apresentada, de forma a colocar em pratica os métodos para a elaboração do MPF atual e futuro, assim como do plano de ação, a fim de reduzir o Lead Time e eliminar os desperdícios. Para desenhar o Mapa do Fluxo de Valor, utilizou-se o programa iGrafix PROCESS (versão 2007), que já possui todas as ferramentas, ícones e formulas necessárias para os cálculos dos referenciais necessários. Trazendo mais confiabilidade e facilidade nos resultados dos cálculos e gráficos para analise. Em seguida a metodologia proposta é aplicada no estudo de caso, que apresenta-se no próximo capitulo. 4. ESTUDO DE CASO 46 4.1. O produto O produto estudado é o Packer inflável, e o MFV é construído na sua linha de produção. Este produto é uma ferramenta utilizada para retirada de amostras de petróleo dos poços on-shore e off-shore. Sua utilização se da na fase de análise e avaliação da qualidade do petróleo encontrado no poço, para o conjunto de informações necessárias para a tomada de decisão quanto a viabilidade econômica para a exploração ou não da reserva de petróleo. Esta técnica para retirada de amostras é uma das mais utilizadas pelas empresas que executam este serviço, mas não é a única. Existem outros métodos para estudo e analise das reservas, não tão precisas, que podem fornecer os dados necessários para a avaliação da viabilidade do investimento em tal reserva de petróleo, como bombardeamento com raios gama, estudos de ondas ultra-sonoras com o envio de vibrações, etc. Dentro da família de produtos, temos 4 (quatro) referências diferentes. Mas apenas uma esta sendo fabricada para comercialização. As outras 3 (três) são fabricadas ou para qualificação técnica, ou quando já qualificados, sob encomendas para empresas que os comprar para poços específicos, ou seja que precisam de mudanças na estrutura para serem utilizados em com condições extremas (alta temperatura ou pressão, meio químico altamente corrosivo, etc). Os produtos são feitos sob medida para cada cliente, ou seja, antes de entrar na linha de fabricação, já é determinado o Packer inflável com seu numero de série, e conseqüentemente para qual cliente ele será enviado. 4.2. O processo de fabricação O processo de fabricação é dividido em 21 etapas, que resulta em um Lead Time total de aproximadamente 90 horas e 30 minutos. No MFP (top lelvel) existem duas etapas acrescentadas. A primeira fase (“caixa”) se refere ao estoque (warehouse), ou seja, que ilustra o tempo médio que os operadores gastam para separar todos as matérias-primas (MP) utilizadas na fabricação do produto, visto que a produção 47 é puxada. Então a cada pedido lançado, é enviada uma ordem de saída de MP para o estoque. E a terceira, e última “caixa” de dados, indica o departamento de expedição (shipping), representando o tempo necessário para as etapas burocráticas indicando a conclusão do produto e para preparação e expedição do produto. A fabricação, que esta representada entre o estoque e a expedição, foi detalhada dentro de um outro MFV, chamado de fabricação (manufacturing). O MFV foi assim dividido para facilitar a didática na leitura do estudo. Como a parte de compras e abastecimento (supliers) de matéria-prima não foi analisada profundamente neste estudo, e para uma melhor compreensão do sistema como um todo, separou-se o processo de fabricação em um “sub- MFV”, que encontramos no MFV manufacturing, o qual foi melhor analisado e trabalhado. Este apresenta um grande Lead Time em conseqüência de algumas etapas “delicadas” e consideradas bem artesanais, que devem ser executadas atenciosamente para não comprometer a qualidade e desempenho do produto. As etapas de fabricação se dividem em: I. Preparação dos nipples (Preparation) II. Nesta fase é preparado todas as peças mecânicas, de acordo com as medidas corretas III. Tratamento abrasivo dos nipples (Abrasive blasting) IV. Nesta segunda etapa, as peças mecânicas recebem um tratamento abrasivo, em uma máquina de jateamento de areia. V. Limpeza das peças mecânicas (Cleaning) VI. Tratamento químico (Chemical treatement) VII. Fabricação da camada de impermeabilidade (Poste Packer 1) VIII. Vulcanização 1 (Autoclave 1) IX. Fabricação da Camada anti-extrusão (Winding machine 1) X. Vulcanização 2 (Autoclave 2) XI. Remoção do molde (Remove the mold) XII. Fretamento de cabos de aço (Crimping machine) 48 XIII. Montagem mecânica e inserir molde (Assembly mechanics and insert the mold) XIV. Camada para preparação de injeção de resina (Poste packer 2) XV. Vulcanização 3 (Autoclave 3) XVI. Injeção de Resina (Injection) XVII. Camada exterior (Poste Packer 2) XVIII. Vulcanização 4 (Autoclave 4) XIX. Acabamento da camada exterior (Poste packer 3) XX. Remoção do molde (Remove the mold) XXI. Teste de Pressão (Pressure Test) XXII. Pintura (Painting) XXIII. Controle final e embalagem (Control dimensions and packaging) 4.3. Informações da estrutura de trabalho da empres a A linha de produção possui quatro operadores polivalentes, que são capazes de realizar todas as atividades dentro do processo produtivo. Eles trabalham em turnos diferentes, cumprindo uma carga de 7,5 horas de trabalho por dia, cada um. A empresa possui um arranjo físico misto, visto que existem partes do processo que podemos considerar como um arranjo físico por processo e outras partes como posicional. Dentre as 21 etapas, existem algumas bastante longas onde todos os recursos que se movimentam, e o packer fica parado no seu posto. Enquanto que em outras etapas, ele se desloca de um posto de trabalho à outro. Podemos ver o layout industrial e mapofluxograma da empresa na Figura 9. 49 Figura 9: Layout com Mapofluxograma – Situação inic ial 50 Os operadores trabalham em dois turnos de 7,5 horas, em equipes de dois. Ou seja, a primeira equipe trabalha de 5:30 às 13:00 e a segunda entre 13:00 e 20:30. 4.4. Parâmetros das informações para o iGrafix Como citado na metodologia, utilizou-se o programa iGrafix PROCESS para facilitar o desenho do MFV, e o mesmo necessita de alguns dados padrões coletados na empresa para serem inseridos no sistema. De posse desses dados, o programa executa os cálculos para chegar ao resultado de dados, como por exemplo do Takt-time, os quais são necessários para traçar as linhas de tempo, gráficos, etc. Esses “dados base” são apresentados na Tabela 1. Horas de trabalho por turno 7.5 Pausa por turnos (minutos) 60 Turnos por dia 2 Dias por semana 5 Dias por mês 18 Tabela 1: Dados gerais da estrutura da empresa Após adicionar todos os dados por posto de trabalho, o mapa mostra o Lead Time total, tempo de operações que agregam valor e das que não agregam valor, eficiência da linha e distancia total percorrida. Este último parâmetro, levamos em consideração apenas a distância percorrida dentro da fabrica, desde o estoque até a área de expedição. As informações levadas em consideração, por operação de fabricação, para o estudo de caso foram: • Tempo de ciclo; • Tempo de valor agregado; • Tempo de valor não-agregado; • Tempo de disponibilidade da máquina; 51 • Tempo de disponibilidade do operador; • Distancia percorrida entre os postos de trabalho. Devido ao grande numero de etapas, para facilitar a leitura e compreensão do mapa, dividiu-se o mesmo em “sub-mapas”. Tendo assim o Top Level como principal, dividindo-se em três partes: estoque (warehouse), fabricação (manufacturing) e expedição (shipping). Dentro de manufacturing esta inclusa todas as etapas 21 de fabricação, onde a etapa de Fabricação da Camada anti-extrusão (Winding machine
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