UNINOVE
Universidade Nove de Julho
MBA em Qualidade e Produtividade
ARTIGO
A Importância dos Estudos de Tempos e Métodos para Controle da
Produtividade e Qualidade
Aluno: Gerson Castiglieri Anis – RA 609202072
Orientadora: Patricce Nogueira
Setembro de 2010
A IMPORTÂNCIA DOS ESTUDOS DE TEMPOS E MÉTODOS PARA
CONTROLE DA PRODUTIVIDADE E QUALIDADE
Gerson Castiglieri Anis
MBA em Qualidade e Produtividade
RESUMO
Este artigo tem por objetivo evidenciar a importância da adoção dos estudos de
tempos e métodos em setores produtivos. O foco é a definição do tempo padrão das
operações envolvidas em um processo produtivo através de ferramentas de cronoanálise,
promovendo controle do fluxo de processo, possibilitando análises diversas tais como:
carga máquina, carga homem, eficiência, produtividade, custo da manufatura, indicadores
da qualidade e produtividade entre outros. Foi realizado estudo de caso em um processo de
uma empresa do ramo eletrometalurgico demonstrando que os resultados obtidos dão
consistência aos números necessários ao controle da produtividade, e base real para
acompanhamento dos custos e da qualidade como um todo.
Palavras chave: tempos e métodos, cronoanálise, tempo padrão e produtividade.
INTRODUÇÃO
Dentre os objetivos da cultura da qualidade, observando o sétimo princípio na
abordagem factual para tomada de decisão, esta o conhecimento dos dados, onde o
profissional inserido no tema qualidade deve trabalhar menos com a percepção e ou
estimativas e mais com dados concretos, pois a qualidade é baseada em fatos, da mesma
forma deve ser para os parâmetros da produtividade que esta intimamente relacionada à
qualidade.
Obter informações reais sobre um processo modifica a forma de tratar a
produtividade e a qualidade. Valores históricos ou estimados de tempo de execução das
operações envolvidas em um fluxo de processo devem ficar para segundo plano, pois os
estudos de tempos e métodos fornecem meios para obtenção de dados reais, e somente
assim podem-se obter indicadores confiáveis, TAKASHINA (1999) afirma “os indicadores
são essenciais ao planejamento e controle dos processos das organizações”. Neste contexto
a cronoanálise é base para controle das diversas etapas do processo produtivo fornecendo o
parâmetro base, que é o tempo padrão, para análises e indicadores da produtividade e
qualidade, JURAN (1991) cita a importância do controle de processo para prevenção de
mudanças indesejáveis e adversas.
A cronoanálise não é uma ferramenta apenas para se definir o tempo padrão, mas é
também a ferramenta que define e documenta o processo, sendo um documento vivo que
acompanha a evolução contínua deste, segundo TOLEDO (2004) - A cronoanálise tem sua
origem em Tempos e Métodos, ela define parâmetros tabulados de várias formas,
coerentemente, culminam na racionalização industrial.
O tempo padrão determina um tempo de produção, onde o analista o utilizará na
determinação de parâmetros relativos à produtividade e conseqüentemente da qualidade.
É possível observar em várias empresas ou organizações atividades voltadas à
qualidade em busca de certificações como a ISO 9000, e também programas de melhorias
contínuas, entretanto não é comum observar setores de Organização e Métodos e ou de
Métodos e Processos independente do setor Qualidade, e com foco na cronoanálise a fim de
se obter parâmetros reais, pois normalmente tempos são estimados ou extraídos de valores
históricos.
Assim este artigo contribui na constatação da importância dos estudos de tempos e
métodos para obtenção de dados seguros no que tange ao tempo padrão visto que este é
base para definição do universo nele contido, tais como: roteiro de trabalho, balanceamento
de linha, viabilizações, carga homem, carga máquina, indicadores da produtividade e
qualidade, custos e outros, pautados na didática da principal ferramenta de Tempos e
Métodos e na exposição de um caso em uma empresa do ramo eletrometalurgico em uma
de suas células de manufatura produtiva. E por fim a discussão de aspectos relevantes ao
impacto da diferença entre valores reais obtidos e valores anteriormente estimados ou
históricos, bem como as considerações finais.
TEMPOS & MÉTODOS
Taylor foi precursor da gestão científica do trabalho e do estudo do tempo e do
movimento, ou cronoanálise. Sua carreira teve inicio na companhia de aço Midvale Steel
Works como operário, tornando-se mais tarde engenheiro-chefe. Depois foi consultor na
Bethlehem Steel Works de Pittsburgh, onde realizou as suas famosas experiências. Fanático
da avaliação dos métodos e seus tempos acreditava que desse modo podia melhorar a
eficiência produtiva (MAXIMIANO, 2004; TOLEDO, 2004).
A decomposição de operações possibilita eliminar movimentos inúteis e ainda
simplificar, racionar ou fundir os movimentos úteis proporcionando economia de tempos e
esforço do operário. A partir disso, determina-se o tempo para execução das tarefas
mediante o uso de um cronômetro. MEYERS (1999) diz que Taylor foi a primeira pessoa a
usar o cronômetro para estudar o trabalho e, portanto é chamado “Pai do Estudo do Tempo”
A cronoanálise tem sua origem em Tempos e Métodos, com base nessa ferramenta, ela
define os parâmetros tabulados de várias formas, coerentemente, culminam na
racionalização industrial.
O tempo padrão por si só de nada vale, como sabemos é ato mecânico, onde o
cronometrista, seguindo uma norma de ação, determina um tempo de produção em uma
folha de papel que, sendo apenas arquivado, nenhum benefício terá (TOLEDO, 2004).
CRONOANÁLISE
Tendo em vista que o tempo padrão é definido na cronometragem e por si só de
nada vale, a ação da cronometragem deve ser ferramenta para a cronoanálise. O
cronoanalista é um homem que de posse desse dado, no estudo de cronoanálise recriará o
universo nela contido (TOLEDO, 2004).
A Cronometragem como qualquer outra técnica ou ciência, possui uma
terminologia especial. Portanto convém definir alguns dos termos especiais empregados na
cronometragem ou estudo de tempos. Algumas definições aqui apresentadas foram
extraídas e traduzidas da padronização A.S.M.E. (American Society of Mechanical
Engineers), sendo estas: Elemento, Elemento constante, Elemento variável, Elemento
cíclico, Elemento acíclico, Elemento estranho, Ciclo, Elemento normalizado, Rítimo
normal, Tempo normal, Avaliação de rítimo, Hora padrão, Tempo padrão e Tolerâncias ou
Suplementos (TOLEDO, 2004).
Elemento é a subdivisão do ciclo de trabalho composta de uma seqüência de um ou
mais movimentos. Numa operação verificam-se, geralmente, três elementos principais:
1- Preparar (ou carregar).
2- Fazer (ou processar).
3- Descarregar.
Há várias razões para se proceder à subdivisão do ciclo de trabalho em elementos:
- Obter a descrição detalhada e sistemática do método cronometrado.
- Possibilitar uma reconstituição precisa do método, quando necessária.
- Verificar a regularidade dos tempos de cada elemento de ciclo para ciclo, e determinar
as causas de tempos excessivos quando ocorrem.
- Avaliar o ritmo do operário em cada elemento individual
- Padronizar o tempo para uma mesma seqüência de movimentos.
- Balancear linha de montagem e outros
Há regras práticas que auxilia a determinar qual a seqüência de movimentos que constitui
um elemento:
1- Um elemento é a mínima porção comensurável de tempo, tendo princípio e fim
definidos.
2- Um elemento deve ter duração suficiente para permitir uma tomada de tempo
precisa.
3- A decomposição da operação em elementos e a descrição dos elementos devem ser
feitas com clareza e precisão de detalhes, de modo a permitir a utilização rápida e
fácil por outras pessoas, bem como a sua incorporação num sistema de
padronização de elementos, sempre que possível.
4- Os elementos manuais devem ser separados dos elementos de máquina, bem como
os constantes dos variáveis, sempre que possível.
Elemento constante é um elemento para o qual o tempo normalizado é sempre o
mesmo, a despeito das características das peças nas quais ele é realizado, tanto quanto
método e as condições de trabalho permaneçam inalterados. É também um elemento para o
qual, o tempo-padrão é sempre o mesmo. O fechamento da porta de uma máquina injetora
no ciclo de trabalho pode ser um exemplo de elemento constante.
Elemento variável é o elemento para o qual o tempo normalizado é variável,
embora o método e as condições do trabalho permanecem os mesmos. As variações são
devidas às características das peças: tamanho, peso, forma, densidade, dureza,
viscosidade, tolerâncias, acabamento, etc.
Na tomada de uma operação, consideram-se os vários ciclos cronometrados, a
duração de um elemento está sujeita a variações, quer pela deficiência da leitura do
cronômetro, quer pela imperícia do operário, quer ainda por motivos intrínsecos à própria
operação, ou à máquina. Deste modo ocorrem os chamados elementos anormais, isto é,
aqueles elementos cujos tempos registrados durante uma observação são excessivamente
mais longos ou mais curtos do que a maioria ou a média dos tempos decorridos. Por outro
lado, são elementos normais aqueles cujos tempos registrados durante a cronometragem se
mantêm dentro de certa regularidade, de ciclo para ciclo.
Elemento cíclico é o elemento que se repete cada vez que a operação é realizada,
isto é, cada vez que uma peça ou uma unidade é produzida em determinada máquina ou
posto de trabalho. Pegar uma peça e introduzi-la no dispositivo pode ser um exemplo de
elemento cíclico.
Elemento acíclico é o que não ocorre em cada ciclo. Mas é uma parte necessária da
operação. Pode, entretanto, ser realizado cada cinco, dez ou a cada cem peças, ou em
intervalos irregulares, exemplos:
1- Apanhar um lote de peças num local distante do local de trabalho.
2- Lubrificar a ferramenta ou equipamento.
3- Controlar dimensional do produto, etc.
Elemento estranho é o elemento representado por uma interrupção que não seja
uma ocorrência regular do ciclo de trabalho, e para a qual não se fez provisão na seqüência
normal dos elementos de uma cronometragem, exemplos:
1- Deixar cair uma ferramenta.
2- Conversar com um colega de trabalho.
3- Prestar informações ao supervisor, etc.
O Ciclo é a realização completa pelo operário de todos os elementos de uma
operação, com início e fim definido. Assim, por exemplo, a soma dos seguintes elementos
de uma operação simples de fazer um furo de 1/8” numa peça constitui o ciclo da operação,
o qual se repete para cada peça que recebe o furo:
1- Pegar peça sobre a mesa da máquina e posicioná-la sob a broca.
2- Baixar a árvore até a broca encostar-se à peça.
3- Fazer o furo.
4- Levantar a árvore.
5- Por a peça de lado, sobre a mesa da máquina.
Tempo normalizado (normal ou elementar) é o tempo elementar médio ou
selecionado e ajustado por avaliação de ritmo, ou outro método de ajustagem, que
representa o tempo requerido de um operário qualificado para realizar um elemento de uma
operação.
Ritmo normal é o rítimo de trabalho geralmente empregado pelos operários
trabalhando sob supervisão capacitada. Esse passo pode ser mantido dia após dia, sem
fadiga mental ou física excessiva, e é caracterizado pelo exercício quase ininterrupto de
esforço razoável.
Tempo normalizado ou normal é o tempo requerido por um operário qualificado,
trabalhando no ritmo normal dos operários em geral sob supervisão hábil, para completar
um elemento, ciclo ou operação, seguindo um método preestabelecido. É também a soma
de todos os tempos elementares normais que constituem um ciclo ou uma operação.
Avaliação de rítimo é um método que compara a rapidez e a precisão com que o
operário realiza os movimentos necessários para executar uma operação com o conceito
que o observador tem de tempo normal.
Hora padrão é uma hora de tempo durante a qual uma quantidade específica de
trabalho de qualidade aceitável é ou pode ser feita por um operário qualificado, seguindo
um método prescrito trabalhando em um ritmo normal, sujeito a paradas e a fadigas
normais, ou seja, é a produção horária.
Tempo padrão é o tempo que se determina seja necessário para um operário
qualificado trabalhando num ritmo normal e sujeito a demoras e a fadigas normais, para
executar uma quantidade definida de trabalho de uma quantidade especificada, seguindo
um método preestabelecido. É o tempo normalizado acrescido das tolerâncias para fadigas
e demoras.
Tolerâncias ou Suplementos são acréscimos de tempos incluídos no tempo
normalizado de uma operação, a fim de compensar o operário pela produção partida por
causa de fadiga e das interrupções normalmente previstas, tais como as paradas pessoais e
as inevitáveis.
ESTUDO DE CASO
(Como Fazer o Estudo de Tempos / Cronoanálise)
Pode ser executado o estudo de tempos no método tradicional em uma folha de
papel padrão, que pode ser extraída em literaturas conforme referências bibliográficas. Na
proposta deste artigo visando modernização e adequação à realidade atual, em uma planilha
eletrônica, formatada em excel avançado, aqui sugerida (figura 1 e 2) em resumo aplicando
a metodologia específica para estudo de tempos e métodos devem ser executados, conforme
figura 1, os seguintes principais passos:
-
Identificar, produto, processo, materiais e código.
-
Dividir o processo em estudo em elementos, ou seja, descrever em etapas o ciclo de
trabalho, obtendo etapas passíveis de cronometragem.
-
Cronometrar cada etapa conforme o ciclo definido. É recomendável pelo menos 20
tomadas de cada etapa para extrair média.
-
Elementos estranhos devem ser desconsiderados
-
Atribuir
o
rítimo
de
trabalho
observado
na
automaticamente na planilha eletrônica o tempo normal.
cronometragem,
obtendo
Figura 1: Rosto 1 da planilha eletrônica sugerida para tempos e métodos (autor, 2010).
Obtido o tempo normal ou normalizado, visto que já na planilha eletrônica as formulas
cabíveis estão afixadas reduzindo a possibilidade de erros humanos, estas referências são
automaticamente transportadas para o rosto 2 da planilha eletrônica onde conforme figura 2
devem ser executados os seguintes passos básicos:
-
Atribuir percentuais referentes às tolerâncias e suplementos.
-
Definir quais são os elementos com tempo manual, tempo máquina e tempo manual
durante tempo máquina, respectivamente Tm, TM e tm D TM.
-
Definir em forma de fração em que freqüência ocorre cada elemento.
-
Eletronicamente se obtém o tempo padrão e conseqüentemente produção hora
-
Evidenciar as referências do processo e produto com respectivas codificações
evidenciando o elaborador aprovador e datas, e se houver número de revisão e data
a fim de documentar conforme as normas previstas no sistema de gestão ISO 9000.
Figura 2: Rosto 2 ou folha 2 da planilha eletrônica sugerida (autor, 2010).
Aplicando metodologia para o estudo de tempos e métodos é possível definir o
tempo padrão real para cada etapa do processo, onde os passos delineados acima se referem
unicamente a cronometragem e estudo dos tempos. Já a cronoanálise propriamente dita
trata a observação das melhorias possíveis deste estudo de tempo, o qual poderá ser
observado na aplicação do estudo de caso aqui apresentado.
METODOLOGIA E APLICAÇÃO DO ESTUDO DE CASO
O estudo foi executado em uma empresa do ramo de adaptação automobilística
situada no interior de São Paulo, no segundo trimestre de 2010. E visto que esta empresa
não adotava a definição do tempo padrão por estudos específicos, os dados históricos e ou
estimados levantados correspondem a uma parte de seu processo, com objetivo de aplicar a
proposta dos estudos de tempos e métodos e mostrar sua importância podendo estender aos
demais processos desta empresa ou a qualquer outra da área produtiva.
Metodologia:
-
Escolher um dos processos dentre os vários existentes na empresa.
-
Verificar os dados atuais estimados para comparação posterior ao estudo de tempos
e métodos.
-
Aplicar a metodologia de estudos de tempos e métodos em duas etapas:
1°- Cronometrar a fim de obter o tempo padrão e respectivos parâmetros reais.
2°- Aplicar a cronoanálise para observação das possíveis melhorias
-
Comparar resultados e abordar respectivos impactos.
Aplicação do Caso:
O processo escolhido foi o processo de injeção de lentes plásticas em acrílico, sendo
a escolha em função de alto consumo mensal e pelo fato do subproduto estar presente em
aproximadamente 80% dos produtos finais desta empresa, representando itens estratégicos.
Os dados históricos referentes ao processo e itens escolhidos foram coletados conforme
tabela 1, e sendo:
A) Lente acrilica 4x1 – molde com duas cavidades
B) Lente acrilica 4x2 – molde com uma cavidade
C) Lente acrílica 3x1 – molde com duas cavidades
it
A
B
C
Tempo
Padrão
inexistente
inexistente
inexistente
Produção
Horária
100
45
100
Consumo
mensal
28.000
6.000
10.000
Totais
Custo
peça
R$ 2,28
R$ 2,88
R$ 2,20
mensal
anual
Custo
mensal
R$ 63.840,00
R$ 17.280,00
R$ 22.000,00
Refugo
médio
7%
5%
7%
R$ 103.120,00
R$ 1.237.440,00
Custo
Qualidade
R$ 4.468,80
R$ 864,00
R$ 1.540,00
R$ 6.872,80
R$ 82.473,60
Tabela 1: Dados iniciais referentes à Produtividade, Custos e Qualidade (autor, 2010).
Considerando que o tempo padrão não é conhecido, então a produção horária não é
real, ou seja, é estimada e extraída de valores históricos. Portanto sendo a produção horária
estimada, qualquer outro valor referenciado neste número também será estimado.
Em empresas onde existe um sistema ERP (Enterprise Resource Planning) a
produção horária que deve ser obtida através do tempo padrão é o parâmetro base para
formação do custo da mão de obra do produto, custeamento da má qualidade ou refugo,
dimensionamento de carga máquina e carga homem, base de programação logística e
outros.
Aplicando o estudo de tempos e métodos para obtenção do tempo padrão e
conseqüentemente produções horárias reais, na tabela 2 obtiveram-se novos números, sendo
estes agora reais e confiáveis e estabelecidos por metodologia adequada.
it
A
B
C
Tempo
Padrão
30 s
66,6s
30 s
Produção
Horária
120
54
120
Consumo
mensal
28.000
6.000
10.000
Totais
Custo
peça
R$ 2,18
R$ 2,67
R$ 2,18
mensal
anual
Custo
mensal
R$ 61.040,00
R$ 16.020,00
R$ 21.800,00
R$ 98.860,00
R$ 1.186.320,00
Refugo
médio
7%
5%
7%
Custo
Qualidade
R$ 4.272,80
R$ 801,00
R$ 1.526,00
R$ 6.599,80
R$ 79.197,60
Tabela 2: Dados reais obtidos através de estudo de tempos/ cronometragem (autor, 2010).
Na segunda fase do estudo de tempos e métodos se aplica a cronoanálise onde pode
se observar através da cronometragem pontos passíveis de melhorias, também a verificação
da viabilização de aperfeiçoamentos.
Na verificação do estudo de tempos foi evidenciado um elemento variável que por
sua grande variabilidade tornava-se um elemento acíclico que por vezes parecia um
elemento estranho. Referia-se a extração do produto que não tinha constância e não tinha
repetibilidade e algumas vezes interrompia o ciclo de trabalho, desta forma ponto evidente
da necessidade de melhorias. O mesmo fator provocava a alta de refugo em função das
interrupções do processo.
Na ação de correção dos moldes a fim de solucionar o problema evidenciado na
cronoanálise, foi verificada também a viabilização do aperfeiçoamento da produtividade
incrementando e duplicando cavidades nos moldes.
Sendo assim na tabela 3 observam-se os resultados das melhorias que foram
executadas em um segundo estudo de tempos que foi elaborado a fim de documentar e
validar as melhorias aplicadas.
it
A
B
C
Tempo
Padrão
30 s
66,6s
30 s
Produção
Horária
240
108
240
Consumo
mensal
28,000
6,000
10,000
Totais
Custo
peça
R$ 1.96
R$ 2.20
R$ 1.96
Custo
mensal
R$ 54,880.00
R$ 13,200.00
R$ 19,600.00
mensal
Refugo
médio
3%
3%
3%
R$ 87,680.00
R$
1,052,160.00
anual
Custo
Qualidade
R$ 1,646.40
R$ 396.00
R$ 588.00
R$ 2,630.40
R$ 31,564.80
Tabela 3: Evidência das melhorias observadas na cronoanálise (autor, 2010).
Obs.: os consumos médios referem-se ao mês do estudo extrapolando para 12 meses.
Abordagem dos impactos:
Para abordagem dos impactos foram elaborados dois gráficos (figura 1 e figura 2),
objetivando melhor visualização dos resultados monetários obtidos nas três tabelas
abordadas no estudo de caso aqui apresentado.
No comparativo de custos do subproduto (fig 1), tanto quanto no comparativo de
custos da qualidade (fig. 2) é possível observar que os custos iniciais eram estimados e os
maiores encontrados. Na tabela dois da fase de cronometragem, ou seja, simplesmente
estudo de tempos, já se observa números reais com redução de custos. Na tabela 3 da fase
de cronoanálise, ou seja, da aplicação de melhorias e aperfeiçoamentos uma nova redução
de custos e de maior impacto monetário.
tab 1
R$ 1.237.440,00
tab 2
R$ 1.186.320,00
tab 3
R$ 1.052.160,00
R$ 1.300.000,00
R$ 1.250.000,00
R$ 1.200.000,00
R$ 1.150.000,00
R$ 1.100.000,00
R$ 1.050.000,00
R$ 1.000.000,00
R$ 950.000,00
tab 1
tab 2
Figura 1: Gráfico comparativo de custos da manufatura.
tab 3
tab 1
R$ 82.473,60
tab 2
R$ 79.197,60
tab 3
R$ 31.564,80
R$ 90.000,00
R$ 80.000,00
R$ 70.000,00
R$ 60.000,00
R$ 50.000,00
R$ 40.000,00
R$ 30.000,00
R$ 20.000,00
R$ 10.000,00
R$ 0,00
tab 1
tab 2
tab 3
Figura 2: Gráfico comparativo de custos da qualidade (refugo)
Mediante a comparação gráfica fica evidenciado que os tempos de produção definidos
por históricos ou por estimativas não proporcionam valores monetários confiáveis, podendo
gerar impacto:
-
no custo do produto
-
no preço de venda
-
no custo da qualidade e seus indicadores
Na avaliação das produções horárias, observando que o ideal é a definição do tempo
padrão e através deste a definição correta da produção horária. Os números iniciais
históricos são menores que os números reais definidos por tempo padrão em estudo de
tempo, portanto podendo gerar impacto:
-
na definição de carga máquina
-
na definição de carga homem
-
no planejamento da produção
-
nos indicadores da produtividade
-
em estudos de viabilização
-
e outros
CONCLUSÕES
O artigo apresentado evidencia a grande importância dos estudos de tempos e
métodos, através de revisão breve de literatura e de estudo de caso em uma empresa
eletrometalurgica do ramo de adaptação automobilística, apresentando e mostrando
monetariamente o quão expressivos são os respectivos resultados, sendo a metodologia de
dividir o estudo em duas fases após a verificação dos dados históricos utilizados, com
posterior abordagem dos impactos.
Podendo ser observado no que compete à produtividade, ou seja, produções
horárias, comparando os dados históricos iniciais à primeira fase da metodologia, houve um
incremento de aproximadamente 20% e na segunda fase que absorveu melhorias e
aperfeiçoamento no ferramental a produção horária dobrou possibilitando 100% de
incremento. Para custos da manufatura observa-se entre os dados iniciais e a primeira fase a
redução de aprox. 4% e na segunda fase aprox. 15%. E para os custos referentes à
qualidade (refugo) na primeira fase a redução de aproximadamente 4% e na segunda fase
mais de 60%.
Toda importância do tempo padrão definido em estudo de cronoanálise esta em um
dos principais fatos que é: o custo do produto estar diretamente associado a este tempo, que
fundamental é para qualquer empresa do ramo produtivo no que compete a definições de
custos. Outros fatores de impacto observados estão: planejamento da produção, definição
de carga homem e carga máquina, indicadores da produtividade e qualidade entre outros.
Com valores históricos e sem a aplicação dos estudos de tempos e métodos que
obtém números reais, dificilmente uma empresa poderá otimizar recursos da manufatura,
sem interrupções adversas e fáceis de administrar tendo um processo bem mensurado.
Portanto este artigo contribui na constatação da importância desta metodologia sem a
necessidade de absorver uma visão completamente Tylorista, mas sim aproveitar a
contribuição de Taylor no que tange aos estudos dos tempos, modernizando e integrando
perfeitamente às filosofias atuais e novos modelos de gestão. Ficando aqui a possibilidade
do aproveitamento deste artigo para novos estudos em qualquer empresa do ramo
produtivo, e também a sugestão da utilização deste tema como matéria integrante dos
cursos de Qualidade e Produtividade nas Universidades.
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