CLAUDIANE WAGNER
REDUÇÃO DE CUSTOS ATRAVÉS DA AFIAÇÃO DE FERRAMENTAS
DE CORTE: O CASO DE UMA EMPRESA DO SETOR METAL MECÂNICO
JOINVILLE
2008
1
UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA - UDESC
CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS - CCT
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO E SISTEMAS
CLAUDIANE WAGNER
REDUÇÃO DE CUSTOS ATRAVÉS DA AFIAÇÃO DE FERRAMENTAS
DE CORTE: O CASO DE UMA EMPRESA DO SETOR METAL MECÂNICO
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado a
Universidade Estadual de Santa Catarina como
requisito parcial para a obtenção do título de
Bacharel em Engenharia de Produção e
Sistemas.
Orientador: Msc. Janduhy Camilo Passos
JOINVILLE-SC
2008
2
CLAUDIANE WAGNER
REDUÇÃO DE CUSTOS ATRAVÉS DA AFIAÇÃO DE FERRAMENTAS
DE CORTE: O CASO DE UMA EMPRESA DO SETOR METAL MECÂNICO
Trabalho aprovado como requisito parcial para a obtenção do grau de Engenheiro, no curso de
graduação em Engenharia de Produção e Sistemas, da Universidade do Estado de Santa
Catarina – UDESC.
Banca Examinadora
Orientador:
___________________________________________________________
Janduhy Camilo Passos, Msc.
UDESC - CCT
Membro:
___________________________________________________________
Evandro Bittencourt, Dr.
UDESC - CCT
Membro:
___________________________________________________________
Nélvio Dal Cortivo, Dr.
UDESC - CCT
Joinville/SC, 12 de Novembro de 2008
3
A todas as pessoas que me ajudaram de alguma forma para
que eu alcançasse mais esta vitória em minha vida. Aos
meus pais e ao meu grande amor, pessoas essenciais para
mim.
4
AGRADECIMENTOS
Primeiramente a Deus, por ter me dado forças em todos os momentos desta caminhada
na vida acadêmica e colocado em minha vida pessoas maravilhosas que me auxiliaram para
que eu alcançasse a vitória em mais esta empreitada.
Aos meus pais, que me ajudaram de todas as maneiras com apoio e conselhos, me
propiciando condições de tomar decisões importantes em minha vida.
À minha irmã que sempre me apoiou nas decisões tomadas e nos momentos difíceis
me mostrando os caminhos a seguir e me fazendo enxergar a vitória no horizonte.
Ao meu amor que com toda ternura e companheirismo caminha ao meu lado nesta
jornada, pessoa que me motivou e me ajudou a dar muitos passos nesta longa caminhada.
Aos amigos que souberam me auxiliar nos momentos em que precisei de ajuda e que
tornaram minha vida acadêmica mais alegre, compartilhando comigo momentos divertidos.
Aos meus colegas de trabalho que com paciência e dedicação me ajudaram a conciliar
os conhecimentos obtidos na universidade com a prática no ambiente organizacional.
5
CLAUDIANE WAGNER
REDUÇÃO DE CUSTOS ATRAVÉS DA AFIAÇÃO DE FERRAMENTAS DE
CORTE: O CASO DE UMA EMPRESA DO SETOR METAL - MECÂNICO
RESUMO
O mercado exige alta qualidade de fabricação e produtividade com custos reduzidos,
especialmente na indústria automotiva a necessidade crescente pela flexibilidade de produção
soma-se a complexidade e ao alto grau de desenvolvimento tecnológico de seus processos e
produtos. Como as ferramentas de corte representam o elo entre o processo de fabricação e as
máquinas- ferramenta, elas são fundamentais para que se utilize o máximo da capacidade dos
recursos produtivos. Entre as diversas atividades exercidas pelo Gerenciamento de
Ferramentas encontra-se a afiação de ferramentas, elemento básico ao uso de ferramentas de
corte que demandam alta precisão e grande oportunidade na redução de custos, visto que uma
ferramenta afiada pode alcançar o mesmo rendimento de uma nova a um custo muito inferior.
Partindo desse contexto, o objetivo geral deste trabalho é expor os conceitos e a finalidade do
gerenciamento de ferramentas, assim como, as técnicas utilizadas nas indústrias do setor
metal-mecânico contempladas pela literatura. No que tange aos objetivos específicos, este
trabalho apresenta o intuito de explanar as vantagens obtidas através do recondicionamento
das ferramentas de corte em termos de redução de custos, apresentando o fluxo de afiação e o
acompanhamento das pastilhas afiadas na produção em uma empresa de Joinville/SC. Para
tanto, a metodologia usada consistiu em pesquisa descritiva e observação direta dos
processos. Como resultados, observou-se que a afiação de pastilhas intercambiáveis
proporcionou a referida empresa uma redução de 47% nos custos com o consumo mensal
desta ferramenta, impactando em até 9% de redução com o consumo total de ferramentas de
corte.
Palavras-chave: Gerenciamento de Ferramentas. Afiação. Redução de custos.
6
SUMÁRIO
LISTA DE FIGURAS
LISTA DE TABELAS
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................... 12
1.1 APRESENTAÇÃO DO TEMA E PROBLEMA DE PESQUISA .................................... 12
1.2 JUSTIFICATIVA .............................................................................................................. 14
1.3 OBJETIVOS ...................................................................................................................... 15
1.4 DELIMITAÇÃO DO TRABALHO .................................................................................. 15
1.5 ESTRUTURA DO TRABALHO ...................................................................................... 16
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ..................................................................................... 17
2.1 PROCESSOS DE USINAGEM......................................................................................... 17
2.1.1 Processo de Fresamento .................................................................................................. 18
2.2 GERENCIAMENTO DE FERRAMENTAS .................................................................... 19
2.3 IMPORTANCIA DO GERENCIAMENTO DE FERRAMENTAS DE CORTE ............ 20
2.4 PROBLEMAS RELACIONADOS ÀS FERRAMENTAS DE CORTE .......................... 22
2.5 OBJETIVOS DO GERENCIAMENTO DE FERRAMENTAS ....................................... 24
2.6 ÁREAS DO GERENCIAMENTO DE FERRAMENTAS ............................................... 25
2.6.1 Planejamento Estratégico ................................................................................................ 26
2.6.2 Planejamento Logístico................................................................................................... 27
2.6.3 Planejamento Técnico ..................................................................................................... 28
2.7 SOFTWARES GERENCIADORES DE FERRAMENTAS ............................................. 29
2.7.1 Planejamento de Processos/Engenharia Industrial ......................................................... 32
2.7.2 Compras .......................................................................................................................... 32
2.7.3 Almoxarifado .................................................................................................................. 32
2.7.4 Projeto ............................................................................................................................. 33
7
2.7.5 Preparação (presetting) ................................................................................................... 33
2.7.6 Produção ......................................................................................................................... 33
2.8 TERCEIRIZAÇÃO DO GERENCIAMENTO DE FERRAMENTAS ............................. 34
2.8.1 Função Suprimentos / Logística ..................................................................................... 35
2.8.2 Função Presetting ou Preparação ................................................................................... 36
2.8.3 Módulo Reafiação ........................................................................................................... 36
2.8.4 Módulo Engenharia de Aplicação ................................................................................... 37
2.9 PASTILHAS INTERCAMBIÁVEIS E DESGASTE DE FERRAMENTAS ................... 38
2.9.1 Pastilhas Intercambiáveis ................................................................................................ 38
2.9.2 Desgaste de Ferramentas ................................................................................................ 39
2.9.2.1 Formas de desgaste ...................................................................................................... 40
2.9.2.2 Causas para o aparecimento do desgaste ..................................................................... 41
2.9.3 Processo de Afiação de Ferramentas de Corte ................................................................ 42
3 METODOLOGIA DA PESQUISA ................................................................................... 44
3.1 UNIVERSO E AMBIENTE DA PESQUISA ................................................................... 44
3.2 SUJEITO E OBJETO DE PESQUISA .............................................................................. 45
3.3 TIPO DE PESQUISA ........................................................................................................ 45
3.4 MÉTODO DE COLETA ................................................................................................... 46
3.4.1 Documentação Direta .................................................................................................... 46
3.4.2 Documentação Indireta ................................................................................................... 46
3.5 TRATAMENTO E ANÁLISE DE DADOS ..................................................................... 47
4 ESTUDO DE CASO ........................................................................................................... 48
4.1 HISTÓRICO E APRESENTAÇÃO DA EMPRESA ........................................................ 48
4.1.1 Missão da Divisão Automotiva....................................................................................... 49
4.1.2 Visão da Divisão Automotiva ......................................................................................... 49
4.2 ETAPAS DO PROJETO DE REDUÇÃO DE CUSTOS .................................................. 49
4.2.1 Problema encontrado ...................................................................................................... 49
4.2.2 Alternativa proposta ........................................................................................................ 51
4.2.3 Desenvolvimento de fornecedores .................................................................................. 55
4.2.4 Testes das pastilhas afiadas pelo Fornecedor 1 .............................................................. 56
4.2.5 Testes das pastilhas afiadas pelo Fornecedor 2 .............................................................. 56
4.2.6 Análise e interpretação dos resultados ............................................................................ 58
4.2.7 Outras melhorias ............................................................................................................. 59
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS ............................................................................................. 65
5.1 CONCLUSÕES ................................................................................................................. 65
5.2 RECOMENDAÇÕES PARA TRABALHOS FUTUROS ................................................ 66
BIBLIOGRAFIA ................................................................................................................... 67
8
LISTA DE FIGURAS
Figura 01 - Departamentos envolvidos com o Gerenciamento de Ferramentas ...................... 26
Figura 02 - Exemplos de diferentes tipos de ferramentas de torneamento e fresamento ........ 38
Figura 03 - Ferramentas multicortantes utilizadas no processo de fresamento ....................... 39
Figura 04 - Classificação de diferentes tipos de desgaste em ferramentas de corte ................ 40
Figura 05 - Consumo de ferramentas de 2007 ......................................................................... 50
Figura 06 - Consumo de ferramentas de 2008 ......................................................................... 50
Figura 07 - Gráfico de Pareto do consumo mensal de ferramentas ......................................... 51
Figura 08 - Pastilha ALFA nova .............................................................................................. 52
Figura 09 - Fluxo de ferramentas de corte de rápido desgaste ................................................ 53
Figura 10 - Fluxo de ferramentas de corte utilizando afiação ................................................. 54
Figura 11 - Consumo mensal das pastilhas ALFA .................................................................. 55
9
Figura 12 - Relatório da qualidade .......................................................................................... 57
Figura 13 – Gráfico de Pareto de julho, agosto e setembro ..................................................... 59
Figura 14 – Fluxo de afiação da pastilha ALFA ...................................................................... 60
Figura 15 – Futuro fluxo de afiação da pastilha ALFA ........................................................... 63
10
LISTA DE TABELAS
Tabela 01– Propriedades físicas do nitreto de silício. ............................................................. 53
Tabela 02 – Resultados obtidos ............................................................................................... 58
Tabela 03 – Preço das pastilhas novas e afiadas ...................................................................... 61
Tabela 04 – Custos utilizando pastilhas ALFA afiadas ........................................................... 62
Tabela 05 – Custos antes do projeto de afiação das pastilhas ALFA ...................................... 62
Tabela 06 – Custos utilizando o futuro fluxo de afiação da pastilha ALFA ........................... 63
11
LISTA DE ABREVIATURAS
CAD - Computer Aided Design
CAM - Computer Aided Manufacturing
CAPP - Computer Aided Process Planning
CIMM - Centro de Informação Metal Mecânica
ERP - Enterprise Resource Planning
TMS - Tool Management Systems
12
1 INTRODUÇÃO
1.1 APRESENTAÇÃO DO TEMA E PROBLEMA DE PESQUISA
Nas indústrias do setor metal-mecânico, principalmente na indústria automotiva, a
necessidade crescente de diferenciação pelos baixos custos e flexibilidade está somada à
complexidade e alto grau de desenvolvimento tecnológico de seus processos e produtos. O
mercado exige alta qualidade de fabricação e produtividade com custos reduzidos. Neste
segmento, uma parcela significativa dos custos é representada pelos processos de usinagem de
componentes, e grande parte destes custos vem do uso de ferramentas de corte.
Dentro deste contexto, o gerenciamento de ferramentas de corte é um método para
aproveitar, de maneira econômica, o potencial das novas tecnologias de usinagem, auxiliando
as empresas na redução de custos e no aumento da produtividade, para que estas se adéqüem
as novas exigências do mercado (FAVARETTO, 2005).
Embora o controle preciso dos gastos e consumo de ferramentas seja de extrema
importância para o controle de custos, a atuação de um gerenciamento de ferramentas não se
limita apenas a fazer um controle sobre esses dados, o objetivo é atuar no processo de
usinagem como um todo, envolvendo todas as variáveis possíveis pertinentes ao processo de
fabricação. Com isto busca-se aumentar a produtividade, eliminar os desperdícios e melhorar
a qualidade dos produtos mediante a redução dos distúrbios nas linhas de produção. Estes
distúrbios apresentam-se na forma de interrupções no fluxo normal, que ocorrem quando há
desgastes prematuros de ferramentas, quebras inesperadas, indisponibilidade e baixa
qualidade nas peças entre outros (GOLDONI, 2003).
De acordo com Zonta (2007), apesar de toda a importância de um gerenciamento de
ferramentas eficaz, o termo gerenciamento de ferramentas começou a ser utilizado apenas no
início da década de 80 nas indústrias metal-mecânicas norte-americanas e européias, após
pesquisadores do setor constatarem índices de produtividade e nível organizacional
preocupantes nas mesmas. Esta preocupação acentuou-se a partir do momento em que os
13
produtos japoneses começaram a invadir os mercados norte-americano e europeu com preços
altamente competitivos. A partir deste momento ambos os mercados começaram a assimilar
as filosofias que as indústrias japonesas estavam adotando, como o Just in Time e o Lean
Manufacturing, focadas na excelência na produtividade e na organização.
A situação foi a mesma no Brasil, pois, com a abertura de mercado no início da década
de 90, a indústria brasileira deparou-se com a grande competitividade existente no mercado
externo, obrigando-se a modernizar o parque fabril e adotar novas técnicas administrativas.
Atualmente é notável o crescente número de indústrias metal-mecânicas brasileiras que vêm
adotando algumas práticas relacionadas ao Gerenciamento de Ferramenta, fortalecendo sua
competitividade no mercado.
Embora os gastos com ferramentas de corte sejam apenas uma pequena parcela dos
custos totais de manufatura nos processos de usinagem em uma indústria metal-mecânica, as
conseqüências da falta de ferramentas ou de uma classificação errada são críticas, visto que as
ferramentas representam o elo entre o processo de fabricação e as máquinas-ferramentas
sendo fundamentais para que se utilize o máximo da capacidade destes recursos.
De acordo com Castro (2005), a operação de gerenciamento de ferramentas não
influencia apenas o custo com aquisição, que gira em torno de 3% a 5% do custo total de
fabricação, mas sim outros fatores que formam o referido custo como, troca de ferramentas;
parada de máquina; compras emergenciais entre outros. As ferramentas refletem diretamente
no ganho de produtividade e tanto fatores atrelados diretamente ao processo de usinagem,
quanto fatores externos ao processo relacionados ao controle de ferramentas, devem ser
considerados importantes dentro de uma indústria.
Dentro de todo o processo de gerenciamento de ferramentas encontra-se a atividade de
afiação de ferramentas de rápido desgaste, elemento básico ao uso de ferramentas de corte que
demandam alta precisão, situação em que qualquer problema pode se transformar em refugo e
parada de produção no momento do emprego das ferramentas. Por outro lado, a afiação das
ferramentas de corte mostra-se como grande oportunidade na redução de custos, tendo em
vista que uma ferramenta recondicionada pode alcançar o mesmo rendimento de uma
ferramenta nova com custo que pode variar até 10% aquele de uma nova. Porém, todo este
processo de afiação de ferramentas requer uma logística eficaz destas ferramentas, assim
como um controle rigoroso de informações.
Em se tratando de processos mecânicos, observa-se que diversos municípios
brasileiros têm a sua economia alimentada pela existência de distritos industriais que
congregam diversos tipos de empresas. Em muitos casos, destacam-se as empresas do setor
14
metal mecânico, como é o caso de Joinville, em Santa Catarina. Assim, acredita-se que o
desenvolvimento de um estudo que englobe a realidade dessas organizações poderá trazer
esclarecimentos que permitirão o entendimento da relevância do controle eficiente das
informações relacionadas a ferramentas de corte para o alcance da otimização dos processos
de usinagem e redução de custos. Desta forma, compreendendo a importância do
gerenciamento de ferramentas e as vantagens da atividade de afiação das ferramentas de corte
dentro deste processo, o problema que essa pesquisa busca resolver pode ser estruturado da
seguinte maneira:
Quais os ganhos organizacionais e produtivos adquiridos com o processo de
afiação de ferramentas de corte em uma empresa do setor metal-mecânico situada em
Joinville/SC?
1.2 JUSTIFICATIVA
O mercado exige alta qualidade de fabricação e produtividade com custos reduzidos e
com o desenvolvimento de ferramentas cada vez mais sofisticadas tecnologicamente, e em
termos de geometria, tornou-se complexo o trabalho de sua manutenção e recondicionamento.
Por este fato, torna-se imprescindível para o gerenciamento de ferramentas um controle eficaz
das informações relacionadas aos procedimentos de afiação, tanto para as ferramentas que são
afiadas internamente quanto para as que têm seu processo de recondicionamento terceirizado
por empresas especializadas no ramo (OSTRONOFF, 2007).
Considerando que alguns tipos de ferramentas podem ser afiadas até 4 ou 5 vezes,
percebe-se uma grande oportunidade de redução de custos nos processos de usinagem através
da afiação das ferramentas de corte de rápido desgaste. Entretanto, ferramentas afiadas
inadequadamente podem quebrar, ter seu desempenho comprometido ou gerar refugos
provocando aumento de custos e prejudicando o fluxo de produção. A falta de controle das
quantidades e códigos de ferramentas disponíveis para afiação por empresas terceirizadas traz
insegurança no que tange ao abastecimento do estoque necessário para a manutenção do fluxo
produtivo. Neste sentido torna-se imprescindível a existência de uma logística interna do setor
de Gerenciamento de Ferramentas que controle o fluxo desses materiais assim como as
informações necessárias para um controle efetivo deste processo.
15
1.3 OBJETIVOS
O objetivo geral deste trabalho é analisar o processo de recondicionamento das
ferramentas de corte para fins de redução de custos em uma empresa do setor metal-mecânico
situada em Joinville/SC.
Como objetivos específicos este trabalho apresenta:
explanar os conceitos, objetivos e técnicas contempladas pela literatura relacionadas
ao gerenciamento de ferramentas;
expor as reduções de custo adquiridas com o processo de afiação/recondicionamento
na empresa estudada;
apresentar o fluxo de afiação e reafiação estabelecido para as ferramentas de corte na
empresa;
mostrar o processo de estudo e acompanhamento dos insertos afiados na empresa
enfocada, buscando garantir a qualidade da produção.
1.4 DELIMITAÇÃO DO TRABALHO
O estudo deste trabalho se limita à exposição do tema Gerenciamento de Ferramentas
e as práticas utilizadas no setor metal-mecânico que atuam com processos de usinagem, bem
como, os recursos utilizados como terceirização de algumas atividades e uso de sistemas
especializados para gerenciamento de ferramentas. Posteriormente será abordada a temática
da oportunidade de redução de custos através da atividade de afiação de ferramentas de corte,
em especifico a afiação de pastilhas intercambiáveis, implementada por uma empresa de
Joinville/SC que atua no setor automotivo.
16
1.5 ESTRUTURA DO TRABALHO
Este trabalho está dividido em 5 capítulos, sendo que o capítulo 1 apresenta a
introdução do trabalho, expondo o tema, o problema, a justificativa, assim como, os objetivos
gerais e específicos da pesquisa.
O capítulo 2 aborda o referencial teórico relacionado à processos de usinagem
especificamente, o fresamento, bem como, conceitos relacionados ao Gerenciamento de
Ferramentas. Assim, apresenta a definição desta prática, a importância das ferramentas, os
problemas relacionados às ferramentas de corte, as áreas de atuação e planejamento, recursos
e outras técnicas relacionadas ao tema. O referido capítulo expõe também conceitos referentes
a pastilhas intercambiáveis e desgaste de ferramentas de corte.
O capítulo 3 trata da metodologia utilizada para a elaboração da pesquisa de campo e
proposta de melhoria, assim como a elaboração deste trabalho.
No capítulo 4 é feita a apresentação da empresa objeto de estudo e todo o projeto de
redução de custos a partir da afiação de pastilhas intercambiáveis é detalhado.
Por último, o capítulo 5 apresenta a conclusão obtida com o desenvolvimento do
trabalho e as sugestões para trabalhos futuros.
17
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
O presente capítulo tem como objetivo expor a fundamentação teórica que servirá de
base para a compreensão do estudo de caso que será apresentado no capítulo 04. Para tanto,
inicialmente contempla os conceitos referentes aos processos de usinagem, em específico o
fresamento.
Em seguida são apresentadas definições relacionadas ao Gerenciamento de
Ferramentas, sua importância e os principais problemas relacionados às ferramentas de corte,
assim como, os objetivos e as áreas do Gerenciamento de Ferramentas.
Posteriormente, será apresentada a utilização de softwares gerenciadores e as práticas
de terceirização desta atividade. Finalmente, o capítulo apresenta o conceito de pastilhas
intercambiáveis e explora conceitos relacionados ao desgaste de ferramentas, assuntos estes,
relacionados ao caso objeto de estudo deste trabalho.
2.1 PROCESSOS DE USINAGEM
De acordo com Ferraresi (1924), como processos de usinagem pode-se definir as
operações que ao conferir à peça a forma, ou as dimensões ou o acabamento, ou ainda uma
combinação destes três itens, produzem cavaco. Segundo a definição do autor entende-se
como cavaco, a porção de material da peça, retirada pela ferramenta, caracterizando-se por
apresentar forma geométrica irregular.
Em todas as operações de usinagem dos metais uma ferramenta em forma de cunha
é forçada através do material para remover cavaco da peça e deixar sobre esta,
superfícies geometricamente perfeitas. O tipo de superfície produzida pela operação
depende do formato da ferramenta e da trajetória descrita por esta através do
material da peça (DOYLE, 1962, p. 334).
18
De acordo com König e Klocke apud Deschamps (2004), o processo de usinagem é
um processo de fabricação que constitui na separação de material da peça, material este com
forma geométrica irregular (também chamado de cavaco), sob processamento com
ferramentas de geometria definida.
De acordo com Jesus (2004) os processos de fabricação por remoção de material são
comumente conhecidos como processos de usinagem e são normalmente considerados
secundários porque tem como matéria-prima materiais previamente obtidos por processos
primários (fundição, conformação). Dificilmente ocorre a presença isolada de um ou outro
destes processos na fabricação de peças ou componentes. Por ser considerado um processo
secundário, a usinagem normalmente atua como processo complementar em relação aos
demais processos.
2.1.1 Processo de fresamento
Segundo Ferraresi (1977), a operação de fresamento pode ser definida como um
processo mecânico de usinagem destinado à obtenção de superfícies quaisquer, onde o
material é removido pela rotação de ferramentas geralmente multicortantes, denominadas
fresas, sendo que cada “dente” remove uma pequena quantidade de material em cada
revolução. Para tanto, a ferramenta gira e a peça ou a ferramenta se deslocam segundo uma
trajetória qualquer.
Conforme afirma Silva et al (S/D), o fresamento tem como principal característica o
fato de possuir corte interrompido, que é gerado devido ao fato de cada inserto (pastilha)
passar por uma fase ativa, aquela em que ele corta o material e uma fase inativa, em que não
retira material da peça usinada. Este ciclo ativo e inativo ocasiona mudanças bruscas de
temperaturas e tensões na ferramenta cortante, o que pode provocar avarias, que levam até
mesmo à perda da ferramenta.
Santos (2001) afirma que as características que diferenciam o processo de fresamento
em relação aos outros processos de usinagem são:
as interrupções no corte que ocorrem na entrada e saída dos dentes da ferramenta na
peça;
o pequeno tamanho relativo dos cavacos gerados no corte;
a variação na espessura de cada cavaco gerado.
19
As ferramentas de corte são elementos responsáveis pela retirada de cavaco da peça
bruta em processos de usinagem, através do contato de forma controlada e planejada com a
mesma.
Existem diversos tipos de ferramentas de corte atualmente, para atender às
características e necessidades de cada processo de usinagem. Elas diferem em sua geometria,
material de composição, tipo de revestimento, podendo ainda ser mono ou multicortantes.
Estas características influenciam significativamente alguns parâmetros de um processo de
usinagem, como por exemplo, a formação dos cavacos, forças de corte, o desgaste das
ferramentas, dentre outros (KLOCKE e KONIG, 2002 apud PAVIM, 2005).
Há muitas razões para justificar o gerenciamento de ferramentas, mas nenhuma delas é
tão importante quanto à redução dos custos de produção. O impacto na redução de custos
através do gerenciamento é um quesito que poucas vezes é reconhecido, sendo que este ponto
é o caminho principal da filosofia do gerenciamento de ferramentas (PLUTE, 1998 apud
BUSS, 2006).
Em virtude da grande importância que as ferramentas de corte têm nos processos de
usinagem e, conseqüentemente, na competitividade de uma empresa que atua no setor metalmecânico, os próximos itens tem a finalidade de expor assuntos relacionados ao
gerenciamento de ferramentas.
2.2 GERENCIAMENTO DE FERRAMENTAS
O termo gerenciamento iniciou-se com a primeira definição clássica apresentada por
Henry Fayol. Apesar de não existir uma aceitação geral sobre o termo “gerenciamento” como
atividade, a definição geral dada por Fayol (1942) continua se mantendo válida após 66 anos e
tem sido somente adaptada pelos escritores recentes, como apresentado a seguir: “Gerenciar é
prever e planejar, organizar, comandar, coordenar e controlar.” (FAYOL, 1942 apud ZONTA,
2007, p. 7).
Na metade dos anos de 1980, Frederick Mason já apresentava a primeira definição de
gerenciamento de ferramentas. Afirmava que se trata não apenas de um simples controle de
estoque de ferramentas, mas sim de um conjunto de atitudes e recursos que, empregados
juntos, garantem que a ferramenta certa estará sempre disponível no local e no momento certo
(MASON, 1993).
20
O gerenciamento de ferramentas é considerado hoje importante diferencial
competitivo, existindo para eles distintas definições. Boehs (2002) afirma que o
Gerenciamento de Ferramentas é uma filosofia com abordagem disciplinada, que administra
informações para a tomada de decisão, fornecendo as ferramentas na quantidade necessária,
no local desejado, no momento certo e na qualidade especificada.
O gerenciamento é uma abordagem organizada, que tem como meta garantir as
ferramentas disponíveis para se alcançar os objetivos da produção, de forma a contribuir para
o aumento da produtividade e eficiência. Com relação ao gerenciamento de ferramentas
existem abordagens distintas que de acordo com Boogert (1994 apud FAVARETTO, 2005)
em sua maioria enfocam aspectos específicos do gerenciamento tais como, informações,
controle de fluxo, alocação e reposição de ferramentas.
O gerenciamento de ferramentas é uma estratégia que visa à resolução de problemas
relacionados com as várias atividades que envolvem o uso de ferramentas, incluindo
aquisição, armazenagem, desenvolvimento de base de dados de ferramentas, seleção
e alocação de ferramentas, inspeção, preparação (presetting), entrega às linhas,
troca, monitoramento e controle de inventário. (MASINE, 1998 apud
FAVARETTO, 2005, p. 40).
As indústrias metal-mecânicas em específico as que utilizam o processo de usinagem,
gerenciam diariamente informações sobre dados técnicos de ferramentas, novas peças a serem
fabricadas, processos de fabricação e controle, indicadores de produção, custos envolvidos
com ferramentas e logística das ferramentas de corte no chão de fábrica, informações estas
que culminam em tomada de ações estratégicas por parte de seus administradores.
2.3 IMPORTÂNCIA DO GERENCIAMENTO DE FERRAMENTAS DE CORTE
Segundo Plute (1998, apud ZONTA, 2007), as ferramentas afetam a estabilidade
financeira de qualquer empresa, pois o seu uso, eficiente ou não, contribui nos custos de
produção. O mesmo autor cita que atualmente, com o aumento do custo de ferramentas e a
necessidade das mesmas estarem disponíveis de maneira cada vez mais imediata, o valor e a
disponibilidade das ferramentas no estoque estão se tornando fatores importantes. As
ferramentas podem representar uma fatia substancial do investimento de capital anual. O
controle destes gastos não somente repercute na economia em compra de ferramentas, mas
21
tem impacto em todas as áreas de produção através de potenciais reduções de custo e aumento
da eficiência.
Sabe-se que, geralmente os custos diretos de ferramentas representam de 3% a 5% dos
custos da produção de uma peça. Mas isso é relativo apenas ao custo de aquisição. Os
verdadeiros custos de utilização destes itens, quase sempre estão ocultos e são desconhecidos
pelas empresas. Estes custos indiretos podem fazer com que as ferramentas representem até
30% do custo total de produção de uma peça (CASTRO, 2005).
Este percentual envolve, além do consumo normal de ferramentas, perdas por uso
indevido ou inadequado, perdas atribuídas ao uso de ferramentas obsoletas ou improdutivas,
gastos com manutenção das ferramentas, investimentos em estoques de tamanhos
inadequados, despesas com armazenamento e transporte, perda de tempo devido à dificuldade
de localização de ferramentas no chão de fábrica, dificuldades envolvendo o Projeto e o
Planejamento dos Processos, devido à falta de informações para a produção.
Mason (1993) e Mumm (2001, apud ZONTA, 2007) apontam para os seguintes fatores
que frequentemente contribuem para este percentual:
de 30% a 60% das ferramentas da empresa podem estar dispersas no chão de fábrica;
16% das produções programas não podem ser efetivadas devido à falta de ferramentas;
o supervisor gasta de 40% a 80% de seu tempo de trabalho à procura e na expedição
de ferramentas;
os operadores podem utilizar 20% do seu tempo de trabalho à procura de ferramentas,
o equivalente a até três semanas de trabalho por ano;
super ou subdimensionamento do estoque (quantidade e variedade);
obsolescência do estoque, que pode chegar a até 50% do total de ferramentas e
compras emergenciais e/ou incorretas.
De acordo com Mason (1993) a falta de gerenciamento dos recursos relacionados às
ferramentas de corte pode ser considerada como um crime culposo por negligência. Se as
matérias-primas ou trabalhos fossem manipulados igualmente, os administradores seriam
considerados maus profissionais ou incompetentes.
22
2.4 PROBLEMAS RELACIONADOS ÀS FERRAMENTAS DE CORTE
Conforme afirmações de Mason (1993), diariamente, as empresas que atuam em
processos de usinagem encontram uma série de problemas relacionados com ferramentas de
corte. Estes problemas podem ser divididos em três grupos, segundo a sua natureza. São eles:
problemas operacionais, administrativos e técnicos. Como principais problemas de ordem
operacional pode-se citar os seguintes:
falta de conhecimento das ferramentas realmente disponíveis na fábrica;
falta de informações técnicas e comerciais sobre as ferramentas disponíveis;
falta de critérios e meios que facilitem a seleção e utilização das ferramentas;
morosidade na seleção e preparação das ferramentas com conseqüente aumento no
tempo de setup das máquinas;
dificuldade na identificação das ferramentas, devido à diversidade de formas, de
materiais e de fornecedores.
Com relação à ordem administrativa e logística são encontrados diversos problemas,
sendo que os mais relevantes são:
desconhecimento do local onde as ferramentas se encontram;
as condições de alocação de ferramental variam desde locais totalmente desordenados
a locais organizados, mas dificilmente aspectos como ergonomia, funcionalidade,
movimentação e facilitação da procura são levados em conta;
permanência em estoque de ferramentas já obsoletas e improdutivas;
problemas com o super ou subdimensionamento do estoque;
ausência de sistemas de informações facilitadores do controle de estoque e inventário;
ineficácia do controle adotado para acompanhar a movimentação das ferramentas
durante o turno de trabalho;
compras desnecessárias, baseadas em critérios e procedimentos inadequados;
processo de compra não sistematizado ou sincronizado com as necessidades atuais da
fábrica (compras com atraso e em regime de urgência);
ausência de troca de informações entre os diversos setores da fábrica, mais
precisamente planejamento/processos/engenharia industrial/compras/almoxarifado.
Os problemas de ordem técnica relacionados ao gerenciamento de ferramentas de
corte referem-se às atividades relacionadas à seleção e otimização, sendo eles:
23
falta de critérios de padronização de formas, dimensões e de materiais;
falta de conhecimento sobre o estado de manutenção e do tempo de utilização das
ferramentas;
faltam critérios e métodos para a manutenção das ferramentas, sendo que muitas vezes
estas se encontram em estado desaconselhável para a produção;
conhecimento parcial da intercambiabilidade de ferramentas e suportes de fixação na
máquina;
utilização das ferramentas sem observar suas condições ótimas para o trabalho, tendo
em vista a produtividade e/ou os custos de produção;
planejamento dos Processos, em linhas gerais, tem gradualmente aderindo à utilização
do auxílio do computador em suas tarefas, como por exemplo, a utilização de
softwares CAPP, CAM e CAD, estes últimos extremamente difundidos. No entanto, o
detalhamento dos processos ainda é muito deficiente, pois não satisfaz plenamente a
necessidade de descrição de ferramentas, locais de guarda, etc.;
conhecimentos técnicos a respeito de utilização e características das principais
ferramentas de posse somente de funcionários com maior experiência, ou seja,
conhecimentos técnicos restritos a poucas pessoas;
por fim, há uma ausência de sistematização no controle de compras, trocas, análise de
vida útil, localização na fábrica, existência física, quebras, entre outros.
A solução para combater e resolver estes problemas, é a utilização eficaz da
informação. Certamente, o volume de informações que deverão ser levantadas dependerá do
número de ferramental da empresa e do grau de organização que se está pretendendo atingir
(CIMM, 2008).
A principal característica de uma empresa que não emprega o Gerenciamento de
Ferramentas é a grande quantidade de pedidos de compra emergenciais (HARPER, 2003 apud
ZONTA, 2007). Para solucionar parte destes problemas, deve-se também analisar estas
ferramentas no momento da liberação por parte da engenharia de processo deixando-se de
tratar o Gerenciamento de Ferramentas como simplesmente um problema logístico
(MARCZINSKI, 2002 apud ZONTA, 2007).
Seguindo esta linha de pensamento, é possível identificar algumas fontes de
ineficiência, tais como (MARCZINSKI, 2002 apud ZONTA, 2007):
grande número de componentes distintos que o chão de fábrica necessita gerenciar;
variedade de itens redundantes inclusos através de diferentes fontes;
24
diferentes layouts de ferramentas;
erros de cadastramento de informações nos sistema de controle do chão de fábrica.
Esta lista sugere que muitas das decisões que afetam diretamente o Gerenciamento de
Ferramentas são criadas antes do início do controle físico das ferramentas. De fato, 70% das
dificuldades encontradas no chão de fábrica são criadas na Engenharia de Processo. Neste
momento o layout da ferramenta é desenvolvido juntamente com os fornecedores e as
operações do processo. Portanto, 70% dos custos no ciclo de vida da ferramenta de corte são
determinados na engenharia de processo (MARCZINSKI, 2002 apud ZONTA, 2007).
2.5 OBJETIVOS DO GERENCIAMENTO DE FERRAMENTAS
Goldoni apud Zonta (2007, pg 15) afirma que “o propósito primordial do
Gerenciamento de Ferramentas é aumentar a produtividade, eliminar os desperdícios e
melhorar a qualidade dos produtos mediante a redução das interrupções no fluxo normal, que
ocorrem
quando
há
desgastes
prematuros
de
ferramentas,
quebras
inesperadas,
indisponibilidade e baixa qualidade nas peças, entre outros distúrbios que podem ocorrer nas
linhas produtivas”.
Boogert (1994, apud ZONTA, 2007) definiu os seguintes objetivos principais do
Gerenciamento de Ferramentas:
minimizar distúrbios no processo de produção;
maximizar a utilização dos recursos (máquinas e ferramentas);
minimizar a quantidade de refugos;
reduzir os custos gerais com ferramentas pela padronização e racionalização.
Baseado nos objetivos gerais citados acima, Favaretto (2005), resumiu os objetivos
específicos do Gerenciamento de Ferramentas da seguinte forma:
reduzir estoques e obsolescência;
padronizar as ferramentas utilizadas;
eliminar a falta de ferramentas;
aumentar a produtividade;
reduzir o custo com ferramentas;
controlar a localização e fluxo de ferramentas no chão de fábrica;
25
reduzir os tempos de preparação de máquinas;
reduzir quebras de ferramentas;
garantir a disponibilidade de informação precisa e atualizada;
fortalecer relacionamento com fornecedores;
garantir a qualidade dos serviços de recondicionamento e preparação de ferramentas;
garantir a qualidade da peça produzida;
garantir atualização tecnológica;
garantir o uso ecologicamente correto de ferramentas de corte.
Também são objetivos específicos do gerenciamento de ferramentas de corte garantir:
a qualidade dos serviços de afiação e preparação de ferramentas;
produto manufaturado com excelência;
atualização tecnológica e
uso ecologicamente correto das ferramentas corte.
Embora o controle preciso dos gastos e consumo de ferramentas seja de extrema
importância para o controle dos custos, a atuação de um gerenciamento de ferramentas não se
limita apenas a fazer um controle sobre estes dados, pois ao atuar com um time especializado,
o objetivo é focar o processo de usinagem como um todo, envolvendo todas as variáveis
possíveis pertinentes ao processo de fabricação, como por exemplo, a redução do tempo de
setup de máquinas, aumento da produtividade, implantação de novas tecnologias ao processo,
treinamento para o pessoal envolvido na cadeia produtiva, suporte ao cliente no
desenvolvimento de novos produtos, atuação imediata na solução de problemas, ou seja, todo
trabalho é orientado para a redução de custos e desperdícios (CIMM, 2008).
2.6 ÁREAS DO GERENCIAMENTO DE FERRAMENTAS
Boogert (1994, apud FAVARETTO, 2005) afirma que para ambos os tipos de
produção, seja com tamanho de lote pequeno ou grande, a disponibilidade de ferramentas e a
exatidão de informações técnicas de usinagem, são fatores críticos para a confiabilidade do
processo de produção.
Em virtude destes aspectos, Boogert (1994, apud ZONTA, 2007) cita que ocorrências
que estagnam a produção, como por exemplo, quebra ou desgaste prematuro da ferramenta as
26
quais necessitam de reposicionamento imediato, ferramentas as quais não estão disponíveis a
tempo ou peça usinada de inferior qualidade, são problemas resultados de falhas no:
Planejamento técnico;
Planejamento logístico;
Planejamento estratégico.
Favaretto (2005) afirma que o Gerenciamento de Ferramentas deve ser tratado como
uma estratégia interdepartamental, tendo o apoio e comprometimento da alta gerência. Os
objetivos somente serão plenamente atingidos através do pleno entendimento, cooperação e
compartilhamento de objetivos e informações entre todos os departamentos da empresa
envolvidos com o gerenciamento. A figura 1 representa os departamentos comumente
envolvidos com o gerenciamento de ferramentas.
Figura 01: Departamentos envolvidos com o Gerenciamento de Ferramentas.
Fonte: Favaretto, 2005, p. 47.
2.6.1 Planejamento Estratégico
De acordo com Jaimes (1995) o planejamento estratégico ocupa-se da padronização
das ferramentas, diminuição de variedades, compras de ferramentas, redução dos
componentes em estoque e do acompanhamento preciso do consumo. A otimização de
processos e recursos resulta em melhorias na fabricação, o que equivale a aumento de
produtividade e redução de custos. A sistematização e racionalização de informações e dos
próprios meios físicos são fatores da maior relevância neste contexto.
27
As decisões estratégicas lidam com a expansão ou redução da capacidade dos
recursos produtivos. Padronização e racionalização dos recursos produtivos podem
também necessitar redução dos custos com ferramentas. Investimentos em
ferramentas modulares aumentam a flexibilidade com relação à composição dos
componentes de ferramenta nas montagens e eliminam a necessidade de jogos de
ferramentas exclusivos para máquinas-ferramenta específicas (BOOGERT, 1994
apud ZONTA, 2007, p. 20).
Conforme aponta Favaretto (2005), as atividades relacionadas ao planejamento
estratégico são:
definição de indicadores de desempenho e metas, tais como, consumo de ferramentas
no período e quantidade de itens obsoletos em estoque;
gerenciamento do relacionamento com fornecedores de ferramentas de corte,
desenvolvendo melhorias junto ao fornecedor;
questões ambientais relacionadas ao uso racional de ferramentas, escolha do material
da ferramenta e descarte;
padronização de ferramentas, buscando minimizar a quantidade de itens em estoque.
2.6.2 Planejamento Logístico
O planejamento logístico envolve duas questões principais: fluxo de informações e
fluxo físico de ferramentas. Boogert (1994, apud ZONTA) comenta que o planejamento
logístico é responsável pela disponibilização dos recursos produtivos no local certo e na
quantidade necessária. A situação atual no chão de fábrica é importante para alocação das
ferramentas às máquinas, especialmente nos casos de ferramentas quebradas ou desgastadas, o
que necessita uma reposição imediata.
O planejamento logístico está relacionado com a disponibilidade dos recursos das
ferramentas, no lugar, na quantidade e no momento certo. A capacidade dos recursos deve ser
verificada antes que os componentes das ferramentas sejam alocados para os respectivos lotes
de produção. Isto evita a ocorrência de perturbações no chão de fábrica por causa das
ferramentas perdidas, e permite a qualquer instante (CRAPART, 1994):
localizar a estação de trabalho onde está a ferramenta;
saber o lote no qual está trabalhando;
qual é a operação que está desenvolvendo;
o estado em que se encontra;
e quando ela está disponível para outra tarefa.
28
Favaretto (2003) lista como sendo atividades relacionadas ao planejamento logístico:
estoque de ferramentas de corte;
estoque de porta-ferramentas e componentes auxiliares de reposição;
estratégia de reposição de ferramentas para as linhas de produção;
quantidade de conjuntos em giro;
determinação do fluxo de ferramentas dentro do setor de ferramentas;
estratégias para envio a serviços externos.
Jaimes (1995) comenta que se constituem ainda como funções importantes no
planejamento logístico do gerenciamento de ferramentas, a preparação e armazenamento de
componentes e montagens de ferramentas, assim como o transporte destes para as máquinas
para contribuir na diminuição nos tempos secundários da usinagem.
2.6.3 Planejamento Técnico
Boogert (1994, apud FAVARETTO, 2005) afirma que o planejamento técnico lida
com a seleção e o uso de ferramentas, baseado na habilidade de usinar produtos de forma
econômica obedecendo à necessária qualidade do produto. O departamento de planejamento
de processos deve selecionar as ferramentas de corte corretas e projetar adequadamente a sua
montagem de forma que a produção possa ser executada. A preparação de informações para
usinagem deve ser geométrica e tecnologicamente correta com o objetivo de:
evitar tempos ociosos de máquina devido a testes extensivos;
obter um processo de corte confiável sem distúrbios inesperados como quebras ou
qualidade de superfície ruim;
realizar um processo de corte otimizado respeitando tempo e/ou custos.
Favaretto (2003) expõe como as principais atividades e adoção de outros recursos da
qualidade envolvidos no planejamento tecnológico as ações a seguir:
criação e manutenção de base de dados para ferramentas;
sistema de identificação de ferramentas;
seleção de ferramentas, parâmetros de corte, e geração de programas NC;
controle e minimização de distúrbios no processo devido a problemas com
ferramentas;
controle, prevenção e redução de quebra de ferramentas;
redução do custo por peça;
29
redução de tempos de processo;
procedimento sistêmico para teste e substituição de ferramentas;
capabilidade do processo: Para evitar a ocorrência de refugos e retrabalhos, é
importante conhecer a influência das ferramentas no comportamento do processo e as
alterações que ocorrem na capabilidade devido a desgastes e/ou trocas de ferramenta;
controle de vida de ferramentas;
determinação de quantidade e tipo de componentes auxiliares em estoque;
troca rápida de ferramentas;
manutenção de documentos atualizados;
desenvolvimento de novos produtos;
qualificação da mão-de-obra;
trabalho padronizado;
kaizen (melhorias contínuas).
A teoria apresentada até o momento descreve em que consiste o gerenciamento de
ferramentas e a importância das ferramentas de corte nos processos de usinagem. Os objetivos
e principais problemas encontrados no gerenciamento de ferramentas¸ assim como os tipos de
planejamento relacionados a ele também foram expostos. Os itens 2.7 e 2.8 explanarão dois
meios de efetuar o gerenciamento de ferramentas, o primeiro deles expõe conceitos sobre a
utilização de softwares enquanto que o segundo menciona a terceirização deste serviço.
2.7 SOFTWARES GERENCIADORES DE FERRAMENTAS
Uma série de recursos é empregada para gerenciar melhor o ferramental. Entre eles,
incluem-se desde soluções simples e de baixo custo (o que não as torna menos eficazes), até
as mais avançadas, que precisam de algum investimento.
Conforme aponta Mason (1993) entre os recursos mais utilizados, estão os sistemas
(software) especialistas. Estes sistemas, que existem desde 1980, podem ser implementados
de forma isolada, em situações menos complexas, ou combinados para se completarem. Devese ressaltar que tais sistemas se configuram recurso mais eficiente para controlar
adequadamente o ferramental, principalmente pelo volume de informações relacionadas com
esses itens.
30
O Gerenciamento de Ferramentas é uma filosofia técnico-administrativa que tem por
objetivo maior proporcionar a utilização de todo o potencial que uma ferramenta de corte
pode oferecer considerando o uso eficaz da informação como a chave para a solução dos
principais problemas da fabricação na indústria metal-mecânica. Este “uso eficaz” é
corporificado pelos sistemas especialistas informatizados (TMS, de tool management
systems). O gerenciamento computadorizado de ferramentas mostra-se muito eficiente no
controle e acesso às informações da base de dados de ferramentas, máquinas, dispositivos e
outros recursos.
Mais do que simplesmente armazenar os dados, os softwares gerenciadores de
ferramentas permitem a execução de várias funções com estes dados, tornando-se sistemas
inteligentes. A intenção é a de agilizar o trabalho das pessoas e, em contrapartida, fornecer
subsídios para que se conheça o que ocorre no interior da fábrica, possibilitando a tomada de
decisões com base em fatos concretos (CURY, 2002).
De acordo com o autor mencionado acima, diariamente, as empresas que atuam na
usinagem encontram uma série de problemas relacionados com ferramentas de corte. Em
trabalhos de consultoria, vários deles foram levantados, podendo ser classificados em três
grupos: operacionais (falta de conhecimento das ferramentas disponíveis na fábrica,
morosidade na seleção e preparação das ferramentas), administrativos (condições inadequadas
de alocação de ferramental; super ou subdimensionamento do estoque etc.) e técnicos (falta de
critérios de padronização de formas, dimensões, revestimentos, classes e de materiais).
Conforme Marczinski (2008), Castro (2005) e Cury (2002), o dinamismo e a
flexibilidade que as empresas devem possuir atualmente para administrar e executar seus
processos produtivos tornam-se viáveis somente com a utilização de computadores e recursos
afins. Além da confiabilidade, rapidez e segurança, com o emprego destes softwares busca-se:
reduzir o tempo de preparação das máquinas; reduzir estoques e eliminar ferramentas
obsoletas ou desnecessárias; controlar o fluxo das ferramentas no chão de fábrica; eliminar
controles manuscritos; possibilitar o controle individual das ferramentas que requerem
atenção especial; sistematizar dados sobre controles de quebra, localização, quantidade,
necessidade de aquisição e planejamento de estoques; acompanhar a vida útil e a utilização de
ferramentas desde a aquisição até o descarte; apresentar as informações na forma de
relatórios.
O gerenciador de ferramentas atua diretamente na organização do ferramental.
Primeiro, porque induz a uma reavaliação de procedimentos e de layout buscando sempre
31
uma maior funcionalidade. Segundo, porque é sua função retratar o que acontece no chão de
fábrica, ou seja, integrar bem todos os aspectos de gerenciamento da produção (CURY, 2002).
A aquisição e utilização de um sistema dedicado somente ao controle de ferramentas
podem ser justificadas em três breves proposições: redução de custos com ferramental
(aproximadamente 25% já no primeiro ano de utilização); aumento da produtividade devido à
redução no tempo de setup das máquinas (30%), além do incremento na qualidade dos
produtos (CURY, 2002).
Outros benefícios são: redução de itens no almoxarifado de ferramentas, resultante da
reorganização física, do “redescobrimento” do universo presente no almoxarifado e da
retirada de itens obsoletos ou inadequados e disponibilidade imediata das informações. Com o
tempo, pode-se aumentar a confiabilidade das montagens destinadas à máquina, na medida
em que se reduz a possibilidade do almoxarife ou operador empregar sua livre interpretação.
Além disso, o sistema flexibiliza e dinamiza a produção pela facilidade do emprego
de meios alternativos, quando da impossibilidade do uso dos meios planejados. Todo o
processo de compras também é beneficiado. Havendo maior controle do uso, quebras,
estoque, fornecedores, toda a sistemática de compras pode ser aprimorada, comprando-se
então somente o necessário, na quantidade, no momento e no local adequado (CASTRO,
2005).
O uso de softwares gerenciadores de ferramentas possibilita, ainda, a difusão e
perpetuação dos conhecimentos técnicos e administrativos relativos a ferramentas: aumenta o
número de pessoas aptas a selecionar, manusear ou administrar as ferramentas. Os termos e
tópicos aqui levantados - como padronização, abrangência, controle e conhecimento –
demonstram que a filosofia de Gerenciamento de Ferramentas não se limita à área de
fabricação, mas que pode ser inserida como ferramenta de Qualidade Total. Isto porque
proporciona à empresa racionalização de recursos, redução de tempos, melhoria do
aproveitamento e, conseqüentemente, uma redução nos custos.
Os sistemas dedicados têm como diferencial cobrir a lacuna deixada no chão de
fábrica das empresas pelos sistemas ERP (Enterprise Resource Planning). O gerenciamento
de ferramentas computadorizado possibilita o controle das informações relacionadas às
ferramentas e quando aplicado de forma integrada gera benefícios para diversos os
departamentos que as criam e utilizam.
Conforme
Castro
(2005),
os
setores
beneficiados
computadorizado de ferramentas de corte são:
planejamento de processos/engenharia industrial;
com
o
gerenciamento
32
compras;
almoxarifado;
preparação;
produção.
2.7.1 Planejamento de Processos/Engenharia Industrial
É um dos principais usuários do sistema, através da elaboração folhas de preparação
auxiliam na seleção de ferramentas e dos dispositivos conforme a peça a ser usinada. A
equipe tem condições de consultar detalhes das ferramentas que possui e avaliando quais são
as melhores, de menor custo ou maior disponibilidade (CASTRO, 2005).
2.7.2 Compras
O sistema gera automaticamente as necessidades de reposição e as envia
eletronicamente aos fornecedores. A falta de controle efetivo e a vasta oferta no mercado
levam as empresas a adquirirem uma grande variedade e quantidade de ferramentas. Muitos
ainda acreditam que o preço deve ser o fator decisivo na definição de uma compra,
principalmente quando o comprador não tem conhecimento técnico suficiente para levar em
consideração aspectos como produtividade, qualidade e suporte técnico oferecidos pelo
fornecedor de ferramentas. O sistema auxilia no acompanhamento o desempenho dos
fornecedores (ADEPT, 2001 apud ZONTA, 2007).
2.7.3 Almoxarifado
Castro (2005) afirma o almoxarifado é certamente um dos setores mais beneficiados,
onde grandes melhorias são obtidas. O almoxarife torna-se capaz de localizar, a qualquer
momento, onde está cada ferramenta. A implantação do sistema acaba sendo motivo para um
trabalho de reorganização física, nova disposição de ferramentas e dispositivos, eliminação de
documentos obsoletos e/ou controles manuscritos, identificação de locais de armazenagem,
dinamização do processo de busca e seleção, controle de estoques e aquisições.
33
2.7.4 Projeto
O projetista pode conhecer as ferramentas, dispositivos de fixação outros elementos
disponíveis na produção antes de elaborar o projeto. Com isto, poder evitar projetar detalhes
nas peças que impliquem em aquisições de novas ferramentas. Partindo deste princípio, será
possível ao almoxarife padronizar seu ferramental, sendo o projetista um grande colaborador
no programa de redução de custos e estoques (CASTRO, 2005).
2.7.5 Preparação (presetting)
Faz a montagem das ferramentas conforme a folha de preparação (tool layout), faz o
presetting, envia os valores de correção para as máquinas-ferramentas. Todas estas atividades
são apoiadas pelo sistema. Recebe as montagens, e as inspeciona gerando os relatórios de
falhas que podem ser registrados em tempo real no sistema (ADEPT, 2001 apud ZONTA,
2007).
2.7.6 Produção
Segundo Castro (2005), a produção é beneficiada através das informações sobre a
utilização das ferramentas, como a instrução de preparação da máquina, da peça, da
montagem e seus dados de corte. Cada máquina pode ser considerada um ponto de controle
sobre a movimentação, o que motiva a uma organização de layout dos locais de guarda junto a
elas. Mas o fundamental é a eliminação das paradas de máquina por falta de ferramentas.
De acordo com Castro (2005), relatos de situações existentes antes de implantar um
sistema de gerenciamento de ferramentas mostram que:
o tempo de procura por uma ferramenta chegava a 45 minutos parando o trabalho;
25% do tempo no chão de fábrica era gasto procurando ferramentas;
28% dos itens estão obsoletos (não usados em 2 anos) ou redundantes (vários itens
para a mesma aplicação).
Segundo o autor, os principais resultados obtidos foram:
redução em 90% no tempo necessário para localizar uma ferramenta, pois o sistema
passou a indicar exatamente onde ela está;
75% de redução de ferramentas perdidas;
34
40% de redução dos custos com ferramentas consumíveis;
20% de redução dos custos com ferramentas reutilizáveis;
20% de redução nos custos anuais médios de estoque de ferramentas;
fornecimento just in time para as máquinas;
aumento da utilização das máquinas;
eliminação do papel;
aumento da velocidade dos trabalhos;
redução da variabilidade;
melhoria do controle;
comprador adquiriu Engineering Inteligence;
itens redundantes passaram a ser facilmente identificado;
10% dos itens cadastrados no novo sistema foram apagados após os 4 primeiros meses
de funcionamento;
resultados de testes da Engenharia Avançada passaram a ser registrado no sistema;
registra-se o feedback da produção.
O fato mais importante que vem sendo revelado por empresas que utilizam um sistema
gerenciador de ferramentas são as economias obtidas (maiores que 20%) em compras de
novas ferramentas e substanciais economias no tempo de produção e no planejamento do
processo (PLUTE, 1998 apud ZONTA, 2007). Os sistemas de gerenciamento de ferramentas
são uma das poucas tecnologias que dão bom retorno em troca de um pequeno investimento
como já afirmaram alguns usuários que já tiveram esta experiência.
No item exposto acima foi possível observar as vantagens da utilização de um
software especializado para o gerenciamento de ferramentas, porém, existe outra alternativa
para as empresas que atuam com processos de usinagem. No item seguinte será abordada a
terceirização do gerenciamento de ferramentas, uma forma de manter a empresa competitiva e
focada no seu core business.
2.8 TERCEIRIZAÇÃO DO GERENCIAMENTO DE FERRAMENTAS
De acordo com Goldoni (2003) algumas experiências práticas vêm sendo estudadas e
testadas pelas empresas do segmento de usinagem da cadeia automotiva para aprimorar o
35
relacionamento efetivo entre empresas clientes e fornecedores de ferramentas, com a intenção
de avaliar a melhor relação custo-benefício. Uma dessas práticas é o gerenciamento total de
ferramentas, em que um gerenciador (externo) que necessariamente não precisa ser um
fabricante, mas um administrador especialista de ferramentas. No gerenciamento total, todas
as atividades de administração de estoques, preparação, reafiação e distribuição para as linhas
de produção são de responsabilidade do gerenciador. A terceirização de uma ou mais dessas
atividades é considerado gerenciamento parcial de ferramentas.
“A formação de alianças cooperativas tem sido uma excelente estratégia para a
implantação do gerenciamento de ferramentas. As empresas têm que ser flexíveis, altamente
inovadoras, eficientes nos custos e cada vez mais focadas no core business.” (MARCZINSKI,
2002 apud CASTRO, 2005, p. 120).
Leiria (1995) afirma que com a terceirização, a empresa pode concentrar toda a sua
energia na atividade-fim. Mais agilidade empresarial significa maior produtividade e
qualidade do produto final, atendendo às exigências de competitividade nos mercados interno
e externo. A médio e longo prazos, a contratação de terceiros implica também uma economia
significativa de recursos. O terceiro, está provado, sempre encontra soluções mais criativas e
menos onerosas para o seu negócio. O desperdício por comodismo, vício comum a qualquer
empresa, tende a desaparecer.
Segundo Goldoni (2003), sugere a implementação em módulos como maneira de
evoluir de forma estável e equilibrada em direção a terceirização total do gerenciamento de
ferramentas, de acordo com o autor o roteiro de implementação pode ser divido em 4 grandes
funções ou módulos:
Função Suprimentos/Logística;
Função Presetting ou Preparação;
Função Reafiação;
Função Engenharia de Aplicação.
2.8.1 Função Suprimentos / Logística
Castro (2005) menciona que através deste módulo são administrados todos os itens
pertencentes ao almoxarifado de ferramentas novas, utilizados no processo produtivo da
empresa cliente ou usuária. O módulo envolve o seguinte grupo principal de atividades:
36
aquisição/compra de ferramentas e serviços;
logística, análise e controle do estoque;
desenvolvimento de fornecedores;
controle e redução dos materiais obsoletos.
2.8.2 Função Presetting ou Preparação
Segundo Zonta (2007) esta função compreende a administração das ferramentas de
corte na área do estoque circulante. Entende-se por estoque circulante a área de armazenagem
das ferramentas que já foram retiradas do estoque principal de ferramentas novas e encontrase em utilização ou em preparação para utilização. Fazem parte deste módulo as seguintes
atividades:
recolhimento das ferramentas desgastadas na linha de usinagem;
distribuição nos pontos de utilização;
análise do estado geral das ferramentas, inclusive dos meios de fixação;
preparação antecipada de kits de ferramentas;
organização dos locais de guarda;
controle da movimentação de recebimento e envio de ferramentas da produção para a
produção;
montagem e presetting das ferramentas (em equipamentos de preset).
2.8.3 Módulo Reafiação
Compreende a administração total das ferramentas que permitem a renovação do fio
de corte, após terem sofrido desgaste em função da utilização (ZONTA, 2007).
As principais responsabilidades dentro deste módulo são:
avaliação do desgaste das ferramentas;
renovação do fio de corte em afiadoras convencionais e/ou a NC;
realização de sugestões e testes para melhoria das geometrias de corte;
administração da logística para reafiação externa e/ou recobertura (envio, recebimento,
prazo, follow-up, etc.);
orientação técnica aos fornecedores de ferramentas.
37
2.8.4 Módulo Engenharia de Aplicação
Para Castro (2005), as atividades relacionadas a este módulo de gerenciamento atuam
como suporte à aplicação das ferramentas na produção e dão apoio técnico aos departamentos
de Engenharia de Processo e Produto do cliente, podendo servir como subsídio de
informações para tomada de decisões em outros setores da empresa, como a produção e até
mesmo o departamento de Compras. Fazem parte deste módulo as seguintes atividades:
análise, acompanhamento e suporte técnico/engenheiros das ferramentas na produção
por técnicos qualificados;
apoio ao cliente para o desenvolvimento de ferramentas para novos produtos;
coordenação dos trabalhos técnicos dos fornecedores;
elaboração de indicadores de desempenho com foco na redução contínua de custos;
trabalhos para melhorias de produtividade;
acompanhamento de testes de ferramentas;
emissão de relatórios de testes técnico-econômicos de ferramentas;
acompanhamento da vida útil das principais ferramentas;
atualização de planos de processos;
análises de causa e efeito;
treinamento para o pessoal envolvido na cadeia produtiva;
desenvolvimento de novas tecnologias, buscando a melhor opção de mercado;
introdução de novas tecnologias de ferramentas.
“O mercado tem mostrado que a procura pela parceria com o fornecedor que transmita
credibilidade, produtos de qualidade e de produtividade, avanço tecnológico, solidez e
experiência concreta na prestação de serviços tem sido a melhor forma para começar a colocar
ordem na casa” (CASTRO, 2005, p. 122).
Conforme os assuntos abordados anteriormente, o Gerenciamento de Ferramentas é
uma prática imprescindível para as empresas que atuam com processos de usinagem, pois um
controle eficaz de todos os aspectos relacionados às ferramentas de corte apresenta-se como
uma grande vantagem competitiva para estas empresas.
O item a seguir contempla conceitos relativos ao desgaste de ferramentas de corte,
assim como, ferramentas multicortantes, especialmente as pastilhas intercambiáveis que é o
objeto do estudo de caso que será apresentado na capitulo 04.
38
2.9 PASTILHAS INTERCAMBIÁVEIS E DESGASTE DE FERRAMENTAS
2.9.1 Pastilhas Intercambiáveis
De acordo com Stemmer (1987), a ferramenta de corte é o dispositivo responsável pela
remoção de cavaco da peça no processo de usinagem através do contato com esta, de forma
controlada e planejada. As ferramentas de corte podem ser de diversas formas e diversos
materiais.
Segundo Pedroso (2007), a introdução da técnica de pastilhas intercambiáveis,
significando uma aresta de corte substituível, ou a assim chamada pastilha, foi aplicada ao
porta-ferramenta, não apenas simplificando o manuseio das ferramentas, mas também abrindo
caminho para uma série de importantes inovações, tais como as classes e coberturas de metal
duro com vida útil mais longa, formatos de pastilha e geometrias que poderiam cortar mais
facilmente e a “standardização” das ferramentas. A figura 2 ilustra a variedade de insertos
existentes:
Figura 02: Exemplos de diferentes tipos de ferramentas de torneamento e fresamento.
Fonte: Klocke and König apud Pavim, 2005.
Em processos de fresamento, essas pastilhas são muito utilizadas quando montadas em
um suporte que contém várias destas, caracterizando a sua função multicortante, como pode
ser visto na figura 3.
39
Figura 03: Ferramentas multicortantes utilizadas no processo de fresamento.
Fonte: Metals Handbook apud Santos, 2001.
A figura 3 representa os tipos de fresa mais comumente utilizados e que caracterizam
os principais métodos de fresamento.
2.9.2 Desgaste de Ferramentas
Pode-se definir o desgaste de ferramentas com sendo a mudança de sua forma original
durante o corte, resultante da perda gradual de material, ou seja, uma mudança na geometria
da ferramenta de corte por perda de massa. Não existe nenhum material de ferramenta capaz
de resistir integralmente e por largo tempo aos efeitos de contato e escorregamento sob altas
temperaturas e pressões como ocorrem na usinagem, sem que sofra desgaste e alterações na
forma e no aspecto de seus contornos. A ferramenta se desgasta progressivamente e acaba
perdendo sua habilidade de cortar o material com eficiência (FERRARESI, 1977).
Conforme Santos (2001), em operações de fresamento, os choques mecânicos e
térmicos inerentes ao processo são os principais fatores desencadeadores de avarias que levam
à rejeição das ferramentas de corte. Tais falhas geralmente se processam por trincamento,
lascamento ou quebra das superfícies de folga ou saída, e ocorrerão com maior intensidade e
rapidez quanto menor a tenacidade das ferramentas de corte. O referido autor ainda aponta
que alguns fatores a serem considerados são: o tipo de material de trabalho, o avanço
utilizado, a velocidade de corte, a geometria da ferramenta e a presença de vibrações, sendo
que sob condições adequadas de trabalho, há quase sempre a tendência de a ferramenta falhar
por desgaste excessivo das arestas cortantes.
40
2.9.2.1 Formas de desgaste
Segundo König e Klocke e Stemmer apud Deschamps (2004), existem três formas
predominantes de desgaste que limitam a vida útil de uma ferramenta: lascamento, desgaste
de flanco e desgaste de cratera. O lascamento representa uma falha acidental e prematura da
ferramenta devido a solicitações térmicas ou mecânicas excessivas em seu gume. O desgaste
de flanco ocorre na face e no flanco principal da ferramenta e é atribuído ao atrito entre a
ferramenta e a peça sendo usinada e às altas temperaturas envolvidas nos processos de
usinagem. O desgaste de cratera se forma na face da ferramenta, em geral devido ao atrito da
ferramenta com o cavaco sendo retirado da peça.
A maioria dos tipos de desgaste em ferramentas pode ser encaixada dentro de uma
classificação. A figura 4 ilustra os tipos de desgaste:
Figura 04: Classificação de diferentes tipos de desgaste em ferramentas de corte.
Fonte: Coromant e Deutges apud Pavim, 2005.
Os principais tipos de desgaste sofridos por ferramentas de corte são explanados a
seguir:
41
Flanco: desgaste encontrado no flanco principal e na face da ferramenta, por onde sai
o cavaco, devido ao atrito e às altas temperaturas do contato entre peça e ferramenta.
Está intimamente ligado às forças de usinagem do processo.
Cratera: desgaste encontrado na face da ferramenta, de forma côncava, que ocorre
devido ao atrito com o cavaco retirado da peça. Tem maior incidência quando há
maiores velocidades de corte.
Deformação Plástica: desgaste encontrado no gume da ferramenta, quando o material
desta amolece devido às altas temperaturas e escoa forçado pelas forças de usinagem.
Entalhe: desgaste encontrado no flanco principal e na face da ferramenta, ao fim da
área de corte, onde há maior contato do ar durante a usinagem. À medida que o
entalhe cresce, a estrutura da face da ferramenta enfraquece e o acabamento superficial
das peças piora.
Fissuras: desgaste encontrado nos gumes da ferramenta podendo ser transversal ou
longitudinal, surgindo durante grandes solicitações sofridas em cortes interrompidos e
alternantes.
Fratura: desgaste encontrado no flanco principal e na face da ferramenta, geralmente
paralelo à borda superior, devido a sucessivas cargas e variações da força de corte em
magnitude e direção no processo de usinagem.
Micro-Lascamento: desgaste encontrado nos gumes ou quina da ferramenta, devido a
forças de corte excessivas, especialmente quando o material da ferramenta é
demasiadamente frágil em relação ao material da peça usinada.
Quebra: desgaste excessivo da ferramenta. Ocorre a partir da piora de um estado de
desgaste prévio da ferramenta, acarretando na perda de parte dos gumes, face e flancos
da ferramenta.
2.9.2.2 Causas para o aparecimento do desgaste
O desgaste é sentido de diversas formas durante a usinagem, como o aumento das
vibrações físicas e acústicas da máquina e variação da temperatura na zona de corte. O
desgaste pode ser controlado alterando-se os diferentes parâmetros do processo, como o
avanço, a profundidade e velocidades de corte, e na escolha correta do material das
ferramentas em relação ao das peças.
42
König e Klocke apud Pavim (2005) e Stemmer (1987) apontam que as principais
causas para o aparecimento do desgaste são:
Abrasão Mecânica: fenômeno detectado pelo arrancamento de finas partículas de
material da ferramenta, devido ao escorregamento sob alta pressão e temperatura entre
peça e ferramenta.
Adesão: fenômeno que ocorre devido à ação das altas temperaturas e pressões
presentes na zona de corte, acarretando no caldeamento de parte do cavaco retirado da
peça junto à superfície da ferramenta, surgindo gumes postiços.
Difusão: fenômeno que ocorre sobre temperaturas mais elevadas na interface cavacoferramenta, onde as moléculas que formam a estrutura da ferramenta ganham certa
mobilidade, misturando-se e formando ligas menos resistentes e mais propícias ao
desgaste.
Oxidação: fenômeno detectado pelo aparecimento de cores de revenimento próximas
da região de contato entre ferramenta e peça, em decorrência de elevadas temperaturas
e a ação do oxigênio do ar, formando um filme de óxido ou ”rugas” no local.
Correntes Elétricas Iônicas: fenômeno termo-elétrico que ocorre no contato entre
peça e ferramenta, gerado do aquecimento do ponto de união de um par de materiais
distintos (termopar).
Choques Mecânicos: resulta do contato brusco da ferramenta com a peça ou outra
parte da máquina-ferramenta, acarretando em lascamentos, deformação ou até mesmo
quebra da ferramenta.
Choques Térmicos: resulta da brusca variação de temperatura de uma ferramenta
com temperatura elevada e a peça ou fluído de corte com temperatura bem mais baixa.
2.9.3 Processo de Afiação de Ferramentas de Corte.
Após algum tempo de uso, as ferramentas de corte geralmente se desgastam,
apresentando trincas ou deformações na forma e nas propriedades. Devido a este desgaste, as
ferramentas ao serem colocadas em trabalho apresentam um rendimento muito ruim e geram
problemas como: aquecimento excessivo, aumento do esforço de corte, o acabamento da peça
fica ruim e ocorre o aumento do tempo de usinagem.
Afiação é a operação de restaurar o corte ou o perfil de ferramentas desgastadas pelo
uso. A afiação das ferramentas é feita somente nas superfícies que determinam os ângulos de
43
incidência, de cunha e saída (FUNDAÇÃO ROBERTO MARINHO, 1996). Com a afiação, a
ferramenta de corte apresenta rendimento similar à ferramenta nova, podendo-se manter a
velocidade de corte e avanço, garantindo a produtividade da produção por um custo em torno
de 10% de uma ferramenta nova.
44
3 METODOLOGIA
A pesquisa apresenta-se na forma de uma pesquisa descritiva relacionada a melhorias
realizadas no setor de Gerenciamento de Ferramentas de uma empresa de Joinville/SC que
atua no ramo metal-mecânico. O caso abordado neste trabalho trata de uma redução de custo
realizada a partir da afiação de pastilhas intercambiáveis.
Com a finalidade de não expor nenhuma informação estratégica da empresa objeto de
estudo, a pastilha em questão será chamada de pastilha ALFA que depois de afiada será
denominada ALFA’.
As etapas compreendidas para a realização deste trabalho foram: levantamento
bibliográfico, compreensão do problema, estabelecimento de metas, analise e interpretação de
dados e conclusão.
3.1 UNIVERSO E AMBIENTE DA PESQUISA
O universo considerado nessa pesquisa é o setor metal-mecânico, e abrange as
indústrias automotivas situadas na cidade de Joinville/SC.
Para desenvolvimento desse estudo foi selecionada uma empresa joinvillense que atua
no mercado automotivo fornecendo peças técnicas e de segurança, que possui um setor de
Gerenciamento de Ferramentas bem estruturado.
Essa delimitação permitiu buscar informações acerca do perfil dessa organização, bem
como, de seu setor de Gerenciamento de Ferramentas e explorar o projeto de redução de
custos a partir da afiação de pastilhas intercambiáveis.
45
3.2 SUJEITO E OBJETO DE PESQUISA
Conforme Ruiz (1996, apud AGUIAR, 2008), o sujeito de uma pesquisa pode ser
definido como a pessoa, o fato ou o fenômeno sobre o qual se quer saber algo. Assim, a
empresa estudada compõe o sujeito da pesquisa realizada.
Segundo o mesmo autor, o objeto da pesquisa é definido como aquilo que se pretende
conhecer relativo ao sujeito escolhido. Desta forma, para a pesquisa realizada, o objeto é o
projeto de redução de custos a partir da afiação de pastilhas intercambiáveis.
3.3 TIPO DE PESQUISA
Esta pesquisa pode ser caracterizada como uma pesquisa descritiva. Segundo Andrade
(2001), neste tipo de pesquisa, os fatos são observados, registrados, analisados, classificados e
interpretados, sem que o pesquisador interfira neles.
De acordo com Barros e Lehfeld (2000), a pesquisa descritiva engloba dois tipos: a
pesquisa documental e / ou bibliográfica e a pesquisa de campo. Conforme as autoras, a
pesquisa bibliográfica é a que se efetua tentando-se resolver um problema ou adquirir
conhecimentos a partir do emprego predominante de informações advindas de material
gráfico, sonoro e informatizado.
Fachin (2001) aponta que a pesquisa bibliográfica diz respeito ao conjunto de
conhecimentos humanos reunidos nas obras. Tem como base fundamental conduzir o leitor a
determinado assunto e a produção, coleção, armazenamento, reprodução, utilização e
comunicação das informações coletadas para o desempenho da pesquisa. Para a autora acima
citada, a pesquisa documental é toda informação oral, escrita ou visualizada, consistindo na
coleta, classificação, seleção difusa e na utilização de toda espécie de informações,
compreendendo também as técnicas e métodos que facilitam a sua busca e identificação.
A pesquisa de campo se detém na observação do contexto no qual é detectado um fato
social (problema), que a princípio passa a ser examinado e, posteriormente, é encaminhado
para explicações por meio de métodos e das técnicas específicas (FACHIN, 2001).
“A pesquisa de campo propriamente dita não deve ser confundida com a simples
coleta de dados (...) é algo mais que isso, pois exige contar com controles adequados e com
46
objetivos preestabelecidos que discriminam suficientemente o que deve ser coletado”
(TRUJILLO, 1982:229 apud BARROS e LEHFELD, 2000).
Para Barros e Lehfeld (2000), o investigador na pesquisa de campo assume o papel de
observador e explorador, coletando diretamente os dados no local (campo) em que se deram
ou surgiram os fenômenos. O trabalho de campo se caracteriza pelo contato direto com o
fenômeno de estudo.
3.4 MÉTODO DE COLETA
3.4.1 Documentação Indireta
A documentação indireta consistiu na realização de uma pesquisa bibliográfica com o
objetivo de fundamentar, teoricamente, a importância e o contexto em que está inserido o
tema proposto. Nesse intuito, buscaram-se estudos relacionados ao gerenciamento de
ferramentas e as técnicas utilizadas pelas empresas do setor metal-mecânico relacionadas
vinculadas às ferramentas de corte.
A pesquisa bibliográfica utilizada neste trabalho abrangeu livros, artigos publicados
em revistas especializadas do setor metal-mecânico, assim como, trabalhos acadêmicos
realizados sobre o tema.
3.4.2 Documentação Direta
A observação direta deve considerar qual o objeto de pesquisa e a razão pela qual esta
deve ser realizada, tendo em vista objetivos e propósitos pré-definidos. Na observação
participante o pesquisador participa na situação estudada, sem que os demais elementos
envolvidos percebam sua posição.
Como ações e comportamentos são aspectos centrais em praticamente toda pesquisa,
uma técnica natural e óbvia consiste em observar o que fazem e registrar isto para descrever,
analisar e interpretar. A importância da observação está em permitir contato pessoal do
pesquisador com o objeto pesquisado. Sobre esse enfoque, os dados foram coletados
diretamente no local pela pesquisadora, através do registro dos processos observados.
47
3.5 TRATAMENTO E ANÁLISE DE DADOS
Os dados coletados, a partir da observação direta na empresa, e participação na
realização do projeto de redução de custos com a aplicação das pastilhas afiadas na produção,
foram analisados em termos quantitativos tais como, redução de custos, produtividade e vida
útil da ferramenta, tendo como parâmetros os dados coletados das pastilhas novas.
Devido ao caráter da pesquisa, cujo problema e objetivos indicam a possibilidade de
uma avaliação numérica, os dados coletados foram expressos numericamente e retratados
através de gráficos. Deste modo, foi possível uma análise quantitativa a cerca dos custos,
produtividade e vida útil da ferramenta durante o processo.
48
4 ESTUDO DE CASO
Este capítulo apresenta, inicialmente, o histórico e características da empresa objeto de
estudo e descreve as etapas que compuseram o projeto de melhorias. Ao final serão
apresentadas as conclusões obtidas de todo o processo de redução de custos.
4.1 HISTÓRICO E APRESENTAÇÃO DA EMPRESA
A empresa objeto de estudo foi fundada em 1963 como uma pequena fundição em
Joinville, no início de suas atividades contava com apenas 26 empregados e produzia sua
própria linha de produtos. Em 1993 a empresa passou a oferecer serviços de usinagem e em
2001 peças automotivas começaram a ser exportadas. Hoje, a empresa está presente no
mercado automotivo de maneira forte e competitiva, sendo capaz de oferecer peças brutas e
usinadas para ônibus, caminhões, tratores e outros segmentos.
A empresa é composta por duas unidades de negócio, sendo a Divisão Automotiva,
responsável pelo fornecimento mundial de produtos fundidos, usinados e montagem de
subsistemas automotivos, produzindo soluções no suprimento de componentes e conjuntos
automotivos e mecânicos. É referência internacional em fundição de ferro cinzento e
nodular, usinagem, pintura e montagem de peças, e atende aos mais exigentes padrões de
qualidade do mundo, sendo, inclusive, homologada como Fornecedora Global por seus
clientes.
Produzindo peças que variam de 1 a 120 kg, a Divisão Automotiva tem com mercado
alvo o setor automotivo, entre eles temos:
Fabricantes e montadoras de ônibus, caminhões, pick-up’s, LCV’s.
Fabricantes de máquinas agrícolas.
Sistemistas de motores, freios, transmissões e eixos.
49
Implementos rodoviários e outros.
Atualmente, a organização é uma empresa de capital aberto, com ações negociadas na
Bolsa de Valores de São Paulo (Bovespa). Sua planta em Joinville ocupa uma área de 319 mil
m² onde 72.000 m² são de área construída que seguem padrões mundiais de tecnologia e
qualidade. Além da matriz em Joinville, a empresa possui escritório de vendas em São Paulo e
uma filial nos Estados Unidos.
4.1.1 Missão da Divisão Automotiva
“Fornecer soluções, garantir o suprimento de componentes e conjuntos automotivos
e mecânicos, atuando com excelência em tecnologia e gestão, superando as expectativas dos
clientes, remunerando acionistas, valorizando o ser humano, interagindo com a comunidade
e respeitando o meio ambiente”.
4.1.2 Visão da Divisão Automotiva
“Ser referencial em produtos fundidos, usinados e componentes montados”
4.2 ETAPAS DO PROJETO DE REDUÇÃO DE CUSTOS
Os itens a seguir descrevem as etapas que contemplaram o projeto de redução de
custos realizados pela área de Gerenciamento de Ferramentas da empresa objeto de estudo.
4.2.1 Problema encontrado
A empresa em que foi efetuado este projeto de redução de custos possui um sistema ERP
em que ficam armazenadas todas as transações realizadas com as ferramentas de corte desde o
momento em que esta entra na empresa até o descarte. Os dados referentes às requisições das
ferramentas de corte utilizadas nos processos de usinagem são armazenados neste sistema
ERP que possibilita a confecção de relatórios de consumo.
Através de análise contínua dos relatórios de consumo de ferramentas feitas mensalmente
nos primeiros meses de 2008 e comparando com o consumo do ano de 2007, surge a
50
problemática do aumento da representatividade do custo das ferramentas quando comparadas
ao faturamento líquido da empresa em seus processos de usinagem. Na figura 05 a linha preta
pontilhada representa a média da representatividade que o custo com o consumo de
ferramentas de corte de rápido desgaste apresentava em relação ao faturamento líquido do
setor de usinagem da empresa, esta média foi de 2,75% do faturamento no ano de 2007.
4,00
3,50
3,00
2,50
2,00
1,50
1,00
0,50
0,00
MÉDIA 2,75
JAN
FEV
MAR
ABR
MAI
JUN
JUL
AGO
SET
OUT
NOV
DEZ
% do Faturamento
Consumo
CONSUMO 2007
700.000
600.000
500.000
400.000
300.000
200.000
100.000
0
MEDIA
Figura 05: Consumo de ferramentas de 2007
Fonte: Elaboração própria (2008)
O gráfico abaixo mostra o consumo de ferramentas de 2008 e a respectiva
representatividade deste com o faturamento líquido.
700.000
600.000
500.000
400.000
300.000
200.000
100.000
0
3,12
2,78
JAN
FEV
3,04
MAR
3,25
3,42
3,12
3,09
META 2,70
ABR
MAI
JUN
JUL
AGO
SET
OUT
NOV
DEZ
4,00
3,50
3,00
2,50
2,00
1,50
1,00
0,50
0,00
% do Faturamento
Consumo
CONSUMO 2008
MEDIA
Figura 06: Consumo de ferramentas de 2008
Fonte: Elaboração própria (2008)
Através da comparação dos índices de representatividade em 2007 com os de 2008, foi
possível visualizar um forte aumento nos índices de representatividade, sendo que nos seis
primeiros meses de 2008 o consumo de ferramentas já representava uma média de 3,12% do
faturamento líquido.
Além das comparações feitas entre os consumos de anos seguidos, análises mais
detalhadas, usando como princípio o gráfico de Pareto, foram utilizadas para identificar os
itens mais consumidos a cada mês, e estes itens eram acompanhados mensalmente para
verificação de tendências de consumo. Neste processo de análise a pastilha intercambiável
51
ALFA estava sempre presente entre as ferramentas mais consumidas nos processos de
usinagem.
A figura a seguir mostra a sua representação em termos monetários em relação ao total
consumido a cada mês.
Pastilha ALFA
Pastilha BETA
Demais ferramentas de corte
Figura 07: Gráfico de Pareto do consumo mensal de ferramentas.
Fonte: Elaboração própria (2008).
De acordo com os gráficos acima, pode-se perceber que as duas ferramentas mais
representativas no consumo mensal de ferramentas de corte são as pastilhas ALFA e BETA.
4.2.2 Alternativa Proposta
Desta forma, surgiu como alternativa para redução de custos a retomada da atividade
de afiação de insertos (pastilhas) que por volta de 2006 era realizada na empresa. É
importante salientar que esta atividade, realizada anteriormente, teve como preocupação única
52
a redução de custos, meta que não foi realmente atingida pelo fato de que não houve
planejamento em termos logísticos, de qualidade e produtividade, a saber:
em relação à logística, têm-se a necessidade de controle de pastilhas novas e afiadas
no que tange a escolha das máquinas para aplicação, bem como, o fluxo de afiação a
ser estabelecido com o fornecedor;
ao que se refere à qualidade e produtividade, torna-se necessário o acompanhamento
do tempo de usinagem, para que este fique dentro do orçado para cada peça, assim
como, a garantia da qualidade das peças produzidas, seja no acabamento superficial ou
na certificação das cotas de acordo com o especificado pelo cliente.
As pastilhas afiadas naquela época não tiveram acompanhamento efetivo e por este
motivo, o projeto realizado em 2006 não foi capaz de mostrar resultados concretos e acabou
por ser abandonado.
Dentre as duas ferramentas, especificamente pastilhas intercambiáveis, mais
representativas no consumo de ferramentas de corte a ferramenta escolhida para dar início ao
projeto foi a pastilha ALFA. Esta escolha ocorreu pelo fato de a pastilha ALFA ser utilizada
em sua maioria em operações de desbaste e de seu processo de afiação ser mais simples
quando comparado à pastilha BETA. Outro fator decisivo foi a tendência de aumento no
consumo das pastilhas ALFA em decorrência da sua aplicação em processos em que antes
eram utilizadas as pastilhas BETA, além de apresentar um preço de compra mais elevado.
A figura a seguir apresenta a pastilha intercambiável ALFA.
Figura 08: Pastilha ALFA nova.
Fonte: Observação direta (2008)
A pastilha ALFA objeto do projeto de redução de custos é feita de cerâmica composta
por nitreto de silício (Si3N4) e possui oito arestas cortantes com raio de 0,8mm para evitar que
a aresta quebre com facilidade, no entanto, este raio não produz nenhum efeito ao usinar a
peça. A tabela 1 apresenta as principais propriedades físicas do nitreto de silício que apresenta
vantagens como, estabilidade térmica até 1900°C, boa resistência à oxidação e baixo
coeficiente de dilatação térmica (resistência ao choque térmico).
53
Tabela 01: Propriedades físicas do nitreto de silício.
PROPRIDADES FÍSICAS (MECÂNICAS)
Densidade (g/cm ³)
Tensão de rotura transversal (MPa)
Dureza HV
Condutividade térmica (W/m.K)
Coeficiente de dilatação térmica (10-6/K)
Si3N4
3,2
750
1.600
22
3,2
Fonte: Alves, 2005.
Para um melhor entendimento do caso exposto no presente trabalho a figura a seguir
apresenta o fluxo pelo qual passa uma ferramenta de corte de rápido desgaste a partir do
momento que ela retorna da produção para o setor de Gerenciamento de Ferramentas da
empresa.
Técnico de ferramentas recebe a
ferramenta da produção.
Entrega ferramenta no almoxarifado
Ferramenta é reutilizável?
SIM
Ferramenta é armazenada no
almoxarifado para reutilização
NÃO
Almoxarife acondiciona em uma caixa
separando por código do material para
posterior avaliação.
FIM
Semanalmente os técnicos de
ferramentas analisam os materiais
efetuando o parecer final.
Ferramenta é reutilizável?
SIM
NÃO
Almoxarifado embala e identifica o
material descartado, e envia para a
central de descartes.
FIM
Figura 09: Fluxo de ferramentas de corte de rápido desgaste
Fonte: Observação direta (2008)
54
Com o início do processo de afiação das pastilhas ALFA determinou-se um novo
fluxo para estas pastilhas, desta forma, a partir do momento em que estas voltassem da
produção receberiam uma avaliação imediata dos Técnicos de Ferramentas do setor de
Gerenciamento de Ferramentas da empresa para análise das condições de suas arestas de
corte, com o objetivo de determinar o destino das mesmas.
Para as demais pastilhas utilizadas nos processos de usinagem da empresa, o fluxo
permaneceu inalterado. A figura 10 apresenta o novo fluxo para as pastilhas ALFA, em que,
somente pastilhas sem condições de afiação, são encaminhadas para o almoxarifado da
empresa para posterior descarte.
Técnico de ferramentas recebe a
ferramenta da produção.
Ferramenta é reutilizável?
SIM
NÃO
Ferramenta tem condições de
afiação?
Ferramenta é armazenada
para reutilização.
FIM
SIM
Ferramenta é enviada para
o Fornecedor para afiação
das arestas de corte.
NÃO
Ferramenta é entregue ao
almoxarifado que a envia para
a central de descarte.
FIM
Figura 10: Fluxo de ferramentas de corte utilizando afiação.
Fonte: Observação direta (2008).
Com a utilização deste novo fluxo a pastilha intercambiável ALFA passa a ser
analisada quanto a suas condições de uso e afiação no momento em que chega ao setor de
Gerenciamento de Ferramentas da empresa.
A figura 11 mostra o consumo mensal em termos de quantidade de pastilhas ALFA no
primeiro semestre de 2008 e evidencia a tendência de aumento no seu consumo em virtude da
substituição da pastilha BETA pela pastilha ALFA na usinagem de alguns itens devido ao
melhor rendimento e resistência desta pastilha em operações de desbaste.
55
Figura 11: Consumo Mensal das Pastilhas ALFA
Fonte: Elaboração própria (2008)
De acordo com o gráfico acima, é notável o aumento no consumo das pastilhas ALFA,
considerando-se que o consumo das demais ferramentas de corte sofreu pequenas variações
neste mesmo período.
4.2.3 Desenvolvimento de fornecedores
A partir da decisão de iniciar o projeto através da afiação das pastilhas ALFA, passouse para a próxima etapa que foi o desenvolvimento de fornecedores que prestassem serviços
de afiação de ferramentas de corte. Nesse sentido, vários fornecedores foram contatados para
participar do projeto.
Os requisitos para a escolha do fornecedor, que afiaria o primeiro lote de pastilhas de
teste, foram o preço e a capacidade produtiva. A capacidade produtiva do fornecedor a ser
escolhido era de suma importância pelo fato de que a quantidade de pastilhas a serem afiadas
mensalmente girava em torno de uma média de duas mil peças por mês. Isto, por que, após
uma inspeção feita na central de descarte da empresa, foram encontradas cerca de cinco mil
pastilhas ALFA que possuíam condições de afiação.
Inicialmente, não foi possível encontrar fornecedores que tivessem condições para
atender a demanda mencionada acima, então, principiaram-se os testes das pastilhas afiadas
mediante o serviço prestado por um fornecedor de Joinville/SC, que, neste trabalho, será
denominado de Fornecedor 1. O mesmo oferecia o serviço de afiação por um preço mais
competitivo que o de seus concorrentes e possuía uma capacidade de quatrocentas peças por
semana.
56
As primeiras unidades foram afiadas pelo fornecedor escolhido e enviadas para a
empresa estudada. Desse modo, partiu-se para a realização de testes das pastilhas afiadas,
etapa esta que será descrita detalhadamente no próximo item.
4.2.4 Testes das pastilhas afiadas pelo Fornecedor 1
Conforme mencionado no item anterior, após o recebimento do primeiro lote afiado
pelo Fornecedor 1, iniciaram-se os testes das pastilhas afiadas na produção. Como o sistema
produtivo da empresa possui as características de lotes repetitivos e também de varejo
(produzindo grande variedade de peças em pequenas quantidades), o critério para a escolha
das máquinas em que seriam feitos os testes foi de que elas seriam testadas em máquinas que
produzissem lotes repetitivos, fator este que facilitaria o acompanhamento dos testes.
Na empresa, as máquinas que produzem lotes repetitivos são denominadas
internamente de máquinas cativas, pois, nestas máquinas apenas um grupo de peças
previamente estudado e definido, é produzido. Sendo assim, nestas máquinas a vida útil de
cada ferramenta de corte foi definida através de estudos e acompanhamentos feitos pelo setor
de Gerenciamento de Ferramentas da referida empresa. Desta forma, no momento da
aplicação das pastilhas afiadas é possível acompanhar o rendimento destas, comparando-as
aos dados obtidos no estudo de vida útil das pastilhas novas.
Durante a realização dos testes, verificou-se que em algumas máquinas onde uma
pastilha nova usinava cerca de sessenta peças por aresta de corte, as afiadas apresentavam
rendimento de cerca de cinqüenta e seis, sendo que, na maioria das máquinas foi possível
obter rendimentos iguais ou ainda superiores aos das pastilhas ALFA novas.
Apesar da qualidade na afiação das pastilhas, o Fornecedor 1 não conseguia entregar
as quatrocentas peças por semana conforme combinado. Esta situação fez com que fosse
desenvolvido um fornecedor de Curitiba/PR, que apresentava uma capacidade de afiação de
quinhentas peças semanais cobrando o mesmo preço pelo serviço de afiação. Este fornecedor
será chamado de Fornecedor 2.
4.2.5 Testes das pastilhas afiadas pelo Fornecedor 2
Os testes feitos com a ALFA’, afiada pelo Fornecedor 2, foram efetuados nas mesmas
máquinas em que ocorreram os testes anteriores. Estas pastilhas apresentaram um rendimento
57
superior às pastilhas entregues pelo Fornecedor 1, igualando-se a vida útil das pastilhas novas
na maioria dos casos e, em alguns casos, apresentando rendimento superior.
É importante ressaltar que as peças produzidas pela empresa são utilizadas no setor
automotivo e, por se tratar de peças técnicas e, em grande parte de segurança (sistema de
freios, transmissão, entre outros), tanto nos testes da ALFA’ afiada pelo Fornecedor 1 quanto
os do Fornecedor 2, a qualidade das peças foi avaliada criteriosamente. Para tanto, foram
feitas inúmeras medições nas superfícies usinadas buscando a garantia de que a rugosidade da
superfície e as cotas da peça estivessem de acordo com as exigências do cliente. Todas as
peças em que foram aplicadas as pastilhas afiadas passaram por testes de controle
dimensional.
A figura 12 apresenta o relatório de análise da peça em todas as suas cotas,
especificando a máquina e o horário em que a peça examinada foi produzida e compara cada
cota medida com os limites especificados pelo cliente. Verifica-se que na parte inferior do
relatório há um campo para expor a situação da peça analisada, podendo a mesma ser
aprovada ou reprovada.
Figura 12: Relatório da qualidade
Fonte: Empresa objeto de estudo, 2008.
58
O relatório da qualidade serviu como documentação para que o projeto de redução de
custos pudesse ser homologado e, em cada peça onde as pastilhas ALFA’ foram testadas,
estes mesmos critérios foram utilizados.
4.2.6 Análise e interpretação de resultados
Após a aprovação dos testes e homologação do projeto, a inserção de pastilhas afiadas
na produção, em caráter efetivo, iniciou-se em meados do mês de Julho de 2008. No final do
referido mês foi obtida uma redução de 18,62% no custo com o consumo da pastilha ALFA, o
que resultou uma redução de 3,75% de custo total de ferramentas de Julho. A tabela a seguir
demonstra as reduções obtidas nos meses de julho, agosto e setembro.
Tabela 02: Resultados obtidos
Mês
Julho
Agosto
Setembro
Redução de Custo na Pastilha
ALFA (%)
18,62
56,25
52,06
Redução de Custo no consumo
Total (%)
3,75
10,87
11,01
Fonte: Elaboração própria (2008)
Salienta-se que durante estes meses uma grande quantidade de pastilhas
ALFA’(afiadas) foram utilizadas na produção. Nos meses de agosto e setembro a quantidade
de afiadas ultrapassou a quantidade de pastilhas novas em uso, pois, havia na central de
descartes da empresa, aproximadamente cinco mil pastilhas em condições de afiação. Além
disso, por decisão da equipe do setor de gerenciamento de ferramentas da empresa, estas
seriam utilizadas até o final de 2008.
Com a aplicação das pastilhas ALFA’ nos processos de usinagem da empresa estudada
foi possível atenuar a curva no gráfico de Pareto, significando uma redução na
representatividade da pastilha ALFA no custo mensal com ferramentas de corte. É importante
observar que no que se refere a quantidades a serem consumidas mensalmente, não houve
alterações, sendo que, a pastilha afiada (ALFA’) tem aproximadamente o mesmo rendimento
da pastilha nova (ALFA), as quantidades a serem utilizadas permaneceram inalteradas, tendo
como fator de variação de consumo apenas a demanda da produção.
59
Na figura 13 pode-se observar o comportamento da curva de Pareto para o consumo de
ferramentas de corte nos meses de julho, agosto e setembro.
Pastilha ALFA
Pastilha BETA
Pastilha ALFA’
Demais ferramentas
Figura 13: Gráfico de Pareto de julho, agosto e setembro.
Fonte: Elaboração própria (2008)
No entanto, para o ano de 2009, quando for restabelecido o fluxo normal de pastilhas,
ou seja, o consumo total de todas as pastilhas encontradas na central de descartes, a
quantidade a ser consumida de pastilhas novas (ALFA) devem ser maiores para gerar peças
para a afiação e manter o fluxo.
A partir da análise das condições que a pastilha ALFA’ apresentava no momento em
que retornava ao setor gerenciamento de ferramentas da empresa objeto de estudo, a equipe de
desenvolvimento do projeto de redução de custos juntamente com o prestador de serviço de
afiação passaram a investigar formas de aproveitar novamente estas pastilhas. O item a seguir
expõe outras melhorias que foram realizadas a partir da idéia inicial de afiação de pastilhas
intercambiáveis.
4.2.7 Outras melhorias
Com a aplicação das pastilhas ALFA’ (afiadas) na produção e obtenção de ótimos
resultados, tantos em termos de redução de custos quanto em termos de qualidade, surgiu a
60
idéia de desenvolver uma nova afiação nas pastilhas já afiadas. Desta forma, após a utilização
da pastilha afiada, esta seria reenviada para o fornecedor para receber uma nova afiação.
Os testes com as pastilhas reafiadas, que serão chamadas de ALFA’’, foram efetuados
durante o mês de setembro de 2008 e os resultados obtidos foram tão satisfatórios quanto os
alcançados nos testes com as pastilhas ALFA’.
Através de um estudo de outras possíveis melhorias a partir da pastilha ALFA, foram
realizadas análises no mix de pastilhas intercambiáveis que a empresa objeto de estudo
possuía em estoque. Dentre a grande quantidade de pastilhas intercambiáveis que a referida
empresa utiliza em seus processos produtivos, observou-se a existência de uma pastilha com
as mesmas características da pastilha ALFA diferenciando-se apenas por possuir um raio de 2
milímetros em sua aresta de corte. Esta pastilha será denominada de pastilha DELTA que se
trata da pastilha nova recebida do fornecedor de ferramentas de corte.
Como a pastilha ALFA já era transformada em outra com raio de 3 milímetros
utilizada em pequena escala na empresa apresentando ótimo rendimento e garantindo a
qualidade das peças usinadas, surgiu a iniciativa de testar a afiação da pastilha ALFA também
para o raio de 2 milímetros.
Os testes com as pastilhas ALFA de raio de 2 milímetros que será denominada de
ALFA R2 apresentaram excelentes resultados sendo o teste homologado e a utilização destas
pastilhas programada para iniciar em 2009 em virtude do estoque existente das pastilhas
DELTA. A figura 14 apresenta o fluxograma de afiação da pastilha ALFA que iniciará de
forma efetiva em 2009.
Figura 14: Fluxo de afiação da pastilha ALFA.
Fonte: Elaboração própria (2008)
61
Para um melhor entendimento as pastilhas ALFA, ALFA’ e ALFA’’ possuem as
mesmas características e finalidades de uso, assim como, produzem o mesmo acabamento, a
única diferença entre elas é a afiação. Já as pastilhas ALFA R2 e ALFA R3, produzem um
acabamento com raio de 2 e 3 milímetros respectivamente, diferenciando-se entre si e das
demais citadas anteriormente.
Como se pode observar no fluxo estabelecido, a pastilha ALFA pode ser afiada até
duas vezes em qualquer uma das situações, isto significa utilizar a mesma pastilha até três
vezes no processo produtivo. Com certeza deve-se considerar que de uma etapa a outra
ocorrem perdas relacionadas às quebras das ferramentas ocasionadas por colisões durante o
processo de fresamento.
Considerando o fluxo de afiação apresentado anteriormente, pode-se chegar à
aproximadamente 47% de redução nos custos com as afiações das pastilhas, e cerca de 8% no
custo total com o consumo de ferramentas de corte, admitindo-se uma perda de 10% entre
uma utilização e outra na produção.
A tabela a seguir mostra a redução relacionada a cada pastilha, tendo como
comparação o preço da pastilha nova e afiada.
Tabela 03: Preço pastilhas novas e afiadas.
PASTILHA
ALFA
ALFA
DELTA
NOVA
R$ 38,56
R$ 38,56
R$ 51,41
AFIADA
R$ 9,24
R$ 11,81
R$ 8,19
REDUÇÃO
76,04%
69,37%
84,87%
Fonte: Elaboração própria (2008).
Na tabela acima existem dois valores distintos para o preço da pastilha afiada ALFA,
isto ocorre porque na segunda afiação a pastilha recebe uma cobertura para diferenciação da
primeira afiação, o que eleva um pouco o preço, porém, continua apresentando vantagem em
relação ao custo de uma pastilha nova.
A tabela 4 apresenta uma simulação de redução de custos a serem alcançadas a partir
de 2009 tomando como exemplo uma quantidade de 2.500 a serem consumidas durante o
período de um mês. Através de cálculos considerando-se uma perda de 10% da quantidade
utilizada na produção a cada fase da pastilha é possível determinar qual a porcentagem de
pastilhas ALFA, entre novas e afiadas, em relação ao total a ser consumido previsto para o
período, serão necessárias para suprir a necessidade de produção.
62
Tabela 04: Custos utilizando pastilhas ALFA afiadas.
Total a ser consumido
Pastilhas Novas = 0,41 do Total
Pastilhas 1ª afiação = 0,37 do Total
Pastilhas 2ª afiação = 0,23 do total
Pastilha para raio = 0,10 do Total retirada a partir
da 1ª afiação
2500
1016
915
569
84
254
170
Preço
R$ 38,56
R$ 9,24
R$ 11,81
R$ 7,71
R$ 8,19
R$
R$
R$
R$
R$
TOTAL
Valor
39.186,99
8.451,22
6.721,14
645,62
1.392,40
R$ 56.397,37
Fonte: Elaboração própria (2008).
A tabela 5 apresenta os custos com o consumo da mesma quantidade de 2.500
pastilhas ALFA em determinado período sem a utilização de pastilhas afiadas.
Tabela 05: Custos antes do projeto de afiação das pastilhas ALFA.
Pastilhas
Pastilhas Novas
Pastilhas com raio de 3 mm
Pastilhas novas com raio de 2 mm
TOTAL
Qtd
2500
84
170
Preço
R$ 38,56
R$ 7,71
R$ 51,41
R$
R$
R$
R$
Valor
96.400,00
645,62
8.740,34
105.785,96
Fonte: Elaboração própria (2008).
Comparando-se as tabelas 4 e 5, conforme foi mencionado anteriormente, a redução
alcançada com o fluxo de afiação estabelecido chegará a 46,69%, considerando-se que devido
às perdas o total de pastilhas novas a serem consumidas deve ser de aproximadamente 41% do
total estimado para o consumo da família ALFA (ALFA+ALFA’+ALFA’’).
É importante ressaltar que a quantidade de peças consumidas mensalmente das
pastilhas ALFA R2 e ALFA R3 são bem inferiores quando comparadas às da família ALFA,
apresentando não mais que 8% do consumo destas. Logo, estas pastilhas não são fonte de
preocupação dentro do fluxo.
Uma nova proposta de fluxo de afiação foi apresentada pela equipe do setor de
gerenciamento de ferramentas da empresa objeto de estudo, visando aproveitar ainda mais a
pastilha. Neste sentido a mesma pastilha, desde que em perfeitas condições de uso, seria
afiada 2 vezes, apresentando a mesma finalidade, posteriormente seria afiada com raio de 2
milímetros e finalmente com raio de 3 milímetros. Ou seja, a mesma pastilha poderia ser
usada até 5 vezes no processo produtivo.
Os testes utilizando este novo fluxo serão iniciados em 2009, os preços das pastilhas
novas e afiadas são os mesmos, contudo esta nova proposta apresenta a vantagem de que a
quantidade de pastilhas novas necessárias para manter o fluxo das afiações pode ser inferior à
63
que é necessária para o fluxo atual. Considerando os mesmos parâmetros utilizados para o
fluxo atual, a quantidade de peças novas necessárias para esta nova proposta é de
aproximadamente 37% do total de pastilhas da família ALFA a serem consumidas durante
determinado período. A tabela 6 apresenta os cálculos considerando-se a quantidade de 2.500
unidades de pastilhas ALFA a serem consumidas no período.
Tabela 06: Custos utilizando o futuro fluxo de afiação da pastilha ALFA.
Total a ser consumido
Pastilhas Novas = 0,37 do Total
Pastilhas 1ª afiação = 0,33 do Total
Pastilhas 2ª afiação = 0,30 do Total
Pastilha para raio = 0,10 do Total retirada a partir
da 2ª afiação
TOTAL
2500
923
830
747
84
254
170
Preço
R$ 38,56
R$ 9,24
R$ 11,81
R$ 7,71
R$ 8,19
R$
R$
R$
R$
R$
R$
Valor
35.571,96
7.671,59
8.824,82
645,62
1.392,40
54.106,38
Fonte: Elaboração própria (2008).
Como a quantidade de pastilhas novas poderá ser menor, e considerando que estas
apresentam um preço bem superior às pastilhas afiadas, comparando-se a tabela 5 e 6, a
redução de custos projetada com os testes a serem realizados no início de 2009 é de 48,85%
com o consumo destas, influenciando no consumo total de ferramentas em aproximadamente
9% de redução. A figura a seguir apresenta a nova proposta para o fluxo de afiação da pastilha
ALFA.
Figura 15: Futuro fluxo de afiação da pastilha ALFA.
Fonte: Elaboração própria (2008)
64
Como os resultados obtidos neste projeto de redução de custos foram muito positivos,
a empresa objeto de estudo está utilizando esta prática também para as pastilhas BETA, cujos
testes já foram efetuados e homologados. Porém, devido à geometria desta pastilha será
possível realizar apenas uma afiação.
65
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS
5.1 CONCLUSÕES
O tema abordado neste trabalho foi o recondicionamento de ferramentas de corte, em
específico, a afiação de pastilhas intercambiáveis utilizadas nos processos de fresamento da
empresa estudada que proporcionaram reduções de custos expressivas. Nesse contexto, o
objetivo consistiu em analisar todo o processo de afiação das pastilhas ALFA em termos de
redução de custos com o consumo de ferramentas. Para tanto, os conceitos, objetivos e
técnicas contempladas pela literatura com relação ao Gerenciamento de Ferramentas foram
explanados, assim como, as definições acerca do processo de usinagem denominado
fresamento.
Em resposta a questão formulada no início do trabalho, observou-se que com relação
aos aspectos organizacionais a empresa estudada obteve uma redução de custos com a afiação
das pastilhas ALFA de até 56,25%, impactando em 10,87% no custo com o consumo total de
ferramentas no mesmo período. As previsões de redução para o ano de 2009, com os testes já
realizados, são de 49,69% para as pastilhas ALFA e 8% para o consumo total de ferramentas
de corte.
Salienta-se que a partir da realização destes testes a equipe do setor de Gerenciamento
de Ferramentas da empresa enfocada, juntamente com o fornecedor do serviço de afiação,
pretendem realizar testes no início de 2009 que visam aproveitar melhor as pastilhas ALFA,
com previsões de 48,85% de redução no custo destas, influenciando em 9% de redução no
consumo total de ferramentas de corte.
No que tange aos ganhos produtivos a empresa adquiriu com o processo de afiação das
pastilhas intercambiáveis ALFA, um aumento na vida útil da ferramenta, com garantia da
qualidade das peças produzidas.
A realização deste trabalho procurou contribuir para o entendimento da filosofia do
Gerenciamento de Ferramentas e as temáticas a ela relacionadas. Explanando as reduções de
66
custos passíveis de realização a partir de um controle eficaz de informações estratégicas,
logísticas e técnicas, como no caso relacionado à afiação das pastilhas intercambiáveis, este
trabalho apresenta-se como um complemento aos trabalhos já existentes sobre o assunto.
5.2 RECOMENDAÇÕES PARA TRABALHOS FUTUROS
Através dos resultados e observações feitas com o desenvolvimento deste trabalho as
seguintes sugestões para trabalhos futuros podem ser apresentadas:
estudo econômico para sustentação da decisão de terceirizar o gerenciamento de
ferramentas ou utilizar um software especializado.
estudo das políticas aplicadas entre gerenciamento de ferramentas e fornecedores e,
conseqüentemente, o nível de relacionamento entre as partes.
estudo dos impactos que as faltas de ferramentas de corte em estoque causam ao setor
metal-mecânico.
apresentações de trabalhos de redução de custos relacionados ao controle efetivo das
ferramentas de corte.
vantagens e desvantagens em adquirir uma máquina para afiação de ferramentas ou
terceirizar esta atividade.
67
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