XXX ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO Maturidade e desafios da Engenharia de Produção: competitividade das empresas, condições de trabalho, meio ambiente. São Carlos, SP, Brasil, 12 a15 de outubro de 2010. MAPEAMENTO DO FLUXO DE VALOR: UMA ANÁLISE DA SUA UTILIZAÇÃO E RESULTADOS EM UMA EMPRESA DO RAMO DE AR CONDICIONADO Thiago Morais Menezes (UNISINOS) [email protected] Jonatas Campos Martins (URI) [email protected] Este estudo avalia a viabilidade na utilização do mapeamento do fluxo de valor em uma empresa de condicionador de ar. O mapeamento do fluxo de valor é uma ferramenta que busca criar fluxo nos processos de materiais e informações. Apresentamm-se uma revisão bibliográfica sobre o Sistema Toyota de Produção, os princípios da Mentalidade Enxuta e dos procedimentos empregados na utilização desta ferramenta, buscando identificar as proposições básicas que nortearam as análises. A metodologia a ser empregada utiliza a abordagem qualitativa através de estudos de casos, conduzidos pela estratégia exploratória de investigação a partir da definição dos elementos teóricos. Os dados coletados do estudo de caso foram confrontados com a literatura, o que permitiu uma análise robusta da aplicabilidade da ferramenta na linha de montagem estudada. Palavras-chaves: Mapeamento de Fluxo de Valor, Mentalidade Enxuta, Sistema Toyota de Produção 1. Introdução A dinâmica do mercado global e a constante mudança do comportamento do consumidor alteraram a forma das organizações se posicionarem no mercado. Para uma empresa crescer sustentavelmente não basta apenas fornecer produtos e serviços de alta qualidade, entregar seus produtos rapidamente ou possuir preços baixos. Atualmente, os clientes estão buscando todos estes elementos, qualidade, baixo custo, personalização e entregas ágeis, em uma única oferta. Este cenário global atual foi vivenciado pela Toyota ao final da II Guerra Mundial em 1945, quando, segundo Shingo (1996), a Toyota retomou os seus planos de se tornar uma grande montadora de veículos. Neste período, a produtividade dos trabalhadores americanos era aproximadamente dez vezes superior à produtividade da mão-de-obra japonesa, o que somente poderia ser explicado pela existência de perdas. Além disto, o mercado japonês demandava uma grande quantidade e variedade de veículos. A alternativa encontrada pela Toyota foi reduzir custos através da eliminação de perdas, a qual é realizada através de uma análise detalhada da cadeia de valor. Para Womack e Jones (1998), a cadeia de valor é o conjunto de todas as ações específicas necessárias para se levar um produto específico a passar pelas três tarefas gerenciais críticas em qualquer negócio: a tarefa de solução de problemas que vai da concepção até o lançamento do produto, passando pelo projeto detalhado e pela engenharia, a tarefa do gerenciamento da informação, que vai do recebimento do pedido até a entrega, seguindo um detalhado cronograma, e a tarefa de transformação física, que vai da matéria-prima ao produto acabado na mão do cliente. Este diferente sistema de produção despertou a curiosidade de organizações do mundo inteiro. Buscando dirimir as dúvidas das empresas ocidentais sobre como implantar o Sistema Toyota de Produção, chamado também de produção enxuta, Womack e Jones (1998) sugeriram alguns passos para esta mudança: encontrar um agente de mudança, fornecer conhecimento a este agente, aproveitar uma crise como alavanca da mudança, mapear as cadeias de valor da empresa e iniciar com uma atividade importante e visível o mais rápido possível. Os autores reforçam ainda que a análise da cadeia de valor permite identificar que quase sempre existem três tipos de ações durante um fluxo de valor: etapas que criam valor, etapas que não criam valor e são inevitáveis e etapas que não criam valor e devem ser eliminadas. Mike Rother e John Shook em 1999 lançaram o livro Aprendendo a Enxergar para orientar as organizações no mapeamento de fluxo de valor. Segundo Womack e Jones apud Rother e Shook (1999), a ferramenta foi concebida através dos conhecimentos e experiências de Rother e Shook em empresas em que ajudaram a introduzir fluxos enxutos de valor. A questão fundamental é a possibilidade de generalização da aplicação de uma ferramenta, pois os sistemas produtivos variam em função do produto ou serviço que a empresa produz, da indústria e da região que está inserida, entre outros fatores. Com base neste questionamento, surge a pergunta que norteará a pesquisa: a ferramenta de mapeamento do fluxo de valor cumpre com os seus objetivos quando aplicada em uma manufatura de condicionador de ar? 2. Mentalidade enxuta Segundo Womack e Jones (1998), a empresa pioneira na utilização do sistema de gerenciamento chamado produção enxuta foi a Toyota, a qual foi liderada pelo executivo 2 Taiichi Ohno e conhecida como Sistema Toyota de Produção. Conforme Shingo (1996), para se entender este sistema é fundamental a compreensão da função produção como um todo. O autor a define como uma rede de processos e operações, onde os processos são as transformações da matéria-prima em produto acabado e as operações são os trabalhos realizados para efetivar estas transformações. Esta relação entre os processos e operações pode ser melhor observada na Figura 1. Figura 1 – A estrutura da produção Fonte: Adaptado de Shingo (1996, p. 38) Shingo (1996) complementa a importância do entendimento da função produção ao definir que para haver melhorias significativas no processo de produção devem ser feitas análises separadas entre os fluxos de produto (processo) e o fluxo de trabalho (operação). Quanto ao processo, cinco elementos de processos podem ser identificados no fluxo de transformação de matéria-prima em produtos: processamento, inspeção, transporte, espera do processo e espera do lote. Quando às operações, pode-se classificar cada elemento de trabalho em operações de setup e operações principais. É importante salientar que, para a melhoria dos fluxos de materiais e informações, é a análise da função processo, descrita por Shingo, que produzirá impacto significativo e direto. Entretanto, para que algumas otimizações no processo sejam realizadas, a função operação precisa ser melhorada para fornecer sustentação. A análise detalhada da cadeia de valor, a qual inclui a função processo e função operação, permite identificar, segundo Ohno (1997), as perdas do sistema. Ohno (1997) propõe a seguinte classificação de perdas: perda por superprodução, perda por espera, perda por transporte, perda no próprio processamento, perda por estoque, perda por movimentação e perda por fabricação de produtos defeituosos. 3. Princípios da mentalidade enxuta 3 Womack e Jones (1998) definem o pensamento enxuto também como sendo uma forma de fazer mais com menos, alinhando-se cada vez mais às necessidades dos clientes. Os resultados são menores esforços humanos, menos equipamentos, menos tempo, menos espaço e mais satisfação dos consumidores. Womack e Jones (1998) concluem que a Mentalidade Enxuta pode ser resumida em cinco princípios: determinação precisa do valor por produto, identificação da cadeia de valor de cada produto, fazer com que o valor flua de maneira contínua, permitir que o cliente puxe o que deve ser produzido e a busca pela perfeição. 3.1. Valor De acordo com Womack e Jones (1998), o ponto de partida para a mentalidade enxuta é a especificação de valor sob o ponto de vista do consumidor. Para os autores, a idéia de valor só faz sentido quando expressa em relação a um produto específico que atenda às necessidades do cliente a um preço específico em um momento específico. Esta definição de valor é importante para o estabelecimento do custo-alvo, o qual está baseado no princípio do nãocusto do Sistema Toyota de Produção citados neste capítulo. Womack e Jones (1998) argumentam que ao definir os preços de vendas baseados nos custos dos produtos as empresas cometem um equivoco. Os preços devem ser estabelecidos com valores que as empresas acreditam que o mercado poderá aceitar e, depois, fazer a análise de trás para frente para as definições de custos-alvo. 3.2. Cadeia de Valor Segundo Womack e Jones (1998), a cadeia de valor é o conjunto de todas as ações específicas necessárias para levar um produto a passar por três tarefas que ocorrem: da concepção até o lançamento do produto, do recebimento do pedido do cliente até a entrega e do recebimento da matéria-prima ao produto acabado na mão do cliente. Ao se analisar essas tarefas são possíveis identificar três tipos de ações: atividades que agregam valor, atividades que não agregam valor e são indispensáveis e atividades que não agregam valor. Womack e Jones (1998) comentam que durante muitos anos, ao invés das empresas estarem voltadas para estas análises, a atenção gerencial concentrou-se no gerenciamento de processos, departamento e empresa, supervisionando produtos e não cadeias. Os autores sugerem que a análise da cadeia de valor seja feita através de mapas. Segundo os autores, a vantagem é que se identifiquem as atividades necessárias para projetar, pedir e produzir produtos e serviços, e, por conseqüência localizem-se as perdas para que possam ser eliminadas. 3.3. Fluxo Depois de eliminadas as etapas que não agregam valor, Womack e Jones (1998) sugerem, como próximo passo para a Mentalidade Enxuta, a criação de fluxo nas atividades que restaram. O objetivo é que os produtos fluam na cadeia desde a matéria-prima até o produto acabado, sem movimentos inúteis, sem interrupções, sem lotes e sem filas. Womack e Jones (1998) definem três etapas para criação de fluxo: focalizar o objeto real e jamais deixar que este objeto se perca; ignorar as fronteiras das tarefas, funcionais, departamentais e de empresas; e repensar as práticas e ferramentas de trabalho específicas, eliminando retrofluxos, sucata e interrupções de todos os tipos. 3.4. Produção Puxada Segundo Womack e Jones (1998) puxar a produção significa que um processo somente deve produzir quando o processo seguinte solicitar, em outras palavras, um processo não deve 4 produzir sem que o processo cliente faça um pedido. Para os autores esta capacidade de projetar, programar e fazer exatamente o que o cliente quer quando quer, significa que se podem jogar fora as projeções de vendas e fazer apenas o que os clientes dizem que precisam. 3.5. Busca da perfeição Womack e Jones (1998) defendem que, à medida que as organizações começam a utilizar os primeiros quatro princípios – especificação de valor, identificação da cadeia de valor, criação de fluxo e puxar a produção –, a perfeição passa a não parecer uma idéia utópica. Para os autores, a busca da perfeição nada mais é do que a eliminação constante de todo e qualquer desperdício identificado. Esta busca pode ser realizada como duas abordagens distintas: incremental e radical. A abordagem incremental, segundo Womack e Jones (1998), é a eliminação constante das perdas, onde são realizadas pequenas melhorias sucessivamente. Já a outra abordagem, tratase uma mudança radical no fluxo de valor de toda a cadeia. Para os autores, as empresas deveriam utilizar as duas abordagens, pois todas as etapas de uma cadeia de valor podem ser melhoradas isoladamente, bem como toda a cadeia pode ser melhorada substancialmente através de uma mudança radical. 4. Mapeamento do fluxo de valor A ferramenta mapeamento do fluxo de valor, apresentada por Rother e Shook, ajuda a entender o fluxo de material e informações na medida em que o produto segue o fluxo de valor. Segundo Rother e Shook (1999), o processo de mapeamento pode ser explicado da seguinte maneira: siga a trilha da produção de uma família de produto de porta-a-porta da planta, do consumidor ao fornecedor, e desenhe o mapa dos seus fluxos de material e informação. O fluxo de materiais refere-se ao movimento de material dentro da fábrica, já o fluxo de informação diz para cada processo o que e quando fazer alguma atividade com o material. Embora melhorar o fluxo de material seja o principal objetivo na eliminação das perdas, Rother e Shook (1999) afirmam que o fluxo de informação precisa ser tratado com a mesma importância, pois ambos devem trabalhar sincronizados. Para Guinato (1996) e Rother e Shook (1999), os principais benefícios da ferramenta são: Auxílio na identificação das atividades que agregam valor e que não agregam valor (perdas); Facilidade na identificação de fontes de desperdício ao longo do fluxo de valor; Permite a visualização das decisões sobre o fluxo, de modo que possam ser discutidas; Reúne os conceitos e técnicas da Mentalidade Enxuta; Forma a base de um plano da implementação do fluxo enxuto; Demonstra as relações entre fluxo de material e fluxo de informação; Descreve como uma planta deve operar para criar fluxo. O mapeamento do fluxo de valor, de acordo com Rother e Shook (1999) deve conter as etapas de seleção da família de produtos, desenho do estado atual, desenho do estado futuro e plano de implementação do estado futuro. Uma vez implementado o estado futuro, o mesmo passa a ser o atual e um novo futuro deve ser definido, Figura 2. 5 Figura 2 – Etapas do Mapeamento do Fluxo de Valor Fonte: Adaptado de Rother e Shook (1999, p. 9) Uma família de produto pode ser classificada pelo tipo de tecnologia, pela capacidade do produto, pelo mercado, entre outras classificações, entretanto para Rother e Shook (1999), uma família é um grupo de produtos que passam por etapas semelhantes de processamento e utilizam equipamentos comuns nos seus processos. Selecionada a família de produto, o próximo passo é desenhar o estado atual. Segundo Rother e Shook (1999), o desenho do mapa atual pode ser realizado em diferentes níveis: apenas um processo, diversos processos, uma empresa e entre várias empresas. O mapa do estado atual representa o fluxo da cadeia de valor em regime, incluindo o fluxo de material e de informação iniciando e finalizando no cliente da cadeia. Além dessas informações, o mapa permite a medição de alguns indicadores de desempenho: tempo de atravessamento, tempo de ciclo e tempo de valor agregado. Segundo Kaplan e Norton (1997) o tempo se tornou uma importante arma competitiva. Para os autores, a capacidade de atender com rapidez e confiabilidade às necessidades dos clientes é quase sempre essencial para a conquista e retenção de negócios. Desenhado o mapa atual, a etapa seguinte é a definição do mapa do estado futuro, ou seja, a definição de uma cadeia de valor enxuta. Para tal tarefa, Rother e Shook (1999) lançam mão de sete procedimentos baseados no Sistema Toyota de Produção, a saber: Produza de acordo com o seu takt time: takt time é a freqüência com que se deve produzir uma peça ou produto. Esta está baseada no ritmo das vendas e, portanto, sincroniza o ritmo da produção com o ritmo da venda. Desenvolva um fluxo contínuo onde possível: fluxo contínuo significa produzir uma peça de cada vez, de modo que cada item seja passado imediatamente de um processo ao outro sem nenhuma parada. Use supermercado para controlar a produção: quando estabelecer um fluxo contínuo não for possível, deve-se utilizar o sistema kanban para controlar a produção. Entretanto, quando manter estoque para todos os tipos de peças não for prático, outras duas formas de controlar o estoque entre dois processos podem ser utilizadas: FIFO (“First in, first out”) e o “puxado seqüenciado”. Defina o processo puxador: quando o fluxo de valor estiver produzindo com sistema de fluxo contínuo e/ou com sistema puxado, a programação do cliente poderá ser enviada a somente um processo da cadeia, chamado de processo puxador. 6 Nivele o mix de produção: nivelar o mix é distribuir a produção de distintos produtos uniformemente durante um período de tempo. Nivele o volume de produção: nivelar o volume de produção significa liberar e retirar somente um pequeno e uniforme incremento de trabalho no processo puxador. Faça “toda parte todo dia”: os procedimentos 5 e 6 de nivelamento tratavam apenas do processo puxador. Este procedimento se refere aos processos anteriores, nos quais devem ser desenvolvidas as habilidades de trabalhar com lotes cada vez menores. O desenho do mapa futuro permite visualizar como o valor irá fluir até o cliente, bem como a definição do seu plano de implementação. Uma vez concretizada as ações, o fluxo de valor da família de produto selecionada estará com menos perdas e melhor fluxo. Em outras palavras, a cadeia estará mais enxuta. 5. Método de pesquisa A pesquisa teve como delineamento o estudo de caso que segundo Gil (1996, p.58) “é caracterizado pelo estudo profundo e exaustivo de um ou de poucos objetos de maneira que permita o seu amplo e detalhado conhecimento”. O estudo de caso foi de natureza exploratória, o qual é definido como sendo “um tipo de pesquisa que tem como principal objetivo o fornecimento de critérios sobre a situaçãoproblema enfrentada pelo pesquisador e sua compreensão” (MALHOTRA, 2001, p. 106). Mattar (1997, p.80) complementa esta teoria quando diz que “a pesquisa exploratória visa prover o pesquisador de um maior conhecimento sobre o tema ou problema de pesquisa em perspectiva”. Segundo os autores acima, este tipo de pesquisa possibilitará uma melhor abordagem do problema, com o objetivo de torná-lo mais visível aos “olhos” do pesquisador e da empresa. A pesquisa exploratória teve o caráter de natureza qualitativa, pois para Roesch (1999) este tipo de pesquisa é mais apropriado quando o objetivo do estudo é a proposição de planos, e também oportunizará uma análise profunda das situações de seu contexto. 6. A empresa A empresa escolhida para este estudo está situada na região metropolitana do estado do Rio Grande do Sul e é líder no mercado de condicionadores de ar. Os processos desta empresa se caracterizam basicamente por linhas de montagem antecedidas por processos de fabricação. Uma ampla gama de produtos e famílias é produzida nesta empresa, possuindo genericamente duas diferentes estratégias de produção: algumas cadeias produzem para estoque com base em uma previsão mensal de vendas, já outras cadeias produzem sob encomenda. O estudo foi realizado em uma linha de montagem que produz para estoque. Nesta linha de produto são manufaturados aproximadamente sete diferentes famílias de produto. A principal diferença entre as mesmas não se refere à seqüência e quantidade de atividades, mas sim aos diferentes tempos de produção. Um fator determinante para a escolha da referida empresa é a sua experiência em mapeamento de fluxo de valor. Isso foi fundamental para reduzir os efeitos dos possíveis erros de utilização da ferramenta nas análises e conclusões do estudo. 7. Estudo de caso 7 O caso aqui apresentado ocorreu em abril de 2006, fazendo parte de um workshop de mapeamento de fluxo de valor. O workshop teve trinta e duas horas em quadro dias de capacitação teórico-prática dos conceitos da Mentalidade Enxuta e da ferramenta de mapeamento de fluxo de valor. O evento foi conduzido por um profissional com longa experiência em diversos países, o que permitiu a correta utilização da ferramenta. A família de produto selecionada para o estudo corresponde a 30% do volume produzido em sua linha de montagem. A demanda de todas as famílias produzidas nessa linha somava 820 unidades por dia, o que significa que a cada 36,1 segundos (takt time) um condicionador de ar deve ser produzido. O mapa do estado atual da família de produto selecionada foi desenhado, Figura 3, incluindo o fluxo de material e de informação. Para cada caixa de processos foram coletadas três informações: C/T: corresponde ao tempo de ciclo; TWC: é o período de tempo de processamento de cada processo; PL/T: é o tempo de atravessamento, ou lead time. Além destas informações a respeito dos processos também foram coletadas as quantidades de operadores em cada caixa de processo, os quais totalizavam vinte e um. O lead time total deste processo é de 74.233,5 segundos, composto por 512,5 segundos de atividades agregadoras de valor e 73.721 segundos de tempos do fluxo que não agregam valor ao cliente. Uma taxa, considerando o período de valor agregado em relação ao lead time, foi calculada para melhor compreensão dos fatos, chegando a um valor de 0,6%. Este valor significa que 0,6% do período, entre o início da produção e o término, agregam valor ao cliente. O volume total de unidade em espera seja de lote ou de processo é de 8.770. Dentro do processo de coleta de informações do fluxo de material, foram identificadas as perdas por esperas através dos triângulos amarelos representados na figura. Percebe-se que os maiores estoques estão no início da cadeia, isto ocorre em função das seis caixas de processos representadas a direita do mapa estarem posicionadas em uma linha de montagem e as duas caixas de processos representadas do lado esquerdo serem operações envolvendo máquinas. Quanto ao fluxo de informação, os dados foram coletados pelo grupo junto a área comercial e área de planejamento e controle da produção. Também foram realizadas entrevistas com os funcionários do chão de fábrica para validação dos dados obtidos. Foi constatado que o cliente dessa família de produto envia seus pedidos mensalmente e as entregas são realizadas mensalmente. A programação da produção é realizada através do MRP, o qual é processado três vezes por semana. Um planejamento de produção semanal é enviado para a expedição e para o início da linha de montagem. As ordens de compras são enviadas diariamente, porém uma previsão mensal é disponibilizada para que o fornecedor se “prepare”. O fornecedor efetua entregas duas vezes ao dia e possui um tempo de 1 dia para entrega. 8 Figura 3 – Mapa do Estado Atual Fonte: Disponibilizado pela empresa Além do mapa, um estudo dos tempos incluindo a análise de agregação e não agregação de valor, das atividades cada operador, foi realizado no sentido de identificar perdas na funçãooperação. Na Figura 4, esse estudo pode ser visualizado, onde se utilizou na sua coleta de dados três classificações para os elementos de trabalho. O “VA time” corresponde a parcelas de atividades que agregam valor sob o ponto de vista do cliente, os “NVA time” são os períodos de trabalho que não agregam valor e “Walk” são as atividades de caminhada feitas pelos operadores. Nessa figura pode ser facilmente visualizado que os tempos de cada operador estão abaixo do takt time. 9 Figura 4 – Estado Atual do balanceamento Fonte: Disponibilizado pela empresa Na análise do estado futuro, a principal alteração foi a redistribuição das tarefas entre os operadores. A Figura 5 clarifica como ficaram distribuídos os tempos pelos operadores após as mudanças propostas. Além disto, percebe-se na figura que houve uma redução de cinco operadores para a produção desta família de produto. Também está representada neste gráfico uma oportunidade que o grupo não solucionou através da estrela vermelha. Esta diferença entre as operações e o takt time deve-se ao fato de serem atividades cujos elementos de trabalho são únicos, não podendo ser redistribuídos. Figura 5 – Estado futuro do balanceamento Fonte: Disponibilizado pela empresa 10 O mapa do fluxo de valor sofreu grandes alterações em relação ao estado atual, conforme Figura 6. As alterações propostas pela equipe permitiram a eliminação de todas as perdas por espera. Estas alterações ocorreram na medida em que a sincronização da linha ocorreu. Duas operações foram posicionadas paralelamente a linha para que o lead time tivesse uma maior redução. Um sistema kanban para abastecimento da linha contendo 50 unidades também foi sugerido. Quanto ao fluxo de informação e programação não ocorreram mudanças. O lead time do fluxo de valor proposto passou para 2243,8 segundos, obtendo uma redução de aproximadamente 85% em relação ao estado atual. Figura 6 – Mapa do estado futuro Fonte: Disponibilizado pela empresa Após a definição do mapa do estado futuro, um plano de implementação foi desenvolvido. Nesse plano foram contempladas todas as ações necessárias para realizar a mudança do estado atual da cadeia de valor para o estado futuro enxuto. Responsáveis e prazos para cada ação também foram definidos no plano de implementação. Durante o processo de implantação, percebeu-se que as principais mudanças não poderiam ocorrer. O estudo fora realizado na família de produto que possuía o menor tempo de ciclo. Reduzir o número de operadores da linha e produzir com um tempo de ciclo maior, impossibilitaria a linha de montagem atender a demanda das demais famílias de produto. Além desse fato, as mudanças físicas necessárias tornariam o fluxo de valor das demais famílias de produto menos enxuto. 8. CONCLUSÕES A aplicação da ferramenta de mapeamento de fluxo de valor possibilitou à empresa a discussão e análise das atividades que agregam valor aos clientes e aquelas que não agregam valor. Permitiu também a compreensão de qual seria o fluxo de valor ideal para a família de produto analisada, bem como mensurar o tempo de atravessamento e o tempo de ciclo. 11 No caso estudado, a ferramenta não foi eficaz à mudança da cadeia. Foi evidenciado que, para tornar a cadeia de valor mais enxuta, seriam necessários estudos das demais famílias de produto que compartilham os mesmos recursos. Somente após essas análises, atingir o mapa do estado futuro seria factível. Possibilitar o estudo de uma família de produto por vez é a característica da ferramenta de mapeamento do fluxo de valor que impossibilitou a melhoria da cadeia. Sugere-se para estudos futuros a aplicação da ferramenta considerando as diversas famílias de produto de uma linha de montagem e a avaliação dos resultados das técnicas de nivelamento de carga e mix. 9. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS GUINATO, Paulo. Sistema Toyota de Produção: mais do que simplesmente just-in-time. Caxias do Sul: UCS, 1996. GIL, Antonio. Como elaborar projetos de pesquisa. 3 ed. São Paulo, 1996. HINES, Peter; TAYLOR, David. Enxugando a empresa: um guia para implementação. 1 .ed. São Paulo: IMAM, 2000. KAPLAN, Robert S., NORTON, David P. 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