XXVI ENEGEP - Fortaleza, CE, Brasil, 9 a 11 de Outubro de 2006
A utilização da filosofia da manufatura enxuta aplicada em uma área
de montagem de mangueiras de ar condicionado
Jorge Lucresia Junior (UNITAU) [email protected]
Álvaro Azevedo Cardoso, PhD (UNITAU) [email protected]
Carlos Alberto Chaves (UNITAU) [email protected]
Resumo
O pensamento enxuto (“Lean Thinking”) introduzido pela Companhia Toyota - TPS (Toyota
Production System) revolucionou o padrão já existente da produção Americana em massa. As
inovações são focadas principalmente em flexibilidade na produção e também eliminação
continua de desperdício; reduzindo o investimento em máquinas e aumentando a valorização
nos operadores com treinamento e delegação de responsabilidades. As técnicas da
Manufatura Enxuta foram implementadas em uma fábrica de peças automotivas na área de
montagem de mangueiras de ar condicionado. Entre os resultados alcançados destaca-se:
42% redução de espaço fabril, 50% de redução de peças no processo, melhoria em 30% do
tempo de entrega e eliminação de estoque intermediário de segurança no processo. Ser mais
competitivo no mercado atual se torna necessário e a aplicação destas técnicas se mostraram
úteis comparáveis aos bons resultados das companhias orientais em todo o mundo que estão
com um crescimento constante e significativo.
Palavras Chave: Manufatura Enxuta; Fabricação Classe Universal; Sistema de Produção
Toyota.
1. Introdução
A indústria contemporânea faz uso de diversas técnicas para a manufatura de produtos em
geral. Entre todas as filosofias da manufatura, uma que se mostra mais eficaz e esta cada vez
se demonstrando mais competitiva, sem dúvida nenhuma é a Manufatura Enxuta (“Lean
Manufacturing”). Este tema foi apresentado no livro "A Máquina que Mudou o Mundo"
(“The Machine that Changed the World”) de Womack, Jones e Roos publicado nos EUA em
1990. Trata-se de um abrangente estudo sobre a indústria automobilística mundial realizada
pelo MIT (“Massachusetts Institute of Technology”). Este estudo apresentou as vantagens do
desempenho do Sistema Toyota de Produção que traziam enormes diferenças em
produtividade, qualidade, desenvolvimento de produtos etc. e explicava, em grande medida, o
sucesso da indústria japonesa (WOMACK, 1992 ).
Embora a filosofia possa parecer simples e óbvia (e efetivamente ela o é), a experiência tem
mostrado que são muito poucas as empresas que conseguem replicar o sucesso da Toyota. A
razão é simples, não é fácil. Exige, muitas vezes, uma mudança radical de mentalidade,
valores e disciplina. Apenas a introdução de algumas ferramentas não significará sucesso
completo na implementação do Lean (LIB, 2006).
Algumas ferramentas e conceitos básicos são necessários para o bom entendimento na
aplicação do Lean, apresentadas na seqüência:
O Fluxo de Valor é toda ação (agregando valor ou não) necessária para fazer passar um
produto por todos os fluxos essenciais de cada produto: O fluxo de produção desde a matéria
prima até o lançamento. O fluxo que geralmente relacionamos à produção enxuta é
precisamente a área onde temos lutado para implementar os métodos enxutos. Mostrado no
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manual "Learning to See" (traduzido por Aprendendo a Enxergar). (ROTHER, 1999).
O “Takt Time” é o tempo em que deve ser produzido uma peça ou produto, baseado no ritmo
das vendas, para atender a demanda dos clientes. O “takt time” é calculado dividindo-se o
volume da demanda do cliente (em unidades) por turno pelo tempo disponível de trabalho (em
segundos) por turno. O “takt time” é usado para sincronizar o ritmo da produção com o ritmo
das vendas. Este indicador de ritmo de produção é um referência que mostra a velocidade em
que cada processo precisa estar produzindo e ajuda a enxergar como as coisas estão indo e o
que você precisa fazer para melhorá-las. No mapa do estado futuro, os tempos são anotados
nas caixas de dados (ALVAREZ, 2001).
O processo de Fluxo Contínuo é um conceito que em seu estado ideal, significa que os itens
são processados e movidos diretamente de um processo para o próximo uma peça de cada
vez. Cada passo do processo opera somente na peça que é necessária ao próximo passo pouco
antes que este passo precise dela, e o tamanho do lote de transferência é um. O fluxo contínuo
também é chamado “fluxo de uma peça”, “fluxo de uma única peça” e “faça uma mova uma”.
Uma Célula Produtiva é um arranjo de pessoas, máquinas, peças e métodos em que as etapas
do processo ocorrem em forma seqüencial, por meio do qual as partes estão em fluxo
contínuo ( ou em alguns casos, de forma consistente com lotes pequenos mantidos em toda a
seqüência das etapas do processo). Atingir e manter um eficiente fluxo contínuo é o propósito
da célula, como mostra na figura 1. As células e linhas podem ser sincronizadas pelos
operadores, onde as pessoas que iniciam a transferência de peças, ou sincronizada por
máquinas, ou por uma correia ou esteira. De qualquer maneira, atingir o fluxo contínuo
requer que as peças sejam transferidas sincronizadamente. O arranjo físico mais conhecido de
uma célula é o formato em “U”, mas muitas formas são possíveis. O processamento em fluxo
continuo também é possível em linhas de produção retas. Muitas empresas utilizam os termos
célula e linha de forma intercambiável (ROTHER, 2002).
Figura 1 -Exemplo de Célula Produtiva: Formato em “U”
O DBO (Diagrama de Balanceamento da Operação), é um gráfico de controle onde esta
indicado à distribuição de trabalho entre os operadores em relação ao “Takt Time”, baseado
em dados reais que foram observados e registrados (Cronoanálise). Ele é quantitativo,
simples, visual e retira as aproximações no projeto e operação eficientes de células baseadas
em operadores. Permite que engenheiros, gerentes e operadores trabalhem juntos utilizando
fatos. Esta ferramenta é muito útil para desenvolver nossos próprios “olhos para o fluxo”.
Sempre que alguém inicia o trabalho com o DBO, notamos como a ferramenta é eficaz para
ajudar a entender, criar, gerenciar e melhorar o fluxo contínuo (ROTHER, 2002).
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A Manutenção Autônoma também foi utilizada, onde os operadores lubrificam seu próprio
equipamento e aprendem a fazer regulagens e reparos simples: eles começam a sentir uma
sensação de propriedade sobre o equipamento. Os operadores mantêm seus lugarem de
trabalho limpos. Através do envolvimento dos operadores a aplicação da Manutenção
Autonoma segue fases de implementação: (DIVINO, 2005)
a) Limpeza e inspeção organizando a área, com o objetivo de desenvolver interesse e senso
de propriedade.
b) Eliminar fontes de sujeira facilitando o acesso , com o objetivo de aprender e praticar
melhoria contínua e desenvolver orgulho por bons resultados.
c) Criar padrões para sedimentar o processo, com o objetivo de aprender a importância do
respeitar o processo, fortalecendo o sentimento de equipe pela consciência do papel
individual.
d) Inspeção Geral preparando para melhoria de capacidade,
com o objetivo de
desenvolvimento técnico, evoluindo para entendimento do que é visto para o que
significa.
Os times auto dirigidos (“SDWT- Self directed work team”), também são grandes
contribuições para o sucesso da implementação do Lean. Schonberger (1986) já mostrava a
importância do envolvimento dos operadores. Envolvimento é uma realidade para todas as
companhias cujos operadores fazem controle da qualidade , produtividade e
manutenabilidade, controlando por exemplo o CEP (Controle estatístico do Processo). Antes
os inspetores eram encarregados da qualidade, agora são os operares que tem a
responsabilidade. Os empregados, ao tomarem medidas e traçarem os resultados em quadros
CEP em intervalos de meia hora, estão se empenhando em obter melhoras durante todo o dia.
Isso também é verdade quando os operadores têm a autoridade para parar ou diminuir o ritmo
das linhas de produção, discutir informações causais de rotina e elaborar idéias de
melhoramentos. (SCHONBERGER, 1986)
2. Objetivo
O propósito deste trabalho e aplicar a filosofia da Manufatura enxuta (Lean Manufacturing),
com algumas das suas ferramentas e métodos em uma área produtiva de alto volume de
produção para peças automotivas (mangueiras de Ar Condicionado).
3. Metodologia
Fazendo uma explicação básica sobre os tipos de mangueiras que formam o circuito de ar
condicionado automotivo. O sistema é formado por 3 famílias diferentes de mangueiras
transportadoras do gás refrigerador. São chamadas respectivamente por um código numérico:
descarga (704) , carga(705) e sucção(850).
A área produtiva em questão é formada por duas sub-áreas de mangueiras de ar condicionado
automobilística, que fornecem 4000 peças por dia com 24 modelos diferentes de produtos,
trabalhando 5 dias por semana em 2 turnos com 50 operadores.
Inicialmente é preciso um aprimoramento de toda a funcionalidade e um entendimento
profundo dos indicadores de produtividade e qualidade atuais da área produtiva em questão,
para identificação das oportunidades e posteriormente elaborar um planejamento detalhado de
todas as etapas do processo de implementação com os objetivos e recursos muito bem
definidos, como é mostrado a seguir:
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a) Conceituar sobre o problema: Convocação de reunião para abertura dos trabalhos com
representantes de todas as áreas suportes envolvidas diretamente e ou indiretamente na
produção, já treinados com base na “Mentalidade Enxuta”. Esta primeira reunião,
recomenda-se que seja agendada pela diretoria, mostrando todo o apoio para os trabalhos.
Nesta reunião convidamos representantes das áreas suporte a participarem do time e
divulgamos os objetivos do Kaizen com todas as possíveis oportunidades. Nesta mesma
reunião, definimos representantes dos operadores que irão ter a responsabilidade de
interação dos demais operadores com as áreas suportes, levando sugestões ao time do
Kaizen e passando aos operadores restantes o andamento dos trabalhos.
b) Análise da situação atual e medições: Mapeamento do Fluxo de Valor de toda a célula
produtivo para levantamento das operações ou mesmo partes das operações que Geram
Valor , Não Geram Valor mas são necessárias e por fim as que Não Agregam Valor. Esta
última deverá ser combatida na integra e os demais na medida do possível serem
reduzidas ao máximo, este será o foco do trabalho. Refazer as cronoanálises das posições
de trabalho entendendo perfeitamente o fluxo de trabalho e as alternativas possíveis. Caso
exista tarefas unificadas é muito importante estas serem desmembradas em subi tarefas e
com isso viabilizar futuros estudos de flexibilidade na célula produtiva.
c) Brainstorming sobre o Kaizen: Reuniões periódicas para propostas de melhorias. Todas
as idéias são bem vindas , anotadas e estudadas com o time. Importante termos o “Layout” de toda área produtiva (máquinas, bancadas e operadores), recortado em cartolina
para manusearmos de forma simples e rápida.
d) Plano de Ação para a implementação do Kaizen: Depois do consenso do time referente
a melhor proposta e os custos previstos levantados, o estudo da viabilidade técnica e
econômica concluído, iniciam se os planos de implementação divulgando o “Estado
Futuro” para os demais operadores e coordenação em geral, sempre anotando possíveis
problemas e sugestões. Com a proposta acordada entre todas partes, iniciamos as
implementações com o envolvimento dos operadores e o suporte técnico.
e) Ajustar e documentar novo procedimento: Paralelamente iniciam se os treinamentos
dos envolvidos junto com a elaboração da nova documentação da produção. Sempre
prevendo um lançamento gradativo da produção para adaptação dos métodos, operadores,
imprevistos e “ajustes finos”.
f) Confirmar melhoria na prática: Elaborar relatórios comparativos entre o “Estado
Atual” e o “Estado Futuro” com comentários e conclusões. As lições aprendidas devem
ser muito bem divulgada para os próximos times, com o objetivo de aprimoramento dos
futuros trabalhos. Apresentar os resultados para a Gerência.
4. Resultados e Discussão
Inicialmente a área produtiva, estava com grupos de operadores e áreas suportes com
objetivos individuais, divididos entre setores, e não se preocupando com o resultado da
trabalho coletivo. Após treinamento dos conceitos da Manufatura Enxuta através de
treinamentos específicos, mostrando exemplos de oportunidades de melhoria para
competitividade da empresa, visando à sobrevivência da instituição e o comprometimento
com a estabilidade no emprego, conseguiu-se um time de trabalho coeso, focado na cultura do
Kaizen e contribuindo com 50 novas idéias de melhoria através da aplicação do
Branstorming. O comparativo do envolvimento dos operadores é comprovado atráves da
pesquisa do clima operacional feita individulamente pelos operadores e mostrado no gráfico
1. Comprovando que o sucesso do kaizem somente é conseguida com o envolvimento dos
operadores.
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Pesquisa do Clima Operacional da Produção
10
Suporte da coordenação
9
Recursos para trabalhar
8
Notas de 0 a 10
Treinamento para trabalhar
7
6
Acreditar nas pessoas do
time
5
Objetivos claros
4
Autonomia para trabalhar
3
Abertura com a chefia
2
Ambiente de trabalho é
bom
1
0
Antes do Kaizen
Colaboram uns com os
outros
Depois do Kaizen
Gráfico 1 - Clima operacional da área produtiva.
Fazendo parte do estudos para levantamento do Estado Futuro estaremos utilizando o DBO
descrito na Introdução deste material, onde nota-se no gráfico 2 as oportunidades .
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26
24
22
Tempo em
Segundos
Takt
Time
20
18
16
14
12
10
20
30
40
50
60
70
90
100
110
120
Operações
Modelo 704
Modelo 705
Modelo 850
Gráfico 2 - DBO - Estado Atual com os três tipos de famílias de produto
Com base nos dados do DBO (Estado Atual.) e no estudo de Fluxo de Valor, Fluxo Continuo,
Célula Produtiva, “Takt Time” já apresentados na Introdução segundo o Rother 1999,
podemos iniciar os trabalhos de Kaizen com as reuniões de trabalho (“Brainstorming”)
envolvendo todo o time de suporte e operadores.
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No gráfico 2 podemos observar as oportunidades de melhorias e aproveitamento de mão de
obra nas operações, como exemplo: Operação n.º 10 devido à diferença de tempos
significativos para cada família de modelo, Operação n.º 30 devido à não utilização desta
operação para uma das famílias de modelos e a Operação n.º 50 por ocupar menos tempo do
que as demais.
Inicialmente tínhamos um processo produtivo dividido em duas sub áreas:
- 1ª Área - Responsável por todas as prensagens (crimpagens) constituída por quatro prensas
hidráulicas com um estoque aproximado de 5000 peças montadas (“Buffer”), que muita das
vezes não correspondia ao produto crítico que o cliente final gostaria de receber. Com um
grande potencial de ter peças com má qualidade, pois o posicionamento da correta prensagem
seria verificado posteriormente na próxima etapa do processo. Esta área ocupava
aproximadamente 70 m2 e por não trabalhar com seqüência de operações tinha um grande
manuseio de peças entre prensagem (1ª e 2ª prensagem na mesma peça), tendo casos de uma
mesma peça ter quatro prensagens diferentes.
Figura 2 - Novo arranjo físico (“Lay-out”) já em forma de “U” com incorporação das
modificações e sugestões.
- 2ª Área – Responsável pela montagem, onde se coloca todos os demais componentes do
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produto, inspeções e empacotamento. Constituída por oito operações distintas com o arranjo
físico em linha, com grandes espaços para posicionamento das caixas contendo
aproximadamente 150 peças por caixa, fornecida pela 1ª área.
Esta área ocupava
aproximadamente 60 m2. E era considerada muito apertada, pois não tinha espaço para
manobras de carrinhos transportadores.
Depois de vários estudos, o time do Kaizen chegou à conclusão de que deveria juntar as áreas
de sub montagem com a de montagem somente com um ritmo de produção (“Tack Time”)
com a implementação do fluxo continuo de produção (ROTHER, 2002).
Para isto, foi alterado o fluxo de processo e modificada algumas ferramentas de prensagem,
que até então, eram comunizadas com um fluxo de produção que não atendiam o Fluxo
Continuo de produção.
No Estado Atual tínhamos 100 m2 de área produtiva ocupada, e para o Estado Futuro como
mostra a figura 2 podemos verificar que temos somente 58m2, isto indica um melhor
aproveitamento da área produtiva na ordem de 42%. Isto se deu pela aplicação das técnicas
do Lean e consequentemente a eliminação de estoques (“Work In Process”), das peças da submontagem , que não agregavam Valor ao Produto e também ao estoques intermediários
(“Buffers”).
O posicionamento das prensas hidráulicas dentro da célula de montagem
também contribuíram na redução da ocupação do piso fabril, utilizando os conceitos de Fluxo
Continuo ou Fluxo de uma peça só. (ROTHER, 2002).
Em relação à quantidade de peças nos processos produtivos, foi criado no Kaizen um
“Cabide“ com limitação de quantidade, fazendo com que entre posições somente sete peças,
no máximo pudessem ser posicionadas. Analisando no Estado Atual onde bancadas não eram
definidas as quantidades de peças permitidas entre operação, fazendo com que os operadores
pudessem acumular verdadeiros “castelos” de peças entre posições. Em algumas situações os
operadores posicionaram 30 peças entre uma posição e a próxima. Para o estudo considerouse o Estado Atual com 14 peças em media, e para o Estado Futuro com a implementação dos
cabides com sete peças em media por operação. Isto mostra uma melhoria de 50% de redução
de peças no processo.
Manutenção Autônoma: Houve um maior envolvimento dos operadores por intermédio da
manufatura enxuta propiciando a implementação da manutenção autônoma nos equipamentos
da célula produtiva nas prensas e parafusadeiras, como também limpeza geral da área.
5. Conclusões
O sucesso da aplicação da mentalidade enxuta no presente estudo de caso conduziu a alguns
conclusões que se destacam como:
A definição do que é Valor permitiu visualizar as oportunidades. Diferente do que muitos
pensam, é o cliente que define o que é Valor, e não a empresa. É o que realmente agrega valor
ao produto final.
As grandes oportunidades de melhoria e crescimento nem sempre são difíceis ou estão
distantes, pois neste estude de caso os resultados foram aplicados em um processo que já
estava estabilizado e com resultados satisfatórios.
Conclui-se que a divisão dos processos em 2 células produtivas, para a família de produtos
carga e descarga e família de produtos de sucção, houve um melhor aproveitamento do tempo
dos operadores, pela utilização da família de produtos com tempos de operação semelhantes,
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podendo ser observados no estudo do DBO.
Eficiência individual isolada (Área 1 e Área 2), não significa eficiência sistêmica adequada.
"Ilhas de eficiência" dentro de um sistema produtivo freqüentemente significam investimento
em excesso podendo levar, também, à superprodução.
Sempre que não se consegue estabelecer o fluxo contínuo, a alternativa é conectar os
processos através dos sistemas de Produção Puxados.
Mentalidade Enxuta deve ser o objetivo constante de todos envolvidos nos fluxos de valor. A
busca do aperfeiçoamento contínuo em direção a um estado ideal deve nortear todos os
esforços da empresa, em processos transparentes onde todos os membros da cadeia
(montadores, fabricantes de diversos níveis, distribuidores e revendedores) tenham
conhecimento profundo do processo como um todo, podendo dialogar e buscar continuamente
melhores formas de criar valor.
É por isso que ser “Lean” ou Fabricação classe universal é fazer apenas o necessário, quando
necessário, no ritmo do cliente: o que vende, produz. Takt Time.
6. Referências
LIB - Lean Institute Brasil, www.lean.org.br, São Paulo, 2006.
Womack, J. P.; Jones, D. T.; Roos, D. - A máquina que mudou o mundo. 14. ed. Rio de Janeiro: Campus,1992.
Rother, Mike e Shook, John - Aprendendo a Enxergar, Lean Institute Brasil , São Paulo –1999.
Shingo, Shingeo. O Sistema Toyota de Produção, ed. Bookmam Porto Alegre – 1996.
Álvares, R. R.; Antunes Jr., J. A. V. - Takt time: contexto dentro do Sistema Toyota de Produção. Revista
Gestão & Produção, v. 8, n. 1, p. 01-18, abr. 2001.
Schonberger, Richard J. - Word Class Manufacturing: Livraria Pioneira Editora. São Paulo, 1998.
Goldratt, Eliyahu M. – The Goal: A Process of Ongoing Improvement, Educador Editora São Paulo, 1992.
Rother, Mike e Harris, Rick - Criando Fluxo Contínuo, Livro Impresso Versão 1.0, S. Paulo 2002
Andersen, Arthur. Reinventing the Factory – ed. Campos Ltda 1990
Divino, J Paulo – Artigo Confiabilidade de Processos de Manufatura, UNINDU 2005.
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