XXXIII ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO
A Gestão dos Processos de Produção e as Parcerias Globais para o Desenvolvimento Sustentável dos Sistemas Produtivos
Salvador, BA, Brasil, 08 a 11 de outubro de 2013.
MAPEAMENTO DO FLUXO DE VALOR
EM UM SISTEMA PRODUTIVO:
APLICAÇÃO EM UMA CÉLULA DE
SOLDAGEM
Gustavo Weber (UNIJUI )
[email protected]
Fernanda Pasqualini (UNIJUI )
[email protected]
Dieter Rugard Siedenberg (UNIJUI )
[email protected]
Este artigo visa proporcionar conhecimentos sobre a ferramenta
mapeamento do fluxo de valor e realizar o mapeamento do fluxo de
valor de uma célula de soldagem de um produto “A” descrevendo um
mapa do estado atual e propondo um mapa do estaado futuro com as
melhorias identificadas e consideradas necessárias. A metodologia
aplicada foi a pesquisa bibliográfica, a pesquisa documental, a
pesquisa de campo e o estudo de caso. Os dados foram coletados no
chão de fábrica, analisados e propostas melhorias no processo da
célula de soldagem. Os resultados mostraram que as reduções dos
estoques no processo da célula de soldagem influenciaram diretamente
a redução do lead time de produção (26,1%). Com a redução do lead
time de produção, a porcentagem das atividades que agregavam valor
aumentaram em 17% e com a redistribuição da carga de trabalho
entre as estações de solda, a capacidade máxima de produção da
célula de soldagem passou de 4,3 para 5,7 produtos por turno de
trabalho, significando um aumento de 33%.
Palavras-chaves: Produção Enxuta, Desperdícios, Mapeamento do
Fluxo de Valor
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Introdução
Os processos de fabricação têm sido aprimorados e a melhoria contínua sempre estará
presente em virtude das necessidades e das constantes adequações às demandas dos mercados.
Neste sentido, a eliminação de perdas também é algo a ser almejado. Nesse contexto que se
encaixa o Mapeamento do Fluxo do Valor (MFV), avaliando o desempenho da operação e
identificando as oportunidades de melhorias.
O MFV é uma ferramenta utilizada na produção enxuta que descreve em detalhes o fluxo de
materiais e informações da produção de um produto ou de uma família de produto. Para
Rother e Shook (2003), o mapeamento é dividido em mapa do estado atual e mapa do estado
futuro. O mapa do estado atual descreve o que está acontecendo com o fluxo de material e
com o fluxo de informações para que seja possível analisar o processo, identificar, reduzir ou
eliminar os desperdícios ou atividades que não agregam valor ao processo produtivo e com
isto construir o mapa do estado futuro o qual mostra como seria o processo se as melhorias
propostas fossem implementadas.
Desse modo, o objetivo deste trabalho é proporcionar conhecimentos sobre a ferramenta MFV
implementando-o em uma célula de soldagem de um determinado produto em uma empresa
metal mecânica multinacional, na unidade fabril de Horizontina/RS, a fim de descrever o
mapa do estado atual e propor um mapa do estado futuro com as melhorias identificadas e
consideradas necessárias.
1 A Produção Enxuta
Para Black (1998, p. 121), o “sistema de manufatura deve entregar produtos de qualidade ao
preço mais baixo possível dentro do menor período de tempo possível” e é neste contexto que
entra a mentalidade enxuta ou lean thinking que segundo o Lean Institute Brasil (2012) é
“uma estratégia de negócios para aumentar a satisfação dos clientes através da melhor
utilização dos recursos”. O objetivo é fornecer valor aos clientes com custos baixos através da
identificação de melhoria dos fluxos dos processos.
Estas melhorias em processos nada mais são do que eliminação de desperdícios e para
Maximiano (2004, p. 210) eliminar desperdícios significa “reduzir ao mínimo a atividade que
não agrega valor ao produto”.
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Para Ohno (1997), uma inspeção cuidadosa de qualquer área de produção revela desperdício e
espaço para melhorias e através de uma observação atenta pode-se dividir o movimento dos
trabalhadores em desperdícios e em trabalho e este último em trabalho sem valor adicionado e
trabalho com valor adicionado. Ohno (1997) divide o desperdício na produção nas seguintes
categorias: Superprodução; Espera; Transporte; Muita maquinização (processamento
demasiado); Inventários; Movimentação desnecessária; e Fabricação de pecas e produtos
defeituosos.
1.1 Princípios da Mentalidade Enxuta
A ideia da mentalidade enxuta é entregar um produto ou serviço no menor tempo possível,
com qualidade e baixos custos através da melhoria do fluxo produtivo pela eliminação ou
redução dos desperdícios. Para isso, baseia-se em cinco princípios:
Valor: A definição do valor é o ponto de partida para a mentalidade enxuta e é o cliente quem
o define. O importante é identificar a necessidade do cliente, atendê-la e cobrar por isso um
preço específico, a fim de manter a empresa competitiva.
Fluxo de Valor: Identificar o Fluxo de Valor significa analisar toda a ação (agregando valor
ou não) necessária para trazer um produto por todos os fluxos essenciais a cada produto.
Fluxo Contínuo: A ideia é criar um fluxo de processo constante, sem paradas, sem
desperdícios, sem grandes estoques em processamento, ou seja, dar fluidez para os processos
e atividades tendo como resultado imediato a redução dos tempos de concepção de produtos,
de processamento de pedidos e dos estoques.
Produção Puxada: Nos pontos do fluxo de valor onde o fluxo contínuo não é possível, será
necessário fabricar em lotes. Segundo Rother e Shook (2003) o objetivo de colocar um
sistema puxado entre dois processos é ter uma maneira de dar a ordem exata de produção ao
processo anterior, sem tentar prever a demanda posterior e programar este processo.
Perfeição: É o aperfeiçoamento contínuo em direção a um estado ideal. Este estado ideal deve
nortear todos os esforços da empresa juntamente com os membros da cadeia (montadores,
fabricantes de diversos níveis, distribuidores e revendedores) para juntos dialogar e buscar
continuamente melhores formas de criar valor.
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1.2 Mapeamento do Fluxo de Valor (MFV)
Rother e Shook (2003) definem o MFV de uma maneira simples na qual a ideia é seguir o
caminho da produção de um produto desde o consumidor até o fornecedor e com estas
informações desenhar uma representação visual de cada processo no fluxo de material e de
informação para através destes enxergar o valor e identificar as fontes de desperdício.
O fluxo de informação é aquele que diz para cada processo ou etapa o que fabricar ou fazer
em seguida, é o movimento da informação proveniente dos clientes até o ponto em que seja
necessária para desencadear cada operação. O fluxo de material é o movimento do material
dentro da fábrica. Para Lean Institute Brasil (2012) é a movimentação de itens físicos ao
longo do fluxo de valor. Esta movimentação deve acontecer em uma sequência bem definida
de processos, de modo que quantidades pequenas do produto possam fluir diretamente de
etapa a etapa sendo puxado sempre pelo próximo processo. Para Rother e Shook (2003) o
MFV segue as seguintes etapas: Selecionar uma família de produtos; desenhar o mapa atual;
desenhar o estado futuro; e implementar.
Uma família de produtos é um grupo de produtos que passam por etapas semelhantes de
processamento e utilizam equipamentos comuns nos processos. O segundo passo é desenhar o
estado atual e este é realizado a partir da coleta de informações no chão de fábrica. Estas
informações também serão necessárias para desenvolver um mapa do estado futuro que é o
passo seguinte. As ideias sobre o estado futuro virão à tona enquanto o mapeamento do estado
atual estiver sendo feito do mesmo modo que o estado futuro mostrará importantes
informações sobre o estado atual que não haviam sido percebidas anteriormente. O próximo
passo é preparar um plano de trabalho e implementação que nada mais é do que um
planejamento de como chegar ao estado futuro. Um fato importante a ser entendido é que este
não é o fim do processo, ou seja, o estado futuro se torna realidade e um novo mapa do futuro
deverá ser feito, ou seja, entra em cena um processo de melhoria contínua focada no fluxo de
valor.
Para o mapeamento são utilizados um conjunto de símbolos ou ícones para representar os
processos e os fluxos. Além disso, o mapeamento começa pelas demandas do consumidor que
é desenhada no canto superior direito com um ícone fábrica e abaixo do ícone uma caixa de
dados das necessidades dos clientes. O próximo passo do mapeamento é desenhar os
processos básicos de produção que são representados por uma caixa de processo. Rother e
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Shook (2003) listam alguns dados típicos de processo, são eles: T/C (tempo de ciclo):
frequência com que uma peça ou produto é realmente completada em um processo; TR
(tempo de troca); Disponibilidade (disponibilidade real da máquina); Número de operadores,
Tempo de trabalho (menos os intervalos), entre outros.
Embaixo das caixas de processo e dos triângulos de estoque deve-se desenhar uma linha do
tempo para registrar o lead time de produção. Os lead times para cada triângulo de estoque
são calculados dividindo a quantidade em estoque pelos pedidos diários do cliente. Um menor
lead time de produção está relacionado com um maior número de giros do estoque (ROTHER
e SHOOK, 2003).
O mapa do estado futuro é obtido a partir do mapa do estado atual e aplicando nele conceitos
e técnicas da produção enxuta para construir um processo que produza apenas o que o
próximo processo necessita em um fluxo contínuo que gere o menor lead time, a mais alta
qualidade e o custo mais baixo.
2 Procedimentos Metodológicos
2.1 Tipo de Estudo
Este estudo no critério de quanto aos fins pode ser caracterizado como uma investigação ou
pesquisa exploratória, pois segundo Vergara (2009) é realizada em área na qual há pouco
conhecimento acumulado e sistematizado. Os meios de investigação utilizados para o estudo
exploratório foram a pesquisa bibliográfica, a pesquisa documental, a pesquisa de campo e o
estudo de caso. Para Vergara (2009) a pesquisa bibliográfica é o estudo sistematizado
desenvolvido com base em material publicado como livros e revistas. A pesquisa ou
investigação documental é realizada em documentos conservados no interior dos órgãos
públicos ou privados de qualquer natureza ou com pessoas. Para Lakatos e Marconi (2002)
esta pesquisa tem a característica de que a fonte de coleta de dados está restrita a documentos
escritos ou não denominados de fontes primárias as quais podem ser recolhidas no momento
em que o fato ocorre ou depois. A pesquisa de campo para Vergara (2009) é a investigação
empírica realizada no local onde ocorre ou ocorreu o fenômeno e pode incluir entrevistas,
aplicação de questionários, testes e observação participante ou não. Para Lakatos e Marconi
(2002) consiste na observação de fatos e fenômenos tal como ocorrem espontaneamente,
porém com controles adequados e com objetivos preestabelecidos que indicam o que deve ser
coletado. Ainda, é um estudo de caso que para Charoux (2006) apresenta as características de
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ter a realidade como fonte direta de informações para o pesquisador o qual fica em contato
direto com a situação que está sendo analisada e visa a descoberta de novos aspectos.
2.2 Coleta de Dados
A pesquisa bibliográfica foi realizada tendo como base principal os livros. Para uma pequena
parte foi utilizado a internet. A pesquisa documental utilizou-se de documentos da empresa.
A pesquisa de campo foi realizada no local onde ocorreram os fatos e foi através de
observação não participante, porém com objetivos preestabelecidos que indicavam o que
deveria ser coletado e/ou desenhado. O estudo de caso foi realizado através de observações
diretas no local de trabalho e posteriormente fora do mesmo.
2.3 Análise de Dados
Os dados foram analisados antes e durante a confecção dos mapas de fluxo de valor utilizando
como base de referência ou análise de interpretação a referência bibliográfica previamente
estudada. A primeira etapa foi a identificação da família de produtos com o registro das etapas
de soldagem para cada produto. Posteriormente é realizada a criação e interpretação do mapa
de estado atual, sendo algumas das informações descritas ao longo do estudo e outras expostas
através de gráficos. Após a análise e identificação de possíveis melhorias, estas são
adicionadas ao mapa de estado atual através de ícones de necessidades de Kaizen para
posteriormente confeccionar o mapa de estado futuro.
3 Apresentação e Análise de Resultados
3.1 Caracterização da empresa
O trabalho foi realizado tendo como fonte de estudo um processo de soldagem de uma
empresa metal mecânica multinacional localizada na cidade de Horizontina, Rio Grande do
Sul. Nesta unidade são produzidas colheitadeiras de grãos, plantadeiras, plataformas de corte
e plataformas de milho. Desde que foi fundada, em 1837, a empresa já assistiu a muitas
mudanças nos seus negócios, produtos e serviços. A mudança traz sempre oportunidade e a
empresa continua dedicada às pessoas ligadas à terra: agricultores, fazendeiros, proprietários
rurais e construtores. No Brasil, as unidades fabris que compõem a empresa são: Catalão/GO Fábrica de Colhedoras de Cana e Pulverizadores; Horizontina/RS – Fábrica de Plantadeiras e
Colheitadeiras; Montenegro/RS - Fábrica de Tratores; Indaiatuba/SP - Banco e Escritório
Regional; e Campinas/SP – Centro de Distribuição de Peças.
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3.2 Coleta de Dados e Mapa do Estado Atual
Os dados coletados são referentes ao processo de soldagem de uma determinada linha de
produtos da empresa e por motivo de preservação de informações o mesmo será identificado
apenas como família de produto “A” ou simplesmente produto “A”. Não serão utilizados
códigos ou nomes de peças. Os tempos apresentados também sofreram a aplicação de um
determinado fator de multiplicação para que seu real valor seja preservado. Estas medidas de
proteção dos dados foram solicitações da empresa.
A identificação da família de produtos foi simples porque a família de produtos possui apenas
duas variações. Estas variações da família de produtos passam pelas mesmas etapas do
processo, seguindo os mesmos fluxos de produção e também utilizam os mesmos recursos ou
equipamentos. As variações do produto aqui chamadas de A1 e A2 passam primeiramente
pela estação de solda 1. É nesta estação que praticamente ocorre o nascimento do produto,
através da união pelo processo de soldagem de diversas peças individuas juntamente com
outros pré-conjuntos soldados. Posteriormente o produto segue para a estação de solda 2 onde
novamente recebe pelo processo de soldagem a agregação de mais itens individuais e
conjuntos soldados e assim da mesma forma na estação de solda 3. Por este motivo a partir
deste ponto do trabalho usa-se a denominação de produto “A” para o desenvolvimento do
estudo.
Depois de identificada a família de produtos, partiu-se para o desenho do estado atual.
Observa-se que para este estudo o cliente final será o processo de pintura e não o cliente
externo, pois o foco do estudo é a célula de soldagem. Na coleta de informações realizadas
observa-se que o produto “A” passa por quatro postos de solda até o cliente final que é a
pintura. Esta sequência de postos ou estações de solda representam o maior lead time do
processo de solda e por este motivo serão utilizadas para o cálculo do lead time de produção.
Nestas estações de solda são adicionadas peças oriundas de supermercados, almoxarifados,
processos anteriores ou outros conjuntos soldados provenientes de estações de pré-soldagem.
No mapa de estado atual mostra três pontos de estoque na linha principal de soldagem sendo
um deles entre a estação de solda 3 e a pintura, outro entre a estação de solda 1 e a estação de
solda 2 e o outro entre a estação de pré-solda 1 e a estação de solda 1. Observa-se que na
estação de solda 3 trabalham dois operadores. Esta estação de solda recebe peças do
almoxarifado, do supermercado e de outra estação de pré-soldagem chamada “pré-solda 6. As
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peças da estação de pré-solda vem do supermercado o qual é abastecido pelo processo de
primários onde existem centrais de corte laser e prensas dobradeiras. O processo de primários
é abastecido pelo almoxarifado em um processo empurrado.
Na estação de solda 2 também trabalham dois operadores. Esta estação recebe pré-conjuntos
soldados oriundos de três processos de solda chamados de pré-solda 4, pré-solda 5 e pré-solda
6 e outras peças do supermercado e almoxarifado. A estação de pré-solda 4 recebe itens de um
processo de jateamento por granalha de aço, do almoxarifado e do supermercado. A estação
de pré-solda 5 recebe peças do almoxarifado e do supermercado. A estação de pré-solda 6
recebe itens do almoxarifado, do supermercado e de primários quando a mesma fornece peças
para a estação de solda 2 e do almoxarifado e do supermercado quando a mesma fornece
peças para a estação de solda 3. O processo de jateamento que antecede o processo da présolda 4 recebe itens do almoxarifado. O supermercado é abastecido pelo processo de
primários o qual é abastecido pelo almoxarifado.
Na estação de solda 1 trabalha apenas um operador. Esta estação recebe conjuntos soldados
oriundos de três processos de solda chamados de pré-solda 1, pré-solda 2 e pré-solda 3 e
outras peças provenientes do supermercado e almoxarifado. A estação de pré-solda 1 recebe
itens de um processo de jateamento por granalha de aço, almoxarifado, supermercado e
primários. A estação de pré-solda 2 apresenta a mesma lógica de recebimento que a estação
de pré-solda 1. A estação de pré-solda 3 recebe itens do almoxarifado e do supermercado. O
supermercado é abastecido pelo processo de primários o qual é abastecido pelo almoxarifado.
Os almoxarifados são abastecidos por fornecedores externos os quais recebem as informações
dos pedidos emitidos pelo controle da produção (SAP). Informações de programação também
são enviadas as estações de soldagem.
Seguindo a análise do mapa atual, observa-se que a linha do tempo nos mostra um tempo de
processamento de 766 minutos e um lead time de produção de 1,91 dias. Observa-se que
somando os tempos de ciclos da linha de tempo do mapa atual constata-se que 47% do tempo
total do lead time de produção é utilizado para agregar valor e 53% do tempo não agrega valor
ao produto. Neste caso da célula de soldagem é o tempo das peças em estoque, ou seja, peças
que estão paradas esperando o seu momento de serem processadas.
Um ponto importante observado é que o cliente o qual neste caso é a pintura, recebe 4 peças
por dia que também é a capacidade máxima de produção da célula de soldagem pois a estação
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de solda 2 tem o maior tempo de ciclo, ou seja, 386 minutos. Como trabalham dois
operadores este tempo para o cálculo da capacidade de produção da célula é dividido por dois
resultando em um valor de tempo de ciclo de 193 minutos. Dividindo o tempo do turno de
trabalho que é 845 minutos pelo novo tempo de ciclo (193 minutos) obtém-se o valor de
capacidade produtiva máxima de 4,3 produtos “A” em um turno de trabalho.
3.3 Mapa do Estado Futuro
Aplicando os conceitos e técnicas da produção enxuta nas oportunidades de melhorias
registradas no mapa de estado atual obtém-se o mapa de estado futuro da Figura 1 onde se
observa que referente à oportunidade de melhoria em relação aos estoques, houve a
eliminação do estoque entre a pré-solda 1 e a estação de solda 1 e a redução da metade do
estoque entre a estação de solda 1 e a estação de solda 2. A eliminação total do estoque entre
estas duas estações não foi possível porque existe uma distância física a ser percorrida pelo
produto entre estas estações e a eliminação total do estoque acarretaria em tempos de espera
na estação de solda 2 pois esta distância dificulta a chegada do produto no momento exato da
necessidade.
As outras oportunidades de melhoria que são a estação de solda gargalo, alto tempo de ciclo e
desbalanço de linha foram trabalhadas ao mesmo tempo até pelo fato de que uma está ligada
diretamente a outra. No mapa do estado futuro observa-se que o tempo de ciclo de 386
minutos da estação de solda 2 foi reduzido para 293 minutos através da aplicação do conceito
de balanço de linha onde retirou-se 93 minutos de trabalho desta estação e foi transferido para
a estação de solda 3 a qual tinha 200 minutos de trabalho e agora possui 293 minutos. Com
esta atividade a estação de solda 2 deixou de ser o único gargalo dividindo agora esta
característica com a estação de solda 3, porém agora as duas estações possuem o mesmo
tempo de ciclo de 293 minutos. Esta carga de trabalho destas duas estações de solda não pode
ser compartilhada com as outras estações de trabalho devido às características das ferramentas
ou dispositivos de solda existentes em cada estação de solda.
Figura 1 – Mapa do Fluxo de Valor Futuro
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Fonte: Autores
Seguindo a análise do mapa de estado futuro, observa-se que a redução dos estoques
influenciaram os valores da linha do tempo. O tempo de processamento de 766 minutos se
manteve, pois não foi reduzido e sim apenas transferido de uma estação de solda para outra,
porém o lead time de produção passou de 1,91 dias para 1,412 dias, significando uma redução
de 26,1%. Observa-se que somando os tempos de ciclos da linha de tempo do mapa futuro
constata-se que 64% do tempo total do lead time de produção é utilizado para agregar valor
em comparação aos 47% do mapa de estado atual, resultando em uma melhoria de 17% no
tempo de agregação de valor ao produto “A”. Por consequência houve uma redução do tempo
que não agrega valor ao produto de 53% para 36% do tempo total. Esta redução no lead time
de produção significa que o cliente Pintura vai receber o produto em um menor tempo
contando a partir da data da emissão do pedido do produto “A”.
Com uma melhor distribuição da carga de trabalho entre as estações de solda 2 e 3 o que
resultou em um tempo de ciclo para cada estação de 293 minutos, possibilita um aumento na
capacidade máxima de produção da célula de soldagem. Isto é possível porque nestas estações
existem dois operadores em cada uma e dividindo este tempo de 293 minutos por dois resulta
em um valor de tempo de ciclo de 146,5 minutos. Dividindo o tempo do turno de trabalho que
é 845 minutos pelo novo tempo de ciclo (146,5 minutos) obtém-se o valor de capacidade
produtiva máxima de 5,7 produtos “A” em um turno de trabalho. Comparando esta nova
capacidade produtiva com a anterior de 4,3 obtém-se um aumento de 33%.
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Conclusão
O MFV é algo surpreendente, este processo realmente expõe o sistema produtivo
graficamente de uma maneira simples mas com informações que permitem em questão de
segundos ter o entendimento geral do funcionamento de um sistema produtivo geral ou de
uma determinada etapa do processo. Neste caso ele permitiu criar o mapeamento do estado
atual, apresentar suas oportunidades de melhorias e posteriormente apresentar um mapa com
as melhorias já aplicadas. Os resultados analisados mostram que é possível uma evolução no
processo de soldagem da célula do produto “A” aplicando os conceitos da produção enxuta.
As reduções dos estoques no processo da célula de soldagem influenciaram diretamente no
lead time de produção permitindo que o cliente que neste caso foi a pintura, recebesse o
produto “A” em um menor tempo a partir da solicitação do cliente. Este tempo foi 26,1%
menor do que o lead time de produção inicial.
Com a redução do lead time de produção o qual foi resultado da redução das atividades que
não agregavam valor, as atividades que agregavam valor tiveram um maior peso no tempo
total de manufatura do produto resultando em um aumento de 17%, passando de 47% para
64%, pode-se afirmar que houve uma melhoria na eficiência da célula de soldagem.
Com a redistribuição da carga de trabalho entre as estações de solda 2 e 3 permitiu que a
capacidade máxima de produção da célula de soldagem passasse de 4,3 produtos “A” por
turno para 5,7 produtos significando um aumento de 33%. Isto pode representar para a
empresa o fato de não ser necessário abrir um segundo turno de trabalho caso a demanda do
mercado aumentar dentro deste incremento de capacidade.
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