Universidade São Judas Tadeu – 2.005
Teoria das Restrições
Theory of Constraints (TOC)
SISTEMA DE PRODUÇÃO
Prof. Rogério Monteiro
1
1. OBJETIVO
A.
Conceituação Teórica
B.
Estudo de Caso: aplicação para o aumento da capacidade
produtiva, na fabricação das embalagens de 18 litros, em
três etapas produtivas – Litografia, Estamparia e Linha de
Montagem.
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2. INTRODUÇÃO
Teoria das Restrições
Theory of Constraints (TOC)
• Eliyahu Goldratt - 70’s.
• Prob. Logística de produção.
• Métodos tradicionais não funcionavam em
todos os casos.
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3. CONCEITUAÇÃO TEÓRICA
Sw programação produção para Chão de fábrica (OPT)
Optimized Production Technology
SW (OPT) Prog. Prod. (Chão de fabrica) Processo de Melhoria
Contínua.
Desenvolver método simples  Processo auto-sustentado de melhoria
continua do processo produtivo.
Processo de Otimização Continua
80’s
Processo de Raciocínio
Livro “A Meta”, Goldratt,E.M. Cox,J. (1984) The Goal, A Process of
Ongoing Improvement.
4
Processo de Otimização Continua - CONCEITO
1
60
2
30
3
60
PA
M
P
MP
PA
Fluxo de operação
Desempenho  Sincronismo
Empresa  Processo Produtivo  Corrente  Elo Fraco  Restrição
Restrição  Qualquer coisa que limite o desempenho
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Processo de Otimização Continua
1) IDENTIFICAR a restrição, recurso cuja capacidade e menor que a
demanda.
2) EXPLORAR a restrição (Núcleo da TOC):
- Para Obter Máximo rendimento
- Reduzir estoques
- Melhorar prazos de entrega
- Processos possíveis 5W, Ishikawa (5M), CEP, Lean-Setup-SMED,
BSC, Indicadores Avulsos, etc.
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Processo de Otimização Continua
Definimos três fatores que representam nosso problema:
Tambor  Restrição (Limitação)  Taxa Produção (Ritmo)
Pulmão  Estoque de tempo(MP)  Evitar Interrupções
Corda  Ação  Liberação de operações (MP) para evitar estoques
desnecessários.
3) SUBORDINAR todo o sistema na velocidade da restrição.
4) ELEVAR a restrição do sistema , reduzir o impacto limitador da restrição
5) REPETIR o processo voltando ao passo 1, eliminando a inércia.
Foi por causa disto que Goldratt criou o Processo de Raciocínio
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Hipóteses que podem ajudar a diminuir
ou eliminar a restrição :
A.
Não
balancear
a
capacidade,
e
sim
o
fluxo.
B. Nível de utilização de um recurso não restritivo é determinado por outra
restrição.
C. Utilização e ativação de um recurso não são a mesma coisa.
D. Uma hora perdida em um gargalo é uma hora perdida no sistema todo.
E. Uma hora ganha em um recurso não restritivo não é nada, é miragem.
F. Os recursos restritivos governam tanto o ganho quanto o inventário.
G. Os lotes transferência não devem ser iguais aos lotes de processo.
H.
Um
lote
de
processo
pode
variar.
I. A programação das atividades deve ser estabelecida através da análise
de todas as restrições. (Prof Thomas Corbett 2005)
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Processo de Raciocínio
• Processo muito abrangente que usa ferramentas lógicas para resolver
os problemas.
• Ultrapassa os limites da administração e é aplicável em todas as áreas
da empresa.
• Processo de otimização baseado nas relações de causa-efeito da
física, lembrar que Goldratt éum físico.
• Goldratt afirma que para entrarmos num processo de otimização
continua precisamos responder continuadamente a três perguntas:
O QUE MUDAR?
PARA o QUE MUDAR?
COMO CAUSAR A MUDANÇA?
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O QUE MUDAR?
• Diagnóstico da situação p/ achar o problema raiz e determinar com os
sintomas as causas do problema.
• Pressuposto: Depois da análise descobriremos que á poucas causas
comuns que explicam os muitos efeitos de um sistema.
• Árvore de Realidade Atual (ARA), é um diagrama que descreve as
relações de causa-efeito na realidade do problema, evidenciando os efeitos
indesejáveis (restrições).
• As restrições podem ser de qualquer ordem, desde técnicas a políticas
internas, comunicação, relacionamento, treinamento, materiais, processo,
etc.
• 5M apurado.
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PARA o QUE MUDAR?
Diagrama de Dispersão de Nuvem (DDN). A Nuvem é um diagrama de
relações de necessidade, que contém 5 entidades.
A - O objetivo, que é o oposto do Problema-Raiz da ARA;
B - Uma condição necessária para o atingimento do objetivo;
C - Outra condição necessária para o atingimento do objetivo;
D - Um requisito essencial para atingirmos a condição necessária B;
D' - Um requisito essencial para atingirmos a condição necessária C.
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COMO CAUSAR A MUDANÇA?
• Árvore de Realidade Futura (ARF), a Árvore da realidade futura (ARF)
identifica a transformação necessária, projeta suas decorrências, prevê e
previne novos problemas que podem decorrer da mudança.
• A Árvore de Pré-Requisitos (APR) identifica os obstáculos que podem
impedir que se atinja um objetivo, criando objetivos intermediários no
caminho da solução definitiva e sugerindo um plano de ação para que se
atinja a realidade projetada pela ARF.
• A Árvore de transição (AT) cria uma seqüência lógica e temporal de
ações e transições dos estados que serão alcançados até o objetivo final,
constituindo-se em um plano de ação, que pode ser detalhado até o nível
que se queira.
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As hipóteses que suportam a TOC
1a.) A meta é fazer dinheiro agora e no futuro.
2a.) Ganho é definido como a receita menos os custos variáveis de materiais diretos e
energia.
3a.) Existe pelo menos uma restrição em cada produto que limita a receita da
empresa.
4a.) Existem três tipos de restrições:
■ recursos escassos gargalos;
■ recursos não-gargalos;
■ recursos com restrição da capacidade.
5a.) Existem eventos dependentes que resultam em interações entre recursos e
produtos.
6a.) Dentro de todos os ambientes de fabricação ocorrem flutuações estatísticas e
randômicas.
7a.) A organização valoriza a velocidade do fluxo da operação do sistema.
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As hipóteses que suportam a TOC
8a.) Os processos atuais usados pela companhia são suficientes e essenciais
para obter o resultado desejado.
9a.) O produto ou serviço oferecido pela companhia esta completamente
desenvolvido e não precisa de ajustes ou alterações.
10a.)
As sugestões dos colaboradores não são vitais para o sucesso da
implementação, as empresas com hierarquia e conhecimento centralizado
valorizam esta metodologia.
11a.) A ARA define o que mudar, a ARF define para o que mudar, o DDN explicita o
pressuposto errôneo que causa uma restrição, a AT define como causar a mudança e
a APR descreve os obstáculos e a seqüência de transição da ARA à ARF. As ARA,
ARF e AT usam a suficiência de causa, enquanto o DDN e a APR usam a condição
necessária.
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4. APLICAÇÃO
ESTUDO DE
CASO
15
IDENTIFICANDO AS RESTRIÇÕES DO SISTEMA
• EMBALAGENS
18
LITROS
PRODUTOS QUÍMICOS.
PARA
•DEMANDA DE MERCADO SUPERIOR À
CAPACIDADE PRODUTIVA PROJETADA.
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Representação das unidades produtivas
Início do
Processo de
Fabricação
Unidade Produtiva 1
“Litografia”
4000 folhas/hora (2000
unidades/hora)
Restrição do
sistema
Unidade Produtiva 3
“Linha de Montagem”
(1440 unidades/hora)
Fim do
Processo de
Fabricação
Unidade Produtiva 2
“Estamparia”
3600 componentes/hora
(1800 unidades/hora)
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Representação da Linha de Montagem
Início do
processo
Tesoura – corte
das folhas em
corpos.
Eletrosoldadora
– formação do
canudo e solda.
Estufa –
secagem do
verniz aplicado.
Pestanheira –
formação da
pestanha.
Expansora –
formação de
cantos e
carimbo.
Recravadeira de
Fundo –
colocação do
fundo.
Aplicador de
Verniz – aplicação
do verniz no
cordão de solda.
Recravadeira de
Anel – colocação
do anel.
Início do
processo
18
Capacidade produtiva das máquinas
TEl01
EL02
Código da Máquina e
Operação
EX03
AP04
ES05
PE06
RF07
Descrição da Operação
RA08
Capacidade
Produtiva
TE01
Corte das folhas em corpos.
100
EL02
Formação do canudo e solda.
40
AP04
Formação do canudo em quadrado e formação do
carimbo.
Aplicação do verniz na solda.
ES05
Secagem do verniz.
50
PE06
Formação da pestanha.
40
RF07
Colocação do fundo.
24
RA08
Colocação do anel.
24
EX03
34
50
19
Tirando Máximo Proveito da Restrição do Sistema
Minimização das perdas de produção:
• Melhorando logística entre os setores produtivos
(Estamparia, Litografia e Montagem) – eficiência
operacional.
• Metodologias de Manutenção Produtiva Total
(TPM) – Disponibilidade do equipamento e
qualidade.
20
ELEVANDO AS RESTRIÇÕES DO SISTEMA
• Significa aumentar capacidade produtiva das
máquinas (Recravadeiras Fundo e Anel);
• Máquinas mesmo modelo;
• Um operador por máquina (alimentação).
21
Medidas tomadas:
1. Inclusão de duas Recravadeiras manuais
(utilizadas antigamente) – Ver Layout.
2.
Estudo de tempos e métodos do operador.
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Layout do processo de montagem
Recradeira de fundo
RECRAVADEIRA
DE
FUNDO MANUAL
Recradeira de Anel
RECRAVADEIRA DE
ANEL MANUAL
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Tabela de atividades:
Antes da colocação das Recravadeiras manuais
t (s)
3
57
3
Descrição da
Atividade
(Operador)
Colocar 24
componentes
(fundo) no
alimentador da
máquina.
Operador
aguardando.
Colocar 24
componentes
(fundo) no
alimentador da
máquina.
Simb
t(s)
3
Descrição da Atividade da
Máquina
Simb
Máquina Aguardando
componente. (Recravadeira
de fundo)
60
Máquina trabalhando
24 unidades/minuto
60
Máquina trabalhando
24 unidades/minuto
24
Depois da inclusão das Recravadeiras
Manuais:
Tempo
(s)
3
117
3
117
3
Descrição da Atividade
(Operador)
Colocar 48 componentes
(fundo) no alimentador da
máquina.
Simb.
Tempo
(s)
Descrição da Atividade
da Máquina (recrav.
Auto.)
Tempo
(s)
Descrição da Atividade
da Máquina (recrav.
Manual)
3
Máquina Aguardando
componente.
(Recravadeira de
fundo)
3
Máquina aguardando
Operador
atendendo
recravadeira manual.
Colocar 48 componentes
(fundo) no alimentador da
máquina.
117
120
Máquina trabalhando
24 unidades/minuto.
Operador
atendendo
recravadeira manual.
Colocar 48 componentes
(fundo) no alimentador da
máquina.
120
Simb.
Máquina
trabalhando 10
unidades/minuto
3
Máquina aguardando
117
Máquina aguardando
10 unidades/minuto
Máquina trabalhando
3
Máquina
trabalhando
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Configuração da Linha após melhorias:
Código da Máquina e
Operação
Descrição da Operação
Capacidade
Produtiva
TE01
Corte das folhas em corpos.
100
EL02
Formação do canudo e solda.
40
EX03
Formação do canudo em quadrado e formação do
carimbo.
34
AP04
Aplicação do verniz na solda.
50
ES05
Secagem do verniz.
50
PE06
Formação da pestanha.
40
RF07 + RFM07
Colocação do fundo.
34
RA08 + RAM08
Colocação do anel.
34
26
•Aumento em 10 unidades/minuto na produção de
embalagens 18 litros.
•Melhor aproveitamento do tempo de trabalho do
operador.
27
5. CONCLUSÃO
Com a aplicação da Teoria das Restrições podemos
concluir que o sistema:
• Apresenta grandes vantagens em busca da
lucratividade;
• Serve de guia para ações a serem tomadas no que é
realmente necessário;
• Ataca o ponto mais fraco de um processo para
melhorar o sistema;
• Objetiva a redução dos desperdícios dos recursos
(humanos, materiais, tempos, etc.)
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• Goldratt definiu restrição como aquilo que, se a
organização tivesse mais, a faria chegar mais rápido ao
seu objetivo;
• Foco no aumento do ganho pela eliminação das
restrições e pela redução do inventário e despesas
operacionais
• Analogia:
29