APLICAÇÃO DO MAPEAMENTO DE FLUXO DE VALOR EM UM SISTEMA DE PRODUÇÃO CONTÍNUA: UM ESTUDO DE CASO EM UMA EMPRESA TÊXTIL

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1 APLICAÇÃO DO MAPEAMENTO DE FLUXO DE VALOR EM UM SISTEMA DE PRODUÇÃO CONTÍNUA: UM ESTUDO DE CASO EM UMA EMPRESA TÊXTIL Joao Pedro Nascimento Silva (EEL-USP) Cleginaldo Pereira de Carvalho (EEL-USP) Anna Leticia Teixeira Rosa (UNISAL) O atual mercado global é orientado pelos preços. A fim de manter a rentabilidade, as organizações buscam ferramentas que possam proporcionar a redução de custos, pela eliminação das atividades que não agregam valor ao produto, de acordo com o ponto de vista do cliente. O Mapeamento de Fluxo de Valor (MFV) é uma ferramenta de Manufatura Enxuta (ME), que é amplamente aplicada para melhorias nas operações industriais, principalmente em sistemas de fabricação discreta. Em sistemas de produção contínua, por sua vez, a aplicação do MFV é rara. Neste artigo, a ferramenta citada acima é usada para representar todo o processo de um sistema de produção contínua de uma empresa têxtil brasileira. Após a análise de desperdícios, foi desenhado um mapa de estado atual. Uma série de melhorias, considerando as ferramentas enxutas, foram discutidas com a alta gerência da empresa, e a ferramenta Kanban foi selecionada para ser implementada. O futuro mapa foi projetado e os resultados foram discutidos. Para finalizar o trabalho, foi realizado um levantamento para determinar a viabilidade da adoção de MFV e Kanban como ferramentas eficientes para serem aplicadas na organização têxtil, e por fim, uma conclusão foi apresentada. Palavras-chave: Manufatura enxuta; produção contínua; MFV; lean.

2 1. Introdução Ao longo dos últimos anos, as empresas têxteis brasileiras tiveram que concorrer com os produtos originados de outros países emergentes, como das confecções da China, Indonésia e Índia (SOUZA et al., 2012). O mundo todo sente as consequências da ascensão, principalmente da China, sobretudo no que diz respeito aos preços das mercadorias, que no mercado são estabelecidos de acordo com a demanda da indústria chinesa. (SIENA et al., 2009). De modo a ter um preço competitivo e lucratividade atrativa, as companhias passaram a implementar uma variedade de programas para aperfeiçoar seu desempenho. Alguns desses programas foram baseados nos conceitos de produção japoneses. O Lean Manufacturing (LM), ou Manufatura Enxuta (ME), é um desses conceitos, o qual é baseado no Sistema Toyota de Produção (OHNO, 1997). Em seu livro A Máquina que Mudou o Mundo, Womack et al. (2004) definiu o termo Lean Manufacturing. O LM tem como seu principal objetivo a eliminação de desperdícios nos processos de produção, removendo perdas itens que não agregam valor ao produto (HOSEUS; LIKER, 2008) de acordo com a visão do consumidor. Ohno (1997) descreveu sete tipos de desperdícios de produção, listados a seguir: superprodução; espera; transporte; processamento desnecessário; estoque; movimentação e defeitos. O objetivo da ME é criar o maior valor ao consumidor, e ao mesmo tempo, consumir a mínima quantidade de recursos. Atualmente, o conceito de ME é um assunto bem estabelecido na literatura. Os autores Rother e Shook (1999) desenvolveram uma ferramenta de ME denominada Mapeamento de Fluxo de Valor (MFV). O MFV estabelece uma nova concepção para todo o processo de manufatura e cadeia de suprimentos, porém não descreve o desempenho dinâmico e também tem restrições para ser aplicado sob complexidade e incerteza. Nesse artigo, o MFV é conduzido para um sistema de produção contínua, em uma empresa têxtil, sendo que o MFV atual é elaborado, seguido por uma profunda análise de dados e a implementação de ações, considerando os pontos de melhoria nesse sistema de produção. Um 2

3 tipo de ferramenta de ME, para amparar a eliminação de desperdícios, foi discutida junto à alta gerência, tendo o grupo decidido que a implementação de Kanban como uma ferramenta enxuta e um MFV futuro foi projetado. Em seguida, os resultados foram discutidos. 3

4 2. Revisão bibliográfica 2.1. Manufatura Enxuta Nos anos 50, a Companhia Toyota estabeleceu um sistema de manufatura baseado na melhoria contínua nos processos de produção, por meio da redução de desperdícios. O foco era a eliminação de atividades que não agregariam valor ao produto final, sob a óptica dos consumidores. Womack et al. (2004) descreve que a ME leva a empresa a melhores resultados, comparada com a adoção da produção em massa. O termo manufatura enxuta tornou-se conhecido com o livro A máquina que mudou o mundo, baseado em um estudo detalhado da indústria automobilística, realizado pelos pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, em 1985 (Womack et al., 2004). O objetivo do estudo foi analisar as diferenças entre os sistemas de produção ocidentais e orientais. Ohno (1997), levando em conta o propósito da ME, a eliminação de desperdícios, identificou sete possíveis desperdícios nas linhas de produção: 1) Superprodução; 2) Espera; 3) Transporte; 4) Processamento desnecessário; 5) Estoque; 6) Deslocamento desnecessário; 7) Defeitos. Tais fatores, acima listados, não adicionam valor ao produto e, seguindo essa linha de pensamento, é necessária a aplicação de uma ou mais ferramentas enxutas, com o propósito de incrementar a eficiência de produção. Podem ser aplicadas ferramentas como: Kanban; Kaizen; Manutenção Preventiva Total; 5S; Troca Rápida de Ferramentas e MFV, sendo essa 4

5 última a principal ferramenta utilizada nesse artigo, a qual será mencionada no tópico a seguir. Apesar de uma extensa literatura baseada na aplicação da ME em diferentes contextos e indústrias (BALLA, 2014), os estudos parecem convergir para o pressuposto que a efetividade estaria limitada aos sistemas discretos e repetitivos, onde as ferramentas foram inicialmente desenvolvidas. Alguns artigos mencionam as limitações para a implementação da ME e sugerem que ela ocorre devido às diferenças entre as companhias pioneiras e a qual está se tentando aplicá-la (HINES et al., 2004). Derivam-se as diferenças dos fatores de volume ou variedade (DEFLORIN; RATHJE, 2012) Mapeamento do Fluxo de Valor O Mapeamento do Fluxo de Valor (MFV) é utilizado para se desenhar o estado atual e futuro no processo de implementação da Manufatura Enxuta (ROTHER; SHOOK, 1999). Segundo Lourenço, a ferramenta fornece uma orientação prática para a implementação dos conceitos enxutos. Um fluxo de valor é um conjunto de ações necessárias para se entregar o produto ou serviço ao consumidor, desde a compra de matéria-prima, até o produto final (LIAN; VAN LANDEGHEM, 2002). No começo do projeto do MFV, deve ser escolhida uma família de produtos a ser estudada, essa família é uma linha de produtos que passa por passos e equipamentos similares em seus processos de confecção. O MFV é então dividido em duas fases principais: a elaboração do mapa atual e o desenho do mapa futuro (HEIZER; RENDER, 2004). Para o projeto do estado atual, há a necessidade da realização de uma coleta de dados, que fornecerá as principais informações ao desenvolvimento do mapa futuro. O estado futuro é o mais importante, pois seu objetivo é desenhar e introduzir um fluxo de valor enxuto na indústria. Nesse passo, deve ser feita uma identificação visual dos principais processos desperdiçadores no fluxo. E por fim, no último passo, ocorre a criação do plano de implementação para se alcançar um estado futuro que seja o mais eficiente possível. Nesse artigo, o MFV foi aplicado com o intuito de se identificar os desperdícios na produção têxtil, começando com o mapa de estado atual e, após a análise profunda dos dados e 5

6 discussões, promover melhorias nos processos, assim estabelecendo um mapa de estado futuro Manufatura enxuta nos sistemas de produção contínua Autores como Mahapatra e Mohanty (2007) desenvolveram um estudo em uma indústria de processos contínuos, como as que produzem vidro, aço, comida, papel e demais produtos. O estudo evidenciou inúmeros desafios que não estão presentes em um sistema discreto. Neles, a identificação de defeitos na produção é de mais fácil identificação, devido à grande quantidade de material em processamento presente. Por outro lado, em um sistema contínuo, uma possível falha somente será notada no final da linha de produção, quando o produto já estiver finalizado, tornando-se então um desperdício. Os gestores geralmente evitam a adoção das técnicas de ME em sistemas contínuos, devido às típicas características desse setor: que incluem máquinas grandes e inflexíveis, longas linhas de produção e tempos de setup (ABDULMALEK; RAJGOPAL, 2007). Billesbach (1994) propõe que, dentro de ambientes contínuos, peças discretas também são fabricadas e, portanto, o conceito de ME pode ser aplicado nesses processos de confecção dessas peças. A aplicação de MFV nos ambientes contínuos de produção foi retratado pelos pesquisadores Abdullah (2003), Abdulmalek e Rajgopal (2007), que produziram um trabalho interessante trabalho em uma empresa americana. Ao elaborarem o mapa do estado atual, melhorias foram identificadas e as técnicas do MFV foram adaptadas, a fim de eliminar desperdícios. Os resultados foram quantificados via simulação e um mapa do estado futuro elaborado a partir dos procedimentos realizados. Concluiu-se que além do MFV, as ferramentas Troca Rápida de Ferramentas (TRF), TPM, gestão visual e 5S seriam universalmente aplicáveis. Billesbach (1994) também retrata o caso da empresa DuPont, mostrando que a fibra têxtil é fabricada em um processo contínuo de fiação, no qual máquinas de fiar não podem ser interrompidas, sem que tal ação fique sujeita a altos custos de setup. Para completar o tópico, é importante também mencionar Mahapatra e Mohanty (2007), que criou um mapa de aplicabilidade das ferramentas enxutas em sistemas contínuos e discretos de manufatura. 6

7 Algumas pesquisas literárias confirmam que o conceito de ME é aplicável em todos os subtipos de indústrias de processos (Billesbach, 1994; Panwar et al., 2015). No entanto, é necessária uma considerável adaptação durante sua implementação, principalmente a nível operacional Manufatura enxuta no segmento têxtil A maioria das companhias no segmento têxtil não apresenta uma aplicação abrangente das ferramentas enxutas (Hodge et al., 2011). Em seu trabalho, é citado que a maioria das organizações têxteis utilizou de métodos visuais em suas atividades. Os autores também propõem um modelo de ferramentas e princípios enxutos para o segmento, começando pela mudança de cultura e de ferramentas visuais, seguido por ferramentas de Kaizen e de padronização, e finalizando com métodos just-in-time. O Mapeamento de Fluxo de Valor envolve todos os níveis, mostrando que ele pode ser usado a qualquer momento e no mesmo contexto, propondo apenas um modelo de implementação. 7

8 3. Metodologia Esse trabalho foi realizado baseando-se no método de pesquisa denominado de Estudo de Caso que, conforme Yin (2015), consiste em uma busca empírica de determinado acontecimento, estando esse inserido em um contexto real e palpável, estando bem definidos seus limites conceituais. Para Miguel (2007), um estudo de caso tem a função de concretizar experimentalmente determinado embasamento teórico e científico, a fim de observar sua validade. As fases desse método são as seguintes: planejamento do caso; teste piloto; coleta de dados; análise dos dados e geração do relatório. Resumindo, tal método permite avaliar uma situação, analisar sua ocorrência, desenvolver medidas e por fim, aplica-las à realidade. 4. O estudo de caso Este trabalho foi conduzido em um sistema de produção contínua, em uma companhia têxtil, localizada na região do Vale do Paraíba, no estado de São Paulo. A companhia escolhida para o trabalho de pesquisa é chamada AC & R Têxtil LTDA (ACR). A empresa foi fundada em 1994 e nunca passou por procedimentos enxutos anteriormente. No início deste trabalho, encontros frequentes foram realizados com a alta direção da ACR, com o intuito de explicar a concepção e benefícios da ME, e obter um compromisso deles com o programa de trabalho e cronogramas. Os dados utilizados nesse trabalho acadêmico foram coletados durante um período de quatro meses, que representa uma produção total de 120 toneladas em produtos. A linha de produção da fábrica têxtil é composta por sete máquinas de moinho, dispostas em um layout funcional. 5. Aplicação do MFV A alta gerência da ACR adotou a ME como o procedimento estratégico para eliminar o desperdício nos processos de fabricação. Chegou-se à conclusão de que a ME poderia ser 8

9 adaptada ao segmento têxtil e que suas diretrizes seriam difundidas durante a formação dos funcionários. A alta direção também decidiu que as seguintes ferramentas enxutas seriam implementadas em suas instalações: VSM; Kanban; 5S; SMED; Kaizen. Foram analisados os processos de produção na fábrica têxtil, considerando o estoque recebido, a linha de produção e o estoque de bens finalizados. O projeto do mapeamento do fluxo de valor foi feito em quatro etapas, seguindo o livro de Rother e Shook (1999): escolha a família de produtos; desenvolvimento do VSM de estado atual; análise e seleção da ferramenta enxuta correta; construção do VSM de estado futuro e, por último, o desenvolvimento e a implementação do plano de ação Escolha da família de produtos A família de produtos selecionada foram camisetas de futebol. Este produto foi selecionado por conta de sua alta lucratividade e por conta do mesmo passar por várias máquinas na planta fabril Principais causas de parada Durante um período de quatro meses, as sete máquinas foram monitoradas e as principais causas de parada das mesmas foram listadas nas de tabelas de 1 a 7. Tabela 1 Ocorrências na máquina 1 9

10 Figura 1 Ocorrências na máquina 1 Tabela 2 Ocorrências na máquina 2 10

11 Tabela 2 Ocorrências na máquina 2 Tabela 3 Ocorrências na máquina 3 11

12 Figura 3 Ocorrências na máquina 3 Tabela 4 Ocorrências na máquina 4 12

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14 Figura 4 Ocorrências na máquina 4 Tabela 5 Ocorrências na máquina 5 Figura 5 Ocorrências na máquina 5 14

15 Tabela 6 Ocorrências na máquina 6 Figura 6 Ocorrências na máquina 6 15

16 Tabela 7 Ocorrências na máquina 7 Figura 7 Ocorrências na máquina Projeto do mapa do estado atual 16

17 O passo seguinte foi desenhar o mapa de estado atual, que é feito após a observação do fluxo de produção. A figura 8 ilustra alguns itens básicos utilizados no mapeamento. Figura 8 Ícones Básicos do Mapeamento O primeiro passo é a escolha de uma família de produtos. Seu processo de linha de produção tem apenas uma família de produtos, que é um rolo de tecido, ainda que o tipo de tecido mude, os processos utilizados e o maquinário são os mesmos. O segundo passo é o projeto do VSM de estado atual. Os dados utilizados foram obtidos durante as visitas à companhia, por meio de entrevistas, diálogos com o pessoal da empresa, observação e relatórios diários da produção. Entre os dados, pode ser deduzido: o tempo de ciclo (TC), número de empregados por processo, produção, tempo de estoque e tempo de setup. O reparo de maquinário foi calculado baseado em dados históricos previamente fornecidos. A Figura 9 representa o VSM de estado atual da linha de produção de tecidos. Figura 9 Ocorrências na máquina 9 17

18 A partir do fornecimento de matéria-prima (fios), é requerido um tempo de 30 dias para se chegar o pedido, que é solicitado pelo Planejamento e Controle da Produção. A companhia possui sete máquinas, as de número 3, 4, 5 e 6 são iguais e as de número 1, 2 e 7 são diferentes. O processo é básico e o primeiro passo é a preparação, que consiste na colocação dos fios na máquina e a organização do tecido, seguidos pela segunda tecelagem. A tecelagem é a parte contínua do processo e agrega o maior valor ao produto. Uma vez que um problema ocorre durante a tecelagem, este somente será detectado após o produto já estar finalizado. Durante as visitas, um grande volume de estoque pôde ser visto no chão de fábrica. Um produto espera um tempo médio de 30 dias até ir ao processo de tingimento, que é terceirizado e leva aproximadamente 8 dias para retornar o tecido à ACR. Após 10 dias no estoque, o produto final tem dois fins possíveis: é destinado ao consumidor final diretamente 18

19 ou direcionado ao processo de corte, quando o cliente não deseja ter o rolo de tecido integralmente. A seta listrada no MFV indica que a produção é empurrada. O Tempo de Ciclo (TC) é o tempo que leva para o maquinário completar um ciclo e terminar um rolo de tecido. A produção é contada em quilos e difere de uma máquina para outra, de acordo com a marca, tamanho ou modelo. O setup é rápido e leva um minuto para se remover um rolo de tecido e começar outro, e leva menos de 15 segundos para se trocar as agulhas, caso seja necessário. O Tempo de Reparo de Máquina (RM) é o tempo de parada durante a produção de um rolo de tecido, devido a um problema. Há uma linha do tempo na parte de baixo do mapa, que representa o tempo gasto para que um rolo de tecido seja feito, ou seja, o Lead Time (LT). Os tempos na parte de baixo são de atividades que agregam valor e os tempos na parte de cima são de atividades que não agregam valor. Adicionando todos os valores, pode-se calcular o LT. A eficiência do ciclo pode ser encontrada dividindo-se os tempos de valor agregado pelo LT, portanto a atual eficiência do ciclo é de 11,53%. Há apenas uma pessoa por turno de trabalho que controla a produção e quando o empregado entra no período de férias ou feriados, a produção desse turno para. Além disso, não há manutenção preventiva, o que implica um alto valor de RM. A empresa tem um alto volume de estoque e não há espaço suficiente para armazená-lo, gerando um ambiente desorganizado Mapa do estado futuro Após análise profunda dos desperdícios, apontados no MFV do Estado Atual, a alta gerência decidiu conduzir melhorias no fluxo de produção, focando no estoque de bens finalizados, a Figura 10 mostra o MFV Futuro. As principais propostas de eliminação de desperdícios, utilizando as ferramentas enxutas, foram apresentadas à alta administração da ACR, conforme descrito abaixo: Com o Kanban, o estabelecimento do conceito de produção puxada deve ser conduzido para a implementação do controle do estoque de bens prontos. A introdução de cartões de produção 19

20 na planta têxtil gerenciaria a programação geral de produção e, como consequência, o nível de material em processamento diminuiria. Após a análise do mapa de estado atual, concluímos que a aplicação do Kanban como uma ferramenta Lean seria interessante, para controlar e minimizar a quantia de estoque. A partir de agora, o planejamento da produção será mudado da concepção de fazer para estocar para a filosofia de fazer sob encomenda. Essa implementação irá reduzir o tempo de estoque antes do tingimento em 10 dias, como apresentado na Figura 10. Figura 10 MFV do estado futuro A eficiência do tempo de ciclo final passará a ser de 13,22%, com a implementação do Kanban. 20

21 6. Resultados e Discussão O VSM foi aplicado para se analisar o fluxo de produto, proporcionando um excelente suporte para se identificar como eliminar desperdícios, assim como uma forte visão geral da cadeia de suprimentos. O Kanban gerenciou a aplicação da produção puxada e, como resultado, auxiliou na redução do estoque de bens finalizados. O planejamento e controle da produção irá trabalhar para produzir por encomendas. Após as modificações, houve um aumento na produtividade, que levou a uma redução do tempo de ciclo total: de ,37 min para ,37 min. Essa mudança também resultou um aumento na eficiência do tempo de ciclo: de 11,53% para 13,12%. 7. Conclusão Considerando as ferramentas de Manufatura Enxuta, o MFV mostrou ser muito importante e que pode ser aplicada em sistemas de produção contínua, como no caso do setor têxtil. O MFV é capaz de rastrear os desperdícios em todo o fluxo de produção do produto. Uma proposta para reduzir o estoque de produtos finais foi o Kanban, ferramenta que poderia mudar o planejamento da produção e sua filosofia de controle. Baseado na avaliação operacional, foi possível concluir que o VSM e o Kanban, funcionando lado a lado, podem reduzir os custos de estocagem. A implementação do VSM e do Kanban auxilia os executivos da ACR a identificar desperdícios em toda a cadeia de suprimentos, além de destacar as oportunidades para uma próxima redução de custos, favorecendo a melhoria contínua. Referências ABDULMALEK, Fawaz A.; RAJGOPAL, Jayant. Analyzing the benefits of lean manufacturing and value stream mapping via simulation: A process sector case study. International Journal of production economics, v. 107, n. 1, p ,

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