BALANCEAMENTO EM LINHA DE PRODUÇÃO DE INSERÇÃO MANUAL DE COMPONENTES ELETRÔNICOS: ESTUDO DE CASO EM EMPRESA DO POLO INDUSTRIAL DE MANAUS

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1 BALANCEAMENTO EM LINHA DE PRODUÇÃO DE INSERÇÃO MANUAL DE COMPONENTES ELETRÔNICOS: ESTUDO DE CASO EM EMPRESA DO POLO INDUSTRIAL DE MANAUS ADRIANO DA ROCHA SANTANA (UEA) ingrid maryana almeida da rocha (UEA) Marcel Mendes de Souza (UEA) Michelly Cristiny Durans Carvalho (UEA) WALTER MATIAS HIPOLITO DE OLIVEIRA (UEA) Este trabalho visa balanceamento de uma linha de produção com a aplicação dos estudos de tempos e métodos. Com determinação dos tempos das atividades de cada posto de trabalho através da cronoanálise, o estudo foi realizado em uma empresa do Polo Industrial de Manaus demonstrando que os dados colhidos e estudados são de suma importância para o controle da produtividade e capacidade. Palavras-chave: Balanceamento, Tempos e Métodos, Produtividade

2 1. Introdução Diante do cenário competitivo global, para se manterem em atuação no mercado as organizações estão em constante busca por métodos e processos de produção mais eficazes e enxutos que proporcionem aumento de produtividade, redução de mão de obra e melhor qualidade de seus produtos e serviços. Em uma indústria eletrônica do polo industrial de Manaus, fornecedora de serviços de manufatura eletrônica, foi aplicada a cronoanalise a fim de identificar pontos a serem estudados com o intuito de reduzir a mão de obra nos postos de trabalho ou aumentar a produtividade durante a jornada normal de trabalho. Através da identificação de tempos ociosos nos postos de trabalho para que, assim, fossem redistribuídas e otimizadas as atividades e da linha de montagem escolhida para aplicação deste estudo de caso. O foco está numa maior qualidade no método de trabalho atual, através de uma análise sistemática da rotina de trabalho. A qualidade de trabalho é, sem dúvida, influenciada pelas suas condições, portanto, os ambientes devem ser higiênicos e limpos, devem ter boas condições de temperatura, iluminação e ruído, ergonomia e as pessoas devem trabalhar motivadas (CUNHA,2012). A questão a ser respondida, em função deste é estudo, é: Como otimizar um linha de produção para eliminar desperdícios quanto ao tempo ocioso nos postos de trabalho? Assim ao final deste estudo, pretende-se inovar na otimização de uma linha, pois, segundo Schumpter (1984, apud Oliveira et al. 2005, p. 1) uma das maneiras de inovar é a introdução de um novo método de produção. Este artigo apresenta como objetivos específicos analisar os tempos e métodos usuais de trabalho, identificar postos ociosos, redistribuir as atividades para eliminar ociosidade balanceando, assim, a linha de montagem e introduzir novos métodos de produção ao trabalho. 2. Metodologia No presente artigo, foram realizados experimentos com os trabalhadores de uma indústria que 2

3 projeta e fabrica produtos eletrônicos, filmando-os para analise dos tempos de execução de suas atividades e observando movimentos para uma eventual melhoria. A metodologia utilizada foi de pesquisa bibliográfica com necessidade de conhecer as teorias quanto ao estudo de tempos e movimentos nas indústrias, pesquisa exploratória em compor uma avaliação da situação investigada, pesquisa descritiva utilizado de técnicas que esclarecessem e fornecessem dados necessários e pesquisa de campo com necessidade na realização de experimentos. 3. Referencial teórico 3.1. Estudo de tempos O estudo de tempos e movimentos advém da união das ferramentas de medição do trabalho desenvolvidas por Taylor e da sistematização dos movimentos dos trabalhadores desenvolvida por Gilbreth. Consiste em um estudo sistemático do trabalho objetivando determinar o tempo gasto por um funcionário devidamente treinado e trabalhando em ritmo normal para executar uma atividade específica (estudo de tempos) e desenvolver e padronizar o sistema e o método de trabalho preferido (estudo de movimentos), servindo de base para o treinamento de trabalhadores neste método (BARNES, 1977). O estudo de tempos movimentos e métodos de trabalho continuam tendo papel central na determinação da produtividade. Reproduzir o que foi determinado é um dos principais fatores de julgamento da qualidade de um funcionário, e fator importante para determinar sua permanência na organização. (PEINADO E GRAEML, 2004). O estudo de tempos de determinada atividade inicia com a seleção do funcionário que terá seu trabalho cronometrado. Este deverá, segundo Barnes (1977), estar devidamente treinado e apresentar pouca propensão à variabilidade na realização de suas atividades (funcionário padrão). O estudo de tempos e movimentos é a análise dos métodos, tempos, materiais, ferramentas e instalações que irão ser utilizadas na execução do trabalho (Toledo Jr, 1977) Para realizar determinada tarefa o que determinará a capacidade do operador será sua 3

4 experiência anterior, aproveitando ou não essa experiência para realização dessa tarefa. O treinamento e seleção de pessoas têm sido práticas exercidas por todas as empresas, a vantagem de selecionar pessoas e treiná-las de acordo com suas qualidades, aptidões e habilidades é que a empresa molda as pessoas a sempre estar apta a mudanças e dando treinamento correto elas terão noção de diminuir desperdícios de tempo, de diminuir fadiga (Toledo Jr, 2004). A base do estudo se fundamentará nas seis etapas fundamentais da Engenharia de Métodos, que segundo SLACK(2009) são: a) Selecionar o trabalho a ser estudado; b) Registrar todos os fatos relevantes do método presente; c) Examinar esses fatos criticamente e na sequência; d) Desenvolver o método mais prático, econômico e efetivo; e) Implementar o novo método; f) Manter o método pela checagem periódica dele em uso Cronoanálise A cronoanálise surgiu com os estudos de Frederick Taylor, juntamente com os de Frank Gilbreth, onde o primeiro enfatizou a divisão de operações em um processo de produção, e a real capacidade do operador. O segundo enfatizou a parte de movimentos englobando aspectos ligados à fadiga, economia de movimentos desnecessários, criando tabela de movimentos com seus respectivos valores e símbolos (Sugai, 2003). A Cronoanálise analisa os métodos, materiais, ferramentas e instalações utilizadas para a execução de um trabalho com o objetivo de encontrar uma forma mais econômica de se fazer um trabalho, normalizar os métodos, materiais, ferramentas e instalações, determinar de forma exata e confiável o tempo necessário para um empregado realizar um trabalho em ritmo normal (tempo padrão). (MIRANDA, 2009) Tipos de tempo 4

5 Existem três tipos de tempos para serem calculados e analisados, o tempo normal (TN), o tempo padrão (TP) e o tempo cronometrado (TC), esses tempos servem para avaliar a capacidade do operador de acordo com suas habilidades e tolerância (a perda em porcentagem de algum tempo em decorrência de algum fator de fadiga, ou quebra de máquinas ou por suas necessidades físicas, por isso a conceituação dará embasamento para melhor entendimento). Processo de avaliar a velocidade de trabalho do trabalhador relativamente ao conceito do observador a respeito da velocidade correspondente ao desempenho padrão. O observador pode levar em consideração, separadamente ou em combinação, um ou mais fatores necessários para realizar o trabalho, como a velocidade de movimento, esforço, destreza, consistência, etc. (SLACK5 et al.2002 apud PEINADO; GRAEML, 2004) Depois que o tempo normal é calculado levando em consideração o tempo cronometrado e o fator avaliação de ritmo, precisa-se levar em consideração as necessidades fisiológicas do operador com tolerância de tempo em % para encontrar um tempo justo de execução de tarefas (Peinado e Graeml 2004). O tempo padrão possui tolerâncias que se dividem em tolerância para necessidades pessoais, tolerância para alívio da fadiga e tolerância de espera.respectivamente a primeira trata das necessidades fisiológicas do operador,exemplo: levando em consideração as jornadas de trabalho de 8 horas, exemplo; o tempo de tolerância varia de 10 a 24 minutos,mas em jornadas de trabalho pesadas a variação aumenta bastante (Peinado e Graeml, 2004). Portanto, é o ritmo de trabalho o fator preponderante da variação da produtividade industrial sendo ele o responsável direto por uma menor ou maior quantidade de unidades produzidas por um operador em um determinado período de tempo, executando uma operação específica (TOLEDO Jr, 2004). Um operador normal é aquele que foi selecionado, treinado e julgado apto a executar certa tarefa. Sua idoneidade é implícita pelo fato de que recebe um salário pelo se serviço. Quanto ao esforço normal e aos meios de medi-lo,a resposta é categórica, precisamos utilizar nossa capacidade inata de avaliação. Até agora, não foi encontrado instrumento melhor (TOLEDO Jr, 1977) 5

6 3.4. Balanceamento Depois de cronometrados os tempos, algumas medições irão apresentar valores fora do contexto normal da atividade executada, muitas vezes, por uma queda de equipamento, interferência externa, etc. Esses valores fora do contexto têm que ser retirados da análise através de uma observação entre os tempos maiores e os tempos menores para melhor verificação da sua discrepância. É importante observar quais fatores estão influenciando para ocorrer irregularidades no processo, as condições de trabalho devem ser próximas ao método padrão de trabalho,pois maquinário desregulados e componentes sem condições de uso para se obter tempos normais não têm nenhum valor prático para o método (Mazzarolo 2008). O balanceamento seria a classificação das sequências operacionais dividindo-as em estações de trabalho, otimizando a utilização de mão de obra e equipamentos evitando tempos ociosos. Todavia o tempo de ciclo de cada estação precisa ser encontrado às vezes por um operador que pode realizar mais de uma tarefa ou dependendo do ciclo pode realizar apenas uma tarefa. É importante agrupar tarefas que com tempos de ciclo somados resultem no calculado. No caso estudado veremos como cada time foi dividido como estações de trabalho, permitindo que cada o tempo de cada operação somada resulte no tempo de ciclo de cada grupo (CARRAVILLA, 1988). O balanceamento da linha de produção consiste na atribuição de tarefas às estações de trabalho que formam uma linha, de forma que todas as estações demandem aproximadamente o mesmo tempo para execução das tarefas a elas destinadas.isto minimiza o tempo ocioso de mão-de-obra e de equipamentos... O tempo de execução da tarefa destinada a cada um dos operadores em seus centro de trabalho deve ser o mesmo, ou o mais próximo possível, para que não exista atraso das demais atividades. As linhas com bom nível de balanceamento apresentam um fluxo suave e contínuo de trabalho, porque todos os trabalhadores trabalham no mesmo ritmo, obtendo-se o maior grau de aproveitamento possível da mão-de-obra e dos equipamentos (AGUIAR; PEINADO; GRAEML, 2007). 4. Levantamento e análise dos dados 6

7 O estudo é feito em uma linha de produção de placas com inserção manual de componentes eletrônicos, a linha de montagem envolve máquinas, testes e operadores. A linha é composta de seis postos de inserção manual de componente, uma máquina de solda, quatro base de testes e o packout. A carga de trabalho são 8h por dia, 6 vezes por semana, e tem capacidade pra fazer 150 placas por hora. Com o auxilio de um cronômetro foi feita durante 6 dias a coleta dos tempos de cada posto e bancadas de testes e com a coleta de dados foi tirada a média para os dados ficarem mais próximos possível, com isso foi possível identificar o posto onde podíamos fazer uma melhoria, ou seja, desenvolver um método para reduzir tempo o ocioso nessa estação de trabalho Processo Antes do Balanceamento Número de Fases (Postos e Máquinas): 12; Horas Trabalhada: 8h/dia; Quantidade placas: 1.200/dia; Tempo de ciclo: 24 seg / unid; Numero mínimo de estações: 9,5. Quadro 1: Análise de Tempo dos Postos Posto Tempo de ciclo Média da cronometragem Tempo normal Tempo padrão Posto ,4 18,43 21,75 Posto ,9 20,81 24,55 Posto ,7 20,62 24,33 Posto ,8 20,71 24,43 7

8 Máquina de solda 24 22,64 21,51 25,38 Posto ,67 17,74 20,93 ICT 24 16,6 15,77 18,61 Posto ,07 12,42 14,65 VDSL 24 17,03 16,18 19,09 FT 24 18,8 17,86 21,07 Wifi 24 22,6 21,47 25,33 Packout 24 13,7 13,02 15,36 Quadro 2: Atividade dos operadores Posto Posto 1 Posto 2 Posto 3 Posto 4 Atividade Pega a placa do carrinho e coloca no carrier e trava. Insere 5 componentes. Insere 6 componentes na placa Insere 6 componentes na placa Insere 4 componentes na placa 8

9 Máquina de solda Solda os componentes Posto 5 ICT Posto 6 VDSL FT Wifi Packout Tira a placa do transporte e solda em dois pontos, revisa os componentes e logo em seguida registra no MÊS (Sistema de registro da empresa estudada). Pega placa da esteira, passa no scaner, coloca no ict e inicia o teste. Adiciona blindagem e dissipador. Pega a placa da esteira e coloca na bancada e adiciona blindagem e 3 componentes. Pega a placa da esteira e coloca no teste, onde suportam duas placas, em seguida conectar quatro fios e depois que foi aprovado, colocar na esteira novamente. Pega a placa da esteira e leva até o teste, conecta ao carregador enquanto o teste está ocupado, remove conectores da placa do teste e leva para a esteira. Traz nova placa para carregador e coloca placa do carregador no teste conectando entradas. Scanea a placa e inicia o teste Pega a placa da esteira e leva até o teste, conecta ao carregador enquanto o teste está ocupado, remove conectores da placa do teste e leva para a esteira. Traz nova placa para carregador e coloca placa do carregador no teste conectando entradas. Scanea a placa e inicia o teste Pegar caixa vazia e colocar na bancada, em seguida pegar a placa da esteira, revisar os componentes logo em seguida registrar no MES e depois colocar a placa no saco antiestático e em seguida colocar na caixa novamente. Figura 1: Fluxograma da linha de produção 9

10 POSTO 2 XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO POSTO 1 10

11 Com a análise de tempo, foi verificado que no posto 6 o colaborador está ocioso em relação aos demais postos, pois seu tempo está muito abaixo do tempo de ciclo, assim foi feita uma redistribuição de algumas atividades, e assim foi possível reduzir um operador da linha, sem interferir na produtividade da linha. Com a eliminação de um posto foi necessário fazer algumas mudanças nas bancadas do posto de teste ICT e nos postos 1 e 4 para suprir a necessidade daquele operador que foi removido e alocado em uma atividade dentro da organização Processo depois do Balanceamento Número de Fases (Postos e Máquinas): 11; Horas Trabalhada: 8h/dia; Quantidade placas: 1.200/dia; Tempo de ciclo: 24 seg / unid; Numero mínimo de estações: 9,3. Depois da retira do posto 6 da linha, foi feito uma nova redistribuição das atividades nas estações de trabalho e um balanceamento da linha. Dessa forma foi cronometrado o tempo novamente durante 5 dias para obter os seguintes resultados mostrados no Quadro 3. Quadro 3 - Análise de tempo dos postos após a redistribuição das atividades Posto Teclo De Ciclo Média Da Cronometragem Tempo Normal Tempo Padrão Posto ,4 20,33 23,99 Posto ,9 20,81 24,55 Posto ,7 20,62 24,33 Posto ,8 21,66 25,26 11

12 Máquina de solda 24 22,64 21,51 25,38 Posto ,94 21,79 25,72 ICT 24 19,74 18,75 22,13 VDSL 24 17,03 16,18 19,09 FT 24 18,8 17,86 21,07 Wifi 24 22,6 21,47 25,33 Packout 24 13,7 13,02 15,36 Quadro 4 Atividade dos operadores após a redistribuição das atividades Posto Posto 1 Posto 2 Posto 3 Posto 4 Máquina de solda Posto 5 ICT VDSL Atividade Pega a placa do carrinho e coloca no carrier e trava. Insere 6 componentes. Insere 6 componentes na placa Insere 6 componentes na placa Insere 6 componentes na placa Solda os componentes Tira a placa do transporte e solda em dois pontos, revisa os componentes e logo em seguida registra no MÊS (Sistema de registro da empresa estudada). Pega placa da esteira, passa no scaner, coloca no ict e inicia o teste. Adiciona 2 blindagem e dissipador. Pega a placa da esteira e coloca no teste, onde suportam duas placas, em seguida conectar quatro fios e depois que foi aprovado, colocar na esteira novamente. 12

13 FT Wifi Packout Pega a placa da esteira e leva até o teste, conecta ao carregador enquanto o teste está ocupado, remove conectores da placa do teste e leva para a esteira. Traz nova placa para carregador e coloca placa do carregador no teste conectando entradas. Scanea a placa e inicia o teste Pega a placa da esteira e leva até o teste, conecta ao carregador enquanto o teste está ocupado, remove conectores da placa do teste e leva para a esteira. Traz nova placa para carregador e coloca placa do carregador no teste conectando entradas. Scanea a placa e inicia o teste Pegar caixa vazia e colocar na bancada, em seguida pegar a placa da esteira, revisar os componentes logo em seguida registrar no MES e depois colocar a placa no saco antiestático e em seguida colocar na caixa novamente. Figura 2: Fluxograma da linha de produção após a redistribuição das atividades 13

14 POSTO 1 POSTO 2 POSTO 3 POSTO 4 MÁQUINA DE SOLDA POSTO 5 ICT VDSL FT WIFI PACKOUT 14

15 5. Conclusão O artigo apresentado mostrou a importância do estudo de tempos e métodos. Este estudo ajuda a tomada de decisões com base nos tempos colhidos, como por exemplo, determinar o planejamento correto de produção, uma vez realizado e determinado o tempos padrão é usado como pagamento de incentivos à mão de obra, tais como movimentadores de materiais e preparadores de produção e, por fim, usado como base do controle de custo de mão de obra também. O objetivo deste estudo de caso foi alcançado através das análises dos tempos padrões de cada posto de trabalho em uma linha de inserção manual de componentes eletrônicos, o qual foi possível verificar que o posto de número seis apresentava ociosidade em comparação aos outros. O balanceamento foi alcançado com a redistribuição da atividade deste posto aos outros e, assim reduzindo uma mão de obra na linha de produção, realocando-a em outra atividade. O estudo na linha de produção partiu de uma observação, no qual o trabalhador apresentava grande ociosidade. Este estudo pode ser aplicado a outras linhas de inserção manual de componentes eletrônicos, desde que seja observada ociosidade quanto a algum posto de trabalho. REFERÊNCIAS BARNES, R. Estudo de Movimentos e de Tempos: Projeto e Medida do Trabalho. São Paulo: Edgar Blücher, COSTA, Eliezer Arantes, Gestão Estratégica- Eliezer Arantes da Costa São Paulo : Saraiva,2003. CURY, A. Organização e Métodos. São Paulo: Atlas, GILBRETH, F. B. Motion Study. D. Van Nostrand Co., Princeton, New Jersey, p. 88. MIGUEL, P. A. C. Qualidade: enfoques e ferramentas. São Paulo: Arttliber Editora, MOREIRA, D. Administração da Produção e Operações. São Paulo: Cengage Learning, NIGEL S. Administração da Produção. Revisão técnica Henrique Correia, Irineu Gianesi-1.ed.-14.reimpr- São Paulo: Atlas

16 PONTES, H. L. J; et al. (2005). Melhoria no sistema produtivo de uma fábrica de café: estudo de caso. In Simpósio de Engenharia de Produção, 12, Bauru. Anais... São Paulo: SIMPEP, SLACK, Nigel; CHAMBERS, Stuart; JOHSTON, Robert. Administração da Produção. São Paulo: Atlas, ª ed. STEVENSON, Willian J. Administração das operações de produção. Rio de Janeiro: LTC, pp