Administração da Produção

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1 Administração da Produção Estudo de Tempos e Métodos Novas datas Aula dia 25/11 Estudo dos tempos e movimentos Aula dia 30/11 Estudo dos tempos e movimentos Aula dia 02/12 Estudo dos tempos e movimentos Aula dia 07/12 Estudo dos tempos e movimentos Seminário Grupo - 10 pontos - I e II- 09/12/2011 Seminário Grupo - 10 pontos - III e IV- 12/12/2011 (Segunda Feira) Grupo I Evolução da produção com ênfase no Fordismo. Grupo II Evolução da produção com ênfase no Toyotismo. Grupo III Evolução da produção com ênfase no JIT. Grupo IV Evolução da produção com ênfase no Qualidade Total. Prova 20 pontos 14/12/2011 Prova substitutiva (atestado médico) 16/12/2011 Resultado site DCG dia: 19/12 Prova Final recuperação (21/12/2011) 1

2 INTRODUÇÃO O estudo de tempos e movimentos, também conhecido como cronoanálise, é uma forma de mensurar o trabalho por meio de métodos estatísticos, permitindo calcular o tempo padrão que é utilizado para determinar a capacidade produtiva da empresa, elaborar programas de produção e determinar o valor da mão de-obra direta no cálculo do custo do produto vendido (CPV). INTRODUÇÃO O tempo padrão engloba a determinação da velocidade de trabalho do operador e aplica fatores de tolerância para atendimento às necessidades pessoais, alívio a fadiga e tempo de espera. Estes fatores são geralmente encontrados em tabelas na literatura especializada. 2

3 Finalidades da Medida de Tempos Estabelecer Padrões de operação e permitir o planejamento da fábrica. Fornecer dados para o levantamento de custos padrões, de forma a desenvolver os orçamentos para investimentos. Fornecer dados para o balanceamento do fluxo da produção. O QUE É ESTUDO DE TEMPOS, MOVIMENTOS E MÉTODOS O estudo de tempos, movimentos e métodos aborda técnicas que submetem a uma detalhada análise de cada operação de uma dada tarefa, com o objetivo de eliminar qualquer elemento desnecessário à operação e determinar o melhor e mais eficiente método para executá-la. 3

4 O QUE É ESTUDO DE TEMPOS, MOVIMENTOS E MÉTODOS O estudo de tempos, movimentos e métodos mantém estreito vínculo com três importantes definições do vocabulário empresarial: A engenharia de métodos, projeto de trabalho e ergonomia. Engenharia de métodos É a atividade dedicada à melhoria e desenvolvimento de equipamentos de conformação e processos de produção para suportar a fabricação. Preocupa-se em estabelecer o método de trabalho mais eficiente, ou seja, procura otimizar o local de trabalho com relação a ajuste de máquinas, manuseio e movimentação de materiais, layout, ferramentas e dispositivos específicos, medição de tempos e racionalização de movimentos. Também é chamada de engenharia industrial, engenharia de processo ou engenharia de manufatura. 4

5 Projeto de trabalho O projeto de trabalho define a forma pela qual as pessoas agem em relação a seu trabalho. O projeto de trabalho leva em consideração as atividades que influenciam o relacionamento entre as pessoas, a tecnologia que elas usam e os métodos de trabalho empregados pela produção. Ergonomia A ergonomia é o estudo da adaptação do trabalho ao homem e vice-versa. A ergonomia parte do conhecimento do homem para fazer o projeto do trabalho, ajustando-se às capacidades e limitações humanas. 5

6 Ergonomia O instituto Ergonomics Research Society, da Inglaterra, define ergonomia como o estudo do relacionamento entre o homem e o seu trabalho, equipamento e ambiente, e particularmente da aplicação dos conhecimentos de anatomia, fisiologia e psicologia na solução dos problemas surgidos desse relacionamento. ESTUDO DE TEMPOS O objetivo da medida dos tempos de trabalho era determinar a melhor e mais eficiente forma de desenvolver uma tarefa específica. 6

7 Estudo de tempos É a determinação, com o uso de um cronômetro, do tempo necessário para se realizar uma tarefa. O termo cronoanálise é bastante utilizado nas empresas brasileiras para designar o processo de estudo, mensuração e determinação do tempo padrão em uma organização. Finalidade do estudo dos tempos O estudo de tempos não tem apenas a finalidade de estabelecer a melhor forma de trabalho. O estudo de tempos procura encontrar um padrão de referência que servirá para: determinação da capacidade produtiva da empresa; elaboração dos programas de produção; determinação do valor da mão-de-obra direta no calculo do custo do produto vendido (CPV); estimativa do custo de um novo produto durante seu projeto e criação; balanceamento das linhas de produção e montagem. 7

8 Cronoanalista O vocabulário cronoanalista dói bastante utilizado nas industrias brasileiras para designar o cargo e função do profissional que executava as tomadas de tempo. Esta função foi largamente utilizada para registro na carteira de trabalho. Atualmente, devido à constante redução do contigente, o cargo de cronoanalista foi substituído por outras descrições de cargo mais abrangentes e menos específicas, tais como analista industrial ou analista de processos. Equipamentos utilizados para medição do tempo padrão Prancheta e Folha de Verificação Filmadora Cronômetro 8

9 Equipamentos para o estudo de tempos Cronômetro de hora centesimal: a cronometragem do tempo de execução de determinada tarefa pode ser realizada com a utilização de um cronômetro normal facilmente encontrado no mercado. Equipamentos para o estudo de tempos Filmadora: a utilização de filmadora tem a vantagem de registrar fielmente todos os movimentos executados pelo operador, e, se bem utilizada, pode eliminar a tensão psicológica que o operador sente quando está sendo observado diretamente por um cronoanalista. 9

10 Equipamentos para o estudo de tempos Prancheta: na maioria das vezes, exceto quando a mensuração é feita por filmes, a tomada de tempos é feita no local onde ocorre a operação. Desta forma. É comum o uso de uma prancheta para o apoio do cronômetro e da folha de observações, de forma a permitir que o cronoanalista possa anotar suas tomadas de tempo em pé. Folha de observação: trata-se de um documento em que são registrados os tempos e demais observações relativas à operação cronometrada. É comum que cada empresa desenvolva sua folha de observação específica. Determinação do tempo cronometrado Divisão da operação em elementos: em primeiro lugar, a operação total cujo tempo padrão se deseja determinar deve ser dividida em partes para que o método de trabalho possa ter uma medida precisa, deve-se tomar cuidado de não dividir a operação em exageradamente muitos ou demasiadamente poucos elementos. Algumas regras gerais para este desdobramento são: separar o trabalho em partes, de maneira que sejam mais curtas possíveis, mas longas o suficiente para que possam ser medidas com o cronômetro; as ações do operador, quando independentes das ações das máquinas devem ser medidas em separado; definir o atraso ocasionado pelo operador e pelo equipamento separadamente. 10

11 Exemplo Nesta etapa a atividade final será quebrada em suas micro atividades e a partir daí decide-se qual destas será medida, em que ordem e com qual método. Exemplo: Pegar um livro na biblioteca Ir ao terminal. Solicitar um livro. Dirigir-se ao balcão. Identificar-se e digitar a senha. Assinar o empréstimo. EXEMPLO Uma indústria de confecções deseja cronometrar o tempo de costura de uma camiseta. Em que elementos esta operação pode ser dividida? Resolução Assim é possível dividir a atividade em: Elemento 1 Costura dos ombros (costura da frente com as costas unindo os ombros) Elemento 2 Costura das mangas (costura fechando as duas mangas independentes) Elemento 3 Costura das mangas nos conjuntos frente e costa Elemento 4 Fechamento de frente e costas nas laterais (abaixo das mangas) Elemento 5 Costura da barra das mangas Elemento 6 Costura da barra inferior do corpo Elemento 7 Colocação da gola. 11

12 Etapas para a determinação do tempo padrão O tempo padrão é o intervalo que uma tarefa deve durar para o planejamento da atividade. Para a medição do tempo padrão deve-se: Dividir a operação em elementos. Determinação do número de ciclos a serem cronometrados. Avaliação da velocidade do operador. Determinação das tolerâncias. Cálculo do tempo padrão. Determinação do número de ciclos a serem cronometrados É obvio e intuitivo que apenas uma tomada de tempo não é suficiente para se determinar o tempo de uma atividade. É necessário que se façam várias tomadas de tempo para obtenção de uma média aritmética destes tempos. A questão é: quantas tomadas de tempos são necessárias ara que a meda obtida seja estatisticamente aceitável? Neste caso é necessário utilizar um cálculo estatístico de determinação do número de observações, dado na fórmula a seguir. 12

13 Cálculo do número de ciclos cronometrados n z R E d x r 2 2 n = número de ciclos a serem cronometrados. z = distribuição normal padronizada. R = amplitude da amostra. (Amplitude é a subtração envolvendo o maior e o menor tempo das medições) d 2 = coeficiente em função do número de cronometragens realizadas a priori. E r = erro máximo admitido para z x = média da amostra Determinação do número de ciclos a serem cronometrados Na prática costuma-se utilizar probabilidades para o grau de confiabilidade da medida entre 90% e 95%, e erro relativo aceitável variando entre 5% e 10%. Em outras palavras, supondo que seja encontrada uma média de cronometragens no valor de 10 segundos para um grau de confiabilidade de 95% e um erro de 5% isto significa que, estatisticamente, existe 95% de certeza que o tempo da atividade está entre 9,5 segundos e 10,5 segundos. 13

14 Tabelas de coeficientes Tabelas de coeficientes Os valores típicos dos coeficientes Z e d 2 utilizados nos cálculos são apresentados na tabelas a seguir: EXEMPLO Um analista de processos de uma grande fábrica de produtos de linha branca cronometrou a operação de montagem de determinada porta de um modelo de refrigerador. Foram feitas sete cronometragens iniciais para as quais foram obtidos os seguintes valores em segundos: 10,5 10,3 9,3 9,2 8,5 9,9 10,0 A empresa determinou, como regra geral, o grau de confiança para os tempos cronometrados fosse de 95%, com um erro relativo inferior a 5%. 14

15 EXEMPLO 2 =8,4 EXEMPLO Em outras palavras, foram realizadas sete cronometragens iniciais e a fórmula, utilizando estes valores preliminares, determinou que nove cronometragens seriam necessárias. Como o valor obtido com a fórmula é superior ao número de cronometragens inicialmente executado, isto significa que a tomada de tempos não foi valida e não será possível utilizar a média encontrada de 9,8 segundos como sendo o tempo cronometrado necessário para a realização da tarefa, com 95 % de chance de ser acerto. 15

16 Exercícios Página e 2 Determinação do tempo normal Slack et al. (2002) adotam a seguinte definição para a avaliação de ritmo dos tempos observados: 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. 16

17 Velocidade do Operador Esta grandeza pode ser utilizada para comparar o desempenho apresentado pelo operador. É possível utilizar esta grandeza sob a forma da eficiência. Define-se uma pessoa como referência e comparase o desempenho dos outros operadores em relação a referência. Avaliação da velocidade do operador É o processo por meio do qual o cronoanalista compara o ritmo do operador em observação com o seu próprio conceito de ritmo normal. Velocidade acima do normal: o operador que está sendo avaliado pode estar trabalhando acima da velocidade normal. Isto pode acontecer por vários motivos, como por exemplo: Tratar-se do início de expediente na segunda-feira; O operador ter acabado de ser repreendido por seu superior; O operador estar buscando um prêmio de produtividade; 17

18 Avaliação da velocidade do operador O operador possuir uma destreza para aquela tarefa que pouca gente possui (neste caso a velocidade de trabalho pode ser normal para aquele operador específico, porém não servirá para um operador normal ); Simplesmente, por estar sendo observado pelo cronoanalista. Neste caso, o tempo cronometrado encontrado deverá ser ajustado para cima, já que outros operadores não conseguirão repetir esse desempenho. Avaliação da velocidade do operador Velocidade abaixo do normal: nesta situação, o operador pode estar realizando a tarefa que está sendo cronometrada em velocidade lenta, ou que pode acontecer por fadiga, como por exemplo em uma sexta-feira à tarde. A lentidão também pode decorrer de o operador observado ainda não ter prática suficiente na tarefa, por estar intimidado ao sentir seu trabalho sendo cronometrado ou por qualquer outra razão. Neste caso, o tempo cronometrado encontrado deverá ser ajustado para baixo, já que menos tempo será necessário para que outros operadores realizem a mesma tarefa. 18

19 A Fabrica no Início da Revolução Industrial Determinação da velocidade Talvez a parte mais importante e mais difícil do estudo de tempos consista na avaliação da velocidade ou ritmo com o qual o operador trabalha, durante a execução da cronoanálise. A velocidade do operador é determinada subjetivamente pelo cronoanalista. Para a velocidade de operação normal do operador é atribuída uma taxa de velocidade, ou ritmo, de 100%. 19

20 Determinação da velocidade Em outras palavras, o cronoanalista deve saber se um trabalhador está em ritmo lento ou acelerado da mesma forma que é possível perceber as pessoas andando na rua. É fácil observar quem está andando depressa, quem anda em velocidade normal e quem esta andando mais devagar. Assim, se for convencionado que andar a 3 km/h é normal (100%) então andar a 4 km/h equivale a um ritmo de 133% e andar a 2 km/h equivale a um ritmo de 67%. Medida do Tempo Tempo Real (TR) É o tempo realmente medido para cada integrante da equipe. É obtido da média das medições efetuadas durante a tarefa. Tempo Normal (TN) É o tempo que o grupo é capaz de realizar a tarefa. No grupo, teremos pessoas mais rápidas e mais lentas, porém em conjunto elas devem ter um comportamento único. A Expressão para o tempo normal é TN=TR x Eficiência Tempo Padrão (TP) É o tempo que a tarefa deve durar (ou seja, é a meta que todos vão trabalhar). A expressão é TP=TN x Fator de Tolerância 20

21 Determinação da velocidade Tempo normal TN = TC x v Onde: TN = Tempo normal TC = Tempo cronometrado v = Velocidade do operador Uma forma confiável de avaliação da velocidade do operador, que tem sido utilizada em vários estudos práticos de cronoanálise, consiste em simplesmente em perguntar para um experiente chefe do setor se o ritmo está correto. EXEMPLO Utilizando o tempo cronometrado encontrado no exemplo anterior de 9,8 segundos, qual seria o tempo normal se a velocidade do operador fosse avaliada em 116%? E se a velocidade fosse avaliada em 97%? Resolução a) velocidade em 116% TN = TC x v = 9,8 x 1,16 = 11,37 seg b) velocidade em 97% TN = TC x v = 9,8 x 0,97 = 9,51 seg 21

22 Determinação do tempo padrão Uma vez determinado o tempo normal que é o tempo cronometrado ajustado a uma velocidade ou ritmo normal, será preciso levar em consideração que não é possível um operário trabalhar o dia inteiro, sem nenhuma interrupção, tanto por necessidades pessoais, como por motivos alheios à sua vontade. O tempo padrão é calculado multiplicando-se o tempo normal por um fator de tolerância para compensar o período que o trabalhador, efetivamente, não trabalha. O cálculo é feito utilizando-se a seguinte fórmula: TP = TN x FT Onde: TP = Tempo Padrão TN = Tempo Normal FT = Fator de Tolerância Tolerância para atendimento às necessidades pessoais Como se tratam de necessidades fisiológicas do organismo, estas tolerâncias costumam ser consideradas em primeiro lugar. Em trabalhos leves, para uma jornada de trabalho de oito horas diárias, sem intervalos de descanso pré estabelecidas (exceto almoço, naturalmente) o tempo médio de parada, geralmente utilizado, varia de 10 a 24 minutos, ou seja de 2% a 5% da jornada de trabalho. É importante observar que esta tolerância pode variar de indivíduo para indivíduo, de país para país, e de acordo com a natureza do trabalho. Em geral, trabalhos mais pesados e ambientes quentes e úmidos requerem maior tempo para necessidades. 22

23 Tolerância para alívio da fadiga Até hoje não existe uma forma satisfatória de se medir a fadiga, que é proveniente não só da natureza do trabalho, mas também das condições ambientais do local de trabalho. O quadro logo a seguir apresenta as tolerâncias propostas por Benjamin W. Niebel, em seu livro Motion and Study, as quais são comumente mencionadas na literatura sobre administração da produção. Na praticadas empresas brasileiras, o que se tem observado é a utilização de uma tolerância de 15% e 20% do tempo para trabalhos normais, em condições de ambientes normais. Tolerâncias de trabalho 23

24 Tolerância para alívio da fadiga Muitas vezes a tolerância é calculada em função dos tempos de permissão que a empresa está disposta a conceder. Neste caso determina-se a porcentagem de tempo P concedida em relação ao tempo de trabalho diário e calcula-se o fator de tolerâncias por meio da seguinte formula: Fator de tolerância (FT=1/(1-p)) Onde: FT = Fator de Tolerância P = tempo de intervalo dado dividido pelo tempo tempo de trabalho (% do tempo ocioso) Tolerância para espera Além das tolerâncias necessárias para as necessidades pessoais e para o alivio de fadiga, existe um outro tipo de tolerância para situações sobre as quais o trabalhador não tem domínio, dentre as quais as mais usuais são as esperas por trabalho. As esperas podem ter vários motivos dentre eles é possível citar: necessidades de pequenos ajustes de máquina, interrupções do trabalho pelo próprio supervisor, falta de material, falta de energia e necessidades de manutenção preventiva. Este tipo de tolerância não necessariamente deve fazer parte do tempo padrão. 24

25 EXEMPLO Uma empresa do ramo metalúrgico deseja determinar o tempo padrão necessário, com 90% de confiabilidade e um erro relativo de 5%, para a fabricação de determinado componente que será utilizado na linha de montagem. O analista de processos realizou uma cronometragem preliminar de nove tomadas de tempo, obtendo os dados a seguir. Pergunta-se: a) o número de amostragens é suficiente? b) qual o tempo cronometrado (TC) e o tempo normal (TN)? c) qual o tempo padrão (TP) se a fabrica definir um índice de tolerância de 15%? d) Caso a empresa conceda 12 minutos para necessidades pessoais, 15 minutos para lanches e 20 minutos para alivio de fadiga em um dia de 8 horas de trabalho, qual será o novo tempo padrão? EXEMPLO 25

26 EXEMPLO Z = 1,65 (de acordo com a Tabela 1) d 2 = 2,970 (de acordo com a Tabela 2) De forma análoga obtém-se: Número de cronometragens da operação de dobrar chapa, N = 3,07 Número de cronometragens da operação de furar chapa, N = 5,4 Número de cronometragens da operação de remover rebarbas, N = 5,9 Logo o número de observações cronometradas é suficiente. EXEMPLO =0,31 =0,31 =0,36 Minutos trabalhados no dia =0,31 26

27 Atividade 1 aluno para cronometrar. 4 alunos para montar a peça. 1 cronoanalista para calcular o numero de cronometragem é válida ou não. 1 gerente de produção. Atividade Cada aluno deverá montar a peça 2 vezes e ser cronometrada pelo cronoanalista. O cronoanalista deverá calcular se a cronometragem foi válida tendo por base 90% de confiabilidade e um erro relativo de 10%. O gerente de produção vai avaliar a velocidade média dos operadores (entre 90% a 110%) e calcular o Fator de tolerância FT=1/(1-p) seguindo os seguintes tempos permitidos pela empresa: 13 minutos para necessidades pessoais, 15 minutos para lanches e 20 minutos para alivio de fadiga em um dia de 8 horas de trabalho. Qual o tempo padrão de produção desta peça? 27

28 Tempo Padrão com Atividades Acíclicas A fabricação de uma peça geralmente depende da execução de uma seqüência de operações. Neste caso, o procedimento a ser seguido é: Determinar o tempo padrão de cada operação em que a peça é processada; Somar todos os tempos padrões. Exercícios Em dupla resolva os exercícios 3 a 9 das páginas 124 a 126 da apostila. 28

29 57 TEMPO PADRÃO COM ATIVIDADES ACÍCLICAS São operações que não ocorrem a cada peça produzida, por exemplo a limpeza da máquina, e são chamadas de set-up, ou operações de preparação. Inclui-se neste tempo o que chamamos de tryout. (produção das primeiras peças para verificar especificações) 58 TEMPO PADRÃO COM ATIVIDADES ACÍCLICAS Set-up- entende-se por set-up ou preparação o trabalho feito para colocar o equipamento em condição de trabalho para produzir uma nova peça com qualidade em produção normal. 29

30 Tempo Padrão com Atividades Acíclicas TS = tempo do setup. q = tamanho do lote entre setups. Tp i = tempo padrão da operação i. TP produto TF = tempo padrão das atividades de finalização. L = lote de peças para que ocorra a finalização. TS TP TF i q l Para um lote de uma mesma peça TP n TS produto p TPi f q n = número de setups a serem feitos. p = quantidade de peças por lote. f = número de finalizações que devem ser feitas. TF l Tempos Predeterminados ou Sintéticos Os tempos sintéticos permitem calcular o tempo padrão para um trabalho ainda não iniciado. Existem dois sistemas principais de tempos sintéticos: o work-factor ou fator de trabalho e sistema methodstime measurement (MTM) ou métodos e medidas de tempo. Unidade de medida TMU 1 TMU = 0,0006 min ou 0,00001 h 30

31 ESTUDO DOS MOVIMENTOS Através de muitas observações determinou-se, que em 85% dos casos, as atividades manuais são compostas pelos seguintes movimentos básicos: ALCANÇAR Definição - É o movimento da mão vazia ou do dedo para um local determinado ou indeterminado. Variáveis: Grau de controle (Casos) Tipo de movimento (mão em movimento) Distância (em milímetros) Exemplos: A - Movimentos com pequeno grau de controle ou executados "automaticamente" ou "sem atenção". Ex.: Alcançar uma peça isolada que se encontra sempre no mesmo local. 31

32 ALCANÇAR B - Movimento com moderado grau de controle. Ex.: - Alcançar uma peça isolada numa esteira rolante. C - Movimentos com alto grau de controle. Ex.: - Alcançar uma peça que se encontra misturada com outras iguais ou semelhantes, sendo necessário seleção D - Movimentos com alto grau de controle. Ex.: - Alcançar uma peça muito pequena (alcançar com exatidão) ou uma peça que possa provocar ferimentos ou que possa ser facilmente danificável (alcançar com cuidado) E - Movimento com pequeno grau de controle Ex.: - Voltar com a mão a um local indeterminado, depois de executar uma tarefa PEGAR Definição - É o movimento da mão ou do dedo para obter o controle de uma ou várias peças, para poder executar o movimento básico seguinte. Variáveis Modo de pegar Forma e dimensão da peça 32

33 PEGAR Modo de pegar: O modo de pegar é determinado pela posição e disposição da peça. Para pegar peças que se encontram misturadas é necessário cerca de cinco vezes mais tempo do que para pegar peças solitárias. O grau de controlo do movimento também é importante para a determinação do tempo do "pegar". MOVER Definição - É transportar uma ou várias peças com a mão ou com os dedos, para um local determinado ou indeterminado. Variáveis : Extensão do movimento Caso do movimento Esforço físico 33

34 MOVER 1 - Extensão do movimento: É o percurso realmente percorrido entre os pontos inicial e final do "Mover". 2 - Caso do movimento: Tem o mesmo significado que para o "Alcançar". No entanto, existem apenascasos. MOVER A - Movimentos com pequeno grau de controle ou executados "automaticamente" ou "sem atenção". Ex.: - Mover uma peça para a outra mão. B - Movimento com médio grau de controle. Ex.: - Mover uma peça para uma posição aproximada (não exata) Verifica-se quando o erro de aproximação é acima de 25 mm C - Movimentos com alto grau de controle. Ex.: - Quando se move uma peça para um local exatamente determinado (com erro inferior a 25 mm). Podemos citar como exemplo, o movimento do pino macho para a tomada de energia elétrica. 34

35 POSICIONAR Definição - É o movimento do dedo ou da mão, para introduzir duas peças, uma dentro da outra ou para colocar uma junto da outra. Variáveis : Classe de ajuste Condições de simetria Manejo SOLTAR Definição - É o movimento básico executado quando os dedos ou a mão perdem o controlo exercido sobre o objeto. Conclui-se da definição, que soltar segundo o MTM, só pode ser executado pelos dedos ou pela mão. Por isso, soltar uma peça que está presa com uma ferramenta (por exemplo: uma pinça), não é soltar mas sim mover. Distinguem-se dois casos: Normal Por contato 35

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