BALANCEAMENTO DO FLUXO DE UM PROCESSO DE INSPEÇÃO VEICULAR A PARTIR DO ESTUDO DE TEMPOS

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1 BALANCEAMENTO DO FLUXO DE UM PROCESSO DE INSPEÇÃO VEICULAR A PARTIR DO ESTUDO DE TEMPOS Ramon Gutierre Ribeiro de Lima (UFRN ) ramon_gutierrez_lima@hotmail.com Maria do Rosario Vieira Costa (UFRN ) v.mariadorosario@yahoo.com.br Adeliane Marques Soares (UFRN ) adellyane@yahoo.com.br CRISTIANO DE SOUZA PAULINO (UFRN ) cs_paulino@hotmail.com Este artigo foi desenvolvido tendo como objetivo propor o balanceamento de um processo de inspeção veicular utilizando para tal o estudo de tempos e técnicas de balanceamento, visando o aumento da produtividade da linha de inspeção. Iniciouu-se por uma análise geral do processo, detectando suas principais ineficiências partiu-se então para o mapeamento do processo para a determinação dos elementos constituintes, que tiveram seus tempos cronometrados para o cálculo do tempo padrão. De posse dos tempos padrão de cada tarefa,foi feita uma proposta de balanceamento do fluxo produtivo buscando a maior eficiência possível na alocação das tarefas aos postos de trabalho e designação das responsabilidades sobre as tarefas aos inspetores. O balanceamento do fluxo produtivo proporcionou o processo trabalhar com sua plena capacidade, com o método proposto o número de inspeções diárias comportadas pelo processo subiu de 50 para 60, com uma eficiência de 94,5 % para a linha de inspeção balanceada sem acarretar custos adicionais para organização. Palavras-chaves: Balanceamento, Estudo de tempos, Inspeção veicular

2 1. Introdução O avanço tecnológico e o crescente número de empresas emergentes dos mais variados segmentos, acabam por aquecer mais ainda o ambiente competitivo, nesse contexto se tornou vital para a manutenção da competitividade das empresas a busca pela gestão eficiente de seus recursos, sejam eles mão de obra, maquinas, capital, tecnologia ou conhecimento. Segundo Neto e Canuto (2010) para uma empresa ser competitiva, deve oferecer seus produtos ou serviços com a qualidade esperada pelos clientes e com preços aceitáveis pelo mercado. No intuito de contribuir com esse objetivo estratégico se aplicam as técnicas e conhecimentos da administração da produção (CORRÊA; GIANESI, 2001). A necessidade de elevar a eficiência produtiva dos sistemas operacionais fez com que a racionalização dos recursos produtivos passasse a ser buscada pelo nível gerencial a fim de minimizar as ociosidades desperdícios nos processos produtivos, proporcionando o aumento da produtividade. Para obter a racionalização destaca-se dentro da administração da produção o estudo de tempos e o balanceamento do fluxo produtivo. O estudo de tempos serve para mensurar o tempo necessário para realização das tarefas constituintes de um processo, o chamado tempo padrão, que por sua vez é um importante dado utilizado principalmente para atividades de programação da produção, dentre as quais, destaca-se o balanceamento do fluxo produtivo que objetiva a alocação adequada de carga aos diversos postos de trabalho para garantir que as operações de uma determinada linha de produção operem em ritmo harmônico de modo a suavizar os gargalos. Deste modo este estudo objetiva o balanceamento de um processo de inspeção veicular utilizando para tal o estudo de tempos e técnicas de balanceamento, visando o aumento da produtividade da linha de inspeção.para o alcance do objetivo foi feita uma revisão bibliográfica nos assuntos de interesse, bem como cinco visitas em dias consecutivos ocorridas em dezembro de 2012 a empresa objeto de estudo, estas visitas possibilitaram o maior conhecimento dos aspectos e particularidades do processo sob análise assim como a coleta de dados em loco. As etapas dos processos foram separadas em elementos e mapeadas, os tempos de cada elemento foram cronometrados, quando o tempo padrão foi obtido, serviu de insumo para a proposta do novo método operatório balanceado. O artigo segue apresentando a revisão bibliográfica sobre os sistemas de produção de serviços de alto volume, estudo de tempos e balanceamento (sessão 2), uma breve apresentação da empresa objeto de estudo e o estudo de caso (sessão 3) e os resultados alcançados e considerações finais (sessão 4). 2. Referencial teórico 2.1 Sistemas de produção de serviços orientados para altos volumes de produção Segundo Moreira (2009), um sistema de produção é um inter-relacionamento entre atividades e recursos para a produção de bens ou prestação de um serviço, seus elementos constituintes fundamentais são os insumos e recursos, o processo de conversão e o subsistema de controle. 2

3 Os sistemas produtivos podem estar voltados para a produção de bens ou serviços, o que se distingue pela tangibilidade de suas saídas. Sistemas que apresentam saídas intangíveis são ditos prestadores de serviço (TUBINO, 2009). Os serviços têm como características a maior dependência do trabalho humano especializado e também um grau de contato maior com o cliente. Os tipos de sistemas produtivos são classificados principalmente pelo fluxo dos recursos a serem transformados através dos processos e de seu volume de produção, o que se aplica tanto sistemas voltados para produtos ou serviços (MOREIRA, 2009). Os sistemas de produção em massa são aqueles empregados na produção em grande escala de produtos padronizados, é de sua característica também o importante papel da mão de obra especializada na realização da sequencia de trabalho, se utiliza de atividades padronizadas e recursos especializados para determinado produto (TUBINO, 2009). Slack (2009) apresenta uma classificação para serviços que atendem a altos volumes de clientes, são os chamados serviços de massa, que de acordo com o autor compreendem o atendimento de vários clientes, envolvendo pouca ou nenhuma customização, esses serviços podem ser baseados em equipamentos e orientados para atuação em determinado tipo de produto. Neste tipo de sistema os operadores são encarregados de executar um conjunto de atividades dentro de um tempo de ciclo (TC), este tempo é elemento primordial para o controle do sistema e ditará o ritmo de serviços criados ou itens produzidos, é obtido dividindo o tempo disponível de trabalho, pela demanda da linha (TUBINO, 2009). 2.2 Estudo de tempos O estudo de tempos é uma ferramenta no campo da engenharia de métodos utilizada quando deseja-se determinar a eficiência no trabalho para determinação de padrões para os programas de produção. De acordo com Barnes (1977) O estudo de tempos é usado para se determinar o tempo necessário para uma pessoa qualificada e bem treinada, trabalhando em ritmo normal, executar uma tarefa especifica. O estudo de tempos objetiva determinar para cada tarefa seu tempo padrão. Embora o estudo de tempos tenha sua maior aplicação na determinação dos tempos padrão a serem usados na definição de um plano de incentivos, também é usado para estabelecer programações e planejar o trabalho, determinar custos-padrão, determinar a eficiência do maquinário, entre outros. Segundo Rocha (1995) o estudo do tempo permite quantificar o trabalho possível de ser conseguido com a prática dos métodos operacionais. O tempo é responsável pelo lado quantitativo da racionalização desejada Slack (2009). A medição de tempo só deve ser feita quando a operação tiver sido estudada o suficiente para garantir a maior simplificação possível naquele instante (ROCHA, 1995). Como técnica para coleta de dados optou-se nesse trabalho a utilização da cronometragem direta que de acordo com Barnes (1977) consiste na melhor técnica de coleta de dados afim de obter resultados na determinação do tempo padrão das operações sendo o método mais empregado na indústria para a medida do trabalho. Sendo o estudo de tempos com cronômetros um processo de amostragem quanto maior o número de ciclos cronometrados mais representativos serão os resultados obtidos. Para determinar o número de ciclos efetivos que devem ser cronometrados, utiliza-se a seguinte equação, que tem como base um número de cronometragens preliminar (BARNES, 1977): 3

4 Equação 1 Onde N é o numero de ciclos efetivos, necessários para dar confiabilidade aos resultados, e N é o número de ciclos cronometrados anteriormente, nesse estudo foram cronometrados 20 ciclos preliminares para cada tarefa, o que através da equação 1 mostrou ser suficiente onde um número maior de observações não agregaria valor nenhum ao estudo Determinação do tempo padrão De acordo com Moreira (2009) o estudo de tempos objetiva, após separados os elementos constituintes do processo sob análise, determinar para cada um deles seu correspondente tempo padrão, que é obtido após algumas considerações sobre o operador (eficiência) e sobre as condições de trabalho (tolerância). Para se chegar ao tempo padrão de uma operação, existem dois tipos de tempos que devem ser determinados antes: o tempo real e o tempo normal (MOREIRA, 2009). O Tempo real (TR) é aquele obtido a partir da cronometragem direta de um elemento, que varia de operador a operador e entre diferentes cronometragens, desta forma o analista deve realizar o numero de observações suficientes para obter uma média do tempo real que seja significativa para o estudo. O TR médio é então corrigido por um fator eficiência (EF) que diz respeito a velocidade do operador ao realizar a tarefa, a avaliação do ritmo cabe ao julgamento da equipe de estudo de tempos,baseando-se nas observações dos tempos despendidos para cada elemento, se um operador trabalha em velocidade normal dizemos que sua eficiência é 100%, logicamente um trabalhador abaixo da média terá fator eficiência menor que 100% e maior que 100% caso ele trabalhe em ritmo considerado acelerado (MOREIRA, 2009). O tempo real corrigido pelo fator eficiência nos da o tempo normal que é assim definido por Barnes (1977), representa o tempo que um operador treinado e qualificado, trabalhando num ritmo normal, levaria para completar um ciclo da operação. A equação 2 ilustra o cálculo do tempo normal: Equação 2 Já o tempo padrão é o tempo normal corrigido pelas tolerâncias, que dizem respeito as interrupções e condições especiais da operação, tais como fadigas, paradas para necessidades fisiológicas, ruídos, aspectos ergonômicos. O tempo padrão é igual ao tempo normal adicionado à essas tolerâncias, que per sua vez são mensuradas e ponderadas a partir das particularidades da atividade em um índice chamado fator tolerância (FT). Segundo BARNES (1977) o tempo padrão deve conter a duração de todos os elementos da operação e, além disso, deve incluir o tempo para as tolerâncias necessárias. Esse tempo é calculado segundo a equação 3: 2.3 Balanceamento do fluxo de produção Equação 3 4

5 O balanceamento de uma linha busca fazer com que os diferentes centros de trabalho encarregados da montagem ou processamento dos componentes do produto acabado, tenham o mesmo ritmo e que este ritmo de trabalho seja associado à demanda. Operadores são alocados em postos, seguindo uma rotina de operações, limitado a um tempo de ciclo, de forma que a cada ciclo um produto acabado deve emergir ao final do processo (TUBINO, 2009). Segundo (SILVA et al, 2007) o balanceamento objetiva equilibrar a carga da produção com os recursos produtivos o que acaba por minimizar o nível de estoques intermediário dentro do processo, bem como torna o fluxo produtivo mais contínuo, ou seja, com níveis de ociosidades menores, além de reduzir as esperas ao longo do processo, por tornar as filas menores entre os postos de trabalho. Todos estes fatores tendem a tornar os sistemas produtivos mais eficientes. Embora a sequência de operações possa ser fixa a sua designação a postos de trabalho pode ser mais ou menos eficiente, no sentido de aproveitar da melhor ou pior forma o tempo disponibilizado a cada posto de trabalho, a tarefa do balanceamento de um processo é então designar tarefas aos postos de trabalho de forma a atingir uma determinada taxa de produção, dividindo o trabalho entre os postos de forma igualitária, desta forma, a problemática que envolve o balanceamento da produção é o nivelamento da capacidade real com a alocação de carga a cada posto de trabalho (MOREIRA, 2003). Slack (2009) afirma que em situações práticas é impossível atingir o balanceamento perfeito, ou seja, dividir de forma igual o conteúdo de trabalho para todos os postos e alguma perda de tempo útil ocorrera por desbalanceamento, assim para mensurar esta perda, e controlá-la de modo que não venha a aumentar o tempo de ciclo, calcula-se a eficiência da linha, que indica a proporção do tempo designado a linha que está sendo utilizado. Moreira (2009) apresenta uma sequência de passos para alocar tarefas a postos de trabalho em busca de um fluxo balanceado: Para cada unidade de produto acabado são necessárias a execução de N tarefas distintas; O tempo de execução T i de cada tarefa é conhecido e pode ser considerado constante; O conteúdo de trabalho W em uma unidade do produto é dado por T i ; As tarefas são organizadas em grupos, alocando cada grupo de tarefas a um posto de trabalho; O tempo disponível a cada posto é o tempo de ciclo TC é medido em dimensões de tempo/unidade de produto é obtido da seguinte maneira: Equação 4 O número N de postos de trabalho para garantir que uma unidade de produto irá emergir no final do processo dentro do TC é obtido pela razão entre o conteúdo de trabalho W pelo tempo de ciclo; Resta então calcular a eficiência da linha que consiste na razão entre o conteúdo de trabalho, e o somatório dos tempos de ciclo designados a cada posto, de modo que: 5

6 Equação 5 3. Estudo de caso 3.1 Empresa objeto de estudo A empresa objeto de estudo situa-se na zona oeste da cidade de Natal, fundada no ano de 2000, é uma empresa prestadora de serviços especializada em inspeção veicular, seu produto consiste então em inspeções de acordo com as normas do DENATRAN e do INMETRO, a fim de fornecer laudos de conformidade (CSV- Certificado de Segurança Veicular) referente ao desempenho do veículo em vários aspectos mecânicos e ambientais. A inspeção se faz obrigatória para veículos que passaram por alguma modificação em suas características originais ou aqueles fabricados artesanalmente. A empresa conta com 16 funcionários dentre os quais são 3 são inspetores operando das 7:00h as 18:00 de segunda a sexta. A figura abaixo demonstra o modelo de entrada- transformação-saída para o processo de inspeção explicitando as principais atividades do processo: 3.2 Método atual de trabalho e principais problemas Figura 1 - Entrada processamento e saída Fonte: Adaptado de Slack (2009) Todas as tarefas do processo de inspeção veicular necessitam de intervenção manual, onde os inspetores utilizam ferramentas e máquinas para analisar os requisitos do veículo - o que faz do balanceamento uma ferramenta necessária para uma melhor utilização da mão de obra e racionalização do fluxo - conta com três inspetores e um auxiliar, os inspetores possuem a perícia necessária para realização de todas as tarefas do processo, já o auxiliar atua para desafogar os inspetores, podendo apenas atuar em conjunto com eles, nunca de forma autônoma em qualquer que seja a tarefa. Segue abaixo um esquema com a lista de tarefas constituintes do processo: 6

7 Figura 2- Lista de tarefas Inspeção visual Análise de gases Levar o veículo até a área de inspeção mecânica Teste de alinhamento Teste de suspensões Teste de freios Teste de folgas Teste de faróis Movimentação do veículo até a área de espera Fonte: Elaboração própria As setas entre as tarefas 4 a 8 indicam a dependência, ou seja, a existência de uma ordem de precedência entre essas tarefas o que ocorre devido ao layout dos equipamentos na área de inspeção mecânica. As demais tarefas podem e geralmente são realizadas sem uma ordem fixa. O inspetor recebe o carro e atravessa com ele todo o processo, ou seja, o mesmo inspetor realiza todas as tarefas para determinado carro. Este modo operatório não é o mais eficiente, pois proporciona tempos de atravessamento muito variáveis para outputs semelhantes, ou seja, um fluxo de produção descontínuo, isto ocorre pela competição entre os inspetores pelos postos de trabalho que estão disponíveis, o que fica claro por constantes furos de fila por partes dos inspetores, onde muitas vezes um carro que iniciou antes que outro o processo, acaba saindo depois. De acordo com o gestor da empresa o processo está atendendo em média 50 carros por dia com o método de trabalho vigente. 3.3 Mapa do processo de inspeção e cálculo do tempo padrão de suas atividades constituintes Para uma análise mais detalhada e compacta do processo em questão, foi feito seu mapa de processo, descrevendo o conjunto de atividades constituintes do processo de inspeção. Esta etapa serviu de base para detectar as ineficiências e gargalos. Cada elemento descrito no mapa teve seu tempo real cronometrado (onde a soma constitui o tempo de ciclo total do subprocesso). O fator eficiência para cada atividade foi definido como 105%, pois o inspetor que realizou as atividades era bastante experiente e desempenhava as funções em um ritmo levemente acelerado, para o fator tolerância, consultou-se as tabelas de fadiga e monotonia (ROCHA,1995) onde obteve-se fatores correspondentes as situações e aspectos particulares a realização de cada tarefa, esses dois fatores possibilitaram o calculo do tempo normal e em seguida do tempo padrão de cada atividade, os quais foram inseridos ao lado de cada elemento no mapa de processos. De posse dos tempos padrão para cada elemento, foi possível calcular a capacidade de cada tarefa específica, pela fórmula: onde: Equação 6 TD = tempo total disponível por dia (8 horas), expresso em segundos; 7

8 TC = tempo de ciclo do elemento, também expresso em segundos; Verificou-se que a capacidade do processo de inspeção é de 60 veículos por dia, limitada pela atividade gargalo de teste de emissão de gases. Percebe-se então que a operação não consegue utilizar sua plena capacidade, devido ao método operatório ineficiente, o que seria vantajoso para a empresa, pois a demanda diária é maior que a capacidade, pois segundo o gestor é comum clientes que chegam próximo ao final do expediente terem que voltar a empresa no dia seguinte para realizar o serviço. Segue abaixo o mapa do processo de inspeção com os respectivos tempos padrão e capacidade para cada tarefa constituinte. Figura 3 - Mapa do processo de inspeção 3.4 Balanceamento do processo de inspeção Fonte: - Elaboração própria Temos então 9 tarefas distintas cada uma com seus respectivos tempos padrão de operação conforme descrito na tabela abaixo: Tabela 1 - Enumeração e descrição das tarefas Nº Tarefa Descrição Tempo Padrão (min) 1 inspeção visual do veículo 7,72 2 Teste de emissão de gases 7,95 3 Movimentação do veículo até a linha de inspeção 0,93 mecânica 4 Teste de alinhamento 0,20 5 Teste de suspensões 2,18 6 Teste de freios 1,40 7 Teste de folgas 1,32 8 inspeção dos faróis 0,73 9 Movimentação do veículo 0,27 8

9 até a área de espera Fonte: Elaboração própria = 22,7 O conteúdo de trabalho que é o tempo que a atividade levaria com a existência de apenas um posto de trabalho com um único operador é 22,7 minutos. No intuito de a operação ser capaz de trabalhar em sua plena capacidade, visto que há demanda para absorvê-la, o TC disponível para cada posto será dimensionado para uma taxa de 60 inspeções/dia, que corresponde a capacidade da tarefa 2, que é o gargalo do processo, deste modo temos a partir da equação 4: = 8 minutos/veículo Desta maneira, nenhum posto de trabalho deve ter tempo de operação superior ou inferior a 8 minutos para garantir a uniformização do fluxo do veículo por entre os postos e a utilização eficiente do tempo. Cabe agora dimensionar a quantidade N de postos de trabalho: Conhecido o número de postos de trabalho, resta então alocar as tarefas em cada posto, até que a soma de seus tempos chegue o mais próximo possível do tempo de ciclo. A tabela abaixo mostra a alocação das tarefas entre os três postos, e o tempo de carga para cada um deles: Tabela 2 - Designação das tarefas aos postos de trabalho Posto 1 Posto 2 Posto 3 Tarefas 1 2 3,4,5,6,7,8,9 Tempo Utilizado 7,72 min 7,95 min 7,03min Tempo Disponível 8 min 8 min 8 min Taxa de eficiência da linha 94,50% Fonte: Adaptado de Moreira (2009) A partir das informações acima podemos calcular a eficiência da linha pela equação abaixo: Que corresponde a taxa do tempo que é disponibilizado para a linha, que esta sendo efetivamente utilizado. 9

10 3.5 Proposta do novo método operatório Para o processo em questão a empresa conta com três inspetores e um auxiliar, para a taxa de produção de 60 veículos inspecionados por dia, se faz necessário conforme já exposto, três postos de trabalho. Propomos então a alocação de um inspetor para cada posto de modo que, o inspetor 1 fica responsável pelo 1º posto (inspeção visual), o inspetor 2 pelo 2º (análise de gases) e o inspetor 3 divide as tarefas do 3º posto com o auxiliar, cabendo ao inspetor realizar as tarefas da etapa de inspeção mecânica para as quais possui a capacitação técnica necessária (tarefas 4 à 8) e ao auxiliar a movimentação do veículo ou seja conduzir e retirar o veículo até a área de inspeção mecânica (tarefas 3 e 9). Figura 4 Designação dos operadores aos postos de trabalho Fonte: Elaboração própria A figura 3 acima ilustra as tarefas constituintes de cada posto e também as relações de precedência fixadas para a realização das atividades (de 1 à 9 nessa ordem), as cores relacionam as tarefas com os operadores responsáveis por sua realização. Deste modo, além do balanceamento da linha de inspeção buscou-se estabelecer uma sequencia para a realização das tarefas, tendo em vista que ficava a cargo do inspetor decidir por que parte do processo iniciar a inspeção, o que como já foi dito resultava em perdas de tempo devido a falta de padronização do método de trabalho. Respeitando essa sequencia operacional, garante-se que os veículos irão emergir ao final do processo em FIFO (First in First Out), ou seja, o primeiro a iniciar o processo é o primeiro a sair, o que é justo pois um cliente pode ficar insatisfeito em ver que outro cliente que chegou após ele na fila saiu mais rápido, fato que geralmente ocorria no método de trabalho atual como já fora descrito. 4. Resultados alcançados e considerações finais O método operatório atual em que os inspetores atravessam todo o processo com o mesmo veículo sem uma sequencia pré-definida para realização das tarefas, apresenta uma série de ineficiências que implicavam em acúmulo de veículos por entre os processos (estoque de material em processo), e impediam a utilização da plena capacidade produtiva, processando 50 carros em média, segundo os índices históricos fornecidos pelo gestor. No intuito de racionalizar o uso da mão de obra (principal insumo para o processo), foi proposto um novo método de operação fundamentado na separação dos inspetores em postos de trabalho, devidamente balanceados para garantir uma taxa de produção desejada. 10

11 O estudo de tempos juntamente com o mapeamento do processo, possibilitou o entendimento necessário para a separação das tarefas constituintes do processo de inspeção em elementos. De posse dos tempos padrão, verificou-se que a tarefa gargalo era a análise de gases, que limitava a capacidade do processo em 60 veículos. O método proposto (balanceado) de operação proporcionou a possibilidade do processo trabalhar próximo a seu nível máximo de capacidade, e garantiu para a linha de inspeção uma eficiência de 94,5% em relação ao tempo de ciclo disponível, foi estabelecida também a ordem de precedência entre as tarefas, de modo a garantir que os carros fluam em FIFO dentro do processo e garantir a padronização do trabalho. Diante dos resultados alcançados observamos que o balanceamento do fluxo de produção é uma ferramenta eficaz para o aumento da produtividade e racionalização dos recursos operacionais, e pode ser aplicado com a mesma eficiência também em uma operação prestadora de serviços. REFERÊNCIAS BARNES, R. M. Estudo de movimentos e de tempos: projeto e medida do trabalho. 6 ed. São Paulo: Edgar Blücher, CORRÊA, H. L., GIANESI, I.G.N. Planejamento, programação e controle da produção. 4ª ed. São Paulo: Atlas, MOREIRA, D. A. Administração de Produções e Operaçõe 2ª ed. São Paulo: Cengage Learning, NETO, P. L. O. C.; CANUTO, S. A. Administracao com qualidade: conhecimentos necessários para a gestão moderna. São Paulo: Blucher, ROCHA, D. Fundamentos técnicos da produção. São Paulo SP: Makron Books, SLACK, N. CHAMBERS, S. JOHNSTON, R. Administração da Produção. 3ª.ed São Paulo, Atlas, SILVA, Liane M. F. e, PINTO, Marcel G. e SUBRAMANIAN, Anand. Utilizando o Software Arena como ferramenta de apoio ao ensino em engenharia de Produção.Anais do XXVII Encontro Nacional de Engenharia de Produção. Fortaleza, TUBINO, D. F. Planejamento e Controle da Produção: Teoria e prática 2ª ed. São Paulo: Atlas,