UTILIZAÇÃO DE JOGOS DIDÁTICOS NO APRENDIZADO DOS CONCEITOS DO SISTEMA TOYOTA DE PRODUÇÃO

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1 UTILIZAÇÃO DE JOGOS DIDÁTICOS NO APRENDIZADO DOS CONCEITOS DO SISTEMA TOYOTA DE PRODUÇÃO Tassyana Crespan Lazzarotto (UTFPR) Rodrigo Bedendo (UTFPR) Kamila Zilli Pavei (UTFPR) Alexandre Mateus Deves Minks (UTFPR) O presente trabalho objetiva apresentar e discutir os resultados relacionados ao uso de jogos didáticos para estudo da produção enxuta. O Sistema Toyota de Produção (STP) apresenta uma série de conceitos e princípios muitas vezes de difícill compreensão por parte dos acadêmicos. O uso de jogos didáticos se apresenta como um facilitador no ensino-aprendizagem deste sistema de produção, servindo como um auxílio para o referencial teórico apresentado pelo professor em sala de aula. O resultado da aplicação das ferramentas do STP demonstra os benefícios que a organização terá na maximização dos lucros e minimização dos custos e perdas. Dessa forma, a eficiência na aprendizagem e na simulação de situações produtivas é comprovada por meio da utilização de jogos didáticos. Palavras-chaves: Produção enxuta, jogos didáticos, Ferramentas do STP.

2 1. Introdução O Sistema Toyota de Produção (STP) apresenta certa complexidade quanto ao entendimento de seus princípios e, consequentemente, da extensão de suas aplicações, sendo uma das barreiras que podem limitar a implantação deste sistema de produção na indústria. Ainda, verifica-se que estas barreiram abrangem a aplicação da didática destinada ao estudo deste sistema, no que se refere ao ensino-aprendizagem dos seus princípios e ferramentas de auxílio. Muitas vezes a dedicação do professor em estudar e buscar apresentar, de maneira mais clara e objetiva, os princípios do Sistema Toyota de Produção e suas ferramentas, não é o suficiente para uma ampla compreensão do aluno quanto aos métodos aplicados às indústrias. Para colaborar, surge como alternativa a aplicação de jogos didáticos. Com a limitação de apenas fundamentação teórica dentro da sala de aula, jogos didáticos se apresentam como o mais próximo possível de um chão de fábrica, porém com uma flexibilidade de visualização mais ampla, possibilitando testes e comparações de tempos de simulação em diferentes situações. Neste sentido, o presente artigo busca retratar situações reais de implantação de algumas ferramentas que auxiliam o Sistema Toyota de Produção buscando alcançar à Produção Enxuta, começando com 5S, Fluxo Contínuo, Just in Time e controle Kanban, comparando os tempos atingidos com as diferentes aplicações. 2. Sistema Toyota de produção A produção enxuta surgiu como um sistema de manufatura cujos objetivos são: operar o sistema de produção de forma simples; otimizar os processos e procedimentos através da redução contínua de desperdícios, como, por exemplo, excesso de estoques entre as estações de trabalho, bem como os tempos de espera elevados; operar com lotes reduzidos, sem estoques, até atingir a condição de produzir somente de acordo com a demanda. Os objetivos fundamentais são a qualidade e a flexibilidade do processo, ampliando sua capacidade de produzir e competir neste cenário globalizado (LUSTOSA et. al., 2008). Segundo Ghinato (2000) o Sistema Toyota de Produção é uma filosofia de gerenciamento que procura otimizar a organização de forma a atender as necessidades do cliente no menor prazo possível, na mais alta qualidade e ao mais baixo custo, ao mesmo tempo em que aumenta a segurança e o moral de seus colaboradores, envolvendo e integrando não só manufatura, mas todas as partes da organização. A aplicação do Sistema Toyota de Produção consiste basicamente na busca pela eliminação de desperdícios. Dentro da organização, desperdícios representam perdas e perdas levam ao aumento dos custos. Segundo Shingo (1989) a forma de determinação de preço está baseada no princípio do não-custo, representado pela fórmula Preço de Venda Custo = Lucro, pressupondo que são os consumidores que decidem o preço de venda, o lucro é o que resta depois de subtrair o custo deste preço final. Assim quanto mais os desperdícios forem eliminados menores serão os custos e maiores os lucros. A falta de organização gera desperdícios no processo produtivo, uma ferramenta de qualidade para melhorar este aspecto é o 5S. Existem diversas ferramentas e conceitos muito difundidos que contribuem para implementação e manutenção do Sistema de Produção Enxuta, sendo uma das mais importantes utilizadas o 5S (SCUCCUGLIA, 2006). 2

3 O fluxo contínuo é a resposta à necessidade de redução do lead time de produção. A implantação de um fluxo contínuo normalmente requer a reorganização e rearranjo do layout fabril, convertendo os tradicionais layouts funcionais onde as máquinas e recursos estão agrupados de acordo com seus processos para células de manufatura compostas dos diversos processos necessários à fabricação de determinada família de produtos (GHINATO, 2000). Ghinato (2000) ainda cita que Just-In-Time (JIT) tem o objetivo de identificar, localizar e eliminar as perdas, garantindo um fluxo contínuo de produção, ou seja, cada processo deve ser suprido com os itens certos, no momento certo, na quantidade certa e no local certo. O uso do JIT, simplesmente para garantir a entrega final dentro de um período estabelecido, resulta com frequência, em super produção e produção antecipada. Na Toyota, no entanto, Just-in-time significa, também, produzir peças ou produtos exatamente na quantidade requerida, apenas quando são necessárias e não antes disso (SHINGO, 1989). A técnica Kanban integrada ao JIT possibilita a produção certa, na hora certa. Sua principal característica é de não usar um sistema de reabastecimento estimado e sim somente quando houver solicitação. Sendo que seu objetivo é a redução de estoques (SHINGO, 1989). 3. Jogos didáticos Para Souza e Silva et. al. (2003) apud Tubino e Schafranski (2000), a simulação através de jogos permite que idéias e conceitos passíveis de serem aplicados na prática sejam testados de uma maneira mais simples, possibilitando a avaliação dos impactos desses e a escolha das estratégias mais adequadas para cada situação. Assim, apesar dos jogos representarem apenas situações semelhantes às reais, essas são constituídas por uma série de vantagens, uma vez que para testar os mesmos conceitos na prática seria necessário dispensar um tempo bem maior, envolvendo grande quantidade de recursos e ainda apresentando o inconveniente de que o andamento normal das atividades estaria sendo submetido a vários riscos. Com a aplicação de jogos didáticos a visualização dos processos passa a ser facilitada, essa técnica não auxilia somente professores e alunos, abrangendo também setores executivos a desenvolver novas estratégias, pois a facilidade de manipulação possibilita grandes variações em curtos espaços de tempo sem a necessidade de grandes investimentos e também sem afetar o desempenho fabril (DEPEXE et. al., 2003). O auxílio a professores e alunos por jogos didáticos é de grande valia, principalmente quando levada em conta as restrições de locomoção e visualização nas indústrias. Dentro delas só será possível a visualização das ferramentas já implantadas ou da falta da implantação delas, impossibilitando efeitos comparativos de uma mesma linha (SOUZA E SILVA et. al., 2003). Dentro da metodologia dos jogos didáticos a utilização de jogos Lego System e de similares se apresentam como a forma de demonstração mais disseminada e com maior capacidade de abrangência nos setores de simulação da produção, sendo aplicada desde as salas de aula até para definição de novas estratégias, diferentes ferramentas também aceitam outros jogos didáticos como, por exemplo: cartas de baralho para simulação do Heijunka (CÓ et. al., 2008). 4. Metodologia O objetivo do jogo didático proposto neste artigo consiste na produção de seis protótipos de carrinhos, sendo quatro de modelo denominado P 1 e dois de outro modelo denominado P 2, com o auxilio do jogo similar ao Lego System. 3

4 Figura 1 - Protótipo dos modelos P1 e P2 Como simulação inicial, com finalidade de um posterior comparativo, todas as peças foram depositadas sem organização alguma sobre uma bancada. Então foi dada a ordem de montagem para todos os trabalhadores, cada um desempenhando suas funções aleatoriamente, sem sequência alguma de montagem. A partir de então os conceitos começaram a ser empregados na simulação. Primeiramente foi realizada a ordenação e separação das peças por cor, assim aplicando a metodologia 5S, porém cada trabalhador continuava o processo de montagem aleatoriamente. 4

5 Figura 4 Primeira rodada

6 O segundo passo da simulação ocorreu com a implantação da produção em linha com fluxo contínuo, houve o fornecimento do chassi onde cada protótipo passou por três estações de trabalho, sendo que na estação A ocorria a montagem das rodas, na estação B a montagem da carroceria e na C a montagem final. Em simultâneo a linha foi testada com o fornecimento Just in Time (JIT) das peças requeridas para a produção.

7 Figura 5 - Representação da linha de produção

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9 Figura 7 Fornecimento Just-in-time

10 E para finalizar o processo de simulação, na quarta rodada o fornecimento JIT das peças passou para o método Kanban, para representar os kanban foram utilizados copos descartáveis. Figura 8 - Método Kanban Para desempenhar a simulação, três alunos representavam os postos destinados à montagem dos carrinhos, dois alunos e a professora ficaram encarregados da cronometragem do tempo. Quando produção passou a ser em linha, tanto para fornecimento JIT quanto para controle kanban, outros três alunos desempenharam os papéis dos fornecedores de peças e chassi. Com a conclusão de todas as etapas da simulação, realizou-se a comparação dos tempos e a discussão das ferramentas que fizeram parte da simulação, no caso Metodologia 5S, Fluxo Contínuo, Just in Time e o controle Kanban. 5. Resultados e discussões O jogo didático foi realizado em uma aula prática de Planejamento e Controle da Produção, curso de Engenharia de Produção, da Universidade Tecnológica Federal do Paraná campus Medianeira. Com as peças desordenadas demorou-se 4:06 minutos para a montagem dos 6 protótipos, com erros de montagem e leitura equivocada do projeto, onde houve a necessidade de retrabalho de algumas peças que se apresentaram com defeitos. Após a introdução do primeiro conceito, a organização da produção através da metodologia 5S, esse tempo foi reduzido para 2:36 minutos e a ocorrência de falhas no processo também foi reduzida. Os resultados obtidos demonstram a importância do programa 5S dentro de uma organização, pois além do mesmo organizar os insumos e produtos dentro da fábrica, ainda implanta os princípios básicos da produção enxuta, como redução de desperdício e falhas. A partir do momento que a produção passou a ser realizada através de estações de trabalho, com fluxo contínuo, produção puxada e layout em linha, os tempos de montagem de cada modelo passaram a ser cronometrados de acordo com as estações de trabalho, conforme tabela 1. Estações de Trabalho Modelo P 1 (segundos) Modelo P 2 (segundos)

11 A B C Total 2:04 Tabela 1 - Tempo de montagem dos protótipos com a produção em linha e com fluxo contínuo. A estação A é a mais ociosa com 11 segundos de ociosidade e a estação B é a mais sobrecarregada. O tempo total de produção, para esta segunda simulação foi de 2:04 minutos. Apesar de o processo trabalhar com estoque, em desacordo com o STP, o posto A é o único que trabalha de acordo com o JIT, pois recebe o chassi somente quando é necessária a produção de um novo carrinho. A terceira etapa foi à implantação do Just-in-time, onde cada estação de trabalho passou a receber de seu fornecedor, somente as peças necessárias para a produção de um protótipo por vez. Estações de Trabalho A B C Modelo P 1 (segundos) Total 1:51 e 1: Modelo P 2 (segundos) Tabela 2 - Tempo de montagem dos protótipos com o JIT. O lead time desta simulação foi de 1:51 minutos, com a estação C sobrecarregada, e de 1:24 minutos com a estação A ociosa e B sobrecarregada. Essa terceira simulação obteve dois tempos totais, pois o fornecimento de peças foi realizado de duas maneiras distintas. Primeiro as peças foram organizadas e distribuídas de acordo com as cores e os formatos, e depois a organização e distribuição das peças passou a ser por modelo. Sendo que, sempre foi respeitado a ordem de produção inicial. Na última simulação houve o uso do método Kanban em conjunto com o JIT. Os mesmos fornecedores passaram a ter dois contêineres, quando um contêiner era esvaziado na linha de produção, o segundo era entregue. Com o controle Kanban, o lead time passou a demorar mais do que o tempo da simulação anterior, como pode-se observar na tabela Estações de Trabalho A B Modelo P 1 (segundos) 12 8 Modelo P 2 (segundos)

12 C Total 1:54 Tabela 3 - Lead time com o controle Kanban. Isso ocorreu por dois motivos. Um que na terceira simulação o abastecimento era realizado de forma direta e segundo que os contêineres utilizados na didática não foram adequados, dificultando a retirada das peças dentro dos mesmos. 6. Conclusões A partir dos resultados obtidos pode-se ter uma maior visão da importância de se utilizar as ferramentas do Sistema Toyota de Produção e seus resultados dentro das organizações. A utilização de jogos didáticos para a aprendizagem do STP é relevante e de suma importância para os acadêmicos e professores, já que por meio deles, pode-se ter uma real compreensão de seus conceitos, importância, implantação e funcionamento, itens que muitas vezes são ensinados pelos professores e de difícil entendimento por parte dos alunos. Assim jogos didáticos se apresentam como um ambiente fabril de fácil acesso que possibilita uma ampla flexibilidade de aplicação de diferentes ferramentas em um sistema produtivo sem gerar grandes custos. Referências CÓ, Fábio Almeida, et. al. O Heyjunka Didáticos : Um jogo interdisciplinar que auxilia na elevação da aprendizagem sobre a produção enxuta. XXVIII Encontro Nacional Engenharia de Produção. Rio de Janeiro, RJ, Brasil, 13 a 16 de outubro de DEPEXE, Marcelo D., et. al. Aprese de um Jogo Didático como Ferramenta de Apoio ao Ensino da Produção Enxuta. Universidade Tecnológica Federal do Paraná UTFPR. Campus Ponta Grossa - Paraná Brasil. ISSN / v. 02, n. 04: p , GHINATO, P. Publicado como 2. cap. do Livro Produção & Competitividade: Aplicações e Inovações, Ed.: Adiel T. de Almeida & Fernando M. C. Souza, Edit. da UFPE, Recife, LUSTOSA, L.J., et. al. Planejamento e Controle da Produção. Rio de Janeiro: Elsevier, SCUCCUGLIA, Marcelo. Aplicação do Método da Produção Enxuta em Processos Administrativos. Dissertação (Mestrado) apresentada à Faculdade de Engenharia Mecânica/UNICAMP. Campinas, SHINGO, Shigeo. O Sistema Toyota de Produção Do ponto de vista da engenharia de produção. Bookman, 1996, Reimpressão Porto Alegres RS. SOUZA e SILVA, Maria de Fátima, et. al. Sistema de Produção Puxado e Sistema de Produção Empurrado: Simulação através de jogos didáticos de montagem de canetas, associando idéias e conceitos ao ambiente da construção civil. Universidade Federal de São Carlos UFSCar. São Carlos, SP - 16 a 19 de setembro de

13 TEIXEIRA, Micaella Da Silva. Compilação de Jogos Didáticos Para Ensino de Gerenciamento da Produção em Construção Civil Uma abordagem dos conceitos lean. Universidade Federal do Ceará. Fortaleza 04 de Dezembro