BALANCEAMENTO DE LINHA: UM ESTUDO DE CASO EM UMA INDÚSTRIA CALÇADISTA DA PARAÍBA

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1 João Pessoa/PB, Brasil, de 03 a 06 de outubro de 2016 BALANCEAMENTO DE LINHA: UM ESTUDO DE CASO EM UMA INDÚSTRIA CALÇADISTA DA PARAÍBA Flora Magna do Monte Vilar (IFPB ) floramontevilar@gmailcom Amandio Pereira Dias Araujo (IFPB ) amandioaraujo@ifpbedubr Com o aumento da competitividade as empresas estão enfrentando desafios diários, sendo necessário adaptar-se para manter-se no mercado e alcançar diferenciação junto aos seus concorrentes Uma das maneiras para que as empresas obtenham bonss resultados é por meio do balanceamento de linhas Neste contexto, o presente trabalho tem o objetivo de desenvolver o balanceamento de uma linha de produtos de uma fábrica de calçados, visando reduzir a ociosidade Para isso foi realizado um estudo de caso, no qual foram coletados tempos de produção das estações de trabalho e posteriormente foi realizada a distribuição equitativa das tarefas nas estações de trabalho, de forma a atender a demanda O resultado apresentado foi uma linha de produção balanceada, com redução de ociosidade e com uma consequente melhora na distribuição da carga de trabalho entre os operadores Palavras-chave: Balanceamento de linha, tempo de ciclo, ociosidade

2 João_Pessoa/PB, Brasil, de 03 a 06 de outubro de Introdução As empresas vêm enfrentando desafios diários devido ao aumento da competitividade no cenário global no qual elas estão inseridas, sendo necessário adaptar-se para conseguir sobreviver e se diferenciar Diante desse contexto, surge a necessidade de melhorar o desempenho, aumentar a produtividade, reduzir as perdas, bem como os custos Para que alcancem esses resultados, as empresas estão investindo cada vez mais em métodos e processos de produção que auxiliem as mesmas na busca por resultados Uma das maneiras de obtenção de bons resultados é com a maximização da utilização dos recursos disponíveis, que pode ser alcançada por meio do balanceamento de linhas No balanceamento as tarefas são distribuídas de forma otimizada resultando na minimização do tempo ocioso de mão-de-obra e de equipamentos (MARTINS; LAUGENI, 2005; PEINADO; GRAEML, 2007) Com isso, ficam evidentes os benefícios e resultados satisfatórios que o balanceamento de linhas proporciona para as empresas, visto que operações com tempos ociosos ou sobrecarregados representam problemas de eficiência da linha, o que gera alterações na capacidade e aumento no custo unitário de produção O balanceamento de linhas vem despertando o interesse de um grande número de pesquisadores, sendo alvo de diversas discussões acadêmicas e industriais Diversos tipos de linhas de montagem têm sido estudados, surgindo assim vários tipos de soluções para resolver os problemas referentes ao balanceamento (KUCUKKOC; KARAOGLAN; YAMAN, 2013) Diante desse contexto, o presente artigo tem o objetivo de desenvolver o balanceamento de uma linha de produtos de uma fábrica de calçados que apresenta, de acordo com os responsáveis, um grande índice de ociosidade e uma produção abaixo da meta estabelecida Para atingir esse objetivo, foi realizada uma cronometragem das tarefas e posteriormente foi realizado o balanceamento da linha a fim de atender à demanda e reduzir a ociosidade O artigo está estruturado da seguinte maneira: Inicialmente é realizada uma introdução ao tema; na seção 2 consta a revisão da literatura sobre o tema; na seção 3 são apresentados os procedimentos metodológicos; na seção 4 é descrito o estudo de caso e, por fim, na seção 5 são apresentadas as considerações finais 2 Revisão da literatura 2

3 João_Pessoa/PB, Brasil, de 03 a 06 de outubro de Estudo de tempos De acordo com Martins e Laugeni (2005), F W Taylor estruturou a Administração científica e o estudo de tempos a fim de encontrar um padrão para a eficiência individual Apesar de o mundo ter sofrido diversas transformações desde a época citada anteriormente, a metodologia do estudo de tempos continua sendo amplamente utilizada na indústria para medir o trabalho e para estabelecer padrões para a produção Para Barnes (1977), o estudo de tempos é o estudo sistemático dos sistemas de trabalho com os seguintes objetivos: desenvolver o sistema e o método preferido, usualmente aquele de menor custo; padronizar esse sistema e método; determinar o tempo gasto por uma pessoa qualificada e devidamente treinada, trabalhando num ritmo normal, para executar uma tarefa ou operação específica; e orientar o treinamento do trabalhador no método preferido O estudo de tempos é importante, pois ajuda o Planejamento e Controle da Produção com o estabelecimento de padrões, além de auxiliar na avaliação do desempenho da produção Além disso, o estudo de tempo fornece dados para o cálculo de diversos custos, tais como: custos padrões, custos de fabricação e estimativa do custo de um novo produto Do mesmo modo, o estudo de tempo se faz importante, pois fornece dados para o estudo do balanceamento das linhas de produção e montagem (MARTINS; LAUGENI, 2005; PEINADO; GRAEML, 2007) No entanto, Barnes (1977) afirma que é necessária a análise do custo da aplicação do estudo de tempos, levando em consideração o retorno de capital esperado A definição do problema, a análise e a pesquisa de soluções possíveis serão tratadas de maneira superficial se a operação for temporária, se o volume for pequeno ou se a economia potencial for desprezível 22 Balanceamento de linhas Segundo Corrêa e Corrêa (2010), o balanceamento de linha é a alocação de quais tarefas devem ser executadas por cada estação de trabalho e tem por objetivo minimizar os tempos ociosos ao longo da linha de produção, bem como minimizar os efeitos negativos decorrentes de engargalamentos, ou seja, linhas com bom nível de balanceamento apresentam um fluxo suave e contínuo de trabalho com todos os operadores trabalhando no mesmo ritmo 3

4 João_Pessoa/PB, Brasil, de 03 a 06 de outubro de 2016 No balanceamento de linhas os gestores se deparam com uma dificuldade frequente com relação ao tempo de duração de cada tarefa, pois as tarefas ou conjuntos de tarefas precisam ter o mesmo tempo de duração Além disso, muitas vezes algumas tarefas longas não podem ser divididas e algumas tarefas curtas não podem ser agrupadas (PEINADO; GRAEML, 2007) De acordo com Martins e Laugeni (2005), a primeira etapa do balanceamento de linhas é o cálculo do tempo de ciclo O tempo de ciclo (TC) é a frequência com que a peça deve sair da linha e é calculado considerando a demanda de tempo provável dos produtos e a quantidade de tempo disponível para a produção durante o mesmo intervalo O TC é calculado por meio da seguinte equação Onde o tempo disponível corresponde ao tempo de trabalho da unidade produtiva e a quantidade a ser processada é a quantidade produzida durante o tempo disponível A partir do tempo de ciclo, determinamos o número mínimo de operadores que, teoricamente, seriam necessários para que se alcance aquela produção determinada pela empresa: Para essa alocação, devemos sempre considerar que o tempo de cada operador deverá ser menor ou, no limite, igual ao TC Segundo Slack, Chambers, Johnston (2009), existem várias técnicas que podem ser usadas para apoiar o balanceamento de linha Entre elas, destaca-se a técnica de diagrama de precedência, que é uma representação do ordenamento dos elementos que compõem o conteúdo do trabalho total do produto ou serviço Portanto, após a determinação do número mínimo de operadores, é utilizada a técnica do diagrama de precedência com o objetivo de alocar as tarefas às estações de trabalho, de forma a preservar a ordem de produção e também de forma a garantir que os tempos totais de operação nas estações não ultrapassem o tempo de ciclo Por fim, calculam-se os tempos ociosos, sendo o percentual de tempo ocioso na linha de produção dado pela soma dos tempos ociosos de todas as estações que tiverem carga de trabalho inferior à maior carga destinada a uma estação, dividida pelo tempo total de trabalho 4

5 João_Pessoa/PB, Brasil, de 03 a 06 de outubro de 2016 sobre o produto, que é dado pelo número de estações de trabalho multiplicado pelo tempo de ciclo, conforme podemos observar na equação a seguir Quanto menor a porcentagem de tempo ocioso, mais balanceada a linha de produção Um tempo ocioso total de zero significaria uma linha perfeitamente balanceada 3 Procedimentos metodológicos De acordo com Martins (2010), aquela pesquisa que busca gerar conhecimentos com finalidade de aplicação prática é classificada como pesquisa aplicada Dessa maneira, classificou-se essa pesquisa como aplicada, pois a mesma buscou balancear uma linha de produção de forma a reduzir a ociosidade e aumentar a produtividade, para assim a empresa conseguir alcançar as metas estabelecidas Com relação à forma de abordagem do problema a pesquisa é classificada como quantitativa, pois de acordo com Silva e Menezes (2005), a pesquisa quantitativa é aquela que traduz as informações em números para em seguida analisá-los Levando em consideração os objetivos da pesquisa, a mesma é classificada como exploratória já que busca proporcionar maior familiaridade com o problema buscando torná-lo explícito Para a realização do estudo foi utilizado o método do estudo de caso, pois segundo Yin (2001), este método se torna apropriado quando o pesquisador necessita verificar o fenômeno estudado dentro do seu contexto real Dessa maneira, foi realizado um estudo de caso na empresa, analisando as principais questões relativas ao balanceamento da linha produtiva Já para a obtenção dos dados foram utilizadas entrevistas não estruturadas e observações in loco As entrevistas não estruturadas foram utilizadas para obter dados gerais a respeito do funcionamento da empresa e por meio das observações in loco foi possível coletar os dados necessários para o balanceamento da linha de produção 4 Estudo de caso 41 Caracterização da empresa 5

6 João_Pessoa/PB, Brasil, de 03 a 06 de outubro de 2016 O estudo de caso foi conduzido em uma empresa de manufatura de calçados localizada na cidade de Campina Grande, a empresa foi genericamente denominada A neste artigo As atividades da empresa A estão segmentadas em seis setores: corte, costura, injetora, colagem, montagem e acabamento para uma produção diária de 600 pares de diferentes modelos de calçados infantis O processo de transformação da matéria-prima tem início no setor do corte, onde serão cortados os couros ou materiais sintéticos e as palmilhas dos calçados O corte do material é feito na máquina balancim ponte com o auxílio das facas que são confeccionadas de acordo com o modelo do calçado Posteriormente, o material cortado segue para o setor da costura, onde dar-se-á início a produção do cabedal, que é a parte superior do calçado Paralelamente, é produzido o solado no setor de injeção No setor de colagem é onde se dá a junção do cabedal que foi produzido no setor da costura com a palmilha que foi produzida no setor do corte Em seguida, o cabedal já colado com a palmilha segue para o setor de montagem onde serão unidos com o solado Por fim, o calçado segue para o setor de acabamento, onde os calçados irão recebe os últimos acabamentos e serão inspecionados com relação à qualidade A partir de entrevistas informais com os responsáveis da empresa verificou-se que o processo produtivo da empresa em estudo possui vários postos de trabalho e cada posto requerendo um tempo diferente para execução de suas tarefas Foi observado também que alguns operadores completam o trabalho antes do término do tempo de ciclo, ficando ocioso até a chegada do próximo produto Em outras vezes, os trabalhadores não conseguem completar o trabalho na estação dentro do tempo de ciclo determinado, necessitando da ajuda de outro operador Portanto, fica evidente que a processo produtivo está desbalanceado, acarretando em uma taxa de produção baixa 42 Balanceamento da linha de produção A primeira etapa de análise do processo produtivo foi a divisão das operações de trabalho em elementos de trabalho que pudessem ser executados de modo independente Dessa maneira, a produção de calçados foi dividida em 14 operações, representadas pelas letras de A até N Posteriormente foi realizada a medição do tempo de fabricação para cada um dos elementos de trabalho, neste processo foi utilizado o método de cronometragem Em seguida, de acordo 6

7 João_Pessoa/PB, Brasil, de 03 a 06 de outubro de 2016 com o processo produtivo em questão, foi definida a sequência das tarefas e identificadas as tarefas predecessoras Todas essas informações podem ser visualizadas na Tabela 1 a seguir Tabela 1 Divisão do trabalho em operações Elemento Descrição Tempo (min) Operações Predecessoras Elemento A Corte da palmilha 0,8 - Elemento B Corte do cabedal 0,22 - Elemento C Costura do cabedal 2,75 B Elemento D Elemento E Preparação e colocação de acessórios Corte dos enfeites na tesoura 0,9 C 0,32 - Elemento F Arranjo dos enfeites 2,51 E Elemento G Costura dos enfeites no cabedal 0,7 C,F Elemento H Injeção do solado 0,29 - Elemento I Elemento J Elemento K Elemento L Refilamento, limpeza e colagem do solado Limpeza da palmilha e aplicação de primer Aplicação de cola no cabedal, montagem do cabedal com palmilha e aplicação de cola na palmilha Reativação de cola e conformação 0,46 H 1,06 A 1,46 G,J 1,05 I,K Elemento M Acabamento 0,46 L Elemento N Empacotamento 0,13 M Conteúdo total de trabalho 13,11 min Fonte: Desenvolvido pelos autores 7

8 João_Pessoa/PB, Brasil, de 03 a 06 de outubro de 2016 Posteriormente foi desenhado o diagrama de precedência com o ordenamento dos elementos que compõem o conteúdo total de trabalho, conforme ilustrado na Figura 1 Figura 1 Diagrama de precedência Fonte: Desenvolvido pelos autores Posteriormente foi calculado o tempo de duração do ciclo e determinado o número mínimo de estações de trabalho Para isso, foi informado que a empresa possui uma carga de trabalho de 8h por dia, 5 vezes por semana, e tem capacidade para produzir 600 calçados por dia Com isso, tem-se: De posse do tempo de ciclo e do número mínimo de estações de trabalho, torna-se possível atribuir as tarefas às estações de trabalho de modo que seja seguido a ordem natural de montagem e que cada estação não ultrapasse o tempo de ciclo, que é de 4 minutos Dessa maneira elaborou-se a Tabela 2 a seguir Tabela 2 Atribuição de tarefas às estações de trabalho Estação de trabalho Tempo restante por estação Tarefas alocadas Tempo ocioso 1 4 min A,B,E,H 2,37 min I,J 0,85 8

9 João_Pessoa/PB, Brasil, de 03 a 06 de outubro de min C 1,25 min D 4 min F 1,49 min G 4 min K 2,54 min L 1,49 min M 1,03 min N 0,35 0,79 0,9 Portanto, tem-se a seguinte configuração: Total 2,89 Fonte: Desenvolvido pelos autores Figura 2 Diagrama de precedência balanceado Fonte: Desenvolvido pelos autores Em seguida, calculou-se o percentual de tempo ocioso da linha de montagem, somando-se os tempos ociosos de todas as estações e dividindo pelo número de estações de trabalho multiplicado pelo tempo de ciclo, conforme podemos observar na equação a seguir Portanto, tem-se que a linha apresenta uma ociosidade de 18% a cada ciclo produzido, o que é aceitável A ociosidade poderia ter sido reduzida, no entanto, por questões inerentes do 9

10 João_Pessoa/PB, Brasil, de 03 a 06 de outubro de 2016 processo produtivo, algumas tarefas não puderam ser separadas e outras não tornavam o processo produtivo viável quando agrupadas 5 Considerações finais O estudo possibilitou colocar em evidência os elementos referentes ao balanceamento de linha, que permitiram identificar as estações de trabalho necessárias para operar o processo, bem como definir os tempos que os funcionários levam para realizar as atividades de cada posto Por meio de cálculos identificou-se que quatro estações de trabalho eram necessárias para a produção Neste sentido foi realizado um balanceamento no qual as estações de trabalho foram mais bem alocadas, o que fez com que a produção trabalhasse em um ritmo mais equilibrado além de reduzir a ociosidade Com isso, constata-se que o balanceamento de linha deve ser operado e mantido pela empresa, já que irá evitar gastos com mão de obra desnecessária, garantindo assim, ganhos que possibilitarão novos investimentos, assim como obter-se uma melhor utilização dos recursos utilizados De modo geral, o presente estudo contribui para o meio acadêmico por meio da apresentação de um estudo de caso abordando o tema de balanceamento de linhas, o qual apresenta a validação dos estudos teóricos acerca do assunto em uma realidade organizacional Além disso, constatam-se contribuições desse estudo para a área empresarial, já que por meio do estudo teórico foi possível encontrar focos de melhorias tornando o processo produtivo menos ocioso e mais produtivo REFERÊNCIAS BARNES, R M Estudo de movimentos e de tempos: projeto e medida do trabalho São Paulo: Edgard Blucher, 1977 CORRÊA, H L; CORRÊA, C A Administração de produção e operações: manufatura e serviços, uma abordagem estratégica São Paulo: Atlas,

11 João_Pessoa/PB, Brasil, de 03 a 06 de outubro de 2016 Kucukkoc, I; Karaoglan, A D; Yaman, R Using Response Surface Design to Determine the Optimal Parameters of Genetic Algorithm and a Case Study International Journal of Production Research, v 51, n 17, 2013 MARTINS, P G; LAUGENI, F P Administração da produção São Paulo: Saraiva, 2005 MARTINS, R A Abordagens quantitativa e qualitativa In: MIGUEL, P A C (org) Metodologia de pesquisa em engenharia de produção e gestão de operações Rio de Janeiro: Elsevier, p 46-61, 2010 PEINADO, J; GRAEML, A R Administração da produção: operações industriais e de serviços Curitiba: UnicenP, 2007 SILVA, E L; MENEZES, E M Metodologia da pesquisa e elaboração de dissertação Florianópolis: UFSC/PPGEP/LED, 2005, 138p SLACK, N; CHAMBERS, S; JONHSTON, R Administração da produção 2ed São Paulo: Atlas, 2009 YIN, R K Estudo de caso: planejamento e métodos 2 ed Porto Alegre: Bookman,