Denyse Roberta Corrêa Castro Vinícius Ferreira de Souza

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1 Universidade do Estado do Pará Centro de Ciências Naturais e Tecnologia Curso de Graduação em Engenharia de Produção Denyse Roberta Corrêa Castro Vinícius Ferreira de Souza O Lean Manufacturing em um ambiente de caráter Engineer To Order: uma aplicação prática do método PDCA Castanhal 2014

2 1 Denyse Roberta Corrêa Castro Vinícius Ferreira de Souza O Lean Manufacturing em um ambiente de caráter Engineer To Order: uma aplicação prática do método PDCA Trabalho de Conclusão de Curso apresentado como requisito parcial para obtenção de título de Bacharel em Engenharia de Produção, Universidade do Estado do Pará. Orientador: Prof. Dr. Hélio Raymundo Ferreira Filho. Castanhal 2014

3 2 Denyse Roberta Corrêa Castro Vinícius Ferreira de Souza O Lean Manufacturing em um ambiente de caráter Engineer To Order: uma aplicação prática do método PDCA Trabalho de Conclusão de Curso apresentado como requisito parcial para obtenção de título de Bacharel em Engenharia de Produção, Universidade do Estado do Pará. Data de aprovação: 11/12/2014 Banca Examinadora: - Orientador Profº DSc. Hélio Raymundo Ferreira Filho Université Pierre.Mendès-France - Avaliador (a) Profº DSc. José Alberto Silva de Sá Universidade do Estado do Pará - Avaliador (a) Profº MSc. Aline de Oliveira Ferreira Universidade do Estado do Pará

4 3 A Deus, nossos pais e parentes, aos professores e amigos de toda uma vida.

5 4 AGRADECIMENTOS A Deus por ter me proporcionado saúde e força para conquistar mais essa vitória em minha vida. Aos meus pais, Roberto Aldir e Djalmira Castro, os quais amo muito, pelo exemplo de vida, apoio, confiança e amor a mim concedidos. A vocês expresso o meu maior agradecimento. Aos meus irmãos Denys Castro, Makson Rodrigo e Vida Maria, pelo carinho, companheirismo e por serem responsáveis por tantas alegrias em minha vida. A todos os professores e em especial ao meu orientador, Prof. Dr. Hélio Ferreira por nos ajudar com seus ensinamentos, compreensão e profissionalismo nesses meses. E ao Prof. Silvio Pires por sua significativa contribuição na elaboração deste trabalho. A direção da empresa Oyamota do Brasil S/A que permitiu a realização do referido trabalho e colocou à disposição todas as informações que fossem necessárias na coleta de dados para o desenvolvimento do estudo de caso. Ao meu parceiro de TCC e melhor amigo, Vinícius Souza, pela amizade, companheirismo, paciência e motivação durante todos esses anos, e pela valiosa colaboração para execução deste trabalho. Aos meus amigos, Mayra Ramos, Ana Paula Moraes, Amanda Fernandes, Tharcia Monteiro, Danilo Costa e Paulo Marcelo, pela amizade verdadeira de todos esses anos, por estarem ao meu lado sempre que precisei, e por me proporcionarem dias maravilhosos ao lado de todos vocês. A todos os que contribuíram significativamente para realização desta grande conquista. Denyse Castro

6 5 AGRADECIMENTOS Agradeço ao Engenheiro do universo, pela onipotência, onipresença e onisciência em minha vida. Agradeço à minha amada mãe Vilma, a meu inestimado pai Gabriel e a meus incríveis irmãos Adriano e Manuela Souza. Vocês são tudo para mim, cheguei até aqui por e para vocês. Aos meus avôs e avós, meus primos e primas, tios e tias, padrinhos e madrinha, em especial a Tertinha e Teoda, pelos ensinamentos passados sem às vezes mencionar uma única palavra; Higo Rafael, Hugo Daniel, Natalie Chaves e Leandro Cayuela, por partilharem das dúvidas e das descobertas; Diva, Ademir e Dilma Ferreira, por serem como uma segunda casa para mim. Muito obrigado por estarem comigo nesta caminhada. Parte disso tudo é de vocês. Agradeço à minha amiga incondicional e parceira neste e em outros trabalhos da vida, Denyse Roberta. As impotentes palavras são pouco para descrever a sua grandeza minha querida, muito obrigado. A uma pessoa muito especial neste momento em minha vida, e que juntos seguimos caminhando, Jordana Dias. A todos os meus amigos de caminhada, em particular à Mayra Oliveira, Danilo Costa, Paulo Marcelo. Obrigado e todos vocês meus irmãos. Ao meu orientador Prof. Dr. Hélio Ferreira, pelo apoio no pouco tempo que lhe era disponível, pelas correções e incentivos. Ao Prof. Sílvio Pires, por sua contribuição na escolha das diretrizes neste trabalho. A esta universidade e a todos que dela fazem e fizeram parte, muito obrigado pela oportunidade de convívio a mim confiado. À Oyamota do Brasil S/A, pelos conhecimentos adquiridos nesta e pelas oportunidades de conhecer as incríveis pessoas que fazem parte do que sou, representadas no nome de Fabrício Miranda e à família Kataoka. Vinícius Souza

7 6 RESUMO CASTRO, Denyse Roberta Corrêa; SOUZA, Vinícius Ferreira de. O Lean Manufacturing em um ambiente de caráter Engineer to Order: uma aplicação prática do método PDCA, f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Produção) - Universidade do Estado do Pará, Castanhal, Com o apogeu da era técnico-científico-informacional, as empresas encontram-se regidas por um ambiente mercadológico altamente competitivo, onde quaisquer diferenciais neste quesito podem significar a construção de um sólido caminho para sobrevivência da organização neste cenário globalizado e acirrado. Por conseguinte, métodos, técnicas e ferramentas administrativas cada vez mais eficientes são necessários, bem como a apresentação de resultados em tempo hábil e programado, com o emprego da doutrina que há tempos rega este contexto de redução de custos, melhores níveis de produtividade, qualidade e eliminação de desperdícios. Com base no que fora acima explanado e no que há anos vem sido vivenciado, difundido e adaptado, conforme o modelo japonês de produção enxuta, a não só ferramenta ou técnica, mas a filosofia Lean Manufacturing apresenta de forma coerente e incontestável as procedências necessárias para que tais objetivos sejam alcançados. Contudo, nos casos em que a tipologia dos processos de engenharia funciona por encomenda (Engineer to Order - ETO), a utilização de ferramentas lean pode ser um tanto quanto trabalhosa, se não muita das vezes inviável se comparado aos sistemas de produção seriada, onde a padronização dos métodos administrativos e produtivos é mais evidente e as flutuações de demanda são menos manifestadas. Portanto, este trabalho tem por finalidade a adequação de ferramentas de cunho lean, para que se tornem viáveis e aplicáveis de modo satisfatório e eficiente, e explorar seus efeitos no processo produtivo da empresa em questão. Aborda inclusive, não somente estas adaptações, mas também analisa os atuais processos na empresa objeto do estudo, propõe e prevê os possíveis ganhos e melhorias nos processos ao ser aplicado ao método PDCA em adjacência as técnicas de produção enxuta também salientadas e formadoras de base de pensamentos enxutos. Um estudo de caso em uma metalúrgica, com sistemas de engenharia por encomenda fora realizado para as prospecções e análises em questão. Palavras-chave: Lean Manufacturing. Engineer to Order. PDCA

8 7 ABSTRACT CASTRO, Denyse Roberta Corrêa; SOUZA, Vinícius Ferreira de. O Lean Manufacturing em um ambiente de caráter Engineer to Order: uma aplicação prática do método PDCA, f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Produção) - Universidade do Estado do Pará, Castanhal, With the apogee of the technical-scientific-information age, companies are governed by a highly competitive market environment, where any differences in this regard may mean building a solid way to survival of the organization in this globalized scenario and fierce. Consequently, methods, techniques and more efficient management tools are necessary, and the presentation of results in a timely and programmed time, with the use of the doctrine that has long fits this cost reduction context, better levels of productivity, quality and waste disposal. Based on what was explained above and which for years has been experienced, widespread and adapted as the Japanese model of lean production, not only tool or technique, but the philosophy Lean Manufacturing has consistently and irrefutably necessary origins to these objectives to be attained. However, in cases where the types of process engineering works on demand (Engineer to Order - ETO), the use of lean tools can be somewhat difficult, if not impossible if a lot of time compared to the mass production systems, where the standardization of administrative and production methods is more evident and demand fluctuations are less expressed. So, this work has the purpose of adequacy of lean nature tools, to make them viable and applicable satisfactorily and efficiently, and explore its effects in the production process of the company in question. Addresses yet, not only these adaptations, but also analyzes the current processes in the study subject company, proposes and provides the potential gains and process improvements to be applied to the PDCA method in the adjacency lean production techniques also highlighted and forming base lean thinking. A case study in a metallurgical industry, with engineering systems on demand held out for projections and analysis in question. Key-Word: Lean Manufacturing. Engineer to Order. PDCA

9 8 LISTA DE ILUSTRAÇÕES Figura 1 Tipologias de produção Figura 2 Etapas do processo produtivo ETO Figura 3 Superposição de atividades na produção ETO Figura 4 Sistema Toyota de Produção Figura 5 Linha do tempo Figura 6 Resultados do Lean Manufacturing Figura 7 Princípios do pensamento Lean Figura 8 As 7 perdas do processo produtivo Figura 9 Perda por superprodução Figura 10 Perda por transporte Figura 11 Perda por estoque Figura 12 Benefícios da redução dos desperdícios Figura 13 JIT e seus sistemas, métodos e programas Figura 14 Diferentes visões de utilização de capacidade nas abordagens (a) tradicional e (b) JIT Figura 15 Processo de autonomação Figura 16 A automação e o sistema Lean Manufacturing Figura 17 Exemplo de relação de operações quanto ao fluxo de valor Figura 18 Demonstração de takt time Figura 19 Poka-Yoke: Funções e métodos Figura 20 Tipos de Kanban Figura 21 Os pilares do TPM Figura 22 O programa 5 S e as ações do sistema lean Figura 23 Pontos fortes e riscos do kaizen Figura 24 Método PDCA de Gerenciamento de Processos Figura 25 - Vista aérea das instalações da Oyamota do Brasil S/A Figura 26 Máquina de corte Figura 27 Máquina de furação Figura 28 Peddinghaus Figura 29 Aplicação de 5S no almoxarifado Figura 30 Diagrama de causa e efeito Gráfico 1 Setup Convencional versus TRF

10 9 Figura 31 Desorganização de materiais Figura 32 Senso de organização aplicado no almoxarifado Figura 33 Demarcação de área de circulação Figura 34 Varrição executada pelo colaborador Figura 35 Coleta seletiva Figura 36 Sinalização de materiais perigosos Figura 37 Sinalizações Figura 38 Controle de manutenção preventiva Figura 39 Cartão kanban

11 10 LISTA DE TABELAS Tabela 1 Funções e Regras do Kanban Tabela 2 Folha de verificação das etapas para corte e furação Tabela 3 Folha de verificação das etapas da Peddinghaus

12 11 LISTA DE ABREVIATURAS ATO DST EPC EPI ETO JIT LED MFV MIT MPT MRP MTO MTS PDCA SMED TPM TRF VSM Assemble to Order Doenças Sexualmente Transmissíveis Equipamentos de Proteção Coletiva Equipamentos de Proteção Individual Engineer to Order Just-in-Time Lighting Emitting Diode Mapeamento de Fluxo de Valor Massachusetts Institute of Technology Manutenção Produtiva Total Material Requirement Planning Make to Order Make to Stock Plan, Do, Check, Act Single-Minute Exchange of Die Total Productive Maintenance Troca Rápida de Ferramentas Value Stream Map

13 12 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO Tema e problema Objetivos Objetivo Geral Objetivos Específicos 17 2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA Estratégias fundamentais de produção Características dos ambientes ETO Lean Manufacturing Os cinco princípios do Lean Manufacturing Os sete desperdícios Métodos e ferramentas lean Just in time Jidoka Value Stream Map (VSM) Takt time Poka-Yoke Kanban Troca Rápida de Ferramentas (TRF) Total Productive Maintenance (TPM) Padronização S Kaizen Definição do método Ciclo PDCA Ferramentas da qualidade e o ciclo PDCA 53 3 PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS Tipo e delineamento da pesquisa Execução da pesquisa Procedimentos de coletas de dados 57 4 ESTUDO DE CASO Caracterização da empresa Aplicação do PDCA como técnica de gerenciamento de ferramentas lean TRF 59

14 S TPM Kanban 83 5 CONCLUSÃO 88 6 SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS 90 REFERÊNCIAS 91

15 14 1 INTRODUÇÃO A fim de atingir seus objetivos, a implantação da metodologia de produção enxuta deve ser feita através da criação de fluxos contínuos e sistemas puxados, que são baseados na demanda real dos clientes, na análise do fluxo de valor das empresas e também na sua cadeia de suprimentos, além de propostas de melhorias aos fluxos analisados com foco em promover reais soluções aos clientes (LEAN INSTITUTE, 2014). A partir dos benefícios que a aplicação das ferramentas de produção enxuta traz para o processo produtivo, pretende-se identificar e estudar quais seriam as principais ferramentas que poderiam ser utilizadas em empresas caracterizadas como ETO. Assim, a pesquisa se justifica pelo fato de que, em ambientes com essa característica, ocorrem algumas limitações e dificuldades para a implementação de ferramentas Lean Manufacturing, e com possibilidade de bons resultados, será possível revelar que a filosofia lean pode ser adaptada à vários tipos de empresas na busca pela redução de desperdícios no processo produtivo através da aplicação de métodos condizentes, dentre eles, destaca-se o ciclo PDCA para gerenciamento das técnicas e ferramentas lean.

16 Tema e problema O mercado mundial vem passando por várias mudanças decorrentes do processo de globalização e da maior competitividade entre as organizações, tendo como consequência a busca destas por redução de custos, melhores níveis de produtividade e qualidade, agilidade tecnológica, dentre outros. Ou seja, a busca por técnicas que sejam alternativas nos processos produtivos, que possam gerar maior estabilidade e eficiência dessas organizações no mercado. Diante do exposto as ferramentas de Lean Manufacturing surgem como alternativa na melhoria dos processos produtivos seja para: (i) reduzir custos de fabricação, (ii) aumentar a flexibilidade no tocante a alterações no mix, introdução de novos produtos e tempo de resposta, (iii) melhorar a qualidade dos produtos e (iv) promover a inovação (ANTUNES JUNIOR, 1998). Logo, mesmo havendo grandes dificuldades para as empresas de caráter engenharia sob encomenda (Engineer to Order - ETO) em aplicar ferramentas lean, pode-se buscar identificar e detalhar mais profundamente as oportunidades de redução de desperdícios em empresa deste cunho. Neste estudo de caso, especificamente em uma metalúrgica, através da proposição de um método que seja aplicado juntamente com as técnicas de produção enxuta, identificou-se que um dos métodos mais importantes para a produção lean é o ciclo PDCA. Este ciclo procura a melhoria contínua, impedindo a estagnação dos processos, buscando um estado de perfeição, impossível de atingir, que obriga a um ciclo infinito de melhorias. Por norma, à medida que se fazem ciclos PDCA, a dificuldade vai aumentando, o que torna o trabalho cada vez mais elaborado para quem o realiza (RIBEIRO, 2011). Através de um estudo de caso na empresa ETO analisada, destacar-se-á como as ferramentas da produção enxuta, integradas ao ciclo PDCA, podem ser ajustadas às empresas desse tipo, bem como apontar as possíveis melhorias e quais ganhos estes métodos podem trazer para a empresa em questão. Dessa forma tem-se os seguintes problemas: - É possível integrar o Lean Manufacturing à uma empresa ETO? - Quais as principais dificuldades de empresas ETO na aplicação de ferramentas Lean Manufacturing?

17 16 - Qual(is) ferramenta(s) lean podem ser de fato aplicadas e gerar os melhores resultados quando dirigidas à ambientes ETO? - Como aplicar o ciclo PDCA em conjunto com as ferramentas lean visando atingir a máxima eficiência do processo produtivo de uma empresa?

18 Objetivos Objetivo Geral Estudar e identificar as principais dificuldades encontradas em empresas que adotam práticas de caráter ETO em aplicar ferramentas de cunho Lean Manufacturing, buscando a eliminação de desperdícios ao longo do processo produtivo, salientando a aplicação do ciclo PDCA em conjunto com as ferramentas específicas que auxiliem a empresa ETO analisada na aplicação da filosofia lean em seu processo produtivo Objetivos Específicos Apontar os principais motivos de desperdícios no processo produtivo na empresa estudada; Analisar as ferramentas Lean Manufacturing já aplicadas e definir as que serão mais adequadas à serem mantidas e/ou implementadas com o propósito de solucionar os problemas encontrados de forma mais eficiente; Sugerir o PDCA como técnica de gerenciamento das ferramentas Lean Manufacturing para monitoramento do processo produtivo da empresa; Expor e analisar os resultados mediante a aplicação das ferramentas na empresa estudada.

19 18 2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 2.1 Estratégias fundamentais de produção Segundo Pires (2004) os sistemas produtivos são classificados em quatro estratégias fundamentais que referem-se ao nível de interferência que o comprador pode ter no produto final. Estas tipologias apresentam características inerentes a cada tipo, como por exemplo, no que tange à padronização, fornecedores e variações nas fases do produto de acordo com os tipos de produção, conforme verificado na figura 1. Figura 1 Tipologias de produção. Fonte: Pires (2004). Tais estratégias de produção definem-se a seguir, de acordo com Pires (2004): Produção para estoque (Make To Stock MTS): Nesse tipo de sistema produtivo, a partir das previsões de vendas, as empresas produzem itens padronizados para estoque, e a interferência dos clientes no ciclo produtivo só acontece em momentos de pesquisa de mercado. Assim, nenhum produto customizado é fabricado, sendo o atendimento de pedidos baseado exclusivamente no estoque de produtos acabados. Montagem sob encomenda (Assemble To Order ATO): Na montagem sob encomenda a interação dos clientes com o projeto é limitada e as entregas tendem a ser de médio prazo, os materiais são armazenados até o recebimento dos

20 19 pedidos dos clientes, contendo especificações dos produtos finais, gerando incertezas de demanda que são controladas através do dimensionamento dos estoques dos subconjuntos, bem como capacidade de montagem. Produção sob encomenda (Make To Order MTO): Nesse tipo de sistema produtivo, a venda antecede o processo de produzir. Ou seja, o que vai ser produzido sob encomenda pode variar desde um produto inédito, ou um produto escolhido entre um conjunto de opções. A etapa de produção inicia somente após o recebimento do pedido que pode ser desenvolvido nos primeiros contatos com o cliente. Os tempos de entrega são de médio a longo prazo. Pires (2004) destaca ainda uma quarta estratégia, menos frequente, mas importante em termos de tendências e de modelo de negócio: a engenharia sob encomenda (Engineer To Order ETO). Na produção sob encomenda (MTO), geralmente a produção só é executada após a venda do produto, ou seja, produz-se mediante pedidos firmados em carteira. Significa que o processo de negócio vender antecede o processo produzir (ROCHA; SCAVARDA; HAMACHER, 2005). Segundo Pires (2004), a produção ETO é uma extensão do MTO, com o projeto do produto sendo feito quase que totalmente baseado nas especificações do cliente, ou seja, nas necessidades destes. Os produtos são altamente customizados e o nível de interação com os clientes é muito grande. O que diferencia este método do modo MTO é a inclusão do processo projetar produto logo após o processo vender, conforme ilustrado na figura 2. Figura 2 Etapas do processo produtivo ETO. Fonte: Adaptado de Pires (2004).

21 Características dos ambientes ETO A indústria de bens de capital sob encomenda, apresenta características específicas, com fortes reflexos na gestão (MAXIPROD, 2014): Longos tempos de Lead Time, desde a elaboração da proposta até a montagem final; Riscos e custos resultantes da natureza única de cada contrato, começando pela elaboração da proposta; Compras e produção específicos de cada contrato; Finanças e contabilidade focadas nos contratos. Segundo Pires (2004), em empresas de caráter ETO, a ordem de produção somente é dada quando o cliente realiza o pedido. Assim, o ponto de partida da engenharia e fabricação de um produto é a colocação do pedido pelo cliente, que define as características intrínsecas que seu produto deve conter. Com base no que fora exposto, define-se então que cada produto singular e na maioria das vezes, muito específico de acordo com a função a qual este será atribuído. Sendo assim, devido à singularidade de cada obra, torna-se praticamente inviáveis quaisquer tipos de testes no que tange ao próprio produto e/ou processo de fabricação, o que torna o processo de engenharia fundamental e extremamente condescendente se comparado com os demais processos no que diz respeito às empresas de caráter ETO. Não obstante, o gerenciamento de fluxo de caixa e prazos firmados adequados é de vital importância nesse contexto, devido ao elevado grau de exigência em torno dos mesmos. Saia (2010) afirma que, a proposta comercial de um produto, no regime ETO, na maioria das vezes possui custo alto, da ordem de dezenas ou mesmo centenas de milhares de dólares. Por outro lado, deve ser elaborada em tempo limitado, e resultar em um preço final realista, tornando a proposta competitiva. Vencer uma concorrência por um preço muito abaixo do praticado pode ser mais prejudicial do que deixar de vencê-la. Além disso, a maior parte das propostas não se converte em pedidos efetivados, o que coage seus custos a serem diluídos entre os contratos confirmados.

22 21 Na indústria ETO, a quantidade a ser produzida a partir de cada projeto é pequena. O custo da engenharia corresponde, portanto, a uma fração elevada do custo total de cada unidade produzida. Portanto, erros de engenharia resultam em altos custos adicionais (MAXIPROD, 2014). Em se tratando de empresa que funcionam regidas pelos princípios do ETO, assinaladas principalmente por grandes indústrias que necessitam de maquinário pesado, equipamentos e estruturas projetadas, o cliente anseia pelo pedido, regido pelas normas técnicas que circundam o meio, que possui uma enorme quantidade variações e especificidades de acordo com as exigências do pedido. Ou seja, este tipo de sistema fornece uma gama muito maior de variedades passíveis de serem agregadas ao produto, de acordo com os anseios de seus idealizadores e logicamente, são produtos tipicamente mais caros. Outra característica presente no ambiente ETO diz respeito à superposição das atividades na produção nas indústrias desse tipo, como pode ser observado na figura 3, onde iniciam-se as atividades de compras e produção sem que a engenharia tenha sido completamente concluída, pois podem haver alterações desta enquanto a produção ainda está em processo, gerando também alterações nas compras. Figura 3 Superposição de atividades na produção ETO. Fonte: Maxiprod Website. De acordo com Maxiprod (2014), na indústria ETO, é usual a superposição entre engenharia, planejamento, compras e produção. Para manter a qualidade do fluxo de dados e materiais, há forte necessidade de sincronização,

23 22 implicando uma boa qualidade da comunicação, formal e informal, entre essas áreas. Logo, neste ambiente de engenharia por encomenda, considerando-se os objetivos econômicos, é importante que haja mecanismos tanto para cancelar rapidamente compras e produção inúteis quanto acelerar compras e produção úteis, pois devido este processo se caracterizar por séries pequenas ou unitárias, e por lead-times de produção longos, às vezes de meses ou mesmo anos, a consequência é a necessidade de um fluxo de caixa que costuma ser essencialmente desfavorável independente do custo ser absorvido pelo fabricante ou pelo cliente (VIEIRA, 2011). 2.3 Lean Manufacturing A produção enxuta, também conhecida como Lean Manufacturing, é uma filosofia de negócios que foi originalmente desenvolvida na Toyota Motor Company, logo após a Segunda Guerra Mundial e descoberta por pesquisa realizada pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). O termo enxuta se deve pela redução das quantidades de diversos fatores na forma de gerir a produção se comparada ao sistema de produção em massa, como funcionários, espaço para fabricação, ferramental, tempo de produção, tempo de planejamento, entre outros (WOMACK e JONES, 2004). O termo "Lean" foi cunhado originalmente no livro "A Máquina que Mudou o Mundo" (The machine that changed the world) de Womack, Jones e Roos publicado nos EUA em Neste livro, fica claro as vantagens do desempenho do Sistema Toyota de Produção: Grandes diferenças em produtividade, qualidade, desenvolvimento de produtos e etc., e explica, em grande medida, o sucesso da indústria japonesa (RIANI, 2006). Segundo Ohno (1997), os pilares que suportam o sistema são o just-intime (JIT) e autonomação, ou automação com toque humano, conforme ilustrado na figura 4. O JIT significa que em um processo de fluxo, as partes corretas necessárias na manufatura chegam no momento e na quantidade certa. Isto proporciona a redução dos estoques em diversas fases da função processo. Ao reduzir os estoques, ocorre também a redução ou eliminação de perdas como, por exemplo, a 'perda por superprodução' (SHINGO, 1996).

24 23 A autonomação tem como objetivo dotar as máquinas com dispositivos capazes de identificar falhas, onde uma vez identificado o problema, a parada é feita automaticamente sem a necessidade de operador. Desse modo é eliminada a produção de peças defeituosas e também ao parar a máquina, força todos os envolvidos a tomar conhecimento do fato, buscando sua causa e solução (PERGHER; RODRIGUES; LACERDA; 2011). Figura 4 Sistema Toyota de Produção. Fonte: Elaborado pelos autores (2014). A Toyota desenvolveu o seu Sistema Toyota de Produção a partir da ideia central da eliminação de estoques e outros desperdícios. Isto pôde ser realizado graças ao desenvolvimento de técnicas e metodologias que favoreceram a utilização de pequenos lotes de produção, a redução dos tempos de preparação de máquinas, o autocontrole da qualidade, a cooperação com fornecedores, além de outros aspectos (CUSOMANO, 1989). Conforme ressaltam Rother; Shook (2003), a implantação de uma produção enxuta consiste em construir um processo para fazer somente o que o próximo processo necessita, com fluxo contínuo ou puxado, ligando todos os processos, desde o consumidor final até a matéria-prima, em um fluxo com custos reduzidos, alta qualidade e no menor lead-time. Segundo Ohno (1997), no sistema de produção enxuta tudo o que não agrega valor ao produto, visto sob os olhos do cliente, é desperdício. Todo

25 24 desperdício apenas adiciona custo e tempo. Todo desperdício é o sintoma e não a causa do problema. Uma forma de sintetizar o pensamento enxuto está representada pela figura 5. O tempo transcorrido entre o pedido do cliente e o momento em que efetua o pagamento do bem produzido, é o que se denomina linha do tempo. Figura 5 Linha do tempo. Fonte: Ohno (1997). Um dos conceitos que abrange a ideia central da produção enxuta foi citada por Shinohara (1998), conforme abaixo: A busca de uma tecnologia de produção que utilize a menor quantidade de equipamentos e mão-de-obra para produzir bens sem defeitos no menor tempo possível, com o mínimo de unidades intermediárias, entendendo como desperdício todo e qualquer elemento que não contribua para o atendimento da qualidade, preço ou prazo requeridos pelo cliente. Eliminar todo desperdício através de esforços concentrados da administração, pesquisa e desenvolvimento, produção, distribuição e todos os departamentos da companhia. Na busca por uma melhor qualidade para o sistema, com eficácia no atendimento ao valor do cliente, redução de custos, desperdícios, lead time e aumento da rentabilidade, a produção enxuta surge com diversos métodos, sistemas e técnicas eficientes que permitem a obtenção de uma análise de fluxo de valor das empresas na busca por melhores resultados que condicionam a sobrevivência destas no mercado. Assim os resultados obtidos pela aplicação da filosofia lean são diversos, conforme exemplificado na figura 6 a seguir:

26 25 Figura 6 Resultados do Lean Manufacturing. Fonte: Rodrigues (2014). É relevante ressaltar ainda que para a organização alcançar o sucesso com o sistema lean, devem-se levar em consideração alguns aspectos, definidos por Rodrigues (2014): O total comprometimento da alta direção; A disciplina e comprometimento do corpo funcional; A flexibilidade para o realinhamento da cultura organizacional; O entendimento adequado do pensamento lean. 2.4 Os cinco princípios do Lean Manufacturing Womack e Jones (2004) resumiram o pensamento lean em cinco princípios, que além de serem definidos como fundamentais na eliminação das perdas, orientam e mostram, como um passo-a-passo, o que deve ser realizado para que se alcance o objetivo esperado pelas empresas que aplicam a filosofia Lean. A figura 7 indica como a relação entre os cinco princípios se manifestam e harmonizam-se para a consolidação da mentalidade lean.

27 26 Figura 7 Princípios do pensamento Lean. Fonte: Rodrigues (2014). 1. Especificação de valor - De acordo com o Lean Institute Brasil este princípio é definido como o ponto de partida para a mentalidade enxuta, enfatiza que é o cliente que define o que é valor, e não a empresa, já que esta fica incumbida de criá-lo. Tal valor é gerado pela necessidade, a qual as empresas procuram satisfazêla e cobrar por isso um preço específico, tendo como objetivo manter-se no negócio e aumentar seus lucros por meio dos processos baseados na melhoria contínua, da redução de custos e da melhoria da qualidade. 2. Identificação do fluxo de valor Conceitua-se como o conjunto total de ações específicas necessárias para a fabricação de um produto, desde seu desenvolvimento até à entrega ao cliente. Na etapa de identificação do fluxo podemse observar três tipos de atividades: as que agregam valor (que devem ser maximizadas), outras que não agregam, porém são inevitáveis (que devem ser minimizadas) e as atividades que não agregam valor algum ao produto (que devem ser eliminadas imediatamente do processo) (FIGUEIREDO, 2010). 3. Fluxo contínuo - Após ter especificado o valor para o cliente, e identificado o fluxo por onde este valor passa, para eliminar as etapas que geram desperdícios, deve-se dar "fluidez" para os processos e atividades que restaram, ao ponto que as pessoas devam mudar suas mentalidades, deixando de lado a ideia

28 27 que se tem de que a produção por departamentos é a melhor alternativa. A organização para de produzir por lotes baseada em previsões de vendas e passa a produzir produtos unitários somente quando o cliente solicita, trabalhando com JIT, ou seja, o atendimento das necessidades dos clientes é quase que instantaneamente. 4. Produção puxada Segundo Rodrigues (2014) com a produção puxada é possível gerar um fluxo contínuo, eficaz e com pequenos lotes na busca pelo nivelamento de toda a cadeia e define o início de todo o processo produtivo, pois o bem ou serviço é produzido somente depois que a demanda manifesta a necessidade para o processo puxador. O consumidor passa a puxar o fluxo de valor, reduzindo a necessidade de estoques e valorizando o produto. O objetivo de colocar um sistema puxado entre dois processos é ter uma maneira de dar a ordem exata de produção ao processo anterior, em tentar prever a demanda posterior e programar o processo anterior. Puxar é um método para controlar a produção entre dois fluxos (ROTHER; SHOOK, 2003). Em um sistema de produção puxada, o passo e as especificações do que é feito são estabelecidos pela estação de trabalho do consumidor, que puxa o trabalho da estação antecedente (fornecedor) (SLACK, 2007). O sistema de puxar elimina a necessidade de se programar todas as operações por onde passará um pedido, como em um sistema Material Requirement Planning (MRP). Decisões do que fazer e quando fazer são tomadas pelos operadores, usando um simples sistema de sinalização que conecta as operações através do processo (FUJIWARA et al, 1998). 5. Perfeição - A perfeição é transformar ferramentas de um sistema em filosofia, onde ações eficazes sejam realizadas para eliminar desperdícios. É o compromisso de procurar continuamente os meios para acrescentar valor, criando novos processos, produtos e serviços. E de acordo com Lean Institute Brasil a busca pelo aperfeiçoamento contínuo em direção a um estado ideal deve nortear todos os esforços da empresa em processos transparentes, a fim de que independente de quem sejam os membros da cadeia (montadores, fabricantes de diversos níveis, distribuidores e revendedores), estes possam ter conhecimento profundo do processo como um todo, podendo dialogar e buscar continuamente melhores formas de se criar valor. Ou seja, a perfeição visa atender as necessidades reais ou simbólicas dos clientes, o valor, através do que é esperado e desejado por eles.

29 Os sete desperdícios Para uma redução efetiva dos custos da produção, os desperdícios devem ser analisados e ponderados porque estão inter-relacionados e facilmente encobertos pela complexidade de uma grande organização (SHINGO, 1996). Assim, na visão de Ohno (1997) o sistema de produção enxuta é o resultado da eliminação de sete tipos clássicos de desperdícios, também denominado de perdas, existentes dentro de uma empresa, conforme explana a figura 8. Figura 8 - As 7 perdas do processo produtivo. Fonte: Riani (2006). 1. Desperdício por superprodução - Segundo Hines (2000), a superprodução é reconhecida como o mais sério desperdício que atrapalha a implantação de um fluxo suave de produtos e serviços e inibe também a qualidade e produtividade, conforme ilustrado na figura 9. A superprodução, tende a levar a um lead time e estoques elevados.

30 29 Figura 9 - Perda por superprodução. Fonte: Silva (2009). É produzir excessivamente ou no tempo errado, resultando em um fluxo pobre de peças e informações, bem como gerando estoques adicionais. A superprodução gera trabalho excessivo e concomitantemente gera necessidades de armazenamento, além de em muitos casos estar baseada em uma demanda especulada, que pode não se concretizar, ou seja, é um processo fomentador de incertezas. 2. Desperdício por tempo de espera - Longos períodos de ociosidade de pessoas, peças e informação, resultando em um fluxo pobre e lead times lentos. O colaborador deve utilizar todo o seu tempo realizando atividades que agregam valor, portanto o tempo gasto com esperas é considerado um desperdício que deve ser eliminado. Algumas ferramentas são utilizadas para minimizar ou se possível eliminar as perdas por espera, como por exemplo, a troca rápida de ferramentas (TRF), desenvolvida por Shingo (1996) e a técnica Kanban para a sincronização da produção. Além disso, a versatilidade dos colaboradores também contribui positivamente para a minimização deste tipo de perda. 3. Desperdício por transporte - Movimento excessivo de pessoas, informações ou peças, resultando em dispêndio desnecessário de capital, tempo e energia. O transporte excessivo é fruto direto da inadequação do layout do chão de fábrica, em anuência à figura 10. A disposição final de maquinário e equipamentos diretamente nos níveis de movimentação interna da organização.

31 30 Figura 10 Perda por transporte. Fonte: Silva (2009). Normalmente nas empresas não existe um fluxo racional de fabricação com relação ao processo produtivo, as máquinas e equipamentos são agrupados por semelhança ou por desempenho similar, o que muitas das vezes acaba por onerar a distância a ser percorrida por pessoas, informações e produtos dentro da fábrica. 4. Desperdício por processamento - Utilização de ferramental, sistemas e/ou procedimentos errôneos, em detrimento de uma abordagem mais simples que agregaria muito mais valor e consequentemente resultados mais rápidos e eficientes. Neste sentido torna-se importante a utilização de técnicas de análise de valor, que são importantes ferramentas para minimizar esta perda, que não afeta as funções básicas do produto e todo processo que não agrega valor ao cliente deve ser eliminado, como inspeções e verificações, pois utilizam recursos da empresa e não são revertidos em ganhos adicionais. 5. Desperdício por movimentação nas operações - Desorganização do ambiente de trabalho, resultando em baixo desempenho dos aspectos ergonômicos e extravio frequente de itens. Inclui todos os movimentos desnecessários dos colaboradores, que impactam diretamente na produtividade do operador. Técnicas de estudo de tempos e movimentos são recomendados para solucionar este desperdício, pois através da cronometragem, tabulação de dados e

32 31 análise dos resultados pode-se aferir quais movimentos podem ser corrigidos e quais métodos são ainda mais eficientes. E ainda, depois de esgotadas todas as possibilidades de melhoria na movimentação do colaborador, pode-se enviesar pela automação ou mecanização do processo, otimizando os resultados se aplicados de forma adequada. 6. Desperdício por produtos defeituosos ou retrabalho - Problemas frequentes nos processos produtivos, problemas relativos à qualidade do produto ou desempenho abaixo do esperado relativo às entregas. Produzir produtos defeituosos significa desperdiçar materiais, disponibilidade de tempo, mão de obra, equipamentos, movimentação, armazenagem e inspeção de produtos defeituosos, entre outros. Técnicas para solucionar este desperdício estão muito relacionadas com métodos de controle da qualidade na fonte causadora do problema e da mentalidade enxuta, que prega em fazer certo da primeira vez. 7. Desperdício por estoque - Armazenamento excessivo e falta de informação ou produtos, resultando em onerosidades e baixa na qualidade dos produtos ou serviços prestados ao cliente, de acordo com o ilustrado na figura 11. Segundo Corrêa e Corrêa (2005) os estoques, além de ocultarem outros tipos de desperdícios, significam perdas de investimento e espaço. A sua redução deve ser feita através da busca pela eliminação da necessidade de se manter estoques. Figura 11 Perda por estoque. Fonte: Silva (2009). Entre as causas resultantes no desperdício por estoque, pode-se destacar a falta de um planejamento adequado de produção, setups elevados, flutuações na demanda e particularmente em relação ao layout, quando os equipamentos estão distantes entre si, o que gera uma tendência de se manter estoques de processo em

33 32 virtude dos grandes lotes que serão produzidos, devido a inviabilidade de se transportar peças unitárias ou lotes racionais no ambiente fabril. Dentre os benefícios promovidos pela redução dos desperdícios, a figura 12 salienta os principais itens passíveis de melhoria no processo e os que são diminuídos, visando a otimização do mesmo. Figura 12 Benefícios da redução dos desperdícios. Fonte: Werkema (2011). 2.6 Métodos e ferramentas lean Just in time O just in time (JIT) cuja a tradução significa no momento exato, teve como visionário Kiichiro Toyoda, mesmo antes do surgimento da Toyota da qual foi fundador. No primeiro momento o termo JIT foi associado ao kanban, mas já no fial da década de 1960 o JIT tinha uma amplitude muito maior, sendo o kanban apenas um sistema que o viabiliza. Logo, o JIT é tratado como a filosofia que norteia sistemas, métodos e programas para viabilizar o sistema lean manufacturing. Taiichi Ohno (1997) define o Just in Time: Just in time significa que, em um processo de fluxo, as partes corretas necessárias à montagem alcançam a linha de montagem no momento em que são necessárias e somente na quantidade necessária. Uma empresa que estabeleça este fluxo pode chegar ao estoque zero. (...) para produzir usando o just in time de forma que cada processo receba o item exato necessário, quando ele for necessário, e na quantidade necessária, os métodos convencionais de gestão não funcionam bem.

34 33 É uma abordagem disciplinada, que visa aprimorar a produtividade global e eliminar os desperdícios. Ele possibilita a produção eficaz em termos de custos, utilizando o mínimo de instalações, equipamentos, materiais e recursos humanos. Ou seja, uma filosofia-chave do JIT é simplificação (VOSS, 1987). Prioriza-se oito ações por meio de métodos que devem ser associadas em quatro grupos, todos convergindo para a filosofia just in time, como mostra a figura 13. Figura 13 JIT e seus sistemas, métodos e programas. Fonte: Rodrigues (2014). O foco nas estruturas abordará as medidas relacionadas à organização e ao layout de linha; o foco na mão de obra, a prevenção das falhas humanas e a autonomação; o foco nos equipamentos, as técnicas para a redução do tempo de setup e a prevenção de falhas nas máquinas; e o foco nos movimentos, o abastecimento da linha e das unidades produtivas (RODRIGUES, 2014). A figura 14 ilustra as abordagens tradicional (a) com estoques intermediários ao final de cada estágio produtivo, e just in time (b) com entregas diretas de um estágio a outro apenas mediante solicitação, dos fluxos de processos de produção, segundo Slack et al (2007).

35 34 Figura 14 - Diferentes visões de utilização de capacidade nas abordagens (a) tradicional e (b) JIT. Fonte: Slack et al (2007). Segundo Slack et al (2007), o sistema Just in time se traduz de forma generalizada nas características descritas abaixo: O fluxo entre cada estágio de processo de manufatura é puxado pela demanda do estágio anterior; O controle do fluxo entre estágios é conseguido pela utilização de cartões simples, fichas ou quadrados vazios, os quais disparam a movimentação e a produção dos materiais; As decisões de planejamento e controle são amplamente descentralizadas; As decisões táticas não se baseiam em um sistema de processamento de informação computadorizado; A programação JIT é baseada em taxas de produção (calculadas em termos de quantidade de itens por unidade de tempo), em vez de volume produzido; JIT assume a flexibilidade dos recursos e lead times reduzidos; Os conceitos de planejamento e controle JIT são apenas uma parte da filosofia de produção JIT mais ampla e explícita. O JIT é um enfoque moderno, que diante a esta briga mundial em busca da conquista de novos mercados, ou manutenção deles ganha contornos distintos, onde a diversificação é uma arma para o atendimento dos consumidores. O just in time não pode ser considerado como uma ferramenta de solução rápida, pois tanto pode produzir resultados imediatos, quanto de longo prazo em todos os ambientes (GIUSTI, 2012).

36 35 Assim, para a eliminação de perdas sistematicamente deve-se remover barreiras ao fluxo de material e reduzir estoque de segurança. Até que o objetivo definitivo de inventário zero e fluxo de uma peça sejam atingidos, o fluxo de material pode ser criado através do uso de inventário padrão, auxílios visuais e kanbans (RIANI, 2006) Jidoka Segundo Monden (1984), para os japoneses Jidoka tem dois significados e é escrito em dois ideogramas diferentes, um deles significa automação no sentido usual de alteração de um processo manual para um processo mecanizado onde a máquina, porém, não tem mecanismo para detectar erros nem dispositivos para parar o processo. Já o segundo significado é controle automático de defeitos, um significado dado pela Toyota. No Japão, a separação do homem da máquina iniciou em meados dos anos 20. Naquela época, as peças eram geralmente instaladas e torneadas em máquinas, porém, usinadas manualmente com ferramentas de corte. À medida que a mecanização aumentava, as ferramentas de corte passaram a ser aplicadas automaticamente e, com isso, o esforço do homem foi transferido em grande parte para a máquina. Porém fazer com que as máquinas assumissem o trabalho manual do homem não foi suficiente. Havia a necessidade de uma transferência a um nível mais alto das funções mentais humanas às máquinas, que é a chamada autonomação (SHINGO, 1996). A figura 15, mostra o processo de autonomação, desde a alimentação manual até a alimentação automática com o surgimento da máquina autonomonitorada. Figura 15 Processo de autonomação. Fonte: Lean Lexicon (2014).

37 36 Shingo (1996) também conta que, neste caso, as máquinas eram equipadas com dispositivos que não só detectavam situações anormais, como também paravam a máquina, sempre que ocorressem irregularidades. Esta forma sistematizada de autonomação é chamada pré-autonomação. Segundo Rodrigues (2014) a autonomação é umas das principais bases para a busca do Lean Manufacturing. A figura 16 apresenta a relação entre autonamação e as outras ações para a eficácia do Lean. Entre seus principais benefícios, estão: A redução de custos com a eliminação da peça defeituosa; A qualidade assegurada; O aumento da segurança do operador; A otimização e flexibilidade da força de trabalho. Figura 16 A automação e o sistema Lean Manufacturing. Fonte: Rodrigues (2014). Em suma, a autonomação cria condições operacionais para a multifuncionalidade ou variedade de tarefas e passou a ser relacionada a qualidade e a busca do zero defeito e hoje é considerada um sistema eficaz de apoio à gestão da produção.

38 Value Stream Map (VSM) Rother e Shook (1998) consideram o VSM (Value Stream Map) ou MFV (Mapeamento do Fluxo de Valor), uma ferramenta essencial, pois auxilia na visualização do fluxo, mais do que simplesmente os processos individuais e ajuda na identificação dos desperdícios. O mapeamento ajuda a identificar as fontes do desperdício, fornece uma linguagem comum para tratar dos processos de manufatura, torna as decisões sobre o fluxo visíveis, de modo que você possa discuti-las, engloba conceitos e técnicas enxutas, que ajuda a evitar a implementação de algumas técnicas isoladamente, forma a base para um plano de implementação e mostra a relação entre o fluxo de informação e o fluxo de material. E a meta que se pretende alcançar pela análise do fluxo de valor é a obtenção de um fluxo contínuo, orientado pelas necessidades dos clientes, desde a matéria prima até o produto final. Rother e Shook (1998) definem o VSM, como: É seguir a trilha da produção de um produto, desde o consumidor até o fornecedor, e cuidadosamente desenhar uma representação visual de cada processo no fluxo de material e informação. Então, formula-se um conjunto de questões-chave e desenha-se um mapa do estado futuro de como o processo deveria fluir. Fazer isso repetidas vezes é o caminho mais simples para que se possa enxergar o valor e, especialmente, as fontes do desperdício. De acordo com Rentes et al (2003), o VSM é um método simples de modelagem de empresas com um procedimento para a construção de cenários de manufatura, que leva em consideração tanto o fluxo de materiais como o fluxo de informações. Por este motivo é considerada uma ferramenta imprescindível para o processo de visualização da situação atual da organização e construção da situação futura. A figura 17 aborda um modelo de processo, onde tabulam-se as operações que agregam e não agregam valor ao produto e/ou ao cliente, onde têmse uma noção da proporcionalidade entre ambos.

39 38 Figura 17 - Exemplo de relação de operações quanto ao fluxo de valor. Fonte: Silva (2009). Rentes et al (2004) afirma que o mapeamento pode servir como um catalisador na análise do processo, possibilitando o compartilhamento do conhecimento sobre o processo com todos os seus componentes, além de permitir a identificação de pontos que necessitam ser melhorados, auxiliando o trabalho em equipe na obtenção de resultados Takt time O takt time é a frequência com que se deve produzir uma peça ou produto, baseado no ritmo das vendas, para atender a demanda dos clientes. Conforme a figura 18, este é calculado dividindo-se o tempo disponível de trabalho (em segundos) por turno pelo volume da demanda do cliente (em unidades) por turno (ROTHER; SHOOK, 1999). Figura 18 - Demonstração de takt time. Fonte: Rother; Shook (1999).

40 39 O objetivo de colocar um sistema puxado entre dois processos é ter uma maneira de dar a ordem exata de produção ao processo anterior, sem tentar prever a demanda posterior e programar o processo anterior. Puxar é um método para controlar a produção entre dos fluxos (ROTHER; SHOOK, 1999). Por conseguinte, produzir abaixo do que fora definido pelo takt time causa excesso de produção e possível aumento dos estoques, já que se está produzindo em maior quantidade ou mais rápido do que realmente necessário, onerando os processos produtivos por desperdiçar mão de obra que poderia estar sendo empregada para outros propósitos, e como já fora dito, ocasionando estoques e consequentemente custos de armazenagem Poka-Yoke O termo Poka-Yoke é de origem japonesa, que significa à prova de defeitos e consiste no emprego de técnicas e ferramentas simples que viabilizam um processo a prova de falhas, erros e/ou defeitos. Na definição no Léxico Lean, disponível para consulta no site do Lean Institute do Brasil, Poka Yoke refere-se aos métodos criados para ajudar os operadores a evitar erros em seu trabalho, tais como escolha de peça errada, montagem incorreta de uma peça, esquecimento de um componente, etc. Ou seja, um mecanismo de detecção de anormalidades que é acoplado a uma operação, impedindo uma possível execução irregular de uma atividade. Para Shingo (1996), antes de projetar e instalar algum dispositivo deve-se primeiramente determinar se será baseado na auto inspeção, na inspeção na fonte ou na inspeção sucessiva, a ver: Auto-inspeção: Dispositivos que impedem uma peça de encaixar em um molde caso algum erro operacional seja identificado; Dispositivos que impedem uma máquina de iniciar o processamento caso seja identificado algum erro; Dispositivos que corrigem erros operacionais ou de movimento, permitindo que o processo prossiga;