PRE PRINT CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PRODUÇÃO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO UNIVERSIDADE DE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO

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1 PRE PRINT CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PRODUÇÃO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO UNIVERSIDADE DE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO PRIMEIRO SEMESTRE DE 2009 ANÁLISE DO SISTEMA DE FABRICAÇÃO DA CHAPA DE GRANITO SEGUNDO A REPRESENTAÇÃO SISTÊMICA Ana Carolina Marchezi Cobe (anacarol234@gmail.com) Bianca Arpini (biancaarpini@hotmail.com) Marcela Ribeiro (marcelafreitasribeiro@gmail.com) Vinícius Bermond (vibermond@hotmail.com) Disciplina de Teoria Geral de Sistemas Professora responsável: Marta Monteiro da Costa Cruz (mcruz@npd.ufes.br) 1. Introdução Surgida a partir de trabalhos do biólogo alemão Ludwig Von Bertallanfy, publicados entre 1950 e 1968, a Teoria Geral dos Sistemas (conhecida também pela sigla T. G. S.) não busca solucionar problemas ou tentar soluções práticas, mas sim produzir teorias e formulações conceituais que possam criar condições de aplicação na realidade empírica. Sua aplicação em administração começou principalmente em função da necessidade de uma síntese e uma maior integração das teorias anteriores (Científicas, Relações Humanas, Estruturalista e Comportamental) e da intensificação do uso da cibernética e da tecnologia na informação nas empresas. (PEREIRA, 2008) Segundo a definição, um sistema pode ser descrito como um conjunto de partes inter 1

2 relacionadas que trabalham na direção de um objetivo. A noção de sistemas e subsistemas pode ser considerada, hoje, como senso comum. No entanto, por meio de um melhor conhecimento das características básicas de um sistema, de seus pontos fundamentais e da natureza dos sistemas pode se utilizar de maneira eficiente esse ferramental indispensável para entendimento e modelagem de sistemas complexos. A importância da TGS é significativa tendo em vista a necessidade de se avaliar a organização como um todo e não somente em departamentos ou setores. O mais importante ou tanto quanto é a identificação do maior número de variáveis possíveis, externas e internas que, de alguma forma, influenciam em todo o processo existente na Organização. Os sistemas vivos, sejam indivíduos ou organizações, são analisados como sistema abertos, mantendo um continuo intercâmbio de matéria/energia/informação com o ambiente. A Teoria de Sistema permite reconceituar os fenômenos em uma abordagem global, permitindo a inter relação e integração de assuntos que são, na maioria das vezes, de natureza completamente diferentes. Diante de tal contextualização acerca de T. G. S., objetiva se neste trabalho analisar um sistema real, dando ênfase aos seus subsistemas, objetivos, condições de estado e complexidade. Por fim, fez se a modelagem do mesmo. O estudo de caso para a análise e representação sistêmica, baseou se em uma empresa do setor de mármore e granito localizada no Espírito Santo. 2. Estudo de caso 2.1 O Sistema: A empresa, utilizada para este estudo de caso, foi fundada em 1994, sendo uma das maiores do país no segmento de beneficiamento e exportação de granitos, atando nos mercados da América do Norte e América Latina. Inicialmente, a produção era em Cahoeiro de Itapemirim. Mas a partir de 2005 a produção foi deslocada para a Serra, Jacaraípe, estabelecendo um local apenas para depósito na antiga sede. A empresa tem por objetivo serrar blocos e beneficiar chapas de granito para atender aos mercados interno e externo. Seu principal ramo de atividade é a produção de chapas de granito que podem ser do tipo exótico ou básico. Além de serrar blocos para terceiros. Este estudo será baseado no processo da fabricação do granito do tipo básico, que é um sistema constituído por duas etapas, a serragem e o beneficiamento do granito, o qual é composto de entradas (matéria prima; energia; informação), atributos internos (insumos, equipamentos, mão de obra, softwares), saídas (produto final, resíduos, energia, informação) e seus subsistemas, que serão descritos posteriormente. 2

3 2.1.1 Subsistemas O sistema da empresa é dividido em subsistemas, para uma melhor compreensão de todo o processo, tornando mais simples o entendimento do sistema como um todo, já que possui uma complexidade evidenciada. Esse sistema é dividido em oito subsistemas: planejamento e controle da produção(pcp), serragem, lavagem, levigamento, linha de resinagem, polimento, inspeção e seqüenciamento e expedição PCP Organiza a ordem de produção de acordo com a demanda do cliente. A prioridade é atender ao mercado de chapas beneficiadas. Para a realização desse trabalho é necessário computadores e software de produção, para auxiliar a programação diária de produção, que é muito complexa. Projeção de compra Pedidos requeridos Chapas em Estoque Blocos em Estoque Computadores e Materiais de Escritório Software de Produção Técnicos de Produção Gerente de Produção Ordem de Produção Lixo Planilha de Pedidos Controle de Estoque Figura 1 Subsistema PCP Serragem Tem por finalidade serrar o bloco e transformá los em chapas brutas. Na serragem existem oito teares, que com a adição de granalha, cal e lâminas de aço, serram os blocos. O principal resíduo desse processo é a lama. Ordem de Pedido (U21) Dureza de cada tipo de granito Bloco Bruto Teares Painel de Controle Operários Granalha Cal Lâmina de aço Água Resíduos (Lama) (Y21) (sonora) Chapas (Y22) Figura 2 Subsistema Serragem 3

4 Lavagem Objetiva lavar as chapas brutas advindas da serragem. Ordem de Pedido (U31) Chapa (U32) Jato d água Operários Água Chapas Lavadas (Y31) Controle de Perda (Y32) Resíduos (Lama) Figura 3 Subsistema Lavagem Levigamento Consiste em um pré polimento para a retirada da parte mais bruta do bloco, mas sem ainda conferir brilho ao material. A máquina responsável é uma politriz que contém 13 cabeças de irrigação, contendo abrasivos e água. O principal resíduo é uma lama com propriedades diferentes da lama gerada na serragem. Ordem de Pedido Chapa Abrasivos Politriz Água Operários Suporte de plástico do abrasivo Resíduos (Lama 2) (sonora) Chapas Levigadas Figura 4 Subsistema Levigamento Linha de Resinagem Após o levigamento, a chapa segue para o primeiro forno, onde será desidratada. Posteriormente receberá a aplicação de resina e seguirá para a câmara a vácuo. Depois disso, irá para um setor de retoque e enfim, segue para um segundo forno, que serve para a secagem da resina. Ordem de Pedido (U51) Chapa Lavada (U52) Resina Operários Rolos Recipientes Plásticos para mistura Câmara a vácuo Fornos Emissões de GLP Resíduos de resina (Y51) Chapas Resinada(Y52) Figura 5 Subsistema Resinagem Polimento As chapas passam pelas politrizes, onde há abrasivos que proporcionarão o brilho característico desse produto. Essas máquinas usadas no processo tem uma programação de acordo com o tipo de chapa, ou seja, se ela for básica tem um tempo menor em processo do que a exótica. Após passar pela politriz (que contém 21 cabeças de irrigação), a chapa passa por uma ceradeira anexada a linha de polimento. Desse processo sai também uma lama com características semelhantes a lama gerada no levigamneto, tendo assim o mesmo destino. 4

5 Ordem de Pedido (U61) Chapa Resinada (U62) Politriz Água Abrasivos Operários Ceradeira Suporte de plástico do abrasivo Resíduos (Lama 2) (Y61) Chapas Polidas (Y62) Figura 6 Subsistema Polimento Inspeção e Sequenciamento Consiste em analisar as chapas e observar se há defeitos. Caso haja, ela receberá um retoque. Se não, ela será organizada em uma sequência pré determinada nos cavaletes. Ordem de Pedido (U71) Chapa Polida (U72) Operário Pontes Rolantes Cavalete Chapas Seqüenciadas (Y71) Figura 7 Subsistema Inspeção e Sequenciamento Expedição As peças são transportadas por pontes rolantes e colocadas em cavaletes nos estoques. Ordem de Pedido (U81) Peças Aprovadas (U82) Chapa Beneficiada (U83) Pedido (U84) Caminhão Ponte Rolante Cavalete Ponte Rolante Figura 8 Subsistema Expedição Expedição do Pedido Representação Completa do Sistema A representação completa do sistema com todas as suas interligações encontra se na Figura 9, apresentada no Anexo I Indicadores de Controle Abaixo segue uma tabela com os indicadores dos subsistemas: 5

6 Sub Sistemas Indicadores de Controle PCP Tempo de processo de cada lote. Número de pedidos recebidos. Serragem Quantidade de cascalho gerado/bloco. Tempo de troca de lâminas. Capacidade total dos teares/ Capacidade utilizada. Lavagem Tempo de processo por lote. Levigamento Número de chapas levigadas/ turno. Tempo de manutenção. Capacidade total da politriz/ capacidade utilizada. Linha de Resinagem Quantidade de resina usada/lote. Polimento Número de chapas polidas/dia. Tempo de setup. Capacidade total da politriz/ capacidade utilizada. Inspeção e Sequenciamento Chapas aprovadas/total de chapas produzidas. Quantidade de retrabalho. Tabela 1. Indicadores dos subsistemas da empresa de granito 2. 2 Condições de estado do sistema e subsistemas Condição de estado do sistema O Sistema empresa pode ser dividido nos 3 estados de sistema que seguem abaixo: a) Estoque: Quantificação do estoque de chapas e blocos. b) Aguardando: Espera de chegada de pedidos de compras (blocos, insumos); Espera de pedidos de clientes. c) Ocupado: Máquinas em operação; Administrativo trabalhando Condições de estado dos subsistemas Cada um dos subsistemas da empresa possui condições de estados diferentes conforme apresentado a seguir: PCP a) Ocupado: Quando está tomando todas as providências para a produção fluir de maneira adequada. b) Falha: Envio errôneo de ordem de produção. c) Aguardando: Esperando o pedido dos clientes para iniciar a ordem de produção. d) Ocioso: Não há pedidos a serem processados. 6

7 Serragem a) Operando: O tear pode estar com sua capacidade cheia b) Ocioso: O tear pode estar parado. c) Em Manutenção: O tear pode estar em uma parada regulamentar para manutenção d) Falha: Os insumos podem estar com falha de dosagem; As lâminas podem estar desgastadas; Alteração na eficiência do corte; Problema no tear Lavagem a) Operando: As chapas podem estar sendo lavadas. b) Aguardando: Esperando as chapas saírem do tear. c) Falha: Problema no equipamento de lavagem; Falta de água Levigação a) Operando: A politriz está operando. b) Em Manutenção: A politriz pode estar em uma parada regulamentar para manutenção. c) Aguardando: Esperando a entrada de chapas; Aguardar chegada de abrasivos; Setup da máquina; A politriz está parada (Ex.: Troca de insumos). d) Falha: Dosagem incorreta de abrasivos; Politriz com algum defeito Linha de Resinagem a) Operando: Todos as operações envolvidas neste processo estão ocupadas. b) Ocioso: Parada caso haja quebra de chapas. c) Em Manutenção: Fornos em Manutenção; Câmara a vácuo em manutenção. d) Aguardando: Setup da máquina; e) Falha: Defeitos nos fornos e Câmara a vácuo; Falha na dosagem de resina; Quebra de chapas ocasionando paradas Polimento a) Operando: A politriz está operando. b) Em Manutenção: A politriz pode estar em uma parada regulamentar para manutenção. c) Aguardando: Esperando a entrada de chapas; A politriz está parada (Ex.: Troca de insumos); Setup da máquina; Aguardar chegada de abrasivos. d) Falha: Dosagem incorreta de abrasivos; Politriz com algum defeito Inspeção e sequenciamento a) Operando: Operador inspecionando chapas. b) Ocioso: Não há chapas a serem inspecionadas. c) Aguardando: Chapas esperando para serem inspecionadas. d) Falha: Como ocorre um controle visual, pode ocorrer de chegar ao consumidor final uma chapa defeituosa Expedição a) Operando: Produto está sendo expedido. b) Ocioso: Não há nenhuma chapa pronta para ser expedida. c) Aguardando: Esperando as chapas prontas para expedição. d) Falha: Erro no local de chegada; Quebra de chapas ao transportar. 7

8 2.3. Características e Complexidade do Sistema No que diz respeito à complexidade, temos que esse conceito muitas vezes é usado para definir um sistema como no caso a seguir: Sistema é uma complexidade organizada em que se dá particular importância as interconecções.. Na Teoria Geral de Sistemas, essa idéia de complexidade é considera um conceito fundamental sendo definida, segundo J. L. Vullierme, como: É o caráter da organização cuja descrição comporta uma pluralidade de níveis lógicos solidários mais irredutíveis entre si. (apud Pereira, 2008). Assim como um sistema pode ser considerado complexo, sua antítese também é considerada e nomeada de incomplexidade, que segundo J. L. Vullierme é: É o caráter da organização cuja descrição comporta um único nível lógico. (apud Pereira, 2008) De maneira mais simples, podemos definir complexidade como sendo uma característica a qual está relacionada ao grau de complicação na relação dos elementos do sistema. Na empresa estudada temos um sistema complexo, pois envolve vários subsistemas interligados e cada um com o seu nível de complexidade. Além do interelacionamento com os subsistemas, a empresa é muito dependente de fatores externos como os fornecedores de insumos e principalmente com o mercado externo, pois a crise mundial afetou muito o mercado moveleiro do mundo os quais são os principais clientes da empresa. Essa ultima relação citada mostrada como o sistema é aberto e depende constantemente de fatores externos, podendo sofrer mudanças não planejadas. O primeiro subsistema da empresa estudada é o PCP (Planejamento e Controle da Produção). Esse é considerado muito complexo, pois envolve muitas variáveis e sua programação varia de acordo com o pedido e o tipo de material, pois além dos tipos básicos existem os tipos exóticos e a serragem para terceiros. Esse setor foi diretamente afetado pela crise mundial devido à diminuição da compra das chapas de granito, fazendo com que a empresa reprogramasse sua compra de matérias primas e a produção como um todo. Em seguida vem o processo de serragem o qual também é considerado complexo, pois depende de vários fatores diferentes: dos fornecedores de insumos (lamina de aço, granalha de ferro, energia e cal), das pedreiras, da dureza do bloco, da diferença de capacidade do tear e do processo de beneficiamento e do tratamento de água. Já o subsistema da lavagem pode ser considerado como simples devido ao pequeno número de dependências (apenas do fornecimento de água). A levigação é considerada um subsistema complexo, pois também é dependente de conjunto de atributos: dos fornecedores de insumos abrasivos, da energia, do tratamento de água, do relacionamento com a linha de resinagem e da situação da chapa: quebradiça ou não. A resinagem é considerada um processo constante pelo mesmo motivo da levigação, porém por depender de características diferentes: dos fornecedores de insumos, resina, endurente, energia e GLP, da situação da chapa: quebradiça ou não e da capacidade do levigamento relacionado com a da resinagem. Tem se também o processo de polimento o qual depende dos seguintes fatores: dos fornecedores de insumos abrasivos e de energia, do tratamento de água, da capacidade de levigamento e resinagem relacionado com a do polimento e da situação da chapa: com trinca ou não. O último subsistema complexo é a inspeção e seqüenciamento os quais dependem dos 8

9 fornecedores de insumos: plástico e madeira e da situação da chapa: com trinca ou não. O último processo considerado é o de expedição e é considerado simples, pois depende apenas da demanda do cliente e do tipo de transporte (caminhão ou navio). 3. Conclusão Neste trabalho, o grupo pôde estudar de maneira mais detalhada um sistema já em estudo em outra disciplina, porém com uma abordagem diferente. Aqui, o objetivo era a visualizar os subsistemas da produção de granito, mas sem perder a visão do todo. Através do uso dos conceitos sobre a Teoria Geral de Sistemas, como de visão sistêmica, variedade, complexidade, incomplexidade, complicação, simplicidade, entre outros. Foi possível decompor o sistema em seus vários subsistemas, interagi los de acordo com seus atributos e determinar quais os objetivos de cada um deles. Com esse estudo mais detalhado, é possível identificar o que será produzido em cada parte do sistema e supor possíveis falhas e erros dos subsistemas. Esse é um dos motivos que a aplicação dos conceitos fundamentais da TGS são de extrema importância não apenas para um engenheiro de produção, mas sim para todos os funcionários envolvidos na área de produção. 4. Referências Bibliográficas PEREIRA, A. (2008) Apostila de Teoria Geral de Sistemas 9

10 ANEXO Figura 9 Representação do Sistema da empresa de granito 10