BALANCEAMENTO DE LINHA: UM ESTUDO DE CASO EM UMA INDÚSTRIA MOVELEIRA 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 MOVELEIRA DA PARAÍBA Flora Magna do Monte Vilar (IFPB ) floramontevilar@gmailcom Amandio Pereira Dias Araujo (IFPB ) amandioaraujo@ifpbedubr O cenário de competitividade em que se encontra o mercado gera a busca constante por melhorias de processo Nesse contexto, o balanceamento de linhas tem se apresentado como uma ferramenta indispensável nas indústrias que buscam otimização do processo produtivo, pois por meio dele é possível maximizar a utilização das estações de trabalho e, como consequência, da mão de obra empregada Tendo isso, o presente trabalho tem o objetivo de aplicar o balanceamento em uma linha de embalagem de uma fábrica de móveis com o intuito de distribuir a carga de trabalho entre as estações da forma mais equilibrada possível, de modo a otimizar os recursos utilizados no setor Para isso utilizou-se o método estudo de caso, onde foi realizada a coleta dos tempos de processamento de cada tarefa constante na linha, para posteriormente realizar o balanceamento com a distribuição das tarefas nas estações de trabalho Como resultado pode-se constatar que a linha de produção passou a trabalhar em um ritmo de trabalho mais equilibrado, além disso, observou-se também um significativo aumento da eficiência da linha e uma expressiva redução da ociosidade, o que reflete uma otimização da distribuição das tarefas na linha e um melhor aproveitamento dos recursos utilizados na empresa Palavras-chave: Balanceamento de linhas, eficiência, ociosidade

2 1 Introdução O cenário de competitividade em que se encontra o mercado gera a busca constante por melhorias de processo Essa busca, por sua vez, demanda conhecimento a respeito de todos os recursos utilizados da empresa e da maneira com que esses recursos estão sendo utilizados, principalmente no que se refere à área produtiva, local onde realmente acontece a agregação de valor ao produto final e também impactam as maiores consequências provenientes da variabilidade do mercado É necessário produzir o máximo, minimizando as perdas, tanto de recursos, quanto de tempo Com isso, as empresas tornam-se obrigadas a melhorarem seus processos fabris sendo indispensável a análise de alguns fatores importantes que auxiliam na elaboração e na forma de como executar os processos Para isso é necessário que suas ações sejam voltadas para a redução de desperdícios, otimização dos recursos e aproveitamentos ideal das estações de trabalho Segundo Taylor (1970), onde quer que se execute trabalho manual é necessário encontrar o meio mais econômico de se efetuar a tarefa, e após isso, é preciso determinar a quantidade de trabalho que deve ser realizada em um dado período de tempo Portanto, existe a necessidade de estudar o local de trabalho no qual irá se executar todos os processos de forma a adequá-los aos trabalhadores, procurando melhorar e padronizar os métodos e a estação de trabalho A finalidade é encontrar a melhor maneira de fabricar os produtos através de observações permanentes acerca de como o bem é produzido, buscando modificações que permitam agregações de tarefas evitando-se assim o aparecimento de ociosidade, filas durante a execução dos processos e baixa produtividade Diante disso, o balanceamento de linhas, isto é, a distribuição das tarefas em estações de trabalho, de maneira que cada estação utilize aproximadamente o mesmo tempo para realizar as tarefas nela alocadas, tem se apresentado como uma ferramenta indispensável nas indústrias (MARTINS; LAUGENI, 2005; PEINADO; GRAEML, 2007) Contudo, tudo isso requer dos gestores esforços para fazê-los encontrar a melhor disposição das estações de trabalho, compondo estações que gastem tempos semelhantes por unidade Visando maximizar a utilização das estações de trabalho e, como consequência, da mão de obra empregada, o balanceamento é feito para atender as diferentes necessidades da empresa ao fabricar os produtos que o mercado necessita 2

3 Diante desse contexto, o presente artigo tem o objetivo de aplicar o balanceamento em uma linha de embalagem de uma fábrica de móveis com o intuito de distribuir a carga de trabalho entre as estações da forma mais equilibrada possível, de modo a otimizar os recursos utilizados no setor O artigo está estruturado da seguinte maneira: Inicialmente é realizada uma introdução ao tema; na seção 2 consta uma 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 Balanceamento de linhas O balanceamento de linhas é uma ferramenta advinda da programação da produção que possui a função de definir um conjunto de atividades executadas por operadores e máquinas, a fim de garantir tempos padrões entre as estações de trabalho Segundo Ritzman e Krajewski (2009), a função do balanceamento de linhas é a de atribuir tarefas às estações de trabalho em uma linha de modo a alcançar a taxa de produção desejada com o menor número de estações de trabalho Portanto, pode-se afirmar que o balanceamento de linha é uma organização racional das tarefas no trabalho, com o intuito de distribuir corretamente a mão-de-obra de uma linha de produção de maneira lógica e otimizada Concomitantemente, Tubino (2000) afirma que a meta do balanceamento de linha é empregar eficientemente os recursos produtivos para um determinado tempo de ciclo Ainda segundo o mesmo autor, para se iniciar um balanceamento é necessário definir limites técnicos da capacidade de produção, bem como, o tempo do ciclo que é disponível em cada estação de trabalho de uma linha de produção Na determinação do balanceamento de linha os tempos das atividades são bases geradoras dos dados a serem ajustados, sendo um deles o tempo de ciclo que é definido por Martins e Laugeni (2005) como a frequência com que uma peça deve sair da linha ou, em outras palavras, o intervalo de tempo entre essas peças consecutivas O tempo de ciclo é calcula levando-se em consideração o tempo disponível para a produção e quantidade que será processada nesse mesmo período de tempo, podendo ser expresso pela seguinte equação: 3

4 Outra variável importante no estudo do balanceamento de linhas é a quantidade necessária de operadores na linha Esse cálculo é realizado a partir do tempo de ciclo, conforme equação a seguir Para fins de avaliação do desempenho do balanceamento proposto, se faz necessária a análise de alguns indicadores, tais como ociosidade e eficiência Como ociosidade podemos entender aquelas estações de trabalho que possuem atividades que demandam um menor tempo de produção, acarretando assim a diminuição do ritmo do operador (PEINADO; GRAEML, 2007) Já o conceito de eficiência pode ser entendido como a relação entre o que se obteve (output) e o que se consumiu em sua produção (input), medidos na mesma unidade, ou seja, a eficiência é a comparação dos resultados alcançados com os recursos utilizados Quanto mais resultados obtidos para uma determinada quantidade de recursos disponíveis, maior a eficiência organizacional (MARTINS e LAUGENI, 2005) Portanto, segundo Peinado e Graeml (2007), o percentual de tempo ocioso na linha de produção é 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 sobre o produto, que é dado pelo número de estações de trabalho multiplicado pelo tempo de ciclo, conforme equação a seguir Já a eficiência é calculada por meio do tempo utilizado na produção, juntamente com número de operadores da linha e o tempo de ciclo, conforme equação a seguir Dessa maneira, o balanceamento de linhas proporciona benefícios para as empresas, pois faz uso de cálculos com o objetivo de reduzir tempos ociosos ou sobrecarregados que representam problemas de eficiência da linha, o que gera alterações na capacidade e aumento no custo unitário de produção 3 Procedimentos metodológicos 4

5 Esta pesquisa é classificada como aplicada, pois de acordo com Martins (2010), a pesquisa aplicada é aquela tem como objetivo a geração de conhecimentos por meio de aplicações práticas, o que ocorreu nesta pesquisa, pois foram utilizados conceitos teóricos para realizar o balanceamento de uma linha de produção, com vistas a reduzir ociosidade e aumentar a eficiência Já com relação à forma de abordagem do problema, Silva e Menezes (2005) afirma que a pesquisa quantitativa é aquela que traduz as informações em números para em seguida analisá-los Portanto, classificou-se essa pesquisa como quantitativa, já que para a realização do balanceamento foram utilizados números e em seguida eles foram analisados para a tomada de decisão Levando em consideração os objetivos da pesquisa, Gil (2002) afirma que a pesquisa exploratória é aquela que busca proporcionar maior familiaridade com o problema buscando torná-lo explícito Portanto, essa pesquisa classificou-se como exploratória, pois foram levantados dados com o objetivo de conhecer os problemas da linha de embalagem da empresa em estudo, posteriormente os problemas foram explicitados para só assim resolvêlos Essa pesquisa foi conduzida por meio de um estudo de caso e a escolha desse método de pesquisa se deu porque segundo Yin (2001), o estudo de caso é utilizado quando o pesquisador necessita verificar o fenômeno estudado dentro do seu contexto real, o que é extremamente necessário quando se realiza um estudo a respeito do balanceamento de uma linha de produção Com relação aos tipos de instrumentos de pesquisa utilizados para a obtenção dos dados, a entrevista e as observações in loco foram as escolhidas nesse estudo de caso Foram utilizadas entrevistas não estruturadas com o objetivo de levantar informações gerais a respeito do funcionamento da empresa e as observações in loco serviram para que fossem coletadas todas as informações necessárias para a realização do balanceamento na linha produtiva 4 Estudo de caso 41 Caracterização da empresa 5

6 A empresa foco do estudo é uma indústria de produção de móveis, fundada há dez anos, na cidade de Campina Grande Paraíba A indústria tem uma produção mensal de móveis, com um mix de 36 produtos, sendo eles distribuídos entre os seguintes tipos: roupeiro; cozinha; cômoda; criado mudo e armário multi uso A empresa conta com um efetivo de 150 funcionários Na Figura 1 é apresentado o organograma atual da empresa Figura 1 Organograma da empresa Fonte: Elaborado pelos autores O organograma apresentado na Figura 1 mostra como estão dispostas a hierarquia existente entre os cargos Quanto mais alto se encontra o cargo, maior o nível de autoridade presente nele No mais alto cargo encontra-se o Conselho Administrativo responsável pelas mais importantes decisões a respeito do futuro da fábrica Em seguida está o superintendente que tem relação direta com o setor de compras No nível seguinte encontram-se todas as gerências presentes na fábrica assim como os supervisores Em seguida, abaixo de cada gerência, localiza-se os setores subordinados às gerências O seu sistema produtivo está alocado em uma área de aproximadamente 17000m², onde estão divididos os setores de corte, coladeira de bordo, furadeira, pintura e embalagem, juntamente com uma área destinada para o almoxarifado e estocagem, conforme o mapofluxograma ilustrado na Figura 2 Figura 2 Mapofluxograma da empresa 6

7 Fonte: Elaborado pelos autores Ainda na Figura 2 é possível visualizar o fluxo do processo produtivo por meio do layout da fábrica O mesmo tem início no setor do corte, seguindo para o setor de coladeira de bordas, em seguida passa pelo setor da furação e segue para a pintura Após a pintura o produto segue para o setor de embalagem, partindo em seguida para o estoque de produtos acabados A produção da empresa também pode ser entendida por meio do fluxograma a seguir, os mesmos seguem o mesmo processo, modificando apenas em relação à matéria prima, tempo de atividades e acabamentos diferenciados 7

8 Figura 3 Fluxograma da empresa Fonte: Elaborado pelos autores O processo produtivo tem inicio no setor de corte, podendo em seguida passar pela máquina tupia, no caso especifico das gavetas e em seguida para o setor de coladeira de bordo, caso contrário, segue-se diretamente para o setor de coladeira de bordo Depois segue para o setor de furação e em sequência para o setor de pintura, que haverá uma decisão entre pintura externa, pintura interna ou ambas, depois dessa escolha qualquer uma das opções seguem para embalagem e por fim o produto é encaminhado para o setor de produtos acabados, como explicitado na Figura 3 O setor objeto de estudo é o da embalagem, sendo o processo final do sistema produtivo da empresa, onde as peças prontas são empilhadas em esteiras de roletes nas laterais da esteira de embalamento para posteriormente serem agrupadas dentro de caixas de papelão 411 Caracterização do setor de estudo 8

9 A linha de embalagem atualmente é dividida em dezessete estações de trabalho pelos quais os produtos seguem um fluxo pré-determinado de montagem das camadas de embalagem Toda a montagem das camadas é realizada manualmente Cada componente do produto é deslocado manualmente pelos operadores e colocado na caixa sob a forma de camadas Em seguida, a caixa é lacrada com fita adesiva e embalada com plástico termoencolhível, seguindo assim para o forno que adere o plástico a caixa de papelão No final da linha encontram-se os empilhadores que tem como função verificar se a caixa está totalmente lacrada, retirar a caixa da esteira, empilhar em palletes e etiquetar A esteira por onde a caixa passa localiza-se entre duas esteiras de roletes onde as peças prontas se encontram Os operadores posicionam-se em frente às esteiras que possuem as peças pelas quais eles são responsáveis por colocar na caixa, obedecendo ao layout da linha bem como a quantidade de roletes atual A linha de embalagem funciona de segunda à sexta de 07:00 horas às 16:48 horas, com uma hora de almoço diariamente Não há estoque de caixas ao longo do processo, espera ou inspeção, uma vez que só passa pelo forno uma caixa por vez Atualmente, a montagem das camadas é realizada ao longo de dezessete estações de trabalho Conforme dito anteriormente, o processo no setor de embalagem é realizado por meio da formação de camadas de peças dentro da caixa de papelão Na primeira camada é colocada a lateral direita, na segunda camada coloca-se o tampo e o kit ferragens, na terceira camada coloca-se o segundo tampo, a quarta camada é composta por dois montantes; dois perfis H; quatro apoios de base e um reforço de rodapé, na quinta camada tem-se um rodapé frontal; um rodapé traseiro; quatro laterais de gaveta e dois traseiros de gaveta, a sexta camada é composta por duas bases; dois fundos de gaveta e duas frentes de gaveta, a sétima e última camada é composta pela lateral esquerda Foi realizada uma identificação da totalidade das estações de trabalho da linha de embalagem Com isso, chegou-se a um total de 17 estações de trabalho envolvidos na fabricação de todos os modelos produzidos pela linha analisada, no entanto foi contabilizado um total de 15 tarefas, pois mais de uma estação de trabalho executa a mesma tarefa em conjunto Após a identificação das tarefas foi possível realizar a coleta dos tempos de processamento de cada uma Para a realização desta etapa fez-se uso de cronômetro decimal, folha de observações e prancheta, como usualmente se procede A tabela 1 apresenta as estações de 9

10 trabalho, a numeração das tarefas, a descrição das operações e o cálculo do tempo cronometrado Tabela 1 Divisão do trabalho em tarefas Estação de trabalho Tarefa Descrição Tempo (seg) 1 Tarefa A Colocar caixa 15 2 Tarefa B Colocar lateral direita, Tampo (2) 13 3 Tarefa C Colocar isomanta 8,5 4 Tarefa D Colocar kit ferragens 17 5 Tarefa E Colocar montante (2), perfil (2), moldura 20 6 Tarefa F Colocar isomanta 15 7 Tarefa G 8 Tarefa H Colocar apoio de base (2), reforço de rodapé, rodapé frontal, rodapé traseiro Colocar lateral de gaveta (2), traseiro de gaveta (2) Tarefa I Colocar base (2) Tarefa J 11 Tarefa K 12 Tarefa L Colocar fundo (2), lateral esquerda Colocar reforço e fechar caixa Colocar reforço e fechar caixa 13, Tarefa M Colocar fita adesiva Tarefa N Posicionar na esteira Tarefa O Empilhar Tarefa P Empilhar Tarefa Q Etiquetar 8 Conteúdo total de trabalho 238 seg Fonte: Desenvolvido pelos autores 10

11 Posteriormente foi calculado o tempo de duração do ciclo Para isso, foi informado que a empresa possui uma carga de trabalho de 44 horas por semana, o que totaliza 176 horas por mês Sabendo que a empresa tem capacidade para produzir móveis por mês, tem-se: De posse do tempo de ciclo é possível calcular a eficiência da linha A eficiência é definida como o quociente entre o tempo de processamento de uma unidade e o número de estações de trabalho multiplicado pelo tempo de ciclo Com isso, verificou-se que a eficiência da linha era de 24% 42 Balanceamento da linha de embalagem Foi observado que a linha encontra-se bastante desbalanceada A estação de maior tempo demanda 21 segundos, enquanto o de menor tempo demanda apenas 8 segundos Esse desbalanceamento da linha acarreta em uma série de problemas como geração de filas ao longo da linha, ociosidade de funcionários, além de necessidade de trabalhar com horas extras nos meses em que a produção ultrapassa a capacidade ou ociosidade da linha nos meses em que a demanda é menor Ainda observando a Tabela 1, pode-se perceber o nível de ociosidade com que a linha trabalha Para isso basta calcular o quanto cada estação de trabalho se desvia do tempo de ciclo, como ilustrado na Tabela 2 a seguir Tabela 2 Cálculo do tempo ocioso Estação de trabalho Tempo (seg) Tempo ocioso , ,6 3 8,5 49, , ,6 11

12 , , , , ,5 44, , , , , , , ,6 Total 741,2 s Fonte: Desenvolvido pelos autores De posse da Tabela 2, pode-se calcular o percentual de tempo ocioso da linha, 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 Diante disso, faz-se necessário realizar o balanceamento da linha, sendo necessário calcular o número mínimo de estações de trabalho Portanto, 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, conforme ilustrado a seguir Como o número N deve ser inteiro, é necessário arredondar o resultado Portanto, devemos ter no mínimo 5 estações de trabalho Com esses dados foram definidas quais atividades seriam alocadas a cada estação de trabalho Isso foi feito alocando-se as operações, uma subsequente à outra de forma que o tempo total destas operações alocadas não excedesse o tempo de ciclo 12

13 calculado anteriormente Desta forma o seguinte balanceamento foi obtido, conforme ilustrado na Tabela 3 Tabela 3 Atribuição de tarefas às estações de trabalho Estação de trabalho Tarefas alocadas Tempo total Tempo ocioso 1 A,B,C,D 53,5 4,1 2 E,F,G 56 1,6 3 H,I,J,K 51,5 6,1 4 L,MN,O 51 6,6 5 P,Q 26 31,6 Total 50 Fonte: Desenvolvido pelos autores Com o balanceamento da linha de embalagem torna-se possível calcular o novo percentual de tempo ocioso da e a eficiência da mesma, conforme podemos observar nas equações a seguir Diante disso, após o balanceamento, tem-se que a linha de embalagem conseguiu um índice de ociosidade de 17% e uma eficiência de 82% 5 Considerações finais Por meio do estudo do balanceamento de linhas foi possível analisar os elementos relacionados com a linha de embalagem da empresa em estudo, tais como: tempo de ciclo, número de estações de trabalho, tempo de processamento, ociosidade e eficiência da linha Com isso, verificou-se que a linha em estudo estava desbalanceada, com altos índices de ociosidade e baixa eficiência 13

14 Dessa maneira, foi realizado o balanceamento e, por meio de cálculos, identificou-se que eram necessárias cinco estações de trabalho para que a linha operasse adequadamente e atendesse à demanda estabelecida De posse dessa informação, foi realizada a distribuição das tarefas às estações de trabalho de modo que o tempo de execução de cada estação de trabalho não excedesse o tempo de ciclo Com isso conseguiu-se que a linha trabalhasse em um ritmo de trabalho equilibrado Após a realização do balanceamento foram realizados novos cálculos para fins comparativos dos resultados obtidos e constatou-se que houve um aumento significativo da eficiência da linha, o que pode ser comprovado com o aumento do percentual de 24% para 82%, o que ocasiona um melhor aproveitamento dos recursos utilizados na empresa Observou-se também que houve uma redução da ociosidade de 75% para 17%, dado esse que reflete a otimização da distribuição das tarefas na linha de embalagem Outro dado que merece destaque nesse estudo é a redução de operadores da linha Anteriormente a linha funcionava com um efetivo de 17 operadores, no entanto, por meio do estudo do balanceamento, foi possível reduzir esse número para cinco, o que reflete em uma melhoria financeira para a empresa Diante disso, o balanceamento de linhas mostrou-se eficiente no sentido de otimizar os recursos utilizados pela empresa na linha de embalagem Portanto, conclui-se que a nova configuração da linha de embalagem deve ser mantida pela empresa, já que dessa maneira há redução de gastos com mão de obra desnecessária, garantindo assim, redução dos índices de ociosidade e aumento da eficiência REFERÊNCIAS GIL, A C Como elaborar projetos de pesquisa São Paulo: Atlas, 2002 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,

15 RITZMAN, LP; KRAJEWSKI, L J Administração da produção e operações São Paulo: Prentice Hall, 2009 SILVA, E L; MENEZES, E M Metodologia da pesquisa e elaboração de dissertação Florianópolis: UFSC/PPGEP/LED, 2005, 138p TAYLOR, F W Princípios de Administração Científica São Paulo: Atlas, 1970 TUBINO, Dalvio Ferrari Manual de Planejamento e controle da produção São Paulo: Atlas, 2000 YIN, R K Estudo de caso: planejamento e métodos 2 ed Porto Alegre: Bookman,