XXIV Encontro Nac. de Eng. de Produção - Florianópolis, SC, Brasil, 03 a 05 de nov de 2004

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1 XXIV Encontro ac. de En. de Produção - Florianópolis, SC, Brasil, 03 a 05 de nov de 2004 Considerações críticas sobre a eficiência nos sisteas produtivos industriais ua abordae a partir do Sistea Toyota de Produção e da Teoria das Restrições Anselo Passos (UISIOS) Anselo.passos@dana.co.br José Antonio Valle Antunes Júnior (UISIOS) junico@produttare.co.br Marcelo Klippel (UISIOS) arcelo@klippel.co.br Resuo O presente artio suere a necessidade de explicitar os diferentes conceitos possíveis de edição da eficiência nos Sisteas Produtivos. Partindo dos conceitos e princípios básicos do Sistea Toyota de Produção Mecaniso da Função Produção e Autonoação e da Teoria das Restrições Garalos Produtivos, o artio propuna a necessidade de explicitar três edidas de eficiência: i) Índice de Eficiência Operacional Global dos Equipaentos e seus dois desdobraentos erais possíveis, a saber: o TEEP e o OEE; ii) o rau/índice de ultifuncionalidade de operadores; iii) a eficiência da ão-de-obra. Finalente, são apresentados três exeplos didáticos visando o esclareciento dos conceitos de eficiências propostos no artio. Palavras chave:eficiência, ultifuncionalidade, TEEP, OEE. Introdução U tea relevante a ser observado nas Epresas Industriais refere-se a análise da eficiência dos Sisteas Produtivos. Para ua análise consistente desta probleática parece necessário abordar de fora direta a construção dos conceitos de Eficiência dos Sisteas Produtivos tendo coo pano-fundo os princípios do Sistea Toyota de Produção e particular as noções do Mecaniso da Função Produção (Função Processo e Função Operação) e da Autonoação e da Teoria das Restrições e especial a noção de aralos produtivos. Através do cálculo e onitoraento constante da eficiência produtiva dos recursos, pode-se ter conheciento de suas reais eficiências, co o objetivo de elaborar planos de ação e soluções para os principais otivos de ineficiência da produção. O alcance de u núero para a eficiência dos recursos é uito iportante, pois na aioria das vezes os erentes não sabe dizer qual a eficiência de seus equipaentos, apenas infora que a eficiência é rui ou boa. A questão é que a eficiência não é rui ne é boa, a eficiência deve ser u núero calculado e não ua situação abstrata. Geralente, as inforações para o cálculo correto da eficiência dos recursos não estão disponíveis nos sisteas corporativos das oranizações. Sendo assi, na aioria dos casos se faz necessário a coleta e análise dos dados dos recursos produtivos. Para tanto, o presente artio suere ua análise ais detalhada co relação à eficiência dos recursos produtivos, principalente no que tane o rau de ultifuncionalidade e a eficiência da ão-de-obra. 2. Referencial Teórico A seuir está apresentado o Referencial Teórico adotado para fins do desenvolviento do presente artio. EEGEP 2004 ABEPRO 282

2 XXIV Encontro ac. de En. de Produção - Florianópolis, SC, Brasil, 03 a 05 de nov de Aspectos Gerais O cresciento observado na indústria japonesa a partir da seunda etade do século XX proporcionou odificações profundas e teros dos paradias adotados e teros da Enenharia de Produção. A principal quebra de paradias aos aspectos relativos a análise dos Sisteas Produtivos. Seundo Shino (996) para isso é necessário copreender e profundidade o chaado Mecaniso da Função Produção. De fora eral, Shino ostra que u deterinado processo Função Processo - não se constitui e u conjunto linear de operações, as si o Mecaniso da Função: Produção constitui ua rede de processos e operações, fenôenos que se posiciona ao lono de eixos que se intersecciona. E elhorias de produção, deverá ser dada prioridade áxia para os fenôenos de processo. (Shino, 996, p. 29). A partir desta nova análise proposta por Shino observa-se que o Processo - a Função Processo - pode ser entendido coo sendo o fluxo de ateriais no tepo e no espaço. Sendo assi, o processo copreende todas as etapas pelas quais a atéria-pria se ovienta até se transforar e u produto acabado. A Operação Função Operação - refere-se ao estáio distinto no qual u trabalhador/operador pode trabalhar e diferentes produtos, constituindose e u fluxo teporal e espacial, co foco no trabalhador. Desta aneira, a análise dos aspectos relacionados ao processo exaina o fluxo de ateriais ou produtos enquanto que a análise das operações possibilita exainar o trabalho realizado pelos equipaentos e trabalhadores para transforar este aterial/produto e u produto acabado. A partir do entendiento do Mecaniso da Função Processo, enquanto ua rede de processos e operações, as Oranizações pode focar seus esforços diretaente nos pontos ais fráeis do eso. Se a visão sistêica que procura analisar o todo, é uito difícil e coplexo erenciar de aneira diretaente voltada para os resultados. Observa-se que para se realizar elhorias sinificativas no processo de produção coo u todo, deve se distinuir os aspectos relacionados aos Processos e às Operações. Ou seja, existe aneiras e alternativas distintas de trataento para cada u destas duas Funções. Ainda é possível observar ua liação estreita co a teoria proposta por Goldratt, a Teoria das Restrições TOC. Goldratt afira que a realização de elhoria co foco local, visando o ótio local não asseura anhos sinificativos lobalente. Ou seja, esforços centrados na elhoria das Operações (ótio local) não asseura anhos e teros sistêicos ótica que privileia as elhorias voltadas ao Processo (ótio lobal) (GOLDRATT & COX, 986). Observa-se que a análise focada nas Operações contribui prioritariaente para a redução dos custos de produção. Por outro lado, a análise do Processo possibilita anhos sinificativos do prisa do ótio lobal, através de ua aior areação de valor ao produto e eliinação daquelas operações que auenta os custos, e era perdas. 2.2 Conceitos Básicos Liados a Eficiência Operacional A seuir são apresentados os principais conceitos liados a Eficiência nos Sisteas Produtivos, a saber: i) Índice de Rendiento Operacional dos Equipaentos; ii) Coeficiente de Multifuncionalidade; iii) Índice de eficiência da ão-de-obra. EEGEP 2004 ABEPRO 283

3 XXIV Encontro ac. de En. de Produção - Florianópolis, SC, Brasil, 03 a 05 de nov de 2004 a) O Índice de Rendiento Operacional Global dos Equipaentos - IROG E ua epresa industrial a capacidade de u deterinado equipaento (posto de trabalho), que representa a oferta e teros de capacidade de produção e está intiaente liada à Função Operação e é calculada, enericaente, através Equação : C T t () onde: C capacidade do equipaento T t tepo total disponível para a produção índice de rendiento operacional lobal do equipaento De acordo co o eso raciocínio, a deanda de produtos, está intiaente relacionada co a Função Processo, podendo ser calculada através da seuinte Equação 2: onde: D i tp i q i D deanda de produtos no equipaento tp i tepo de processaento da peça i no equipaento q i quantidade produzida da peça i no equipaento (2) Intuitivaente, e u recurso crítico (aralo) a capacidade de produção é iual à deanda por produtos no equipaento. Loo, se C D, então se obté a seuinte Equação 3: T t i tp i q i (3) Isolando-se o coeficiente de eficiência, pode-se obter a Equação 4 que define o Índice de Eficiência Operacional Global do equipaento (áquina): aq tp i T i t q i (4) Cabe ressaltar que a eficiência da áquina, calculada de acordo co a Equação 4, sepre será inferior a unidade, expressa e teros percentuais. A partir desta equação, pode-se concluir que o Índice de Eficiência Operacional Global do Equipaento é iual à razão entre o tepo de valor areado e teros de peças ou produtos (nuerador) pelo tepo total para se realizar a produção no equipaento (denoinador). Cabe ressaltar que o tepo total pode ser de acordo co a necessidade de utilização do equipaento: Tepo Total Proraado para Produção (TEEP Total Effective Equipent Productivity). A eficiência do equipaento deve ser calculada utilizando-se o TEEP quando o equipaento onitorado for u recurso crítico para a produção. A idéia central é que o tepo total disponível para u recurso crítico (aralo) seja o tepo total possível de ser alocado para o equipaento, ou seja, se excluir nenhu tipo de parada proraada. EEGEP 2004 ABEPRO 284

4 XXIV Encontro ac. de En. de Produção - Florianópolis, SC, Brasil, 03 a 05 de nov de 2004 Desta fora, a situação ideal seria 24 horas diárias, durante sete dias por seana, caso a deanda no ercado a justifique. Tepo Disponível para Produção (OEE Overall Equipent Efficiency). A eficiência calculada de acordo co o OEE é indicada para os equipaentos não críticos, ou seja, neste caso o tepo total disponível é calculado pela subtração do tepo total das chaadas paradas proraadas. Esta distinção é necessária, pois os recursos não críticos não precisa e não deve funcionar e tepo interal isto levaria, seundo deonstra a Teoria das Restições, a constituição de estoques nos Sisteas Produtivos. O OEE deve indicar a aneira coo o equipaento funcionou quando o eso foi requisitado para produção. b) Medição do Grau de Multifuncionalidade Ua Medida do Grau de Autonoação das Células de Produção, das Fábricas Focalizadas e das Unidades Produtivas Ua edição tabé possível e suerida diz respeito a edição do rau de ultifuncionalidade existente e ua Célula de Manufatura, e ua Fábrica Focalizada, da Unidade Produtiva coo u todo ou de qualquer parte deliitada de ua deterinada Fábrica. Este indicador visa edir o rau de Multifuncionalidade dos operadores e u dado espaço deliitado da Fábrica (Células de Manufatura, Fábrica Focalizada etc..). Para isso é possível aplicar a Equação 5: onde: ult k n ( i k tp i, q J i, tp i, tepo de processaento da peça i no equipaento q i, quantidade produzida da peça i no equipaento núero de trabalhadores ao equipaento J jornada de trabalho dos trabalhadores alocados ao equipaento ult rau de ultifuncionalidade Analisando-se a Equação 5, pode-se observar que o rau/coeficiente de ultifuncionalidade é iual à razão entre o tepo de valor areado e teros de peças ou produtos (nuerador) nas áquinas da célula pelo total de horas paas para as pessoas (denoinador). E outras palavras, o rau de ultifuncionalidade é calculado levando-se e consideração o tepo de areação de valor e relação à disponibilidade total de horas disponíveis dos trabalhadores. o nuerador te-se u duplo soatório devido à existência de n áquinas/equipaentos na célula ao passo que no denoinador te-se u soatório da jornada de trabalho específica para cada operador (ou rupo de operadores) na áquina/equipaento. Deve-se atentar para o fato de que o tepo de processaento/tepo de ciclo de ua peça e u equipaento é coposto por u tepo de áquina (operação do equipaento) e por u tepo anual (por exeplo: o abasteciento e desabasteciento do equipaento). Para se calcular a eficiência da ão-de-obra é necessário separar o tepo anual do tepo de áquina. Para tanto, o conceito de Autonoação se torna sinificativaente iportante, ua ) (5) EEGEP 2004 ABEPRO 285

5 XXIV Encontro ac. de En. de Produção - Florianópolis, SC, Brasil, 03 a 05 de nov de 2004 vez que se pode apropriar do conceito de transferir inteliência para a áquina, para deterinar o quanto do tepo total de ciclo é representando pelo tepo anual do operador. O rau/coeficiente de ultifuncionalidade ede coo as pessoas estão sendo utilizadas e u deterinado espaço da fábrica (por exeplo: ua célula de anufatura, ua dada inifábrica, a fábrica coo u todo ou qualquer outro espaço que se queira deliitar). O valor corresponde ao rau/coeficiente de ultifuncionalidade das pessoas, deve ser idealente superior a unidade. Pode-se concluir que quanto aior o rau de Autonoação dos equipaentos, aior será o rau de ultifuncionalidade. Isto porque co a elevação do rau de Autonoação ocorre a separação dos tepos anuais dos tepos de áquina, o que perite que u eso operador poderá se responsabilizar por u núero aior de equipaentos. Devido à necessidade de se levar e consideração os aspectos relacionados ao abiente externo e local das Oranizações, este índice não pode (ou não deve) ser utilizado coo tero de coparação entre epresas, seentos industriais ou países, visto que cada epresa te a sua própria realidade no que tane aos chaados custos dos fatores de produção (por exeplo, os custos do capital e do trabalho). A idéia central consiste e acopanhar a evolução do rau/coeficiente de ultifuncionalidade na própria epresa, no sentido de avaliar a evolução da ultifuncionalidade de seus colaboradores. Intuitivaente, na edida que o coeficiente de ultifuncionalidade auenta, é possível reduzir a quantidade de pessoas alocadas e u deterinado espaço deliitado da Fábrica, pois nesta situação os tepos anuais totais necessários para a realização do conjunto de operações e pauta. Poré, confore colocado no parárafo anterior, a causa de u auento neste coeficiente e eral está relacionado co ações liadas a Autonoação dos diferentes Postos de Trabalho que constitue este espaço de trabalho (célula, inifábrica, etc..). Ou seja, a aplicação do seundo princípio do Sistea Toyota de Produção A Autonoação é o centro nevrálico do auento do rau/coeficiente de ultifuncionalidade dos trabalhadores. c) Medição da Eficiência de Utilização da Mão-de-Obra Para que seja possível edir a eficiência específica de utilização da ão-de-obra é necessário perceber que os tepos de processaento das peças, de fora enérica, são constituídos da soa dos tepos anuais co os tepos de processaento tpi. Desta aneira, a eficiência da ão-de-obra pode ser calculada a partir da Equação 6: obra k n ( i tpanual k J i, q, i ) (6) onde: tpanual i, tepo de processaento anual da peça i no equipaento q i, quantidade produzida da peça i no equipaento núero de trabalhadores alocados ao equipaento J jornada de trabalho dos trabalhadores alocados ao equipaento obra rau de utilização da ão-de-obra A análise específica da eficiência de utilização da ão-de-obra é uito relevante para certos casos coo àqueles associados às Linhas de Montae anuais. EEGEP 2004 ABEPRO 286

6 XXIV Encontro ac. de En. de Produção - Florianópolis, SC, Brasil, 03 a 05 de nov de Exeplo Diático da Aplicação do Cálculo das Eficiências Produtivas Este tópico apresenta três exeplos didáticos no intuito de esclarecer os conceitos apresentados no Referencial Teórico, be coo os seus principais inter-relacionaentos. EXEMPLO - Considere e ua deterinada epresa industrial, ua célula de produção co produto e 4 postos de trabalho co os seuintes tepos de processaento: Tp 2 inutos; Tp2 2 inutos; Tp3 3 inutos e Tp4 2 inutos. Para ua produção de 00 peças e ua jornada de trabalho de 8 horas co operador, que aloca 20 seundos de seu tepo para cada posto de trabalho, deve-se calcular: i) a eficiência lobal da célula de produção; ii) o rau/coeficiente de ultifuncionalidade da célula de produção. A Fiura apresenta a célula de produção co os 4 postos de trabalhos e seus respectivos tepos de processaento: Posto 2 Tp 2 inutos Posto 3 Tp 3 inutos Posto Tp 2 inutos Posto 4 Tp 2 inutos Fiura - Célula de Produção: 4 Postos de Trabalho e Operador Ao analisar-se a célula pode-se observar que o aralo de produção é o Posto de Trabalho 3. Aplicando-se a Equação 4 para se calcular a eficiência lobal do Posto de Trabalho 3, e por conseuinte da célula, te-se: aq (3in 00 peças) 480 in 62,5% a verdade, te-se a edição do cálculo do TEEP do Posto de Trabalho 3 que corresponde a 62,5%. Ou seja, os Postos de Trabalho e 2 (antes do aralo) e 4 (depois do aralo) tende a necessitar que seus cálculos seja feitos a partir do OEE por não se constituíre e aralos produtivos caso suas eficiências seja siilares a do Posto de Trabalho aralo. O próxio passo consiste e se calcular o rau/coeficiente de ultifuncionalidade do operador para ua eficiência de áquina de 62,5%. Aplicando-se a Equação 5, te-se: ult (2in+ 2in+ 3in+ 2in) 00 peças operador 480 in,88 Coo se pode observar o rau/coeficiente de ultifuncionalidade do operador para ua eficiência de áquina de 62,5% é de,88. Confore explicitado anteriorente, deve-se acopanhar este coeficiente ao lono do tepo, observando-se a evolução do rau/coeficiente de ultifuncionalidade. EEGEP 2004 ABEPRO 287

7 XXIV Encontro ac. de En. de Produção - Florianópolis, SC, Brasil, 03 a 05 de nov de 2004 EXEMPLO 2 - O que aconteceria se fosse possível adicionar ais u posto de trabalho na célula de produção, antendo-se apenas u operador co a esa jornada de trabalho? A Fiura 2 apresenta a situação a ser analisada: Posto 3 Tp 3 inutos Posto 2 Tp 2 inutos Posto 4 Tp 2 inutos Posto Tp 2 inutos Posto 5 Tp 2 inutos Fiura 2 - Célula de Produção: 5 Postos de Trabalho e Operador Calculando-se respectivaente a eficiência lobal da célula e o coeficiente de ultifuncionalidade te-se: aq (3in 00 peças) 480 in 62,5% ult (2in+ 2in+ 3in+ 2in+ 2in) 00 peças operador 480 in 2,29 Analisando-se a situação acia, observa-se que a eficiência lobal da célula peranece inalterada, ua vez que a restrição da esa ainda continua sendo o Posto de Trabalho 3. Poré, pode-se observar que o rau/coeficiente de ultifuncionalidade ua vez que o operador passou a ser responsável por ais u posto de trabalho, auentando desta fora, o seu rau de ultifuncionalidade. EXEMPLO 3 - Considere e ua deterinada epresa industrial, ua célula de produção co 4 postos de trabalho co os seuintes tepos de processaento: Tp inuto; Tp2 inuto; Tp3 inuto e Tp4 inuto. Para ua produção de 300 peças e ua jornada de trabalho de 8 horas co operador, que aloca 0 seundos de seu tepo para cada posto de trabalho. Propõe-se calcular: i) a eficiência lobal da célula de produção a partir de qualquer Posto de Trabalho já que os tepos são os esos; ii) o coeficiente de ultifuncionalidade da célula de produção; iii) e eficiência da ão-de-obra na célula de produção. Aplicando-se as Equações 4, 5 e 6, respectivaente: aq in 300 peças 480 in 65% ult (in+ in+ in+ in) 300 peças operador 480 in 2,5 EEGEP 2004 ABEPRO 288

8 XXIV Encontro ac. de En. de Produção - Florianópolis, SC, Brasil, 03 a 05 de nov de 2004 obra 40seundos 300 peças 60seundos operador 480 in ,67% Desta fora, a partir da aplicação das três equações acia, conclui-se que a eficiência da ão-de-obra deve ser calculada separadaente da eficiência da áquina. Evidenteente, e havendo tepos anuais e de áquina na foração do tepo de processaento, a eficiência correta da ão-de-obra sepre será enor do que a eficiência de áquina confore calculada acia, ua vez que esta não distinue entre tepo anual e tepo de áquina. 4. Conclusões As considerações teóricas e os exeplos didáticos explicitados anteriorente suere ua aneira objetiva para a edição da(s) eficiência(s) dos sistea produtivo, levando-se e consideração o seu desdobraento e três índices básicos a saber: i) Índice de Eficiência Operacional Global dos Equipaentos e seus dois desdobraentos erais possíveis, a saber: o TEEP e o OEE; ii) o rau/índice de ultifuncionalidade de operadores; iii) a eficiência da ão-de-obra. Os objetivos destes três índices de eficiência são distintos, devendo ser erenciados de fora diferenciada, poré interada. O Índice de Eficiência Operacional Global dos Equipaentos deve ser acionado no sentido de alavancar a produtividade dos recursos críticos da fábrica. O rau/índice de ultifuncionalidade está diretaente relacionado ao conceito de Autonoação. Sendo assi, a idéia é que este índice seja acopanhado ao lono do tepo e u dado espaço da fábrica (célula de anufatura, inifábrica etc...), visando auentá-lo. Quando o rau/índice de ultifuncionalidade é increentado, isto sinifica que te-se ua aior areação de valor ao produto co o eso efetivo de trabalhadores ou que ua esa quantidade de valor areado ao produto pode ser obtido co ua utilização enor do Fator Trabalho. Já a eficiência da ão-de-obra relaciona-se co a eficácia da utilização da ão-de-obra e relação ao padrão teórico previaente estabelecido. 5. Referências ATUES, J. A. V. & KLIPPEL, M. Ua Abordae para o Gerenciaento das Restrições dos Sisteas Produtivos: A Gestão Sistêica, Unificada/Interada e Voltada aos Resultados do Posto de Trabalho. XXI Encontro acional de Enenharia de Produção e VII International Conference on Industrial Enineerin and Operations Manaeents, Salvador, 200, Anais. ATUES, José A.V. E direção a ua teoria eral do processo na adinistração da produção: Ua discussão sobre a possibilidade de unificação da teoria das restrições e da teoria que sustenta a construção dos sisteas de produção co estoque zero. Porto Alere, 998. Tese de Doutorado e Adinistração, Universidade Federal do Rio Grande do Sul. GOLDRATT, E. M. & COX, J. F. A Meta. Educator: São Paulo, 997. KLIPPEL, Altair; ATUES, José Antonio; KLIPPEL, Marcelo; ROVARIS, Rafael. Estratéia de Gestão dos Postos de Trabalho U Estudo de Caso na Indústria de Alientos, Anais do XXIII Encontro acional de Enenharia de Produção (EEGEP), Ouro Preto, MG. AKAJIMA, S. Introduction to TPM - Total Productive Maintenance. Cabride, MA: Productivity Press, 988. SHIGO, S.: O Sistea Toyota de Produção do Ponto de Vista da Enenharia de Produção. Porto Alere, Bookan, 996. EEGEP 2004 ABEPRO 289