Manutenção Produtiva Total na Indústria de Processos Gráficos

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1 Manutenção Produtiva Total na Indústria de Processos Gráficos Rogério Tondato (UFRGS) Flávio Sanson Fogliatto (UFRGS) Resumo O aprimoramento da qualidade, valor, bom atendimento e inovação dos produtos e serviços, que precisam ser adaptados rapidamente, proporcionam condições de sobrevivência para as empresas em um mundo totalmente globalizado. O programa TPM (Total Productive Maintenance ou Manutenção Produtiva Total) auxilia as empresas na redução de perdas nesses ambientes competitivos. O objetivo deste artigo é consolidar o TPM como um programa de melhoria da eficiência em indústrias de processos. Para ilustrar os desenvolvimentos propostos no artigo, analisa-se um estudo de caso de implantação do TPM em uma indústria gráfica. Palavras-chave: Manutenção Produtiva Total, Confiabilidade, Sistemas de produção enxuta. 1. Introdução As freqüentes mudanças ocorridas na economia têm levado as empresas a procurar diferenciadores em seus processos produtivos. Não basta somente produzir a um menor custo; deve-se agregar ao produto qualidade, preço e prazo de entrega. Muitas organizações continuam procurando por excelência em seus processos para melhorar sua competitividade. O TPM Total Productive Maintenance, traduzido no Brasil como Manutenção Produtiva Total, é um programa onde todos desenvolvem atividades de melhoria contínua nos equipamentos e processos. A maximização da eficiência dos equipamentos e processos é obtida através de pequenos grupos de trabalho e implementação de atividades de manutenção autônoma (WIREMAN, 1998). Segundo o JIPM (Japan Institute of Plant Maintenance Instituto Japonês de Manutenção de Indústrias), o TPM é definido a partir de 5 objetivos principais (SUZUKI, 1993): (i) criar uma organização que maximize a eficiência dos sistemas de produção; (ii) gerenciar a planta como uma organização que evite todo o tipo de perda (tendo como meta zero acidentes, defeitos e avarias) ao longo de toda a vida do sistema de produção; (iii) envolver a todos os departamentos na implantação do TPM, incluindo desenvolvimento de produto, vendas e administração; (iv) envolver a todos, desde a alta administração aos operários da planta, em um mesmo objetivo; e (v) orientar as ações visando atingir a meta de Zero perdas apoiandose, para tanto, nas atividades dos pequenos grupos de trabalho (grupos de melhorias). O objetivo deste artigo é consolidar o TPM como um programa de melhoria da eficiência em indústrias de processo. A metodologia de implantação do programa é ilustrada em um estudo de caso na indústrica gráfica, com o propósito de mensurar a eficiência do programa na melhoria de processos. A implantação do programa é necessária em indústrias onde a redução de custos é determinante da sobrevivência das empresas em seu mercado de atuação. 2. Referencial teórico A eficiência de uma planta de produção depende da eficiência com que são utilizados os equipamentos, materiais, pessoas e métodos. A melhoria na eficiência da produção das indústrias implica em identificar e eliminar as perdas associadas a cada input (equipamentos, materiais, pessoas e métodos) para assim maximizar os outputs (produtividade, qualidade,

2 MELHORIAS INDIVIDUAIS XXV ENEGEP Porto Alegre, RS, Brasil, 29 de Outubro a 01 de Novembro de 2005 custos, entregas, segurança e meio ambiente (SUZUKI, 1993). O TPM é um programa que procura maximizar a operação da manufatura com a participação total dos operários na manutenção dos equipamentos, através de pequenos grupos de atividades. A maximização da eficiência deve ser alcançada minimizando as perdas nos processos. Para dar sustentação a essas metas, o programa TPM é dividido em atividades denominadas 8 pilares de sustentação do programa TPM (Figura 1). MANUTENÇÃO AUTÔNOMA MANUTENÇÃO PLANEJADA CAPACITAÇÃO E TREINAMENTO CONTROLE INICIAL DO EQUIPAMENTO MANUTENÇÃO DA QUALIDADE TPM EM ESCRITÓRIOS SEGURANÇA E MEIO AMBIENTE Figura 1 Os 8 pilares do programa TPM Para se obter sucesso na implantação do programa TPM, deve existir uma maneira de medir como estão inicialmente os processos e quais foram os ganhos obtidos com a implantação do programa. Para tanto, utiliza-se um indicador de desempenho denominado OEE. (Overall Equipment Effectiveness Eficiência Global do Equipamento), que mede a produtividade dos equipamentos e processos. Este indicador é calculado pelo produto da disponibilidade do equipamento, taxa de desempenho e taxa da qualidade (RIIS et al., 1997): OEE (%) = Disponibilidade Taxa de Rendimento Taxa da qualidade (1) O primeiro elemento no cálculo do OEE, a disponibilidade do equipamento, é a relação entre o tempo em que o equipamento está disponível para produzir e o tempo total de calendário (anual ou mensal). O segundo elemento, a taxa de rendimento, é a relação entre a velocidade nominal e a de produção real do equipamento. O terceiro elemento, a taxa da qualidade, é a proporção de defeitos com relação ao volume total de produção. Todos estes elementos são expressos em porcentagem. Um alto percentual de OEE se traduz em uma alta taxa de utilização da capacidade do equipamento. Não existe um valor ideal genérico para o OEE que se aplique a todas as indústrias. Na maioria dos casos reportados, encontram-se OEEs entre 30%-40%; entretanto, o valor ideal di indicador é de pelo menos 85% (NAKAJIMA, 1989). O programa TPM é implantado em quatro fases (preparação, introdução, implantação e consolidação) que podem desdobrar-se em 12 passos (Figura 2). Cada passo deve ser realizado de forma clara e concisa, para proporcionar uma implantação sistêmica do programa (SUZUKI, 1993). 3. Aplicação prática: estudo de caso na indústria gráfica A aplicação prática do programa TPM aqui reportada foi desenvolvida em uma empresa do setor gráfico, sediada no estado do Paraná. Os processos da empresa são caracterizados por grandes equipamentos, cuja manutenção corretiva costuma demandar grandes períodos de tempo. Os principais produtos comercializados pela empresa são cadernos escolares e material didático institucional.

3 A etapa de implantação seguiu os passos 1 a 5 apresentados na Figura 2. Para uma implantação bem sucedida do programa TPM, todos os funcionários devem compreender o porquê da introdução do programa na empresa e estar cientes da necessidade de implantação do programa e das metas a serem atingidas. A alta administração deve anunciar a decisão de adoção do TPM em uma reunião interna, onde a participação dos diretores é indispensável. A etapa de preparação inicia-se com esse anúncio formal (BOHORIS et al., 1995). Na indústria do estudo de caso, a declaração foi realizada através de seminários e reuniões formais onde os gerentes e líderes divulgaram o programa TPM a todos os funcionários. Antes de colocar em prática o programa TPM, deve-se compreender o conceito, a filosofia e os objetivos almejados com a adoção do programa. É fundamental que os funcionários diretivos da empresa sejam os primeiros a se capacitarem, para que entendam e acompanhem a implantação. O treinamento inicial deve ser elaborado e dirigido aos diversos níveis da empresa, conduzindo o programa de treinamento de forma clara, adaptando-o aos diferentes níveis hierárquicos (SHIROSE, 1995). A Figura 3 apresenta os temas abordados na capacitação introdutória na indústria em questão. Fases Passos Passo 1 Declaração da Alta Administraçã Passo 2 Capacitação Introdutória Preparação Passo 3 Organização e definição da máquina modelo Passo 4 Conquistas e metas TPM Passo 5 Plano mestre Introdução Passo 6 Início Formal do TPM Passo 7 Estabelecimento dos pilares básicos Passo 8 Controle Inicial Implantação Passo 9 Manutenção da Qualidade Passo 10 TPM em escritórios Passo 11 Segurança e Meio Ambiente Consolidação Passo 12 Sustentação do Programa TPM Figura 2 Fluxograma dos passos de implantação do programa TPM Definição, objetivos e princípios do TPM Oito pilares do programa TPM Metodologia de Implantação Classificação das perdas Ferramentas de trabalho (5S s, 5W s e 1H, e outros) Figura 3 Programa de capacitação introdutória Para desenvolver o TPM é necessário criar uma estrutura de organização e promoção do programa. Esta estrutura deve ser formada por pessoas de dedicação permanente e plena. Entre as tarefas da estrutura tem-se coordenar a implantação do programa, administrar temas de melhorias específicas, e auxiliar a gestão da manutenção autônoma e as melhorias individuais (SUZUKI, 1993). Na empresa em foco, com a criação do escritório de administração do programa TPM e indicação de um coordenador do programa, foi necessário atribuir responsabilidades para cada pilar de implantação do programa, com nomeação de uma pessoa para administrá-lo. A Tabela 1 traz os pilares do TPM e seus responsáveis. O estabelecimento das políticas básicas e a indicação dos objetivos a serem alcançados é fundamental para dar sustentabilidade ao programa. Para tanto, o programa TPM deve estar

4 evidente no planejamento estratégico da organização, evidenciando sua função no desenvolvimento da empresa. A Tabela 2 apresenta os objetivos e metas do estudo de caso. Pilar Melhorias individuais Manutenção autônoma Manutenção planejada Capacitação e treinamento Controle inicial do equipamento Manutenção da qualidade TPM em escritórios Segurança e meio ambiente Líder Coordenador do TPM Supervisor de produção Coordenador de manutenção Coordenador de RH Coordenador do TPM Coordenador da qualidade Coordenador do TPM Técnico de segurança Tabela 1 - Os pilares do TPM e seus líderes Objetivo Meta 1. Criar sistema que promova a participação 1. OEE: 65% depois de implantado o de todos (grupos de melhorias) programa no equipamento 2. Estabelecer um sistema que previna a 2. Reduzir em 50% as perdas atualmente reincidência de problemas existentes 3. Implantar os 8 pilares do programa TPM 3. Melhorar o clima organizacional: acima de 80% Tabela 2 - Metas e objetivos da empresa BETA O programa TPM deve ter suas atividades iniciadas em um equipamento piloto. Uma vez consolidada as atividades nesse equipamento, deve-se expandir as etapas para outros equipamentos. O programa TPM necessita de um plano de implementação onde devem estar incluídas todas as fases, desde a preparação até a sua consolidação. O objetivo é estabelecer um cronograma de prazos para o cumprimento das etapas, bem como verificar o cumprimento de metas parciais. A organização de promoção do TPM tem como função criar e acompanhar as atividades neste plano mestre (SUZUKI, 1993). Além do cronograma geral de implantação do programa (Figura 4), faz-se necessário estabelecer um cronograma para cada equipamento em que serão desenvolvidas atividades. Este cronograma tem o objetivo de auxiliar os operadores e técnicos no desenvolvimento do programa TPM. A introdução do programa TPM corresponde ao passo 6 da Figura 2. O início formal do programa deve representar um marco nas atividades da empresa. Na empresa analisada, o início do programa foi anunciado em uma reunião onde foram convidados a participar todos os funcionários, clientes e fornecedores. Foram expostos novamente o conceito, a filosofia e os objetivos do programa TPM. A alta administração reafirmou o compromisso com a implantação do TPM, destacando as políticas e metas a serem alcançadas. A implantação do programa TPM ocorre através dos passos 7 a 11, apresentados na Figura 2. Deve-se inciar pelos 4 pilares básicos, que são: manutenção autônoma, manutenção planejada, melhorias individuais e capacitação e treinamento. Estes pilares são fundamentais para a melhoria imediata das condições dos equipamentos e do nível de conhecimento dos operários e técnicos (BOHORIS et al., 1995).

5 Ano 2002 Ano 2002 Ano 2002 Ano 2002 Ano 2003 Ano 2003 Ano 2003 Ano 2003 Ano 2004 Ano 2004 Ano 2004 Ano 2004 Ano 2005 Jan-Mar Abr-Jun Jul-Set Out-Dez Jan-Mar Abr-Jun Jul-Set Out-Dez Jan-Mar Abr-Jun Jul-Set Out-Dez Jan-Mar Lançamento Capacitação Introdutória Capacitação Máquina Piloto Equipe Piloto 1 Passo 1 Passo 2 Passo 3 Manutenção Autônoma Equipe 2 Passo 1 Passo 2 Passo 3 Equipe 3 Passo 1 Passo 2 Passo 3 Equipe 4 Passo 1 Passo 2 Passo 3 Identificar as perdas Estabelecer Minuto a Minuto Melhoria Individual Organizar dados de avarías mensais Manutenção Planejada Grupos de Melhoramento Análise e Solução de Problemas para as perdas do equipamento Estabelecer Benchmaking e Metas Desdobramento das falhas do equipamento piloto Apoiar Manutenção Autônoma Monitoramento dos Dados TPM nas equipes piloto Restaurar a deterioração e corrigir as falhas Padrões de Manutenção Planejada Análise das Avarías Análise PM para as perdas crônicas Manutenção Preditiva Capacitação Treinamento Capacitação Introdutória Capacitação Equipes Capacitação LUP's, Etiquetas TPM, Segurança, 5S's, EGP, Minuto a Minuto, FMEA, Passo 1, 2 e 3 Controle Inicial Qualidade Escritório Eficiente Segurança e Meio Ambiente Figura 4 Cronograma de implantação do programa TPM no estudo de caso O pilar de melhoria individual tem o objetivo de implantar uma sistemática de melhoria para aumentar a produtividade dos equipamentos. Para tanto, é necessário identificar, quantificar e combater as 6 grandes perdas dos equipamentos (Figura 5). A melhoria individual é realizada através da promoção de atividades de equipe em pequenos grupos, que são realizadas no próprio local de trabalho (SHIROSE, 1995). Tempo de carga Tempo em operação Tempo efetivo de operação Tempo de operação com valor agregado Perdas por paradas Perdas por velocidade inadequada Perdas por produtos defeituosos 1. Avarias 2. Preparativos e ajustes 3. Operação ociosa/paradas menores 4. Redução de velocidade 5. Defeitos e retrabalho 6. Arranque 6 GRANDES PERDAS Figura 5 As seis grandes perdas em equipamentos No pilar de melhorias individuais é necessário realizar o levantamento de perdas iniciais do equipamento. Através de um Diagrama de Pareto, deve-se eliminar sistematicamente as perdas, tratando-as individualmente, como mini projetos. Neste ponto é importante a utilização do ciclo PDCA, para solução de cada perda, e do OEE, para verificar a real eficácia do mini projeto. O grupo de melhoria observado no estudo de caso atuou sobre perdas originadas no equipamento, bem como sobre aquelas originadas em outros setores. Até o momento atual o equipamento piloto já passou por 17 grandes melhorias, elevando o OEE de 28% para 37%. Atualmente, o programa TPM conta com 6 grupos de melhoria que já atuaram em mais de 50

6 melhorias significativas em diversos equipamentos e processos. A manutenção autônoma tem a meta de Zero Avarias. Para tanto, deve-se restabelecer as condições básicas do equipamento, evitando a sua deterioração acelerada. A manutenção autônoma compreende atividades desenvolvidas pelos operários com base em padrões de limpeza, inspeção e lubrificação do equipamento (Figura 6). O operário, ao estar devidamente capacitado, torna-se capaz de detectar, através de inspeções autônomas, possíveis anomalias (XENOS, 1998). Padrão de Limpeza, Lubrificação e Inspeção Diagrama No Ítem Critério Método Ferramenta Tempo Frequencia (min.) Responsável Limpeza T D S M 1 Unidade hidráulica Limpo Limpar Pano 5 X Operador I 2 Motor principal Limpo Limpar Pano 3 x Operador II 3 4 Lubrificação 12 Mancal Lubrificado Lubrificar Lubrificador 1 X Operador II Inspeção 6 Manômetro <= 5 kgf Visual 1 X Operador II Figura 6 Exemplo de padrão de limpeza, lubrificação e inspeção Para auxiliar na eliminação de perdas do equipamento, a empresa em questão utilizou atividades de 5S para organizar e limpar o local de trabalho. Também foram desenvolvidas ferramentas para promover a capacitação no local de trabalho enfocando a realização de pequenas atividades de operação e manutenção, através das lições de um ponto. A manutenção planejada deve ser implantada com o objetivo de trabalhar em três formas de manutenção: manutenção corretiva, manutenção planejada e manutenção preditiva. A finalidade da implantação da manutenção programada é a prevenção das falhas, utilizando a meta de zero-avarias para o equipamento (NAKAJIMA, 1989). Deve-se realizar um levantamento das falhas reais ou potenciais do equipamento para elaboração do programa de manutenção com base no tempo. Toda e qualquer anomalia no equipamento deve ser registrada e identificada através de fichas TPM. A identificação facilita a visualização dos problemas atuais do equipamento. Fichas de cor vermelha indicam que o equipamento possui uma anomalia que será solucionada pelos técnicos de manutenção. Fichas de cor amarela indicam que a anomalia será resolvida pelos operadores. A Figura 7 demonstra um controle resultante dos dados nas fichas TPM. O pilar de capacitação e treinamento tem a finalidade de prover a melhoria do nível de conhecimento dos envolvidos com o programa TPM. Neste pilar, deve-se desenvolver um programa de treinamento específico para cada nível de atividade (SUZUKI, 1993). No TPM, a filosofia básica da formação e treinamento é o treinamento no local de trabalho (OJT on the job training) e o autodesenvolvimento. A educação deve estar intimamente ligada às tarefas reais executadas no local de trabalho e os materiais de estudo devem integrar as metas educacionais e as necessidades do trabalho (TAKAHASHI & OSADA, 1993; XENOS, 1998).

7 Operacional Manutenção Fichas abert as Fichas executadas Fichas abertas Fichas execut adas Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Saldo Fichas abertas Operação (53) Fichas executadas Fichas abertas Manutenção (41) Fichas executadas Figura 7 Controle das fichas TPM O objetivo do pilar de controle inicial do equipamento é gerenciar o desenvolvimento de novos produtos e processos, com o objetivo de construir e elaborar produtos que sejam fáceis de produzir e equipamentos que sejam fáceis de operar (Figura 8). A medida em que cresce a diversificação de produtos e diminui seu ciclo de vida, cresce em importância o método como modo de aumentar a eficiência do desenvolvimento de novos produtos e otimizar investimentos em equipamentos (NAKAJIMA, 1989; SUZUKI, 1993). Fluxo Inicial Fluxo Inicial O.E.E O.E.E Desenho Fabricação Provas Instalação Falhas Desenho Fabricação Provas Instalação Figura 8 Controle inicial do equipamento O pilar de manutenção da qualidade proporciona ações que buscam estabelecer e manter as condições básicas do equipamento e evitar os defeitos da qualidade. As condições da qualidade dos produtos são revisadas e avaliadas periodicamente para verificar que os valores obtidos estejam dentro dos padrões corretos. A variação nos valores obtidos proporciona elementos estatísticos para decidir corretamente e executar ações preventivas no processo de fabricação, com a intenção de melhorar a qualidade. Atividades de TPM nos departamentos administrativos e de apoio não envolvem o equipamento de produção. Entretanto, esses departamentos incrementam sua produtividade documentando seus sistemas administrativos e reduzindo perdas, o que pode auxiliar na melhoria da eficiência do sistema de produção. Assegurar a confiabilidade do equipamento, evitar erros humanos e eliminar os acidentes e poluição são alguns dos pilares básicos do TPM. A gestão da segurança e meio-ambiente é uma atividade chave em qualquer programa de TPM. As atividades de manutenção autônoma e manutenção planejada devem enfocar também o gerenciamento dessas áreas críticas (TAKAHASHI, 1993; SUZUKI, 1993).

8 O passo 12 do TPM, de consolidação, estabelece uma aplicação plena do TPM e a elevação dos respectivos níveis de metas e objetivos, proporcionando a melhoria contínua e desafio de metas cada vez maiores. Existem várias alternativas para manter os níveis alcançados no TPM. Por exemplo, pode-se criar fortes grupos TPM em cada nível e prover uma equipe de promoção do programa que ajude a integrar o TPM no trabalho diário. Os resultados de implantação do TPM no estudo de caso podem ser detalhados através de resultados objetivos e subjetivos. Os resultados subjetivos podem ser observados no envolvimento de todos na busca por melhorias contínuas. Os locais de trabalho apresentam boa aparência e pode-se observar que os funcionários trabalham motivados. Os resultados objetivos encontram-se na Tabela Conclusões Melhorias Início Número de Avarias/mês OEE (%) Desperdício de matéria prima (%) 8,2 6,9 5,2 Sugestões de melhorias/mês Clima Organizacional Tabela 3 Resultados objetivos do p rograma TPM O TPM é estruturado com atividades desenvolvidadas em 8 pilares e suas conquistas são observadas através do indicador OEE, o qual documenta melhorias na eficiência e eficácia dos processos de produção. Neste artigo apresentou-se uma aplicação do programa TPM como ferramenta para melhoria da eficiência das indústrias de processo. A aplicabilidade do programa foi demonstrado em um estudo de caso, onde pode-se observar uma melhoria significativa nos processos com a implantação do programa. No estágio inicial, o OEE existente era de 28%; após a implantação pode-se verificar um valor de 42%. Pode-se concluir que o sucesso alcançado com a implantação do programa TPM, em comparação com outros programas isolados, ocorre porque ele proporciona uma mudança nas pessoas (conhecimento, técnica e comportamento) durante o desenvolvimento do programa. Referências WIREMAN, T. (1998) - Developing performance indicators in managing maintenance. New York, NY: Industrial Press Inc.. XENOS, H.G. (1998) - Gerenciando a Manutenção Produtiva. Belo Horizonte: EDG. SUZUKI, T. (1993) - TPM Total Productive Maintenance. São Paulo: JIPM & IMC. SHIROSE, K. (1995) - TPM Team Guide. Portland, OR: Productivity, Inc. RIIS O.J.; LUXHOJ J.T.; THORSTEINSSON, U. (1997) - A situational maintenance model. International Journal of Quality, v. 14, n. 4, p NAKAJIMA, S. (1989) - TPM Development Program: Implementing Total Productive Maintenance. Cambridge: Productivity Press. TAKAHASHI, Y.; OSADA, T. (1993) - TPM/MPT Manutenção Produtiva Total. São Paulo: Instituto IMAN. BOHORIS G.A.; VAMVALIS C.; TRACEY W.; IGNATIADOU K. (1995) - TPM implementation in Land- Rover with the assistance of a CMMS. Journal of Quality in Maintenance Engineering, v. 1, n. 4, p