APLICAÇÃO DA FERRAMENTA VALUE STREAM DESIGN (VSD) NO PROJETO DE UMA FÁBRICA ENXUTA

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1 XXIX ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO. APLICAÇÃO DA FERRAMENTA VALUE STREAM DESIGN (VSD) NO PROJETO DE UMA FÁBRICA ENXUTA Luiz Alcides Nascimento André (FAMEG) Silvio Rafael Aguiar das Neves (FAMEG) Gerson Luis Borchardt (FAMEG) Aldair Baltazar da Rocha (FAMEG) Valmir Pereira da Silva (FAMEG) O Sistema Toyota de Produção está sendo difundido nas mais diversas áreas da indústria mundial, buscando melhorar os processos estabelecidos e gerando uma cultura de eliminação de desperdício, focando no fluxo contínuo e valorização dos proocessos agregadores de valor sob a ótica do cliente. Este artigo mostra o que deve ser o início das implementações de melhorias, o Mapeamento de Fluxo de Valor e, principalmente, a sua variante na construção de uma nova fábrica: o Projeto de Fluxo de Valor, aplicado na construção de uma nova planta fabril de uma indústria de eletrônica de Santa Catarina. Palavras-chaves: Manufatura Enxuta, Sistema Toyota de Produção, Projeto de Fluxo de Valor, VSD

2 1. Introdução Cada dia se dissemina a filosofia do Sistema Toyota de Produção (STP) nos mais diversos setores industriais do mundo, focando nos conceitos de manufatura enxuta que visam a melhoria dos processos na redução de desperdício e na manutenção de um fluxo contínuo de produção sob a percepção de agregação de valos na ótica do cliente. Não obstante, o STP tem sido usado e adaptado a empresas que têm buscado correções e melhorias nas suas instalações já existentes, não sendo tão disseminada a busca pela construção de fábricas enxutas, desde o primeiro momento do projeto de uma planta fabril. Esse artigo visa apresentar uma das ferramentas utilizadas na construção do conceito de uma fábrica lean, o Value Stream Design (VSD), ou Projeto de Fluxo de Valor, assim como a sua aplicação no desenvolvimento de uma nova planta de uma indústria de eletrônica do estado de Santa Catarina. 2. Sistema Toyota de Produção No final do século XIX, nos teares Toyoda, o Sr. Sakichi Toyoda iniciou os primeiros conceitos do que viria a ser conhecido como o Sistema Toyota de Produção, com a automação dos seus teares e a implementação de sistemas a prova de defeitos, onde requisitava o toque humano na garantia da qualidade. As tecelagens Toyoda deram, em meados da primeira metade do século XX, lugar a uma fábrica de automóveis a Toyota Motor Company que, desde o primeiro momento, teve que se diferenciar do sistema já conhecido de Henry Ford. Isso se deu basicamente pelas diferenças do mercado japonês em relação ao americano, e a indisponibilidade de recursos no pós-guerra. Por volta dos anos 50, Eiji Toyoda, sobrinho de Sakichi, solicita a Taiichi Ohno que comece a aperfeiçoar o sistema de produção da Toyota de modo que se igualasse à produtividade de Ford. Assim ele estruturou o seu conceito de fazer carros e melhorar as maneiras e cultura da Toyota. A partir desse momento começa a tomar forma o que o mundo conhece hoje como o Sistema Toyota de Produção. Na década de 80, um centro de estudos do MIT (Massachussets Institute of Technology) faz um exaustivo estudo sobre as culturas de diversas montadoras no mundo e percebem os avanços da indústria japonesa em relação à média mundial, deixando tanto a indústria americana como européia em evidência em relação às suas práticas. É nesse momento que o ocidente descobre as práticas do Sistema Toyota de Produção e o traduz para um melhor entendimento ocidental. Desde então diversas indústrias do setor automotivo têm observado essas práticas e as aplicado, de forma a seguir o fenômeno Toyota que obtinha um crescimento acelerado e garantia qualidade de forma que a concorrência não podia acompanhar. James Womak e Daniel Jones também viram a possibilidade de disseminar o que eles chamaram de Lean Thinking em diversos setores da indústria, idéia que vem sendo seguida em grande escala desde a década de 90. O Sistema Toyota de Produção foca na eliminação de desperdícios, ou seja, toda a atividade que não agrega valor ao produto sob a ótica do cliente, de forma a garantir um fluxo contínuo de material e informação, sem armazenagem dos mesmos. Sendo assim, visa reduzir o lead time e evidenciar todas as oportunidades de melhoria nos processos de negócio. Diversas 2

3 ferramentas foram sendo desenvolvidas focando o desenvolvimento do STP nas empresas, e elas são representadas na Fonte: adaptado de Liker (2005) Figura 1 (LIKER, 2005). Fonte: adaptado de Liker (2005) Figura 1 - Casa do TPS O ponto de partida para o desenvolvimento e aplicação das ferramentas lean nas empresas deve ser um claro conhecimento do fluxo porta-a-porta dentro da empresa. Desde a entrada da matéria-prima até a saída do produto final. E a partir do momento que ocorre o input de informação das necessidades do cliente, até a informação aos fornecedores de matéria-prima, passando por como as ordens de produção são informadas à fábrica. A ferramenta utilizada no Sistema Toyota de Produção para ter essa visão é o Mapeamento de Fluxo de Valor, que observa e unifica o mapeamento de materiais e informações, do começo ao fim do processo. 3. Relevância do Mapeamento do Fluxo de Valor Esta forma de enxergar o negócio será o ponto de partida para a programação das melhorias ou desenvolvimento de novos processos. Isso assim ocorre, pois o Mapeamento de Fluxo de Valor, ou Value Stream Mapping (VSM), oferece uma visão geral do processo, deixando de focar em pequenas partes ou departamentos da empresa, mas olhando o todo e enxergando as inter-relações de cada setor visando o atendimento ao cliente. Os Mapeamentos de Fluxo de Valor oferecem também informações básicas de cada processo ou estoque no meio do caminho entre entrada da matéria-prima e saída do produto acabado, como tempo de processamento, tempo de ciclo, tempo de setup, número de operadores, taxa de refugo, etc. Nos pontos de estoque também se observam os tamanhos desse estoque em dias. Com a comparação dos tempos das atividades que efetivamente agregam valor com aquelas que não agregam valor sob a ótica do cliente, pode-se observar percentual de tempo de agregação de valor. Esse valor costuma estar na casa dos 5% para empresas não-enxutas, não sendo raro encontrar valores menores de 1%. Conforme Rother e Shook (2003), as principais vantagens do Mapeamento do Fluxo de Valor são: Possibilidade de observar o fluxo. Propicia enxergar mais do que simplesmente os 3

4 processos individuais. Mapear ajuda a identificar as fontes de desperdícios no fluxo de valor, não somente os desperdícios em si. Torna as decisões sobre o fluxo visíveis, propiciando a discussão sobre elas. Junta conceitos e técnicas enxutas, evitando a implementação de algumas técnicas isoladamente. Mostra a relação entre o fluxo de informação e o fluxo de material. Desenhar o estado atual de um processo tendo visão dos resultados que podem ser alcançados e do próprio fluxo que está sendo proposto exige conhecimento de como funciona o negócio por parte dos integrantes do projeto. 4. Diferenças entre as ferramentas VSM e VSD No VSM todo o mapeamento é feito e analisado de forma a observar os lead times, pontos de estoque de material (matéria-prima, material semi-acabado, ou produto acabado) e processos de agregação de valor. Ocorre observando um processo conhecido, onde se seleciona uma família de produtos que normalmente compartilham de processos semelhantes, e botando no papel os processos e estoques por onde o material passa. Ou seja, confecciona-se um mapa do estado atual (Figura 2). E após esse mapeamento do estado atual, observam-se as oportunidades de melhorias no estado atual e se começa a montar um mapa com essas melhorias implementadas, ou seja, um mapa futuro. Nesse mapa futuro deve-se primar pelo fluxo de material, redução de desperdícios e lead time. Figura 2 - Mapa atual O Mapa Futuro (Figura 3) será o guia gerencial de todo o processo de transformação lean do processo. Nele, o gerente lean poderá acompanhar e conduzir os kaizens (eventos de melhoria contínua) e observar se eles estão condizentes com o programado no mapeamento. 4

5 Figura 3 - Mapa futuro O Value Stream Design, ou Projeto de Fluxo de Valor, é destinado para a concepção do fluxo de valor sem, necessariamente, partir de um mapeamento atual. Ele é utilizado em projetos de novas fábricas ou linhas de novas famílias de produtos. No caso do estudo em questão, o VSD analisado é o de uma indústria de eletrônica de potência do estado de Santa Catarina que está construindo um novo edifício para a sua fábrica. 5. Processo de criação do Projeto do Fluxo de Valor A iniciativa de desenvolver o Projeto do Fluxo de Valor, ou Value Stream Design (VSD), na fábrica em estudo originou-se na intenção e projeto de uma nova planta fabril, que atenderia as necessidades de crescimento projetadas para a mesma. Atualmente ela se encontra num edifício que já não comporta a quantidade de recursos necessários para atender a demanda atual. Tal situação proporciona dificuldades na organização física de todo o processo, ocasionando cruzamento de fluxo, criação de inúmeros estoques de material em processo, problemas de qualidade e dificuldade em atender ordens de venda no prazo. O projeto do fluxo de valor pode ser iniciado de um simples conceito de processo, sem haver a existência dele, a partir de suposições e estudos de mercado. Como no caso da empresa em estudo já havia a fábrica instalada, muitos dados para a confecção do projeto poderiam ser estudados a partir de bases históricas. Considerou-se também a necessidade de reaproveitamento de maquinário devido à não necessidade de reposição dos mesmos. Ao haver um processo existente, considerou-se por bem fazer uma análise do fluxo atual, de forma a avaliar as falhas existentes atualmente e ter uma fotografia da situação de forma a avaliar os avanços do trabalho através do A3 (documento gerencial de avaliação dos procedimentos de melhoria). Fez-se, portanto, um trabalho de entendimento do modelo atual, uma espécie de VSM, com o envolvimento de áreas ligadas ao processo produtivo porta-a-porta. Considera-se fundamental, para o bom andamento da implantação do pensamento enxuto nas empresas de manufatura, o envolvimento das áreas, para que exista a quebra de uma visão departamentalizada e se enxergue o fluxo como um todo. E assim, todos os envolvidos enxerguem o processo sob a ótica do cliente final. Foram envolvidos profissionais das áreas 5

6 de processos, produção, almoxarifado, expedição, compras, planejamento e controle da produção, testes e qualidade. O conceito de desperdício, ou muda, deve ser bem compreendido pelos envolvidos no mapeamento. E com essa compreensão, vai-se ao gemba (chão de fábrica ou local de trabalho), em busca dos mudas da fábrica, para treinar o participante a enxergar aquilo que não deve haver no VSD. Junto ao processo de registro foi feito a parte de observação da fábrica, para o mapeamento dela. Como resultado da compreensão do estado atual, obteve-se o mapa da Fonte: Autores, 2009 Figura 4. Nela são destacados os quatro macro-processos mais claros dentro da fábrica. Em cada um dos elementos mapeados círculo para processo, quadrado para verificação ou teste e triângulo para estoques foi analisado o que realmente agrega valor aos olhos do cliente e tudo aquilo que não agrega foi pintado de vermelho. Fonte: Autores, 2009 Figura 4 - Mapa do estado atual Mapearam-se também os fluxos de informação envolvida no processo, resultando no trabalho visto na Fonte: Autores, 2009 Figura 5. Fonte: Autores, 2009 Figura 5 - Fluxo atual de informações 6

7 Contando os tempos de atravessamento em processos, verificações e estoques, calculou-se o lead time atual em 60 dias. No entanto somente 0,3 por cento deste período há efetivamente agregação de valor ao produto. É importante destacar que esse trabalho de compreensão do estado atual, não corresponde exatamente a um Mapeamento de Fluxo de Valor, e sim num estudo de análise dos atuais processos de forma a compreender características próprias dessa indústria e enxergar os desperdícios típicos que deverão ser evitados no projeto do fluxo da nova fábrica. Reconhecidas as peculiaridades do processo, partiu-se para o desenvolvimento do modelo pull-planning da nova fábrica, ou efetivamente, o Value Stream Design. Para tal, buscando quebrar os paradigmas dos envolvidos no processo, desenhou-se, em primeiro momento, um fluxo dedicado, com linhas ou fluxos de valores paralelos e sem cruzamento de fluxo, onde processos puxadores iriam ser alimentados por processos puxados exclusivos. Depois de levantando um estado ideal, devido ao grande mix desse negócio, também foram utilizados critérios de avaliação para a separação dos produtos fabricados em cada fluxo de valor. Foram observados critérios de montagem como tempo de processamento, similaridade de componentes e análise de demanda e freqüência, de forma a obter um tempo takt claro para cada fluxo e que a montagem dos produtos que passam por ele sejam compatíveis com o takt. Também se aplicaram as restrições de montagem dos seus componentes. Nessa etapa foram observadas as capacidades dos equipamentos existentes que seriam utilizados nos fluxos de valores propostos e as cargas requeridas para que eles atendessem as dedicações estabelecidas no primeiro momento do projeto. Onde foram observadas a impossibilidade de dedicação, abriu-se a possibilidade de alimentar outros processos puxadores, mas sempre visando haver o mínimo de cruzamento de fluxo de material. Trabalhou-se no desenvolvimento de um novo fluxo de informações, visando oferecer um lead time delas menor e mais eficaz, além da busca da compatibilidade com as práticas de transferência de informação para a fábrica típicas do Sistema Toyota de Produção. Para atingir o objetivo propuseram-se a utilização de ferramentas como caixa logística, caixa de nivelamento, seqüenciadores e kanban. O resultado do trabalho do VSD pode ser visto na Fonte: Autores, 2009 Figura 6, onde se observam 3 fluxos de valor propostos, assim como o fluxo de informações, desde o cliente até a fábrica e fornecedores. 7

8 Fonte: Autores, 2009 Figura 6 - Value Stream Design 6. Considerações Finais A ferramenta VSD pode ser confundida em diversos momentos com um mapa futuro de um VSM, no entanto deve-se ter claro que há objetivos diferentes, com horizontes de tempo diferentes. O VSD deve ser um objetivo a longo prazo, mas com um plano de ações concreto e realizável. Para a concretização do trabalho, hão de ser feitos uma série de kaizens em paralelo com a construção da fábrica, visando à melhoria dos processos atuais de forma a atingirem o objetivo de uma fábrica enxuta. Assim como deverá haver novos trabalhos para depuração do modelo proposto, com dimensionamento de supermercados, bordos de linha e tamanho das células de montagem, dentre outros. Neste primeiro momento de reformulação da fábrica, somente é gerado o conceito do fluxo de valor desejado, não havendo um dimensionamento preciso das melhorias que serão alcançadas. Com dados atuais e aproximações feitas a partir das melhorias propostas, estimam-se os seguintes resultados: redução de 85% do estoque de produto semi-acabado, redução de 75% do estoque de produto acabado, redução de 70% do estoque de cartões eletrônicos (componente principal do produto final), redução de 40% do lead time chegando a 35 dias, além de ainda não estimáveis melhorias de qualidade, produtividade e entrega de produtos finais. Ao ser completada a instalação da nova fábrica, sugere-se que seja feito então um Mapeamento de Fluxo de Valor, com o objetivo de avaliar as ações tomadas para atingir os objetivos determinados no VSD e propor novas ações para tal. 8

9 Referências LIKER, J. K. O Modelo Toyota: 14 princípios de gestão do maior fabricante do mundo. Porto Alegre: Bookman, ROTHER, M.; SHOOK, J. Aprendendo a Enxergar mapeando o fluxo de valor para agregar valor e eliminar o desperdício. São Paulo: Lean Institute Brasil,