CLAUDIANE WAGNER REDUÇÃO DE CUSTOS ATRAVÉS DA AFIAÇÃO DE FERRAMENTAS DE CORTE: O CASO DE UMA EMPRESA DO SETOR METAL - MECÂNICO JOINVILLE

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1 CLAUDIANE WAGNER REDUÇÃO DE CUSTOS ATRAVÉS DA AFIAÇÃO DE FERRAMENTAS DE CORTE: O CASO DE UMA EMPRESA DO SETOR METAL - MECÂNICO JOINVILLE 2008

2 1 UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA - UDESC CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS - CCT DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO E SISTEMAS CLAUDIANE WAGNER REDUÇÃO DE CUSTOS ATRAVÉS DA AFIAÇÃO DE FERRAMENTAS DE CORTE: O CASO DE UMA EMPRESA DO SETOR METAL - MECÂNICO Trabalho de Conclusão de Curso apresentado a Universidade Estadual de Santa Catarina como requisito parcial para a obtenção do título de Bacharel em Engenharia de Produção e Sistemas. Orientador: Msc. Janduhy Camilo Passos JOINVILLE-SC 2008

3 2 CLAUDIANE WAGNER REDUÇÃO DE CUSTOS ATRAVÉS DA AFIAÇÃO DE FERRAMENTAS DE CORTE: O CASO DE UMA EMPRESA DO SETOR METAL - MECÂNICO Trabalho aprovado como requisito parcial para a obtenção do grau de Engenheiro, no curso de graduação em Engenharia de Produção e Sistemas, da Universidade do Estado de Santa Catarina UDESC. Banca Examinadora Orientador: Janduhy Camilo Passos, Msc. UDESC - CCT Membro: Evandro Bittencourt, Dr. UDESC - CCT Membro: Nélvio Dal Cortivo, Dr. UDESC - CCT Joinville/SC, 12 de Novembro de 2008

4 A todas as pessoas que me ajudaram de alguma forma para que eu alcançasse mais esta vitória em minha vida. Aos meus pais e ao meu grande amor, pessoas essenciais para mim. 3

5 4 AGRADECIMENTOS Primeiramente a Deus, por ter me dado forças em todos os momentos desta caminhada na vida acadêmica e colocado em minha vida pessoas maravilhosas que me auxiliaram para que eu alcançasse a vitória em mais esta empreitada. Aos meus pais, que me ajudaram de todas as maneiras com apoio e conselhos, me propiciando condições de tomar decisões importantes em minha vida. À minha irmã que sempre me apoiou nas decisões tomadas e nos momentos difíceis me mostrando os caminhos a seguir e me fazendo enxergar a vitória no horizonte. Ao meu amor que com toda ternura e companheirismo caminha ao meu lado nesta jornada, pessoa que me motivou e me ajudou a dar muitos passos nesta longa caminhada. Aos amigos que souberam me auxiliar nos momentos em que precisei de ajuda e que tornaram minha vida acadêmica mais alegre, compartilhando comigo momentos divertidos. Aos meus colegas de trabalho que com paciência e dedicação me ajudaram a conciliar os conhecimentos obtidos na universidade com a prática no ambiente organizacional.

6 5 CLAUDIANE WAGNER REDUÇÃO DE CUSTOS ATRAVÉS DA AFIAÇÃO DE FERRAMENTAS DE CORTE: O CASO DE UMA EMPRESA DO SETOR METAL - MECÂNICO RESUMO O mercado exige alta qualidade de fabricação e produtividade com custos reduzidos, especialmente na indústria automotiva a necessidade crescente pela flexibilidade de produção soma-se a complexidade e ao alto grau de desenvolvimento tecnológico de seus processos e produtos. Como as ferramentas de corte representam o elo entre o processo de fabricação e as máquinas- ferramenta, elas são fundamentais para que se utilize o máximo da capacidade dos recursos produtivos. Entre as diversas atividades exercidas pelo Gerenciamento de Ferramentas encontra-se a afiação de ferramentas, elemento básico ao uso de ferramentas de corte que demandam alta precisão e grande oportunidade na redução de custos, visto que uma ferramenta afiada pode alcançar o mesmo rendimento de uma nova a um custo muito inferior. Partindo desse contexto, o objetivo geral deste trabalho é expor os conceitos e a finalidade do gerenciamento de ferramentas, assim como, as técnicas utilizadas nas indústrias do setor metal-mecânico contempladas pela literatura. No que tange aos objetivos específicos, este trabalho apresenta o intuito de explanar as vantagens obtidas através do recondicionamento das ferramentas de corte em termos de redução de custos, apresentando o fluxo de afiação e o acompanhamento das pastilhas afiadas na produção em uma empresa de Joinville/SC. Para tanto, a metodologia usada consistiu em pesquisa descritiva e observação direta dos processos. Como resultados, observou-se que a afiação de pastilhas intercambiáveis proporcionou a referida empresa uma redução de 47% nos custos com o consumo mensal desta ferramenta, impactando em até 9% de redução com o consumo total de ferramentas de corte. Palavras-chave: Gerenciamento de Ferramentas. Afiação. Redução de custos.

7 6 SUMÁRIO LISTA DE FIGURAS LISTA DE TABELAS LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS 1 INTRODUÇÃO APRESENTAÇÃO DO TEMA E PROBLEMA DE PESQUISA JUSTIFICATIVA OBJETIVOS DELIMITAÇÃO DO TRABALHO ESTRUTURA DO TRABALHO FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA PROCESSOS DE USINAGEM Processo de Fresamento GERENCIAMENTO DE FERRAMENTAS IMPORTANCIA DO GERENCIAMENTO DE FERRAMENTAS DE CORTE PROBLEMAS RELACIONADOS ÀS FERRAMENTAS DE CORTE OBJETIVOS DO GERENCIAMENTO DE FERRAMENTAS ÁREAS DO GERENCIAMENTO DE FERRAMENTAS Planejamento Estratégico Planejamento Logístico Planejamento Técnico SOFTWARES GERENCIADORES DE FERRAMENTAS Planejamento de Processos/Engenharia Industrial Compras Almoxarifado Projeto... 33

8 Preparação (presetting) Produção TERCEIRIZAÇÃO DO GERENCIAMENTO DE FERRAMENTAS Função Suprimentos / Logística Função Presetting ou Preparação Módulo Reafiação Módulo Engenharia de Aplicação PASTILHAS INTERCAMBIÁVEIS E DESGASTE DE FERRAMENTAS Pastilhas Intercambiáveis Desgaste de Ferramentas Formas de desgaste Causas para o aparecimento do desgaste Processo de Afiação de Ferramentas de Corte METODOLOGIA DA PESQUISA UNIVERSO E AMBIENTE DA PESQUISA SUJEITO E OBJETO DE PESQUISA TIPO DE PESQUISA MÉTODO DE COLETA Documentação Direta Documentação Indireta TRATAMENTO E ANÁLISE DE DADOS ESTUDO DE CASO HISTÓRICO E APRESENTAÇÃO DA EMPRESA Missão da Divisão Automotiva Visão da Divisão Automotiva ETAPAS DO PROJETO DE REDUÇÃO DE CUSTOS Problema encontrado Alternativa proposta Desenvolvimento de fornecedores Testes das pastilhas afiadas pelo Fornecedor Testes das pastilhas afiadas pelo Fornecedor Análise e interpretação dos resultados Outras melhorias CONSIDERAÇÕES FINAIS CONCLUSÕES RECOMENDAÇÕES PARA TRABALHOS FUTUROS BIBLIOGRAFIA... 67

9 8 LISTA DE FIGURAS Figura 01 - Departamentos envolvidos com o Gerenciamento de Ferramentas Figura 02 - Exemplos de diferentes tipos de ferramentas de torneamento e fresamento Figura 03 - Ferramentas multicortantes utilizadas no processo de fresamento Figura 04 - Classificação de diferentes tipos de desgaste em ferramentas de corte Figura 05 - Consumo de ferramentas de Figura 06 - Consumo de ferramentas de Figura 07 - Gráfico de Pareto do consumo mensal de ferramentas Figura 08 - Pastilha ALFA nova Figura 09 - Fluxo de ferramentas de corte de rápido desgaste Figura 10 - Fluxo de ferramentas de corte utilizando afiação Figura 11 - Consumo mensal das pastilhas ALFA... 55

10 9 Figura 12 - Relatório da qualidade Figura 13 Gráfico de Pareto de julho, agosto e setembro Figura 14 Fluxo de afiação da pastilha ALFA Figura 15 Futuro fluxo de afiação da pastilha ALFA... 63

11 10 LISTA DE TABELAS Tabela 01 Propriedades físicas do nitreto de silício Tabela 02 Resultados obtidos Tabela 03 Preço das pastilhas novas e afiadas Tabela 04 Custos utilizando pastilhas ALFA afiadas Tabela 05 Custos antes do projeto de afiação das pastilhas ALFA Tabela 06 Custos utilizando o futuro fluxo de afiação da pastilha ALFA... 63

12 11 LISTA DE ABREVIATURAS CAD - Computer Aided Design CAM - Computer Aided Manufacturing CAPP - Computer Aided Process Planning CIMM - Centro de Informação Metal Mecânica ERP - Enterprise Resource Planning TMS - Tool Management Systems

13 12 1 INTRODUÇÃO 1.1 APRESENTAÇÃO DO TEMA E PROBLEMA DE PESQUISA Nas indústrias do setor metal-mecânico, principalmente na indústria automotiva, a necessidade crescente de diferenciação pelos baixos custos e flexibilidade está somada à complexidade e alto grau de desenvolvimento tecnológico de seus processos e produtos. O mercado exige alta qualidade de fabricação e produtividade com custos reduzidos. Neste segmento, uma parcela significativa dos custos é representada pelos processos de usinagem de componentes, e grande parte destes custos vem do uso de ferramentas de corte. Dentro deste contexto, o gerenciamento de ferramentas de corte é um método para aproveitar, de maneira econômica, o potencial das novas tecnologias de usinagem, auxiliando as empresas na redução de custos e no aumento da produtividade, para que estas se adéqüem as novas exigências do mercado (FAVARETTO, 2005). Embora o controle preciso dos gastos e consumo de ferramentas seja de extrema importância para o controle de custos, a atuação de um gerenciamento de ferramentas não se limita apenas a fazer um controle sobre esses dados, o objetivo é atuar no processo de usinagem como um todo, envolvendo todas as variáveis possíveis pertinentes ao processo de fabricação. Com isto busca-se aumentar a produtividade, eliminar os desperdícios e melhorar a qualidade dos produtos mediante a redução dos distúrbios nas linhas de produção. Estes distúrbios apresentam-se na forma de interrupções no fluxo normal, que ocorrem quando há desgastes prematuros de ferramentas, quebras inesperadas, indisponibilidade e baixa qualidade nas peças entre outros (GOLDONI, 2003). De acordo com Zonta (2007), apesar de toda a importância de um gerenciamento de ferramentas eficaz, o termo gerenciamento de ferramentas começou a ser utilizado apenas no início da década de 80 nas indústrias metal-mecânicas norte-americanas e européias, após pesquisadores do setor constatarem índices de produtividade e nível organizacional preocupantes nas mesmas. Esta preocupação acentuou-se a partir do momento em que os

14 13 produtos japoneses começaram a invadir os mercados norte-americano e europeu com preços altamente competitivos. A partir deste momento ambos os mercados começaram a assimilar as filosofias que as indústrias japonesas estavam adotando, como o Just in Time e o Lean Manufacturing, focadas na excelência na produtividade e na organização. A situação foi a mesma no Brasil, pois, com a abertura de mercado no início da década de 90, a indústria brasileira deparou-se com a grande competitividade existente no mercado externo, obrigando-se a modernizar o parque fabril e adotar novas técnicas administrativas. Atualmente é notável o crescente número de indústrias metal-mecânicas brasileiras que vêm adotando algumas práticas relacionadas ao Gerenciamento de Ferramenta, fortalecendo sua competitividade no mercado. Embora os gastos com ferramentas de corte sejam apenas uma pequena parcela dos custos totais de manufatura nos processos de usinagem em uma indústria metal-mecânica, as conseqüências da falta de ferramentas ou de uma classificação errada são críticas, visto que as ferramentas representam o elo entre o processo de fabricação e as máquinas-ferramentas sendo fundamentais para que se utilize o máximo da capacidade destes recursos. De acordo com Castro (2005), a operação de gerenciamento de ferramentas não influencia apenas o custo com aquisição, que gira em torno de 3% a 5% do custo total de fabricação, mas sim outros fatores que formam o referido custo como, troca de ferramentas; parada de máquina; compras emergenciais entre outros. As ferramentas refletem diretamente no ganho de produtividade e tanto fatores atrelados diretamente ao processo de usinagem, quanto fatores externos ao processo relacionados ao controle de ferramentas, devem ser considerados importantes dentro de uma indústria. Dentro de todo o processo de gerenciamento de ferramentas encontra-se a atividade de afiação de ferramentas de rápido desgaste, elemento básico ao uso de ferramentas de corte que demandam alta precisão, situação em que qualquer problema pode se transformar em refugo e parada de produção no momento do emprego das ferramentas. Por outro lado, a afiação das ferramentas de corte mostra-se como grande oportunidade na redução de custos, tendo em vista que uma ferramenta recondicionada pode alcançar o mesmo rendimento de uma ferramenta nova com custo que pode variar até 10% aquele de uma nova. Porém, todo este processo de afiação de ferramentas requer uma logística eficaz destas ferramentas, assim como um controle rigoroso de informações. Em se tratando de processos mecânicos, observa-se que diversos municípios brasileiros têm a sua economia alimentada pela existência de distritos industriais que congregam diversos tipos de empresas. Em muitos casos, destacam-se as empresas do setor

15 14 metal mecânico, como é o caso de Joinville, em Santa Catarina. Assim, acredita-se que o desenvolvimento de um estudo que englobe a realidade dessas organizações poderá trazer esclarecimentos que permitirão o entendimento da relevância do controle eficiente das informações relacionadas a ferramentas de corte para o alcance da otimização dos processos de usinagem e redução de custos. Desta forma, compreendendo a importância do gerenciamento de ferramentas e as vantagens da atividade de afiação das ferramentas de corte dentro deste processo, o problema que essa pesquisa busca resolver pode ser estruturado da seguinte maneira: Quais os ganhos organizacionais e produtivos adquiridos com o processo de afiação de ferramentas de corte em uma empresa do setor metal-mecânico situada em Joinville/SC? 1.2 JUSTIFICATIVA O mercado exige alta qualidade de fabricação e produtividade com custos reduzidos e com o desenvolvimento de ferramentas cada vez mais sofisticadas tecnologicamente, e em termos de geometria, tornou-se complexo o trabalho de sua manutenção e recondicionamento. Por este fato, torna-se imprescindível para o gerenciamento de ferramentas um controle eficaz das informações relacionadas aos procedimentos de afiação, tanto para as ferramentas que são afiadas internamente quanto para as que têm seu processo de recondicionamento terceirizado por empresas especializadas no ramo (OSTRONOFF, 2007). Considerando que alguns tipos de ferramentas podem ser afiadas até 4 ou 5 vezes, percebe-se uma grande oportunidade de redução de custos nos processos de usinagem através da afiação das ferramentas de corte de rápido desgaste. Entretanto, ferramentas afiadas inadequadamente podem quebrar, ter seu desempenho comprometido ou gerar refugos provocando aumento de custos e prejudicando o fluxo de produção. A falta de controle das quantidades e códigos de ferramentas disponíveis para afiação por empresas terceirizadas traz insegurança no que tange ao abastecimento do estoque necessário para a manutenção do fluxo produtivo. Neste sentido torna-se imprescindível a existência de uma logística interna do setor de Gerenciamento de Ferramentas que controle o fluxo desses materiais assim como as informações necessárias para um controle efetivo deste processo.

16 OBJETIVOS O objetivo geral deste trabalho é analisar o processo de recondicionamento das ferramentas de corte para fins de redução de custos em uma empresa do setor metal-mecânico situada em Joinville/SC. Como objetivos específicos este trabalho apresenta: explanar os conceitos, objetivos e técnicas contempladas pela literatura relacionadas ao gerenciamento de ferramentas; expor as reduções de custo adquiridas com o processo de afiação/recondicionamento na empresa estudada; apresentar o fluxo de afiação e reafiação estabelecido para as ferramentas de corte na empresa; mostrar o processo de estudo e acompanhamento dos insertos afiados na empresa enfocada, buscando garantir a qualidade da produção. 1.4 DELIMITAÇÃO DO TRABALHO O estudo deste trabalho se limita à exposição do tema Gerenciamento de Ferramentas e as práticas utilizadas no setor metal-mecânico que atuam com processos de usinagem, bem como, os recursos utilizados como terceirização de algumas atividades e uso de sistemas especializados para gerenciamento de ferramentas. Posteriormente será abordada a temática da oportunidade de redução de custos através da atividade de afiação de ferramentas de corte, em especifico a afiação de pastilhas intercambiáveis, implementada por uma empresa de Joinville/SC que atua no setor automotivo.

17 ESTRUTURA DO TRABALHO Este trabalho está dividido em 5 capítulos, sendo que o capítulo 1 apresenta a introdução do trabalho, expondo o tema, o problema, a justificativa, assim como, os objetivos gerais e específicos da pesquisa. O capítulo 2 aborda o referencial teórico relacionado à processos de usinagem especificamente, o fresamento, bem como, conceitos relacionados ao Gerenciamento de Ferramentas. Assim, apresenta a definição desta prática, a importância das ferramentas, os problemas relacionados às ferramentas de corte, as áreas de atuação e planejamento, recursos e outras técnicas relacionadas ao tema. O referido capítulo expõe também conceitos referentes a pastilhas intercambiáveis e desgaste de ferramentas de corte. O capítulo 3 trata da metodologia utilizada para a elaboração da pesquisa de campo e proposta de melhoria, assim como a elaboração deste trabalho. No capítulo 4 é feita a apresentação da empresa objeto de estudo e todo o projeto de redução de custos a partir da afiação de pastilhas intercambiáveis é detalhado. Por último, o capítulo 5 apresenta a conclusão obtida com o desenvolvimento do trabalho e as sugestões para trabalhos futuros.

18 17 2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA O presente capítulo tem como objetivo expor a fundamentação teórica que servirá de base para a compreensão do estudo de caso que será apresentado no capítulo 04. Para tanto, inicialmente contempla os conceitos referentes aos processos de usinagem, em específico o fresamento. Em seguida são apresentadas definições relacionadas ao Gerenciamento de Ferramentas, sua importância e os principais problemas relacionados às ferramentas de corte, assim como, os objetivos e as áreas do Gerenciamento de Ferramentas. Posteriormente, será apresentada a utilização de softwares gerenciadores e as práticas de terceirização desta atividade. Finalmente, o capítulo apresenta o conceito de pastilhas intercambiáveis e explora conceitos relacionados ao desgaste de ferramentas, assuntos estes, relacionados ao caso objeto de estudo deste trabalho. 2.1 PROCESSOS DE USINAGEM De acordo com Ferraresi (1924), como processos de usinagem pode-se definir as operações que ao conferir à peça a forma, ou as dimensões ou o acabamento, ou ainda uma combinação destes três itens, produzem cavaco. Segundo a definição do autor entende-se como cavaco, a porção de material da peça, retirada pela ferramenta, caracterizando-se por apresentar forma geométrica irregular. Em todas as operações de usinagem dos metais uma ferramenta em forma de cunha é forçada através do material para remover cavaco da peça e deixar sobre esta, superfícies geometricamente perfeitas. O tipo de superfície produzida pela operação depende do formato da ferramenta e da trajetória descrita por esta através do material da peça (DOYLE, 1962, p. 334).

19 18 De acordo com König e Klocke apud Deschamps (2004), o processo de usinagem é um processo de fabricação que constitui na separação de material da peça, material este com forma geométrica irregular (também chamado de cavaco), sob processamento com ferramentas de geometria definida. De acordo com Jesus (2004) os processos de fabricação por remoção de material são comumente conhecidos como processos de usinagem e são normalmente considerados secundários porque tem como matéria-prima materiais previamente obtidos por processos primários (fundição, conformação). Dificilmente ocorre a presença isolada de um ou outro destes processos na fabricação de peças ou componentes. Por ser considerado um processo secundário, a usinagem normalmente atua como processo complementar em relação aos demais processos Processo de fresamento Segundo Ferraresi (1977), a operação de fresamento pode ser definida como um processo mecânico de usinagem destinado à obtenção de superfícies quaisquer, onde o material é removido pela rotação de ferramentas geralmente multicortantes, denominadas fresas, sendo que cada dente remove uma pequena quantidade de material em cada revolução. Para tanto, a ferramenta gira e a peça ou a ferramenta se deslocam segundo uma trajetória qualquer. Conforme afirma Silva et al (S/D), o fresamento tem como principal característica o fato de possuir corte interrompido, que é gerado devido ao fato de cada inserto (pastilha) passar por uma fase ativa, aquela em que ele corta o material e uma fase inativa, em que não retira material da peça usinada. Este ciclo ativo e inativo ocasiona mudanças bruscas de temperaturas e tensões na ferramenta cortante, o que pode provocar avarias, que levam até mesmo à perda da ferramenta. Santos (2001) afirma que as características que diferenciam o processo de fresamento em relação aos outros processos de usinagem são: as interrupções no corte que ocorrem na entrada e saída dos dentes da ferramenta na peça; o pequeno tamanho relativo dos cavacos gerados no corte; a variação na espessura de cada cavaco gerado.

20 19 As ferramentas de corte são elementos responsáveis pela retirada de cavaco da peça bruta em processos de usinagem, através do contato de forma controlada e planejada com a mesma. Existem diversos tipos de ferramentas de corte atualmente, para atender às características e necessidades de cada processo de usinagem. Elas diferem em sua geometria, material de composição, tipo de revestimento, podendo ainda ser mono ou multicortantes. Estas características influenciam significativamente alguns parâmetros de um processo de usinagem, como por exemplo, a formação dos cavacos, forças de corte, o desgaste das ferramentas, dentre outros (KLOCKE e KONIG, 2002 apud PAVIM, 2005). Há muitas razões para justificar o gerenciamento de ferramentas, mas nenhuma delas é tão importante quanto à redução dos custos de produção. O impacto na redução de custos através do gerenciamento é um quesito que poucas vezes é reconhecido, sendo que este ponto é o caminho principal da filosofia do gerenciamento de ferramentas (PLUTE, 1998 apud BUSS, 2006). Em virtude da grande importância que as ferramentas de corte têm nos processos de usinagem e, conseqüentemente, na competitividade de uma empresa que atua no setor metalmecânico, os próximos itens tem a finalidade de expor assuntos relacionados ao gerenciamento de ferramentas. 2.2 GERENCIAMENTO DE FERRAMENTAS O termo gerenciamento iniciou-se com a primeira definição clássica apresentada por Henry Fayol. Apesar de não existir uma aceitação geral sobre o termo gerenciamento como atividade, a definição geral dada por Fayol (1942) continua se mantendo válida após 66 anos e tem sido somente adaptada pelos escritores recentes, como apresentado a seguir: Gerenciar é prever e planejar, organizar, comandar, coordenar e controlar. (FAYOL, 1942 apud ZONTA, 2007, p. 7). Na metade dos anos de 1980, Frederick Mason já apresentava a primeira definição de gerenciamento de ferramentas. Afirmava que se trata não apenas de um simples controle de estoque de ferramentas, mas sim de um conjunto de atitudes e recursos que, empregados juntos, garantem que a ferramenta certa estará sempre disponível no local e no momento certo (MASON, 1993).

21 20 O gerenciamento de ferramentas é considerado hoje importante diferencial competitivo, existindo para eles distintas definições. Boehs (2002) afirma que o Gerenciamento de Ferramentas é uma filosofia com abordagem disciplinada, que administra informações para a tomada de decisão, fornecendo as ferramentas na quantidade necessária, no local desejado, no momento certo e na qualidade especificada. O gerenciamento é uma abordagem organizada, que tem como meta garantir as ferramentas disponíveis para se alcançar os objetivos da produção, de forma a contribuir para o aumento da produtividade e eficiência. Com relação ao gerenciamento de ferramentas existem abordagens distintas que de acordo com Boogert (1994 apud FAVARETTO, 2005) em sua maioria enfocam aspectos específicos do gerenciamento tais como, informações, controle de fluxo, alocação e reposição de ferramentas. O gerenciamento de ferramentas é uma estratégia que visa à resolução de problemas relacionados com as várias atividades que envolvem o uso de ferramentas, incluindo aquisição, armazenagem, desenvolvimento de base de dados de ferramentas, seleção e alocação de ferramentas, inspeção, preparação (presetting), entrega às linhas, troca, monitoramento e controle de inventário. (MASINE, 1998 apud FAVARETTO, 2005, p. 40). As indústrias metal-mecânicas em específico as que utilizam o processo de usinagem, gerenciam diariamente informações sobre dados técnicos de ferramentas, novas peças a serem fabricadas, processos de fabricação e controle, indicadores de produção, custos envolvidos com ferramentas e logística das ferramentas de corte no chão de fábrica, informações estas que culminam em tomada de ações estratégicas por parte de seus administradores. 2.3 IMPORTÂNCIA DO GERENCIAMENTO DE FERRAMENTAS DE CORTE Segundo Plute (1998, apud ZONTA, 2007), as ferramentas afetam a estabilidade financeira de qualquer empresa, pois o seu uso, eficiente ou não, contribui nos custos de produção. O mesmo autor cita que atualmente, com o aumento do custo de ferramentas e a necessidade das mesmas estarem disponíveis de maneira cada vez mais imediata, o valor e a disponibilidade das ferramentas no estoque estão se tornando fatores importantes. As ferramentas podem representar uma fatia substancial do investimento de capital anual. O controle destes gastos não somente repercute na economia em compra de ferramentas, mas

22 21 tem impacto em todas as áreas de produção através de potenciais reduções de custo e aumento da eficiência. Sabe-se que, geralmente os custos diretos de ferramentas representam de 3% a 5% dos custos da produção de uma peça. Mas isso é relativo apenas ao custo de aquisição. Os verdadeiros custos de utilização destes itens, quase sempre estão ocultos e são desconhecidos pelas empresas. Estes custos indiretos podem fazer com que as ferramentas representem até 30% do custo total de produção de uma peça (CASTRO, 2005). Este percentual envolve, além do consumo normal de ferramentas, perdas por uso indevido ou inadequado, perdas atribuídas ao uso de ferramentas obsoletas ou improdutivas, gastos com manutenção das ferramentas, investimentos em estoques de tamanhos inadequados, despesas com armazenamento e transporte, perda de tempo devido à dificuldade de localização de ferramentas no chão de fábrica, dificuldades envolvendo o Projeto e o Planejamento dos Processos, devido à falta de informações para a produção. Mason (1993) e Mumm (2001, apud ZONTA, 2007) apontam para os seguintes fatores que frequentemente contribuem para este percentual: de 30% a 60% das ferramentas da empresa podem estar dispersas no chão de fábrica; 16% das produções programas não podem ser efetivadas devido à falta de ferramentas; o supervisor gasta de 40% a 80% de seu tempo de trabalho à procura e na expedição de ferramentas; os operadores podem utilizar 20% do seu tempo de trabalho à procura de ferramentas, o equivalente a até três semanas de trabalho por ano; super ou subdimensionamento do estoque (quantidade e variedade); obsolescência do estoque, que pode chegar a até 50% do total de ferramentas e compras emergenciais e/ou incorretas. De acordo com Mason (1993) a falta de gerenciamento dos recursos relacionados às ferramentas de corte pode ser considerada como um crime culposo por negligência. Se as matérias-primas ou trabalhos fossem manipulados igualmente, os administradores seriam considerados maus profissionais ou incompetentes.

23 PROBLEMAS RELACIONADOS ÀS FERRAMENTAS DE CORTE Conforme afirmações de Mason (1993), diariamente, as empresas que atuam em processos de usinagem encontram uma série de problemas relacionados com ferramentas de corte. Estes problemas podem ser divididos em três grupos, segundo a sua natureza. São eles: problemas operacionais, administrativos e técnicos. Como principais problemas de ordem operacional pode-se citar os seguintes: falta de conhecimento das ferramentas realmente disponíveis na fábrica; falta de informações técnicas e comerciais sobre as ferramentas disponíveis; falta de critérios e meios que facilitem a seleção e utilização das ferramentas; morosidade na seleção e preparação das ferramentas com conseqüente aumento no tempo de setup das máquinas; dificuldade na identificação das ferramentas, devido à diversidade de formas, de materiais e de fornecedores. Com relação à ordem administrativa e logística são encontrados diversos problemas, sendo que os mais relevantes são: desconhecimento do local onde as ferramentas se encontram; as condições de alocação de ferramental variam desde locais totalmente desordenados a locais organizados, mas dificilmente aspectos como ergonomia, funcionalidade, movimentação e facilitação da procura são levados em conta; permanência em estoque de ferramentas já obsoletas e improdutivas; problemas com o super ou subdimensionamento do estoque; ausência de sistemas de informações facilitadores do controle de estoque e inventário; ineficácia do controle adotado para acompanhar a movimentação das ferramentas durante o turno de trabalho; compras desnecessárias, baseadas em critérios e procedimentos inadequados; processo de compra não sistematizado ou sincronizado com as necessidades atuais da fábrica (compras com atraso e em regime de urgência); ausência de troca de informações entre os diversos setores da fábrica, mais precisamente planejamento/processos/engenharia industrial/compras/almoxarifado. Os problemas de ordem técnica relacionados ao gerenciamento de ferramentas de corte referem-se às atividades relacionadas à seleção e otimização, sendo eles:

24 23 falta de critérios de padronização de formas, dimensões e de materiais; falta de conhecimento sobre o estado de manutenção e do tempo de utilização das ferramentas; faltam critérios e métodos para a manutenção das ferramentas, sendo que muitas vezes estas se encontram em estado desaconselhável para a produção; conhecimento parcial da intercambiabilidade de ferramentas e suportes de fixação na máquina; utilização das ferramentas sem observar suas condições ótimas para o trabalho, tendo em vista a produtividade e/ou os custos de produção; planejamento dos Processos, em linhas gerais, tem gradualmente aderindo à utilização do auxílio do computador em suas tarefas, como por exemplo, a utilização de softwares CAPP, CAM e CAD, estes últimos extremamente difundidos. No entanto, o detalhamento dos processos ainda é muito deficiente, pois não satisfaz plenamente a necessidade de descrição de ferramentas, locais de guarda, etc.; conhecimentos técnicos a respeito de utilização e características das principais ferramentas de posse somente de funcionários com maior experiência, ou seja, conhecimentos técnicos restritos a poucas pessoas; por fim, há uma ausência de sistematização no controle de compras, trocas, análise de vida útil, localização na fábrica, existência física, quebras, entre outros. A solução para combater e resolver estes problemas, é a utilização eficaz da informação. Certamente, o volume de informações que deverão ser levantadas dependerá do número de ferramental da empresa e do grau de organização que se está pretendendo atingir (CIMM, 2008). A principal característica de uma empresa que não emprega o Gerenciamento de Ferramentas é a grande quantidade de pedidos de compra emergenciais (HARPER, 2003 apud ZONTA, 2007). Para solucionar parte destes problemas, deve-se também analisar estas ferramentas no momento da liberação por parte da engenharia de processo deixando-se de tratar o Gerenciamento de Ferramentas como simplesmente um problema logístico (MARCZINSKI, 2002 apud ZONTA, 2007). Seguindo esta linha de pensamento, é possível identificar algumas fontes de ineficiência, tais como (MARCZINSKI, 2002 apud ZONTA, 2007): grande número de componentes distintos que o chão de fábrica necessita gerenciar; variedade de itens redundantes inclusos através de diferentes fontes;

25 24 diferentes layouts de ferramentas; erros de cadastramento de informações nos sistema de controle do chão de fábrica. Esta lista sugere que muitas das decisões que afetam diretamente o Gerenciamento de Ferramentas são criadas antes do início do controle físico das ferramentas. De fato, 70% das dificuldades encontradas no chão de fábrica são criadas na Engenharia de Processo. Neste momento o layout da ferramenta é desenvolvido juntamente com os fornecedores e as operações do processo. Portanto, 70% dos custos no ciclo de vida da ferramenta de corte são determinados na engenharia de processo (MARCZINSKI, 2002 apud ZONTA, 2007). 2.5 OBJETIVOS DO GERENCIAMENTO DE FERRAMENTAS Goldoni apud Zonta (2007, pg 15) afirma que o propósito primordial do Gerenciamento de Ferramentas é aumentar a produtividade, eliminar os desperdícios e melhorar a qualidade dos produtos mediante a redução das interrupções no fluxo normal, que ocorrem quando há desgastes prematuros de ferramentas, quebras inesperadas, indisponibilidade e baixa qualidade nas peças, entre outros distúrbios que podem ocorrer nas linhas produtivas. Boogert (1994, apud ZONTA, 2007) definiu os seguintes objetivos principais do Gerenciamento de Ferramentas: minimizar distúrbios no processo de produção; maximizar a utilização dos recursos (máquinas e ferramentas); minimizar a quantidade de refugos; reduzir os custos gerais com ferramentas pela padronização e racionalização. Baseado nos objetivos gerais citados acima, Favaretto (2005), resumiu os objetivos específicos do Gerenciamento de Ferramentas da seguinte forma: reduzir estoques e obsolescência; padronizar as ferramentas utilizadas; eliminar a falta de ferramentas; aumentar a produtividade; reduzir o custo com ferramentas; controlar a localização e fluxo de ferramentas no chão de fábrica;

26 25 reduzir os tempos de preparação de máquinas; reduzir quebras de ferramentas; garantir a disponibilidade de informação precisa e atualizada; fortalecer relacionamento com fornecedores; garantir a qualidade dos serviços de recondicionamento e preparação de ferramentas; garantir a qualidade da peça produzida; garantir atualização tecnológica; garantir o uso ecologicamente correto de ferramentas de corte. Também são objetivos específicos do gerenciamento de ferramentas de corte garantir: a qualidade dos serviços de afiação e preparação de ferramentas; produto manufaturado com excelência; atualização tecnológica e uso ecologicamente correto das ferramentas corte. Embora o controle preciso dos gastos e consumo de ferramentas seja de extrema importância para o controle dos custos, a atuação de um gerenciamento de ferramentas não se limita apenas a fazer um controle sobre estes dados, pois ao atuar com um time especializado, o objetivo é focar o processo de usinagem como um todo, envolvendo todas as variáveis possíveis pertinentes ao processo de fabricação, como por exemplo, a redução do tempo de setup de máquinas, aumento da produtividade, implantação de novas tecnologias ao processo, treinamento para o pessoal envolvido na cadeia produtiva, suporte ao cliente no desenvolvimento de novos produtos, atuação imediata na solução de problemas, ou seja, todo trabalho é orientado para a redução de custos e desperdícios (CIMM, 2008). 2.6 ÁREAS DO GERENCIAMENTO DE FERRAMENTAS Boogert (1994, apud FAVARETTO, 2005) afirma que para ambos os tipos de produção, seja com tamanho de lote pequeno ou grande, a disponibilidade de ferramentas e a exatidão de informações técnicas de usinagem, são fatores críticos para a confiabilidade do processo de produção. Em virtude destes aspectos, Boogert (1994, apud ZONTA, 2007) cita que ocorrências que estagnam a produção, como por exemplo, quebra ou desgaste prematuro da ferramenta as

27 26 quais necessitam de reposicionamento imediato, ferramentas as quais não estão disponíveis a tempo ou peça usinada de inferior qualidade, são problemas resultados de falhas no: Planejamento técnico; Planejamento logístico; Planejamento estratégico. Favaretto (2005) afirma que o Gerenciamento de Ferramentas deve ser tratado como uma estratégia interdepartamental, tendo o apoio e comprometimento da alta gerência. Os objetivos somente serão plenamente atingidos através do pleno entendimento, cooperação e compartilhamento de objetivos e informações entre todos os departamentos da empresa envolvidos com o gerenciamento. A figura 1 representa os departamentos comumente envolvidos com o gerenciamento de ferramentas. Figura 01: Departamentos envolvidos com o Gerenciamento de Ferramentas. Fonte: Favaretto, 2005, p Planejamento Estratégico De acordo com Jaimes (1995) o planejamento estratégico ocupa-se da padronização das ferramentas, diminuição de variedades, compras de ferramentas, redução dos componentes em estoque e do acompanhamento preciso do consumo. A otimização de processos e recursos resulta em melhorias na fabricação, o que equivale a aumento de produtividade e redução de custos. A sistematização e racionalização de informações e dos próprios meios físicos são fatores da maior relevância neste contexto.

28 27 As decisões estratégicas lidam com a expansão ou redução da capacidade dos recursos produtivos. Padronização e racionalização dos recursos produtivos podem também necessitar redução dos custos com ferramentas. Investimentos em ferramentas modulares aumentam a flexibilidade com relação à composição dos componentes de ferramenta nas montagens e eliminam a necessidade de jogos de ferramentas exclusivos para máquinas-ferramenta específicas (BOOGERT, 1994 apud ZONTA, 2007, p. 20). Conforme aponta Favaretto (2005), as atividades relacionadas ao planejamento estratégico são: definição de indicadores de desempenho e metas, tais como, consumo de ferramentas no período e quantidade de itens obsoletos em estoque; gerenciamento do relacionamento com fornecedores de ferramentas de corte, desenvolvendo melhorias junto ao fornecedor; questões ambientais relacionadas ao uso racional de ferramentas, escolha do material da ferramenta e descarte; padronização de ferramentas, buscando minimizar a quantidade de itens em estoque Planejamento Logístico O planejamento logístico envolve duas questões principais: fluxo de informações e fluxo físico de ferramentas. Boogert (1994, apud ZONTA) comenta que o planejamento logístico é responsável pela disponibilização dos recursos produtivos no local certo e na quantidade necessária. A situação atual no chão de fábrica é importante para alocação das ferramentas às máquinas, especialmente nos casos de ferramentas quebradas ou desgastadas, o que necessita uma reposição imediata. O planejamento logístico está relacionado com a disponibilidade dos recursos das ferramentas, no lugar, na quantidade e no momento certo. A capacidade dos recursos deve ser verificada antes que os componentes das ferramentas sejam alocados para os respectivos lotes de produção. Isto evita a ocorrência de perturbações no chão de fábrica por causa das ferramentas perdidas, e permite a qualquer instante (CRAPART, 1994): localizar a estação de trabalho onde está a ferramenta; saber o lote no qual está trabalhando; qual é a operação que está desenvolvendo; o estado em que se encontra; e quando ela está disponível para outra tarefa.

29 28 Favaretto (2003) lista como sendo atividades relacionadas ao planejamento logístico: estoque de ferramentas de corte; estoque de porta-ferramentas e componentes auxiliares de reposição; estratégia de reposição de ferramentas para as linhas de produção; quantidade de conjuntos em giro; determinação do fluxo de ferramentas dentro do setor de ferramentas; estratégias para envio a serviços externos. Jaimes (1995) comenta que se constituem ainda como funções importantes no planejamento logístico do gerenciamento de ferramentas, a preparação e armazenamento de componentes e montagens de ferramentas, assim como o transporte destes para as máquinas para contribuir na diminuição nos tempos secundários da usinagem Planejamento Técnico Boogert (1994, apud FAVARETTO, 2005) afirma que o planejamento técnico lida com a seleção e o uso de ferramentas, baseado na habilidade de usinar produtos de forma econômica obedecendo à necessária qualidade do produto. O departamento de planejamento de processos deve selecionar as ferramentas de corte corretas e projetar adequadamente a sua montagem de forma que a produção possa ser executada. A preparação de informações para usinagem deve ser geométrica e tecnologicamente correta com o objetivo de: evitar tempos ociosos de máquina devido a testes extensivos; obter um processo de corte confiável sem distúrbios inesperados como quebras ou qualidade de superfície ruim; realizar um processo de corte otimizado respeitando tempo e/ou custos. Favaretto (2003) expõe como as principais atividades e adoção de outros recursos da qualidade envolvidos no planejamento tecnológico as ações a seguir: criação e manutenção de base de dados para ferramentas; sistema de identificação de ferramentas; seleção de ferramentas, parâmetros de corte, e geração de programas NC; controle e minimização de distúrbios no processo devido a problemas com ferramentas; controle, prevenção e redução de quebra de ferramentas; redução do custo por peça;

30 29 redução de tempos de processo; procedimento sistêmico para teste e substituição de ferramentas; capabilidade do processo: Para evitar a ocorrência de refugos e retrabalhos, é importante conhecer a influência das ferramentas no comportamento do processo e as alterações que ocorrem na capabilidade devido a desgastes e/ou trocas de ferramenta; controle de vida de ferramentas; determinação de quantidade e tipo de componentes auxiliares em estoque; troca rápida de ferramentas; manutenção de documentos atualizados; desenvolvimento de novos produtos; qualificação da mão-de-obra; trabalho padronizado; kaizen (melhorias contínuas). A teoria apresentada até o momento descreve em que consiste o gerenciamento de ferramentas e a importância das ferramentas de corte nos processos de usinagem. Os objetivos e principais problemas encontrados no gerenciamento de ferramentas assim como os tipos de planejamento relacionados a ele também foram expostos. Os itens 2.7 e 2.8 explanarão dois meios de efetuar o gerenciamento de ferramentas, o primeiro deles expõe conceitos sobre a utilização de softwares enquanto que o segundo menciona a terceirização deste serviço. 2.7 SOFTWARES GERENCIADORES DE FERRAMENTAS Uma série de recursos é empregada para gerenciar melhor o ferramental. Entre eles, incluem-se desde soluções simples e de baixo custo (o que não as torna menos eficazes), até as mais avançadas, que precisam de algum investimento. Conforme aponta Mason (1993) entre os recursos mais utilizados, estão os sistemas (software) especialistas. Estes sistemas, que existem desde 1980, podem ser implementados de forma isolada, em situações menos complexas, ou combinados para se completarem. Devese ressaltar que tais sistemas se configuram recurso mais eficiente para controlar adequadamente o ferramental, principalmente pelo volume de informações relacionadas com esses itens.

31 30 O Gerenciamento de Ferramentas é uma filosofia técnico-administrativa que tem por objetivo maior proporcionar a utilização de todo o potencial que uma ferramenta de corte pode oferecer considerando o uso eficaz da informação como a chave para a solução dos principais problemas da fabricação na indústria metal-mecânica. Este uso eficaz é corporificado pelos sistemas especialistas informatizados (TMS, de tool management systems). O gerenciamento computadorizado de ferramentas mostra-se muito eficiente no controle e acesso às informações da base de dados de ferramentas, máquinas, dispositivos e outros recursos. Mais do que simplesmente armazenar os dados, os softwares gerenciadores de ferramentas permitem a execução de várias funções com estes dados, tornando-se sistemas inteligentes. A intenção é a de agilizar o trabalho das pessoas e, em contrapartida, fornecer subsídios para que se conheça o que ocorre no interior da fábrica, possibilitando a tomada de decisões com base em fatos concretos (CURY, 2002). De acordo com o autor mencionado acima, diariamente, as empresas que atuam na usinagem encontram uma série de problemas relacionados com ferramentas de corte. Em trabalhos de consultoria, vários deles foram levantados, podendo ser classificados em três grupos: operacionais (falta de conhecimento das ferramentas disponíveis na fábrica, morosidade na seleção e preparação das ferramentas), administrativos (condições inadequadas de alocação de ferramental; super ou subdimensionamento do estoque etc.) e técnicos (falta de critérios de padronização de formas, dimensões, revestimentos, classes e de materiais). Conforme Marczinski (2008), Castro (2005) e Cury (2002), o dinamismo e a flexibilidade que as empresas devem possuir atualmente para administrar e executar seus processos produtivos tornam-se viáveis somente com a utilização de computadores e recursos afins. Além da confiabilidade, rapidez e segurança, com o emprego destes softwares busca-se: reduzir o tempo de preparação das máquinas; reduzir estoques e eliminar ferramentas obsoletas ou desnecessárias; controlar o fluxo das ferramentas no chão de fábrica; eliminar controles manuscritos; possibilitar o controle individual das ferramentas que requerem atenção especial; sistematizar dados sobre controles de quebra, localização, quantidade, necessidade de aquisição e planejamento de estoques; acompanhar a vida útil e a utilização de ferramentas desde a aquisição até o descarte; apresentar as informações na forma de relatórios. O gerenciador de ferramentas atua diretamente na organização do ferramental. Primeiro, porque induz a uma reavaliação de procedimentos e de layout buscando sempre

32 31 uma maior funcionalidade. Segundo, porque é sua função retratar o que acontece no chão de fábrica, ou seja, integrar bem todos os aspectos de gerenciamento da produção (CURY, 2002). A aquisição e utilização de um sistema dedicado somente ao controle de ferramentas podem ser justificadas em três breves proposições: redução de custos com ferramental (aproximadamente 25% já no primeiro ano de utilização); aumento da produtividade devido à redução no tempo de setup das máquinas (30%), além do incremento na qualidade dos produtos (CURY, 2002). Outros benefícios são: redução de itens no almoxarifado de ferramentas, resultante da reorganização física, do redescobrimento do universo presente no almoxarifado e da retirada de itens obsoletos ou inadequados e disponibilidade imediata das informações. Com o tempo, pode-se aumentar a confiabilidade das montagens destinadas à máquina, na medida em que se reduz a possibilidade do almoxarife ou operador empregar sua livre interpretação. Além disso, o sistema flexibiliza e dinamiza a produção pela facilidade do emprego de meios alternativos, quando da impossibilidade do uso dos meios planejados. Todo o processo de compras também é beneficiado. Havendo maior controle do uso, quebras, estoque, fornecedores, toda a sistemática de compras pode ser aprimorada, comprando-se então somente o necessário, na quantidade, no momento e no local adequado (CASTRO, 2005). O uso de softwares gerenciadores de ferramentas possibilita, ainda, a difusão e perpetuação dos conhecimentos técnicos e administrativos relativos a ferramentas: aumenta o número de pessoas aptas a selecionar, manusear ou administrar as ferramentas. Os termos e tópicos aqui levantados - como padronização, abrangência, controle e conhecimento demonstram que a filosofia de Gerenciamento de Ferramentas não se limita à área de fabricação, mas que pode ser inserida como ferramenta de Qualidade Total. Isto porque proporciona à empresa racionalização de recursos, redução de tempos, melhoria do aproveitamento e, conseqüentemente, uma redução nos custos. Os sistemas dedicados têm como diferencial cobrir a lacuna deixada no chão de fábrica das empresas pelos sistemas ERP (Enterprise Resource Planning). O gerenciamento de ferramentas computadorizado possibilita o controle das informações relacionadas às ferramentas e quando aplicado de forma integrada gera benefícios para diversos os departamentos que as criam e utilizam. Conforme Castro (2005), os setores beneficiados com o gerenciamento computadorizado de ferramentas de corte são: planejamento de processos/engenharia industrial;

33 32 compras; almoxarifado; preparação; produção Planejamento de Processos/Engenharia Industrial É um dos principais usuários do sistema, através da elaboração folhas de preparação auxiliam na seleção de ferramentas e dos dispositivos conforme a peça a ser usinada. A equipe tem condições de consultar detalhes das ferramentas que possui e avaliando quais são as melhores, de menor custo ou maior disponibilidade (CASTRO, 2005) Compras O sistema gera automaticamente as necessidades de reposição e as envia eletronicamente aos fornecedores. A falta de controle efetivo e a vasta oferta no mercado levam as empresas a adquirirem uma grande variedade e quantidade de ferramentas. Muitos ainda acreditam que o preço deve ser o fator decisivo na definição de uma compra, principalmente quando o comprador não tem conhecimento técnico suficiente para levar em consideração aspectos como produtividade, qualidade e suporte técnico oferecidos pelo fornecedor de ferramentas. O sistema auxilia no acompanhamento o desempenho dos fornecedores (ADEPT, 2001 apud ZONTA, 2007) Almoxarifado Castro (2005) afirma o almoxarifado é certamente um dos setores mais beneficiados, onde grandes melhorias são obtidas. O almoxarife torna-se capaz de localizar, a qualquer momento, onde está cada ferramenta. A implantação do sistema acaba sendo motivo para um trabalho de reorganização física, nova disposição de ferramentas e dispositivos, eliminação de documentos obsoletos e/ou controles manuscritos, identificação de locais de armazenagem, dinamização do processo de busca e seleção, controle de estoques e aquisições.

34 Projeto O projetista pode conhecer as ferramentas, dispositivos de fixação outros elementos disponíveis na produção antes de elaborar o projeto. Com isto, poder evitar projetar detalhes nas peças que impliquem em aquisições de novas ferramentas. Partindo deste princípio, será possível ao almoxarife padronizar seu ferramental, sendo o projetista um grande colaborador no programa de redução de custos e estoques (CASTRO, 2005) Preparação (presetting) Faz a montagem das ferramentas conforme a folha de preparação (tool layout), faz o presetting, envia os valores de correção para as máquinas-ferramentas. Todas estas atividades são apoiadas pelo sistema. Recebe as montagens, e as inspeciona gerando os relatórios de falhas que podem ser registrados em tempo real no sistema (ADEPT, 2001 apud ZONTA, 2007) Produção Segundo Castro (2005), a produção é beneficiada através das informações sobre a utilização das ferramentas, como a instrução de preparação da máquina, da peça, da montagem e seus dados de corte. Cada máquina pode ser considerada um ponto de controle sobre a movimentação, o que motiva a uma organização de layout dos locais de guarda junto a elas. Mas o fundamental é a eliminação das paradas de máquina por falta de ferramentas. De acordo com Castro (2005), relatos de situações existentes antes de implantar um sistema de gerenciamento de ferramentas mostram que: o tempo de procura por uma ferramenta chegava a 45 minutos parando o trabalho; 25% do tempo no chão de fábrica era gasto procurando ferramentas; 28% dos itens estão obsoletos (não usados em 2 anos) ou redundantes (vários itens para a mesma aplicação). Segundo o autor, os principais resultados obtidos foram: redução em 90% no tempo necessário para localizar uma ferramenta, pois o sistema passou a indicar exatamente onde ela está; 75% de redução de ferramentas perdidas;

35 34 40% de redução dos custos com ferramentas consumíveis; 20% de redução dos custos com ferramentas reutilizáveis; 20% de redução nos custos anuais médios de estoque de ferramentas; fornecimento just in time para as máquinas; aumento da utilização das máquinas; eliminação do papel; aumento da velocidade dos trabalhos; redução da variabilidade; melhoria do controle; comprador adquiriu Engineering Inteligence; itens redundantes passaram a ser facilmente identificado; 10% dos itens cadastrados no novo sistema foram apagados após os 4 primeiros meses de funcionamento; resultados de testes da Engenharia Avançada passaram a ser registrado no sistema; registra-se o feedback da produção. O fato mais importante que vem sendo revelado por empresas que utilizam um sistema gerenciador de ferramentas são as economias obtidas (maiores que 20%) em compras de novas ferramentas e substanciais economias no tempo de produção e no planejamento do processo (PLUTE, 1998 apud ZONTA, 2007). Os sistemas de gerenciamento de ferramentas são uma das poucas tecnologias que dão bom retorno em troca de um pequeno investimento como já afirmaram alguns usuários que já tiveram esta experiência. No item exposto acima foi possível observar as vantagens da utilização de um software especializado para o gerenciamento de ferramentas, porém, existe outra alternativa para as empresas que atuam com processos de usinagem. No item seguinte será abordada a terceirização do gerenciamento de ferramentas, uma forma de manter a empresa competitiva e focada no seu core business. 2.8 TERCEIRIZAÇÃO DO GERENCIAMENTO DE FERRAMENTAS De acordo com Goldoni (2003) algumas experiências práticas vêm sendo estudadas e testadas pelas empresas do segmento de usinagem da cadeia automotiva para aprimorar o

36 35 relacionamento efetivo entre empresas clientes e fornecedores de ferramentas, com a intenção de avaliar a melhor relação custo-benefício. Uma dessas práticas é o gerenciamento total de ferramentas, em que um gerenciador (externo) que necessariamente não precisa ser um fabricante, mas um administrador especialista de ferramentas. No gerenciamento total, todas as atividades de administração de estoques, preparação, reafiação e distribuição para as linhas de produção são de responsabilidade do gerenciador. A terceirização de uma ou mais dessas atividades é considerado gerenciamento parcial de ferramentas. A formação de alianças cooperativas tem sido uma excelente estratégia para a implantação do gerenciamento de ferramentas. As empresas têm que ser flexíveis, altamente inovadoras, eficientes nos custos e cada vez mais focadas no core business. (MARCZINSKI, 2002 apud CASTRO, 2005, p. 120). Leiria (1995) afirma que com a terceirização, a empresa pode concentrar toda a sua energia na atividade-fim. Mais agilidade empresarial significa maior produtividade e qualidade do produto final, atendendo às exigências de competitividade nos mercados interno e externo. A médio e longo prazos, a contratação de terceiros implica também uma economia significativa de recursos. O terceiro, está provado, sempre encontra soluções mais criativas e menos onerosas para o seu negócio. O desperdício por comodismo, vício comum a qualquer empresa, tende a desaparecer. Segundo Goldoni (2003), sugere a implementação em módulos como maneira de evoluir de forma estável e equilibrada em direção a terceirização total do gerenciamento de ferramentas, de acordo com o autor o roteiro de implementação pode ser divido em 4 grandes funções ou módulos: Função Suprimentos/Logística; Função Presetting ou Preparação; Função Reafiação; Função Engenharia de Aplicação Função Suprimentos / Logística Castro (2005) menciona que através deste módulo são administrados todos os itens pertencentes ao almoxarifado de ferramentas novas, utilizados no processo produtivo da empresa cliente ou usuária. O módulo envolve o seguinte grupo principal de atividades:

37 36 aquisição/compra de ferramentas e serviços; logística, análise e controle do estoque; desenvolvimento de fornecedores; controle e redução dos materiais obsoletos Função Presetting ou Preparação Segundo Zonta (2007) esta função compreende a administração das ferramentas de corte na área do estoque circulante. Entende-se por estoque circulante a área de armazenagem das ferramentas que já foram retiradas do estoque principal de ferramentas novas e encontrase em utilização ou em preparação para utilização. Fazem parte deste módulo as seguintes atividades: recolhimento das ferramentas desgastadas na linha de usinagem; distribuição nos pontos de utilização; análise do estado geral das ferramentas, inclusive dos meios de fixação; preparação antecipada de kits de ferramentas; organização dos locais de guarda; controle da movimentação de recebimento e envio de ferramentas da produção para a produção; montagem e presetting das ferramentas (em equipamentos de preset) Módulo Reafiação Compreende a administração total das ferramentas que permitem a renovação do fio de corte, após terem sofrido desgaste em função da utilização (ZONTA, 2007). As principais responsabilidades dentro deste módulo são: avaliação do desgaste das ferramentas; renovação do fio de corte em afiadoras convencionais e/ou a NC; realização de sugestões e testes para melhoria das geometrias de corte; administração da logística para reafiação externa e/ou recobertura (envio, recebimento, prazo, follow-up, etc.); orientação técnica aos fornecedores de ferramentas.

38 Módulo Engenharia de Aplicação Para Castro (2005), as atividades relacionadas a este módulo de gerenciamento atuam como suporte à aplicação das ferramentas na produção e dão apoio técnico aos departamentos de Engenharia de Processo e Produto do cliente, podendo servir como subsídio de informações para tomada de decisões em outros setores da empresa, como a produção e até mesmo o departamento de Compras. Fazem parte deste módulo as seguintes atividades: análise, acompanhamento e suporte técnico/engenheiros das ferramentas na produção por técnicos qualificados; apoio ao cliente para o desenvolvimento de ferramentas para novos produtos; coordenação dos trabalhos técnicos dos fornecedores; elaboração de indicadores de desempenho com foco na redução contínua de custos; trabalhos para melhorias de produtividade; acompanhamento de testes de ferramentas; emissão de relatórios de testes técnico-econômicos de ferramentas; acompanhamento da vida útil das principais ferramentas; atualização de planos de processos; análises de causa e efeito; treinamento para o pessoal envolvido na cadeia produtiva; desenvolvimento de novas tecnologias, buscando a melhor opção de mercado; introdução de novas tecnologias de ferramentas. O mercado tem mostrado que a procura pela parceria com o fornecedor que transmita credibilidade, produtos de qualidade e de produtividade, avanço tecnológico, solidez e experiência concreta na prestação de serviços tem sido a melhor forma para começar a colocar ordem na casa (CASTRO, 2005, p. 122). Conforme os assuntos abordados anteriormente, o Gerenciamento de Ferramentas é uma prática imprescindível para as empresas que atuam com processos de usinagem, pois um controle eficaz de todos os aspectos relacionados às ferramentas de corte apresenta-se como uma grande vantagem competitiva para estas empresas. O item a seguir contempla conceitos relativos ao desgaste de ferramentas de corte, assim como, ferramentas multicortantes, especialmente as pastilhas intercambiáveis que é o objeto do estudo de caso que será apresentado na capitulo 04.

39 PASTILHAS INTERCAMBIÁVEIS E DESGASTE DE FERRAMENTAS Pastilhas Intercambiáveis De acordo com Stemmer (1987), a ferramenta de corte é o dispositivo responsável pela remoção de cavaco da peça no processo de usinagem através do contato com esta, de forma controlada e planejada. As ferramentas de corte podem ser de diversas formas e diversos materiais. Segundo Pedroso (2007), a introdução da técnica de pastilhas intercambiáveis, significando uma aresta de corte substituível, ou a assim chamada pastilha, foi aplicada ao porta-ferramenta, não apenas simplificando o manuseio das ferramentas, mas também abrindo caminho para uma série de importantes inovações, tais como as classes e coberturas de metal duro com vida útil mais longa, formatos de pastilha e geometrias que poderiam cortar mais facilmente e a standardização das ferramentas. A figura 2 ilustra a variedade de insertos existentes: Figura 02: Exemplos de diferentes tipos de ferramentas de torneamento e fresamento. Fonte: Klocke and König apud Pavim, Em processos de fresamento, essas pastilhas são muito utilizadas quando montadas em um suporte que contém várias destas, caracterizando a sua função multicortante, como pode ser visto na figura 3.

40 39 Figura 03: Ferramentas multicortantes utilizadas no processo de fresamento. Fonte: Metals Handbook apud Santos, A figura 3 representa os tipos de fresa mais comumente utilizados e que caracterizam os principais métodos de fresamento Desgaste de Ferramentas Pode-se definir o desgaste de ferramentas com sendo a mudança de sua forma original durante o corte, resultante da perda gradual de material, ou seja, uma mudança na geometria da ferramenta de corte por perda de massa. Não existe nenhum material de ferramenta capaz de resistir integralmente e por largo tempo aos efeitos de contato e escorregamento sob altas temperaturas e pressões como ocorrem na usinagem, sem que sofra desgaste e alterações na forma e no aspecto de seus contornos. A ferramenta se desgasta progressivamente e acaba perdendo sua habilidade de cortar o material com eficiência (FERRARESI, 1977). Conforme Santos (2001), em operações de fresamento, os choques mecânicos e térmicos inerentes ao processo são os principais fatores desencadeadores de avarias que levam à rejeição das ferramentas de corte. Tais falhas geralmente se processam por trincamento, lascamento ou quebra das superfícies de folga ou saída, e ocorrerão com maior intensidade e rapidez quanto menor a tenacidade das ferramentas de corte. O referido autor ainda aponta que alguns fatores a serem considerados são: o tipo de material de trabalho, o avanço utilizado, a velocidade de corte, a geometria da ferramenta e a presença de vibrações, sendo que sob condições adequadas de trabalho, há quase sempre a tendência de a ferramenta falhar por desgaste excessivo das arestas cortantes.