Redução do desperdício através da aplicação de ferramentas da manufatura enxuta: um estudo de caso na indústria automobilística

Transcrição

1 Redução do desperdício através da aplicação de ferramentas da manufatura enxuta: um estudo de caso na indústria automobilística Resumo Daniel Botelho do Couto (Eng. de Produção - FAJ) daniel_cbd@hotmail.com Edilson Vioto (Eng. de Produção - FAJ) Edilson.vioto@hotmail.com Luciano Paniagua (Eng. de Produção - FAJ) lu_paniagua@hotmail.com Me. Eduardo Guilherme Satolo (Eng. de Produção FAJ) engproducao@faj.br Prof. André Heleno (Eng. de Produção FAJ) alhelleno@gmail.com A implementação dos conceitos da manufatura enxuta nas organizações é indispensável nos dias atuais, pois permitem a esta complementar seus objetivos junto com suas estratégias organizacionais. O presente trabalho tem como objetivo realizar um estudo de caso em uma empresa do setor automotivo, por meio do uso das ferramentas do Lean Manufacturing e dos conceitos de produção enxuta, onde busca uma melhora no processo produtivo e redução de perdas e desperdícios que não agregam valor para a empresa. Para atingir este objetivo foi adotada a metodologia de Rother e Shook (1999), para tratar de problemas com excesso de estoques, desbalanceamento de linha e super produção. Palavras chaves: Lean Manufacturing, Implantação do VSM, Empresa Automobilística. 1. Introdução Este trabalho refere-se a um estudo de caso de uma Empresa automobilística, onde já se utiliza o programa Lean Manufacturing, que tem como finalidade apresentar melhorias com relação à redução de custos quanto aos desperdícios. Acredita-se que devido à alta demanda do mercado as empresas sofrem pressões de seus clientes para que seus produtos apresentem níveis de qualidade cada vez mais elevados, redução de custos, bem como redução nos tempos de produção. A maior parte das organizações tem observado que a eliminação de desperdícios é um fator importante para redução de custos, que por sua vez pode proporcionar uma lucratividade maior para a empresa. Nesse sentido, pode-se dizer que o Lean Manufacturing surge como uma ferramenta, cujo objetivo é abordar o pensamento da mentalidade enxuta e a eliminação de desperdícios. No Lean Manufacturing, podem-se destacar algumas ferramentas como: 5S (Seiri, Seiton, Seiso, Seiketsu e Shitsuke), SMED (Single Minute Exchange of Die) e MFV (Mapeamento do Fluxo de Valor) que quando aplicadas de modo correto possibilita ganhos para as empresas. 2. Revisão Bibliográfica De acordo Womack e Jones et al. (1992) o sistema de manufatura enxuta teve início na década de 1950, no Japão, mais especificamente na Toyota. Eiiji Toyoda e Taiichi Ohno foram os grandes filósofos que perceberam que a manufatura em massa não funcionaria no Japão, sendo assim, adotaram uma nova metodologia mais objetiva de se eliminar os desperdícios. Foram criadas novas técnicas de produção, como produzir em pequenos lotes,

2 redução de setup, redução de estoques, buscando sempre o melhor produto com foco em confiabilidade e qualidade final dos produtos produzidos. Essa nova abordagem passou a ser conhecida como Sistema Toyota de Produção. A nova técnica passa a ser conhecida como Lean Manufacturing que é composto por oito desperdícios, cuja finalidade é eliminar desperdícios durante a produção dos produtos, buscando atingir ou até superar as expectativas dos clientes (MAC DONALD, VAN AKEN e RENTES, 2000). A seguir será feita uma breve apresentação dos oito desperdícios segundo Womack (1992). Super produção: produzir além do necessário, ou antes, do momento necessário resulta em fluxo ineficiente de informações ou peças e alto inventário em processo; Defeitos: Erros freqüentes de documentação, problemas na qualidade dos produtos ou baixa desempenho de entregas. Estoque em Processo: Inventários resultam em altos custos e baixo nível de serviços excessivo e atrasos de informações ou componentes aos clientes. Processo Inadequado: Uso incorreto de ferramentas, procedimentos, parâmetros ou sistemas, utilizados freqüentemente, quando abordagens mais simples são mais eficazes. Transporte Excessivo: Movimentação excessiva de pessoas, informações ou componentes, resultando em tempos, esforços e custos improdutivos. Esperas: Períodos longos de inatividade das pessoas, informações e componentes provocam fluxo inadequado e tempos de processamento longos. Movimentação desnecessária: Falta de organização nos locais de trabalho. Desperdício de Capital Intelectual: Mais recentemente, integrou-se ao Lean este oitavo desperdício, significa não aproveitar a capacidade intelectual dos funcionários na identificação de oportunidades de melhoria, indiferentemente de sua função dentro da organização. Portanto, é importante ressaltar que o Lean Manufacturing, torna-se indispensável para as organizações nos dias atuais, ou seja, deixar essas ferramentas ou métodos que auxiliam as empresas fora da manufatura é também considerado um grande desperdício. Algumas destas ferramentas são essências para a melhoria do ambiente fabril. A ferramenta SMED (Single Minute Exchange Die), levou 19 anos para ser concluído, sendo descrito por Shingo a partir de três experiências: em 1950, 1957, 1969 na planta principal da Toyota Motor Company (SHINGO, 2000) que nos tempos atuais é essencial para as empresas que queiram se manter no mercado competitivo, sendo forçadas a melhorar cada dia que passa seus processos e com tempos de produção cada vez menor. Com isso, a ferramenta torna-se essencial para os setups, ou seja, é necessária a redução do mesmo para ter um bom custo de produção. Portanto, deve-se analisar que esta ferramenta propõe muitos benéficos a empresa, tornando setups cada vez mais rápidos e tendo o mercado totalmente diversificado a lotes pequenos, que a esta exigindo de seus clientes e em tempos cada vez mais rápidos. Outra ferramenta importante dentro da organização é o 5S, Senso de Utilização, Senso de Ordenação, Senso de Limpeza, Senso de Asseio e Senso de Autodisciplina, surge com o

3 conceito limpeza e organização, e de como pode estar ajudando as organizações nos dias atuais, e que também possui sua soma de melhoria nas ferramentas do Lean Manufacturing. A filosofia dos 5S tem como alvo a simplificação do ambiente de trabalho, a redução do desperdício, a eliminação de atividades que não acrescentam valor, o aumento da segurança e a obtenção de um maior nível de eficiência da qualidade. Não só os trabalhadores se sentem melhor no seu local de trabalho, como toda a organização se torna mais produtiva e competitiva, desta forma tornando esses conceitos melhor a cada dia. Com isso o Mapeamento do Fluxo de Valor (Value Stream Mapping), em particular, é uma ferramenta bastante interessante, e tem sido uma das mais utilizadas no universo do Lean, essa técnica diferente também foi desenvolvida por outros autores que conseguia identificar pontos em que se agrega valor no produto Rother e Shook (1998), e que também o fluxo de valor é o conjunto de todas as atividades que agregam valor e que o produto não siga por todos os fluxos necessários. Por exemplo, o fluxo de produção que se inicia no recebimento da matéria-prima e se estende por todo o processo até chegar ao consumidor final e o fluxo do projeto que tem inicio na concepção e termina no lançamento. Neste contexto se encaixa a necessidade do mapeamento de fluxo de valor seguindo os fatores listados por Rother e Shook (1999): Tornar possível uma visão total do fluxo e não somente ter uma visão de processos que não se relacionam entre si. Facilitar a identificação de desperdícios Unificar a linguagem na hora de se tratar de processos Tornar o debate entre todas as pessoas envolvidas mais fáceis além de aumentar a visibilidade das decisões Constituir-se de uma importante ferramenta, pois consegue unir o plano de implementação da produção enxuta Constituir-se de uma importante ferramenta, pois consegue unir mostrar as relações do fluxo de informação com o fluxo de materiais. Segundo Rother e Shook (1999) para se desenhar o mapa do estado atual deve se utilizar dados retirados do chão de fábrica, segundo o pensamento do autor para o estudo ter sentido é preciso ter primeiro um mapa de fluxo atual para que sejam levantadas todas as informações de estudo de melhorias, para posteriormente se montar um mapa de fluxo futuro, que deverá servir como mapa de projeto de implementação da produção enxuta. Com tudo, busca-se nessas ferramentas o apoio necessário para se manter no mercado atual tão competitivo, utilizando ferramentas como MFV, 5S, SMED onde proporcionam ganho às empresas, mostrando seu potencial competitivo, focando em especifico na ferramenta de Mapeamento de Fluxo de Valor para o estudo desse caso. 2.1 Mercado de Vendas de Carro O mercado de produção de carros nos últimos anos apresenta-se em crescimento, tornando uma concorrência maior entre seus fabricantes, como pode-ser visto nas Figuras 1e 2, que destaca dados reais de produção de carros nacionais e de carros importados, respectivamente

4 Figura1 Vendas de carros nacionais ANFAVEA, 2011 A Figura 2 mostra a venda de carros importados, onde se teve um aumento de vendas simbólico nos últimos anos com a chegada de empresas orientais no mercado automobilístico do Brasil Figura 2 - Vendas de carros importados ANFAVEA, 2011 Esses dados mostram como é importante ter essas ferramentas a favor da empresa. Com o crescimento do mercado surgem novos caminhos para produtos importados, tornando assim o mercado cada vez mais competitivo e fazendo com que as empresas enxuguem seus processos e tenham que se adaptar ao mercado. Dessa forma, essas ferramentas tornam-se uma saída para reverter essas situações, buscando sempre melhorar os processos e atender melhor os clientes de acordo com os requisitos do cliente. 3. Metodologia O trabalho se baseia no estudo de caso, conforme modelo proposto por Yin (2005) onde foi definido como o método de pesquisa qualitativa e quantitativa, que deve evidenciar as

5 mudanças sofridas no setor de solda robótica e em todos os seus processos oriundos. O que mostrará referentes o porquê ocorreu tais desperdícios na linha de montagem de uma empresa de amortecedores e também para poder visualizar a causa do problema entre o fenômeno e o contexto do processo. A seguir serão apresentadas as etapas propostas por Rother e Shook (1999), para a realização da melhoria de um setor produtivo. Estas etapas são conhecidas como métricas Lean e realizadas por meio de oito passos: 1 Etapa: Produzir de acordo com o takt time O takt time é determinado com o ritmo em que os produtos estão sendo consumidos, portanto no estado futuro deve-se produzir no mesmo ritmo do takt time evitando assim a perda da superprodução. 2 Etapa: Implementar o fluxo continuo em todos os pontos possíveis O fluxo contínuo possibilita um fluxo de valor mais balanceado, com maior velocidade de resposta além de diminuir os estoques em processo. 3 Etapa: Onde não for possível estabelecer fluxo continuo estabelecer supermercados A utilização de supermercados e kanban constituem o que se chama de sistema puxado de produção, fazendo com que o processo anterior só produza o que realmente foi consumido pelo processo cliente. 4 Etapa: Determinar processo puxador Este processo será o único que receberá a programação e deve ser o ultimo processo a ser gerenciado por supermercados, os processos após esse devem estar em fluxo contínuo. 5 Etapa: Mandar ordens niveladas para o processo puxador Com o mix de produção nivelada no processo puxador se obtêm uma resposta melhor ao cliente devido ao fato de se fazer lotes menores, mas essa iniciativa exige um trabalho de redução do tempo de setup. 6 Etapa: Estabelecer um incremento de trabalho pequeno e uniforme no processo puxador Do mesmo modo que deve ocorrer um nivelamento de produção deve se ocorrer um nivelamento do volume de produção, o que melhor a resposta as variações do cliente. Em ambientes enxutos para se nivelar o mix e o volume de produção normalmente se utiliza o Heijunka Box, que nada mais é que um quadro onde se mostra o que deve ser produzido no processo puxador. 7 Etapa: Desenvolver a habilidade de fazer toda parte todo dia Em todos os processos anteriores ao puxador deve se criar a habilidade de fazer toda parte todo dia, o TPT ( toda parte todo... ) mostra a freqüência que um tipo deve ser processado, ou seja, demonstra o tempo que demora do início de produção de um item e até ele ser produzido novamente, quanto menor o TPT menores lotes são produzidos. Com o mapa de estado futuro em mãos deve-se seguir com as implementações e iniciativas que nos guiarão até o estado futuro, essas implementações geralmente são realizadas através de eventos Kaizen. 8 Etapa: Fluxo Continuo Um dos pontos mais importantes da produção enxuta e que vem causando maior impacto na empresas é a implementação de fluxo contínuo. Com a percepção das empresas da

6 utilização dessa ferramenta elas garantem uma resposta mais rápida ao cliente e uma redução enorme de desperdícios, essa ferramenta vem ganhando muita importância. A definição de fluxo continua processamento e movimentação unitária dos itens, ou seja, um por vez ou em lotes pequenos, ao longo dos processos necessários para a obtenção do produto final. 4. Aplicação No presente trabalho, foi analisada uma linha de produção de Conjunto Base de amortecedor, verificando seus processos e fluxos de peças para uma melhorar eficiência na produção. Na linha estudada foram analisados vários pontos de desperdícios, assim como, excesso de produção, desbalanceamento de linha e vários pontos de estoque intermediário, que com o estudo apresentado foi implantado a ferramenta VSM. Com isso foram coletados os dados por meio de marcação dia a dia onde foram levantados os fluxos do processo atual e elencados os problemas existentes que causam desperdícios, em seguida, foi observado melhoria que pode ocorrer de acordo com os dados levantados na linha de solda, assim como,tomada do tempo de cada operação e também calculo de takt time da linha. Portanto, Takt Time corresponde a real necessidade do mercado ao ritmo de produção, que deve observar o tempo disponível e a quantidade de peças a ser produzidas em função da demanda, juntamente com Tempo de Ciclo é o tempo necessário para a execução de uma peça, ou seja, o tempo transcorrido entre a repetição do início ao fim da operação. Sendo assim foi determinada uma família de produtos para analise correta dos dados e para aplicação do mapa atual e elencar as melhorias no mapa futuro da Linha analisada. 1ª. Etapa: Identificar Qual é o Takt Time Takt time é um termo utilizado para explicar o tempo que o mercado estabelece para a produção de uma peça ou seu processamento em cada célula, de forma que a produção possa acompanhar a demanda da célula. Como mais de um conjunto base é produzido não se sabe, quanto tempo é para cada tipo, portanto será calculado para a célula em geral. Tempo de trabalho disponível = turno - intervalos = 8 h/turno x 3600 seg/h 60 min/turno x 60 seg/min = s/turno Demanda do cliente = C.Bases/30 dias = 2666 peças/dia TAKT TIME = s/turno x 2666 peças /dia = 9,9 seg 3757 peças /mês A linha de solda robótica tem um Takt time de 9,9 segundos, ou seja, essa é a demanda do cliente ou sua necessidade de produção para suprir o mercado. 2ª. Etapa: Implementar o fluxo continuo em todos os pontos possíveis

7 Com tempo de ciclo próximo, que podem ser colocados em fluxo, foram analisadas que existiam peças estocada, portanto, há uma necessidade de mudanças. De acordo com a Figura 3, exemplo do processo continuo da linha analisada Figura 3 - Mapa do estado atual do setor Robot 3ª. Etapa: Onde não for possível estabelecer fluxo continuo estabelecer supermercados No seguinte estudo, todos os componentes utilizados para a produção de conjunto base, eram pedidos para o recebimento, mas não era verificada a quantidade estocada no setor para a sua montagem; Ex. Uma ordem de produção de duas mil peças sempre observava que tinha mais ou até menos do que desejado para a produção, ficando assim componente estocado no setor. 4ª. Etapa: Determinar processo puxador Pode-se visualizar no mapa de estado atual, que o processo puxador dessa área de solda é operação chanfrar, pois o PCP nivela as ordens de acordo com a produção e capacidade. De forma a garantir ganhos de produtividade durante o estabelecimento das ordens de produção tornando assim seqüenciado de forma a garantir que produtos similares estejam sendo produzidos próximos de forma a obter ganhos de produção. 5ª. Etapa: Mandar ordens niveladas para o processo puxador Fazer nivelamento de mês de produção, atualmente o conjunto base é montado em lotes programados pelo PCP e sendo mais viável para a produção no quesito mais rápido para a montagem. Portanto como existem dois tipos de conjunto base o mix deve ser favorável a produção, ou seja, fazer os mais fáceis primeiro e obter melhores resultados de produção e atender clientes. 6ª. Etapa: Estabelecer um incremento de trabalho pequeno e uniforme no processo puxador No processo analisado, é emitida uma OF (ordem de fornecimento) para o processo puxador a ser realizado, porém, o cliente deste processo tem vários fornecedores, ou seja, solda Robot equivale a 50 % de produção de seu cliente interno e os outros são demais, portanto como a

8 demanda é maior que a produção,o setor trabalha dois dias na frente em relação a linha de montagem, podendo assim suprir sua demanda. 7ª. Etapa: Desenvolver a habilidade de fazer toda parte todo dia Pontos observados no mapa de estado atual, que se podem implantar melhorias; Redução de estoque entre as operações Ganho de 2 operadores na operação de solda 360 Ganho de 2 operadores na operação de teste de estanqueidade (A realocação de uma atividade para cliente posterior, ou seja, o cliente interno obtinha tempo para fazer a mesma) Trabalho padronizado (todos fazer igual e com mesmo tempo). De acordo com a Figura 4, melhorias do mapa futuro apresentadas. 8ª. Etapa: Fluxo Continuo Figura 4 - Mapa do estado futuro do setor Robot Nada mais é que a definição de que o produto começa e termina o seu processo seu estoque de matéria prima, sem estoque de peça semi acabada durante seus processos, tornando assim os produtos sucessíveis a erros por excesso de produção e também não visualizar os possíveis erros que podem ocorrem durante o processo tendo perda de produtividade e qualidade por estar parado. Portanto fluxo continuo são todas as peças que entram no primeiro processo e terminam seu ciclo sem ficar paradas em estoque intermediário. 5. Resultados Os resultados obtidos com essa implementação do VSM, torna se fundamental para a empresa para sua concorrência no mercado nos dias atuais. Com a visualização de melhoria no setor de solda robótica, obteve um ganho significativo.

9 Com a medição dos tempos de ciclo de operação, foi observado que um operador na solda rotativa era suficiente para suprir as necessidades dos três robot, ganhando-se assim a redução de dois operadores, pois são dois turnos para realocar para outra área ou melhoria da empresa, reduzido para a empresa de mão de obra. Outro ganho observado foi à retirada da operação testar do fluxo continuo da área de solda robot, pois foi verificado que seu cliente (linha de montagem), em conjunta com a operação tirar bolinha, ambas as operações que não agregam valor ao cliente. Com isso obteve um ganho de mais 2 operadores para serem realocados para área de melhoria da empresa ou seja, produzir mais com menos. Observa-se, com a aplicação do VSM, que os estoques entre seus processos de operação, pois com o balanceamento da linha de solda visualiza-se um fluxo livre de estoques e também livres de matérias primas de componentes de sobra no setor, pois atualmente utiliza se o método de trabalhar com kit de componentes, ou seja, produzir só o necessário para o cliente. 6. Conclusão Portanto conclui que o VSM é uma ferramenta muito utilizada nos dias atuais pelas empresas, tornando seus processos enxutos para obter uma produção em fluxo e balanceada para eliminar possíveis desperdícios. Acredita-se que varias mudanças que agrega valor para o produto e para o processo é seu potencial, tornado assim uma empresa forte para competir no mercado. Acredita que se com a implantação dessa ferramenta no setor de solda robot, a mesma futuramente estará alinhada para novas melhorias, como, reduzir seu tamanho de lote para poder controlar melhor seu processo produtivo, ou seja, quanto menor for o lote a ser produzido, mais controle terá do processo produtivo da área de solda. Com isso os objetivos desse trabalho foram alcançados, mostrando aplicação do VSM que é uma ferramenta importante do Lean Manufacturing. Bibliografia ANFAVEA: ação=> Acesso em: 2 novembro LEAN SUMMIT (1999). Anais de Conferência sobre Lean Production Lean Summit. Atlanta, GA, USA. MACDONALD, T ;VAN AKEN, E ; RENTES, AF. Utilization of simulation model to support value stream analysis and definition of future state scenarios in a high technology motion control plant. Research Paper Department of Industrial & Systems Engineering, Virginia Polytechnic Institute an State University & São Carlos Engineering School, University of São Paulo, ROTHER, M.; SHOOK, J. Aprendendo a Enxergar - Mapeando o fluxo de valor para agregar valor e eliminar o desperdício. São Paulo: Lean Institute Brasil, ROTHER, M.; SHOOK, J. (1998). Learning to See - Value Stream Mapping to Add Value and Eliminate Muda. The Lean Enterprise Institute, MA, USA SHINGO, S. Sistema de troca rápida de ferramenta: uma revolução nos sistemas produtivos. Tradução de Eduardo Schaan e CristinaSchumacher. Porto Alegre: Bookman, WOMACK, J. P.; JONES, D. T.; ROOS, D. A máquina que mudou o mundo. 14. ed. Rio de Janeiro: Campus, WOMACK, J.P., JONES, D.T.: A mentalidade enxuta nas empresas. Rio de Janeiro: Campus, YIN, Robert K. Estudo de caso Planejamento e métodos. Porto Alegre: Bookman, 2005.