JOGO DE NEGÓCIO SIMULADOR DOS EFEITOS POSITIVOS DA APLICAÇÃO DAS FERRAMENTAS LEAN PARA FUNCIONÁRIOS OPERACIONAIS E LIDERANÇAS DO CHÃO DE FÁBRICA

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1 JOGO DE NEGÓCIO SIMULADOR DOS EFEITOS POSITIVOS DA APLICAÇÃO DAS FERRAMENTAS LEAN PARA FUNCIONÁRIOS OPERACIONAIS E LIDERANÇAS DO CHÃO DE FÁBRICA Gece Wallace Santos Reno (UFSCar) gece.reno@uol.com.br Carolina Peres Diniz (UNICAMP) carolinaperesdiniz@yahoo.com.br Henrique Kazuo Bicalho Yamaguti (EESC/USP) henriquekazuo@hotmail.com Diogo Aparecido Lopes Silva (EESC/USP) diogo.apls@hotmail.com Este artigo tem por objetivo a documentação de um jogo de negócio capaz de simular os efeitos da aplicação do Lean Manufacturing, que contempla um grupo de ferramentas de melhoria contínua através da Mentalidade Enxuta. O jogo sugere a monttagem de carrinhos de madeira em diferentes rodadas, tornando nítida a diferença de produtividade, qualidade, segurança e custos de fabricação ao compararem-se os principais indicadores possíveis de serem medidos durante a realização da montagem pelos jogadores. O jogo tem por principal característica intercalar a explanação de conceitos teóricos de forma simples e clara, permitindo aos jogadores a imediata aplicação destes conceitos e a medição de seus efeitos. As dinâmicas foram realizadas por funcionários de uma empresa que não tiveram contato anterior com o jogo e os dados para cada condição foram colhidos e confirmados através de uma ferramenta de análise. Com esses dados, observa-se que um ambiente em que todas as ferramentas são aplicadas é 96% mais produtivo do que um ambiente não padronizado, 200% mais lucrativo e 250% mais seguro, ressaltando que melhorias consistentes e padronizadas tornam os processos mais eficazes. Palavras-chaves: Lean, Produtividade, Jogos de Negócios, Simulação, Aprendizado lúdico

2 1. Introdução Visando minimizar a dificuldade dos operadores em entender os conceitos de Lean Manufacturing e conseguir romper o bloqueio para a mudança na realização de tarefas rotineiras, foi elaborado um treinamento lúdico, no qual se simula uma fábrica de carros. Utilizando carrinhos de madeira compostos de várias peças, as quais são montadas na linha principal de montagem, nos setores de tratamento térmico, usinagem, prensagem, laminação, almoxarifado e planejamento. Com o auxílio dessa fábrica de carrinhos, visa-se mostrar as vantagens da mudança de cultura dentro de uma empresa, criando um ambiente de trabalho mais organizado, limpo, seguro e eficiente. O treinamento permite aos participantes vivenciarem as melhorias que ocorrem a cada turno da fábrica. O objetivo desse trabalho é mostrar como um treinamento lúdico, que envolve as pessoas trazendo-as para uma fábrica fictícia e mostrando como as mudanças podem colaborar para o ambiente de trabalho, pode criar nos participantes a curiosidade de implementar as melhorias em sua área de trabalho. 2. Fundamentação Teórica 2.1 Lean Manufacturing Para Hines (2000) e Liker (2005), o Lean Manufacturing é um termo utilizado para caracterizar o Sistema Toyota de Produção, em que a flexibilidade de produção e metas como menores leadtimes, alta produtividade e boa qualidade fazem com que se desenvolvam processos padronizados com foco em baixo custo e eliminação de perdas. O sucesso da Toyota surgiu do alto desempenho operacional, que se tornou uma estratégia baseada em métodos de melhorias de qualidade e ferramentas fundamentadas pela compreensão e motivação de pessoas e organização de aprendizagem (LIKER, 2005). Durante décadas a Toyota aplicou e melhorou seu sistema nas fábricas com operadores e administradores aprendendo novos métodos por meio da prática no seu ambiente de trabalho. Porém, para Gounet (1999) uma nova organização do trabalho depende da aceitação dos operadores, tornando esta nova organização um modelo estável. É preciso comprometimento e dedicação para o desenvolvimento da autodisciplina necessária para manter a implementação das atividades de melhoria. Abaixo, está representada a Casa de Gemba que mostra uma visão geral das atividades que ocorrem no gemba e que atingem qualidade, custo e entrega (IMAI, 1996). 2

3 2.2 Valor Figura 1 Representação da Casa de Gemba (IMAI, 1996) Segundo a filosofia do Lean Manufacturing as atividades que não agregam valor ao processo, desde a chegada da matéria-prima até a entrega do produto ao cliente, são consideradas perdas e devem ser identificadas e eliminadas. Um bom método para visualização do processo como um todo é Mapeamento de Fluxo de Valor, mais conhecido por VSM (Value Stream Mapping), em que se pode fazer uma análise detalhada da cadeia de valor, permitindo a identificação de fontes de desperdício. Existem sete principais tipos de perdas ou desperdícios: superprodução, espera, movimentação, processos desnecessários, retrabalho, estoque e transporte S A implementação dos 5S é o ponto de partida para qualquer implementação de melhoria em uma empresa. Essa atividade promove o trabalho em grupo, melhora o controle da produção, manutenção, qualidade e compreende uma sequência de atividades a fim de eliminar perdas que colaboram com erros, defeitos e acidentes de trabalho (IMAI, 1996). A aplicação dessa filosofia começa com eliminação dos itens desnecessários (seiri), organização de todos (seiton), limpeza para identificação de problemas (seiso), manutenção contínua dessas três etapas (seiketsu) e disciplina na execução de todas as atividades (shitsuke) (IMAI, 1996). A realização dessas atividades promove a melhoria contínua, com o objetivo de produzir o que os clientes desejam com segurança, qualidade, rapidez e baixo custo. (MONDEN, 1997). 2.4 Trabalho Padrão Originalmente vindo do Toyotismo, o método mais recomendado na literatura para se alcançar um desempenho efetivo e consistente é o estabelecimento de processos e procedimentos padronizados. O conceito de Trabalho Padrão é utilizado para manter a estabilidade nos processos, garantir que as atividades sejam realizadas em uma determinada sequência e em um determinado intervalo de tempo, buscando a eliminação de desperdícios e a obtenção de segurança, qualidade e produtividade. Essa ferramenta não é aplicada como um elemento isolado, ela faz parte da atividade contínua de identificação de problemas, do estabelecimento de métodos eficazes e da definição do modelo com que esses métodos devem ser aplicados a fim de se obter o desempenho mais consistente possível (KISHIDA, SILVA e GUERRA, 2005). 3

4 O Trabalho Padronizado gera ganhos na produção, na redução de falhas, na redução do tempo das operações, na regulamentação das funções e na melhoria da organização do espaço físico. 2.5 Fluxo Contínuo As principais ferramentas no estabelecimento de processos e procedimentos padronizados são os documentos de trabalho padronizado. Estes documentos devem ser redigidos pela pessoa que executa a tarefa e específicos o suficiente para serem guias úteis, mas também gerais o suficiente para permitir alguma flexibilidade (LIKER e MEIER, 2007b). A partir disso algumas atividades procuram estabelecer o ritmo e fluxo do processo e estão baseadas em alguns elementos descritos por Shingo (1996), tais como o ritmo de trabalho, ou Tempo Takt, que é o ritmo no qual os produtos devem ser produzidos; a sequência de trabalho que é aquela que o operador realiza suas tarefas dentro do ritmo de trabalho; estoque padrão de processo que é o estoque mínimo necessário para manter o processo operando continuamente e o tempo de ciclo, que é o tempo alocado para fazer uma peça ou unidade. 2.6 Produção Puxada Em toda operação é preciso um método de planejamento e controle visando atender a demanda. O Just in Time é um método de planejamento que visa suprir as necessidades da produção e do cliente no momento certo, na quantidade certa e no local certo. Esse método é baseado no sistema de produção puxada através do Kanban, o qual sinaliza o momento em que o fornecedor deve produzir o que o cliente necessita. De acordo com Ghinato (2000), o sistema Kanban tem como objetivo controlar e balancear a produção, permitir a reposição de estoques conforme a demanda e eliminar perdas, sendo um método simples de controlar visualmente os processos. O nivelamento da produção é importante para que a mesma flua normalmente. A ferramenta Heijunka tem por objetivo garantir uma programação linear, aproveitando-se ao máximo os materiais e a mão-de-obra, diminuindo assim o tempo ocioso e perda de recursos. 3. Estudo de Caso 3.1 Metodologia aplicada O treinamento é composto de atividades teóricas e práticas, tendo em vista que o entendimento da teoria fica mais claro aos participantes com o auxílio de uma dinâmica, na qual os conceitos são usados. Assim, foi criada uma sistemática para o treinamento, a qual está representada abaixo e em que se observa 6 rodadas e a ocorrência de 4 turnos da fábrica. 4

5 Figura 2 Sistemática do Treinamento (Fonte: Próprios autores) Conforme a figura abaixo o treinamento é iniciado com a apresentação do objetivo do treinamento e a história da fábrica. 1ª Rodada Apresentação do Treinamento Figura 3 1ª Rodada, apresentação do treinamento (Fonte: Próprios autores) Inicia-se o treinamento com a apresentação da fábrica e exibição de um vídeo institucional que mostra como cada atividade deve ser realizada. Além disso, é disponibilizada no posto de trabalho uma folha de instrução que juntamente com o vídeo, permitem ao participante compreender a realização de cada uma das operações. Vídeo da operação de cada posto 5

6 Figura 4 1ª Rodada, vídeo institucional (Fonte: Próprios autores) A primeira rodada é realizada com 9 a 16 operadores e o planejamento da fábrica deve ser baseado no histórico de compra de 20 carros pelo cliente. 1 Turno de 25 minutos para produção Figura 5 1ª Rodada, 1º Turno (Fonte: Próprios autores) A cada rodada finalizada é realizada uma contabilização do faturamento, custos da fabrica, inventário, segurança e qualidade; no montante de custos, incluem-se: pagamento de salários, matéria prima, adicional de salário de produtividade e custos de operação. Apontamento dos indicadores do turno Figura 6 1ª Rodada, 1º Apontamento dos indicadores (Fonte: Próprios autores) 2ª Rodada 30 minutos para discussão e implementação Figura 7 Discussão das melhorias (Fonte: Próprios autores) Antes de iniciar a segunda rodada, os participantes tem 30 minutos para discussões de melhorias e implementação, porém tais melhorias não podem gerar custo, como por exemplo mudança de layout e substituição de maquinário. 2 Turno de 25 minutos para produção Apontamento dos indicadores do turno Figura 8 2ª Rodada, 2º Turno e apontamentos (Fonte: Próprios autores) 6

7 Finalizada a segunda rodada inicia-se a parte teórica do treinamento onde são apresentados os conceitos de agregação de valor, detecção e eliminação de desperdícios de manufatura e escritório. Em seguida é explicado o conceito de mapa de fluxo de valor, qual a sua finalidade e como criá-lo, apresentando um exemplo e mostrando os dados que o mesmo deve conter. 3ª Rodada Teoria: -agregação de valor - eliminação de desperdício - Mapa de fluxo de valor Figura 9 3ª Rodada, Teoria da 3ª Rodada (Fonte: Próprios autores) Para fixação do conhecimento é realizada uma dinâmica, utilizando uma folha com os sete desperdícios: superprodução, retrabalho, estoque, processo desnecessário, transporte, espera e movimentação. Nessa dinâmica, cada participante preenche se existiu ou não o desperdício em seu posto de trabalho. Exercício prático : - enxergar desperdícios Figura 10 3ª Rodada Exercício, enxergar desperdícios (Fonte: Próprios autores) Usando cartões com os devidos símbolos é criado o mapa de fluxo de valor atual da fábrica de carrinhos em uma das paredes da sala com a ajuda do instrutor. Assim que o mapa é finalizado, os participantes colam os desperdícios que enxergaram em cada posto de trabalho e é criado um pareto com os desperdícios em cada posto de trabalho, identificando os maiores desperdícios e realizando uma análise crítica da situação atual. Exercício prático: - criar o mapa de fluxo de valor da fábrica Figura 11 3ª Rodada Exercício, mapa de fluxo de valor (Fonte: Próprios autores) Retorna-se para mais uma parte teórica do treinamento em que são apresentados os conceitos 7

8 de gerenciamento visual, 5S, manutenção autônoma, trabalho padronizado, sequência das operações, tempo de ciclo, tempo takt, balanceamento de operadores, layout padrão e estoque padrão. 4ª Rodada Teoria: - 5S - Manutenção Autônoma - Trabalho padronizado - Tempo takt - Balanceamento de operadores Figura 12 4ª Rodada, Teoria de trabalho (Fonte: Próprios autores) Com esses conceitos em mente, os participantes têm 30 minutos para discussões e implementação e uma nova rodada é iniciada. 30 minutos para discussão e implementação 3 Turno de 25 minutos para produção Apontamento dos indicadores do turno Figura 13 4ª Rodada, Discussões, implementação e 3º Turno (Fonte: Próprios autores) Dando continuidade ao treinamento, são apresentados os conceitos de Just in Time, supermercado, Kanban e sistema puxado de produção, que para serem implementados necessitam de flexibilidade para a produção de diversos itens, sendo indispensável uma troca rápida de ferramenta. 8

9 Figura 14 5ª Rodada, Teoria JIT e Sistema Puxado (Fonte: Próprios autores) Com a ideia da necessidade de troca rápida de ferramenta, realiza-se uma dinâmica utilizando duas prensas e duas laminadoras. Durante essa dinâmica os participantes fazem anotações dos tempos de cada operação. Exercício prático de Troca de ferramenta Figura 15 5ª Rodada, Troca de Ferramenta (Fonte: Próprios autores) Após a finalização da dinâmica, algumas informações sobre como efetuar uma troca rápida de ferramenta, tais como atividade interna e externa, poka yoke, jidoka e cadeia de ajuda são apresentadas aos participantes. Com esses conceitos, os participantes são estimulados a realizar modificações na troca de ferramenta e é proposta uma disputa entre as equipes, fazendo com que as mudanças tenham maior velocidade e os melhores métodos são utilizados na última rodada. Teoria: - Troca rápida de ferramenta Exercício prático: - Competição de troca rápida de ferramenta Figura 16 5ª Rodada, Teoria e prática de troca rápida de ferramenta (Fonte: Próprios autores) Para finalizar o treinamento, durante 30 minutos são realizadas as modificações, utilizando todos os conceitos aprendidos e é iniciada a última rodada, na qual a fábrica deve operar com o mínimo de operadores, rota de abastecimento, kanban, sistema puxado de produção e 9

10 realizando trocas rápidas de ferramentas na laminadora e prensa. 3.2 Análise dos dados Figura 17 6ª Rodada, Rodada final (Fonte: Próprios autores) Esse treinamento foi realizado diversas vezes e ao final de cada rodada foram contabilizados o lucro, produtividade por operador, segurança e nível de inventário. Abaixo estão relacionados os indicadores obtidos em cada turno e as atividades implementadas em cada etapa. No primeiro turno nota-se que o lucro ficou negativo, justificado pela falta de estabilidade dos processos, métodos padronizados e comunicação. Essa situação fica evidenciada também nos outros indicadores. Indicadores T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 Média Desvio Padrão Variância Lucro ,5 16,66 277,61 Inventário 7,8 8,0 9,2 7,7 9,3 8,2 8,3 8,2 8,6 8,0 8,3 0,55 0,30 Operadores ,5 0,71 0,50 Carros produzidos ,9 1,52 2,32 Produtividade 0,06 0,27 0,20 0,00 0,27 0,13 0,07 0,06 0,00 0,19 0,12 0,10 0,01 Segurança ,7 0,82 0,68 Observação: Dados obtidos nos treinamentos Tabela 1 - Medidas dos indicadores no Turno 1 de cada treinamento 10

11 Já no segundo turno os participantes tiveram discussões e implementações de melhoria, porém sem base teórica. Pelos resultados obtidos, nota-se que o enfoque foi dado em mudanças pontuais, que não necessariamente representam melhorias para o processo como um todo. Indicadores T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 Média Desvio Padrão Variância Lucro ,8 23,51 552,84 Inventário 7,0 6,4 5,3 7,1 8,8 10,3 5,0 7,5 11,3 7,8 7,6 2,02 4,06 Operadores ,5 0,71 0,50 Carros produzidos ,16 4,67 Produtividade 0,31 0,20 0,47 0,00 0,33 0,19 0,07 0,06 0, ,19 0,14 0,02 Segurança ,7 0,82 0,68 Observação: Dados obtidos nos treinamentos Tabela 2 - Medidas dos indicadores no Turno 2 de cada treinamento No turno seguinte foi possível verificar melhorias consistentes, já que houve mapeamento de fluxo de valor do processo, identificação de desperdícios e implementação das metodologias de 5S, Trabalho Padrão, Manutenção Autônoma e Fluxo Contínuo. A principal alteração observada nesse turno foi o balanceamento das operações em que se disponibilizaram alguns operadores para função de facilitador (team leader) e para auxiliarem nas melhorias futuras. Indicadores T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 Média Desvio Padrão Variância Lucro ,88 395,16 Inventário 5 7,8 7,1 6 6, ,5 8 7,5 6,7 0,95 0,90 Operadores ,05 1,11 Carros produzidos ,7 2,00 4,01 Produtividade 1,70 1,64 2,11 1,50 1,89 2,22 1,36 1,67 2,22 1,60 1,79 0,31 0,09 Segurança ,3 0,48 0,23 Observação: Dados obtidos nos treinamentos Tabela 3 - Medidas dos indicadores no Turno 3 de cada treinamento Na sequência do treinamento houve um momento dedicado à troca rápida de ferramentas. Com a teoria em mente, foi possível aplicar os conceitos numa dinâmica focada no setup da laminadora e da prensa. O método mais eficiente foi considerado como o padrão para essa atividade durante o processo de fabricação. Máquinas T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 Inicial 17:05 42:10 30:25 37:20 40:12 29:05 42:11 30:26 17:06 31:40 Laminadora Final 03:12 12:02 03:00 02:15 02:46 03:55 03:20 12:03 03:05 02:00 Variação 81,27% 71,46% 90,14% 93,97% 93,12% 86,53% 92,10% 60,41% 81,97% 93,68% Inicial 15:00 12:20 17:05 12:00 16:05 10:15 22:00 12:35 15:05 13:25 Prensa Final 02:25 10:00 02:26 02:30 03:37 05:35 07:30 10:00 04:32 03:30 Variação 83,89% 18,92% 85,76% 79,17% 77,51% 45,53% 65,91% 20,53% 69,94% 73,91% Observação: Dados obtidos nos treinamentos Tabela 4 - Medidas de tempos de setup de cada treinamento 11

12 Por fim, houve um último turno no qual todas as ferramentas aprendidas, inclusive Sistema de Produção Puxada e Troca Rápida de Ferramentas foram implementadas no processo. Todos os operadores estavam treinados em suas funções, o ambiente e operações de trabalho estavam padronizados e controlados. Observa-se uma fábrica mais enxuta em decorrência da mudança de layout, a qual viabilizou um melhor balanceamento das atividades, com maior eficiência e estoques em processo (kanban). Indicadores T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 Média Desvio Padrão Variância Lucro ,3 9,32 86,90 Inventário 7,0 6,4 5,3 7,1 8,8 10,3 5,0 7,5 11,3 7,8 7,65 2,02 4,06 Operadores ,4 0,52 0,27 Carros produzidos ,00 0,00 Produtividade 3,33 2,86 3,33 3,33 2,86 2,86 3,33 2,86 3,33 3,33 3,14 0,25 0,06 Segurança ,2 0,42 0,18 Observação: Dados obtidos nos treinamentos Tabela 5 - Medidas dos indicadores no Turno 4 de cada treinamento Comparando-se as médias dos turnos, percebeu-se que a maioria dos indicadores se comportou da forma prevista. Isso porque o treinamento foi apresentado de forma padronizada durante todas as rodadas, garantindo assim o nivelamento dos dados obtidos. Analisando a entrega de carros por rodada, já que esse é um dos principais indicadores, pois está relacionado diretamente com a satisfação do cliente, observa-se uma evolução do processo de fabricação a cada rodada, mostrando a efetividade das mudanças e implementações feitas. Indicadores Média 1º Turno Variação Média 2º Turno Variação Média 3º Turno Variação Média 4º Turno Lucro -216,50-7,28% -201,80 423,40% 62,40 69,75% 206,30 Inventário 8,33-8,89% 7,65-14,52% 6,68 12,68% 7,65 Operadores 15,50 0,00% 15,50-55,00% 10,00-56,25% 6,40 Carros produzidos 1,90 36,67% 3,00 83,05% 17,70 11,50% 20,00 Produtividade 0,12 36,18% 0,19 89,13% 1,79 43,01% 3,14 Segurança 0,70 0,00% 0,70-133,33% 0,30-50,00% 0,20 Observação: Dados obtidos nos treinamentos Tabela 6 Resultado Final Analisando as rodadas, nota-se que foram obtidas melhorias em todos os indicadores, aumento nos valores de lucro, produtividade e segurança e diminuição do inventário e operadores na linha. Em relação à quantidade de carros produzidos, na primeira rodada foram entregues 2 carros, enquanto que na última rodada a demanda de 20 carros foi atendida. 12

13 4. Conclusão XXXI ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Com a realização dessa dinâmica, as pessoas envolvidas puderam comprovar que esse é um bom método prático para ensino e aprendizagem das principais ferramentas do Lean Manufacturing. A aplicação desse método ajudou a melhorar a linha de montagem de um processo de produção de carros de brinquedo, e assim constatar que se aplicadas as ferramentas, existem ganhos de melhoria na satisfação dos clientes, motivação dos funcionários, diminuição de tempo, aumento de segurança, melhoria de qualidade, aumento de produtividade e padronização de serviços e processos. Com os dados obtidos, observa-se que um ambiente com todas as ferramentas aplicadas é 96% mais produtivo do que um ambiente não padronizado, 200% mais lucrativo e 250% mais seguro, mostrando mais uma vez que melhorias consistentes e padronizadas tornam os processos mais eficazes. O emprego de metodologias lúdicas como base para a modificação de hábitos culturais é um modelo de grande aceitação em ambientes industriais, onde se conseguiu prender a atenção dos treinandos, permitindo assim, aplicações reais com maior credibilidade. É nítido que, se a metodologia do Lean Manufacturing for corretamente empregada trará enormes benefícios às organizações, pois foca seus esforços na melhoria contínua com a eliminação de desperdícios. Nota-se também que a implantação das diversas ferramentas apenas terá resultados satisfatórios se estas forem aplicadas com o devido envolvimento dos trabalhadores, para garantir que todas as melhorias não desapareçam com o tempo. Referências GHINATO, P. Produção & Competitividade: aplicações e inovações. Recife: Adiel T. de Almeida & Fernando M. C. Souza, GOUNET, T. Fordismo e Toyotismo na civilização do automóvel. São Paulo: Boitempo Editorial, HINES, P. Manufatura Enxuta. São Paulo: IMAM, IMAI, M. Gemba Kaizen: estratégias e técnicas do kaizen no piso de fábrica. São Paulo: IMAM, p , 69-77, KISHIDA, M., SILVA, A.H., GUERRA, E. Benefícios da Implementação do Trabalho Padronizado na ThyssenKrupp Disponível em < Acesso em: 11 jul LIKER, J.K. O Modelo Toyota: 14 princípios de gestão do maior fabricante do mundo. Porto Alegre: Bookman, p , , LIKER, J.K., MEIER, D.P. Toyota Talent Developing your people The Toyota Way. New York, 2007b. MONDEN, Y. Toyota Production System: an integrated approach to just-in-time. 3rd edition. Geórgia: Institute of Industrial Engineers, p , SANTOS, J.A. Manual de treinamento Ótima Estratégia e Gestão. Revisão SHINGO, S. O sistema Toyota de Produção do ponto de vista da Engenharia de Produção. Porto Alegre, Bookman,