IMPLEMENTAÇÃO DO SISTEMA PUXADO DE PRODUÇÃO NAS CÉLULAS DE EIXO PRINCIPAL DE UMA INDÚSTRIA AUTOMOTIVA.

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1 XXIX ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO. IMPLEMENTAÇÃO DO SISTEMA PUXADO DE PRODUÇÃO NAS CÉLULAS DE EIXO PRINCIPAL DE UMA INDÚSTRIA AUTOMOTIVA. Flávio Bonafé Oliveira (UNITAU) Laercio Donizetti Olivaes Munhoz (UNITAU) Leonardo Serafim dos Santos (UNITAU) Marcelo Arrojo Sábio (UNITAU) No âmbito empresarial as mudanças são uma constante e um dos pontos mais discutidos tem sido a abertura do mercado, o desenvolvimento tecnológico e científico e a competitividade. Estes fatores tem obrigado as empresas buscarem novas metodoologias e conseqüentemente ferramentas que possam viabilizar procedimentos e controles contribuindo para a redução de desperdício, o desenvolvimento e crescimento. Este trabalho tem por objetivo apresentar um estudo de caso da implementação de um sistema puxado de produção em uma indústria de autopeças, onde em uma família de produtos é aplicado o sistema empurrado de produção. O dimensionamento e implementação do Kanban favoreceu o processo em questão reduzindo o tempo morto, aumentando a porcentagem de valor agregado, reduzindo a quantidade de peças paradas em processo e facilitando a gestão do mesmo. Palavras-chaves: Sistema Puxado de Produção, Kanban, Fluxo de Valor

2 1. Introdução No atual cenário onde o mercado brasileiro sofre as perdas de lucratividade devido a crise financeira, com um dólar desvalorizado e também onde empresas asiáticas ganham cada vez mais mercado com produtos de ponta e com preços cada vez mais competitivos, é essencial que se tenha como via de regra, constante melhoramento dos custos de manufatura, aumentando assim a competitividade perante os concorrentes. Esse trabalho de certa forma vai de encontro com essa realidade, buscando otimizar a utilização dos recursos de uma empresa automotiva através da implementação do Sistema de Produção Puxado em uma família de produtos. Sendo assim este trabalho tem por objetivo apresentar um estudo de caso de implementação do Sistema de Produção Puxado na célula de eixo principal de uma indústria automotiva. O Sistema de Produção Puxado é uma das principais premissas para que uma empresa trabalhe de uma forma enxuta. Neste sistema, cada etapa do processo só pode produzir um bem ou serviço quando um processo posterior, ou cliente final, o solicite. Este estudo de caso mostra um mapeamento de fluxo de valor onde o maior problema é referente a quantidade de peças em processo. Para solucionar o problema, foi calculada a quantidade de cartões Kanban necessários no processo. Os itens seguintes deste trabalho apresentam os detalhes do estudo de caso. 2. Revisão Bibliográfica 2.1 Sistemas Puxados de Produção Os sistemas puxados de produção são conceituados como sistemas onde os clientes se abastecem de itens em um estoque básico apenas no momento e nas quantidades necessárias (just-in-time), gerando a partir daí sua reposição (MONDEN, 1984; OHNO, 1997; SCHONBERGER, 1992; MOURA, 1989). Este sistema, em geral operacionalizado com a ferramenta Kanban com cartões, quadros e supermercados preconcebidos de itens, é historicamente recomendado para sistemas de produção repetitivos em lotes (TUBINO, 1997; HARMON, 1991, CORRÊA e GIANESI, 1993). O sistema puxado de produção apresenta algumas características na forma de controlar os estoques de material, que lhe confere uma verdadeira mudança na filosofia de trabalho quando ele é comparado com o sistema tradicional de abastecimento. O sistema puxado de produção exige um espaço determinado por uma área física delimitada, ou por um número fixo de contentores ou por cartões, onde a quantidade de material próximo à linha de produção nunca deverá ser superior àquela que estes espaços, cartões ou contentores determinam. Da mesma forma que a quantidade de material não pode ser superior ao máximo permitido, também não pode ser inferior ao mínimo estabelecido. Isto significa que a existência de contentores vazios ou cartões no quadro indica que está na hora de abastecer o estoque. Tudo é feito apenas de forma visual, sem necessidade de formulários, ordens de compra ou ordens de produção. 2

3 2.2 Kanban O controle de Kanban, segundo SLACK (2002), é um método de operacionalizar o sistema de planejamento e controle puxado, utilizando cartões com informações dos materiais para realizar as operações de movimentação e abastecimento, tornando-se em sua forma mais simples, da forma de um estágio cliente avisar o seu estágio fornecedor sobre a necessidade de mais material ser enviado. O próprio termo Kanban, na tradução para o português significa cartão ou sinal. O Kanban é visto por MOURA (1989) como uma grande alternativa que, por ser um sistema barato, qualquer empresa pode empregá-lo. O sistema permite de forma bem simples, o acompanhamento e o posterior controle visual e automático do que foi programado. As regras do Kanban garantem os estoques necessários para atender a programação sem exageros ou faltas, bastando a gerência recorrer visualmente aos cartões para saber quando é preciso ressuprimento. Além disso, este sistema de controle pode ser introduzido a qualquer momento, independentemente dos níveis de estoque. Porém, se seu potencial não for aproveitado para detectar problemas e aumentar a eficiência do sistema, não estará se utilizando o Kanban por completo, conforme SCHONBERGER (1992). Qualquer empresa, independente do sistema de abastecimento utilizado, enfrenta os mais variados problemas. No sistema tradicional, como se trabalha com estoques excessivos, esses problemas ficam encobertos e dificultam a sua localização, dando a falsa impressão de que tudo corre bem. É possível comparar os estoques como um rio, quando o nível de água está alto, não se enxerga as pedras que existem no fundo e tudo parece tranqüilo. Já no sistema kanban, como o estoque é reduzido, torna-se possível visualizar os problemas mais facilmente e esta é a grande vantagem apresentada pelo sistema. Seria como reduzir o nível de água do rio e poder enxergar as pedras do fundo. É importante ressaltar que não basta localizar os problemas, é fundamental resolvê-los de imediato, pois qualquer falta de material é vital para o processo de fabricação. É muito mais fácil uma linha de produção parar por falta de material no sistema kanban, do que no sistema tradicional de abastecimento. MONDEN (1984) classifica cinco regras básicas para um bom Sistema Kanban. Estas regras servem como diretriz na busca da melhoria continua. Regra 1: O processo seguinte deve ser: produtos do processo anterior na quantidade necessária e no momento correto. A montagem só puxa peça do estoque quando necessário e o cartão deve ir para a caixa de coleta de cartões Kanban. Regra 2: O processo anterior deve produzir produtos para o processo seguinte nas quantidades retiradas por este. O operador da máquina não deve produzir além do especificado no cartão Kanban. Deve-se ter a quantidade certa por embalagem. Regra 3: Produtos defeituosos nunca devem passar para os processos seguintes. Entende-se que o estoque tem condição de uso, portanto deve-se garantir a qualidade das peças e zelar pela embalagem, acondicionando, movimentando e identificando corretamente. 3

4 Regra 4: O número de Kanbans deve ser minimizado. É responsabilidade da logística a diminuição do volume em estoque, mas a busca de melhorias deve ser meta da planta. Pode-se sempre diminuir o tamanho dos lotes, o tempo de processo e o número de Kanban. Regra 5: O Kanban deve ser usado para suportar pequenas variações na demanda. A principal vantagem do Kanban é a adaptabilidade quando há as variações repentinas na demanda, quem utiliza o Kanban não precisa de um programa detalhado para cada máquina. 2.3 Cálculo do Número de Cartões Existem várias maneiras de se calcular a quantidade de cartões Kanban para um determinado processo. Neste estudo de caso foram utilizados os seguintes modelos: Cartão Verde Setup no Demanada no Período Período Quant. Peças por Embalagem Cartão Amarelo Segurança ( dias) Demanda no Período Quant. Peças por Embalagem Cartão Vermelho Lead Time Demanda no Período Quant. Peças por Embalagem A quantidade de cartões verde no quadro Kanban, representa o lote mínimo de produção de uma determinada peça, somado ao tempo de setup da célula ou linha de produção. A quantidade de cartões amarelos representa a insegurança do processo, estando neles contemplados, inseguranças por falta de materiais, quebra de equipamentos, problemas de qualidade, etc. A quantidade de cartões vermelhos representa o lead time puro do processo, ou seja, representa o tempo que o lote de peças demora a ser produzido, sem considerar o tempo de fila ou tempos de espera. 3. Estudo de Caso 3.1 Mapeamento do Fluxo de Valor Na empresa em questão, anualmente são definidas famílias de produtos críticos para o negocio. Todas as famílias de produtos definidos como críticos passam por um processo de análise do 4

5 estado atual, identificação de oportunidades de melhoria e definição de um estado futuro através de uma ferramenta chamada Mapeamento do Fluxo de Valor - VSM. Com o Mapeamento do Fluxo de Valor da família de eixos principal foi possível identificar vários desperdícios que atuam no processo. O principal deles é referente a quantidade de peças paradas no processo esperando a operação posterior. As peças paradas no processo refletem diretamente no tempo morto do processo, ou seja, somatória do tempo das atividades que não agregam valor. Baseado no tempo morto e na análise do time foi identificado a oportunidade de implementar o sistema puxado através de Kanban no fluxo de valor em estudo. A figura 01 mostra o Mapeamento do Estado Atual onde a célula de eixos principal trabalhava através de um sistema empurrado de produção confeccionando os eixos na capacidade máxima do processo. Figura 01: Mapeamento do Estado Atual das Células de Eixo Principal O mapeamento do estado atual da célula de eixo principal apresentou os seguintes resultados: Tempo de Ciclo = 285,81 minutos (Agrega Valor) Tempo Morto = 8272 minutos (Não Agrega Valor) Lead Time = 8556,81 minutos %Valor Agregado = 3,33% O Tempo de Ciclo é o tempo referente as atividades que agregam valor, o Tempo Morto é tempo das atividades que não agregam valor, Lead Time é a somatória do tempo morto e do tempo de ciclo e a % de Valor Agregado é a porcentagem do tempo das atividades que agregam valor sobre o tempo total. Percebe-se que o tempo de valor agregado do estado futuro é de 3,33%, ou seja, apenas 3,33% das atividades realizadas no fluxo de valor de eixos principal agregam valor ao produto. Ao todo foram levantadas 22 oportunidades de melhoria. Este trabalho focará no dimensionamento do Kanban entre a usinagem semi-acabada (verde) e o tratamento térmico do eixo principal. 5

6 A figura 02 mostra claramente o circuito em que este estudo de caso será aprofundado. Na construção dos eixos principal a matéria prima chega até a célula de usinagem verde, que deve ser enviada através de FiFo (first in-firt out) para o departamento de tratamento térmico (TOTO) e deve ser estocada em supermercados dimensionados após o tratamento. Quando o cliente puxar as peças do supermercado de peças tratadas uma mensagem via Kanban é enviada para a célula de usinagem verde, que por sua vez, puxa as peças do supermercado de peças forjadas e inicia a construção do eixo. Figura 02: Usinagem semi-acabada (verde) e tratamento térmico (ToTo) 3.2 Cálculo dos Cartões Kanban Para o calculo e dimensionamento do Kanban é necessário levar em consideração vários detalhes, tais quais, tempo de setup, tipos de embalagens, os múltiplos das embalagens em cada etapa do processo, quantidade de setups, lead time e demanda. Na construção do mapeamento do fluxo de valor do estado atual, o time avaliou todos os parâmetros. Foi necessário um estudo mais detalhado frente aos tipos de embalagens e disponíveis entre o processo de usinagem verde e tratamento térmico até a chegada no supermercado de peças tratadas e seus múltiplos. A menor embalagem utilizada neste fluxo de valor é o ferramental de tratamento térmico, que comporta 18 eixos. Sendo assim, foi padronizado o fator quantidade de peças por embalagem. Este estudo de caso considera para o cálculo do Kanban, um período de um dia. Portanto, os fatores demanda no período e quantidade de setups no período, levam em consideração o período de um dia de demanda do cliente. Para o cálculo da quantidade de cartões verdes foi utilizado o modelo descrito a seguir: Cartão Verde Setup no Demanada no Período Período Quant. Peças por Embalagem 6

7 Visto que a quantidade de peças por embalagem já foi definida no mapeamento do fluxo de valor, o primeiro passo para o cálculo da quantidade de cartões verdes é definir a demanda do cliente no período. Esta informação foi levantada junto à equipe de planejamento e controle da produção. Para a definição da quantidade de setups no período, foram realizados os seguintes cálculos: O fator Tempo Disponível para Setup é a diferença entre o tempo disponível da célula e o tempo necessário para produzir a demanda do cliente, multiplicado pela eficiência global da célula. O fator Tempo para mudar setup na célula é o tempo que existe entre a última peça boa do último lote produzido e a primeira peça boa do próximo lote a ser produzido. Este tempo leva em consideração as aprovações necessárias dos laboratórios metalúrgicos e metrológicos. Para o cálculo da quantidade de cartões amarelos foi utilizado o modelo descrito a seguir: Cartão Amarelo Segurança ( dias) Demanda no Período Quant. Peças por Embalagem O fator Segurança utilizado para o cálculo da quantidade de cartões amarelos foi de um dia. Este valor foi definido baseado na experiência e conhecimento sobre o fluxo de valor de eixos principal, a participação da equipe de manufatura foi fundamental para esta definição. Para o cálculo da quantidade de cartões vermelho foi utilizado o modelo descrito a seguir: Cartão Vermelho Lead Time Demanda no Período Quant. Peças por Embalagem O fator Lead Time foi medido acompanhando as peças durante todo o percurso no fluxo de valor. Todas as informações coletadas foram inseridas em uma planilha e o cálculo da quantidade de cartões verdes amarelos e vermelhos no processo é mostrada na tabela 01. 7

8 Tabela 01: Tabela do cálculo da quantidade de cartões Kanban. 4. Resultados O principal reflexo do dimensionamento e implementação do Kanban foi evidenciado pela quantidade de peças estocadas em processo. Este valor está representado através do fator Tempo Morto. O mesmo sofreu uma redução de 8272 minutos no mapa de estado atual para 1296 minutos no mapeamento do estado futuro (figura 03). Seguem as informações retiradas do mapeamento do estado futuro. Tempo de Ciclo = 131,30 minutos (Agrega Valor) Tempo Morto = 1296 minutos (Não Agrega Valor) Lead Time = 1427,30 minutos %VA = 9,20% De acordo com os resultados obtidos, também foi possível aumentar a porcentagem de tempo que agrega valor, de 3,33% para 9,20%. Algumas outras melhorias foram constatadas, tais quais: Melhoria no fluxo embalagens devido a redução da quantidade de peças estocadas; Disponibilização de área física devido a redução da quantidade de peças no processo; Cancelamento de um plano de reposição de embalagens; Melhoria no gerenciamento das necessidades dos clientes internos e externos; Melhoria na comunicação entre planejamento de produção e manufatura; Melhoria do gerenciamento das peças em processo devido à definição dos supermercados; Melhoria da performance de entrega; Redução dos gastos com frete extra. 8

9 Figura 03: Mapeamento do Estado Futuro das Células de Eixo Principal 5. Conclusão O sistema Kanban é muito útil e funcional, proporcionando que todos os processos sejam puxados pela demanda de quantidade e variedades necessárias. Podemos dizer que é um instrumento que garante a produção just-in-time, ou seja, contribuiu para que os clientes tenham o produto que desejam, no momento certo e na quantidade desejada. Na execução deste trabalho foi possível contatar que o dimensionamento do sistema Kanban não é uma atividade trivial, pelo contrário, no processo estudado foi necessário avaliar vários detalhes antes do dimensionamento e implementação. Foi possível verificar que após a implementação do Kanban os resultados frente a organização do processo foram imediato, pois todas as peças sem encontram no supermercado. E a gestão do produção se torna simples devido ao apelo visual aplicado pelos Kanbans nos quadros das célula. Para o estudo de caso em questão a implementação do Kanban aumentou o fluxo de embalagens no processo evitando gastos adicionais com embalagens e foi observado uma redução significativa dos fretes extras. Portanto, concluímos que a implementação do sistema Kanban na célula de eixos principal foi extremamente benéfico para a empresa e seu cliente, reduzindo o tempo morto, aumentando a porcentagem de valor agregado, garantindo uma gestão facilitada para os gestores da empresa e aumento da confiabilidade de entrega para o cliente. Referências CORRÊA, Henrique; GIANESI, Irineu. Just in Time, MRPII e OPT - Um enfoque estratégico. São Paulo: Atlas, HARMON, Roy L. Reinventando a Fábrica: conceitos modernos de produtividade aplicados na prática. Rio de Janeiro: Campus, MOURA, Reinaldo A. KANBAN, a Simplicidade do Controle da Produção. São Paulo: IMAM, MONDEN, Yasuhiro. Sistema TOYOTA de Produção. São Paulo: IMAM,

10 OHNO, Taiichi. O sistema Toyota de Produção: além da produção em larga escala. Porto Alegre: Bookman, TUBINO, Dalvio F. Manual de Planejamento e Controle da Produção. São Paulo: Atlas, SCHONBERGER, Richard J. Técnicas Industriais Japonesas : Nove Lições Sobre a Simplicidade. 4. ed. São Paulo: Pioneira, SLACK, N., CHAMBERS, S., JOHNSTON, R., 2002, Administração da Produção. 2. ed. São Paulo, Atlas. MOURA, R. A., 1989, O Sistema Toyota de Produção: Além da Produção em Larga Escala. Porto Alegre, Bookman. MONDEN, Y. Produção sem estoques: uma abordagem prática do sistema de produção da Toyota. São Paulo: IMAM,