UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA DE ENGENHARIA DE LORENA

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1 UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA DE ENGENHARIA DE LORENA JULIANA PEREIRA DE FREITAS Aplicação dos conceitos de troca rápida de ferramentas para redução do tempo de set up como estratégia para aumentar a produtividade Lorena - SP 2015

2 JULIANA PEREIRA DE FREITAS Aplicação dos conceitos de troca rápida de ferramentas para redução do tempo de set up como estratégia para aumentar a produtividade Monografia apresentada à Escola de Engenharia de Lorena da Universidade de São Paulo como requisito parcial para obtenção do título de Engenheira Industrial Química. Área de Concentração: Qualidade e Produtividade Orientador: Prof. Dr. Humberto Felipe da Silva Lorena - SP 2015

3 AUTORIZO A REPRODUÇÃO E DIVULGAÇÃO TOTAL OU PARCIAL DESTE TRABALHO, POR QUALQUER MEIO CONVENCIONAL OU ELETRÔNICO, PARA FINS DE ESTUDO E PESQUISA, DESDE QUE CITADA A FONTE Ficha catalográfica elaborada pelo Sistema Automatizado da Escola de Engenharia de Lorena, com os dados fornecidos pelo(a) autor(a) Freitas, Juliana Pereira Aplicação dos conceitos de troca rápida de ferramentas para redução do tempo de set up como estratégia para aumentar a produtividade / Juliana Pereira Freitas; orientador Humberto Felipe. - Lorena, p. Monografia apresentada como requisito parcial para a conclusão de Graduação do Curso de Engenharia Industrial Química - Escola de Engenharia de Lorena da Universidade de São Paulo Orientador: Humberto Felipe 1. Set up. 2. Trf. 3. Sistema toyota de produção. 4. ReduÇÃo de tempo de set up. I. Título. II. Felipe, Humberto, orient.

4 Dedicatória Dedico este trabalho à memoria de meu pai, João de Freitas.

5 AGRADECIMENTOS À minha mãe, Neide e à minha irmã Ana Carolina, por todo incentivo e esforços não poupados para a conclusão de mais esta etapa. Às minhas grandes amigas, Tais Soares Francisco e Ana Lúcia Resende Souza pela amizade e ensinamentos durante o período de graduação. À minha família por todo entendimento nos momentos de ausência. Ao meu namorado Robert, pelo apoio na elaboração deste trabalho e pela companhia em minha vida. Aos professores Antônio Carlos da Silva e Simone de Fátima Medeiros que aceitaram fazer parte deste momento. E principalmente à Deus por ter colocado todos vocês no meu caminho.

6 Seja qual for o seu sonho, comece. Goethe

7 RESUMO FREITAS, J. P. Aplicação dos conceitos de Troca Rápida de Ferramentas para redução do tempo de set up como estratégia para aumentar a produtividade f 65 Monografia Escola de Engenharia de Lorena, Universidade de São Paulo, Lorena, O mercado atual vem a cada dia tornando-se mais competitivo e para enfrentar essa nova realidade os fornecedores apostam não somente na qualidade dos produtos, mas também na sua alta variedade. A alta variedade afeta diretamente as empresas de embalagens flexíveis, pois produtos diferentes requerem embalagens diferentes. A alta variação faz com que os lotes de embalagens passem a ser menores ao passo que as paradas para o preparo das máquinas (set up) aumentam. O presente trabalho estuda e aplica os procedimentos e técnicas da Troca Rápida de Ferramentas (TRF), desenvolvida por Shigeo Shingo, para reduzir o tempo de set up em impressoras de embalagens flexíveis de forma a proporcionar facilidade e rapidez no manejo do processo. Com a aplicação da TRF foi possível aumentar a produtividade da empresa através da redução do tempo médio de set up de 64 minutos para 51 minutos, correspondendo assim uma média de redução de 20 % do tempo inicial de set up. Palavra chave: Set Up, TRF, Sistema Toyota de Produção, Redução de tempo de Set up.

8 ABSTRACT FREITAS, J.P. Application of Quick Change Tools concepts to reduce the setup time as a strategy to increase productivity f Term paper 65 - School of Engineering of Lorena, University of São Paulo, Lorena, 2015 The current market is becoming more competitive and to face this new reality suppliers bet not only on product quality but also in its high variety. The high variety directly affects the flexible packaging business, since different product require different packaging. The high variation causes the batch of packages to be smaller while the stops for the set-up of machines increases. This paper studies and applies the procedures and techniques of Quick Tool Change (QTC), developed by Shigeo Shingo, aiming to reduce the set up time of flexible packaging printers and to provide ease and speed in the process management. With the application of QTC it was possible to increase the company's productivity by reducing the set up time from 64 minutes to 51 minutes, which represents a 20% of reduction of non - productive times caused by the set up. Palavra chave: Set Up, TRF, Sistema Toyota de Produção, Redução de tempo de Set up.

9 LISTA DE FIGURAS Figura 1 - Definição do tempo de Set Up Figura 2 Elementos internos que podem ser transformados em externos Figura 3 - Organograma para implantação da metodologia de TRF Figura 4 - Impressora de Embalagens Flexíveis Figura 5 Diagrama esquemático da unidade de impressão (coluna) Figura 6 - Diagrama esquemático da máquina de impressão Figura 7 - Gráfico de número de Set Up x Mês Figura 8 - Gráfico de Tempo médio de Set Up x Mês Figura 9 - Banheiras posicionadas em frente as colunas Figura 10 - Fluxograma de set up rápido das impressoras Figura 11 - Tempo Médio de Set Up (minutos) x Turnos Figura 12 Comparação entre o tempo médio de set up tradicional e o set up rápido... 62

10 LISTA DE TABELAS Tabela 1 - Cronograma de aplicação da TRF Tabela 2 - Detalhamento das atividades executadas durante o set up Tabela 3 - Divisão entre set up interno e externo Tabela 4 - Divisão do set up após conversão de set up interno em externo... 53

11 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO OBJETIVO JUSTIFICATIVA REVISÃO BIBLIOGRÁFICA SISTEMA TOYOTA DE PRODUÇÃO PRINCÍPIO DO NÃO CUSTO E AS PERDAS SEGUNDO O SISTEMA TOYOTA ELIMINAÇÕES DAS PERDAS ATRAVÉS DE MELHORIAS FUNDAMENTAIS NA FUNÇÃO OPERAÇÃO TRF TROCA RÁPIDA DE FERRAMENTAS AS OITO TÉCNICAS PARA A REDUÇÃO DE TEMPO DE SET UP Técnica 1 Separação Das Operações em Set Up Interno e Set Up Externo Técnica 2 Converte Set Up Interno Em Externo Técnica 3 Padronizar a Função e não a Forma Técnica 4 Utilizar Grampos Funcionais ou Eliminar os Grampos Técnica 5 Utilizar Dispositivos Intermediários Técnica 6 Adotar Operações Paralelas Técnica 7 Eliminar Ajustes Técnica 8 Mecanização OS ESTÁGIOS CONCEITUAIS DA TRF Estágio Inicial Estágio Um Estágio Dois Estágio Três... 28

12 3 METODOLOGIA ESTÁGIO ESTRATÉGICO Definição do Processo a Ser Abordado Apoio da Alta Direção Definição de Metas Escolha da Equipe de Implantação da TRF Treinamento da Equipe de Implantação da TRF Definição da Estratégia de Implantação ESTÁGIO PREPARATÓRIO Definição do Produto a Ser Inicialmente Abordado ESTÁGIO OPERACIONAL Análise da Operação a Ser Inicialmente Abordada Identificação e Separação das Operações em Internas e Externas do Set Up Converter Set Up Interno em Externo Melhoria Sistemática de Cada Operação Básica do Set Up Interno e Externo Praticar a Operação de Set Up e Padronizar ESTÁGIO DE CONSOLIDAÇÃO Consolidação da TRF em Todos os Processos da Empresa RESULTADOS E CONSIDERAÇÕES ESTÁGIO ESTRATÉGICO Definição do processo a ser abordado Apoio da alta direção Definição das metas Escolha da equipe de implantação da TRF Treinamento da equipe de implantação da TRF Definição da estratégia de implantação... 41

13 4.2 ESTÁGIO PREPARATÓRIO Definição do produto a ser inicialmente abordado ESTÁGIO OPERACIONAL Análise da operação a ser inicialmente abordada Identificação e separação das operações em internas e externas do set up Converter set up interno em externo Melhoria sistemática de cada operação básica do set up interno e externo Praticar a operação de set up e padronizar ESTÁGIO DE CONSOLIDAÇÃO Consolidação da TRF em todos os processos da empresa CONCLUSÃO REFERÊNCIAS... 64

14 LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS TRF - Troca Rápida de Ferramentas SMED - Single Minute Exchange of Die AV - Agregam Valor NAV - Não Agregam Valor STP - Sistema Toyota de Produção SET UP - Paradas para Preparação de Máquinas SI - Set Up Interno SE - Set Up Externo MIN. Minutos OP Ordem de Produção

15 13 1 INTRODUÇÃO A alta concorrência do mercado obriga os fornecedores a manter uma crescente inovação dos produtos disponíveis para consumo, como resultado desta crescente inovação vê-se uma vasta variedade de itens no mercado. Com tantas alterações ocorrendo em pouco tempo, aliado a ideia de reduzir os estoques, fica inviável para as empresas produzirem em grande escala, com isso, surge a necessidade de se produzir em pequenos lotes. Nos setores onde os produtos são vendidos sob encomenda essa mudança de mercado pode ser vista mais significativamente. É o caso das empresas de embalagens flexíveis, que vendem produtos exclusivos para cada cliente e que só produzem a quantidade solicitada por eles, de maneira que são dependentes da quantidade que o cliente solicita e não apenas da quantidade que são capazes de produzir. Atualmente, essas empresas possuem um alto nível tecnológico capaz de contribuir para a melhoria de sua produtividade e qualidade dos produtos. Entretanto, as rápidas mudanças que ocorrem no mercado exigem adequação para se produzir pequenos lotes de maneira rápida e sem desperdícios. Para se adequar à produção de pequenos lotes as organizações vêm buscando implementar conceitos de produção enxuta já existentes, que visam a eliminação de desperdícios nos processos produtivos, esses conceitos foram desenvolvidos no século passado a partir da era Toyota. Dentre os vários problemas dentro da produção de pequenos lotes, o aumento do número de set up, é o mais preocupante, pois set up é o tempo em que a máquina permanece parada para a sua preparação para o início da próxima produção. Segundo o Sistema Toyota de Produção, o primeiro passo para o aumento da produtividade através da eliminação de desperdícios é a diminuição do tempo de set up. Neste trabalho é apresentada uma ferramenta conhecida por SMED (Single Minute Exchange of Die) ou TRF, Troca Rápida de Ferramentas, elaborada por Shigeo Shingo em 1950, no Japão.

16 14 A TRF faz parte das técnicas do Sistema Toyota de Produção e tem por objetivo reduzir o tempo de set up, minimizando períodos não-produtivos, e por conseguinte torna-se uma maneira de se aumentar a produtividade. 1.2 OBJETIVO O objetivo deste trabalho é estudar e aplicar a metodologia de Shigeo Shingo conhecida por troca rápida de ferramentas para reduzir em 20 % o tempo de set up na fase de impressão de uma empresa produtora de embalagens flexíveis. 1.3 JUSTIFICATIVA A alta variedade dos produtos no mercado afeta diretamente as empresas de embalagens flexíveis, pois produtos diferentes requerem embalagens diferentes. A alta variação faz com que os lotes de embalagens passem a ser menores ao passo que as paradas para o preparo das máquinas (set up) aumentam. O assunto a ser abordado neste trabalho se justifica na necessidade da empresa em trabalhar com sua máxima capacidade produtiva dentro da produção de pequenos lotes. Isso é possível através da eliminação de desperdícios, sobretudo através da redução dos tempos não produtivos. A redução do tempo de set up reduz os tempos não produtivos e os custos do processo além de possibilitar um aumento de produtividade.

17 15 2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 2.1 SISTEMA TOYOTA DE PRODUÇÃO Durante décadas os Estados Unidos da América conseguiram reduzir os custos produzindo em grande quantidade uma pequena variedade de carros, essa é a técnica de produção em massa, criada por Frederick W. Taylor e Henry Ford. Para a Toyota a produção em massa dos mesmos itens conforme o sistema Americano poderia ser arriscada já que devido a restrições do mercado a produção deveria ocorrer em lotes pequenos, com alta variedade de produtos e com baixos custos (OHNO, 1997). O dia 15 de agosto de 1945, dia em que o Japão perdeu a Guerra, foi um marco para a Toyota. De acordo com Ohno (1997), Toyoda Kiichiro ( ), então presidente da Toyota Motor Company, lançou o desafio: Alcancemos os Estados Unidos em três anos. Caso contrário, a indústria automobilística do Japão não sobreviverá. Ohno (1997) então se lembrou que em 1937, quando estava dentro da Toyoda Spinning e Weaving, ouviu um homem dizer que um trabalhador alemão produzia três vezes mais que um japonês. Sendo a razão de trabalhadores alemães e americanos de 1 para 3, isso fazia que a razão de força de trabalho americana e japonesa fosse de 1 para 9. Ohno (1997) questiona se realmente um americano poderia exercer dez vezes mais esforço físico que um japonês e conclui que a diferença de produtividade entre eles era resultado de atividade inútil que os japoneses deveriam estar realizando. Por certo os japoneses estavam desperdiçando alguma coisa. Se pudéssemos eliminar o desperdício, a produtividade deveria decuplicar (OHNO, 1997, p. 25). O pensamento de eliminar os desperdícios, para alcançar os americanos, fez que ao final da segunda Guerra, em 1945, através da necessidade de sobreviver ao mercado do pós-guerra, Taiichi Ohno juntamente com Eiji Toyoda e, posteriormente,

18 16 Shigeo Shingo, desenvolvessem um método de produção para eliminar perdas e assim alcançar a América, surgiu assim o início do Sistema Toyota de Produção (STP). Segundo Ohno (1997), o Sistema Toyota de Produção foi originalmente concebido para produzir pequenas quantidades de muitos tipos de produtos e consiste em capacitar um sistema produtivo para a produção de itens diferenciados, variados e com baixo custo, tendo como principal objetivo o aumento da eficiência através da eliminação consistente dos desperdícios. Enquanto o sistema em massa não consegue responder de maneira fácil e rápida às mudanças, o STP consegue facilmente enfrentar as difíceis condições impostas pelo mercado consumidor (OHNO, 1997). O Sistema Toyota de Produção tem por objetivo a completa eliminação dos desperdícios para a obtenção do aumento de eficiência e para isso conta com dois pilares que são a base para a sustentação do sistema (OHNO,1997). Just-in-time: Significa que as partes necessárias à produção devem chegar à linha de produção no momento exato de seu uso e apenas na quantidade necessária (OHNO,1997). No sistema Justin-in-time um produto só é produzido quando houver necessidade, de forma que o ritmo de produção é dado pelo mercado (BLACK, 1998). Uma empresa que estabeleça este fluxo pode chegar ao estoque zero (OHNO, 1997, p. 26). Autonomação, ou automação com um toque humano: A autonomação, conforme expressa por Ohno (1997, p. 28), são máquinas que não produzem itens defeituosos, pois possuem acoplados dispositivos capazes de diferenciar condições anormais de condições normais. A autonomação surgiu da invenção de Toyoda Sakichi. Ele inventou um tear auto-ativado do tipo Toyota, equipado com um dispositivo que parava a máquina quando ocorresse qualquer problema com os fios (OHNO, 1997). Essas máquinas não requerem a presença de um operador enquanto estiverem funcionando de maneira normal, apenas quando param devido a uma situação anormal é que elas devem receber atenção humana. Nós aprendemos com Toyoda Sakichi, que aplicar inteligência humana às máquinas era o único modo de fazê-las trabalharem para as pessoas (OHNO, 1997, P.91).

19 17 Os princípios da construção do STP são o Mecanismo Função Produção, o Princípio do Não-Custo e as Perdas no sistema produtivo (SHINGO, 1996). 2.2 PRINCÍPIO DO NÃO CUSTO E AS PERDAS SEGUNDO O SISTEMA TOYOTA O STP com seus dois pilares defende a completa eliminação de desperdícios e representa, em um mundo com crescimento econômico lento, um conceito de administração que funcionará para qualquer tipo de negócio (OHNO, 1997). Para Ghinato (1996) o mais impressionante do Sistema Japonês é sua diferenciação quanto a coerência e interação entre seus componentes e o princípio de eliminar perdas. Para Ohno (1997), os fabricantes de bens de consumo que buscam por sobrevivência no mercado devem ter como objetivo a redução de custos e defende que a lógica do cálculo comumente utilizado para determinar o preço de um produto, Preço = Custo + Lucro, transfere ao consumidor os custos decorrentes da ineficiência do processo produtivo. Se um preço alto é colocado em virtude do custo do fabricante, os consumidores simplesmente não comprarão (OHNO, 1997, p 30). O mercado passou de uma época onde a oferta global era menor do que a demanda global, para uma nova situação, onde a oferta supera a demanda. Os consumidores passaram a optar por produtos de maior qualidade e menor preço. Sendo assim, as empresas necessitam se adequar à produção de produtos de alta qualidade, diversificados e de baixo custo (KAYSER, 2001). Em virtude disso a Toyota se baseia no princípio do não-custo. O conceito do princípio do não custo, ou diminuição dos custos, é uma forma de gerenciamento para o aumento de lucros, através da redução dos custos e é o conceito básico da Toyota (SHINGO, 1996). Para Shingo (1996, p 109) os consumidores é quem devem definir o preço de venda, de modo que este seja fixo, e os produtores devem seguir a fórmula Lucro = Preço de Venda Custo para determinar os lucros. O lucro então é encontrado após subtrair os custos do preço de venda pré-fixado.

20 18 Com essa abordagem, o Sistema Toyota de Produção defende a ideia de que a eliminação total das perdas é o único método para aumentar os lucros (SHINGO, 1996). Ohno (1997) define perdas como todos os elementos de produção que aumentam os custos sem agregar valor ao produto, como, por exemplo, excesso de operários, de equipamentos e produtos. Para Shingo (1996), os movimentos de um operador podem ser classificados como perdas ou operações, as perdas são as atividades que não contribuem para as operações e as operações podem ser divididas em duas classes: operações que aumentam o valor de um produto e operações que apenas aumentam o custo de produção, em outras palavras, existem tarefas que agregam valor e existem tarefas que simplesmente não agregam. Para se proceder à eliminação de desperdícios é necessário identificar e classificar todas as operações de modo a distinguir as que acrescentam valor das que não acrescentam valor ao produto do ponto de vista do cliente (ORTIZ, 2006). Operações que agregam valor (AV) transformam a matéria prima, conferindo a ela forma e qualidade. Estas atividades constituem o processo produtivo e tornam o item mais valioso. Operações desnecessárias que não agregam valor (NAV) são atividades que não conferem qualidade ao produto e que não são necessárias para o processo produtivo ocorrer. Operações necessárias que não agregam valor (NAV) são as atividades que, apesar de não conferirem ao produto qualidade, são necessárias para o processo produtivo, como por exemplo, as atividades de Set up, que são necessárias no processo produtivo, mas que não tornam o produto mais valioso. O passo preliminar para a aplicação do Sistema Toyota de Produção é identificar completamente os desperdícios. (OHNO, 1997, p 39). Ohno (1997) dividiu as atividades que não agregam valor em 7 categorias: 1 - Perdas por superprodução 2 - Perdas por movimentação 3 - Perdas por Defeito 4 - Perdas com Transporte 5 - Por superprocessamento 6 - Perdas por estoque

21 Perdas por espera Shingo (1996) classifica a superprodução em duas categorias: Quantitativa: quando a produção de itens ocorre em maior quantidade do que o necessário, ou seja, produz mais do que o cliente compra; Este tipo de perda ocorre quando se assume a possível presença de itens com defeito e o processo vê-se obrigado a produzir mais peças para substituir as defeituosas. Porém, no caso da quantidade de peças defeituosas ser menor do que o esperado, o excedente resultará na superprodução quantitativa (KAYSER, 2001). Antecipada: quando os itens são produzidos antes do período de entrega. Neste caso, o motivo pode ser o desejo de manter estoques para atender compras extras, pedidos urgentes ou pedidos de antecipação de entregas. Estas perdas resultam na geração de estoques e transtornos quanto à necessidade de manter locais de deposição. O STP trabalha intensivamente para a eliminação deste tipo de perda, e para isso utiliza a produção just-in-time (KAYSER, 2001). Para Abreu (2002) as perdas por superprodução ocultam outras perdas e por aumentarem os estoques, podem ser consideras como o pior inimigo da organização. Perdas por movimentação é resultado da falta de organização no ambiente de trabalho, normalmente ocasionado quando ferramentas e materiais não possuem identificação e local adequado para armazenamento (BRITO, 2011). Esse tipo de perda ocorre quando os trabalhadores realizam movimentos desnecessários durante a realização de suas atividades, normalmente ocasionados por falta de conhecimento dos padrões de operação (SHINGO, 1996). A normalização ou sequenciamento do trabalho define o conjunto de operações necessário para realização de uma atividade, de modo a reduzir ou até mesmo eliminar a variabilidade do tempo necessário para realizar a atividade (ORTIZ, 2006). As perdas por defeito provêm de produtos com defeito que são aqueles que não apresentam os requisitos de qualidade impostos pelo controle da qualidade (ORTIZ, 2006). O não cumprimento dos requisitos da qualidade pode implicar em rejeição do produto por parte do cliente e/ou a necessidade de voltar esse produto ao processo para que seja retrabalhado a fim de melhorar suas características. A fabricação de produtos com defeito eleva os custos de produção da empresa, já que foi necessária

22 20 a utilização de materiais, equipamentos e pessoas para produzir um item que não poderá ser vendido (BRITO, 2011). Perdas com transporte é definida por Abreu (2002) como sendo o deslocamento do produto no interior da unidade fabril que gera dispêndio de tempo e recursos. Uma vez que o trabalho de transporte no interior da unidade fabril não participa da fase de transformação da matéria prima em produto, pode-se considerar que esta atividade apenas gera custo e não agrega nenhum valor ao produto. Por isso abordar as perdas por transporte significa discutir a eliminação da movimentação de materiais, o máximo possível, em certo tempo (SHINGO, 1996). Um layout inapropriado que apresente grandes distâncias entre os postos de trabalho, pode ser a causa deste tipo de desperdício (BRITO, 2011). Para Ghinato (1996) o transporte ocupa 45 % do tempo total de produção e por isso a sua eliminação ou redução deve ser encarada como prioridade para quem deseja obter redução de custos. Perdas por superprocessamento são as atividades de transformação desnecessárias empregadas na produção para que os produtos adquiram as características básicas da qualidade. É identificada em processos que realizam transformações dispensáveis ao produto (ABREU, 2002). Segundo Ghinato (1996), são fases ou atividades da produção que podem ser eliminadas sem interferir nas características e funções básicas do produto a ser obtido. Estoques correspondem a acumulação de matérias-primas, produtos em processo ou produtos acabados em qualquer parte do processo produtivo (ORTIZ, 2006). Brito (2002) postula que o excesso de estoques escondem outros desperdícios e outros tipos de problemas que podem existir em um sistema produtivo. Dentro da filosofia just-in-time, todo estoque deve ser eliminado, uma vez que geram custos financeiros para sua manutenção, custos quanto a possível obsolescência dos produtos estocados a longo prazo e custos de oportunidade pela perda de mercado futuro para a concorrência com menor lead time (ABREU, 2002). O maior de todos os desperdícios é o estoque em excesso (OHNO,1997, p 71).

23 21 O desperdício com o tempo de espera corresponde ao intervalo de tempo no qual nenhum processamento, análise ou transporte é executado. O lote fica parado aguardando a possibilidade de seguir para a próxima etapa do fluxo de produção. Shingo (1996) classifica as perdas por espera em dois grupos: perda por espera do lote e perda por espera do processo. A perda por espera de lote acontece quando os recursos ficam parados aguardando que o lote seja finalizado. Já a perda por espera do processo é o tempo em que o lote espera a liberação de um recurso, por exemplo, uma máquina, para ser trabalhado, enquanto outro lote é processado no mesmo. Já as causas que podem levar a este tipo de desperdício podem ser, entre outros, a falta de balanceamento dos processos, falta de material, comunicação e longos tempos de preparação das máquinas. Conforme afirma Shingo (1996) durante as paradas para preparo de máquina é possível com muita facilidade observar a ocorrência de algumas atividades que não agregam valor ao produto, essas atividades que são em seu âmbito classificadas como perdas precisam ser analisadas e simultaneamente atacadas para a sua eliminação. Para Fagundes e Flogliatto (2003) perdas relacionadas à operação de preparo de máquina estão relacionadas às movimentações desorganizadas e/ou desnecessárias pelos operadores, perdas por espera e transporte de peças e perdas por defeito de matéria-prima. 2.3 ELIMINAÇÕES DAS PERDAS ATRAVÉS DE MELHORIAS FUNDAMENTAIS NA FUNÇÃO OPERAÇÃO A produção de grandes lotes de um único item, para que não seja necessária a troca de matriz, é até hoje uma regra de consenso de produção para redução de custos. O Sistema Toyota de Produção caminha na direção contrária e defende a produção de lotes pequenos. Para isso utiliza o conceito de troca rápida de ferramentas para reduzir os tempos de set up (OHNO, 1997).

24 22 Tempo de set up é o tempo gasto para o preparo da máquina desde a última peça com qualidade fabricada em um lote até a primeira peça com qualidade fabricada em um próximo lote (NEUMANN; RIBEIRO, 2004). Todas as atividades executadas desde o momento que tenha produzido a ultima peça de um pedido até o momento em que, dentro das características da qualidade, seja obtida a primeira peça do pedido posterior, são consideradas set up (SCARPETA, 2005). Figura 1 - Definição do tempo de Set Up Fonte: HOMINISS, 2007 O sistema Toyota defende a produção de pequenos lotes, pois acredita que no mercado cada consumidor deseja adquirir um produto diferente. Além do mais, no sistema de produção de pequenos lotes as perdas por superprodução e custos relacionados à mão de obra, propriedades e instalações necessárias ao estoque podem ser eliminados (OHNO, 1997). O grande problema é que a produção em pequenos lotes exige um maior número de paradas para preparação das máquinas (set up), paradas essas que dificilmente podem ser reduzidas. Pensando no aumento de produtividade que poderia ser obtida caso um set up de 3 horas passasse a ser realizado em três minutos, Shigeo Shingo, um engenheiro da fábrica da Toyota, desenvolveu uma metodologia chamada Single Minute Exchange of Die (SMED), conhecida no Brasil como Troca Rápida de Ferramentas (TRF) (SHINGO, 2000).

25 TRF TROCA RÁPIDA DE FERRAMENTAS A troca rápida de ferramentas surgiu da necessidade de eliminar perdas relacionadas ao tempo de reparo de máquina (SHINGO, 2000). A TRF tem como objetivo a simplificação e a redução dos tempos de preparação de equipamentos, e faz com que as máquinas permaneçam por mais tempo em processo produtivo. É também fundamental para obtenção das qualidades da manutenção estratégica competitiva das empresas (FOGLIATTO; FAGUNDES, 2003). Para Black (1998), a TRF é um método científico baseado na análise de tempos e movimentos relativos às operações de set up. Ele divide o set up em várias etapas como: troca de ferramentas da máquina ou equipamento, produção de algumas peças, inspeção das primeiras peças, ajuste da máquina, fabricação de outra peça, inspeção, ajuste e assim por diante, até que peças de qualidade aceitável sejam produzidas. Durante todo esse tempo, há gasto de matéria-prima e mão de obra, por isso quanto menor o tempo de set up menores serão as perdas no processo e maior será a produtividade da empresa. A Troca Rápida de Ferramentas (TRF), desenvolvida por Shigeo Shingo, um engenheiro da fábrica da Toyota, surgiu após um estudo de 19 anos aonde através de análise crítica de aspectos teóricos e práticos das operações de set up, chegou a conclusão que o set up pode ser dividido em dois tipos: Set up interno (SI): são as atividades que só podem ser realizadas com a máquina parada. Set up externo (SE): são as atividades que podem ser realizadas ainda com a máquina em movimento. A redução do tempo de set up além de diminuir os tempos não produtivos é uma condição necessária para diminuir os custos de sua preparação (Harmon & Peterson, 1991).

26 AS OITO TÉCNICAS PARA A REDUÇÃO DE TEMPO DE SET UP Shingo (1996) definiu oito técnicas a serem seguidas para a redução de tempo de set up Técnica 1 Separação Das Operações em Set Up Interno e Set Up Externo Deve-se identificar e separar as atividades que podem ocorrer enquanto a máquina estiver funcionando (SE) e as atividades que só podem ocorrer com a máquina parada (SI). Por exemplo, as atividades de preparação e transporte de ferramentas e matérias que podem ocorrer durante o funcionamento da máquina, não devem de maneira alguma ocorrer com a máquina parada. Através, simplesmente, da separação e organização das operações internas e externas, o tempo de set up interno (paradas inevitáveis da máquina) podem ser reduzidos de 30 a 50 % (SHINGO, 1996, p 82) Técnica 2 Converte Set Up Interno Em Externo Dentro do conceito de Troca Rápida de Ferramentas esse é o princípio mais poderoso. Sem ele seria impossível atingir tempos de set up tão baixos. Este estágio envolve duas noções muito importantes. Uma etapa exige uma nova análise das atividades para verificar se alguma das etapas foi erroneamente classificada como interna e a outra etapa corresponde a encontrar maneiras de converter atividades internas para externas. Black (1998) apresenta alguns elementos importantes que podem ser transformados de internos em externos, esses elementos são apresentados na

27 25 figura 2. Figura 2 Elementos internos que podem ser transformados em externos. Fonte: BLACK, Técnica 3 Padronizar a Função e não a Forma A padronização dos elementos das máquinas, bem como a padronização de funções, auxilia na redução do tempo de set up consideravelmente. Shingo (2000) defende que padronizar a forma não é viável, pois poderia ocasionar perdas, já que as matrizes teriam que se adequar ao maior tamanho utilizado, o que aumentaria os custos desnecessariamente Técnica 4 Utilizar Grampos Funcionais ou Eliminar os Grampos Podemos exemplificar essa técnica com o conceito de um parafuso. O parafuso é o mecanismo de fixação mais comum, porém em alguns casos sua utilização pode consumir muito tempo. Shingo (1996, p. 83) apresenta um exemplo de parafuso de 15 fios de rosca que precisa de 14 voltas antes de ser fixado na última volta. Na prática é o último giro que o prende e o primeiro giro que o solta, portanto os outros 13 movimentos são desnecessários. Se a função do parafuso é

28 26 simplesmente apertar ou soltar, seu comprimento deve ser apenas o suficiente para que se fixe com um único movimento. Isso faria do parafuso um grampo funcional Técnica 5 Utilizar Dispositivos Intermediários Nessa técnica Shingo (1996) elimina o tempo de espera gasto no set up interno. A ideia da utilização de dispositivos intermediários ocorre para que uma peça não espere por um dispositivo que esteja sendo utilizado na produção, essa peça deve ser preparada ainda com a máquina em movimento, de modo que quando a máquina parar a peça já esteja pronta com o dispositivo para entrar na máquina Técnica 6 Adotar Operações Paralelas Em alguns casos as máquinas envolvem trabalho de set up em todas as partes, lateral, frontal e posterior. Se apenas um operário executar esta atividade, ele gastará muito tempo se deslocamento entre a máquina, porém se um segundo operário realizar esta operação em paralelo com o primeiro, o tempo de set up poderá ser reduzido em 50% devido à economia de movimentos Técnica 7 Eliminar Ajustes Ajustes e testes-piloto correspondem de 50 a 70 % do tempo de set up, com isso a eliminação destes ajustes e testes ocasionam grandes economias de tempo.

29 Técnica 8 Mecanização Aconselhável para máquinas de grande dimensão, a automatização das operações reduz os custos da troca, porém é necessário um investimento financeiro alto. Por isso é aconselhável que a mecanização seja aplicada somente nos casos onde aplicação das técnicas anteriores não foi suficiente para reduzir o tempo de set up. 2.6 OS ESTÁGIOS CONCEITUAIS DA TRF A troca rápida de ferramentas é um método de melhoria de set up de forma progressiva. Assim, Shingo (2000) definiu 4 estágios pelos quais o set up deve passar: Estágio Inicial Neste estágio não há diferenciação entre set up interno e set up externo. É o estágio anterior à aplicação da TRF, é o momento onde se analisa a operação atual de set up. Geralmente nota-se que operações que poderiam ser realizadas com a máquina em movimento, como por exemplo a procura por ferramentas ou a separação da matéria-prima, são realizadas com a máquina parada. Ocasionando assim o aumento drástico do tempo de set up Estágio Um Implica na separação do set up interno do set up externo, é o estágio mais importante na aplicação da TRF. Neste estágio é imprescindível conhecer todas as

30 28 operações necessárias ao set up e entender quais delas precisam obrigatoriamente ser executadas com a máquina em movimento Estágio Dois Analisar o set up após a aplicação do estágio um e verificar a possibilidade de transformar set up interno em set up externo Estágio Três Corresponde a uma análise detalhada de cada elemento do set up para encontrar possíveis oportunidades de melhoria. Os estágios 2 e 3 não precisam ser executados sequencialmente; podem ser praticamente simultâneos. Eu os separei para demonstrar que envolvem duas noções distintas: análise e, então, implementação (SHINGO, 2000, p 51).

31 29 3 METODOLOGIA No caso específico este estudo terá como base a metodologia conhecida por troca rápida de ferramentas (TRF) desenvolvida por Shingo originalmente em 1969 e já detalhada anteriormente. O trabalho é intervencionista, pois tem como objetivo estudar e alterar para uma maneira melhorada a atual situação encontrada relativa ao tempo de set up em uma empresa produtora de embalagens flexíveis. O desenvolvimento deste trabalho será através de um estudo de caso, em que a coleta de dados, será possível a partir de acompanhamentos do processo, a fim de conhecer o método de realização de set up tradicional. Seguiremos como metodologia as técnicas e estágios conceituais definidos por Shigeo Shingo para TRF. Abaixo seguem os passos para implantação da ferramenta. 3.1 ESTÁGIO ESTRATÉGICO Definição do processo a ser abordado Nessa etapa escolheremos apenas um dos processos para ser estudado. Deve-se ter atenção para não escolher processos que receberão novas tecnologias ou que serão eliminados, pois assim os esforços serão inúteis. Deve-se escolher o processo que resultará em um maior retorno de aumento de produtividade.

32 Apoio da alta direção Qualquer necessidade de mudança que necessita de investimento ou permissão para ser alterada deve ser aprovada pela alta direção. O apoio da alta direção pode ser obtido pela demonstração dos possíveis resultados de melhoria. Ter o apoio de uma alta classe hierárquica é de extrema importância quando se deseja modificar o procedimento produtivo, no caso a implementação da metodologia de troca rápida de ferramentas Definição de metas Para Shigeo (1996) as melhorias são alcançadas através de mudanças e as mudanças só serão possíveis se estiverem bem definidas. Para isso é necessário que as metas estejam definidas desde o inicio do projeto. Para a definição das metas levaremos em consideração três fatores: 1. Definição da situação inicial do set up antes do início do projeto através de indicadores; 2. Definição do porcentual de redução de tempo de set up que se deseja alcançar; 3. Definição da sequência das atividades de implantação, a divisão das atividades e uma estimativa de tempo para a conclusão de cada atividade Escolha da equipe de implantação da TRF A definição do grupo de pessoas que participarão da implantação do set up e serão treinadas conforme metodologia para TRF é de extrema importância. A equipe é responsável pelo sucesso da metodologia empregada e pela velocidade com que ela é aplicada. Para que isso ocorra é preciso que os integrantes tenham

33 31 conhecimento do processo, autonomia para tomada de decisões e capacidade de liderança. É importante frisar que além da equipe de implantação também será formado o time de set up, enquanto a equipe é responsável pelo estudo das melhorias e coordenação do projeto o time é responsável por sua aplicação, é composto por pessoas que trabalharão diretamente na atividade de set up. Figura 3 - Organograma para implantação da metodologia de TRF. Fonte: FOGLIATTO; FAGUNDES, Treinamento da equipe de implantação da TRF O conhecimento da metodologia de TRF a ser repassado à equipe de implantação deve ser abrangente assim como os conhecimentos das estratégias e técnicas, mas o mais importante é que se consiga a aceitação da necessidade da redução do tempo de set up, o comprometimento dos membros da equipe e o convencimento de que é possível reduzir o tempo de set up. Para isso usam-se exemplos de sucesso na sua aplicação. Quanto aos times de implantação o treinamento precisa ser focado na prática da metodologia.

34 Definição da estratégia de implantação Essa etapa corresponde ao planejamento do projeto de TRF. O planejamento é a atividade de identificação de todas as ações que possam ser utilizadas para alcançar um objetivo e a avaliação de como poderá ocorrer sua implantação (GHINATO, 1996). Esse planejamento pode ser realizado através da criação de um cronograma que apresentará todas as ações elaboradas pela equipe de implantação e será disponibilizado para todos os envolvidos no projeto. Fogliatto (2003) sugere que o primeiro passo seja a definição de um coordenador, sendo que este coordenador deverá ter conhecimento das estratégicas e técnicas para aplicação da metodologia de TRF, também deverá ter perfil para cargos de liderança; poder e autoridade para assumir decisões no campo de investimento e mudanças e conhecer técnicas para trabalho em grupo. O coordenador será responsável por acompanhar as ações definidas no cronograma de implantação. 3.2 ESTÁGIO PREPARATÓRIO Definição do produto a ser inicialmente abordado Nessa etapa deverá escolher um produto que será inicialmente estudado, geralmente escolhe-se o produto que poderá ter um maior impacto financeiro na empresa com a redução do seu tempo de set up. Pode por exemplo: escolher o produto que tem o tempo de set up mais alto, ou escolher o produto que é fabricado com maior frequência dentro de um mês.

35 ESTÁGIO OPERACIONAL Análise da operação a ser inicialmente abordada Após definir a operação que deverá ter seu tempo de set up reduzido, devemos conhecer detalhadamente todas as atividades necessárias ao set up e defini-las em uma lista de verificação que deverá apresentar: descrição das atividades realizadas no set up, o seu tempo médio de execução e as pessoas responsáveis por executa-las. Por meio desta listagem pode-se chegar a conclusão de que algumas atividades não são necessárias ao set up e assim elimina-las, economizando tempo. O estudo das atividades é feita através de observações que podem ocorrer no ambiente do processo produtivo ou por filmagens Identificação e separação das operações em internas e externas do set up Está é a fase onde ocorre a identificação e separação das operações em set up interno, operações que ocorrem apenas quando a máquina estiver parada, e set up externo, operações que podem ocorrem ainda com a máquina em movimento Converter set up interno em externo Após a separação de set up interno e set up externo, deve-se fazer uma reanálise para verificar a possibilidade de transformar uma atividade interna em externa. Esta etapa requer muita atenção, pois sem ela seria impossível atingirmos tempos de set up baixos.

36 Melhoria sistemática de cada operação básica do set up interno e externo Os estágios anteriores podem não ser suficientes para se alcançar a meta desejada, sendo, portanto necessária a melhoria contínua de cada elemento, tanto do set up interno como externo Praticar a operação de set up e padronizar Esta é a etapa em que tudo que foi planejado será colocado em prática, os resultados positivos alcançados serão destacados e as atividades serão repetidas até que melhores resultados sejam obtidos. As melhorias encontradas devem ser documentadas, disponibilizadas a todos os participantes do set up e colocada em prática nas demais operações de set up. A padronização é essencial para a manutenção das atividades nas futuras operações de set up. Para a execução e padronização do set up, deverá ser utilizado o conceito das oito técnicas para redução de tempo de set up, definidas por Shingo (1996), como por exemplo: a utilização de grampos funcionais e a utilização de elementos auxiliares para transformar set up interno em set up externo. O resultado alcançado nessa etapa é proporcional aos esforços aplicados nas etapas anteriores. O tempo e esforços gastos em todas as etapas devem ser suficientes para o alcance das metas estabelecidas.

37 ESTÁGIO DE CONSOLIDAÇÃO Consolidação da TRF em todos os processos da empresa A consolidação se dá através dos resultados obtidos, os resultados de uma metodologia de implantação de TRF podem ser comprovados pela medição do tempo de set up antes e depois da implantação. O projeto da TRF tem como objetivo alcançar um processo de set up estável, onde qualquer grupo de pessoas consiga executar as atividades com a mesma rapidez, para isso utiliza-se da padronização da sequência de atividades do set up, locais de ferramentas e equipamentos e repetição padronizada do set up. É de extrema importância a conservação e calibração dos equipamentos, pois para uma aplicação da troca rápida de ferramentas espera-se que não haja problemas mecânicos durante o set up. Devem-se, portanto ser realizadas inspeções programadas de manutenção das máquinas e equipamentos.

38 36 4 RESULTADOS E CONSIDERAÇÕES A aplicação dos conceitos de troca rápida de ferramentas para redução de tempo de set up foi realizada na empresa X, uma produtora de embalagens flexíveis reconhecidas nacionalmente. Entende-se por embalagem flexível todas as embalagens cujo formato depende da forma física do produto acondicionado. 4.1 ESTÁGIO ESTRATÉGICO Definição do processo a ser abordado A abordagem inicial do trabalho foi a escolha de qual processo seria estudado. Para tanto procurou-se entender em qual das fases da produção a implantação apresentaria maiores retornos de aumento de produtividade. Abaixo seguem resumidamente as três fases do processo produtivo: Impressão: processo no qual o filme a ser impresso recebe através de tintas e cilindros gráficos a arte característica de sua marca; após esse processo o filme recebe o nome de filme impresso. Laminação: processo de junção, por meio de adesivos especiais, do filme impresso com um segundo filme que transmite ao produto acabado propriedades mecânicas e/ou de barreira, esse processo é utilizado apenas quando necessário; após esse processo o filme recebe o nome de filme laminado. Corte: processo onde o filme laminado será cortado de acordo com a largura solicitada pelo cliente; após esse processo a embalagem está pronta para ser enviada ao cliente. Dentre os processos citados acima a fase da impressão é aquela que sempre irá requerer paradas para preparo de máquina, pois para cada produto teremos uma arte característica. Já nos processos de laminação e corte o set up será necessário apenas quando a troca ocorrer entre produtos com larguras, filmes ou adesivos diferentes. Nas duas últimas fases trabalha-se com sequências de produtos

39 37 similares, ou seja, sequencia-se na produção produtos que diferem entre si apenas pelo desenho da arte, sendo possível assim reduzir os números de set up. Com essas observações fica evidente que a troca rápida de ferramentas na fase da impressão é mais significativamente importante, pois é nesta fase que ocorrem os maiores números de set up sem chances de serem reduzidos. Figura 4 - Impressora de Embalagens Flexíveis Fonte: Nesta fase um cilindro é gravado para cada uma das cores da arte e para cada cor existirá uma coluna especifica. Durante o processo de impressão, o cilindro gira com sua parte inferior submersa em um recipiente (banheira) cheio de tinta onde terá toda a sua superfície externa coberta por uma camada da tinta. O excesso de tinta sobre as gravações e a tinta depositada sobre a parte lisa do cilindro (sem gravação) é removida através de uma faca. A faca passa sobre a superfície do cilindro sem entrar no interior das gravações assim estas permanecem cheias de tinta que será transferida ao filme. O processo de transferência da tinta do cilindro para o filme é realizado mediante a passagem do filme entre o cilindro de impressão e um rolo de borracha sobre o qual se exerce uma pressão de maneira a retirar a tinta do interior das gravações e transferi-la ao filme.

40 38 Figura 5 Diagrama esquemático da unidade de impressão (coluna). Fonte: Figura 6 - Diagrama esquemático da máquina de impressão. Fonte: Apoio da alta direção Tendo definido qual processo seria estudado o próximo passo foi a busca por apoio da alta direção.

41 39 Para o convencimento da alta direção foi utilizada duas estratégias: 1 - Preparação do resumo dos últimos 6 meses de produção demostrando de maneira gráfica o número de set up e tempo médio de set up de cada impressora. Para obter esses valores utilizou-se um sistema eletrônico já existente na empresa que informa os motivos de paradas de máquina e seus respectivos tempos de duração. 2 - Intermédio do gerente de produção, que possuía bons conhecimentos sobre os resultados que poderiam ser alcançados. A direção da empresa facilmente apoiou e entendeu a importância do projeto para alcançar um aumento de produtividade e consequentemente obter redução nos custos do processo. Neste momento preocupou-se em enfatizar sobre as possíveis necessidades de investimentos financeiros e sobre o recrutamento de mão de obra para reuniões e treinamentos. Figura 7 - Gráfico de número de Set Up x Mês Fonte: próprio autor

42 40 Figura 8 - Gráfico de Tempo médio de Set Up x Mês. Fonte: próprio autor Definição das metas O apoio da alta direção foi decisivo para que o projeto prosseguisse e com isso pode-se seguir para a definição das metas a serem alcançadas. Com os dados relativos a seis meses de produção apresentados na figura 6 conclui-se que um set up tem em média 64 minutos de duração, levando em consideração os aspectos reais da empresa e objetivando uma meta factível foi definida juntamente com o gerente de produção uma redução de 20 % deste tempo. Uma redução de 20 % do tempo faz com que o set up passe a ter duração de 51 minutos o que corresponde a um aumento de 13 minutos de produção para cada set up realizado. Em um mês, conforme a figura 5 ocorre em média 109 set up por máquina, considerando que cada máquina produza em média 180 metros de produto por minuto teremos em um mês uma perspectiva de aumento de 255 mil metros de embalagens produzidas por máquina. Se conseguirmos estender esse avanço para todas as impressoras da empresa esse aumento de produtividade passa a ser diretamente proporcional ao número de impressoras existentes na fábrica.

43 Escolha da equipe de implantação da TRF Na escolha da equipe de TRF optou-se por escolher pessoas envolvidas com o set up, como por exemplo operadores das máquinas e ajudantes de produção, a fim de que estes pudessem participar ativamente com informações reais, trazendo para o grupo as dificuldades, problemas e possíveis soluções do set up demorado. Escolheram-se, também, pessoas sem envolvimento com atividade de set up, pois se acredita que pessoas que não tenham relação com o problema tenham facilidade de enxergar melhorias. Por fim, seguindo a sugestão de Fogliatto (2003) foram escolhidas pessoas com cargo de liderança para que uma dessas viesse a coordenar o projeto Treinamento da equipe de implantação da TRF Estando a equipe definida foi criada uma apresentação da metodologia da TRF e esta foi apresentada de maneira abrangente à equipe de TRF. O treinamento teve como foco a demonstração dos conceitos e técnica da ferramenta de modo a conseguir o envolvimento de todos os membros da equipe. Para tanto, utilizou-se demonstrações de sucesso de sua aplicação, como por exemplo, baixos tempos de pit stop nas corridas de fórmula Definição da estratégia de implantação Como estratégia para implantação da TRF foi elaborado um cronograma onde foram destacadas as principais atividades e seus respectivos prazos de duração.

44 42 Tabela 1 - Cronograma de aplicação da TRF. (continua) Atividades Período Pontos importantes Definição do produto a ser inicialmente abordado Acompanhamento prático do processo de set up 1 semana 3 semanas Escolher o produto que terá maior impacto na redução do seu tempo de set up. Acompanhar o set up e fazer anotações detalhadas das atividades necessárias para sua realização. Sequenciamento das atividades 1 semana Definir as atividades e sequencia-las. Divisão entre set up interno e externo 1 semana Entender quais atividades podem ser realizadas com a máquina parada e quais não podem. Converter set up interno em externo 2 semanas Analisar a possibilidade de transformar uma atividade interna em externa. Apresentação de melhorias nas atividades 1 semana Após a divisão final do set up analisar as possíveis melhorias para reduzir o tempo de execução das atividades. Definir o time de set up rápido e realizar o treinamento teórico 1 semana Escolher quais os operadores/ajudantes serão inicialmente treinados para seguir a metodologia criada pela equipe de TRF. Treina-los com a teoria. Treinamento prático do time de set up rápido 2 meses Esclarecer a importância da participação de todos para a redução do set up, fazer com que os membros do time entendam que são a peça fundamental para o objetivo ser alcançado.

45 43 (conclusão) Atividades Período Pontos importantes Treinamento de operadores e ajudantes que trabalham na fase de impressão 2 meses Treinar todos operadores e ajudantes na realização do set up rápido Filmagem e documentação do processo piloto Fonte: próprio autor 1 semana Filmar e documentar o set up com a TRF implementada para ser usado na aplicação das demais impressoras. 4.2 ESTÁGIO PREPARATÓRIO Definição do produto a ser inicialmente abordado Já estando definido em qual processo aplicar a TRF o próximo passo foi a escolha de qual produto seria estudado. A literatura sugere que seja escolhido o produto com maior tempo de set up ou aquele com maior frequência de produção. Porém, a equipe de TRF tendo conhecimento de que na empresa em questão os produtos possuem o mesmo procedimento de set up e entendendo que a interferência no tempo de set up é proveniente da variação de cores em sua impressão, pois para cada cor teremos um cilindro e consequentemente uma coluna a mais ou a menos para ser preparada, optou-se por escolher produtos com 10 cores, pois 10 é o máximo de número de colunas existentes nas máquinas. Se atingirmos a meta de 51 minutos para os produtos de 10 cores os produtos com menos números de cores também atingirão o limite de tempo estabelecido.

46 ESTÁGIO OPERACIONAL Análise da operação a ser inicialmente abordada Os membros da equipe de implantação da TRF por três semanas realizaram vários acompanhamentos para que pudessem descrever quais atividades eram realizadas durante o set up tradicional nas impressoras. O set up consiste basicamente em retirar da máquina os cilindros e tintas do produto A e colocar na máquina cilindros e tintas do produto B, ajustes de facas, trocas de rolos de borracha, troca de matéria-prima e limpezas de peças também são necessárias. Os acompanhamentos ocorreram sem qualquer interferência por parte da equipe, de modo contrário, houve preocupação para que operadores e ajudantes pudessem realizar as atividades da maneira e na sequência que estavam acostumados. Finalizados alguns acompanhamentos a equipe se reuniu para que as atividades fossem descritas. Os resultados seguem na tabela 2: Tabela 2 - Detalhamento das atividades executadas durante o set up. (continua) Atividades Quem executa / Tempo Médio por execução 1 - Parar a máquina após finalização da OP anterior Operador de Máquina / 3 minutos 2 - Preencher check list de final de produção Operador de Máquina / 5 minutos 3 - Verificar documentações da próxima produção: OP, padrão de cores, etc. Operador de Máquina / 5 minutos 4 - Configurar a máquina para próxima produção Operador de Máquina / 6 minutos

47 45 (continua) Atividades Quem executa / Tempo Médio por execução 5 - Conferir se o filme para próxima produção está correto e qual o lado de tratamento Operador ou Ajudante de Produção / 3 minutos 6 - Colocar matéria-prima no desbobinador Operador ou Ajudante de Produção / 3 minutos 7 - Tirar Pressão da faca Operador ou Ajudante de Produção / 5 segundos 8 - Abaixar a banheira (cilindro continua girando lentamente) Operador ou Ajudante de Produção / 40 segundos 9 - Desligar a bomba da tinta Operador ou Ajudante de Produção / 15 segundos 10 - Desconectar as mangueiras e fio da bomba da banheira Operador ou Ajudante de Produção / 1 minuto 11 - Limpar cilindro com solvente para retirar excesso de tinta Operador ou Ajudante de Produção / 2 minutos 12 - Levantar a lâmina da faca (verificar se não levanta antes de limpas o cilindro) 13 - Parar cilindros e acionar o ciclo zero mecânico 14 - Acionar a liberação dos cilindros 15 - Levantar a banheira 16 - Retirar de dentro da coluna da impressora o carrinho de banheira com o cilindro 17 - Verificar posicionamento correto do novo cilindro e cor correspondente a ele Operador ou Ajudante de Produção / 30 segundos Operador de Máquina / 20 segundos Operador ou Ajudante de Produção / 10 segundos Operador ou Ajudante de Produção / 40 segundos Operador ou Ajudante de Produção / 1 minuto Operador ou Ajudante de Produção / 1 minuto

48 46 (continua) Atividades Quem executa / Tempo Médio por execução 18 - Trocar cilindro da banheira que saiu da máquina por um novo cilindro Operador ou Ajudante de Produção / 1 minuto 19 Completar a banheira com tinta 20 - Medir e/ou acertar a viscosidade da tinta 21 Encaixar o carrinho de banheira com o novo cilindro na coluna 22 - Conectar as mangueiras e fios da bomba na banheira 23 - Regular banheira na altura correta 24 Buscar novas facas no setor de facas Operador ou Ajudante de Produção / 30 segundos Operador ou Ajudante de Produção / 1 minuto Operador ou Ajudante de Produção / 2 minutos Operador ou Ajudante de Produção / 2 minutos Operador ou Ajudante de Produção / 15 segundos Ajudante de Produção / 2 minutos 25 - Trocar a faca Operador ou Ajudante de Produção / 5 minutos 26 - Descer a faca até 1 cm do cilindro 27 - Trocar o rolo de borracha se não for necessário, fazer a limpeza do rolo que já está na máquina. 28 Limpar os roletes da impressora 29 - Verificar passagem do filme nos roletes Operador de Máquina / 15 segundos Operador ou Ajudante de Produção / troca 8 minutos / limpeza 2 minutos Operador ou Ajudante de Produção / tempo variável 5-10 minutos Operador ou Ajudante de Produção / 5 minutos 30 - Acionamento da máquina em velocidade baixa Operador / 1 minuto

49 47 (conclusão) Atividades Quem executa / Tempo Médio por execução 31 - Acerto de posicionamento da faca Operador / 2 minutos 32 - Acertar o registro da coluna Operador de Máquina / 5 minutos 33 - Recolher cilindros e banheiras sujas que não serão utilizados Ajudante de Produção / 10 minutos Fonte: próprio autor A principal observação realizada pelos integrantes da equipe de TRF foi a falta de um procedimento padrão que defina a sequência e o modo de se executar cada atividade. A ausência deste procedimento faz com que os tempos e o modo de execução sejam variáveis de pessoa para pessoa. Por não existir este procedimento fica a critério dos operadores e ajudantes a forma de se executar o set up. Nos acompanhamentos foram registradas três formas distintas. preparação de uma coluna por vez: todos os funcionários executam atividades em uma mesma coluna até finalizá-la, ao finalizar as atividades seguem para outra coluna. preparação de uma coluna por vez por pessoa, cada um dos funcionários fica responsável pelo preparo de uma coluna por vez. preparação de várias colunas de uma vez: os funcionários realizam atividades aleatórias em várias colunas ao mesmo tempo. O único padrão que existe entre os set up dos turnos é que todos são realizados por 3 pessoas: 1 operador e 2 ajudantes. As atividades de 7 a 12; 15 a 27; 31 e 32 são realizadas em cada coluna da impressora, de modo que se tivermos 10 colunas sendo preparadas essas atividades serão executadas 10 vezes cada uma. É importante frisar que os tempos apresentados na tabela 2 são os tempos médios e correspondem a uma única execução. A maioria das atividades pode ser executada por uma única pessoa, porém as atividades 16, 18 e 21 são realizadas por duas pessoas.

50 48 Durante os acompanhamentos frequentemente foi observado a necessidade do ajudante se ausentar para buscar peças ou ferramentas faltantes ocasionando assim aumento desnecessário no tempo de execução das atividades Identificação e separação das operações em internas e externas do set up Para iniciar as melhorias do set up foi realizada a divisão das atividades em dois grupos: aquelas que podem ser realizadas com a máquina em movimento, também chamadas set up externo e aquelas que só ocorrem com a máquina parada, o chamado set up interno. A separação ocorreu sem intervenção de melhorias, de modo que foram classificadas como set up externo as atividades que poderiam de imediato passar a ser realizadas antes da parada da máquina. Após análise da equipe de TRF 6 atividades foram classificadas como atividades externas. A tabela 3 demostra essa divisão. Tabela 3 - Divisão entre set up interno e externo. (continua) 1. Set Up Interno Parar a máquina após finalização da OP anterior Preencher check list de final de produção 2. Set Up Externo Verificar documentações da próxima produção: OP, padrão de cores, etc Conferir se o filme para próxima produção está correto e qual o lado de tratamento Configurar a máquina para próxima produção Colocar matéria-prima no desbobinador Tirar Pressão da faca Verificar posicionamento correto do novo cilindro e cor correspondente a ele

51 49 (continua) 1. Set Up Interno 2. Set Up Externo Abaixar a banheira (cilindro continua girando lentamente) Desconectar as mangueiras e fio da bomba da banheira Limpar cilindro com solvente para retirar excesso de tinta Desligar a bomba da tinta Recolher cilindros e banheiras sujas que não serão utilizados (após finalizar set up) Levantar a lâmina da faca Parar cilindros e acionar o ciclo zero mecânico Acionar a liberação dos cilindros Levantar a banheira Retirar de dentro da coluna da impressora o carrinho de banheira com o cilindro Trocar cilindro da banheira que saiu da máquina por um novo cilindro Completar a banheira com tinta Medir e/ou acertar a viscosidade da tinta Encaixar o carrinho de banheira com o novo cilindro na coluna Conectar as mangueiras e fios da bomba na banheira Regular banheira na altura correta -

52 50 (conclusão) 1. Set Up Interno 1. Set Up Externo 1.19 Buscar novas facas no setor de facas Trocar a faca Descer a faca até 1 cm do cilindro Trocar o rolo de borracha se não for necessário, fazer a limpeza do rolo que já está na máquina Limpar os roletes da impressora Verificar passagem do filme nos roletes Acerto de posicionamento da faca Acionamento da máquina em velocidade baixa Acertar o registro da coluna - Fonte: próprio autor- Apenas com essas alterações obtém-se uma economia de 5 minutos das atividades do operador e 28 minutos das atividades simultâneas dos 2 ajudantes Converter set up interno em externo Embora essas alterações consigam diminuir o tempo do set up total, o tempo do set up interno permanece muito superior ao externo, por isso tornam-se necessárias outras ações dentro do set up interno para reduzir ainda mais o seu tempo de duração.

53 51 Para diminuir o tempo do set up interno a equipe de TRF passou a trabalhar em busca de melhorias que pudessem transformar atividades de set up interno em externo. A atividade Trocar cilindro da banheira que saiu da máquina por um novo cilindro requer a participação de duas pessoas e consome muito tempo, por esse motivo o foco principal da equipe neste momento passou a ser a transformação desta atividade em set up externo. Esta atividade consiste em esperar sair da máquina as banheiras que estão sendo utilizadas na produção do produto X para serem utilizadas na produção do produto Y. Somente após a finalização da produção de X é que os cilindros e tintas de Y podem ser preparados. Atualmente cada impressora possui apenas 10 banheiras e por este motivo é necessário trabalhar com o sistema de reaproveitamento citado acima, o que ocasiona gastos desnecessários de tempo dentro do set up interno. Uma solução para este caso é aquisição de novas banheiras, pois assim os cilindros poderão ser preparados antes da parada de máquina eliminando assim pelo menos uma atividade interna. Este é um investimento alto e para convencer a direção em aprovar esta proposta alguns pontos observados foram apresentados: - Um cilindro pesa em média 120 kg e mede mm de largura, por isso seu manuseio só é possível com auxilio de talha o que estabelece uma baixa velocidade para executar a atividade. - Por ter mm de largura requer que em cada extremidade permaneça uma pessoa para fazer o encaixe da talha, consome, portanto o tempo de duas pessoas que poderiam estar executando outras atividades. - A troca de 10 cilindros ocupa em média 10 minutos do tempo de set up interno. Esses argumentos somados com as expectativas de aumento de produtividade foram suficientes para se conseguir aprovação para a compra de 10 novas banheiras. Com a aquisição de novas banheiras pode-se realizar a transformação da atividade Trocar cilindro da banheira que saiu da máquina por um novo cilindro para set up externo, essa atividade então passou a se chamar Colocar o cilindro na banheira e as atividades internas 1.14 completar a banheira com tinta

54 52 e 1.15 Medir e/ou acertar a viscosidade da tinta também puderam ser classificadas como externas. Visando diminuir ainda mais o tempo de set up total uma nova atividade de set up externo foi criada 2.10 Posicionar a banheira com o cilindro em frente a coluna. Por ser uma atividade externa o surgimento desta nova atividade não influencia negativamente no tempo de set up total. Figura 9 - Banheiras posicionadas em frente as colunas Fonte: Outra ação da equipe ocorreu em relação a atividade Buscar novas facas no setor de facas. Embora exista na empresa um setor responsável por trocar as lâminas das facas e assim deixa-las preparadas para a próxima produção o ajudante durante o set up precisa se ausentar da máquina para buscá-las. Com o intuito de eliminar esta atividade foi solicitada para a manutenção mecânica a fixação de suportes no interior de cada coluna para comportar as facas da próxima produção. A manutenção mecânica logo atendeu a solicitação e a atividade 1.19 pode ser eliminada do set up interno. A tabela 4 apresenta resultado da conversão de set up interno em externo.

55 53 Tabela 4 - Divisão do set up após conversão de set up interno em externo. 1. Set Up Interno 2. Set Up Externo (continua) Verificar documentações da Parar a máquina após finalização da OP anterior próxima produção: OP, padrão de cores, etc Preencher check list de final de produção Conferir se o filme para próxima produção está correto e qual o lado de tratamento Configurar a máquina para próxima produção Colocar matéria-prima no desbobinador Tirar Pressão da faca Abaixar a banheira (cilindro continua girando lentamente) Desconectar as mangueiras e fio da bomba da banheira Limpar cilindro com solvente para retirar excesso de tinta Levantar a lâmina da faca (verificar se não levanta antes de limpas o cilindro) Verificar posicionamento correto dos novos cilindros e cor correspondente a cada um deles Desligar a bomba da tinta Recolher cilindros e banheiras sujas que não serão utilizados (após finalizar set up) Colocar o cilindro na banheira Completar a banheira com tinta Parar cilindros e acionar o ciclo zero mecânico Medir e/ou acertar a viscosidade das tintas Acionar a liberação dos cilindros Levantar a banheira Posicionar as banheiras com cilindros em frente as colunas 2.11 Solicitar facas ao setor de facas e coloca-las no suporte de facas

56 54 (continua) 1. Set Up Interno 2 Set Up Externo Retirar de dentro da coluna da impressora o carrinho de banheira com o cilindro Encaixar o carrinho de banheira com o novo cilindro na coluna Conectar as mangueiras e fios da bomba na banheira Regular banheira na altura correta Trocar a faca Descer a faca até 1 cm do cilindro Trocar o rolo de borracha se não for necessário, fazer a limpeza do rolo que já está na máquina Limpar os roletes da impressora Verificar passagem do filme nos roletes Acertos de posicionamento da faca Acionamento da máquina em velocidade baixa Acertar o registro da coluna - Fonte: próprio autor Melhoria sistemática de cada operação básica do set up interno e externo Neste momento as atividades de set up já estavam definitivamente divididas entre internas e externas não existindo assim nenhuma possibilidade de transferência ou eliminação. Porém objetivando uma maior redução no tempo de

57 55 preparo de máquina a equipe de TRF realizou várias reuniões para o entendimento de quais atividades poderiam ser melhoradas para se atingir um tempo de execução menor. Finalizadas as reuniões as observações abaixo foram destacadas: Abaixar, levantar e regular a banheira são atividades que dependem das condições da manivela da banheira, foi identificado que algumas manivelas estavam quebradas ocasionando assim atrasos na execução da atividade. Retirar e encaixar o carrinho de banheira com o cilindro dentro da coluna são atividades que dependem das condições da roda da banheira, pois são executadas através de arraste. Foi identificado que algumas rodas estavam emperradas ocasionando assim a necessidade de duas pessoas para empurrar as banheiras. Foi solicitada para a manutenção mecânica a troca destas peças e foi criado um calendário de manutenção preventiva para que estes problemas fossem evitados. Como outra melhoria foi realizada substituição de parafusos borboleta por manípulos de aperto na atividade interna de troca de facas e substituição de mecanismo de encaixe das mangueiras de tinta de rosca pelo sistema macho e fêmea de encaixe. Para evitar deslocamentos desnecessários dos ajudantes foi confeccionada uma caixa de ferramentas para cada coluna Praticar a operação de set up e padronizar Sabendo que um dos problemas do set up tradicional era a falta de um procedimento padrão a equipe de TRF mapeou o processo e criou um fluxograma para padronizar as melhorias definidas. Com o intuito de garantir que as atividades externas sejam finalizadas antes da parada de máquina foi criado o termo de preparador externo, pessoa responsável por garantir que as atividades externas estejam finalizadas antes da parada de máquina.

58 56 As atividades destacadas em vermelhos são aquelas executadas exclusivamente pelo operador. As demais atividades são realizadas por ajudantes ou operadores e em números proporcionais aos da coluna.

59 Figura 10 - Fluxograma de set up rápido das impressoras de embalagens flexíveis 57 Verificar documentação da próxima produção Conferir se o filme para próxima produção está correto e qual o lado de tratamento Colocar o filme no desbobinador Verificar posicionamento correto dos cilindros e as cores correspondentes Colocar os cilindros nas banheiras Posicionar os cilindros na frente da coluna correspondente a sua cor Solicitar ao setor de facas as facas Colocar as facas nos suportes das colunas Set up Externo Colocar tintas nas banheiras Medir e/ou acertar a viscosidade das tintas Desligar a bomba da tinta Parar a máquina Preencher check list de final de Configurar a máquina para próxima produção Tirar Pressão da faca Abaixar a banheira Desconectar as mangueiras e fios da bomba na banheira Set up Interno Limpar o cilindro com solvente Levantar lâmina da faca A

60 58 A Parar cilindro, acionar o ciclo zero mecânico. Acionar a liberação dos cilindros Levantar a banheira Retirar a banheira da máquina Colocar banheira nova na coluna Conectar as mangueiras e fios da bomba na banheira Regular banheira na altura correta Trocar a faca deixando a lamina com 1 cm do cilindro Trocar rolo de borracha? NÃO SIM Trocar rolos de borracha Set up Interno Limpar rolos de borracha Limpar os roletes da impressora Verificar passagem do filme nos roletes Acerto de posicionamento da faca Acionamento da máquina em velocidade baixa Acertar o registro das colunas Fim do Set Up Recolher cilindros e banheiras sujas Fonte: próprio autor

61 59 Objetivando evitar perdas por movimentação, que ocorrem quando os trabalhadores realizam movimentos desnecessários durante a realização de suas atividades, a equipe de TRF decidiu por manter para o projeto de melhoria a metodologia de preparo coluna por coluna por pessoa, mais especificamente cada funcionário ao constatar a parada de máquina deverá se dirigir a uma coluna e iniciar seu preparo conforme sequência definida no fluxograma, o funcionário só deverá sair da coluna após a finalização de todas as atividades. Finalizando as atividades o funcionário deverá se dirigir a outra coluna e assim por diante até que todas as colunas estejam finalizadas. Para praticar as melhorias padronizadas no fluxograma, foram selecionados 1 operador e 2 ajudantes para integrarem o time de set up. O time de set up é composto por pessoas que participam do set up no dia-a-dia e serão treinadas pela equipe de TRF para aplicar os novos conceitos. O treinamento foi dividido em duas etapas: fase teórica e fase prática. A fase teórica com duração de dois dias teve como foco a demonstração dos conceitos e técnicas da TRF, a demonstração das metas e a apresentação da metodologia coluna por coluna por pessoa. A fase prática com duração de 2 meses foi o estudo de campo onde os integrantes do time de set up realizavam o preparo de máquina conforme a teoria apresentada e o fluxograma definido pela equipe de TRF. A fase prática foi acompanhada pelos membros da equipe de TRF para que estes pudessem orientar em casos de necessidade. Para este estágio, foi de extrema importância que os operadores e ajudantes estivessem engajados e acreditando no projeto. Após dois meses de acompanhamentos a equipe de TRF constatou que o set up executado pelo time de set up estava ocorrendo conforme a metodologia e fluxograma definidos. Assim os acompanhamentos foram finalizados e o time de set up foi orientado a permanecer com as melhorias alcançadas. Após um mês da finalização dos treinamentos os tempos médios de set up do time de set up foram analisados e comparados com os tempos de set up dos outros turnos. O resultado é apresentado na figura 11.

62 60 Figura 11 - Tempo Médio de Set Up (minutos) x Turnos. Fonte: próprio autor Com os dados apresentados na figura 11 observa-se uma diferença de 14 minutos em relação aos tempos de set up entre o turno treinado na TRF e os turnos não treinados, demostrando assim que a TRF é eficiente para que ocorra redução de tempo de máquina parada. 4.4 ESTÁGIO DE CONSOLIDAÇÃO Consolidação da TRF em todos os processos da empresa O estágio da consolidação consiste em alcançar um processo de set up estável, ou seja, consiste em fazer com que todos os turnos da empresa executem o set up da mesma maneira e com o mesmo tempo de duração. Como foram obtidos resultados positivos com o time de set up, a equipe de TRF decidiu por seguir com o mesmo treinamento para os demais turnos da empresa.

63 61 A fase teórica com duração de dois dias teve como foco a demonstração dos conceitos e técnicas da TRF, a demonstração das metas e a apresentação da metodologia coluna por coluna por pessoa. Os resultados obtidos com o time de set up foram apresentados como exemplo de aplicação da ferramenta. Para a realização da fase prática, onde os membros da equipe de TRF acompanham de perto a realização do set up, optou-se por manter os operadores e ajudantes divididos conforme seus turnos do dia-a-dia. Sendo a metodologia do set up rápido dependente da disponibilidade de banheiras limpas, e sabendo que até o dado momento a empresa tinha a disponibilidade de apenas 10 banheiras extras, quantidade suficiente apenas para 1 das 3 impressoras, foi possível realizar apenas 2 treinamentos práticos por dia, um deles no período da manhã e outro no período da tarde, período de tempo suficiente para limpeza das banheiras. Durante os acompanhamentos, operadores e ajudantes foram orientados na execução das atividades conforme padronizado no fluxograma. A equipe de TRF repetiu os treinamentos e orientou os funcionários por diversas vezes até que todos os turnos demonstrassem domínio do novo padrão de set up. Os acompanhamentos foram finalizados e os turnos da impressora A foram orientados a seguirem com os set up rápido enquanto os turnos das máquinas B e C permaneceram com o set up tradicional. Após 1 mês os tempos médios de set up foram analisados. Os resultados seguem na figura 12:

64 62 Figura 12 Comparação entre o tempo médio de set up tradicional e o set up rápido. Fonte: próprio autor Foi observado que o set up executado conforme o fluxograma de melhoria apresenta em média uma redução do tempo dentro da meta estabelecida de 20 % de redução. O set up rápido foi filmado e apresentado à direção, com os resultados obtidos foi aprovado a compra de mais 10 banheiras o que possibilita que a empresa trabalhe com a aplicação do set up rápido em 2 das 3 impressoras que possui. Ficou definido com a finalização deste trabalho que as impressoras A e B seguirão com a metodologia do set up rápido enquanto a impressora C permanece com o set up tradicional até que seja possível a compra de mais 10 banheiras extras. A escolha das impressoras que seguirão com o set up rápido ocorreu de forma aleatória, pois as três impressoras apresentam as mesmas condições de preparação. Atualmente as variações de tempo de set up entre as impressoras A e B observadas na figura 8 deixaram de existir como resultado do uso de procedimento operacional.