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    Apl icao de Tcnicas do Lean Manufactur ing na rea de ELCB naGE Power Controls

    Lus Miguel Duarte Capa Pereira

    Dissertao de Mestrado

    Orientador na FEUP: Sr. Prof. Jos Barros Basto

    Orientador na GE: Sr. Eng. Fernando Braga

    Faculdade de Engenhar ia da Univers idade do Porto

    Mestrado Integrado em Engenharia Industr ial e Gesto

    Maro, 2010

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    Aplicaes de tcnicas do Lean Manufacturing na rea do ELCB

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    Resumo

    Esta dissertao incide sobre a aplicao de tcnicas de Lean no processo de produo dedisjuntores na GE Power controls. A empresa pretendia reduzir o inventrio em curso defabrico, custos de produo e melhorar a produtividade de toda a fbrica.

    O primeiro tema abordado a elaborao de um sistema de abastecimentoLean que garante ofornecimento de material a uma linha de subcontrato, sem rupturas e com o mnimo de stocks. elaborado um modelo a operar empullque minimiza os stocks em subcontrato, ao mesmotempo que procura ter o mnimo impacto no dia-a-dia dos trabalhadores envolvidos.

    A fase seguinte do projecto foi a reduo do WIP em toda a fase final da produo dedisjuntores. usado o value stream map como ferramenta principal de diagnstico, bemcomo ponto de partida para estruturao de novos projectos, que visam o aumento de fluxo ereduo dos desperdcios, principalmente nos monumentos, processos onde h maisacumulao de stocks. descrita uma possvel soluo para o controle de WIP num sistema

    push.

    O terceiro tema explora a melhoria de produtividade de toda a rea. Durante todo o projectofoi aplicada a metodologia Goldratt, que visa a identificao e eliminao contnua dos

    processos restritivos. explicado como identificar estes processos e possveis melhorias. tambm abordada a reduo dos tempos de setup, como forma de reduo do tamanho delotes de produo aumentando assim o fluxo de toda a rea.

    So visados, tambm, nesta dissertao os passos principais para reformulao de uma clulade produo. Desde a definio de um layoutque permita o mximo fluxo de materiais (bemcomo uma eficaz gesto do tempo do operador, evitando desperdcios), ao clculo do nmerode operrios realmente necessrios.

    Fica demonstrado que o aumento do fluxo torna qualquer sistema produtivo mais eficaz, maisflexvel e aumenta a qualidade de produo. tambm reconhecida a importncia de englobartodas as pessoas envolvidas na discusso das melhorias, como forma de motivar e facilitar aimplementao de novas solues.

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    Appl ication of Lean Manufactur ing Techniques in the ELCB productionin GE Power Controls

    Abstrac t

    This dissertation focuses on the application of Lean techniques in the production of earthleakage circuit breakers at GE Power controls. The company wanted to reduce the work in

    progress, production costs and improve productivity throughout the plant.

    The first theme described is the development of a Lean supply system, guaranteeing thesupply of material to a subcontracted assembly line, without disruption and with minimalstocks. The system is designed to operate in pull, minimizing the stocks in the subcontract,

    while having a minimal impact on daily routine of the workers involved.The next step was the reduction of WIP in the final stage of ELCBs production. Value streammapping is used as the main diagnostic tool and starting point for building new projects,which aim at increasing flow and reduce waste, mainly in the monuments, cases where thereis more accumulation of stocks. It describes a possible solution for the control of a WIP in a

    push system.

    The third phase was aimed at improving the productivity of the entire area. Throughout theproject the Goldratts methodology was applied to aiming to identify and eliminate restrictiveprocess in a continuous manner. It is explained how to identify these processes and possible

    improvements. Setups times reduction is also addressed, as a way of reducing batchproduction size thus increasing the flow of the entire area.

    The main steps toward reforming a production cell are also targeted. Since the definition of alayout that allows maximum flow of materials and effective human labor, avoiding waste, tothe calculation of the number of workers really needed.

    It is shown that the increased flow makes any production system more efficient, more flexibleand improves the overall quality of production. It is also recognized the importance ofincluding all people involved in the discussion of improvements as a way to motivate andfacilitate implementation of new solutions

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    Agradecimentos

    No final desta grande experincia pessoal gostaria de agradecer a todas as pessoas que

    tornaram este trabalho posssivel:

    Ao Sr. Eng. Fernando Braga, meu coordenador na GE, por toda a vontade de ensinar eempenho em guiar todo o meu trabalho, pela vastido de conhecimentos transmitidos e portoda a disponibilidade sempre demonstrada.

    Ao Sr. Eng. Barros Basto pelo fantstico workshop da cadeira de Gesto da produo, quemoldou uma mentalidade de fluxo, to importante neste trabalho. Por toda a suadisponibilidade e pela autonomia e confiana demonstrada.

    Aos meus fantsticos companheiros de estgio, por toda a ajuda e bom ambiente criado.

    A todos os funcionrios da GE que contribuiram para o desenrolar dos meus projectos. GE por criar esta oportunidade.

    A todos os docentes da Faculdade de Engenharia do Porto, por todo o conhecimentotransmitido.

    Acima de tudo queria agradecer minha Famlia, sem os quais nada seria possvel. Aos meusPais, por todo o apoio incondicional e todo o investimento em tornar-me quem sou. Ao meuIrmo por toda a boa disposio contagiante. Ao meu Av por toda a humildade e fora devontade demonstrada em toda a sua vida e minha Av por todo o seu apoio.

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    ndice de Contedos

    1 Introduo ...................................................................................................................................... 1

    1.1 Apresentao da Empresa: GE Power Controls ............................................................................... 1

    1.2 mbito e objectivos do projecto ....................................................................................................... 3

    1.3 Temas abordados e sua organizao na presente dissertao ......................................................... 4

    2 Enquadramento terico .................................................................................................................. 5

    2.1 Lean ............................................................................................................................................... 5

    2.2 Os 7 desperdcios e a atitude Kaizen ............................................................................................... 6

    2.3 Kanban ........................................................................................................................................... 7

    2.4 Mtodo Goldratt .............................................................................................................................. 8

    2.5 Anlise de Pareto ou ABC ............................................................................................................... 9

    2.6 Sistema de dupla caixa ................................................................................................................... 92.7 Pull Vs Push ................................................................................................................................. 10

    2.8 Sistema Pull .................................................................................................................................. 11

    2.9 Redefinio do layout de uma clula .............................................................................................. 13

    2.10 Tamanho dos lotes........................................................................................................................ 16

    2.11 Value stream map ......................................................................................................................... 17

    2.12 Planear para cada pea ................................................................................................................ 18

    3 Estado inicial ................................................................................................................................ 19

    3.1 VSM ............................................................................................................................................. 19

    3.2 Takt time....................................................................................................................................... 20

    4 Solues adoptadas ..................................................................................................................... 21

    4.1 Abastecimento de uma linha de montagem em subcontrato. .......................................................... 21

    4.2 Value Stream Map ........................................................................................................................ 29

    4.3 Reduo de inventrio em curso de fabrico.................................................................................... 29

    4.4 Processo gargalo .......................................................................................................................... 33

    4.5 Sistema Pull .................................................................................................................................. 40

    4.6 Formao ..................................................................................................................................... 42

    5 Resultados obtidos e concluses ................................................................................................. 43

    5.1 Abastecimento da linha de Subcontrato ......................................................................................... 44

    5.2 Reduo de WIP ........................................................................................................................... 455.3 Redues do tempo de ciclo da verificao trmica ....................................................................... 45

    5.4 Embalagem .................................................................................................................................. 46

    5.5 Alteraes no VSM ....................................................................................................................... 47

    6 Referncias .................................................................................................................................. 49

    ANEXO A: Dados Iniciais............................................................................................................. 51

    ANEXO C: Zona do ELCB ........................................................................................................... 58

    ANEXO D: Abastecimento de uma linha em subcontrato ............................................................. 63

    ANEXO E: Documentao auxiliar ............................................................................................... 67

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    ndice de Tabelas

    Tabela 1 - Clculo de inventrio de produto final, Smalley (2004) ....................................... 12

    Tabela 2 Comparao do takt timecom os tempos de ciclo efectivos de cada processo ...... 20

    Tabela 3 Valores de WIP em Setembro ............................................................................. 21

    Tabela 4 - Intervalos de abastecimento ................................................................................. 26

    Tabela 5- WIP observado em cada zona ............................................................................... 31

    Tabela 6 - Anlise do bottleneck .......................................................................................... 34

    Tabela 7 - Segunda anlise do processo gargalo ................................................................... 37

    Tabela 9 Mudana de produto na embalagem .................................................................... 38

    Tabela 8 - Anlise de Pareto s paragens na embalagem ....................................................... 38

    Tabela 10 - Redues do lead time ....................................................................................... 46

    Tabela 11 - Comparao da situao inicial e final do projecto ............................................. 48

    Tabela 12 - Tempos de changeover nas linhas de montagem ................................................ 52

    Tabela 13 Procura diria de disjuntores ................................................................................ 57

    Tabela 14- Tempos de operao de um ciclo na embalagem ................................................. 58

    Tabela 15 - Tempos de operao da nova linha .................................................................... 59

    Tabela 16 - Evoluo do WIP em todas as zonas de produo .............................................. 61

    Tabela 17 - Vrios dados sobre o transporte ......................................................................... 63

    Tabela 18 - Anlise ABC linha subcontrato .......................................................................... 65

    ndice de Ilustraes

    Figura 1 - GE Power Controls ................................................................................................ 1

    Figura 2 - reas de produo ................................................................................................. 2

    Figura 3 - FilosofiaLeanpara melhoria de processos, baseado emHohmann 2010................ 5

    Figura 4 - filosofia Kaizen (Trilogiq, 2010) ............................................................................ 7

    Figura 5 Push (Elsmar, 2009) ............................................................................................ 10

    Figura 6 - Pull (Elsmar, 2009) .............................................................................................. 10

    Figura 7 - Produo em push pull (Gembutsu Consulting LLC, 2009) ............................... 10

    Figura 8 - Pull em reposio, (Smalley, 2004) ...................................................................... 11

    Figura 9 - Pull sequencial, (Smalley, 2004) .......................................................................... 11

    Figura 10 - Pull misto, (Smalley, 2004) ................................................................................ 12

    Figura 11 - Nivelamento produtivo (Shingijutsu USA Corporation, 2006) ............................ 13

    Figura 12 - Operao multi-mquinas (Harris, Harris, & Wilson, 2003) ............................... 14

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    Figura 13 - Abastecimento (Rother & Harris, 2001) ............................................................. 15

    Figura 14 - Tamanhos de lotes ............................................................................................. 16

    Figura 15 - Reduo do lote de transferncia ........................................................................ 16

    Figura 16 - caixa de processo ............................................................................................... 17

    Figura 17 - VSM zona de ELCB Outubro............................................................................. 19

    Figura 18 - Fluxograma de abastecimento da linha de subcontrato ....................................... 22

    Figura 19 - Caixas vazias como Kanban ............................................................................... 23

    Figura 20 Anlise ABC ..................................................................................................... 25

    Figura 21 -Separao ABC................................................................................................... 27

    Figura 22 - Identificao dos contentores ............................................................................. 28

    Figura 23 - Informao do peso e WIP de cada contentor ..................................................... 28

    Figura 24 - VSM da zona de ELCB Setembro de 2009 ......................................................... 29

    Figura 25 - Variao do nmero de peas nos vrios processos ............................................ 30

    Figura 26 - Analogia entre WIP e o nvel de um reservatrio................................................ 32

    Figura 27 - Produo diria .................................................................................................. 32

    Figura 28 - Fluxograma de funcionamento da verificao trmica ........................................ 34

    Figura 29 - Lead time da verificao trmica ........................................................................ 34

    Figura 30 - Termopar montado num aparelho bipolar ........................................................... 35

    Figura 31 - Curvas de arrefecimento aps testes trmicos ..................................................... 36

    Figura 32 - Diagrama de esparguete ..................................................................................... 39

    Figura 33 - Anlise PQ das encomendas anuais .................................................................... 40

    Figura 34 - Tamanhos dos lotes ............................................................................................ 42

    Figura 35 - Evoluo da produo na linha de subcontrato ................................................... 44

    Figura 36 - Stock na linha de subcontrato ............................................................................. 44

    Figura 37 - Evoluo do WIP na zona de ELCB ................................................................... 45

    Figura 38 - Novo Layout embalagem ................................................................................... 46

    Figura 39 - Supermercados embalagem ................................................................................ 47

    Figura 40- VSM Janeiro ....................................................................................................... 47

    Figura 41 - Linha de montagem............................................................................................ 51

    Figura 42 - Estabilizao trmica, Forno .............................................................................. 52

    Figura 43 - Linha de auto-teste ............................................................................................. 53

    Figura 44 - Verificao trmica ............................................................................................ 54

    Figura 45 - Embalagem ........................................................................................................ 54

    Figura 46 - VSM Setembro 2009.......................................................................................... 56

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    Figura 47 Sistema Pull zona ELCB ................................................................................... 60

    Figura 48 - Evoluo do WIP nas vrias reas ...................................................................... 61

    Figura 49 - VSM Janeiro ...................................................................................................... 62

    Figura 50 - Planear para cada pea ....................................................................................... 64

    Figura 51 - Exemplo de uma Instruo de trabalho ............................................................... 66

    Figura 52 - cones normalizados do VSM (Rother, 2003) ..................................................... 68

    Figura 53 - cones de fluxo de materiais do VSM (Rother, 2003) ......................................... 68

    Figura 54 - cones de fluxo de informao (Rother, 2003) .................................................... 68

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    1 Introduo

    No mbito do projecto de mestrado do 5 ano do Mestrado Integrado em EngenhariaMecnica (MIEM) da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto (FEUP), foi

    realizado um estgio de cinco meses na empresa GE POWER CONTROLS, com vista aplicao de tcnicas lean na rea de produo. O estgio teve como responsvel naempresa o Sr. Eng. Fernando Braga e como responsvel na FEUP o Sr. Prof. JosBarros Basto.

    1.1 Apresentao da Empresa: GE Power Controls

    A GE Consumer and Industrial um dos dez negcios centrais da General ElectricCompany(USA). neste negcio que est inserida a GE Power Controls Porto.

    Esta empresa um dos principais fornecedores Europeus de produtos de baixa tenso,incluindo aparelhagem de manobra, aparelhagem industrial e residencial de corte e

    proteco, aparelhos de controlo, invlucros e quadros de distribuio. Os principaisclientes dos produtos da empresa so fabricantes de mquinas, instaladores, quadroselctricos e distribuidores de todo o mundo.

    A GE Power Controls (Figura 1) est sediada em Vila Nova de Gaia, na Rua CamiloCastelo Branco, e possui uma delegao comercial no centro de Lisboa, na Rua Rodrigo

    da Fonseca. Esta empresa desde sempre se dedicou concepo, produo ecomercializao de equipamento de baixa tenso para as reas residencial e industrial,como sejam, disjuntores, interruptores, tomadas, fichas, conectores, quadros e outros

    produtos ( GE Power controls, 2004).

    No incio do ano 2010, a GE Porto foi transferida do grupo Consumer and Industrialpara outro negcio da GE, a GE Energy. A mudana deveu-se ao facto da GE Portoconseguir resultados muito acima da mdia do primeiro grupo. Ao mudar para a GEEnergy,negcio mais rentvel que a consumer and industrial, possibilitar-se- novas emelhores fontes de financiamento.

    Figura 1 - GE Power Controls

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    reas de produo e processo produtivo

    Este projecto foidesenvolvido na rea de

    ELCB, no entanto convmter uma ideia geral dofuncionamento da Fbrica.Existem 3 reas de

    produo: plsticos,soldadura e metais, quealimentam as duas reas demontagem, como se podeverificar na Figura 2. Essas

    peas so depois conduzidas

    s reas de montagem, onde feito o produto final.

    Produo de componentes

    Metais: Este sector possui caractersticas tpicas de uma empresa metalomecnica, e aqui soproduzidos os componentes metlicos para incorporar em diversos produtos. Os equipamentosso mquinas de cravar, de dobrar, de roscar e prensas mecnicas. A maioria bastanteantiga. No entanto, o seu desempenho depende sobretudo da qualidade das ferramentas. O

    tratamento superficial utilizado, zincagem, estanhagem e niquelagem, efectuado no exteriorda empresa em fornecedores subcontratados( GE Power controls, 2004).

    Plsticos: Neste sector so produzidos, no s os componentes plsticos que iro serincorporados nos diversos produtos, mas tambm componentes considerados produto final.Consiste na transformao de materiais termoplsticos pelo processo de injeco e de

    materiais termo-endurecveis pelo processo de injeco e compresso. Os equipamentosexistentes so mquinas de injeco e de compresso automtica e manuais e possuem aindaalgum equipamento auxiliar para operaes de acabamento como a rebarbagem( GE Powercontrols, 2004).

    Soldaduras: Este sector produz sub-conjuntos de soldadura que vo ser incorporados nosdisjuntores. um processo no muito flexvel, pois engloba tempos de setups elevados e temposde ciclo superiores s linhas de montagem - consiste na soldagem de tranas aos futuros bornesdo disjuntor. Cada subconjunto percorre cerca de quatro operaes. A produo feita em

    lotes pois ainda no foi possvel implementar um processo em linha. ( GE Power controls,2004).

    Figura 2 - reas de produo

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    Produtos:

    Disjuntores ELCB: Neste sector efectuada a montagem de disjuntores diferenciais(ELCB earth leakage circuit breaker). Contm 3 reas distintas.

    5 linhas de montagem: onde so montados os componentes, 2 linhas de testes automticos: depois de montados os aparelhos tm de ser

    devidamente testados, 1 linha de pintura e embalagem.

    Como este sector vai ser o objecto de estudo, ser descrito mais pormenorizadamente noCaptulo 2.

    Wiring Acessories (WA) e Wiring Devices (WD): Neste sector so efectuadas asmontagens das tomadas, mecanismos, acessrios, quadros e campainhas. Os processosde montagem consistem em montagens manuais, com utilizao de ferramentas,mquinas de aparafusar, mquinas de cravao e ensaios elctricos.

    Departamento Lean

    S recentemente a GE comeou a tomar os primeiros passos no longo caminho de setornar uma empresaLean. Presentemente o Departamento consiste no seu responsvel,Sr. Eng. Fernando Braga, mais dois colaboradores do quadro efectivo da empresa. Coma chegada de estagirios, esse grupo foi aumentado.

    A equipa realiza reunies semanais, presididas pelo responsvel do departamento, com

    a presena de todos os estagirios da reaLean, onde so discutidos novos projectos eso definidas as prioridades de actuao. De acordo com a disponibilidade das pessoas, tambm marcada uma reunio semanal com a participao dos responsveis de todosos departamentos, uma vez que o Leanno se restringe s ao seu departamento, masdever ser prtica de toda a Empresa.

    1.2 mbito e objectivos do projecto

    Desde o incio, a grande preocupao dos engenheiros da GE foi a reduo de WIP

    (work in progress -peas que ainda esto em processo de fabrico e como tal no podemser vendidas, mas que contm matrias-primas e mo-de-obra que acarretam custos).Todas as reas da fbrica tinham excessos de inventrio. Como empresa multinacional,a GE Porto tinha de apresentar resultados casa me at o fim do ano. As metas de WIPestabelecidas como objectivo estavam longe de ser alcanadas e era necessrio umesforo global para conseguirem ser atingidas.

    A segunda preocupao estava relacionada com o custo de produo. Mais queaumentar a produo em bruto, era essencial reduzir custos de produo e aumentar

    produtividade.

    Para alm destas duas metas fundamentais, era necessrio melhorar toda a organizao egesto visual da fbrica, que estava a dar os primeiros passos noLean Manufacturing.

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    O primeiro desafio apresentado foi o abastecimento de uma linha de montagem deELCB em subcontrato. Com vista reduo de custos, a GE decidiu subcontratar umalinha de montagem e libertar uma das suas linhas. Para isso, era necessrio criar em trssemanas todo o sistema de abastecimento dessa linha de montagem. O abastecimento dalinha teria de ter o mnimo impacto possvel no trabalho dirio dos funcionrios, pois

    basicamente as pessoas envolvidas tinham de fazer o trabalho que faziam at ento,mais o abastecimento da linha e, por outro lado, o valor do stock em subcontrato teriade ser mnimo. Depois da concepo de todo o sistema de abastecimento, o arranque dalinha em subcontrato seria da responsabilidade do autor.

    Depois da linha em subcontrato estar implementada, foi apresentado um segundoprojecto. A zona de montagem e testes estava com excessivo WIP, para alm de aproduo de certos processos no ser o esperado. Era necessrio diagnosticar osproblemas de toda a rea e procurar uma soluo, no s a curto prazo, mas acima detudo a mdio e a longo prazo.

    1.3 Temas abordados e sua organizao na presente dissertao

    Este documento est dividido em seis captulos. O presente captulo faz oenquadramento da empresa no mercado, bem como uma descrio geral das vriasreas produtivas. No captulo 2 ir-se- fazer um enquadramento terico, resultado da

    pesquisa bibliogrfica efectuada, dos conceitos base aplicados durante o projecto. Osconceitos usados no expostos durante o captulo 2 sero explicados no captulo 4, os

    termos usados nesta dissertao que no se encontram definidos no captulo 2, podemser consultados no glossrio do Anexo E No captulo 3 exposto o panorama geral darea onde incidiu o projecto aquando da chegada do autor. No captulo 4 seroexplicados mais pormenorizadamente os problemas encontrados, bem como a soluoadoptada na sua eliminao. Os vrios tpicos deste captulo seguem a ordemcronolgica de actuao, de acordo com o que se definiu ser prioritrio. No captulo 5sero apresentados os resultados obtidos, bem como as concluses retiradas daaplicao das solues aplicadas no captulo 4. No captulo 6 so apresentadas,sugestes de futuros projectos.

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    Espera Operao

    Tempo de Espera Operao

    Tempo de Espera Op

    Aquisio de uma mquina sofisticada que faz a operao em menos tempo

    Redu o dos desperdicios

    Aproximao tradicional

    A roxima o LeanMelhoria

    Melhoria

    Lead Time

    2 Enquadramento terico

    Neste captulo vo ser apresentados os conceitos tericos aplicados no desenvolvimentodo projecto descrito nesta dissertao.

    2.1 Lean

    O conceito de produo Lean foi desenvolvido pela Toyota na dcada de 1950. Assrias dificuldades atravessadas pelo Japo aps o final da segunda guerra mundiallevaram a Toyota a desenvolver um sistema de produo diferente daquele que oOcidente usava, ou seja, a produo em massa, pois este tipo de sistema de operaesusado pelas empresas americanas como a Ford no era suportado pelas economias deescala existentes no Japo. Assim nasceu o TPS Toyota Production System.

    A ideia chave do TPS a eliminao sistemtica das actividades que no acrescentam

    valor. Deste modo este sistema de produo, em termos histricos, est relacionado coma flexibilidade e com a produtividade por isso, tambm pode ser utilizado paraestratgias de baixo volume e longo prazo. Esta filosofia diferia da mentalidadetradicional, que se preocupava mais com a reduo dos ciclos produtivos e aumento dautilizao das mquinas. Womack, conhecido guru do Lean, compara um processo

    produtivo a uma ida ao mdico, dizendo que passamos mais tempo espera deresultados de exames e em salas de espera do que propriamente em consulta com ummdico (Womack & Jones, 2003), logo mais eficiente tentar reduzir os tempos deespera que os tempos em que se acrescenta valor, como se pode constatar na Figura 3.

    Sem dvida que o principal objectivo para uma empresa oferecer aos seus clientesuma qualidade superior, com o melhor servio e ao mais baixo custo. Segundo ateoria do TPSpara se atingir esse objectivo necessrio que a empresa se apoie dois

    pilares fundamentais:

    Figura3 - Filosofia Leanpara melhoria de processos, baseado em Hohmann 2010

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    ProduoJust in Time(JIT) e Auto-paragem (Jidoka).

    A produo Just in Time um conjunto integrado de actividades destinado aobter uma produo de alto volume usando stocks mnimos das peas quechegam aos postos de trabalho exactamente quando elas so necessrias.

    A auto-paragem, ou Jidoka, implementa algumas funes supervisoras antes dasfunes de produo. Isto geralmente significa que, se uma situao anormal aparecer, amquina pra e os operrios pararo a linha de produo. A auto-paragem previne

    produtos defeituosos, elimina superproduo e foca a ateno na compreenso doproblema, assegurando que esse problema no se repita.

    No entanto, no suficiente apenas estes dois pilares, pois necessrio queestes estejam assentes numa base de Heijunka (ou Nivelamento de Produo), emnormalizao e Kaizen (Melhoria Contnua) e para suportar esta base fundamental a estabilidade da empresa. Segundo a teoria do TPS, uma vantagem

    para a empresa, para alm das j descritas, ser tambm a motivao dos seuscolaboradores.

    Heijunka a criao de uma programao nivelada atravs da sequncia depedidos num padro repetitivo e do nivelamento das variaes dirias de todos ospedidos para corresponder procura a longo prazo, ou seja, o nivelamento dasquantidades e tipos de produtos. A programao da produo atravs do Heijunka

    permite a combinao de itens diferentes de forma a garantir um fluxo contnuo deproduo, nivelando tambm a carga dos recursos de produo.

    Kaizen, ou melhoria contnua, uma metodologia que traz resultados concretos,tanto qualitativamente, quanto quantitativamente, num curto espao de tempo e a um

    baixo custo. O Lean uma abordagem centrada no cliente, que procura identificare eliminar de forma sistemtica os problemas operacionais do negcio. Aomesmo tempo que assegura aos clientes os nveis exigidos de qualidade, preo eentrega, permite tambm maximizar a vantagem competitiva e o valor para oaccionista da organizao (Mckinsey & Company, 2007).

    2.2 Os 7 desperdcios e a atitude Kaizen

    Por definio, considera-se desperdcio o uso de recursos para alm do que necessriopara responder s necessidades do cliente, ou seja, tudo o que no acrescenta valor ao

    produto. As actividades feitas podem ser agrupadas em trs tipos: desperdcio,actividades acessrias e actividades de valor acrescentado. O objectivo eliminar odesperdcio, reduzir as actividades acessrias (actividades que no acrescentam valor ao

    produto, mas que de facto so necessrias para a sua elaborao) e aumentar a quota deactividades de valor acrescentado (actividades que efectivamente acrescentam valor ao

    produto e que so importantes para o cliente).

    O desperdcio pode ser classificado em sete actividades que no acrescentam valor:

    Excesso de produo: refere-se produo feita mais cedo, mais rpido e/ou emquantidade superior procura do cliente. Este desperdcio do pior tipo, uma vez que

    gera mais desperdcio (quando existe produo excessiva, produz-se mais de tudo e, porisso aumenta-se todos os outros tipos de desperdcio).

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    Transporte: O processo de transporte uma actividade incidental, apesar de necessriono acrescenta valor s peas, portanto um desperdcio.

    Espera: Tempo que operadores ou mquinas perdem espera do fim de um ciclo. Esteconceito tambm aplicvel s peas que ficam em stock espera de serem operadas.

    Sobre processamento: qualquer actividade ou operao no exigido para satisfazer asnecessidades do cliente.

    Stock: Toda a matria-prima, materiais em curso de fabrico ou produto acabadosem valor acrescentado.

    Reprocessamento: Correco ou repetio de um processo, por incapacidade de cumpriras necessidades do cliente.

    Deslocamento: a movimentao desnecessria de pessoas e mquinas no mbito deum processo.

    A filosofia kaizen assenta na melhoriacontnua, eliminando estes desperdcios.Estas melhorias devem ser efectuadas porequipas multidisciplinares, que devemnormalizar todas as alteraes efectuadas,como representado na Figura 4.

    2.3 Kanban

    Em produo Lean, o Kanban uma ferramenta especfica para controlar o fluxo deinformao e regulamentar o fluxo de materiais entre processos. Normalmente servem

    para sinalizar quando um produto consumido por um processo mais avanado nacadeia de produo. No caso mais simples, este evento ir criar um sinal de reposio

    desse produto por parte do processo precedente (Smalley, 2004).Este sinal representa okanbanem si, que se trata de um simples carto que contm informaes bsicas, comonome da pea, nmero de peas, posio de armazenamento, cliente, fornecedor.(Imagine-se um supermercado, em que todos os produtos colocados nas prateleirastinham adjacentes um carto. Na caixa, o funcionrio retirava esse carto e enviava-o

    para o armazm, fornecendo informao constante sobre a quantidade desse produto nasprateleiras impedindo que se esgote).

    O Kanban difere dos normais sistemas de controlo de produo em vrios aspectos,segundo Smalley (2004). No controlo de produo tradicional, a programao da

    produo dada a cada um dos processos, individualmente, sem que haja umaactualizao oufeedbackdos processos a jusante, ao passo que em Kanban, existe umsistema fsico que coordena, liga e sincroniza toda a produo. Para alm disso, nas

    Figura 4 - filosofia Kaizen (Trilogiq, 2010)

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    situaes tradicionais o movimento de material dado quando o processo precedentetermina a sua tarefa, empurrando o material para o prximo processo. Num sistema dekanbana liderana dada pelo processo a jusante e no pelo processo precedente.

    Como se pode ver, o Kanban uma ferramenta que permite que um sistema de

    produo passe a trabalhar empull.Mas esta no a nica vantagem(Smalley, 2004):

    Previne a produo em excesso;

    Controla visualmente a produo, permitindo verificar, por uma rpidaobservao do quadro de kanban, se a produo est adiantada ou em atraso;

    uma ferramenta de melhoramento contnuo. Cada kanban representa umcontentor com material; com o tempo, a reduo do nmero de kanbansou a suaquantidade resulta numa efectiva reduo de inventrio.

    Voltando ao exemplo do supermercado, se o carto enviado pelo funcionrio da caixadesse uma ordem de retirada de material do armazm, este iria gerar uma ordem decompra/produo desse mesmo material para repor o stock.

    Aqui esto descritos os dois grandes tipos de kanban:

    Kanbansde produo, que geram uma ordem de produo; Kanbans de retirada de material, que indicam a necessidade de um certo

    material num processo a jusante - estes cartes apenas implicam o movimentode materiais e no a produo de peas como os primeiros(Smalley, 2004).

    2.4 Mtodo Goldratt

    Quando Goldratt comeou a analisar a forma como as empresas eram administradas,percebeu que o maior problema era a forma de as gerir. Os gerentes no tentamadministrar a empresa como se ela fosse um sistema, mas tentam melhorar odesempenho de cada parte da empresa sem olhar o todo. Goldratt diz que aadministrao tradicional trabalha como se fosse verdade que optimizar cada parte dosistema faz com que o sistema como um todo fique optimizado (Corbett, 2004). Essa

    premissa est totalmente equivocada, segundo Goldratt: Uma hora ganha no processo

    gargalorepresenta uma hora extra em todo o sistema de produo; uma hora ganha numprocesso que no o gargalo apenas adiciona uma hora de espera nesse processo.

    As etapas para a melhoria de um sistema segundo Goldratt so: (Jacobs, Chase, &Aquilano, 2009):

    1. Identificar as restries do sistema (nenhuma melhoria possvel sem identificaro elo mais fraco);

    2. Decidir como explorar as restries ( essencial que estes processos estejamsempre alimentados);

    3. Subordinar tudo o resto a esta deciso;

    4. Eliminar progressivamente as restries do sistema (a melhoria deve sercontnua at que o processo deixe de ser restritivo);

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    5. Se durante os processos anteriores as restries forem quebradas, voltar ao passo1 e repetir todo o processo.

    Esta filosofia colide, de certo modo, com o Lean, que indica que todos os processosdevem estar balanceados e com um tempo de ciclo igual ao takt time. Segundo Goldratt,

    o problema deste balanceamento que uma variao mnima num dos processos afectatodo o sistema, e no h forma de compensar o tempo perdido. Goldratt defende que osistema no deve estar balanceado, e que se deve, quando necessrio, parar a produodos processos no restritivos com capacidade produtiva muito acima das necessidadesdo cliente. Na realidade, como estes processos tm uma folga relativa s necessidades

    produtivas, qualquer variao na produo absorvida pela folga e no afecta o sistema.

    2.5 Anlise de Pareto ou ABC

    No sculo XIX, Vilfredo Pareto, ao estudar a distribuio de riqueza na sociedadeMilanesa, verificou que 80% da riqueza era controlada por apenas 20% da populao(Jacobs, Chase, & Aquilano, 2009). Esta constatao levou-o a criar o conceito que dizque poucos tm grande importncia e muitos tm muito pouca; isto aplica-se a muitosaspectos da nossa vida. Na gesto da produo as aplicaes so variadas, mas a ideia-

    base que para combater um problema basta actuar sobre alguns parmetrosindividualmente e no globalmente.

    Talvez a maior aplicao seja no controlo de stock. Assim, se quisermos reduzir o valorde stock de determinado armazm, fazendo uma anlise ABC, basta apenas controlarrigorosamente um reduzido nmero de componentes para obter uma gesto mais

    eficiente.

    Para os seleccionar procede-se anlise ABC analisa-se o consumo anual de cadacomponente e de seguida calcula-se a percentagem desse valor no consumo total doarmazm. Faz-se uma ordenao acumulativa do mais alto para o mais baixo,separando, do maior para o menor, os que so responsveis por 75% do valor total destock (classe A), 20% (classe B) e 5% (Classe C).

    2.6 Sistema de dupla caixa

    O sistema de dupla caixa (Two Bin System) um sistema de controlo de inventrio depeas pequenas ou de valor baixo, em que dois contentores esto sempre em rotao.Quando o primeiro contentor gasto, iniciado o processo de reabastecimento e passa-se a usar o segundo. O nmero de peas de cada contentor tal, que o tempo que sedemora a gastar um contentor sempre maior que o tempo de reabastecimento. umsistemapull muito simples de se usar e que garante que dificilmente haja paragens porfalta de material. (Harris, Harris, & Wilson, 2003).

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    2.7 Pull Vs Push

    Um sistema de produo push (Figura 5) controlado por um planeamento que feitoaquando da chegada de encomendas. Essa informao ento passada para a linha de

    produo, normalmente no processo inicial. Da para a frente, cada processo opera

    como uma ilha isolada, empurrando a produo para oprximo processo, de acordo com o plano de produo ouapenas produzindo o que vai chegando. O WIP do

    processo no est controlado e os defeitos de produoesto escondidos em longas filas de espera - quando sofinalmente descobertos j se produziram imensas peascom defeito. Este tipo de sistema produtivo estnormalmente associado ao maior tipo de desperdcio, oexcesso de produo.

    Em Pull (ver Figura 6) a produo autorizada e no

    planeada, todo o sistema produz a um s ritmo e esse ritmo dado pelo cliente. A flexibilidade de resposta esincronizao muito maior e o servio ao cliente superior graas a tempos de processamento mais curtos e

    prazos de entregas mais previsveis. S produzido o querealmente necessrio evitando a sobre produo.Operando com inventrios mais reduzidos, os defeitos sodetectados mais cedo podendo corrigi-los atempadamente. Na Figura 7 pode-se verificara diferena entre os tempos de processamento (lead timesreduzidos) e inventrios emcurso de fabrico controlados de um sistema Pulle um sistemapush.

    Figura 5 Push (Elsmar,2009)

    Figura 6 - Pull (Elsmar,2009)

    Figura 7 - Produo em push pull (Gembutsu Consulting LLC, 2009)

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    2.8 Sistema Pull

    Existem trs tipos de sistemaspull(Smalley, 2004):

    PULL EM REPOSIO

    Criam-se stocks de todos os tipos de produtos finais. So os levantamentos dessesstocks, pelo cliente, que vo criar as ordens de produo (Figura 8).

    mais fcil de implementar, mas implica maior volume de stock

    PULL SEQUENCIAL

    Nesta modalidade as peas so produzidas s de acordo com as necessidades. O clientefaz as suas encomendas, as encomendas so processadas, faz-se um sequenciamento da

    produo, que enviado para o primeiro processo (Figura9).

    Necessita de pouco stock mas difcil de implementar, pois implica tempos deproduo muito estveis e grande fiabilidade de todas as mquinas.

    Figura9 - Pull sequencial, (Smalley, 2004)

    Figura 8 - Pull em reposio, (Smalley, 2004)

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    PULLMISTOMixed Pull System

    Trata-se de uma simbiose dos dois anteriores. Este mtodo til quando a procura dealguns produtos frequente, mas muitos produtos tm procura instvel. Neste casoescolhe-se operar empullde reposio para os produtos de alta rotao epull sequencial

    para produtos que tem procura menor e mais instvel (Figura 10).

    Nas duas ltimas opes essencial dimensionar o stock de produtos finais de cadaproduto, como demonstrado na Tabela 1 (Smalley, 2004).

    Tabela 1 - Clculo de inventrio de produto final, Smalley (2004)

    Procura diria x lead timepara repor Stockcclico

    + Variaes da procura como % do stock cclico Buffer stock

    + Factor de segurana com % do stockcclico Stock de segurana

    = Inventrio de produto final

    Escolher o Pacemaker

    Na produo tradicional, os planos de produo so enviados para cada um dosprocessos separadamente; empull todo o sistema opera de acordo com apenas um planode produo, que dado pelo cliente. portanto essencial escolher qual o processo quevai marcar o ritmo de todo o sistema; esse processo denominadopacemaker (Generalelectric, 2009). Segundo Smalley (2004), em pull de reposio o pacemaker quasesempre o ltimo processo. Empullsequencial dever ser um dos primeiros processos.

    Nivelar a produo no Pacemaker

    Para nivelar a produo deve-se dividir o dia em vrios intervalos produtivos.

    Figura 10 - Pull misto, (Smalley, 2004)

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    Cada intervalo tem a durao do nmero de peasde embalagem de produto final multiplicada pelotakt time. De seguida, calcula-se o nmero deintervalos por dia, dividindo o tempo disponvel de

    produo pelo intervalo de produo. Imagine-seque temos 3 produtos A, B e C, sendo asnecessidades respectivamente, 4, 2 e 1 - a formatradicional de distribuir a produo seriaAAAABBC; no entanto, em produo nivelada, adistribuio sequenciada evitando grandes lotes(ABACABA), como na Figura 11 retirada deShingitsu (2006).

    Depois de devidamente nivelada e sequenciada, ainformao chega aos operrios atravs de uma heijunka(quadro que permite visualizar

    toda a produo). A heijunka funciona como uma espcie de calendarizao daproduo no Pacemaker.

    2.9 Redefinio do layout de uma clula

    Nos meados da dcada de 70, os japoneses, com base no Sistema Toyota de Produo,inovam o conceito de clula de produo, dizendo ao mundo que o trabalho organizadoem clulas de produo elimina desperdcios de espera, super produo, stock, defeitosde qualidade, movimentos, transportes, processos desnecessrios, alm de permitir um

    ambiente de trabalho polivalente, saudvel e adaptado ergonomicamente (Correa, 1996).Uma clula define a localizao de etapas de processamento para um produto similar aoutro, de modo que as peas, documentos etc. possam ser processados num fluxo muito

    prximo de contnuo, seja um de cada vez ou em pequenos lotes, mantido ao longo dasequncia completa de processamento (Lean Institute do Brasil, 2010). Sero descritos,sucintamente, os passos necessrios reformulao de uma clula produtiva, de acordocom (Rother & Harris, 2001).

    O primeiro passo definir qual o takt timea que a clula tem de trabalhar; de seguidadeve-se definir qual o tempo de operao. Para tal necessrio fazer a medio naclula actual (de lembrar que queremos o tempo que realmente demora a produzirdeterminado componente). Alguns aspectos importantes:

    No incluir tempo de movimentao como elemento de trabalho - nunca se sabequal ser a carga de movimentao no novo layout;

    Nunca incluir trabalhos fora do tempo de ciclo - so trabalhos como abastecimentode peas de x em x peas ou anlises peridicas de peas ou mquinas;

    No incluir o tempo de uma operadora espera que uma mquina acabe o seu ciclocomo elemento de trabalho;

    No incluir o tempo de remover uma pea de uma mquina sempre que a ejecoautomtica seja facilmente aplicada;

    Distinguir bem o que operao manual de operao de operao de mquina;

    Figura 11 - Nivelamento produtivo

    (Shingijutsu USA Corporation, 2006)

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    Ao fazer a medio do tempo, cronometrar cada elemento separadamente. Usar otempo mais baixo repetido, no se devendo fazer mdias de tempo. Ser educadocom as pessoas e explicando sempre porque as est a cronometrar.

    Este tipo de medies denominado de Paper Kaizen,pois j elimina os desperdcios

    partida.

    Utilizao de mquinas

    Normalmente as empresas preocupam-se em aumentar a utilizao das mquinas. Noentanto, para ter uma mquina sempre a operar necessrio pessoal extra, para alm deaumentar o WIP. Em Lean, a prioridade deve ser sempre de maximizar a utilizaohumana. Um operador flexvel, uma mquina no.

    Outro aspecto importante o grau de automatizao das mquinas - para continuar umfluxo contnuo necessrio que as mquinas sejam pelo menos de grau 2, ou seja, ooperador apenas necessita de carregar num boto e a mquina completa o seu ciclo semmais interaco humana, possibilitando ao operador fazer uma operao til noutrolado. Isto permite que o operador opere vrias mquinas ao mesmo tempo (Figura 12),ficando as mquinas espera do operador e no o contrrio.

    Para que este sistema funcione, os tempos de ciclo de cada mquina tero de serinferiores ao takt time,caso contrrio ter de se usar mais que uma mquina; no caso deser uma mquina com vrias cavidades e que permita o processamento de vrias peasao mesmo tempo, deve-se usar mais que uma cavidade.

    Layout

    Segundo a Toyota, numa clula a entrada e a sada de componentes deve estar muitoprximo isto para reduzir ao mximo os desperdcios (Barbosa, 2009). As clulas emforma de U apresentam grandes vantagens devido a este facto. A clula deve serdesenhada para a que uma s pessoa possa opera-la do princpio ao fim; isto porque,desta forma, a clula funcionar qualquer que seja o nmero de funcionrios, ao passo

    que uma clula desenhada, por exemplo em S, ideal para dois operadores, estar

    Figura 12 - Operao multi-mquinas (Harris, Harris, & Wilson, 2003)

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    optimizada apenas para esse nmero de operadores. Se quiser aumentar o outputintroduzindo um novo operador, a clula ter uma configurao inadequada.

    Alguns aspectos importantes a considerar na gesto de materiais na clula:

    Os materiais devem ser abastecidos da parte

    de fora da clula, como indicado na Figura 13; Os operadores no devem abastecer as peas,

    mas sim as abastecedoras. Deve-se mantersempre material suficiente para mais de 2h detrabalho;

    Usar kanbanspara regular o abastecimento daclula;

    Tentar manter as vrias variaes de materiaisao alcance das mos do operador, para evitartempos de setup.

    Se a clula tiver uma parte completamenteautomatizada, em que as mquinas faam uma srie de operaes sem necessidade deauxlio humano, deve-se separar o segmento automatizado do resto da clula.

    Uma forma fcil de perceber os desperdcios da sua actual configurao atravs dodiagrama de esparguete - desenhando um layoutda clula escala, vai-se marcando amovimentao do operador sem nunca levantar o lpis. Desta forma conseguimosvisualizar toda a movimentao.

    Nmero de OperadoresO nmero de operadores necessrio em cada clula dado por:

    =() O mais certo o resultado no ser um nmero inteiro. No entanto, se a parte decimal forinferior a 0,5, no se deve acrescentar uma pessoa extra. Nos casos em que sejam porexemplo 3,8, a deve-se introduzir quatro operadores, mas nunca se deve distribuir a

    carga de trabalho igualmente por todos. Cada operador deve ter uma carga de trabalhoigual ao takt time, e apenas o operador do ltimo posto deve ter folga, sendo o objectivoeliminar a folga deste posto, quer seja pela diminuio do tempo dos postos anteriores,eliminando-o consequentemente, quer seja pela integrao deste operador num outro

    processo durante o seu tempo que fica livre.

    Figura 13 - Abastecimento (Rother &

    Harris, 2001)

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    Lead Time

    Processo 2

    Processo 1

    Processo 2Processo 3

    Processo 1

    Processo 3

    Reduo do lote de transferncia

    Lead Time

    2.10 Tamanho dos lotes

    A filosofia tradicional assenta em ter o mnimo nmero de lotes, para reduzir o nmerode setup; isso implica que os lotes sejam o maior possvel. Por outro lado, a filosofialean assenta em reduzir os tempos de setup para permitir a reduo do tamanho dos

    lotes de produo. Poder ser difcil compreender qual a vantagem de reduzir o tamanhode um lote, pois lgico que as peas vo passar o mesmo tempo em cada um dosprocessos. A diferena est, no entanto, no tempo de espera (Youngman, 2003-2010).Na realidade, o que vai acontecer que ao reduzir o tamanho dos lotes reduzimos otempo de processamento, como demonstrado na Figura 14.

    A reduo do tempo de processamento pode tambm ser obtida de outra forma.Normalmente o processo seguinte s comea a trabalhar num lote quando o anterior o

    termina, mas nem sempre isto uma restrio. Muitas vezes possvel que o processoanterior comece a transferir peas para o seguinte antes mesmo de acabar o lote. Onmero de peas que se transfere de um processo para o outro denomina-se, lote detransferncia. Quanto menor for o lote de transferncia, mais cedo o processo seguintecomea a trabalhar sobre esse lote, como demonstrado na Figura 15.

    Quanto menor for o lote de transferncia menor ser o tempo de processamento, sendo asituao ideal o lote de transferncia ser igual a uma pea (One Piece Flow).

    Processo 1

    Processo 2

    Processo 3

    P1

    P2

    P3

    Lead Time

    Lead Time

    Reduo do tamanho do lote

    P1

    P2

    P3

    Lead Time

    Figura 14 - Tamanhos de lotes

    Figura 15 - Reduo do lote de transferncia

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    2.11 Value stream map

    Value stream so todas as aces, quer acrescentem valor ou apenas tempos deespera, necessrias para produzir determinado material (Rother & Shook, 2003). OValue stream map(VSM) uma ferramenta que permite visualizar todo o value stream

    atravs de um simples diagrama.Quais as vantagens de usar o VSM (Rother & Shook, 2003):

    Ajuda a visualizar mais que um processo, permite ver o fluxo; Permite visualizar os desperdcios; Proporciona uma linguagem comum para falar de processos de fabrico, o que

    facilita a comunicao com algum que no o conhece; Forma o bsico de um plano de implementao, ao ajudar a desenhar o fluxo que

    se pretende implementar (muitos projectos falham porque se restringem amelhorar um processo sem desenhar a forma como esse processo se vai ligar aos

    outros); Mostra a ligao entre fluxo de informao e fluxo de material de forma simples.

    Como desenhar um VSM

    A recolha de informao deve ser feita no prprio local. Para desenhar o VSM deve-se

    percorrer todo o processo fisicamente do fim ao incio. Deve-se levar um cronmetro e no usar

    tempos standardou informao que no tenha sido obtida pessoalmente no prprio local. Para

    desenhar o VSM deve-se usar uma folha grande e um lpis. Dificilmente se desenhar o VSM

    correctamente primeira. Os processos so desenhados numa caixa de processo. Esta caixa

    indica um processo em que h fluxo de material, a caixa para quando h uma desconexo epara de haver fluxo de material (Smalley, 2004). Uma linha de produo que execute 10

    operaes em fluxo unitrio representada por uma caixa e no 10. Na

    Figura 16 pode-se observar a informao a colocar na caixa de processo

    Figura 16 - caixa de processo

    Stocks so indicados com um tringulo, por baixo insere-se o nmero de peas que oconstituem, e qual o tempo necessrio para consumir esse nmero de peas. Na parte

    Nome do processo

    C/T tempo de ciclo

    C/O set up

    Uptime

    Tempo disponvel

    Nmero de turnos

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    inferior do VSM encontra-se a linha de tempo, onde so indicados os tempos deprocessamento de produo e de espera. Esses tempos devem ser somados. normalencontrar valores de tempo de processamento de produo de 415 segundos para umtotal de 6 dias!

    O VSM permite visualizar uma realidade: num processo produtivo as peas passammais tempo a esperar do que propriamente em tarefas que lhe adicionam valor(Womack & Jones, 2003). Todo o fluxo de informao deve ser representado, ningum

    produz nada sem indicao dessa informao; mesmo que algum produza as peas queencontra sem seguir nenhum plano de produo porque est a produzir empush. Essainformao deve estar indicada. No Anexo E, Figura 52 pode-se consultar os smbolosnormalizados para representar vrias situaes, assim como um exemplo de um VSM;

    para mais informaes ver Rother (2003).

    2.12 Planear para cada pea

    Qualquer sistema de movimentao de materiais Lean tem na sua base um PPCP-planear para cada pea (PFEP - plan for every part). Esta ferramenta consiste numasimples tabela, onde se concentra toda a informao relevante sobre determinadosmateriais, que possibilita a visualizao da informao por todos. Desta forma,facilmente se consegue saber quais os materiais expedidos diariamente, quais osfornecidos pela empresa X, etc. Muitas empresas usam softwares MRP II para controlarmateriais, mas toda a informao est dispersa e nem sempre ao alcance de todos. Paramais informaes sobre o PFEP consultar(Harris, Harris, & Wilson, 2003).

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    3 Estado inicial

    3.1 VSM

    O primeiro passo para diagnosticar todo o processo produtivo foi a criao do Value

    Stream Map(VSM) de toda a rea. Como j foi referido o VSM uma ferramenta Leanessencial numa situao como esta, em que queremos agir sobre uma grande rea comdiferentes processos. O VSM permite-nos observar e manter focados no fluxo geral demateriais, o que se revelou fundamental, pois sendo o primeiro contacto com todo o

    processo produtivo, essencial conhecer os processos um a um, mantendo sempre umaideia geral de todo o processo.

    a nica ferramenta que permite fazer uma ligao entre fluxo de materiais e fluxo deinformao.

    Muitas empresas menosprezam o fluxo de informao, que poder ser o responsvel

    pelo acumular de desperdcios de material. Tal poder ser evitado com um fluxo de

    informao correcto.

    No Anexo A, Figura 46, pode-se observar o VSM da empresa em Outubro, e na Figura17 o VSM da zona de ELCB em pormenor.

    Figura 17 - VSM zona de ELCB Outubro

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    3.2 Takt time

    Um dos primeiros aspectos que deve ser definido na anlise de um sistema produtivo o seu takt time, pois ele representa o ritmo a que o cliente est a comprar. SegundoRother & Shook, 2003 este indicador dado por:

    Takt time=Tempo disponvel de produo

    Necessidades do cli ente

    O takt time no depende do tempo que uma pea passa numa mquina ou dequantidades de lotes; pura e simplesmente o indicador do tempo de cliente, ou seja,o ritmo a que o cliente compra - a cadncia com que temos de produzir, no tempodisponvel, para satisfazer as necessidades do cliente. Se o tempo de ciclo, que acadncia em que realmente estamos a produzir, for inferior ao takt time, produz-sestock;se for superior, no se vai conseguir entregar todas as encomendas a tempo, o que

    implicar horas extras para completar encomendas, aumentando o custo de produo.Na GE, o volume de encomendas dirio de 1.996 peas. Este valor foi calculado pelasoma dos consumos dirios mdios de cada produto (consultar Anexo A). Este onmero de peas que cada processo ter de produzir por dia. Na GE cada processo temo seu nmero de turnos especfico, o que implica que, por exemplo, a verificao, comos seus 3 turnos, ter mais horas de produo disponveis para fazer as 1.996 peas quea montagem que s tem um turno. O takt timede cada processo ser ento o tempo totaldisponvel de produo a dividir pela procura diria. Como se pode observar, na Tabela 2 todos os processos tem o tempo de ciclo inferior ao takt time; isto significa que

    possvel produzir o nmero de peas para satisfazer o cliente sem fazer mudanas deequipamento.

    Tabela 2 Comparao do takt timecom os tempos de ciclo efectivos de cada processo

    Processo horas/turnon

    turnos

    Tempo de

    produo

    Takt

    time (s)

    Tempos

    de ciclo

    Montagem 7,33 h 1 7,33 h 13 s 11,2 s

    Estabilizao 8,00 h 3 24,00 h 43 s 36 s

    Auto teste 7,33 h 3 21,99 h 40 s 28,7 s

    Verificao 7,33 h 3 21,99 h 40 s 33,4 s

    Embalagem 7,33 h 2 14,66 h 26 s 19,9 s

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    4 Solues adoptadas

    Neste captulo ser feita uma discusso das solues a adoptar, bem como umaexposio mais detalhada dos problemas especficos de cada rea de actuao.

    4.1 Abastecimento de uma linha de montagem em subcontrato.

    A GE decidiu, no incio do ano de 2009, que iria subcontratar uma linha de montagemde um dos seus disjuntores. Esta deciso foi efectuada aps um estudo que revelava queficava mais barato montar esse disjuntor em subcontrato.

    O aparelho a ser montado o disjuntor de 2p1030ND, aparelho de uso domsticoutilizado pela EDP. Como se pode compreender, um aparelho com elevado nmero de

    encomendas e com uma procura muito estvel. Uma das razes que levou a escolhadeste aparelho foi a sua fcil montagem uma vez que, sendo no diferencial, o seucircuito interno mais simples.

    Dados Gerais:

    A produo diria ficou fixada em 300 aparelhos, A GE paga por aparelho montado correctamente e no por horas de trabalho, O transporte feito diariamente por uma carrinha que transporta, para alm do

    material para os disjuntores, material para a produo de outros componentes.

    Antes de se pensar qual seria o modelo do abastecimento, foi estudada a forma comofuncionava a subcontratao de outras peas na GE. O abastecimento de outras reas emsubcontrato, como soldaduras, feito de forma tradicional. feito um plano de

    produo e o respectivo MRP enviado para subcontrato com todo o materialnecessrio.

    O problema deste modelo que no reactivo variao da produo planeada,originando falha de material ou stock em demasia. No primeiro caso, a situao resolvida pelo tradicional telefonema a pedir mais peas, j no segundo caso no feitonada e o material em excesso fica nos armazns do subcontrato, tornando difcil saber

    qual a quantidade de material real em stock fora da GE. Em incio de Setembro osvalores de WIP em subcontrato eram os seguintes:

    Tabela 3 Valores de WIP em Setembro

    WIPPercentagemdo WIP total

    Lead timemdio

    53.360 9,50% 6,4 dias

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    Como se pode observar na Tabela 3 Valores de WIP em Setembro, o valor mdio destock equivalia a 6,4 dias, havendo inclusive materiais que tinham stock suficiente paramais de um ms de produo. Aqui reside o problema dos mtodos tradicionais - oabastecimento feito de acordo com a quantidade que se pretende que seja produzidaem vez de ser feito de acordo com a realidade da fbrica que est a ser abastecida.

    Numa primeira abordagem, os responsveis da GE queriam que o abastecimento fossefeito em quantidades fixas semanalmente. O sistema consistiria em enviar uma espciede kitcom todas as peas necessrias para fazer X nmero de peas semanalmente. O

    problema de tal modelo que qualquer variao de produo iria criar problemas destock.

    O primeiro passo do projecto foi ento a elaborao de um modelo de abastecimento,que permitisse o abastecimento da linha com o mnimo de stock possvel. Este modeloseria baseado numa filosofia pull, em que o subcontrato retirava o material ao seu

    prprio ritmo.

    Na Figura 18 pode-se observar o modelo adoptado.

    O aspecto principal a salientar o fluxo de informao. No existe qualquer ligao

    entre quem faz as encomendas na GE e quem est a fazer o abastecimento. Pode parecercontraproducente, mas na verdade o sistema funciona melhor desta forma, pois as

    pessoas no abastecimento tm a tendncia de enviar apenas o que elas pensam que irser necessrio e dessa forma o sistema deixa de funcionar comopull.

    Havendo esta distncia, a GE faz a encomenda de X peas e a linha em subcontrato vaiproduzindo e retirando material que precisa ao seu prprio ritmo (quem est a fazer oabastecimento apenas se preocupa em repor as caixas vazias enviadas pelo subcontrato).Desta forma, o abastecimento feito de forma automtica e o nvel stock emsubcontrato est sempre nos nveis projectados. A enorme vantagem deste sistema que reactivo, a informao que passa do subcontrato para a GE quantas peas gastou eno qual a estimativa das peas que vai gastar.

    Montagem

    GE Transporte dirio Linha subcontrato

    Supermercado

    Caixas vazias

    Reposio

    1x dia

    1x dia

    Encomendas

    Figura 18 - Fluxograma de abastecimento da linha de subcontrato

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    Como fazer a informao fluir

    Depois de se decidir que o subcontrato que marca o ritmo de abastecimento, j sepercebeu como a informao passa da GE para o subcontrato.

    Importa definir tambm como que h retorno de informao, ou seja como quechega GE a informao de que necessrio enviar material. Para tal, recorreu-se aduas ferramentas fundamentais dopull: Kanbane o Sistema de dupla caixa. No captulo2 foi explicado o conceito de kanbande reabastecimento, que indica que um processo a

    jusante precisa de material, tal como se pretende aqui. Um kanban no necessariamente um carto, pode at ser mesmo um e-mail. Neste caso, como se podeconstatar na Figura 19, foram usadascaixas vazias como forma de kanban.

    Esta soluo traz vrias vantagens, entre

    elas, o facto de no necessitar de cartesde kanban, que se podem perderfacilmente. Na realidade, uma caixavazia transmite duas informaes emsimultneo o processo subsequenteconsumiu todas as peas; o processo

    precedente precisa de produzir essaspeas.

    H, no entanto, regras a serem cumpridas:

    As caixas tm um local especfico e devem ser sempre colocadas nesse mesmolocal;

    As caixas devem estar devidamente identificadas; As caixas devem ser de quantidades fixas; As caixas usadas numa empresa tm obrigatoriamente de ser usadas na outra.

    O inconveniente deste sistema implicar obrigatoriamente mais uma operao - colocaro material em armazm, que tem as suas prprias caixas, nas caixas especficas do

    processo de abastecimento. No caso de alguns materiais, este processo no nadaprtico, pelo que prefervel usar um sistema normal de kanban,em que enviado um

    carto sempre que um material consumido.Nesta altura, em que o modelo de abastecimento est completamente definido, deve-secomear a fazer o PPCP (Planear para cada pea) anlise da BOM de 1 grau (Bill Of

    Materials). A BOM consiste na lista de todos os materiais necessrios para a produode um certo componente. Como a GE tem um sistema SAP, facilmente se conseguesaber quais so os materiais necessrios para montar um disjuntor 2p 10 30 ND.

    Figura 19 - Caixas vazias como Kanban

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    Depois de termos a BOM do produto, necessrio fazer o PFEP, um levantamento devrias informaes sobre cada um:

    Preo unitrio, Peso,

    Volume, Origem na fbrica (departamento em que produzido e respectivo tempo de

    processamento), Posio onde est armazenado, Informaes gerais do produto.

    O levantamento desta informao deve ser feito de forma metdica, pea a pea, e comgrande rigor, pois deve-se ter uma ideia de qual o impacto do sistema de abastecimentono plano normal de produo. Por exemplo, se vamos fazer um abastecimento semanal

    de 2.000 peas de um certo componente e esse componente produzido em kanbansde2.500 peas, vamos criar demasiado impacto no sistema (at podem existir casos emque o kanban de produo no cubra a quantidade que pretendemos). A informaodeve ser toda inserida numa nica tabela denominada PPCP (Planear para cada pea),desta forma toda a informao importante est reunida num s local. Anexo D,encontra-se a tabela criada.

    Anlise ABC

    Um dos requisitos dos responsveis da GE era que o sistema tivesse o mnimo impacto

    possvel nos seus trabalhadores.Se calcularmos a quantidade econmica de cada componente individualmente, o que vaiacontecer que cada um ter o seu intervalo de reabastecimento, quando o que eradesejado que as reposies fossem de intervalos fixos e iguais para todos oscomponentes. Por outro lado, tratar todos os componentes da mesma forma no razovel - uma mola que custa 0,0005 no deve ser enviada com a mesma

    periodicidade que uma tampa central que custa 1,7. Efectivamente, pode-se constatarque o impacto da mola no WIP a ser enviado insignificante comparativamente com oimpacto da tampa. Quem est a manusear os materiais demora quase tanto tempo aencher um contentor de molas como um de tampas. Convm ento fazer uma anliseABC, como indicado no captulo 2.5

    Na Figura 20 pode-se observar a distribuio ABC de acordo com o valor econmico eo n de componentes. interessante verificar que os componentes A correspondem a81% do valor do disjuntor mas so apenas 9 peas, das 45 diferentes que o constituem.

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    Cada expedio de um componente implica uma movimentao no SAP, um impacto nasua produo e o transporte desse componente. A grande mais-valia de separar os

    componentes desta forma que ao controlar os de classe A, controlamos 81% do WIP,movimentando apenas 19% dos componentes. Queremos ento que o seu stock sejamnimo, o que vai implicar maior nmero de expedies. Os materiais de classe Ccorrespondem a 56% dos componentes, o que pressupe maior demora noabastecimento, para alm de mais tempo perdido para quem est a controlar o armazm;no entanto o impacto no WIP destas peas pouco significativo, podendo ser enviadasmais esporadicamente e em maior quantidade.

    Intervalos de abastecimento

    evidente que quanto maior for o nmero de expedies, maior ser o custo detransporte e custos burocrticos associados, mas menor ser o WIP. Quanto menor for onmero de expedies, menor sero os custos associados e maior ser o WIP.

    Qual ser ento, o nmero ideal de expedies, de forma a reduzir o custo total? Paraesse clculo vamos usar o mtodo EOQ, visto que a procura fixa. Este mtodo permitedeterminar um valor de encomenda fixo, que reduz os custos ao mnimo. SegundoJacobs (2009), a quantidade ptima de encomenda calculada da seguinte forma:

    =

    2()()

    onde:

    Necessidades anuais Procura anual do material em questo. Custo de encomenda - Os custos associados a uma encomenda, normalmente so

    referentes aos custos de mo-de-obra. Sempre que h uma encomenda hpessoas que perdem tempo a manipular o material, h movimentos no sistema decontrolo de armazm, h custos de transporte, etc... Para calcular o custo deencomenda por material, de acordo com James (1996) deve-se determinar a

    percentagem de tempo que cada departamento despende a fazer determinada

    operao e multiplicando pelo custo de mo-de-obra nesse intervalo de tempo.De seguida divide-se pelo nmero de referncias de materiais que foram

    Figura 20 Anlise ABC

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    manuseados nesse tempo (na GE estavam duas pessoas directamente envolvidasno abastecimento da linha) - a waterspidere o responsvel de armazm que fazo controlo das sadas no armazm. Verificou-se que cada um perdia 3,6 minutose 0,6 minutos, respectivamente, a operar cada referncia.

    Custo de posse unitrio- Custo de manuseamento e armazenagem do materialem armazm. O custo de posse deve ser calculado relativo aos custos que variamcom a quantidade de material em armazm. Inclui tambm juros deemprstimos, seguros ou taxas se aplicvel. um valor que depende de muitosfactores, por isso foi usado um valor mdio. Segundo Stephen G.(2003)[5], essevalor situa-se em cerca de 15% do valor do material.

    Calculando a quantidade econmica para cada uma das classes, usando uma mdia detodos os componentes que lhe pertencem, podemos ento determinar os intervalos dereabastecimento, dividindo pela produo diria fixa de 350 peas.

    Tabela 4 - Intervalos de abastecimento

    ClasseProcura

    anualCusto unitrio

    Custo deencomenda

    Custo dearmazenagem

    Quantidadede

    encomenda

    Intervalos deabastecimento

    (dias)

    A 105222 0,650 0,080 0,098 416 1,04

    B 106145 0,064 0,098 0,010 1470 3,65

    C 118144 0,015 0,222 0,002 4831 10,78

    Como se pode observar na Tabela 4, cada classe tem intervalos diferentes deabastecimento. Tendo em conta os valores calculados, estipulou-se que as peas declasse A seriam expedidas todos os dias, as de classe B s quartas e sextas-feiras e as declasse C todas as sextas, e no quinzenalmente, para melhor controlo dos materiais. Ofacto de as expedies serem feitas a dias fixos da semana permite s pessoas controlarmelhor o seu tempo. tambm importante estipular um horrio de entrega - indiferente que seja de manh ou de tarde, mas importante que as entregas sejamefectuadas sempre s mesmas horas, para que os intervalos de entregas sejam de factoconstantes.

    Depois de definidos os intervalos de abastecimento deve-se calcular o volume total dacarga para confirmar se o veculo de transporte suficiente. No Anexo D, pode-seconsultar os volumes totais a ser transportados. Caso o veculo de transporte no sejasuficientemente grande e no existir outro meio disponvel, os intervalos deabastecimento devem ser recalculados.

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    Dimensionamento do Supermercado de abastecimento

    O supermercado de abastecimento uma ferramenta essencial, pois vai gerir todainformao e dar as ordens de abastecimento. Para que nunca haja falhas de materiais, osistema tem de funcionar em sistema de dupla caixana linha de montagem, ou seja, deve

    haver dois contentores de cada material. Desta forma, quando um contentor gastoexiste outro disponvel de imediato. O contentor vazio enviado para a GE para serreabastecido. Na GE ter de haver um terceiro contentor, j cheio, para quando ocamio chegar deixar o contentor vazio e levar logo o material.

    Vantagens de operar em sistema de dupla caixa no subcontrato:

    Os contentores enviados podem ser os mesmos usados na linha de montagemno havendo assim perdas de tempo com o manuseamento de material;

    O segundo contentor, que assegurar que no haver falta de material durante osperodos de abastecimento;

    Os contentores no so necessariamente do mesmo lote de produo, evitandoassim que todo o material esteja comprometido por um problema de qualidadenum determinado lote de produo.

    A quantidade de cada contentor dever corresponder as necessidades de produodurante o intervalo de abastecimento.

    Gesto Visual

    Uma boa gesto visual essencial para evitar muito dos desperdcios, nomeadamente,tempos desperdiados procura de material ou no prprio abastecimento. Portantotodos os locais onde so armazenados os materiais devem estar devidamenteidentificados.

    Supermercado:

    Os componentes A, B e Cdevem estar devidamenteseparados, isto porque tmintervalos de expediodiferentes.

    Deve ser clara a localizao

    de cada contentor.

    Figura 21 -Separao ABC

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    Contentores

    Os contentores devem estar devidamente identificados, no desenho da etiqueta deve-seter em conta alguns factores importantes:

    Os contentores usados na zona de subcontrato devem ser facilmentedistinguveis doscontentores queabastecem as linhas dafbrica (Figura 22);

    As etiquetas devemidentificar ocomponente facilmente;

    Deve-se incluir naetiqueta a localizaoonde o material seencontra em stock, isto

    para optimizar oprocesso deabastecimento;

    Ao contrrio do material que utilizado nas linhas internas, o material enviadopara subcontrato deve ser contabilizado rigorosamente. Para tal, necessriocontar as peas por pesagem. A etiqueta do contentor deve informar qual o pesolquido das X peas que transporta, permitindo reduzir o tempo dessa operao;

    A etiqueta deve conter a informao do nmero de caixas desse material.

    Uma correcta gesto visual pode reduzir o tempo de abastecimento. Para se ter umaideia, durante os testes efectuados, conseguiu-se reduzir o tempo de carga e descargasemanal de uma hora e cinquenta minutos para apenas uma hora e doze minutos, apenas

    pela adio da numerao das prateleiras (Figura 22) e o peso lquido dos contentorescom a quantidade de peas indicada (Figura 23). Mais informaes sobre o tempo evolumes transportados no Anexo D.

    Figura 22 - Identificao dos contentores

    Figura 23 - Informao do peso e WIP de cada contentor

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    4.2 Value Stream Map

    Nesta seco apresentada uma das ferramentas principais usadas para a anlise e

    implementao de melhorias, o Value stream map(VSM). A elaborao deste diagrama,de acordo com o descrito no captulo 2, foi o primeiro passo na anlise de toda a rea de

    produo de disjuntores. Foi criada uma equipa de Lean, para essa finalidade. NoAnexo C, pode ser consultado o VSM da produo de disjuntores desde o cliente ao

    produto final e na Figura 24 a zona onde o projecto se incidiu.

    Nos prximos captulos, o VSM vai ser analisado mais pormenorizadamente, mas numarpida avaliao fcil constatar 3 grandes problemas:

    Os Processos no so balanceados. De facto, a diferena nos tempos de ciclo tal que existem diferentes nmeros de turnos para cada um;

    Presena de dois processos que interrompem o fluxo, a estabilizao trmica e averificao trmica;

    Toda a zona opera em Push.

    4.3 Reduo de inventrio em curso de fabrico

    A principal preocupao dos responsveis das GE a curto prazo era reduo deinventrio em curso de fabrico (WIP - work in progress).

    Foi estabelecida uma meta, perante a GE Internacional, de 272 mil euros de WIP nofinal de 2009, dos quais 86 mil euros eram relativos rea de ELCB, onde foidesenvolvido o projecto. No incio do ms de Outubro, o WIP registado nessa zona erade 239 mil euros. Era necessrio reduzir 153 mil euros de WIP em 3 meses.

    A primeira abordagem foi a anlise do VSM, como forma de identificar os pontos ondeo fluxo pra e onde h acumular de material. Numa primeira anlise, saltam vista dois

    problemas: os processos operam em nmero de turnos diferentes devido aos tempos de

    ciclos dspares e estabilizao trmica, muito demorada, problema que se aborda mais frente.

    Figura 24 - VSM da zona de ELCB Setembro de 2009

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    21:00

    22:00

    23:00

    00:00

    Peas

    Horas

    Forno

    Testes

    Verificao

    Embalagens

    Montagem

    Embalagens

    Testes

    Montagem

    Embalagens

    Testesturnos

    Quanto ao primeiro constitui um problema o facto de os processos terem tempos deciclos dspares, pois se um processo opera em trs turnos e o processo seguinte operaem dois, vai haver, necessariamente, acumulao de material. Esses stocks de materiais,

    denominados de buffers, so necessrios para o fluxo do processo, pois sem eles algunsprocessos podem parar por falta de peas para trabalhar. Esses buffers no eramcontrolados, nem to pouco havia noo de qual seria o seu valor. Para tal foi calculadoqual o valor standard de WIP. Na Figura 25 pode-se verificar como o WIP vai variandoao longo do dia por os processos terem ciclos diferentes e operarem em turnosdiferentes.

    De notar que o forno actua como um monumento. Um monumento qualquer processo,

    tecnologia ou actividade com requerimentos de escala, que necessita que os materiaissejam levados para uma mquina e esperarem numa fila at serem processados.(Gembutsu Consulting LLC, 2009). Um monumento por definio uma fonte dedesperdcios e a sua eliminao um objectivo doLean.

    Figura 25 - Variao do nmero de peas nos vrios processos

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    Como actuar nos monumentos

    Os monumentos so normalmente mquinas pesadas, cuja movimentao envolvemuitos gastos financeiros, e esto normalmente desenhados para operar em lotes.

    Na Figura 25 claro o impacto que os quatro ciclos do forno tm no WIP da rea.Existem algumas solues para criar fluxo contnuo neste tipo de processos,minimizando assim os desperdcios causados (Rother & Harris, 2001):

    Pode-se separar este processo do fluxo contnuo atravs de um supermercadopull ou atravs de um bufferFIFO;

    Processos de arrefecimento, cura ou aquecimento, podem por vezes operar emtapetes rolantes, com fluxo contnuo de peas, desde que o operador possaalimentar uma pea e retirar uma pea acabada dentro do takt time;

    Por vezes, pode-se ignorar a capacidade de operar em lotes do equipamento e

    us-lo em apenas uma pea, desde que o tempo de ciclo seja inferior ao takttime.

    No caso do forno que faz a estabilizao trmica a longo prazo, a soluo ideal erasubstituir o forno por um equipamento com tapete rolante, embora isso implique grandeinvestimento. A criao de um supermercado, apesar de controlar o fluxo e estabilizar oWIP, iria aumentar o WIP do processo. Um supermercado a operar em pull temnecessariamente que conter stock suficiente para cobrir o tempo de reabastecimento, queneste caso so as 6h do ciclo do forno. Portanto, ter um stock de 6h de produo paracada modelo est fora de questo. A soluo escolhida foi a criao de um bufferFIFO.

    No captulo sobre o sistemapull, ser discutido como criar este buffer.

    Uma vez calculados os valores de todos os buffers, podia-se comparar com os valoresobservados aquando da elaborao do VSM. Na Tabela 5 encontram-se os valorescalculados (standard) e os valores observados (real).

    Observando a Tabela 5, podemos verificar excesso de WIP em quase todas as reas,havendo 7.888 de excesso de peas em toda a zona de produo. No processo deembalamento ocorria exactamente o oposto o que poderia indicar que o processo noestava a ser devidamente alimentado, mas este assunto ser analisado posteriormente.

    Nesta altura era importante reduzir o WIP de toda a rea, o que no fcil num sistemaPush.

    Processo

    StandardWIP

    ValorReal Di ferena

    Estabilizao 21952 25320 3368

    Auto teste 430 1013 582

    Verificao 8356 12850 4494

    Embalagem 4039 3482 -557

    Total 34777 42664 7888

    Tabela 5- WIP observado em cada zona

  • 7/25/2019 000141293-Aplicao de Tcnicas Do Lean Manufacturing Na rea de ELCB Na GE Power Controls

    41/80

    Aplicaes de tcnicas do Lean Manufacturing na rea do ELCB

    32

    0

    500

    1000

    1500

    2000

    2500

    montagem embalagem

    unidades/dia

    Produo diria

    Eliminar o excesso de WIP num processo que opera em push