aplicaÇÃo de conceitos de engenharia de … · com o objetivo de reduzir o tempo de produção...
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APLICAÇÃO DE CONCEITOS DE
ENGENHARIA DE MÉTODOS EM UMA
PANIFICADORA. UM ESTUDO DE CASO
NA PANIFICADORA MONZA
MATHEUS GRAGE TARDIN (IFES )
Barbara Rust Elias (IFES )
Paula Favalessa Ribeiro (IFES )
carolina reis ferreguete (IFES )
O presente artigo ressalta a importância do estudo e aplicação da
Engenharia de Métodos em setores produtivos, para determinar
padrões de produção nas organizações de forma a identificar
problemas e buscar melhorias para eles. Para isso, orrganizam-se
referenciais teóricos relevantes relacionados ao Estudo de Movimentos
e Tempos, abordagens que fundamentam a execução do trabalho. O
objetivo do trabalho é estudar os tempos e métodos de uma empresa do
ramo de panificação na qual serão aplicadas técnicas para melhoria
do processo, permitindo uma avaliação em relação à melhora na
produtividade aos investimentos necessários para a implantação do
método proposto.
Palavras-chaves: Engenharia de Métodos, Estudo de Tempos, Estudo
de Movimentos
XXXIII ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO A Gestão dos Processos de Produção e as Parcerias Globais para o Desenvolvimento Sustentável dos Sistemas Produtivos
Salvador, BA, Brasil, 08 a 11 de outubro de 2013.
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Salvador, BA, Brasil, 08 a 11 de outubro de 2013.
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1. Introdução
“O estudo de métodos foi desenvolvido pelo casal Gilbreths e procura observar e
desenvolver a maneira a qual o trabalho é executado” (GILBRETHS, 1917). A preocupação
principal deste estudo é a definição de sistemas e métodos de trabalho, a fim de determinar o
método ideal ou o que mais se aproxima do ideal para ser usado na prática.
Ao se iniciar um estudo de tempos e métodos é importante que se conheça a forma pela
qual o trabalho é realizado. “Definindo a operação como um todo, pode-se chegar à
subdivisão do processo obtendo tarefas básicas” (RIGGS, 1987).
O objetivo deste trabalho foi observar a rotina de uma empresa e compreender seu
processo, para que fosse possível modificá-lo de maneira a simplificar as operações e
aumentar a produtividade. Nesse sentido, realizou-se um estudo na Panificadora Monza,
aplicando ferramentas da Engenharia de Métodos na busca de possíveis melhorias nas
operações, bem como um estudo de tempos de algumas tarefas, de modo a realizar uma
padronização dos tempos dos operadores.
Na produção dos produtos nesta empresa, desde a separação da matéria prima até o
envasamento, há grande interferência humana. Segundo Machline (1990), sempre serão
candidatos potenciais a um estudo quaisquer trabalhos altamente repetitivos, ou que
apresentem uma dependência muito grande do elemento humano, ou ainda problemas de
segurança e condições desagradáveis para o operador.
A empresa dispõe de diversos serviços, porém esse trabalho tem como foco a produção do
pão francês.
2. Metodologia
A metodologia, de acordo com Gil (1999), é a linha de raciocínio adotada no processo de
pesquisa. A execução do trabalho se delineou através do estudo sobre engenharia de métodos.
Pesquisas sobre o tema foram realizadas e seus conceitos apresentados. A pesquisa
bibliográfica foi desenvolvida com base em leituras de artigos científicos e informações
obtidas em sites de referência na internet.
Para a realização do estudo de caso foram feitas visitas à empresa estudada, em que o
processo de estudo analisado foi o da fabricação do pão francês. A facilidade no contato foi
um fator importante para que a pesquisa fosse realizada. Foram cronometrados tempos do
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processo, medidas as distâncias entre as etapas e os movimentos dos operadores foi
observado.
Diante das informações obtidas nas visitas à empresa o estudo sobre a engenharia de
métodos foi alcançado. Aplicaram-se medidas como o desenvolvimento de fluxogramas,
mapofluxogramas, gráfico das duas mãos e o estudo de tempos.
3. Fundamentação teórica
3.1 Engenharia de métodos
Segundo Souto (2002), a Engenharia de Métodos estuda e analisa o trabalho de forma
sistemática, objetivando desenvolver métodos práticos e eficientes buscando a padronização
do processo. Dentre as ferramentas utilizadas, o projeto de métodos se destina a encontrar a
melhor forma para execução de tarefas, a partir do registro e análise de determinado trabalho,
busca-se idealizar e aplicar métodos mais cômodos que conduzam maior produtividade.
O campo da engenharia dos métodos estuda a concepção e a seleção da melhor
organização da atividade, ainda avalia o melhor método de produção, dos processos, do uso
das ferramentas e equipamentos e das competências operacionais para produzir um produto.
Com o objetivo de reduzir o tempo de produção para o mercado, garantir maior qualidade e
padronização, e ainda facilidade e economia de meios na fase de industrialização e de
produção.
“Obter informações reais sobre um processo modifica a forma de tratar a
produtividade e a qualidade. Valores históricos ou estimados de tempo de
execução das operações envolvidas em um fluxo de processo devem ficar
para segundo plano, pois os estudos de tempos e métodos fornecem meios
para obtenção de dados reais, e somente assim podem-se obter indicadores
confiáveis” (Anis,2010).
3.2 Fluxogramas
Fluxograma em geral é uma ferramenta de representação gráfica do trabalho realizado em
empresas, é a sequência normal de qualquer trabalho na organização. São usados símbolos
que geralmente tem pouca variação. Os símbolos utilizados colocam em evidência a origem,
processamento e o destino da informação e tem por objetivo facilitar a visualização do
processo e identificar atividades críticas.
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“O fluxograma é a representação gráfica das atividades ou fases de um
processo, na sequência como elas ocorrem, permitindo entender, a partir da
representação visual, como o processo é executado. O fluxograma mostra
também: atividades desnecessárias ou que não agregam valor, gargalos e
atrasos, evidenciando o desperdício, identifica clientes que passam
despercebidos e identifica oportunidades para melhoria.” (DANTAS, 2007)
Barnes (1977) relata que em 1947 a American Society Mechanical Engenieers (ASME)
introduziu, como padrão, cinco símbolos conforme disposto no Quadro 1 a seguir. Quadro 1: Símbolos das operações.
Fonte:
Barnes(1977)
O fluxograma vertical trata-se do fluxograma mais utilizado no estudo de processos
produtivos, no qual se pode dividir um grande processo em outros mais simples e com
número restrito de operações que se encaixam nos símbolos estabelecidos pelo fluxograma. É
destinado à representação de rotina simples em seu processamento analítico em uma unidade
organizacional. Suas vantagens são a rapidez de preenchimento, a clareza na apresentação e a
facilidade de leitura.
3.3 Mapofluxograma
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O Mapofluxograma tem por característica ser feito sobre a planta de onde são realizados
os processos produtivos. Fornece uma visão geral de todo o processo, tem como vantagem a
visualização de transporte longo, podendo apresentar movimentos em múltiplos pavimentos.
Entretanto, não fornece dados sobre a intensidade dos fluxos de movimentação.
Segundo Barnes (1977), o mapofluxograma representa a movimentação física de um item
através dos centros de processamentos dispostos no arranjo físico de uma instalação
produtiva, seguindo uma sequência ou rotina fixa. Portanto, o entendimento de um processo
exige uma série de informações, que, analisadas em conjunto, permite uma abordagem mais
completa de possíveis problemas, tornando mais ágil a identificação de causas e a proposição
de melhorias.
3.4 Gráfico das duas mãos
O gráfico das duas mãos, conhecido também como gráfico de SIMO, apresenta uma
operação com detalhe, enfocando os movimentos do operador, de maneira que o processo
possa ser analisado, avaliado e que desta forma possa se implantar uma melhoria.
É uma aplicação apenas em situações de trabalho manual com muita repetição. Permite
apresentar um diagnóstico da operação, além de reduzir ou eliminar movimentos inúteis.
Os movimentos realizados pelas mãos direita e esquerda são descritos separadamente e
acompanhados por símbolos, conhecidos como Therblig.
3.5 Estudo de tempos
O estudo de tempos, movimentos e métodos aborda técnicas que submetem uma detalhada
análise de uma tarefa, com o objetivo de eliminar qualquer elemento desnecessário e
determinar o melhor e mais eficiente método para executá-la.
Segundo Barnes (1977), os principais impulsos para o desenvolvimento dos sistemas
de tempos predeterminados partiram de Frederick W. Taylor e de Frank B. Gilbreth. O estudo
de tempos teve seu início em 1881 na usina da Midvale Steel Company e Taylor foi o seu
principal introdutor.
“Frederick W. Taylor, o pai do estudo de tempos, escreveu no fim do século
passado que, para estabelecer um tempo padrão normal era necessário
subdividir a operação em elementos de trabalho, descrevê-los, medi-los com
um cronômetro e adicionar certas permissões que levem em conta esperas
inevitáveis e fadiga (MAYNARD, 1970).”
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O estudo de tempos avalia a mão-de-obra em qualquer sistema produtivo. Quando
utilizado corretamente permite obter informação útil ao aumento da eficiência, permitindo
maiores remunerações do trabalho, preços mais baixos no consumidor e maiores margens de
lucro. Através de uma análise metódica, estabelecem-se tempos padrão para a realização de
uma tarefa. O tempo padrão é a quantidade de tempo requerido para a realização de uma
tarefa específica, por um trabalhador, utilizando um determinado método e trabalhando num
determinado ambiente. Inclui o tempo de trabalho requerido para uma tarefa com margens
para atrasos pessoais, acontecimentos e atrasos imprevisíveis, repouso e necessidades
pessoais.
O tempo padrão é determinado dessa forma:
1º - São realizadas diversas medições do tempo de uma operação (cronometrado). O número
de medições necessárias é encontrado do resultado da fórmula.
Onde:
N = número de ciclos a serem cronometrados
Z = coeficiente de distribuição normal para uma probabilidade determinada
R = amplitude da amostra
Er = erro relativo da medida
d2 = coeficiente em função do número de cronometragens realizadas preliminarmente
X barra = média dos valores das observações
2º - O tempo cronometrado é multiplicado pelo ritmo do operador em cada operação. O
resultado é o tempo normal. O ritmo analisado é o ritmo do operador. Onde:
V (R) > 100% - Ritmo acima do normal
V (R) = 100% - Ritmo normal
V (R) < 100% - Ritmo abaixo do normal
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3º) O tempo padrão, então, é encontrado através da multiplicação do tempo normal pelo fator
de tolerância. O tempo normal é a média de todos os tempos normais encontrados em cada
operação e o fator de tolerância pode ser definido se há tolerância pessoal, como necessidades
fisiológicas, tolerância por fadiga, e tolerância por espera.
Existe ainda a possibilidade de determinar um tempo para atividades não iniciadas,
chamado de tempo sintético. No presente estudo o sistema utilizado foi o MTM (Methods-
Time Measurement - Metodos e Medida de tempos). Para realizar esse estudo é necessário
selecionar a operação estudada, desenvolver um local de trabalho e treinar o operador. Em
seguida, filmar a operação, a fim de captar todos os pequenos movimentos, identificar esses
movimentos e caracteriza-los de acordo com as dificuldades encontradas. Também é preciso
medir as distâncias entre os movimentos, selecionar os tempos em uma tabela específica,
presente no anexo 1 do trabalho. “O MTM apresenta diversas tabelas contendo os tempos para
uma série de atividades fundamentais.”(MOREIRA, 1998) e por fim obtém o tempo padrão.
Os tempos estão classificados em TMU que vale 0,0006 minutos.
4 Estudo de caso: Aplicação da Engenharia de Métodos na Panificadora Monza
4.1 Identificação da empresa
A empresa escolhida para o presente estudo foi a Panificadora Monza. Em 1983, a
primeira padaria do grupo Monza foi adquirida, na Ilha de Santa Maria, em Vitória - ES, por
Domingos Sávio Erthal Nicolau, desempenhando o papel de administrador.
Dez anos depois, houve a adesão da segunda padaria localizada em Morada de Camburi
(1992), sua esposa Meire Guimarães de Carvalho, decidiu juntar-se a administração das
padarias saindo de seu emprego de bancária, além de desempenhar atividades administrativas,
estava à frente dos caixas.
À partir de 1999, os proprietários aderiram a um projeto de consultoria e treinamento
voltado para estratégia em panificação, dessa forma a empresa apresentou um significativo
desenvolvimento, o que propiciou a abertura de uma terceira e quarta padaria em Itacibá,
Cariacica-ES (2001) e Jardim da Penha (2002). Com a prosperidade da empresa, novos
estabelecimentos foram adquiridos em Fradinhos (2006) e Praia do Canto (2008).
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Após a abertura das seis lojas, surgiu um projeto com o objetivo de centralizar a
produção das padarias, criando um padrão de qualidade, e uniformidade entre os produtos.
Através de muito estudo e testes, a transição para a produção centralizada foi colocada em
prática, com seu início em maio de 2010 e atualmente, 90% da produção de todas as lojas é
centralizada.
A central de produção produz vários produtos pães de sal, doce, empadões, bolos, entre
outros. Para o estudo da engenharia de métodos foi escolhido a produção do pão de sal.
4.2 Objetivos e políticas da empresa
As políticas de uma empresa são ferramentas excelentes de apoio a melhoria de processos,
é um conjunto de conceitos estabelecidos para que seja colocada em prática em suas mais
diversas áreas. Elas definem as diretivas da organização e facilitam seu entendimento.
As políticas do grupo Monza são:
Missão: Fabricar produtos de alto padrão de qualidade e variedade, e com os mais
altos padrões de higiene através de equipamentos de última geração e capacitação
profissional.
Visão: Ser a referência no ramo de panificação em todo o estado do Espírito santo,
através de uma marca forte e sinônimo de qualidade e excelência, tanto na fabricação
de produtos como no atendimento ao cliente.
4.3 Aplicação da engenharia de métodos na fabricação do pão francês
O estudo aplicando a Engenharia de Métodos, realizado na padaria Monza, foi específico
na produção do pão francês, onde foram feitas análises sobre o método de trabalho, medindo
tempo e distância na busca melhorias.
4.3.1 Descrição do processo
O processo escolhido para mostrar a aplicabilidade da engenharia de métodos foi a
fabricação do pão de sal da panificadora Monza. O processo inicia-se no setor de estocagem,
onde se encontra a matéria-prima (sal, trigo, fermento e melhorador). Após seleção da
matéria-prima os ingredientes são levados para o setor de pré-pesagem e neste local são
separados e colocados em sacolas plásticas individuais. Em seguida, as sacolas são levadas
para o setor de produção juntamente com o saco de 50kg de trigo, que são misturados e
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colocados na máquina batedeira. Após bater cerca de um minuto o processo é parado para
acrescentar um balde de água e um de gelo na mistura, fazendo com que a massa não
fermente durante a operação de manipulação. O processo recomeça e a mistura é batida por
cerca de 630s e em seguida passada na máquina finalizadora diversas vezes para que a massa
fique no ponto.
Ao finalizar a massa, esta é cortada em tiras largas para que possa passar na máquina de
corte e molde para que o pão saia por uma esteira. Pães fora do padrão definido são enviados
de novo para a máquina e moldados novamente. Os operadores esperam os pães no fim da
esteira para poder ordená-los em bandejas e serem colocadas no carrinho organizador, quando
o carrinho esta cheiro (cerca de 1600 pães) é levado para a câmara de refrigeração
ultrarrápida e ficam por lá cerca de 50 minutos a -40ºC. Terminado o congelamento os pães
vão para o setor de embalagens, onde são colocados em sacolas lacradas e depois levados ao
setor de armazenagem. Para os pães irem para as lojas é preciso que haja pedidos, assim que
estes são realizados pelas lojas os pães são levados por caminhões refrigerados e só nas lojas
que serão fermentados e assados para disponibilizar aos clientes.
4.3.2 Fluxogramas aplicados na empresa
O uso dos fluxogramas no trabalho é a representação gráfica do processo produtivo
com a sequência normal de trabalho.
Na primeira fase do trabalho foi desenvolvido o fluxograma de processo da fabricação
do pão francês, detalhando tal procedimento com os símbolos correspondentes à cada ação e a
distancia percorrida em cada etapa do processo.
Fluxograma vertical:
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Figura 3: Fluxograma da produção do pão
francês.
Fonte: Própria (2013)
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4.3.3 Mapofluxograma aplicado na empresa- Estado atual
A construção do mapofluxograma teve como objetivo a documentação da estrutura física
disponível da produção do pão francês, definiu-se o layout da instalação, integrando
equipamentos e materiais, enumerando e simbolizando respectivamente cada etapa. O
processo é dividido fisicamente em estoque, pré-pesagem, linha de produção, embalagem,
armazenamento e expedição.
Figura 4: Mapofluxograma da produção do pão francês.
Estoque
Pré- pesagem
Linha de Produção
Embalagem
Armazenamento
Expedição
1
2
3
18
17
16
15
14
13
12 11 10
8
7
9
6
4
5
3
2425
23 22
2120
19
26
28
27
33 32
31
30
29
3534
Fonte: Própria (2013)
4.3.4 Gráfico das duas mãos aplicado na empresa
A operação analisada, para o gráfico das duas mãos, na fabricação do pão francês foi a
parte que o operador está esperando os pães saírem na esteira para poderem pega-los e
ordena-los em bandejas. Cada bandeja é encaminhada para o carrinho organizador quando há
40 pães em cada, portanto o mesmo processo se repete 40 vezes.
O gráfico em questão está mostrado no Quadro 2.
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Quadro 2: Gráfico de Operações das duas mãos
Fonte: Própria (2013)
Depois de 40 repetições é possível observar que foram necessárias 244 atividades para
colocar os pães na bandeja utilizando as duas mãos, assim é passível de análise dizer que a
redução dessas atividades pode acarretar em ganho de tempo e em produtividade, porém só
um estudo mais avançado poderia chegar a uma conclusão mais exata.
4.3.5 Estudo de tempos aplicados na empresa
A operação escolhida para fazer o estudo de tempos na produção do pão francês dentro
da Panificadora Monza, foi à parte em que a massa é retirada da máquina finalizadora e
colocada em cima da mesa auxiliar, onde é cortada em tiras largas para que, enfim, possa
passar na máquina de corte e molde e o pão sair por uma esteira.
Foram feitas cinco medições de tempo da operação e encontrados o tempo normal, o
tempo padrão e o tempo sintético.
Tabela 1: Estudo de tempos
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Fonte: Própria (2013)
Para encontrar o tempo padrão é multiplicado o tempo normal de cada operação pelo
fator de tolerância, que no presente trabalho adotou-se 3% de tolerância pessoal e 17% de
tolerância por fadiga, estimando-se 20% de tolerância total do processo.
Elemento 1- TP= 5 x 1,2 = 6 s.
Elemento 2- TP= 5,6 x 1,2 = 6,72 s.
Elemento 3- TP= 3 x 1,2 = 3,6 s.
Elemento 4- TP= 4,6 x 1,2 = 5,52 s.
Elemento 5- TP= 7,8 x 1,2 = 9,36 s.
Elemento 6- TP= 9,6 x 1,2 = 11,52 s.
O tempo cronometrado da operação foi de 35 segundos e o tempo padrão da operação foi
de 36,72 segundos.
A operação escolhida para fazer o estudo do tempo sintético foi a mesma, pois o processo
é definido, então este estudo serviu para comparar e verificar se o tempo do processo está de
acordo com o tempo calculado.
Tabela 2: Estudo de tempos sintéticos
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Fonte: Própria (2013)
Para fazer a conversão de TMU para segundos é utilizada a seguinte expressão:
Portanto, nesse processo foi contabilizado 333,1 TMUs que equivale a aproximadamente
12 segundos.
A operação total tem o tempo padrão igual a 36,72 segundos, porém a ultima atividade (os
pães são enrolados) não está inclusa no cálculo do tempo sintético tendo um decréscimo de
11,52 segundos. Então, o tempo padrão a ser comparado é de 25,2 segundos, que significa que
há possibilidade de reduzir o número de atividades dentro da operação.
4.3.6 Sugestões de melhoria
No estudo de caso, foram discutidas inúmeras dificuldades no processo, desde ergonomia,
layout e mão-de-obra. Após análise da linha de produção juntamente com os proprietários e
aplicações das ferramentas estudadas, foi elaborado possíveis melhorias, visando o aumento
da produtividade, minimizando os custos e otimizando a mão de obra. Dessa forma optou-se
pelas seguintes mudanças:
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Os funcionários usariam camisas de manga cumprida, pois assim não existiria risco de
contaminação com a massa que esta em contato direto com os braços dos padeiros.
O saco de farinha, a matéria prima, a água e o gelo que são colocados na misturadeira
manualmente por dois funcionários, poderiam ser substituídos por um sistema de silos,
em que ficaria na parte superior das misturadeiras.
Existe no mercado um anexo da máquina de enrolar pães, que faz com que os pães que
já saem enrolados passe por mais uma esteira que os organiza no tabuleiro, não sendo
necessário manuseio pelos funcionários.
Usar uma máquina automatizada para embalar os pães.
Fluxograma do processo melhorado:
A partir das modificações sugeridas foi possível desenhar o novo processo conforme
abaixo:
Fluxograma vertical – Processo melhorado:
O novo fluxograma de processo perdeu algumas etapas e consequentemente a distância
percorrida, como mostra nas tabelas de comparação.
Figura 6: Fluxograma melhorado da produção do pão francês.
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Fonte: Própria (2013)
A tabela 3 demostra a comparação entre o fluxograma atual e o melhorado da produção do
pão francês.
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Tabela 3: Comparação entre o Fluxograma atual e o melhorado da produção do pão francês.
Fonte: Própria (2013)
Podemos observar que as mudanças trouxeram uma redução de 42 metros de distancia
percorrida, de 9 atividades e de 6 funcionários.
Mapofluxograma do processo melhorado:
Houve eliminação de dois espaços físicos, a pré-pesagem e o estoque. Essa eliminação de
etapas só foi possível através da implantação de silos na fase inicial. Dessa forma a matéria
prima passou a ser dosada de forma automatizada e anexa a própria máquina, eliminando mão
de obra e espaço.
Figura 7: Mapofluxograma melhorado da produção do pão francês.
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Fonte: Própria (2013)
5 Conclusão
Após a realização do artigo, é possível concluir que a utilização das ferramentas da
Engenharia de Métodos (Fluxogramas, Mapofluxogramas, Gráfico das duas mãos e Estudo de
Tempos) é de grande aplicabilidade nas empresas, pois ampliam a visão dos gestores quanto
às operações, facilitando a melhoria ou a eliminação de processos.
Algumas melhorias propostas no trabalho são de fácil aplicabilidade como as questões
ergonômicas e higiênicas. Porém, as propostas de tornar o processo mais automatizado são
consideradas inviáveis no momento, pois as máquinas necessárias ainda estão em difícil
acesso e com o custo elevado, além da Panificadora estar inserida em um mercado que não há
necessidade de tamanho investimento.
Sem a aplicação dos estudos de tempos e métodos, que obtém números reais, dificilmente
uma empresa poderá aperfeiçoar seus recursos. Uma sugestão para a continuidade do trabalho
é acrescentar a gestão da qualidade para a melhoria contínua dos produtos e fazer um estudo
mais aprofundado da engenharia de métodos. Existindo a possibilidade do aproveitamento
deste artigo para novos estudos em qualquer empresa onde exista interversão humana no
processo.
6 Referências
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DANTAS, Alexandre Carvalho (2007). Organização, Sistemas e Métodos. Notas de aula. Faculdades
Integradas Einstein de Limeira. Limeira/SP.
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FLUXOGRAMA DE PROCESSOS- O QUE É, COMO ELABORAR E BENEFÍCIOS. Disponível em:
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GILBRETH, F. W. & GILBRETH L. M. Applied Motion Study. New York: Sturgis and Walton. p. 27, 29.
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