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Simpósio de Engenharia de Produção Universidade Federal de Goiás – Regional Catalão
28 a 30 de agosto, Catalão, Goiás, Brasil
Aplicação da filosofia Lean Manufacturing para melhoria da produtividade
na indústria do setor automobilístico.
Euclides Fernandes dos Reis. Universidade Federal de Goiás. [email protected] Sara da Costa Fernandes. Universidade Federal de Goiás. [email protected] Marcio do Carmo Boareto. Universidade Federal de Goiás. [email protected] Luciana Vieira de Melo. Universidade Federal de Goiás. [email protected] Dr. Vagner Rosalem. Universidade Federal de Goiás. [email protected]
Resumo: O Lean Manufacturing consolida uma abordagem abrangente que alinha à
implementação de estratégias promovendo a melhoria dos processos e desempenho organizacional
que direciona redução de custos e maximização de lucro. Neste contexto, o setor automobilístico
possui uma grande importância, pois a produção enxuta através do Lean Manufacturing
proporciona a melhoria na produtividade, qualidade e desenvolvimento de produtos. Este estudo
possui o objetivo principal de discutir quais resultados foram alcançados, após a implementação
de uma melhoria de processo na montadora de veículos no estado do Goiás. Para isto foi feito um
estudo de caso através de uma análise documental que permitiu realizar uma análise comparativa
relacionada a melhoria de processo na organização pesquisada. Identifica-se que houve sucesso na
aplicação do pensamento Lean na montadora de veículos, pois sem nenhum investimento inicial, a
aplicação do Lean trouxe redução no custo de pintura do veículo. A partir dessa melhoria, entende-
se que a presente filosofia pode ser estendida para outras áreas da organização, o que
consequentemente trará mais resultados dentro do processo produtivo.
Palavras chave: custos, veículos, produção.
1.INTRODUÇÃO
É crescente a busca das organizações pela qualidade de produtos, serviços, processos e também a possibilidade de incremento significativo no desempenho organizacional, na mudança de cultura e no aumento do capital humano. Nesta perspectiva, as organizações buscam “a diminuição dos custos de produção a eliminação de desperdícios e a redução da variabilidade nos processos críticos para o negócio” (SANTOS e MARTINS, 2008, p. 43).
Relacionado a isto, o Lean Manufacturing desde a década de 1980 vem ganhando a apreciação das organizações na busca da competitividade através da “redução do tempo entre o pedido do cliente e a entrega por meio da eliminação de desperdícios”. Isto ocorre através da identificação do que agrega ou não valor na expectativa do cliente: “a interligação das etapas necessárias à produção de bens no fluxo do valor, de tal modo que este avance sem interrupções, desvios, retornos, esperas ou refugos; e a operação deste fluxo puxada pela demanda” (SILVA, MIYAKE, BATOCCHIO e AGOSTINHO, 2011, p. 689). Isto direciona ao objetivo gerencial da organização na busca de processos eficientes e eficazes, com foco na criação de valor, redução de desperdícios e consequentemente de custos (MANN, 2005).
Sendo assim, o conceito Lean Manufacturing consolida uma abordagem abrangente que alinha à implementação de estratégias promovendo a melhoria do desempenho do negócio priorizando a melhoria contínua da qualidade de produtos e serviços, incremento da capacidade de inovação, reduzindo custos e desperdícios. Considerando suas implicações, essas ações organizacionais vêm ganhando cada vez mais destaque em todos os setores econômicos empresariais (SCHROEDER et al., 2002; SANTOS, 2006; SANTOS e MARTINS, 2008).
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Neste contexto, o setor automobilístico é um importante segmento a ser estudado. Relacionado a
isto, de acordo com Ghinato (1996), o sistema Toyota de Produção é uma referência como um sistema de produção enxuta. Um estudo de Womack, Jones e Ross (1992) sobre a indústria automobilística mundial evidencia que a produção enxuta através do Lean Manufacturing, proporciona a melhoria na produtividade, qualidade, desenvolvimento de produtos e explica o sucesso da indústria japonesa e de outras indústrias do mundo.
Considerando a representatividade da indústria automobilística para o cenário empresarial mundial e a abordagem do pensamento enxuto em diferentes processos como forma de melhoria de produtividade e redução de custos, identifica-se o interesse e a oportunidade deste estudo propor a seguinte questão: quais são os resultados alcançados após a implementação de um processo mais enxuto em uma montadora de veículos no estado de Goiás?
Neste sentido, este estudo possui o objetivo principal de discutir quais resultados foram alcançados, após a implementação de uma melhoria de processo na montadora de veículos em Goiás. O processo estudado está relacionado à pintura de carrocerias de veículos que pode ter direcionado o aumento de produtividade e consequentes reduções de custos de produção (TIGRE, 2006). Visando atingir este objetivo será feita análise documental que permitirá realizar uma análise comparativa relacionada a melhoria de processo na organização pesquisada. 2. REFERENCIAL TEÓRICO 2.1 Lean Manufacturing
O termo “Lean” foi definido originalmente no livro “A Máquina que Mudou o Mundo” de Womack, Jones e Ross (1990), em um estudo sobre a indústria automobilística no mundo e o uso das práticas de produção enxuta do Sistema Toyota de Produção. De acordo com Womack e Jones (1996), os 5 princípios do Lean são:
1. Precisamente definir o que é valor, por produto e sob ótica do cliente; 2. Identificar o fluxo de valor para cada produto; 3. Fazer o valor fluir sem interrupções; 4. Puxar; 5. Buscar a perfeição. As origens do Lean remetem ao Sistema Toyota de Produção, e para Ohno (1997), os pilares do
SPT são: (i) automação, entendida como automação do toque humano, que se trata de direcionar máquinas, equipamentos e pessoas de autonomia necessária de parar a produção sempre que uma condição já estabelecida ou normal for atingida, como por exemplo, a quantidade produzida. Ou em condição anormal, como por exemplo, os desvios de padrão de qualidade desejado; (ii) Just-in-time: geração de estoque em níveis estritamente necessários ao sistema, de forma a produzir no tempo exato apenas a quantidade necessária de produtos.
Liker e Meier (2007) apontam os 4Ps que explicam os princípios da produção enxuta: i. Philosophy (Filosofia): filosofia enxuta em que os líderes enxergam a empresa como uma
forma de agregar valor aos clientes, à sociedade, comunidade e funcionários; ii. Process (Processo): processos certos que geram resultados certos;
iii. People & Partners (Pessoas e Parcerias): pessoas e parcerias em desenvolvimento a longo prazo direcionando a geração de valor aos clientes; uma forma de gerar valor aos clientes é a organização desafiar seus funcionários a crescerem; iv. Problem Solving (Solução de problemas): solução contínua da raiz dos problemas direciona
à aprendizagem organizacional e à melhoria contínua.
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Liker (2006) adiciona 14 reconhecidos princípios do Lean norteados pelos 4Ps apresentados,
conforme demonstra a figura (1).
Figura 1: Os 4Ps e os 14 Princípios Lean (Fonte: Liker, 2006) Para Hopp e Spearman (2004), o Lean é um sistema que integra e realiza a produção de uma
determinada organização usando o mínimo de estoques e baixos custos. Shah e Ward (2007) salientam que o Lean é um sistema sócio-técnico integrado com o principal objetivo de eliminar o desperdício com a simultânea redução da variabilidade em fornecedores, clientes ou dentro da empresa.
Godinho e Fernandes (2004) definem a Manufatura Enxuta uma estratégia integrada de gestão que direciona a organização a certas situações do mercado e ajuda no alcance dos objetivos organizacionais de desempenho (qualidade e produtividade), sendo um modelo comporto por uma série de princípios (ideias, fundamentos e regras organizacionais) capacitores (ferramentas, tecnologias e metodologias utilizadas). 3. METODOLOGIA
Visando atingir o objetivo proposto, o presente trabalho apresenta um estudo de caso e demonstra o pensamento enxuto através do Lean Manufacturing aplicado dentro de uma montadora automobilística localizada no estado de Goiás. O estudo de caso é apropriado para investigar fenômenos in loco, e acontecimentos reais que tornam as características de um estudo evidentes. Sendo assim é a investigação dentro de um contexto da vida real em que os limites entre fenômeno e contexto são bem claros (YIN, 2015).
O estudo foi de caráter exploratório e natureza descritiva. Para Gil, (2012) a pesquisa exploratória proporciona uma visão geral do caso estudado aproximando-se assim de determinado fato. Para Malhotra (2011) a pesquisa descritiva estabelece relações com um determinado fenômeno sendo possível descrevê-los proporcionando uma visão especifica de algum problema.
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A pesquisa possui uma abordagem qualitativa, pois pode proporcionar uma visão e compreensão
melhor do problema em que a coleta de dados é analisada de forma interpretativa possibilitando uma aproximação da fonte de coleta de dados (MALHOTRA, 2011). Neste sentido, a pesquisa constitui um estudo de caso único com abordagem descritivo qualitativa.
Para análise de dados foi realizada a análise documental. Os documentos analisados foram planilhas eletrônicas (Excel 2010), descrições de layout, tempos de processo e custos de produção. Para Yin (2015) o uso de documentos colabora e valorizam as evidências, provenientes de uma determinada fonte.
Assim, será apresentada através da documentação, a fonte de evidências e informações possibilitando demonstrar como ocorreu a melhoria no processo através do Lean Manufacturing na montadora automobilística localizada no estado de Goiás.
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES
A empresa sob investigação atua no mercado automobilístico, e possui os processos de Body-
Shop (Solda de Carrocerias) Paint-Shop (Pintura de Carrocerias) e Trim-Shop (Montagem de Veículos). A empresa tem unidade de negócio no estado de Goiás, onde atua a mais de uma década. As transformações ocorridas no cenário industrial provocadas pela globalização impuseram a respectiva organização, novas maneiras, novos rearranjos produtivos, a fim de enfrentar a competividade imposta pelo atual mercado (HAYES et al., 2005).
Diante também de uma globalização que impacta no acirramento entre as organizações, a montadora BETA baseada no pensamento fundamentado no Lean Manufacturing: buscou realizar uma melhoria com objetivo de aperfeiçoar a eficiência do seu processo produtivo e que necessariamente provocasse redução nos custos operacionais e assim manter-se competitiva no mercado. Inserida neste contexto foi solicitado pela diretoria industrial da organização BETA à formação de uma equipe de trabalho de engenheiros, para investigar possíveis desperdícios no processo na área de pintura de carrocerias, que pudessem ser eliminados e assim reduzir o custo de fabricação do veículo.
O setor de pintura foi eleito por representar dentro do processo, o maior custo de fabricação do veículo. A equipe formada por engenheiros de produção, por sua vez, delimitou alguns equipamentos a serem investigados dentro do processo de pintura, que neste trabalho de Lean Manufacturing contemplou às estufas de primer e base/verniz por representar dentro do processo de pintura o maior custo com energia elétrica e gás liquefeito de petróleo (GLP).
O processo de pintura de carrocerias possui inicialmente a aplicação de primer, que consiste em fundo preparador de superfícies sobre a carroceria, e posteriormente o veículo segue para estufa de secagem para receber a cura do material aplicado sobre o automóvel. Ainda, na sequência do mesmo processo, logo após a secagem do primer é realizado a aplicação da base/verniz sobre a superfície metálica e novamente o veículo entra em uma nova estufa para secagem da base/verniz. Este processo possui duas estufas de primer e duas estufas de verniz, conforme apresentado na Figura (2).
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Figura 2: Processo de aplicação de Primer e Base/Verniz (Fonte: Elaborado pelos autores)
A jornada da produção inicia a 07 horas e 20 minutos com término as 17 horas e 08 minutos. Contudo o início do processo das estufas ocorre antes das 07 horas, pois elas devem ser aquecidas para atingir o valor de temperatura nominal de processo. A tabela (1) apresenta os horários de funcionamento das estufas de Primer e Base/Verniz antes da melhoria.
Tabela 1: Horário de funcionamento das estufas (Fonte: Elaborado pelos autores)
Equipam.
Start Tempo
de Aquecimento
Início do Processo
Término do Processo
/ Início do
Resfriamento
Tempo de
Resf.
Término do
Resf.
Estufa Primer
05:20 02:00 07:20 15:50 01:20 17:10
Estufa Base/ Verniz
05:30 01:50 07:20 15:50 01:20 17:10
As estufas possuem controlador lógico programável (CLP), responsável pelo controle de todas
as etapas do processo. Cada equipamento estava ajustado para 6 veículos por hora, totalizando 12 veículos por hora, com uma produção diária de 100 veículos. A tabela (2) apresenta a capacidade de processamento das estufas de pintura.
Tabela 2: Capacidade de processamento das estufas de pintura (Fonte: Elaborado pelos autores)
Equipamento Veículos
/ Hora
Horas / dia
Total de
Veículos
Estufas Primer 12 8,5 102
Estufas Base/Verniz 12 8,5 102
Para que haja o pleno funcionamento das estufas algumas fontes de energia são necessárias para operacionalizar os equipamentos em questão: energia elétrica e gás liquefeito de petróleo (GLP). Na organização objeto de estudo, o Quilowatt-hora (KWh) possui tarifas diferenciadas ao longo do dia,
Cabine
Primer
Estufa
Primer 2
Cabine Base
e Verniz
Estufa Base
e Verniz 2
Estufa
Primer 1 Estufa Base
e Verniz 1
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sendo R$ 0,20 das 00:00 ás 17 horas e 59 minutos e das 21 horas ás 23 horas e 59 minutos. O horário compreendido das 18 ás 21 horas, também denominado de Horário de Ponta (HP) possui tarifa de R$ 1,50. Já o GLP possui o custo de R$ 3,50 Kg.
O horário de Ponta sempre foi uma premissa para a organização não utilizar equipamentos de produção em função do custo. Neste horário basicamente apenas iluminação do pátio de veículos permanece ligada. A variável energia elétrica possuía assim relevância na análise. O custo mensal gerado pelo consumo de energia elétrica e GLP é descrito na tabela (3).
Tabela 3: Custo Mensal com Energia Elétrica e GLP (Fonte: Elaborado pelos autores)
Variável Equipamento Quant. KWh KG/h Hs. Dias
(Mês) KWh (R$)
Kg/h (R$)
Custo Mensal
(R$)
Energia Elétrica
Estufa Primer
2 250 - 12 20 0,2 - 24000
Estufa Base/Verniz
2 250 - 12 20 0,2 - 24000
Gás (GLP)
Estufa Primer
2 - 48 10,5 20 - 3,5 70560
Estufa Base/Verniz
2 - 48 10,5 20 - 3,5 70560
TOTAL R$ 189.120
Em função de um volume diário menor que o projetado para o processo e que consequentemente ocasionava ociosidade dos equipamentos, os engenheiros de produção, investigaram a possibilidade de desligar uma estufa de primer e uma estufa de Base/Verniz. Para isso foi necessário duas ações: aumentar a velocidade do transportador de piso responsável pelo arraste dos veículos dentro das estufas elevando quantidade veículos processados de 6 para 9 veículos por hora e aumentar o tempo de processo, que anteriormente finalizava as 17 horas e 10 minutos e que após a melhoria de processo, o término passou a ser as 20 horas e 10 minutos. A tabela (4) ilustra os novos horários de funcionamento das estufas após a realização do pensamento Lean Manufacturing.
Tabela (4): Horário de funcionamento das estufas (Fonte: Elaborado pelos autores)
Equip. Start Tempo
de Aquecimento
Início do Processo
Término Processo
/ Inicio do
Resfriamento
Tempo de
Resf.
Término do Resf.
Estufa Primer 05:20 02:00 07:20 18:50 01:20 20:10 Estufa Base/Verniz 05:30 01:50 07:20 18:50 01:20 20:10
Após a melhoria fundamentada no pensamento Lean Manufacturing houve uma diminuição no
custo de energia elétrica e gás GLP de R$ 29.400 ao mês. A tabela (5) demonstra os novos custos.
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Tabela (5): Custo Mensal com Energia Elétrica e GLP (Fonte: Elaborado pelos autores)
Variável Equipamento Quant. KWh KG/h Hs. Dias
(Mês)
KWh (R$)
Kg/h (R$)
Custo Mensal
(R$)
Energia Elétrica
Estufa Primer
1 250 - 12
20 0,2
- 12000
3 1,5 22500 Estufa
Base/Verniz 1 250 -
12 20
0,2 -
12000 3 1,5 22500
Gás (GLP)
Estufa Primer 1 - 48 13,5 20 - 3,5 45360 Estufa
Base/Verniz 1 - 48 13,5 20 - 3,5 45360 TOTAL R$ 159.720
A Figura (3) ilustra a nova configuração de processo após a retirada de uma estufa de primer e
outra estufa de base/verniz.
Figura 3: Processo de aplicação de Primer e Base/Verniz (Fonte: Elaborado pelos autores)
A figura (4) ilustra o ganho acumulado no período de 11 meses entre os anos de 2017 e 2018.
Figura 4: Ganho acumulado (Fonte: Elaborado pelos autores)
5. CONSIDERAÇÕES FINAIS
O Lean Manufacturing tem como essência a redução de desperdícios por meio da aplicação de
métodos, como os já citados Jidoka e Just-In-Time, lançando mão do uso de diversas ferramentas de gestão. Isso se dá a partir da instauração de uma filosofia voltada para o desenvolvimento de uma
29.400
58.800
88.200
117.600
147.000
176.400
205.800
235.200
264.600
294.000
323.400
0
50.000
100.000
150.000
200.000
250.000
300.000
350.000
jul/17 ago/17 set/17 out/17 nov/17 dez/17 jan/18 fev/18 mar/18 abr/18 mai/18
Ganho Acumulado em 11 meses (R$)
Cabine
Primer Estufa
Primer Cabine Base
e Verniz Estufa Base
e Verniz
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produção mais enxuta possível, em busca de uma cultura que aumenta a produtividade da organização.
O desperdício que foi constatado neste estudo está relacionado à utilização inadequada dos equipamentos do setor de pintura da indústria automobilística objeto de estudo, conforme apesentado nas discussões. Isso porque, ao não utilizar de maneira eficiente à completa capacidade dos equipamentos, gerava-se desperdício, que não era tão nítido, porem ao se aplicar o pensamento enxuto, foi possível descobrir o quanto e onde pode se obter resultados satisfatórios no processo produtivo.
Ao final desta pesquisa ficou evidente, que o pensamento Lean Manufacturing, é realmente uma metodologia muito valiosa para as organizações que se preocupam em atender de maneira eficiente seus clientes. Observa-se que houve sucesso na aplicação do pensamento Lean na montadora de veículos, pois sem nenhum investimento inicial, a aplicação do Lean trouxe redução no custo de pintura do veiculo. A partir dessa melhoria, entende-se que a presente filosofia pode ser estendida para outras áreas da organização, o que consequentemente trará mais resultados dentro do processo produtivo.
Diante deste contexto, entende-se que é possível a organização BETA reproduza o pensamento Lean para restante da planta com objetivo de eliminar o desperdício ao longo de todo o fluxo de valor, em vez de pontos isolados, criar processos com menos esforço humano, menos espaço, menos capital e menos tempo para fabricar produtos e serviços a custos muito menores e com muito menos defeitos, em comparação com sistemas tradicionais de negócios. Com certeza o gerenciamento de informações se tornará muito mais simples e preciso. 6. REFERÊNCIAS GIL, A. C. Didática do ensino superior. São Paulo: Atlas, 2012. GHINATO, P. Sistema Toyota de produção: mais do que simplesmente Just-In-Time. Caxias do Sul: Ed. Universidade de Caxias do Sul, 1996. HAYES, R.; PISANO, G.; UPTON, D.; WHEELWRIGHT, S. Operations, Strategy, and Technology: Pursuing the Competitive Edge. Hoboken: John Wiley & Sons, 2005. HOPP, W. J.; SPEARMAN, M. L. To pull or not to pull: what is the question? Manufacturing & Service Operations Management, 6(2), 133-148, 2004. LIKER, J. O modelo Toyota, 14 Princípios de Gestão do Maior Fabricante do Mundo. Porto Alegre: Bookman, 2006. LIKER, J.; MEIER, D. Modelo Toyota - Manual de Aplicação: Um Guia Prático Para a Implementação dos 4Ps da Toyota. Porto Alegre: Bookman, 2007. MALHOTRA, N. K. Pesquisa de marketing: foco na decisão. 3. ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2011. MANN, D. W. Creating a lean culture: tools to sustain lean conversions. New York: Productivity Press, 2005. 224p.
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OHNO, T. O Sistema Toyota de Produção: além da produção em larga escala. Porto Alegre: Bokman, 1997. SHAH, R.; WARD, P. T. Defining and developing measures of Lean production. Journal of Operations Management, 25(4), 785-805, 2007. SANTOS, A. B. Modelo de Referência para estruturar o programa de qualidade seis sigma: proposta e avaliação. São Carlos, 2006. v.1. Tese - (Doutorado em Engenharia de Produção). Universidade Federal de São Carlos. SANTOS, A. B.; MARTINS, M. F. Modelo de referência para estruturar o Seis Sigma nas organizações. Gestão & Produção, v. 15, n. 1, p. 43-56, jan.-abr. 2008. SCHROEDER, R. G.; LINDERMAN, K.; LIEDTKE, C.; CHOO, A. S. Six sigma: old wine in new bottles? Working Paper, Carlson School of Management, University of Minnesota, Dec., 2002. SILVA, I. B.; MIYAKE, D. I.; BATOCCHIO, A.; AGOSTINHO, O. L. Integrando a promoção das metodologias Lean Manufacturing e Six Sigma na busca de produtividade e qualidade numa empresa fabricante de autopeças. Gest. Prod., São Carlos, v. 18, n. 4, p. 687-704, 2011. TIGRE. P. B. Gestão da Inovação – A Economia da Tecnologia no Brasil. Rio de Janeiro: Elsevier, 2006. YIN, R. K. Estudo de caso: planejamento e métodos. 2. ed. Porto Alegre: Bookman, 2015. WHEELWRIGHT, S.; HAYES, R. Competing through manufacturing. Harvard Business Review, v. 63, n. 1, p. 99-109, 1985. WOMACK, J. P., JONES, D. T., & ROSS, D. A máquina que mudou o mundo. Rio de Janeiro: Campus, 1992. WOMACK. J. P.; JONES, D. A Mentalidade Enxuta. Editora Campus, 1996. 7. RESPONSABILIDADE AUTORAL
“Os autores são os únicos responsáveis pelo conteúdo deste trabalho”.