implantaÇÃo do mÉtodo de troca rÁpida … · usinagem realizadas por tonos cnc (controle...

17
IMPLANTAÇÃO DO MÉTODO DE TROCA RÁPIDA DE FERRAMENTAS NO SETOR DE USINAGEM EM UMA INDÚSTRIA DE AUTOPEÇAS Paulla Maia Calhado (UFC) [email protected] LUCAS DAMASCENO DE ALMEIDA FRANCE (UFC) [email protected] Yuri Braga da Rocha (UFC) [email protected] Felipe Mesquita Veras Bezerra de Oliveira (UFC) [email protected] Pedro Celestino de Oliveira Neto (UFC) [email protected] Este artigo aborda o estudo do método criado por Shigeo Shingo na década de 50, o SMED (Single Minute Exchange of Die) também chamado de Troca Rápida de Ferramentas (TRF). A técnica foi aplicada em tornos CNC (Controle Numérico Computadorizado) em uma indústria de autopeças. Os tempos analisados serão da troca de tambores de freio para veículos de carga pesada. O maior benefício da aplicação da TRF é a possibilidade de se produzir muitos modelos em pequenos lotes. Isso acarreta no aumento da flexibilidade e produtividade, além da diminuição de lotes e estoques entre processos. Considerada uma técnica de sucesso e tendo sido implantada em várias indústrias, a TRF surge com o objetivo de diminuir os tempos de preparação das máquinas (setup) através de uma sequência de ações padronizadas e utilização de dispositivos que reduzam o setup interno. Dentro do estudo de caso serão apresentadas: as análises da situação do antes e depois, as melhorias implantadas e todo passo a passo desempenhado pela equipe. Por fim, serão expostos os resultados obtidos. Palavras-chave: Troca Rápida de Ferramentas, setup, flexibilidade) XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015.

Upload: ngokiet

Post on 25-Sep-2018

214 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: IMPLANTAÇÃO DO MÉTODO DE TROCA RÁPIDA … · usinagem realizadas por tonos CNC (Controle Numérico Computadorizado) em uma indústria de autopeças fabricante de tambores de freio,

IMPLANTAÇÃO DO MÉTODO DE TROCA

RÁPIDA DE FERRAMENTAS NO SETOR DE

USINAGEM EM UMA INDÚSTRIA DE

AUTOPEÇAS

Paulla Maia Calhado (UFC)

[email protected]

LUCAS DAMASCENO DE ALMEIDA FRANCE (UFC)

[email protected]

Yuri Braga da Rocha (UFC)

[email protected]

Felipe Mesquita Veras Bezerra de Oliveira (UFC)

[email protected]

Pedro Celestino de Oliveira Neto (UFC)

[email protected]

Este artigo aborda o estudo do método criado por Shigeo Shingo na década

de 50, o SMED (Single Minute Exchange of Die) também chamado de Troca

Rápida de Ferramentas (TRF). A técnica foi aplicada em tornos CNC (Controle

Numérico Computadorizado) em uma indústria de autopeças. Os tempos

analisados serão da troca de tambores de freio para veículos de carga

pesada. O maior benefício da aplicação da TRF é a possibilidade de se

produzir muitos modelos em pequenos lotes. Isso acarreta no aumento da

flexibilidade e produtividade, além da diminuição de lotes e estoques entre

processos. Considerada uma técnica de sucesso e tendo sido implantada em

várias indústrias, a TRF surge com o objetivo de diminuir os tempos de

preparação das máquinas (setup) através de uma sequência de ações

padronizadas e utilização de dispositivos que reduzam o setup interno.

Dentro do estudo de caso serão apresentadas: as análises da situação do

antes e depois, as melhorias implantadas e todo passo a passo

desempenhado pela equipe. Por fim, serão expostos os resultados obtidos.

Palavras-chave: Troca Rápida de Ferramentas, setup, flexibilidade)

XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção

Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015.

Page 2: IMPLANTAÇÃO DO MÉTODO DE TROCA RÁPIDA … · usinagem realizadas por tonos CNC (Controle Numérico Computadorizado) em uma indústria de autopeças fabricante de tambores de freio,

XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção

Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015.

2

1. Introdução

A globalização diminuiu as distâncias entre mercados consumidores e produtores,

aumentando assim a concorrência mundial. Atualmente, as empresas não disputam mercado

apenas com seus concorrentes locais, mas sim com empresas de todo o mundo, possibilitado

pelo grande fluxo de informação global e soluções logísticas que viabilizam a entrega de

produtos até mesmo em outros continentes.

Para ganhar em competitividade, as empresas precisam reduzir seus custos, visto que a

concorrência e o mercado é que determinam os preços dos produtos. Para esse fim, técnicas

que visam reduzir desperdícios são extremamente importantes para garantir a sobrevivência

neste mercado tão competitivo.

Dessa forma, métodos enxutos de produção surgiram como uma oportunidade para manter as

empresas competitivas no mercado. Os sistemas tradicionais de produção industrial, propostos

por Henry Ford e Frederick Taylor, aos poucos perderam credibilidade e uma nova

metodologia de processo, Sistema Toyota de Produção (STP) ou Just in Time (JIT), entrou em

cena. Como o próprio criador desse novo sistema disse: “Uma empresa não poderia ser

lucrativa usando o sistema convencional de produção em massa americano que havia

funcionado tão bem por tanto tempo. ” (OHNO, 1997, p.23).

Um dos métodos criados para tornar a produção mais enxuta foi a Troca Rápida de

Ferramentas (TRF), proposto por Shigeo Shingo, que tornou-se uma técnica muito divulgada

entre empresas de todos os portes. Inventor do SMED (Single Minute Exchange of Die) ou

troca de ferramentas em tempo inferior a dez minutos, Shingo propôs uma nova metodologia

para realização dos setups com procedimentos e estratégias até então nunca abordados.

“Embora nem todo e qualquer tempo de preparação seja realizável em menos de dez minutos,

este é o objetivo do SMED. Ele pode ser atingido em uma surpreendente porcentagem de

casos” (SHINGO, 2000).

A empresa que será abordada neste trabalho é uma indústria de autopeças, que se configura

como a principal fornecedora de tambores de freio de uma das maiores montadoras de

veículos de carga pesada do Brasil, além também de atender aos mercados de reposição e

Page 3: IMPLANTAÇÃO DO MÉTODO DE TROCA RÁPIDA … · usinagem realizadas por tonos CNC (Controle Numérico Computadorizado) em uma indústria de autopeças fabricante de tambores de freio,

XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção

Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015.

3

exportação. A empresa estudada fideliza os seus clientes, mantendo custos baixos a um nível

de qualidade dos produtos aceitável pelos clientes.

Neste sentido, verificou-se que a implantação da TRF é uma maneira eficaz de agregação de

valor ao produto, reduzindo tempos de processamento de peças e também, consequentemente,

custos, conseguindo um preço competitivo para seus clientes.

Assim, este trabalho tem por objetivo mostrar os ganhos proporcionados pelo sistema de

Troca Rápida de Ferramentas, proposto por Shigeo Shingo. O estudo concentrou-se na

usinagem realizadas por tonos CNC (Controle Numérico Computadorizado) em uma indústria

de autopeças fabricante de tambores de freio, discos de freio e cubos de roda.

Este trabalho está organizado da seguinte forma: a seção 1 apresenta esta introdução, seção 2

trata do rerencial téorico, seção 3 descreve a metodologia do estudo, seção 4 apresenta a

aplicação do método, e a seção 5 apresenta as conclusões.

2. Fundamentação teórica

2.1 Precedentes do Sistema Toyota de Produção

O desenvolvimento do STP objetivou eliminar os desperdícios e superar o modelo de

produção em massa americano. Esse sistema teve como base dois pilares: o Just in Time (JIT)

e a autonomação com toque humano (OHNO,1997). A partir dessa nova maneira de produzir,

surgiram novos conceitos e ferramentas como: kanban, kaizen, Heijunka, Manutenção

Produtiva Total e Troca Rápida de Ferramentas.

2.2 Conceito e configuração do Just in time

A base do sistema Toyota de Produção é a eliminação dos desperdícios, e, para isso, são

necessários dois pilares de sustentação: just in time e autonomação.

Sobre o primeiro pilar, segundo Corrêa e Gianesi (1996), a filosofia just in time surgiu após a

Segunda Guerra, no Japão, durante a crise gerada no momento pós-guerra. No sistema JIT

existe uma interdependência entre os estágios do processo. Se o processo A não entregar seu

produto em tempo hábil, ele irá prejudicar o processo B, e assim por diante. Essa conexão

permite baixos custos de estoque e tempo de atravessamento, além de tornar imediatamente

aparente, problemas que possam ocorrer na linha de produção.

Page 4: IMPLANTAÇÃO DO MÉTODO DE TROCA RÁPIDA … · usinagem realizadas por tonos CNC (Controle Numérico Computadorizado) em uma indústria de autopeças fabricante de tambores de freio,

XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção

Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015.

4

O segundo pilar, a autonomação, é conhecida como automação com toque humano. Esse

conceito surgiu da observação de que as máquinas, apesar de trabalharem independentemente

do homem, por vezes apresentavam pequenas anormalidades que eram responsáveis por

danificá-la, e, por conseguinte, pela produção de produtos defeituosos. Para Ohno (1997), as

máquinas podem evitar eventuais problemas de operação automaticamente. Ainda de acordo

com ele, na Toyota, toda máquina é acoplada a um dispositivo de parada automática. Esses

dispositivos são de segurança, parada fixa, sistema de trabalho completo e sistemas poka-yoke

à prova de erro para impedir produtos defeituosos.

2.3 Melhoria contínua (Kaizen)

Kaizen, palavra de origem chinesa, significa o hábito diário de tentar implantar pequenas

melhorias em sua rotina de trabalho ou no processo, de forma que somadas mostrem-se

geradoras de resultados e agregadoras de valor. Melhoramento contínuo considera que os

pequenos melhoramentos têm vantagem significativa sobre os grandes, já que eles são

relativamente fáceis de serem seguidos e propagados (SLACK, 2009). O interessante do

kaizen é o estímulo que ele dá a ideia humana, trabalho em equipe e comunicação,

estimulando as pessoas a criarem soluções inovadoras.

2.4 Histórico e fundamentos da Troca Rápida de Ferramentas

As primeiras ideias de Troca Rápida de Ferramentas surgiram na década de 50 no estudo de

melhoria da eficiência que Shigeo Shingo realizou na planta Mazda da Toyo Kogyo em

Hiroshima ao observar gargalos gerados por troca de matrizes em grandes prensas. Em

consequência da situação observada, Shingo percebeu a existência de dois tipos de setup,

(SHINGO, 2000):

Setup interno (TPI – Tempo de Preparação Interno) – tais como montagem ou

remoção de matrizes, que só pode ser realizado enquanto a máquina estiver parada;

Setup externo (TPE – Tempo de Preparação Externo) – tais como transporte de

matrizes já utilizadas ou organização de parafusos que serão utilizados. Operações que podem

ser realizadas com a máquina em funcionamento.

Em outro trabalho realizado por Shingo, na fábrica de carrocerias da Toyota Motor Company,

em 1969, ele conseguiu diminuir o tempo de setup de 4 horas para 90 minutos após uma

criteriosa análise do processo e otimização do setup interno e externo. Contudo, a direção da

Page 5: IMPLANTAÇÃO DO MÉTODO DE TROCA RÁPIDA … · usinagem realizadas por tonos CNC (Controle Numérico Computadorizado) em uma indústria de autopeças fabricante de tambores de freio,

XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção

Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015.

5

empresa continuou insatisfeita e solicitou a redução do setup para menos de três minutos. A

partir dessa circunstância, Shingo percebeu que qualquer setup (ou a maioria deles) poderia

ser expresso em um tempo inferior a dez minutos. A esse novo conceito ele deu o nome de:

Troca de ferramentas em um tempo inferior a dez minutos – “Single Minute Exchange of Die

(SMED)” ou TRF.

Assim, Segundo Shingo (1996), o conceito de Troca Rápida de Ferramenta representa a

mínima quantidade de tempo necessário para mudar de um tipo de atividade a outro,

considerando a última peça em conformidade fabricada em um lote anterior até a primeira

peça em conformidade produzida no lote seguinte. Tem-se ainda que:

Segundo Fagundes (2002), o objetivo da TRF é a redução e simplificação do setup, através da

eliminação dos desperdícios inerentes à própria operação. Na prática, a TRF é desdobrada em

duas partes: (i) estratégias para implantação da TRF; (ii) técnicas para a aplicação da TRF.

2.6 Benefícios da Troca Rápida de Ferramentas

Entre os principais benefícios da TRF pode-se citar: produção de diferentes tipos de produtos

em uma mesma jornada de trabalho; redução dos tempos totais de fabricação, do tamanho dos

lotes processados e de custos de fabricação; diminuição dos tempos de atravessamento; e um

atendimento mais rápido da demanda de mercado. (SATOLO e CALARGE, 2008).

Como a redução do tempo de setup age essencialmente sobre os processos de manufatura, é

possível concluir que outro benefício desta ferramenta é o aumento da competitividade da

empresa por meio do aumento de sua produtividade e qualidade, em virtude de um processo

de manufatura mais enxuto e eficiente do que de seus concorrentes. (GOLDACKER, 2008).

3. Metodologia

O presente capítulo abordará a metodologia utilizada para o desenvolvimento do estudo de

caso sobre troca de ferramentas em tornos CNC em uma indústria de autopeças. O foco do

trabalho será os tornos destinados a linha pesada que produz para o mercado de reposição e

montadoras.

A empresa na qual foi realizado o estudo de caso localiza-se no Distrito Industrial de

Maracanaú, no estado do Ceará. O produto comercializado são tambores de freio, disco de

freio e cubos de roda para veículos de carga pesada, sendo o tambor de freio o carro chefe da

Page 6: IMPLANTAÇÃO DO MÉTODO DE TROCA RÁPIDA … · usinagem realizadas por tonos CNC (Controle Numérico Computadorizado) em uma indústria de autopeças fabricante de tambores de freio,

XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção

Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015.

6

empresa. A empresa possui dois macros setores na produção: fundição e usinagem. Tendo em

vista que o trabalho se concentrou na usinagem, o processo será descrito apenas neste setor.

As etapas que serão descritas a seguir, bem como seus resultados, foram geradas em um

estudo que teve duração de abril de 2014 a junho de 2014. Nesse período, o trabalho todo foi

realizado em apenas um torno. Somente após padronização do novo método de realização dos

setups e dos torneiros serem treinados, a prática foi propagada para os demais tornos.

Para realização desse estudo, foi criada uma equipe multifuncional formada por torneiros,

programadores, engenheiros mecânicos e de produção, inspetores da qualidade e supervisores.

A equipe, através da realização diversas reuniões (brainstormings), elencou as melhorias a

serem implantadas com os respectivos responsáveis. Antes dessa iniciativa, a empresa não

dispunha de nenhuma planilha para análises dos setups com gráficos, cálculos de horas totais

por mês, paretos; apresentava, apenas, um apontamento grosseiro dos tempos e nenhum

treinamento sobre setups para os operadores.

O método de 5 etapas (figura 1) foi baseado nas 8 técnicas de TRF propostas por Shigeo

Shingo. Porém, para os fins do trabalho, nem todas foram utilizadas. As 5 etapas são

apresentadas na figura a seguir.

Figura 1 - Etapas do estudo de caso

Fonte: Elaborado pelos autores

4. Analise dos Resultados

4.1 Etapa 1: Registro da situação atual

Conforme os parâmetros descritos na metodologia de pesquisa, os dois tambores ideais para a

troca seriam os que apresentassem um nível elevado de complexidade na troca e ao mesmo

tempo alto volume de vendas. Neste contexto, os itens escolhidos foram os carros chefes das

suas respectivas montadoras e concomitantemente os que apresentavam maior tempo de

Page 7: IMPLANTAÇÃO DO MÉTODO DE TROCA RÁPIDA … · usinagem realizadas por tonos CNC (Controle Numérico Computadorizado) em uma indústria de autopeças fabricante de tambores de freio,

XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção

Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015.

7

preparação da máquina. Logo, o foco da pesquisa foi nos resultados de uma troca entre um

tambor grande e traseiro e outro médio e dianteiro. A operação de setup registrada em vídeo

antes das melhorias resultou no estudo dos tempos apresentados na Figura 2:

Figura 2 - Estudo dos tempos da primeira situação

Fonte: Elaborado pelos autores

Os tempos dos cinco primeiros passos, referentes às atividades do programador, não foram

apontados por não serem considerados ainda como tempo de setup, pois a máquina continuou

em operação. Somente com a entrada do operador como responsável inicia-se a contagem de

tempo de setup. Como se pode observar, o tempo total da operação foi de aproximadamente

duas horas e 38 minutos. Logo, está fora da meta desejada de uma hora ou menos.

Figura 3 – Gráfico de Pareto da situação anterior a melhoria

Page 8: IMPLANTAÇÃO DO MÉTODO DE TROCA RÁPIDA … · usinagem realizadas por tonos CNC (Controle Numérico Computadorizado) em uma indústria de autopeças fabricante de tambores de freio,

XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção

Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015.

8

Fonte: Elaborado pelos autores

Pode-se observar na figura 3 que as atividades que mais demandam tempo são: Ajustar e

nivelar apoios (44:27 minutos), verificar centragem das castanhas e ajustar (33:02 minutos) e

ajustar diâmetro de apoio (19:18 minutos). Esses três passos tomam cerca de 60% do tempo

total do setup.

Devido ao elevado peso dos tambores, cada torno possui uma grua ao lado para auxiliar os

operadores no deslocamento dos mesmos. Existem quatro tipos de gancho que variam

conforme: o tamanho do diâmetro do espelho (diâmetro da parte superior do tambor), o

tamanho do diâmetro do cubo (diâmetro da parte inferior do tambor, onde é acoplado o cubo

de roda) e ainda da espessura das bordas. Na operação de setup filmada, por ser uma troca de

um tambor pequeno para um tambor grande, foi necessária a mudança do gancho. O operador

teve que se deslocar até a ferramentaria para buscar o gancho apropriado. Para fazer a troca,

ele precisou retirar dois parafusos que seguravam o gancho antigo, e então colocar o novo

gancho prendendo-o com os dois parafusos novamente.

Cada tambor recebe uma etiqueta com código de barras. Antes de ajustar ou trocar os apoios e

castanhas, o operador foi até o setor de PCP para imprimir as etiquetas e então retornou ao seu

posto de trabalho.

Page 9: IMPLANTAÇÃO DO MÉTODO DE TROCA RÁPIDA … · usinagem realizadas por tonos CNC (Controle Numérico Computadorizado) em uma indústria de autopeças fabricante de tambores de freio,

XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção

Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015.

9

As demais atividades desempenhadas pelo operador foram de ajustes e trocas dos apoios e

castanhas. Depois de o operador finalizar toda a parte de preparo da máquina, o programador

foi chamado para realizar o teste de programa da usinagem chamado “bloco a bloco” que seria

“medida a medida”. Visto que as medidas do programa estavam corretas, o inspetor de

metrologia foi solicitado para verificar, com aparelhos específicos, a confiabilidade das

dimensões.

4.2. Etapa 2: Separação do setup interno e externo

Conforme estudo dos tempos feito na etapa 1, é possível verificar que dos passos 1 a 8 o setup

é externo. A partir do passo 9, no qual o operador começa a lavagem da placa, até o passo 18,

a máquina deve estar parada para realização das ações.

Nas figuras 4 e 5 abaixo, pode-se verificar a separação dos dois setups. A primeira

corresponde ao setup externo e a segunda ao interno.

Figura 4 – Atividades do setup externo

Fonte: Elaborado pelos autores

Page 10: IMPLANTAÇÃO DO MÉTODO DE TROCA RÁPIDA … · usinagem realizadas por tonos CNC (Controle Numérico Computadorizado) em uma indústria de autopeças fabricante de tambores de freio,

XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção

Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015.

10

Figura 5 - Atividades do setup interno

Fonte: Elaborado pelos autores

Ao dividir o setup em duas partes, fica mais nítida a existência de atividades dispensáveis ou

que podem ser efetuadas por outra pessoa, de forma a disponibilizar o operador para as ações

posteriores. Ao observar a Figura 4, os passos 6 e 7, por exemplo, podem ser eliminados

delegando-se a atividade para o programador.

4.3 Etapa 3: Identificar oportunidades de melhorias

Após diagnóstico detalhado da cronoanálise e brainstorming entre todos os envolvidos no

processo de setup, foram sugeridas as melhorias seis melhorias.

Melhoria 1: Durante o setup externo apresentado na Figura 4, o operador desempenha duas

atividades que poderiam ser perfeitamente realizadas pelo programador: Pegar gancho da grua

e colocar na célula de usinagem e imprimir etiquetas de código de barras.

A substituição do operador pelo programador economizaria 15 minutos e 10 segundos da

operação. O fato do programador já deixar todo o kit de setup, ferramentas e tambor gabarito

preparados, o possibilita também desempenhar algumas atividades 6 e 7 do setup externo.

Essa ação seria o que se chama transferir atividades do setup interno para o externo.

Melhoria 2: Conforme exposto anteriormente no Pareto, os primeiros pontos que devem ser

atacados para obter redução significativa no tempo de setup são: ajustar e nivelar apoios,

Page 11: IMPLANTAÇÃO DO MÉTODO DE TROCA RÁPIDA … · usinagem realizadas por tonos CNC (Controle Numérico Computadorizado) em uma indústria de autopeças fabricante de tambores de freio,

XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção

Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015.

11

verificar centragem das castanhas e ajustar diâmetro dos apoios, pois estas três atividades

representam 60% do tempo total desperdiçado.

A área superior do calço dos apoios era muito larga, permitindo o contato com o carimbo

estampado na parte inferior da borda do tambor. Quando isso ocorre, algumas partes do

tambor ficam mais altas em relação às outras, o que acarreta a necessidade do nivelamento

para evitar uma usinagem irregular, problema este responsável por mais de 44 minutos de

perda.

Figura 6: Vista frontal do apoio antigo

Fonte: Elaborado pelos autores

Para sanar o problema, um brainstorming foi feito entre os envolvidos no objetivo de aparecer

uma solução. A ideia surgiu do próprio operador do torno. Ele propôs a fabricação de um

novo jogo de apoio, o qual poderia ser fabricado dentro da fábrica no setor de modelação.

Três mudanças foram implantadas: demarcação do apoio para identificar a qual base pertence,

calço de área de contato menor e a abertura para encaixe dos parafusos foi aumentada. Esse

novo modelo está representado na Figura 7.

Figura 7 - Novo apoio com mudanças no calço e na abertura do parafuso

Page 12: IMPLANTAÇÃO DO MÉTODO DE TROCA RÁPIDA … · usinagem realizadas por tonos CNC (Controle Numérico Computadorizado) em uma indústria de autopeças fabricante de tambores de freio,

XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção

Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015.

12

Fonte: Elaborado pelos autores

A demarcação permite que cada apoio possua uma base. Como as bases não estão na mesma

altura, cada apoio é feito para uma específica. Devido a isto, torna-se necessária a demarcação

dos mesmos para identificação.

O calço de área de contato menor serve para o mesmo não se apoiar aos carimbos estampados,

dessa forma, se todos os calços tiverem contato apenas com a parte lisa da borda do tambor,

não será mais necessário o nivelamento dos apoios.

O aumento na abertura para encaixe dos parafusos elimina a necessidade de o operador ter de

mexer na base do apoio para ajustar o diâmetro.

Melhoria 3: A retirada dos parafusos das castanhas era feita de maneira manual. Essa ação

desprendia muito tempo e esforço do operador. Em virtude disso, foi sugerida a utilização de

uma parafusadeira automática nas próximas operações de setups.

Melhoria 4: Conforme apresentado na Etapa 1, as formas de fixação dos ganchos representam

um desperdício. A utilização de um modo de fixação por engate rápido na troca dos ganchos

resultaria em uma redução desse desperdício de tempo.

Melhoria 5: Aplicar um checklist nos próximos setups, evitando erros durante o percurso e a

falta de material no momento necessário. Uma opção de checklist pode ser observada na

Figura 8.

Page 13: IMPLANTAÇÃO DO MÉTODO DE TROCA RÁPIDA … · usinagem realizadas por tonos CNC (Controle Numérico Computadorizado) em uma indústria de autopeças fabricante de tambores de freio,

XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção

Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015.

13

Figura 8 - Checklist

Fonte: Elaborado pelos autores

Melhoria 6: Montar uma “Ficha de Processo da Usinagem” onde estejam especificados qual o

gancho, apoio e KM (ferramenta responsável pela usinagem do tambor) que deve ser utilizado

para cada item, além do diâmetro das castanhas.

No estudo dos tempos realizado na etapa 1, o ajuste da centragem das castanhas representou

33 minutos de perda. No gráfico de pareto, essa atividade está em segundo lugar no ranking

de tempo desperdiçado. Um dos motivos dessa ineficiência na operação advém do fato de os

operadores não saberem exatamente qual o posicionamento correto das castanhas. O padrão

de medida utilizado é a contagem dos dentes da base da castanha. O operador se utiliza do

“feeling” e o método de tentativa e erro

Page 14: IMPLANTAÇÃO DO MÉTODO DE TROCA RÁPIDA … · usinagem realizadas por tonos CNC (Controle Numérico Computadorizado) em uma indústria de autopeças fabricante de tambores de freio,

XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção

Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015.

14

A ideia que surgiu seria vir especificado na ferramenta uma escala, por exemplo, de 1 a 5

(representando as cinco famílias de tambores). Dessa forma, o operador saberia em qual

escala o tambor entrava e consequentemente seu diâmetro, eliminando o processo manual de

contagem dos dentes. As famílias foram estipuladas conforme o diâmetro interno e externo do

tambor. Essa escala seria associada a “Ficha de Processo da Usinagem”, mostrada na Figura

9. Pode-se observar conforme a ilustração esquemática abaixo, o tambor preso às castanhas,

ao apoio, a posição do KM e a localização dos dentes da centragem das castanhas.

Figura 9: Exemplo de ficha do processo

Fonte: Elaborado pelos autores

Dentro das seis melhorias apresentas, todas foram implantadas para realização do setup

otimizado, menos os referentes a engate rápido do gancho e a “Ficha de Processo da

Usinagem”. Os motivos foram:

a) O engate rápido depende do setor de manutenção para ser instalado. No momento em que

as melhorias foram efetuadas, o setor mencionado ainda não tinha requisitado os novos

engates para os ganchos e o investimento estava sob análise;

b) Já a “Ficha de Processo da Usinagem” não foi implantada pela necessidade de o setor de

engenharia fazer estudos técnicos das castanhas, apoios e KMs, além dos diâmetros dos

Page 15: IMPLANTAÇÃO DO MÉTODO DE TROCA RÁPIDA … · usinagem realizadas por tonos CNC (Controle Numérico Computadorizado) em uma indústria de autopeças fabricante de tambores de freio,

XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção

Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015.

15

tambores. Devido ao fato desse estudo exigir mais tempo para ser elaborado, foi decidido que

o setup de melhorias seria realizado com essa sugestão pendente.

3.4 Etapa 4: Realizar novo estudo dos tempos com as melhorias implantadas

Após a implantação das melhorias, um novo setup foi filmado para verificação dos resultados.

Na Figura 10 segue o estudo dos tempos com as mudanças sugeridas.

Figura 10 - Estudo dos tempos com implantação de melhorias

Fonte: Elaborado pelos autores

Essa nova operação foi realizada com as mesmas pessoas da primeira filmagem, pois estas já

estavam caracterizadas com o objetivo e a nova sistemática a ser adotada.

Page 16: IMPLANTAÇÃO DO MÉTODO DE TROCA RÁPIDA … · usinagem realizadas por tonos CNC (Controle Numérico Computadorizado) em uma indústria de autopeças fabricante de tambores de freio,

XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção

Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015.

16

No aspecto geral, o novo estudo dos tempos indica uma redução significativa de um pouco

mais de uma hora e 30 minutos, resultando em um tempo de setup total de 52 minutos.

Conforme melhoria implantada nos apoios, que foi a diminuição da área de contato do calço e

o aumento do espaço onde o parafuso é fixado, os tempos relacionados ao ajuste do diâmetro

e nivelamento foram eliminados, além de diminuir o tempo de substituição do jogo de apoios

em mais de três minutos.

Outro resultado positivo foi à utilização da parafusadeira. Os tempos para desapertar as

castanhas e verificar a centragem foram reduzidos em 5 e 21 minutos, respectivamente.

O terceiro ponto que influenciou na redução do tempo de troca foi a separação do setup

interno e externo, como também a conversão de duas atividades do setup interno para externo.

Essa segunda melhoria foi justamente a transferência de atividades que eram desempenhadas

pelo operador e passaram a ser realizadas pelo programador. Como apresentado na figura 2,

os tempos de “Pegar gancho da grua e levar para célula de usinagem” e “Imprimir etiquetas

de códigos de barras”, sendo transferidos para o programador, acarreta na diminuição de 15

minutos e 10 segundos.

Portanto, como observado no resultado do estudo dos tempos, as melhorias propostas e

implantadas atingiram o objetivo inicial de tornar o setup menor que uma hora sem necessitar

de nenhum investimento extra. É importante frisar que não necessariamente todos os setups

ficarão na ordem de 52 minutos para realização. Existe variáveis no processo que farão esse

tempo oscilar para mais ou para menos.

5. Conclusão

O objetivo geral proposto para o presente trabalho foi: aplicar a técnica de Troca Rápida de

Ferramenta em tornos CNC no processo de usinagem de tambores de freio, como forma de

redução dos tempos de preparação das máquinas. Dentro desse contexto foi possível verificar

que a sistemática estudada trouxe melhorias substanciais no processo, não somente em

resultados quantitativos, mas na própria organização do procedimento em si. Fato é que a

aplicação da ferramenta trouxe a todos os colaboradores envolvidos uma meta de eliminação

de desperdícios e confiabilidade no trabalho desenvolvido, tornando o operador, até então

uma pessoa sem conhecimento técnico de otimização do processo, um estimulado

participante.

Page 17: IMPLANTAÇÃO DO MÉTODO DE TROCA RÁPIDA … · usinagem realizadas por tonos CNC (Controle Numérico Computadorizado) em uma indústria de autopeças fabricante de tambores de freio,

XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção

Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015.

17

Por fim é possível concluir que o objetivo principal do trabalho foi alcançado. O setup que

antes era de duas horas e 38 minutos foi reduzido para um terço desse valor (52 minutos),

resultando em uma diminuição de 67% do tempo. Outra observação é que a ferramenta é de

fácil aplicação e depende de poucos recursos para ser implantada. No segundo momento do

estudo, 6 melhorias foram propostas e 4 implementadas.

Como sugestão para trabalhos futuros, fica em pauta um estudo mais aprofundado sobre

métodos de fixação de apoios e castanhas nas placas dos tornos. Atualmente, o método de

fixação mais utilizado é através de parafusos. Não somente pela grande quantidade de tempo

desperdiçada, mas também pelo fato de ser uma forma totalmente anti-ergonômica para se

prender os dispositivos à placa, que uma nova forma deve ser estudada. Conforme técnica

proposta pelo próprio Shingo, “Utilizar fixadores funcionais”, ou seja, fixadores que podem

ser retirados ou colocados em um único toque. Uma sugestão seria estudar a viabilidade da

utilização de engate rápido para fixação das castanhas e apoios.

6. Referências bibliográficas

CORRÊA, Henrique L.; GIANESI, Irineu G. N. Just in time, MRP II e OPT: um enfoque

FAGUNDES, Paulla R. M. Sistemática para redução do tempo de setup na indústria moveleira. Porto

Alegre, 2002. 128p. Programa de Pós-Graduação (Mestrado Profissional em Engenharia de Produção) -

Universidade Federal do Rio Grande do Sul.

GOLDACKER, Fabiano. Set-up: ferramenta para a produção enxuta. Rev. FAE, Curitiba, v.11, n.2, p.139-

139, jul./dez. 2008.

OHNO, Taiichi. O Sistema Toyota de Produção. 1ªed. Porto Alegre: Bookman, 1997.

SATOLO, E. G.;CALARGE, F. A. Troca Rápida de Ferramentas: estudo de casos em diferentes segmentos

industriais. Exacta, São Paulo, v. 6, n. 2, p. 283-296, jul./dez. 2008.

SLACK, Nigel; CHAMBERS, Stuart; JOHNSTON, Robert. Administração da Produção. 3ªed. São Paulo:

Atlas S.A, 2009.

SHINGO, Shigeo. Sistema de Troca Rápida de Ferramenta. Uma Revolução nos Sistemas Produtivos. 1ªed.

Porto Alegre: Bookman, 2000.

SHINGO, Shigeo. O Sistema Toyota de Produção. Do ponto de vista da Engenharia de Produção. 2ªed.

Porto Alegre: Bookman, 1996.