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MEDIÇÃO DA EFICIÊNCIA
OPERACIONAL ATRAVÉS DO
INDICADOR OEE (OVERALL
EQUIPMENT EFECTIVENESS): UMA
PROPOSTA DE IMPLANTAÇÃO NO
SEGMENTO DE BEBIDAS
Fabiana Pereira Castro (CEFET RJ)
Fernando Oliveira de Araujo (CEFET RJ)
A acirrada competitividade observada na indústria de bebidas, em
segmentos emergentes como o de isotônicos e chás gelados, exige das
empresas a busca de diferenciais competitivos para se manterem ou
aumentarem a sua participação no mercado consumidor. Nesse
sentido, a diminuição do desperdício e a garantia de conformidade no
processo de produção são identificadas como variáveis-chave nessa
indústria. O presente trabalho propõe o uso do indicador OEE
(Overall Equipment Effectiveness) na linha de produção de uma
fábrica envasadora de bebidas em garrafas PET. Objetivou-se avaliar
o desempenho operacional da fábrica através da coleta de dados
primários de paradas na linha, que posteriormente foram
estratificados. Os índices que constituem o indicador OEE
(Disponibilidade, Desempenho e Qualidade) foram confrontados com
os indicadores utilizados pela fábrica e ponderadas as suas
similaridades e correlações. Como resultado, observou-se que as
maiores paradas foram ocasionadas por paradas de equipamentos
como a datadora e a enchedora, e que houve forte correlação entre os
índices do OEE e os indicadores existentes na fábrica apesar do viés
(ε).
Palavras-chaves: Overall Equipment Effectiveness - OEE, indústria de
bebidas, lean thinking; indicadores de desempenho operacional
5, 6 e 7 de Agosto de 2010 ISSN 1984-9354
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Niterói, RJ, Brasil, 5, 6 e 7 de agosto de 2010
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1. Considerações iniciais
Alguns dos grandes desafios enfrentados no âmbito industrial dizem respeito à
correta e eficiente utilização dos recursos disponíveis tanto operacionais quanto de mão-de-
obra para a produção. Em sistemas de produção contínuos, torna-se prioritária a elevada
produtividade por meio de uma distribuição apropriada destes recursos e procedimentos
operacionais adequados. Contudo, a produtividade em tais sistemas de produção, depende
diretamente da eficiência de suas operações críticas ou "gargalos" (MOELLMANN et alli,
2006; MORAES & SANTORO, 2006).
De acordo com a pesquisa de Gomes (2002), o treinamento de pessoal, a melhoria de
máquinas, dispositivos e acessórios – deixando-os mais fáceis, seguros e de fácil manutenção
– propiciam as condições necessárias para a consolidação de uma nova forma de pensar e
agir, fomentando a cultura da organização. Entre os autores pesquisados pelo autor há um
consenso da necessidade da busca de uma nova forma de trabalho que maximize a eficiência
de todo o sistema produtivo por meio da participação ativa e integrada do chão de fábrica,
pela utilização da filosofia do gerenciamento orientado para o equipamento, com o objetivo
de assegurar a permanência no mercado.
Segundo Fuentes (2006), o conceito da Manutenção Produtiva Total, do termo em
inglês Total Productive Maintenance (TPM) pode ser definido como uma forma de gestão
projetada para melhorar a eficiência total do equipamento mediante o estabelecimento de um
sistema produção-manutenção detalhado, que abrange o ciclo de vida dos equipamentos. O
modelo de gestão da TPM objetiva eliminar as perdas e a evolução da estrutura empresarial,
baseando-se sobre oito pilares:
Manutenção Planejada
Educação e Treinamento
Controle Inicial
Melhoria Focada
Manutenção Autônoma
Segurança, Higiene e Meio Ambiente
Área Administrativa
Manutenção da Qualidade
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A TPM engloba aspectos como: projeto, uso e manutenção e, preconiza a
participação de todo o pessoal, desde a alta gerência até o “chão de fábrica”, para promover a
manutenção produtiva por meio da motivação das atividades administrativas ou de pequenos
grupos voluntários (FUENTES, 2006).
2. Descrição da situação-problema
O presente estudo analisa o caso de uma empresa envasadora de isotônicos e chás
gelados. A empresa, apesar de seu destacado desempenho na indústria brasileira de bebidas –
evidenciado por sua recente aquisição por gigante multinacional de relevância no mercado
mundial de bebidas –, ainda não dispõe de práticas consolidadas de monitoramento de seu
processo produtivo, prioritariamente, no que se refere à avaliação do desempenho operacional
de suas máquinas.
A incorporação da referida empresa pelo grupo multinacional, dotada de rígidos
padrões internacionais de eficiência produtiva, torna imperativo que sejam incorporadas
práticas de análise e estratificação das paradas da linha de produção, com o propósito de
aumentar a eficiência operacional da utilização das tecnologias de manufatura. Em particular,
o presente trabalho avalia o desempenho operacional de uma enchedora de garrafas PET em
uma fábrica envasadora de bebidas através da implantação de um indicador de eficiência
global de equipamentos (OEE).
3. Objetivos
3.1. Objetivo geral
Definir parâmetros, medir o indicador OEE e a partir dos resultados, identificar as
possíveis causas para os desperdícios e falhas de equipamento, propondo melhorias de
processo em um sistema de envase de bebidas em garrafas PET.
3.2. Objetivos específicos
Confrontar os dados encontrados com a literatura especializada disponível.
Aplicar metodologia adequada para análise de falhas e paradas da linha de produção, a fim
de otimizar a eficiência dos recursos empregados na produção de bebidas.
Diminuir o retrabalho da máquina enchedora de garrafas PET, otimizando a eficiência dos
recursos empregados na produção de bebidas.
Utilizar o indicador OEE correlacionado a outros indicadores como suporte às decisões da
gerência industrial.
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4. Pressupostos do estudo
Os indicadores de desempenho atualmente utilizados não são satisfatórios para monitorar
a eficiência operacional.
O gerenciamento dos indicadores não atua proativamente na eliminação de perdas no
processo produtivo.
O retrabalho na etapa de envase de bebidas em garrafas PET causa impacto significativo
na produtividade da fábrica.
4.1. Delimitação do estudo
O presente trabalho apresenta dados primários provenientes de estudo de caso em
uma empresa envasadora de bebidas, situada na cidade do Rio de Janeiro. A empresa em
questão não utiliza os conceitos da Manutenção Produtiva Total (TPM) como fator estratégico
ou estabelece método de análise de causas no intuito de minimizar perdas de produtividade,
apesar de traçar ações de Manutenção Corretiva e Preventiva para o gerenciamento da
produção e manutenção.
A investigação limita-se a monitorar o indicador OEE em uma máquina de envase de
bebidas em garrafas PET de 1500mL, operando em regime contínuo a uma taxa de 4.800
unidades/h, aproximadamente.
5. Metodologia
5.1. Classificação da pesquisa
O trabalho classifica-se como um estudo de caso de natureza quantitativa e
exploratória. Propõe-se a ser uma pesquisa para conhecer melhor as variáveis do processo,
criando maior familiaridade com o problema e servindo de base para delinear uma
investigação mais específica e aprofundada posteriormente (RODRIGUES et alli, 2005;
LACERDA et alli, 2007).
5.2. Técnicas de coleta de dados
O estudo de caso pautou-se em observações para planejamento e estruturação da
coleta de dados, tendo sido empregadas técnicas de coleta de dados como: revisão da
literatura técnico-científica, pesquisa de registros de produção e materiais de melhores
práticas disponibilizados pela empresa, e entrevistas com o nível operacional e tático da
empresa em estudo.
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5.3. Limitações do método
O método usado neste estudo para a medição do indicador de Eficiência Global dos
Equipamentos (OEE) apresenta as seguintes limitações:
A métrica não engloba a produção realizada em horas extras, tendo sido subtraída da base
de cálculo;
O apontamento de paradas de linha apresenta viés (ε) por ser manual e, por vezes,
suprimido ou exposto parcialmente, inviabilizando o uso nestes casos;
Estimativa da quantidade real de embalagens utilizadas (inputs) devido à falta de dados de
consumo real;
Base de dados inconsistente do sistema ERP utilizado pela fábrica;
Contagem manual de embalagens descartadas e reaproveitadas causando viés (ε) sobre o
cálculo do indicador de qualidade.
6. Revisão de literatura
6.1. Lean thinking
Na década de 50, o Lean Thinking (Pensamento Enxuto), concebido inicialmente
pelo Sistema Toyota de Produção, no Japão, visava produzir carros mais eficientes em um
país pós-guerra. Nos anos 90, esta linha de pensamento foi apresentada por James Womack e
Daniel Jones para empresas de produção em massa também se tornarem enxutas,
acrescentando novos elementos à concepção inicial de Taiichi Ohno, idealizador do Sistema
Toyota de Produção. O modelo se expandiu para empresas de manufatura repetitiva de alto e
baixo volume e sistemas de operações de serviços (GIANNINI, 2007).
O pensamento enxuto tem como proposta principal a geração de valor para o cliente
pela eliminação de desperdícios, tornando a organização mais competitiva no mercado. A
filosofia Lean identifica 7 grandes fontes de perdas, sugerindo técnicas para eliminação ou
otimização de atividades que não agregam valor ao cliente (FERNANDES & RAMOS, 2006).
Segundo Kmita et alli (2003), preconizadas pelo Sistema Toyota de Produção, as 7
fontes de perdas são:
a) Perdas por superprodução;
b) Perdas por transporte;
c) Perdas no processamento em si;
d) Perdas por fabricação de produtos defeituosos;
e) Perdas por movimento;
f) Perdas por espera;
g) Perdas por estoque.
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No presente trabalho, serão restringidas a descrição das duas perdas consideradas
mais relevantes para o estudo: a perda por fabricação de produtos defeituosos e a perda por
processamento em si.
Em seu levantamento bibliográfico, Falcão (2001: 72) descreve as perdas por
fabricação de produtos defeituosos como “consistem nas peças, subcomponentes e produtos
acabados que não estão de acordo com suas especificações de qualidade. Esse tipo de perda é
a mais comum e visível, visto que se evidencia exatamente no objeto da produção, exigindo
retrabalho ou eventual refugo”.
Enquanto que a perda por processamento em si pode ser definida como a execução
de atividades de processos desnecessárias para que o produto atinja as características
desejadas pelo cliente, podendo gerar perdas (GIANNINI, 2007).
Somada às 7 grandes fontes de perdas, o Instituto Japonês de Manutenção de Plantas
(JIPM) acrescenta outras onze, totalizando 17 fontes de perdas (SOUZA, 2004):
a) Perdas por manutenção planejada;
b) Perdas por paradas curtas;
c) Perdas por falhas administrativas;
d) Perdas por falhas operacionais;
e) Perdas por desorganização;
f) Perdas de logística;
g) Perdas de utilização da mão-de-obra;
h) Perdas por espera;
i) Perdas de energia;
j) Perdas de utilização de matrizes e gabaritos;
k) Perdas de rendimento.
Fernandes & Ramos (2006), citam ferramentas e conceitos para tornar a produção
enxuta, dentre eles a TPM (Manutenção Produtiva Total) como forma de assegurar a
estabilidade do processo e o Kaizen para a redução de defeitos e melhoria dos processos
produtivos.
6.2. Overall Equipment Effectiveness (OEE)
A análise da eficiência dos sistemas produtivos é considerada um tema de relevância
para as empresas industriais. Pelo cálculo e monitoramento da eficiência produtiva dos
recursos, pode-se conhecer as suas reais eficiências, tendo como objetivo elaborar planos de
ação e soluções para os principais motivos de ineficiência da produção. Como as informações
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para o cálculo correto da eficiência dos recursos nem sempre estão disponíveis nos sistemas
corporativos das empresas, faz-se necessário coletar e analisar os dados dos recursos
produtivos (PASSOS et al, 2004). A adoção de um sistema de medição correto e o
gerenciamento de parâmetros-chave são capazes de contribuir para o aumento da
produtividade tanto das áreas multifuncionais quanto da planta (HANSEN, 2006).
Uma das ferramentas mais importantes na filosofia TPM é a Eficiência Global do
Equipamento (OEE). O indicador OEE é resultado da multiplicação de três parâmetros que
têm um papel relevante na filosofia TPM (FUENTES, 2006).
Bariani & Del’Arco Júnior (2006) definem os parâmetros como:
Disponibilidade: É a quantidade de tempo em que um equipamento esteve disponível
para trabalhar comparado com a quantidade de tempo em que foi programado para
trabalhar.
Desempenho (ou Performance): É o quanto o equipamento trabalha próximo do tempo
de ciclo ideal para produzir uma peça.
Qualidade: É o número total de peças boas produzidas comparado com o número total de
peças produzidas.
A Figura 01 e a Tabela 01 apresentam cada índice e as principais falhas que
interferem no seu desempenho:
ÍNDICES TEMPO TOTAL DE OPERAÇÃO
Disponibilidade
A. Tempo de Operação Líquido Produção não-
programada
B. Tempo de Rodada Set-up
falho
Desempenho
C. Output Buscado
D. Output Real Pequenas
paradas
Qualidade
F. Output Bom
E. Output Real Refugo
Retrabalho
Figura 01 – Principais perdas e o impacto sobre o tempo total operacional (Fonte: adaptado de SETEC, 2008)
A Eficiência Global do Equipamento pode ser representada por:
Eficiência Global do Equipamento (OEE) = Disponibilidade x Desempenho x Qualidade (1)
Eficiência Global do Equipamento (OEE) = (2)
ÍNDICES PRINCIPAIS PERDAS
DISPONIBILIDADE
Paradas identificáveis
Falhas nos equipamentos e desgastes de ferramentas
Perdas com ajustes e setups
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DESEMPENHO Perdas com velocidade reduzida
Downtimes e pequenas paradas
QUALIDADE Defeitos de qualidade
Perdas do processo
Tabela 01 – Índices e Principais Paradas (Fonte: adaptado de SETEC, 2008)
O indicador OEE sinaliza aos responsáveis pela manutenção em quais das seis
grandes fontes de perdas precisam concentrar-se para aumentar o desempenho do
equipamento e fazer melhorias direcionadas (FUENTES, 2006; BARIANI & DEL’ARCO
JÚNIOR, 2006).
Segundo Bariani & Del’Arco Júnior (2006):
“O OEE mede a habilidade do equipamento em produzir consistentemente peças que atendam aos
padrões da qualidade dentro de um tempo de ciclo designado e sem interrupções, a
disponibilidade, a performance e a taxa de qualidade de uma máquina. Fornece um método para
análise das perdas e medição dos resultados das ações tomadas”.
Na literatura pesquisada, Hansen (2006) faz referência a OEE maiores que 85% para
processos em lotes e maiores que 90% para processos discretos e contínuos e índices iguais ou
maiores do que 95% para indústrias de fluxo contínuo.
De Ron & Rooda (2006) apontam algumas considerações importantes acerca do
OEE. De acordo com suas pesquisas, o indicador não leva em conta todos os fatores que
reduzem a capacidade de utilização, como por exemplo: paradas planejadas, falta de matéria-
prima para produzir ou falta de mão-de-obra.
Hansen (2006) e De Ron & Rooda (2006) corroboram que a exatidão do OEE é
determinada pela qualidade dos dados coletados. Os autores destacam ainda que o OEE sofre
o impacto de fatores além do próprio equipamento (o operador, a formulação do produto, a
disponibilidade de insumos, os pedidos de programação), mostrando-se útil em ambientes de
produção onde o equipamento é usado de forma integrada.
7. Análise e discussão de resultados
7.1. Paradas de linha
Cada operador possuía uma lista com a classificação dos principais problemas e seu
código correspondente. Após a tabulação dos tempos de parada da linha de produção, durante
o período estudado, foram contabilizados 13 problemas distintos relativos a diferentes
equipamentos ou motivos destacados na Tabela 02.
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No Código Motivo da parada de linha
1 1408 Regulagem nos equipamentos devido a troca do kit
2 2402 Regulagem na temperatura do coleiro
3 3103 Problema elétrico no aquecimento do forno
4 3109 Problema elétrico nos ventiladores do forno
5 5007 Falta de rótulo
6 5009 Falta de vapor da caldeira
7 6001 Problema na despaletização
8 6002 Problema na xaroparia
9 6003 Problema na enchedora
10 6004 Problema na datadora
11 6006 Problema na empacotadora
12 7001 Atraso do café da manhã e de retorno da palestra
13 7004 Reunião
Tabela 02 – Códigos de parada de linha
A Figura 02 apresenta as principais paradas apontadas ao longo do turno de produção
e por meio dele observou-se que as maiores paradas de linha foram ocasionadas por
problemas relacionados à datadora (código 6004) e à enchedora (código 6003),
respectivamente.
Figura 02 – Tempos de parada de linha de produção segmentados por códigos e por dia
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Apesar de possuírem datadora reserva, a empresa despendeu 245 e 273 minutos para
conserto do equipamento entre os dias 04 e 05 estudados. As intervenções mecânicas no
equipamento – fundamental para imprimir validade, horário e lote nas tampas das garrafas
PET – consumiram nestes dois cerca de 6/5 de um turno de produção.
Figura 03 – Intervalos de parada de linha de produção devido a problema na enchedora
O código 6003, referente a paradas por problema na enchedora, consumiu 473
minutos, tendo ocorrido 44 vezes, durante o período avaliado neste trabalho (Figura 03).
As paradas foram segmentadas por intervalo de tempo e as maiores ocorrências de
paradas de linha consumiram entre 3 e 15 minutos de produção, em proporções equivalentes,
somando 287 minutos (61% do tempo total) e caracterizando a efetuação de intervenções
mecânicas curtas na enchedora para pequenos ajustes (Figura 03).
Grande parte das paradas de linha relacionadas à enchedora foram registradas pelos
operadores periféricos (rotuladora ou empacotadora), tendo sido registradas pelo código 6003,
de caráter mais genérico. Tal fato pode dever-se aos seguintes fatores:
a) O operador da enchedora intervém na manutenção do equipamento para pequenos ajustes,
ficando impossibilitado de contabilizar os tempos de parada;
b) O operador de enchedora não compreende paradas tão curtas como significativas,
deixando assim de efetuar o registro.
c) Falhas no treinamento do operador.
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7.2. OEE – Eficiência Global do Equipamento
O principal indicador para medir a eficiência global dos equipamentos (OEE) é
produto da multiplicação dos indicadores Disponibilidade, Desempenho e Qualidade (Figura
04).
A meta do indicador foi estipulada com base no benchmark da área de Operações do
Sistema ao qual a empresa pertence. Entre os dias estudados, foram encontrados valores para
o indicador OEE abaixo da meta estabelecida (60%). Os dias 04 e 05 apresentaram o menor
valor do OEE, 8 e 11%, respectivamente. O índice baixo foi o resultado das paradas longas
devido ao defeito da datadora de garrafas da linha, impossibilitando o cumprimento da
programação planejada (ver Figura 02).
No dia 09, o terceiro valor abaixo do esperado (33%) foi uma decorrência de
sucessivos problemas elétricos da empacotadora, datadora e enchedora, respectivamente,
comprometendo o índice final.
Figura 04 – Indicadores componentes do OEE e o indicador OEE para o período estudado
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7.3. Comparativo entre os indicadores de desempenho atuais e os
indicadores do modelo proposto
O indicador de desempenho utilizado pela empresa – Percentual de Atendimento ao
PCP – é similar ao indicador de Desempenho do OEE salvo que o segundo não considera as
horas extras trabalhadas para manufaturar ou retrabalhar o produto acabado.
Este desconto equalizado no indicador Desempenho do OEE também auxilia na
exposição da interferência da chamada “fábrica oculta” no processo. Stamatis (2004) define
fábrica oculta como:
“[...] o custo escondido de um processo, devido aos custos intangíveis e não-relacionados ao
processo padrão, tendo como exemplos: inspeção, atrasos, retrabalho e processamento extra. A
fábrica oculta trata da saída do processo e tenta calcular a probabilidade de um item passando pelo
processo uma primeira vez, sair sem nenhum defeito. Algo além disto é uma perda, e
conseqüentemente deve ser contabilizada na fábrica oculta”.
Enquanto que a quantidade de produto fabricado mediante o uso de horas extras é
apresentado como ganho pelo indicador Percentual de Atendimento ao PCP.
A Figura 05 evidencia o enviesamento do indicador Percentual de Atendimento ao
PCP devido ao uso de horas extras para compensação da produção não-realizada por paradas
e falhas de equipamentos, ou atrasos em geral.
Figura 05 – Comparativo entre indicador % de atendimento ao PCP e indicador de desempenho do OEE
É possível notar ainda pela Figura 05 que o indicador Percentual de Atendimento ao
PCP sempre apresenta valores maiores ou iguais ao indicador Desempenho do OEE.
Salienta-se que o estudo de caso foi realizado baseando-se na programação
informada pelo setor de Planejamento da Produção, cabendo uma avaliação futura dos tempos
de ciclo do produto, pois foram encontrados valores acima de 100% sem que tenha sido feita
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alteração da velocidade da máquina enchedora ou dos demais equipamentos durante o período
de estudo do caso.
Quanto ao terceiro indicador que compõe o OEE – indicador Qualidade ou FTT –
não há um similar estabelecido pela empresa. Utilizava-se o índice de perdas como forma de
monitoramento das embalagens PET descartadas. Segundo o histórico, a perda destas
embalagens girava em torno de 3%.
O foco inicial deste estudo pautou-se na significância do reaproveitamento de
embalagens pós-envase. Conforme Tabela 3, em média 3,6% das embalagens em boas
condições de uso foram reaproveitadas para novo envase.
Observações % retorno de garrafas PET
Dia 01 3,3%
Dia 02 2,8%
Dia 03 4,9%
Dia 04 4,8%
Dia 05 3,5%
Dia 06 3,3%
Dia 07 4,3%
Dia 08 4,9%
Dia 09 3,5%
Dia 10 1,6%
Dia 11 2,6%
MÉDIA 3,6%
Tabela 3 – Índice de retorno de embalagens PET pós-envase
Apesar da prática do retrabalho das embalagens PET não ser mais executada pela
empresa, julga-se que o monitoramento do percentual de retorno de garrafas PET poderia ser
um indicador de processo para verificar se as ações tomadas para melhoria do indicador OEE
impactam na redução deste índice.
Mesmo o processo apresentando valores expressivos para o indicador Qualidade,
entre 93 e 98% (ver Figura 04), há oportunidades de melhoria para incrementar este indicador.
Cabe em um monitoramento futuro, a estratificação dos problemas de qualidade apresentados
pelas embalagens não-conformes através de Diagrama de Pareto para levantar as possíveis
causas das falhas.
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8. Conclusões e recomendações de estudos futuros
Este trabalho propõe a aplicação de uma metodologia que fosse adequada para
analisar e estratificar as paradas da linha de produção com o propósito de aumentar a
eficiência operacional no envase de bebidas em garrafas PET e correlacionar o indicador OEE
com os demais indicadores operacionais já existentes na fábrica.
Pelos resultados encontrados foi possível elaborar a estratificação das paradas de
linha, ficando recomendada como etapa posterior a análise das causas das paradas maiores a
fim de investigar a causa e evitar ou minimizar novas ocorrências.
Os indicadores já implantados apresentaram forte correlação com o indicador OEE,
sinalizando de forma clara o uso de horas extras para retrabalhar embalagens ou aumentar a
produção devido a baixa eficiência do turno. Tal fato mostra eficazmente que o indicador
selecionado cumpre o seu papel de apontar falhas no processo ou na qualidade do produto
acabado para incrementar a eficiência operacional.
Constatou-se que os pressupostos levantados para nortear o estudo foram assertivos.
Os indicadores operacionais utilizados pela empresa no período do estudo de caso não se
mostraram satisfatórios para o monitoramento da performance da indústria, tendo
apresentado, em alguns casos, viés (ε) nos resultados.
Quanto à atuação para eliminar e/ ou reduzir as perdas durante o processo de envase,
não foram identificadas medidas para tentar contornar os desvios de produção, deixando
evidente que não há ação pró-ativa com a finalidade de reduzir estas perdas.
Apesar da prática não ser mais utilizada pela organização, o retrabalho tem efeito
direto sobre a produtividade da empresa, chegando a gerar uma taxa média de retorno de 3,6%
sobre o total de garrafas utilizadas no período analisado.
Como sugestões de pesquisas futuras, recomenda-se a realização de benchmarking
em outras empresas envasadoras do mesmo segmento industrial para fins da definição de
parâmetros ótimos de produção e a identificação das melhores práticas. Adicionalmente,
sugere-se a manutenção do monitoramento periódico do processo produtivo da empresa
estudada, com a finalidade da mitigação de perdas e melhoria da eficiência operacional.
Referências
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