tempos e métodos aplicados à produção

2018

Tempos e méTodos AplicAdos à produção

Prof. Diego Milnitz

Copyright © UNIASSELVI 2018

Elaboração:

Prof. Diego Milnitz

Revisão, Diagramação e Produção:

Centro Universitário Leonardo da Vinci – UNIASSELVI

Ficha catalográfica elaborada na fonte pela Biblioteca Dante Alighieri

UNIASSELVI – Indaial.

M659t

Milnitz, Diego Tempos e métodos aplicados à produção. / Diego Milnitz –

Indaial: UNIASSELVI, 2018.

200 p.; il. ISBN 978-85-515-0169-6

1.Gestão da qualidade total – Brasil. 2.Administração da produção – Brasil. II. Centro Universitário Leonardo Da Vinci.

CDD 658 562

III

ApresenTAção

Caro acadêmico! Bem-vindo ao Livro de Estudos da disciplina Tempos e Métodos Aplicados à Produção. Ele é dividido em três unidades: Unidade 1 – Sistemas e métodos de mensuração de tempos produtivos; Unidade 2 – Racionalização e ergonomia no posto de trabalho; Unidade 3 – Metrologia.

Na Unidade 1 são apresentados os sistemas de medição e os principais conceitos sobre capacidade dos sistemas produtivos, produtividade e seus principais elementos (homem e máquina). Também são abordados os tempos fundamentais utilizados nos sistemas produtivos como: i) Lead Time; ii) Takt Time; iii) Tempo de Ciclo; iv) Set-up. Após a parte inicial, é apresentado o estudo do tempo padrão com sua definição conceitual, métodos mais utilizados e etapa para definição. Por fim, são discutidas as características e os procedimentos da cronometragem.

Na Unidade 2 são apresentados os principais elementos para a melhoria no posto de trabalho, seja pela racionalização, seja pela ergonomia. Esses assuntos são abordados em três tópicos. No primeiro é mostrado como realizar a análise e a melhoria na realização do trabalho; no segundo são apresentadas as principais ferramentas e métodos para realizar a melhoria dos métodos de trabalho; no terceiro são apresentados os principais aspectos relacionados à ergonomia nos postos de trabalho.

Por sua vez, a Unidade 3 trata do estudo da Metrologia, para isso, apresentam-se breve introdução sobre os sistemas de mensuração, dos principais instrumentos à calibração. Nesta unidade se busca o entendimento sobre os conceitos básicos dos sistemas de medida, das formas de leitura e como realizar a gestão dos equipamentos e instrumentos utilizados para a coleta dessas medidas.

Para tanto, este livro visa contribuir para sua formação acadêmica enquanto parte essencial da construção de um perfil profissional diferenciado a fim de torná-lo conhecedor de suas responsabilidades para com a sociedade cada vez mais ávida por pessoas que façam a diferença.

Boa leitura e bons estudos!

Prof. Diego Milnitz

IV

Você já me conhece das outras disciplinas? Não? É calouro? Enfim, tanto para você que está chegando agora à UNIASSELVI quanto para você que já é veterano, há novidades em nosso material.

Na Educação a Distância, o livro impresso, entregue a todos os acadêmicos desde 2005, é o material base da disciplina. A partir de 2017, nossos livros estão de visual novo, com um formato mais prático, que cabe na bolsa e facilita a leitura.

O conteúdo continua na íntegra, mas a estrutura interna foi aperfeiçoada com nova diagramação no texto, aproveitando ao máximo o espaço da página, o que também contribui para diminuir a extração de árvores para produção de folhas de papel, por exemplo.

Assim, a UNIASSELVI, preocupando-se com o impacto de nossas ações sobre o ambiente, apresenta também este livro no formato digital. Assim, você, acadêmico, tem a possibilidade de estudá-lo com versatilidade nas telas do celular, tablet ou computador. Eu mesmo, UNI, ganhei um novo layout, você me verá frequentemente e surgirei para apresentar dicas de vídeos e outras fontes de conhecimento que complementam o assunto em questão.

Todos esses ajustes foram pensados a partir de relatos que recebemos nas pesquisas institucionais sobre os materiais impressos, para que você, nossa maior prioridade, possa continuar seus estudos com um material de qualidade.

Aproveito o momento para convidá-lo para um bate-papo sobre o Exame Nacional de Desempenho de Estudantes – ENADE. Bons estudos!

NOTA

VII

UNIDADE 1 – SISTEMAS E MÉTODOS DE MENSURAÇÃO DE TEMPOS PRODUTIVOS....... 1

TÓPICO 1 – MENSURAÇÃO DOS TEMPOS PRODUTIVOS .......................................................... 31 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................................... 32 CAPACIDADE DOS SISTEMAS PRODUTIVOS ......................................................................... 4

2.1 FATORES QUE INFLUENCIAM A CAPACIDADE .................................................................. 53 PRODUTIVIDADE DOS SISTEMAS PRODUTIVOS ................................................................. 6

3.1 ELEMENTOS QUE DIMINUEM A PRODUTIVIDADE ............................................................ 84 ESTUDO DOS TEMPOS NOS SISTEMAS PRODUTIVOS ....................................................... 10

4.1 LEAD TIME (TEMPO DE MANUFATURA) ................................................................................ 114.2 TAKT-TIME ....................................................................................................................................... 134.3 TEMPO DE CICLO .......................................................................................................................... 15

4.3.1 Aplicação prática do Tempo de Ciclo .................................................................................. 154.4 SET-UP .............................................................................................................................................. 17

LEITURA COMPLEMENTAR ............................................................................................................... 18RESUMO DO TÓPICO 1........................................................................................................................ 24AUTOATIVIDADE ................................................................................................................................. 25

TÓPICO 2 – TEMPO-PADRÃO ............................................................................................................ 271 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................... 272 DEFINIÇÃO DO TEMPO-PADRÃO ................................................................................................ 283 MÉTODOS PARA DEFINIÇÃO DO TEMPO-PADRÃO ............................................................. 30

3.1 TEMPOS HISTÓRICOS ................................................................................................................... 303.2 TEMPOS ESTIMADOS.................................................................................................................... 313.3 AMOSTRAGEM DO TRABALHO ................................................................................................ 313.4 METHODS-TIME MEASUREMENT (M.T.M) ............................................................................. 323.5 CRONOMETRAGEM ...................................................................................................................... 33


TÓPICO 3 – CRONOMETRAGEM ...................................................................................................... 431 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................................... 432 ORIGENS DA CRONOMETRAGEM .............................................................................................. 443 TERMINOLOGIA NA CRONOMETRAGEM ................................................................................ 45

3.1 ELEMENTO ...................................................................................................................................... 453.2 ELEMENTO CONSTANTE ............................................................................................................ 463.3 ELEMENTO VARIÁVEL ................................................................................................................ 463.4 ELEMENTO CÍCLICO .................................................................................................................... 473.5 ELEMENTO NÃO CÍCLICO .......................................................................................................... 473.6 ELEMENTO ESTRANHO .............................................................................................................. 473.7 CICLO ................................................................................................................................................ 473.8 TEMPO ELEMENTAR NORMAL ................................................................................................. 483.9 RITMO NORMAL ............................................................................................................................ 48

sumário

VIII

3.10 TEMPO NORMAL ......................................................................................................................... 483.11 AVALIAÇÃO DO RITMO ............................................................................................................. 483.12 HORA-PADRÃO ............................................................................................................................ 483.13 TEMPO-PADRÃO .......................................................................................................................... 493.14 TOLERÂNCIAS ............................................................................................................................. 49

4 DEPARTAMENTO E EQUIPAMENTOS UTILIZADOS NA CRONOMETRAGEM ............. 495 PROCEDIMENTO DE CRONOMETRAGEM ................................................................................ 54

5.1 PROCEDIMENTOS PRELIMINARES .......................................................................................... 546 AVALIAÇÃO DO RITMO DE TRABALHO ................................................................................... 56

6.1 DESEMPENHO DO RITMO ......................................................................................................... 576.2 SISTEMA WESTINGHOUSE ......................................................................................................... 576.3 AVALIAÇÃO POR PADRÕES SINTÉTICOS ............................................................................... 586.4 AVALIAÇÃO OBJETIVA POR ELEMENTO ................................................................................ 586.5 AVALIAÇÃO FISIOLÓGICA DO DESEMPENHO .................................................................... 58

7 TOLERÂNCIAS NA AVALIAÇÃO DO RITMO ............................................................................ 597.1 TOLERÂNCIA PESSOAL ............................................................................................................... 597.2 TOLERÂNCIA DE ESPERAS ......................................................................................................... 597.3 TOLERÂNCIA PARA FADIGA ..................................................................................................... 607.4 TOLERÂNCIAS ESPECIAIS .......................................................................................................... 60


UNIDADE 2 – RACIONALIZAÇÃO E ERGONOMIA NO POSTO DE TRABALHO ............. 67

TÓPICO 1 – ANÁLISE E MELHORIA DO TRABALHO (RACIONALIZAÇÃO)...................... 691 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................................... 692 A IMPORTÂNCIA DA ERGONOMIA NA RACIONALIZAÇÃO DO TRABALHO ............ 713 ANÁLISE DO TRABALHO ................................................................................................................ 75

3.1 OBJETIVOS DA ANÁLISE DO TRABALHO .............................................................................. 763.2 ASPECTOS RELEVANTES DA ANÁLISE DO TRABALHO .................................................... 77

4 FASES DA RACIONALIZAÇÃO DO TRABALHO ...................................................................... 774.1 FASE DA DIVISÃO DO TRABALHO ........................................................................................... 784.2 FASE DA ÊNFASE NAS ATIVIDADES ........................................................................................ 794.3 FASE DA ÊNFASE NA ESTRUTURA ORGANIZACIONAL ................................................... 804.4 FASE DA ÊNFASE NAS PESSOAS ............................................................................................... 804.5 FASE DA ÊNFASE SOCIOTÉCNICA ........................................................................................... 81

5 PASSOS PARA RACIONALIZAÇÃO DO TRABALHO .............................................................. 835.1 FORMULAÇÃO DO PROBLEMA ................................................................................................ 835.2 ANÁLISE E REGISTRO DO MÉTODO ATUAL ......................................................................... 835.3 CRÍTICA DO MÉTODO ATUAL ................................................................................................... 845.4 ELABORAÇÃO DO NOVO MÉTODO ........................................................................................ 845.5 TESTE E CORREÇÃO DO NOVO MÉTODO ............................................................................. 855.6 AVALIAÇÃO E APROVAÇÃO DO NOVO MÉTODO .............................................................. 855.7 IMPLANTAÇÃO DO NOVO MÉTODO ...................................................................................... 865.8 PADRONIZAR OS MÉTODOS DE TRABALHO ....................................................................... 86


TÓPICO 2 – FERRAMENTAS UTILIZADAS NA MELHORIA DOS MÉTODOS .................... 931 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................................... 93

IX

2 FERRAMENTAS PARA O ESTUDO DO TRABALHO ................................................................ 952.1 TABELAS DE INTER-RELACIONAMENTO .............................................................................. 96

2.1.1 Matriz De-Para ........................................................................................................................ 982.1.2 Matriz de relações ................................................................................................................... 99

3 FLUXOGRAMA DE PROCESSO ...................................................................................................... 1013.1 FLUXOGRAMA SINGULAR ......................................................................................................... 1033.2 FLUXOGRAMA DE MONTAGEM ............................................................................................... 1043.3 FLUXOGRAMA DE FABRICAÇÃO E MONTAGEM (FFM) .................................................... 104

4 FICHA DE CARACTERIZAÇÃO DE ATIVIDADES .................................................................... 1074.1 CONSTRUÇÃO DA FICHA DE CARACTERIZAÇÃO DA ATIVIDADE .............................. 109


TÓPICO 3 – ERGONOMIA DOS POSTOS DE TRABALHO ........................................................ 1151 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................................... 1152 PROJETO DO POSTO DE TRABALHO .......................................................................................... 1183 ECONOMIA DOS MOVIMENTOS ................................................................................................. 1204 QUANTIDADE DE TAREFAS POR JORNADA ............................................................................ 1215 DISTRIBUIÇÃO DO POSTO DE TRABALHO ............................................................................. 124

5.1 ESPAÇOS DO POSTO DE TRABALHO ....................................................................................... 126LEITURA COMPLEMENTAR ............................................................................................................... 130RESUMO DO TÓPICO 3........................................................................................................................ 132AUTOATIVIDADE ................................................................................................................................. 133

UNIDADE 3 – METROLOGIA ............................................................................................................. 135

TÓPICO 1 – SISTEMA DE MENSURAÇÃO ..................................................................................... 1371 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................................... 1372 PROCESSO DE MENSURAÇÃO ...................................................................................................... 138

2.1 A IMPORTÂNCIA DA MENSURAÇÃO ..................................................................................... 1402.2 O RESULTADO DA MENSURAÇÃO .......................................................................................... 141

3 ERRO DE MENSURAÇÃO ................................................................................................................. 1424 SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES ............................................................................. 145LEITURA COMPLEMENTAR ............................................................................................................... 150RESUMO DO TÓPICO 1........................................................................................................................ 151AUTOATIVIDADE ................................................................................................................................. 152

TÓPICO 2 – FORMAS DE MENSURAÇÃO ...................................................................................... 1531 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................................... 1532 RÉGUA, METRO E TRENA ................................................................................................................ 154

2.1 RÉGUA .............................................................................................................................................. 1542.2 METRO .............................................................................................................................................. 1572.3 TRENA .............................................................................................................................................. 158

3 PAQUÍMETRO ..................................................................................................................................... 1594 MICRÔMETRO ..................................................................................................................................... 1635 BLOCO PADRÃO E VERIFICADOR ............................................................................................... 1666 VERIFICADOR ..................................................................................................................................... 1687 RELÓGIO COMPARADOR ............................................................................................................... 170LEITURA COMPLEMENTAR ............................................................................................................... 174RESUMO DO TÓPICO 2........................................................................................................................ 176AUTOATIVIDADE ................................................................................................................................. 177

X

TÓPICO 3 – CALIBRAÇÃO DE SISTEMAS DE MENSURAÇÃO ............................................... 1791 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................................... 1792 OPERAÇÕES BÁSICAS RELACIONADAS À CALIBRAÇÃO .................................................. 180

2.1 AJUSTE DO EQUIPAMENTO OU SISTEMAS DE MENSURAÇÃO ...................................... 1812.2 REGULAGEM DO EQUIPAMENTO OU SISTEMAS DE MENSURAÇÃO .......................... 1812.3 VERIFICAÇÃO DO EQUIPAMENTO OU SISTEMAS DE MENSURAÇÃO ........................ 182

3 CALIBRAÇÃO ....................................................................................................................................... 1823.1 CALIBRAÇÃO DIRETA.................................................................................................................. 1833.2 CALIBRAÇÃO INDIRETA ............................................................................................................. 1843.3 PADRÕES PARA CALIBRAÇÃO .................................................................................................. 1853.4 GESTÃO DA QUALIDADE E A CALIBRAÇÃO ....................................................................... 1863.5 GESTÃO DOS EQUIPAMENTOS DE MENSURAÇÃO ........................................................... 187

LEITURA COMPLEMENTAR ............................................................................................................... 189RESUMO DO TÓPICO 3........................................................................................................................ 196AUTOATIVIDADE ................................................................................................................................. 197REFERÊNCIAS ......................................................................................................................................... 199

1

UNIDADE 1

SISTEMAS E MÉTODOS DE MENSURAÇÃO DE TEMPOS

PRODUTIVOS

OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM

PLANO DE ESTUDOS

A partir dos estudos desta unidade, você será capaz de:

• explicar os principais sistemas e métodos de mensuração dos tempos pro-dutivos e realizar os devidos cálculos para a análise e melhoria dos siste-mas;

• analisar, definir e melhorar os tempos padrões dos sistemas produtivos, aplicando os métodos mais conhecidos na literatura;

• realizar melhorias nos postos de trabalho a partir da aplicação de métodos relacionados com a racionalização e ergonomia no trabalho;

• reconhecer as diferenças básicas entre os principais tipos de instrumentos empregados no processo de mensuração;

• realizar atividades básicas relacionadas à área de metrologia.

Caro acadêmico! Esta unidade de estudos encontra-se dividida em três tópicos de conteúdos. Ao longo deles, você encontrará sugestões e dicas que visam potencializar os temas abordados e, ao final de cada um, estão disponíveis resumos e autoatividades que visam fixar os temas estudados.

TÓPICO 1 – MENSURAÇÃO DOS TEMPOS PRODUTIVOS

TÓPICO 2 – TEMPO-PADRÃO

TÓPICO 3 – CRONOMETRAGEM

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TÓPICO 1UNIDADE 1

MENSURAÇÃO DOS TEMPOS PRODUTIVOS

1 INTRODUÇÃO

Para realizar qualquer trabalho se faz necessário o uso de recursos dos mais variados tipos, os quais estão relacionados à natureza do trabalho realizado (ex.: utilização de máquinas e ferramentas para o trabalho com cerâmica ou para o trabalho com tecidos). Além disso, outro elemento fundamental para realizá-lo é o tempo, e junto a ele está o método empregado, o qual determinará a duração temporal.

O estudo dos tempos e métodos, também chamado de estudo do trabalho, é um fator fundamental para avaliar a capacidade e a produtividade dentro das organizações. Assim, o estudo desse conteúdo, a saber, abrange o uso de técnicas, métodos e medições para mensurar o trabalho humano em todos os aspectos e os elementos que influenciam nos resultados dos casos de estudo, objetivando melhorar a capacidade e a produtividade do sistema de produção, além de proporcionar maior segurança no transcorrer do trabalho.

As melhorias decorrentes do estudo dos tempos e métodos são constatadas rapidamente, pois se trata de uma metodologia utilizada para qualquer tipo de trabalho, podendo ser empregada em projetos de novos sistemas de produção (postos de trabalho e/ou linhas de manufatura). Os sistemas de produção são compostos basicamente pelos recursos materiais como instalações e equipamentos; e pelos recursos humanos, em que as competências, as habilidades e a satisfação são fundamentais para a performance das unidades produtivas. Geralmente, o estudo dos tempos e métodos é direcionado à análise do tempo de trabalho exercido pelas pessoas ou em combinação com as máquinas.

Ao estudar o tempo que as máquinas usam para produzirem automaticamente os produtos que abrangem métodos considerados comuns, ele se definirá pelas condições técnicas de cada uma através do processo designado, como a velocidade de mistura, o tempo de avanço etc., por exemplo. Neste sentido, o estudo e a melhoria dos tempos são restringidos principalmente pela tecnologia existente na máquina.

UNIDADE 1 | SISTEMAS E MÉTODOS DE MENSURAÇÃO DE TEMPOS PRODUTIVOS

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2 CAPACIDADE DOS SISTEMAS PRODUTIVOS

O termo capacidade está relacionado à ideia de volume máximo de alguma coisa. Para uma organização isto signifi ca que a informação é indispensável para qualquer departamento. Neste sentido, a capacidade de produção relaciona-se à quantidade máxima de produtos ou serviços que a organização ou um determinado posto de trabalho, em um espaço de tempo, conseguem produzir.

De modo geral, a capacidade de um posto de trabalho é determinada pela relação entre a disponibilidade de recursos e a demanda por eles, levando em consideração também o custo e o benefício da manufatura do bem, sendo produto ou serviço. A defi nição da capacidade de uma empresa incide sobre:

i. A velocidade de resposta da empresa a seus clientes.ii. A estrutura dos custos dos recursos disponíveis utilizados na composição da

força de trabalho. iii. O nível tecnológico existente na empresa. iv. Os métodos de gestão e de política de estoques aplicados.

Portanto, a capacidade de uma empresa não é uma medida estática, mas depende dos diferentes aspectos relacionados à estratégia organizacional adotada. Na fi gura a seguir é apresentada a relação entre a disponibilidade de recursos e a demanda de mercado.

FIGURA 1 – ASPECTOS DA RELAÇÃO DA CAPACIDADE ORGANIZACIONAL

FONTE: Adaptado de Roldão e Ribeira (2004)

Para Roldão e Ribeiro (2004), existem as seguintes defi nições de capacidade:

i) capacidade; ii) capacidade nominal; iii) capacidade ótima;

TÓPICO 1 | MENSURAÇÃO DOS TEMPOS PRODUTIVOS

5

iv) capacidade máxima; v) capacidade efetiva.

A capacidade é definida como a quantidade de saída que um sistema pode realizar por unidade de tempo.

Por sua vez, a capacidade nominal, também conhecida como capacidade de projeto, é direcionada através do sistema desenvolvido e serve como suporte de funcionamento normal dos subsistemas e do uso integral dos elementos de produção.

A capacidade ótima é a saída de um sistema a custos unitários mínimos de produção, supondo o funcionamento normal dos subsistemas com a otimização dos elementos de produção.

A capacidade máxima é a saída máxima de um sistema quando os recursos são usados ao máximo, o que pode não representar, em termos de custo, como o mais eficiente.

A capacidade efetiva é a que realmente existe no sistema em função da variabilidade normal dos elementos de produção e do método de gestão organizacional empregado.

2.1 FATORES QUE INFLUENCIAM A CAPACIDADE

Os principais fatores que influenciam a capacidade de produção dentro de uma organização são resumidos como:

i. Desenvolvimento dos produtos (componentes, processos, sequências e materiais).

ii. Portfólio de produtos (proporções, programação e rotas).iii. Pessoal (qualificação, métodos de trabalho, organização e habilidades).iv. Fluxo do processo e balanceamento das operações.v. Gestão de materiais (distribuição dos estoques, disponibilidade e

movimentação).

A medida da capacidade depende dos processos e tecnologias empregadas, isto é, a partir da definição dos processos de produção, a capacidade está sujeita aos tempos padrões das operações, aos tempos de preparação, aos tempos de transferência (estoques e esperas) e aos lotes de produção. Portanto, na medida da capacidade está a eficiência do trabalho das pessoas nos respectivos postos de trabalho e na gestão dos processos.


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3 PRODUTIVIDADE DOS SISTEMAS PRODUTIVOS

Produtividade é o resultado daquilo que se manufatura, definido aqui pela relação entre os recursos utilizados e a produção total (final). A produtividade de um posto de trabalho (conjunto de recursos) é caracterizada como a quantidade de produtos ou serviços obtidos com o conjunto de recursos relacionados ao posto de trabalho. Segundo Roldão e Ribeiro (2004), os recursos fundamentais à disposição de uma organização são:

As instalações que são, por definição, as estruturas que compreendem o sistema produtivo, isto é, o edifício, o terreno, as instalações hidráulicas e elétricas, as quais possibilitam a realização do trabalho. Os materiais compreendem tanto as matérias-primas empregadas para a produção dos bens, quanto os insumos usados na produção.

As máquinas são os dispositivos que auxiliam na transformação dos materiais em bens finais (produtos e serviços). A mão de obra são as pessoas capacitadas para realizar um determinado trabalho, as quais devem conhecer o trabalho a fim de utilizar os equipamentos necessários para realizá-lo.

A energia gera a capacidade para o sistema produzir, neste caso, trata-se de energia elétrica. Nessa perspectiva, o conjunto de recursos é a soma de todos os que foram utilizados na produção de um determinado bem. Para produzir uma camisa de algodão, por exemplo, são necessários todos esses recursos.

Reitera-se que o conjunto de recursos é igual à soma deles, isto é:

Conjunto de recursos = A+B+C+D+E. Eq. 1

Produtividade Global = Produção Total / Conjunto de recursos utilizados Eq. 2

Quando os recursos são gastos/utilizados na produção, eles são contabilizados como gastos reais ou resultados medidos monetariamente. Nesse sentido, aumentar a produtividade é produzir mais utilizando os mesmos recursos, e isto também pode ser alcançado por meio da redução dos custos e otimização do uso dos recursos produtivos.

Considerando a natureza da produtividade e a relação entre o que é produzido e consumido, surge a necessidade de mensuração do tempo. Assim, para determinar a produtividade se deve considerar os produtos que se obtêm de uma máquina ou de um trabalhador em um intervalo de tempo, isto é, uma quantidade de horas-homem ou de horas-máquina.

• Hora-homem – é o trabalho de um homem no intervalo de uma hora.

• Hora-máquina – é o trabalho de uma máquina ou de parte de uma instalação no intervalo de uma hora.


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O tempo gasto por um homem ou por uma máquina para executar uma operação ou produzir uma quantidade determinada de produtos pode ser decomposto em dois aspectos, que são: i) conteúdo de trabalho; ii) tempo improdutivo (ROLDÃO; RIBEIRO, 2004).

O conteúdo de trabalho também pode ser decomposto em trabalho fundamental, tempo adicional devido ao produto e tempo adicional devido ao método. Por sua vez, o tempo improdutivo é decomposto em tempo adicional devido aos métodos, tempo adicional devido à gestão e tempo adicional devido ao trabalho.

Na fi gura a seguir se apresenta um esquema que explica melhor como o tempo gasto pode ser decomposto segundo os aspectos mencionados anteriormente.

FIGURA 2 – DECOMPOSIÇÃO DO TEMPO TOTAL DE OPERAÇÃO

FONTE: Adaptado de Roldão e Ribeiro (2004)

Conteúdo de trabalho fundamental (A) – é o tempo mínimo e irreduzível necessário para alcançar uma certa quantidade de bens (produtos ou serviços). Seria o tempo para produzir ou para realizar uma atividade se o produto ou a especifi cação estivessem corretos; ou se o processo se realizasse de forma contínua, sem perda de tempo (exceto as paradas normais programadas para descanso) (ROLDÃO; RIBEIRO, 2004).

Conteúdo de tempo adicional devido ao produto (B) – é o tempo adicional por causa de defeitos na produção do produto ou na especifi cação do produto em função das suas características (ROLDÃO; RIBEIRO, 2004).

Conteúdo de tempo adicional devido aos métodos (C) – é o tempo devido aos métodos inefi cientes de produção ou de funcionamento, que é inerente aos métodos de trabalho da empresa (ROLDÃO; RIBEIRO, 2004).


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Tempo improdutivo devido à gestão (D) – é o tempo devido à administração ineficiente dos gestores da produção. Caracteriza-se pelo tempo em que o homem ou a máquina permanecem ociosos por deficiências no planejamento, ingerência ou falta de acompanhamento das operações produtivas (ROLDÃO; RIBEIRO, 2004).

Tempo improdutivo de responsabilidade do trabalhador (E) – quando o homem ou a máquina ficam inativos em função de atrasos, diminuição de ritmo ou outros fatores pessoais do trabalhador (ROLDÃO e RIBEIRO, 2004).

Produtividade é a diminuição do tempo consumidos para realizar um serviço, ou o aumento da qualidade de produtos manufaturados, com a melhoria dos níveis de qualidade, sem o aumento da quantidade de mão de obra ou dos recursos necessários.

IMPORTANTE

3.1 ELEMENTOS QUE DIMINUEM A PRODUTIVIDADE

Os fatores que reduzem a produtividade têm relação com vários elementos, entre os quais estão: o desenvolvimento do produto deficiente, a falta de padronização, o excesso de materiais, as máquinas inadequadas etc. Com relação ao conteúdo complementar de trabalho devido ao produto, as características destes implicam no conteúdo de um processo laboral das seguintes formas:

• Os produtos ou seus componentes podem estar desenvolvidos de tal forma que seja impossível aplicar qualquer procedimento de produção otimizado.

• A deficiência na normalização do produto e/ou componentes resulta na produção de lotes menores de produção, no uso de equipamentos não especializados e na forma lenta de trabalho, se comparada às previsões na fase de desenvolvimento.

• O desenvolvimento errado de procedimentos de qualidade pode aumentar o retrabalho e perda de material, além de ajustes desnecessários de equipamentos.

• As partes de um produto podem ter um padrão de projeto conflitante com o processo de produção e/ou conhecimentos técnicos dos operadores.

Além do conteúdo complementar de trabalho devido ao produto, também se deve considerar o conteúdo relacionado aos métodos e aos processos de trabalho, que são:


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1 Utilização inadequada de equipamentos com velocidade ou nível de qualidade inapropriados.

2 Utilização errada de ferramentas.3 Layout de produção ineficiente, resultando em movimentações desnecessárias

com perda de tempo e energia.4 Aplicação de métodos de trabalho sem prévios estudos para otimizá-los.5 Condições do ambiente de trabalho inapropriadas, como: temperatura,

iluminação, disposição de bancadas etc.

A definição de conteúdo do trabalho em função do tempo se fundamenta na suposição de que o trabalho é realizado com a aplicação de um procedimento definido e a um ritmo adequado e constante. Os tempos suplementares são considerados improdutivos em relação aos padrões (ROLDÃO; RIBEIRO, 2004).

Cada elemento que constitui a produção de um produto ou serviço apresenta várias possibilidades de estudos relacionados aos métodos de trabalho. Assim, a produtividade adequada será obtida quando o processo se realizar sem desperdícios de movimentos, tempos, esforços e em condições de eficiência elevada e adequada, seguindo um procedimento instituído. O quadro a seguir mostra várias possibilidades de melhorias na produtividade dos elementos de produção pertinentes aos métodos de trabalho.

Elementos da Produção Estudos de métodos de Trabalho

Processos

LayoutFluxo e SequenciamentoMovimentação de MateriaisFerramentalControles e automação

ProdutosManuseio de MateriaisSistema de ArmazenagemMétodos de Controle de Qualidade

Operações

SequenciamentoRitmo de TrabalhoDivisão das AtividadesLocal do trabalho (espaço)Condições do Ambiente de Trabalho

Operadores

Segurança no TrabalhoTreinamentosSeleçãoFormação de Equipes

QUADRO 1 – POSSIBILIDADES DE MELHORIAS NOS ELEMENTOS DE PRODUÇÃO

FONTE: Adaptado de Roldão e Ribeiro (2004)


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4 ESTUDO DOS TEMPOS NOS SISTEMAS PRODUTIVOS

Nos sistemas produtivos são usados vários conceitos de tempo, os quais têm relação com variáveis de diversas naturezas e são empregados segundo a necessidade de medida de desempenho do sistema. O tempo padrão é uma das medidas do tempo na produção mais comum, porém, somente esta medida não é o bastante para esclarecer as variações no desempenho dos sistemas produtivos, que geralmente são infl uenciados por diversos elementos relacionados à medida do tempo.

Segundo Camarott o (2007), pesquisas realizadas na Alemanha pelo Instituto de Sistemas de Produção analisaram diversos tipos de estratégias e metodologias de otimização de tempos nos processos produtivos de diferentes linhas de montagem em países como EUA, Espanha, Japão e Coreia do Sul, com o intuito de desenvolver um modelo dos tempos de sistemas produtivos que identifi que as origens e motivos de interrupções na produção.

Na fi gura a seguir é apresentada a estrutura geral de construção dos diversos tempos produtivos, levando em consideração o tempo de observação, defi nido como o tempo total de observação do sistema produtivo. Sendo que ele irá variar conforme a necessidade do estudo, podendo durar uma hora, duas horas ou o dia inteiro.

FIGURA 3 – DEMONSTRAÇÃO DOS INTERVALOS E TEMPOS DE PRODUÇÃO

FONTE: Adaptado de Olivério (1991)


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O primeiro tempo mostrado na Figura 3 é o processo considerado ocioso ou literalmente parado, isto é, o tempo em que não existe produção. Retirando este tempo do Intervalo de observação, encontra-se o Tempo disponível (F), neste intervalo a produção sofre influência de dois tipos de paradas: Técnica e Não Planejada. Segundo Olivério (1991), as paradas técnicas estão relacionadas i) às cargas e descargas de peças; ii) aos defeitos de ciclo (ajustes); iii) às inspeções; iv) ao set-up; v) aos intervalos; vi) às limpezas. Por sua vez, as paradas não planejadas estão relacionadas i) às interrupções; ii) às manutenções não programadas; iii) à espera de material.

As Paradas técnicas representam um intervalo em que o tempo produtivo é influenciado por eventos relacionados com deliberações da organização, como: parada dos funcionários (descansos, higiene); preparação das máquinas (setup); manutenções programadas (corretiva e/ou preventiva); carga e descarga de peças, entre outros. A compreensão dessas paradas é fundamental na medida em que as variáveis que as influenciam são resultados de ações (formais ou não) e determinações que ocorrem no dia a dia da empresa, como: reuniões com supervisão, apresentação de instruções, reuniões de qualidade, 5s etc. Geralmente se inclue o tempo de parada técnica como tempo de tolerância, ou ainda, Tempo de Preparação.

As Paradas Não Planejadas representam um intervalo em que o tempo produtivo é influenciado por eventos que ocorrem sem uma determinação prévia, como: quebras do equipamento, falta de energia, paradas não planejadas do funcionário, manutenções emergenciais, esperas de material, entre outros. O entendimento dessas paradas é fundamental para que melhorias sejam realizadas e propiciem a redução ou eliminação deste tipo de parada nos processos.

O intervalo de Tempo livre de paradas, ou também chamado de Operação sem Paradas (B), é o tempo em que o processo produtivo é realmente realizado. Também chamado por Tempo de Processamento. Pelo conceito da Manufatura Enxuta, o Tempo de Processamento é o período de tempo que agrega valor ao produto, desta forma, para que o sistema aumente o tempo de agregação de valor, deve-se eliminar ou reduzir os desperdícios.

4.1 LEAD TIME (TEMPO DE MANUFATURA)

O Lead Time (LT) é definido como o tempo relacionado à transformação das matérias-primas e componentes em produtos acabados, considerando todos os tempos ocorridos ao longo da transformação. Geralmente este tempo se relaciona ao tempo de manufatura de produtos, os quais são o produto final ou componentes.

O Lead Time é uma função dos tempos de transporte e de movimentação dos materiais; das esperas; do tempo de estoque no processo; da capacidade de


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operação dos equipamentos e dos tempos relativos aos controles de qualidade dos materiais processados e das atividades destinadas aos funcionários.

Em geral, o LT é mensurado desde a chegada dos materiais nos estoques da empresa ou quando eles estão livres para a manufatura (preparação, acionamento de kanban (sinalização), ordem de produção etc.). O Lead Time se fi naliza com o término da última operação ou da área de trabalho na manufatura, podendo conter as atividades de acabamento (inspeções, montagens, embalamento) ou a expedição do produto, ou componente para o cliente.

A fi gura a seguir apresenta um esquema de produção em que o Lead Time é mensurado a partir das variáveis de tempo dos processos de transformação e das atividades produtivas como armazenagens, movimentação e emissões de ordens. Estas variáveis são infl uenciadas por decisões técnicas ou organizacionais.

FIGURA 4 – SISTEMA ELEMENTAR DE PRODUÇÃO


Geralmente, o LT é composto pelos seguintes tempos:

• O Tempo de Set-up (TS) é compreendido como o tempo para preparação dos materiais, equipamentos, ferramentas e dispositivos de trabalho necessários para o funcionamento do posto de trabalho ou máquina.

• O Tempo de Processamento (TP) é o momento em que ocorre a transformação dos materiais em produto, incluindo as paradas técnicas de inspeções, limpezas, ajustes e quebras de máquina.

• O Tempo de Carga (TC) é o tempo de posicionamento dos materiais para a execução de cada operação do processo produtivo. É também chamado de tempo de carregamento de máquina.


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• O Tempo de Descarga (TD) é o tempo de posicionamento dos produtos ou componentes após a execução de cada operação no processo produtivo. É também chamado de tempo de descarregamento de máquina.

• O Tempo de Estocagem (TE) é o tempo em que o material ou produto aguardam no processo produtivo em função da formação de lote e, para isto acontecer, o transporte aguarda o processamento.

• O Tempo de Transporte (TT) compreende o tempo de movimentação dos materiais e/ou produtos (lote) entre o final de processamento de um posto de trabalho até sua estocagem no próximo posto.

O Lead Time deve ser compreendido como uma quantidade definida de tempo mensurada a partir da criação de uma ordem, atravessando o caminho crítico da transformação de uma determinada demanda até a entrega ao cliente.

NOTA

4.2 TAKT-TIME

O takt-time é compreendido pela razão entre o tempo produtivo disponível e a demanda do cliente. Ele define o ritmo de produção conforme a demanda (WOMACK; JONES, 2015). Resumidamente, o takt-time é o ritmo de produção necessário para atender à demanda que resulta da divisão do tempo disponível para o processamento e a quantidade de produtos a serem produzidos.

Ter o entendimento sobre qual é o ritmo de trabalho adequado para o atendimento da demanda do cliente é fundamental. É também a partir desse tempo que a fábrica realiza seu planejamento produtivo. A determinação de um tempo adequado para produção implica que o takt-time não é calculado a partir da capacidade produtiva, mas sim, levando em consideração a necessidade de atender a uma demanda externa ao sistema de manufatura.

O Takt-Time também pode ser definido como o ritmo produtivo compulsório para atender a uma determinada demanda de produtos dadas as restrições de capacidade produtivas do sistema. O atrelamento desse tempo ao Planejamento e Controle da Produção é fundamental, pois evita que o sistema, mesmo tendo condições globais de atender à demanda, não seja sobrecarregado em períodos de pico e que apresente dificuldades de atendimento da demanda. De modo geral, essa medida de tempo é calculada conforme a Equação 3:


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Tempo DisponívelTakt _ TimeDemanda do Cliente

= Eq. 3

O tempo takt pode ser compreendido como o que conduz o fluxo dos materiais em uma linha de produção ou posto de trabalho. Portanto, é importante ressaltar que a concepção do takt-time esteja diretamente relacionada à função processo, que aborda o fluxo de materiais ao longo do tempo e do espaço; e à função operação, a qual trata dos elementos de transformação (homens e máquinas) ao longo do tempo e do espaço.

A função processo constitui o ritmo de trabalho baseado na demanda (Kanban, Make to Order), por outro lado, a função operação constitui a capacidade da produção, levando em consideração as restrições do sistema produtivo (lotes, set-ups, manutenção). Segundo Camarotto (2007), sob o ponto de vista operacional, o tempo disponível para a manufatura de um produto não é basicamente igual à duração da jornada de trabalho. Em circunstâncias reais, deve-se deduzir os tempos de paradas técnicas e não planejadas.

Em um sistema produtivo, a cada momento definido pelo takt-time, uma unidade de produto deve ser produzida. Por exemplo, para uma célula de montagem de roupas com demanda diária de 300 peças (unidades) e tempo disponível para produção de 10 horas (600 minutos), o takt-time será de dois minutos. Isto é, a cada dois minutos deve sair uma peça de roupa pronta no final da célula de montagem.

Segue um detalhamento sobre o cálculo do tempo takt que se utiliza da equação 3:

Tempo DisponívelDemanda do Cliente

Tempo Disponível 10h

Demanda do Cliente 300pç.

600 min300 pç.

2 min / pç.

=

=

=

=

=

Takt Time

Takt Time

Takt Time

Para calcular o Takt-Time se convenciona que a unidade de tempo utilizada seja transformada em minutos, desta forma, evita-se que o valor final do Takt Time seja muito pequeno se mantido na unidade de horas. No exemplo anterior, os 600min surgem da razão entre as 10h e os 60 minutos que equivalem a 1h.


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4.3 TEMPO DE CICLO

O Tempo de Ciclo pode ser definido como o tempo necessário para concluir o ciclo de uma operação (WOMACK; JONES, 2015). O intervalo de tempo deste ciclo é representado pelo intervalo decorrido da repetição dele e que caracterize o início ou fim da operação em si, desconsiderando paradas entre ciclos ocasionadas por interrupções não planejadas. Em um sistema produtivo, o tempo de ciclo é estabelecido pelas condições da operação do posto ou da linha produtiva, além de ser definido em função de dois elementos:

• Tempos unitários de processamento em cada posto ou célula de produção.• Número de operadores no posto ou célula de produção.

De forma genérica, para uma máquina ou equipamento o tempo de ciclo é essencial para a produção de uma peça, isto é, o tempo decorrido entre o início e o término da produção de duas peças consecutivas de um mesmo modelo em condição produtiva constante. Nos processos produtivos que utilizam máquinas e equipamentos totalmente automáticos, o tempo de ciclo pode ser constatado com certa simplicidade, no entanto, cada máquina ou equipamento tem um tempo de ciclo específico para cada operação (processamento) realizada. Em atividades manuais, este tempo é mais impreciso, pois o ritmo é variável em função de cada pessoa.

Por outro lado, quando se determina o tempo de ciclo de um sistema de produção (células, postos ou a fábrica inteira), o assunto se torna mais complexo. Para isso, é imprescindível levar em consideração as relações sistêmicas de dependência entre os equipamentos e as operações. O ritmo de um posto ou célula produtiva é sempre limitado, seja pela capacidade ou pela demanda.

Além da complexidade em determinar o tempo de ciclo em sistemas produtivos, existe outra possibilidade de equivalência entre o tempo de Ciclo e o Takt-Time. Se o tempo de ciclo de uma operação em um processo completo for equivalente a ele, os produtos podem, então, ser produzidos em fluxo contínuo. Este é o conceito-chave da produção nivelada, a base da estratégia da Manufatura Enxuta.

4.3.1 Aplicação prática do Tempo de Ciclo

Uma das possíveis aplicações para o Tempo de Ciclo se dá no balanceamento de linhas de produção. Uma “linha de produção” retrata o fluxo de atividades em um sistema ininterrupto, em que o bem (ou parte dele) é desmembrado por uma quantidade de atividades ou tarefas que são subdivididas em postos de operação. Para realizar o balanceamento de uma linha produtiva é necessário primeiramente definir o tempo de ciclo (TC), isto é, o tempo que um posto de operações leva para


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concluir um grupo de atividades definidas, quando demonstrada a frequência com que um bem sai da linha de produção, e de forma similar isso pode ser entendido como o intervalo de tempo entre dois bens consecutivos.

Num posto de operações, por exemplo, serão manufaturados 800 componentes em seis horas de trabalho. Vejamos como calcular o tempo de ciclo.

O tempo de ciclo é expresso pela Equação 4:

( ) Tempo de produçãoTempo de Ciclo TC Quantidade produzida no tempo de produção

= Eq. 4

A seguir há um detalhamento sobre o cálculo do tempo takt utilizando a equação Eq. 4.

( )

( )

Tempo de produção 6h x 60 minutos 360 minutos

Quantidade a ser produzida 800 componentes

360 minutosTempo de Ciclo TC 800 componetes

minutosTempo de Ciclo TC 0,45componetes

= =

=

=

=

Portanto, a cada 0,45 minuto o posto de operações precisará finalizar um componente para que se obtenha a quantidade de 800 componentes no final das seis horas.

O tempo representa dinheiro, produtividade, qualidade e até mesmo inovação. O gerenciamento do tempo permite que as empresas não apenas reduzam custos, mas que também ofereçam um mix de produtos e serviços mais amplo, cobrindo assim mais nichos de mercado e atualizando tecnologicamente seus produtos.

IMPORTANTE


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4.4 SET-UP

O tempo de set-up, ou tempo de preparação, é compreendido como o tempo transcorrido na troca do processo no término da produção de um lote de produtos até a produção do primeiro produto bom do próximo lote (SLACK, 1997). Para Shingo (1996), as atividades do set-up podem ser classificadas da seguinte forma:

• Atividades de set-up – preparativo antes e depois da atividade produtiva, como troca de ferramentas e troca de dispositivos. A aplicação da troca rápida de ferramentas (TRF) é uma das formas mais eficientes de otimizar o tempo de set-up.

Por definição existem dois tipos de set-up: i) set-up interno; ii) set-up externo.

i) Set-up interno: atividades de set-up são realizadas exclusivamente quando o equipamento se encontra parado, como na fixação e remoção de um molde.

ii) Set-up externo: atividades de set-up são realizadas exclusivamente quando o equipamento ainda está em operação, como na movimentação do molde, preparação dos insumos para troca, entre outros.

Em qualquer avaliação das atividades do set-up, é fundamental definir as atividades que podem ser realizadas com o equipamento em funcionamento e as que devem ser feitas com ele parado. O objetivo principal da melhoria deste tempo é converter uma atividade de set-up interno em uma de set-up externo.

Os tempos de set-up constituem, gradativamente, uma parte expressiva do tempo total de produção de uma organização, sobretudo, pela intenção das organizações de fornecerem um mix diversificado de produtos ao mercado, com pequenos e médios lotes produtivos. Os tempos de set-up dos equipamentos têm grande impacto nos resultados da organização e na constituição dos custos dos componentes e produtos produzidos. A diminuição e melhoria dos tempos de set-up tornam-se também interessantes devido aos custos envolvidos na obtenção e operação dos equipamentos.


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Metodologia de Troca Rápida de Ferramentas – TRF

Dalvio Ferrari Tubino

A troca rápida de ferramentas (TRF) é uma das ferramentas básicas da manufatura enxuta. Ela foi concebida por Shingo, no ano de 1970, após vários anos de conhecimentos práticos em fábricas japonesas, principalmente na fábrica da Toyota, em que alcançou set-ups extremamente reduzidos de prensas que gastavam três horas para três minutos. Todo seu conhecimento sobre TRF está apresentado no livro sobre esse tema, com o título A Revolution in Manufacturing: the S.M.E.D. System (SHINGO, 1985).

Dentro do escopo de distinguir a TRF no contexto da manufatura enxuta, em específico na diminuição dos leads times de manufatura, neste artigo será exposta a seguir uma síntese adaptada dessas considerações propostas por Shingo com relação à metodologia para reduzir os tempos de set-up.

Shingo, ao tratar sobre o problema dos set-ups convencionais demorados, identificou quatro grupos de funções tipicamente desenvolvidas durante esses setups de máquinas (SHINGO, 1985), distribuídas proporcionalmente no tempo, de acordo com a Figura 1. Conforme pode-se ver, apenas 5% do tempo gasto nesses set-ups eram referentes à remoção e fixação das matrizes e ferramentas. O restante do tempo era consumido com funções que podiam ser melhoradas, ou até eliminadas, desde que tratadas adequadamente (TUBINO, 1999).

LEITURA COMPLEMENTAR

FIGURA 1 – DISTRIBUIÇÃO DOS TEMPOS AO LONGO DO SET-UP


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Como resultado de seu trabalho na busca por setups rápidos, Shingo chegou à formulação da teoria para a TRF, que pode ser resumida em quatro estágios sequenciais, cada um contendo um conjunto de técnicas específi cas, apresentados na Figura 2. Por ser simples e de fácil aplicação, a TRF deve ser implementada a partir do processo de TQC com a participação dos operadores das máquinas envolvidas, dentro dos grupos de CCQ ou equivalentes, apoiados pelas áreas técnicas de Engenharia Industrial e Ferramentaria na função de disseminar os conhecimentos e implementar as soluções encontradas. Serão os operadores que irão executar os setups, é importante que eles entendam o porquê e sintam-se responsáveis pelas soluções encontradas (TUBINO, 1999).

FIGURA 2 – ETAPAS DA APLICAÇÃO DA TRF

O primeiro passo para a TRF consiste em identifi car como as atividades de setup estão sendo feitas atualmente, buscando detalhar dentro dos conceitos de tempos e movimentos cada uma dessas atividades. A melhor forma de se fazer isso consiste em fi lmar várias trocas de ferramentas para serem discutidas com o grupo de melhoria. Nesse processo de obtenção de dados, deve-se usar uma planilha em que as atividades de setup serão classifi cadas como internas, externas e desnecessárias, com seus referidos tempos (TUBINO, 1999).

Uma atividade de setup interna é aquela executada enquanto a máquina está parada. Uma atividade de setup externa é aquela executada enquanto a máquina está operando. Já uma atividade desnecessária, como o próprio nome indica, é uma atividade que não faz parte das atividades necessárias para a realização do setup da máquina e que erroneamente está sendo realizada, por exemplo, aguardar que uma talha ou uma empilhadeira fi quem livres e venham auxiliar na movimentação do ferramental, ou esperar que um ferramenteiro venha ajudar na troca e regulagem da matriz (TUBINO, 1999).

O primeiro passo nesse estágio inicial da TRF consiste em eliminar as atividades desnecessárias. Um exemplo prático largamente utilizado para evitar esperas e dependências de equipamentos de movimentação dá-se pelo uso de carrinhos de movimentação manual de baixo custo para armazenar e movimentar as matrizes durante o processo de setup. Conforme pode ser visto na Figura 3, esse carrinho possui roletes em uma mesa giratória que permite a um único operador deslizar facilmente as matrizes antiga e nova para sua troca.


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Evita-se assim a atividade de espera no processo de setup. Harmon e Peterson (1991) citam um exemplo de focalização dos dispositivos de setup implementado nas linhas de fabricação usadas na estampagem, moldagem e montagem de contatores elétricos da Siemens, na Alemanha, em que a simples focalização dos dispositivos às linhas conseguiu reduzir o tempo de troca das duas prensas perfuradoras de cada linha, que consumia de 15 a 30 minutos, para meros um a dois minutos.

FIGURA 3 – CARRINHO DE ROLETES PARA A TROCA DE MATRIZES

Eliminadas as atividades desnecessárias, deve-se proceder à separação criteriosa das atividades internas das externas. Quando a máquina estiver parada para a troca da matriz ou ferramenta, o operador deve executar apenas as operações do setup interno, ou seja, a remoção da matriz ou ferramenta antiga e a fi xação da nova. Todas as atividades referentes ao setup externo, como preparação e transporte das matrizes, gabaritos, ferramentas e dispositivos de fi xação, devem ser feitas enquanto a máquina ainda estiver operando. Shingo (1985) argumenta, com base em sua grande experiência prática, que a simples separação e organização das operações internas e externas pode reduzir o tempo de parada de máquina entre 30% a 50%.

Organizadas as atividades internas e externas do setup e eliminadas as desnecessárias, para se chegar a uma redução maior do tempo de máquina parada se deve proceder a uma análise criteriosa das atividades inicialmente classifi cadas como internas, no sentido de verifi car se realmente essa é uma atividade que só pode ser executada com a máquina parada, bem como, se não existe uma outra alternativa melhor que permita transferi-la, total ou parcialmente, para atividade externa (TUBINO, 1999).


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Um exemplo simples da aplicação desse conceito consiste em rever a atividade interna de aquecimento de matrizes nos processos de fundição e forjamento. Deve-se utilizar o calor perdido pelo forno nessas operações para pré-aquecer as matrizes que irão entrar em operação, evitando-se assim, além da perda de tempo interno, custos decorrentes da produção de itens defeituosos no início da produção (TUBINO, 1999).

Outra atividade considerada convencionalmente como interna e que pode ser transferida, pelo menos parcialmente para externa, é o ajuste do ferramental, empregando-se dispositivos intermediários que padronizem a forma de fi xação. Os ajustes são demorados (de 50% a 70% do tempo total de setup interno) e requerem a habilidade de um ferramenteiro. Como seria muito dispendioso a curto prazo padronizar todas as matrizes, deve-se inicialmente promover a uniformização apenas das partes necessárias ao setup. Por exemplo, a altura das matrizes pode ser padronizada pela utilização de placas espaçadoras, conforme Figura 4, de forma a evitar que a prensa necessite regular sua abertura a cada mudança de matriz. Outro exemplo clássico consiste em padronizar a altura dos cabeçotes fi xadores de estampos (Figura 5), acelerando sua forma de fi xação e eliminando ajustes (TUBINO, 1999).

FIGURA 4 – ESPAÇADORES PARA A PADRONIZAÇÃO DA ALTURA DE MATRIZES

O emprego de uma ferramenta de fi xação suplementar padronizada para todas as matrizes é uma outra técnica usada para passar as atividades internas de ajuste para externa. Apesar de cada matriz ter sua regulagem diferente, conforme o item para a qual se destina, projeta-se um dispositivo padrão de fi xação intermediária no qual essa matriz é regulada e fi xada como uma atividade externa de setup, ou seja, com a máquina operando o item anterior. Quando a máquina para é realizada a troca do conjunto “matriz-dispositivo auxiliar” de forma rápida. Empregando-se ainda sistemas de guias para direcionar o posicionamento do conjunto, semelhante ao de um vídeo cassete, em que se chega ao chamado setup em um toque (OTED – One Touch Exchange of Die) (TUBINO, 1999).


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FIGURA 5 – PADRONIZAÇÃO DA ALTURA DOS CABEÇOTES FIXADORES DE ESTAMPOS

Uma vez separadas as atividades internas das externas, e transferidas, tanto quanto possível, as atividades internas para externas, o terceiro estágio da TRF consiste em analisar detalhadamente essas atividades, buscando simplifi car e melhorar ainda mais alguns pontos relevantes do setup. Nesse sentido, algumas soluções propostas por Shingo podem ser exploradas, como usar operações paralelas, usar sistemas de colocações fi nitas (ou do mínimo múltiplo comum), empregar fi xadores rápidos e eliminar a tentativa e erro (TUBINO, 1999).

Eliminar a atividade de setup é o objetivo fi nal da TRF. O melhor setup é aquele que não existe, ou seja, ao invés de se supor que os setups são inevitáveis, deve-se responder à seguinte pergunta: como produzir itens diferentes sem promover setups? A resposta a essa pergunta pode ser uma simples modifi cação no projeto do produto, a produção focalizada em células, ou a produção de peças em grupos (TUBINO, 1999).

Projeto do produto: os produtos devem ser projetados de forma que seus itens componentes sejam padronizados. Reduzindo-se a variedade de itens, reduz-se a necessidade de trocas de ferramentas. Um exemplo simples desse ponto, apresentado por Harmon (1993), diz respeito ao projeto de dois virabrequins em que os orifícios para a entrada de óleo tinham sido projetados com ângulos diferentes, resultando em um tempo de setup na usinagem desses orifícios de quase duas horas. Uma análise mais criteriosa identifi cou que a diferença nos ângulos provinha apenas do fato de que os projetos das peças foram feitos por engenheiros diferentes, portanto poderia se padronizar o ângulo e eliminar o setup (TUBINO, 1999).

Produção focalizada: a focalização da produção com células de fabricação permite uma visão mais clara do fl uxo produtivo. De nada adianta produzir itens em grandes lotes de máquinas potentes, se o fl uxo produtivo desse item está ligado ao seu tempo de ciclo, que é limitado pela demanda. Por exemplo, em vez de utilizar uma prensa com múltiplas funções para furar um item, pode-


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se introduzir dentro de uma célula uma máquina mais simples com a função específica de furação, acionada pelo operador, sempre que necessário, dentro do fluxo de produção unitário (TUBINO, 1999).

Produção em grupos: a produção de itens diferentes agrupados na mesma operação é uma forma de eliminar ou diluir o setup da máquina pelo grupo produzido. Os grupos podem ser formados por itens utilizados em um mesmo produto, como estampar os para-lamas direito e esquerdo de um automóvel simultaneamente, ou por itens diferentes empregados em produtos diferentes. Shingo (1996) cita um exemplo de dois tipos de botões para televisão, A e B, produzidos a partir de resinas diferentes em uma máquina injetora de plástico. A solução encontrada para evitar o setup foi desenvolver um molde com cavidades para os dois tipos de botões formando ângulos retos. Conforme o tipo de botão necessário, o molde é girado em 90 graus e a respectiva resina é injetada.

FONTE: Texto adaptado de TUBINO, Dalvio F. Sistemas de Produção: a produtividade no chão de fábrica. São Paulo, Bookman, 1999. Disponível em: <https://pt.scribd.com/document/217224588/A-Produtividade-No-Chao-de-Fabrica>. Acesso em: 27 abr. 2018.

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Neste tópico, você aprendeu que:

• Com relação a capacidade dos sistemas produtivos foram estudados aspectos relacionados aos tipos de capacidade, isto é, nominal, ótima, máxima e efetiva. Além disso, foram apresentados os principais fatores que influenciam na capacidade dos sistemas produtivos.

• Sobre a produtividade dos sistemas produtivos e os elementos que afetam tal produtividade.

• O estudo dos temas capacidade e a produtividade dos sistemas produtivos são importantes. Além disso, abordou-se o estudo dos tempos nos sistemas produtivos, pelos quais foram apresentados os principais tempos que são utilizados nos sistemas produtivos, isto é, lead time, takt time, tempo de ciclo e set-up.

RESUMO DO TÓPICO 1

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1 Uma empresa de refrigeradores está com uma demanda de 1000 unidades de um modelo especial que devem ser entregues até o final do mês para um dos seus clientes no Estado do Ceará. Para isso, é preciso definir qual é o tempo takt que deve ser operado na linha de montagem. Para essa produção a empresa dispõe de 20 horas para produzi-los. Qual é o takt-time que a empresa deve utilizar nesta produção?

AUTOATIVIDADE

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TÓPICO 2

TEMPO-PADRÃO

UNIDADE 1

1 INTRODUÇÃO

Com relação ao estudo do tempo padrão, este é empregado para a definição da capacidade de trabalho em postos de fabricação em que existem tarefas realizadas por operadores, seja em tarefas manuais, seja na interação operador e máquina.

De outra forma, temos que “O tempo padrão pode ser compreendido como o tempo gasto por um operário adequadamente treinado, trabalhando em ritmo normal para realizar uma atividade ou operação padrão” (OLIVÉRIO, 1991).

Ou “O tempo necessário para finalizar um ciclo de uma tarefa quando executada por meio de um procedimento padrão adequado, em uma certa velocidade arbitrativa de trabalho, com definição de paradas e atrasos não influenciados pelo operador” (OLIVÉRIO, 1991).

Ou ainda,

“O tempo padrão é uma função da quantidade de tempo necessário para realizar uma unidade de trabalho usando um procedimento e equipamentos adequados sob certas condições de trabalho por um operador que possua uma quantidade específica de habilidade na atividade e uma capacidade específica para o trabalho, operando em uma fase na qual empregará, num determinado período de tempo, seu esforço físico máximo para desenvolver tal trabalho sem ser prejudicado”(OLIVÉRIO, 1991, s.p).

Com relação a sua aplicação, o tempo padrão geralmente é utilizado nas áreas de custos, planejamento e controle da produção como parte para a determinação da produtividade da fábrica. Na área de custos, emprega-se no estabelecimento o custo dos produtos pelos custos de produção associados às instalações, equipamentos e mão de obra.

Na área de planejamento e controle da produção, o tempo padrão é usado na medida do trabalho de pequenas séries de produção, medida do trabalho para serviços de manutenção, programação e controle de entregas aos clientes. Por fim, na determinação da produtividade, relaciona-se com o estudo da distribuição da produtividade do trabalho através do estabelecimento de tempos-padrão para as operações, por componente, por produto e por grupo de produção, a fim de estabelecer incentivos salariais.


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2 DEFINIÇÃO DO TEMPO-PADRÃO

O Tempo-Padrão é formado por uma retifi cação do tempo observado a partir de um encadeamento de atividades de trabalho, por meio de um fator de análise de desempenho acrescidas de tolerâncias. As ressalvas mais comuns ao uso do Tempo-Padrão são ao existirem alterações no ciclo, procedimento, materiais ou condições operacionais; e nas disparidades de julgamentos dos distintos cronoanalistas.

Na fi gura a seguir é apresentado um esquema que mostra como é determinado o tempo-padrão, o fl uxo também é detalhado nos momentos em que são inseridos o fator de avaliação e tolerâncias.

FIGURA 5 – ETAPAS PARA DETERMINAÇÃO DO TEMPO PADRÃO


O tempo selecionado é composto pelos tempos das atividades relacionadas ao trabalho executado, isto é, são os tempos coletados ao longo do acompanhamento, conhecido também como chamado de observação. Após o estudo de análise tem-se o tempo normal que, acrescido das tolerâncias necessárias, possibilita a formação do tempo-padrão da execução da atividade estudada.

Para Olivério (1991), a relação entre o método empregado para a realização de uma atividade e o tempo necessário para realizá-la está resumida na expressão abaixo:

TÓPICO 2 | TEMPO-PADRÃO

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“O tempo de uma atividade será sempre um resultado do método empregado” (OLIVÉRIO, 1991).

ATENCAO

Os estudos sobre medida do trabalho iniciaram em 1881 com as verificações precursoras de Frederick W. Taylor. Ao empregar o cronômetro para medida do trabalho, começou-se um extraordinário campo da Gestão Industrial, conhecido atualmente como “Estudo do Tempos e Métodos”, “Cronoanálise” ou “Medida do Trabalho”.

O estudo do tempo está fortemente relacionado ao método do trabalho. Ambos os assuntos se inter-relacionam na prática e são conhecidos como “Estudo de Métodos e Tempos” ou “Estudo de Movimentos e Tempos”.

A finalidade foco ao buscar medir o trabalho realizado pelas pessoas é constituir qual a carga de atividades diária de um funcionário para então definir um valor imparcial do salário.

Por sua vez, isso estimula os funcionários a serem mais eficientes por meio de prêmios por produtividade sempre que ultrapassarem os valores normais estipulados. Esses prêmios por produtividade são atualmente conhecidos como “incentivos salariais”. Além dos objetivos citados anteriormente sobre a aplicação do tempo padrão, este também gera informações que auxiliam no:

• Melhoramento do planejamento, programação e no controle da produção.• Bom emprego da mão de obra disponível.• Cálculo de prêmios de produção.• Controle do desempenho e eficiência do efetivo.• Cálculo do custo da mão de obra.• Cálculo do custo de operações mecanizadas.• Estudos e melhoria do fluxo de materiais nas áreas de trabalho.• Mudanças na distribuição do layout de fábrica.• Otimização do uso dos recursos máquinas e equipamentos.

Para Coelho (1997), é indispensável que sejam aplicadas certas técnicas para definir o tempo necessário à realização de uma determinada atividades, por um operador adaptado e treinado e com um rendimento normal. A definição do método a ser empregado requer a avaliação de algumas características, como:

• Precisão da medida (tempo).• Bom emprego do conhecimento sobre tempo.• Agilidade para se definir os tempos.


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• Pessoal qualificado para realizar os estudos.• Uniformização dos métodos operacionais.

É claro que a necessidade de precisão da medida (tempo) demanda métodos mais complexos. Estes, por sua vez, são mais demorados e necessitam de pessoal especializado, e são utilizados quando o método operacional for fundamentado e padronizado.

De outra forma, existem métodos simples que não necessitam de gente especializada e que permitem uma coleta rápida dos tempos de muitas atividades. Contudo, estas medidas podem apresentar baixa exatidão (margem de erro elevada) e são empregadas somente para algumas finalidades dentro de algumas condições.

3 MÉTODOS PARA DEFINIÇÃO DO TEMPO-PADRÃO

A determinação do tempo pode ser realizada por diversas técnicas ou métodos para definição do tempo-padrão. Para Coelho (1997), os principais métodos empregados na obtenção do tempo-padrão são: i) tempos históricos; ii) tempos estimados; iii) amostragem do trabalho; iv) M.T.M (Methods-Time Measurement); v) cronoanálise.

3.1 TEMPOS HISTÓRICOS

O método dos tempos históricos é o mais acessível e comum. Ele se caracteriza por definir o tempo real de uma atividade com base em valores de produção ocorridos no passado recente (semanas ou meses passados). As informações necessárias para realização deste método são:

• Código da peça. • Nome da atividade. • Designação do posto de operação. • Quantidade produzida. • Quantidade de tempo (em minutos) de produção consumido.

Com tais informações, o tempo histórico da operação será o resultado da divisão entre o total de minutos e a quantidade produzida. No entanto, esta técnica não deve ser utilizada para medir ou avaliar a produção dos funcionários, devido à baixa precisão.


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Esta técnica não deve ser utilizada para medir ou avaliar a produção dos funcionários, devido a sua baixa precisão.

IMPORTANTE

3.2 TEMPOS ESTIMADOS

Constitui a estimação dos tempos para as atividades produtivas que ainda não foram realizadas. Tais atividades serão efetivadas futuramente, ou seja, ao se efetivar uma encomenda de componentes e/ou produtos ainda não manufaturados pela fábrica. A definição dos tempos segue as seguintes fases:

1ª Fase: Avaliar a atividade, isto é, definir os elementos que a compõem, considerando:

• Equipamento a ser utilizado.• Características do material (dureza, dimensões, forma, entre outros).• Ferramentas para operação.• Posto da atividade.

2ª Fase: Definir o tempo dos elementos da atividade.

Esta definição faz-se com base nas atividades parecidas cujos tempos tenham sido verificados. As tabelas de tempos de “elementos básicos” preparadas nas empresas são fontes importantes de dados para esse método.

3.3 AMOSTRAGEM DO TRABALHO

A Amostragem do Trabalho é empregada para se definir, percentualmente, o conjunto de atividades de um posto operacional, pertencente a um setor ou a uma fábrica. Estas jornadas de trabalho são concebidas por categorias tais como: ‘máquina trabalhando”, “máquina parada”, “máquina sendo abastecida”, “operador afastado do posto”, entre outros.

Para todas as categorias calculam-se os percentuais em relação ao tempo da jornada de trabalho. Por exemplo, por meio da Amostragem de Trabalho se afirma que as máquinas de um posto operacional ficam paradas em 23,5% do tempo, este percentual cujo erro pode ser determinado pelas observações instantâneas efetivadas no referido posto.


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A Amostragem do Trabalho segue este procedimento:

• Selecionar os eventos a serem avaliados.• Registrá-los na “Folha de Observações”.• Realizar observações preliminares para calcular o número de observações para

um certo nível de confiança e erro relativo desejado.• Realizar ao acaso as rondas para registrar as “observações” instantâneas.• Efetuar os cálculos.• Divulgar dados.

É fundamental que durante a realização das observações, o observador pondere o ritmo de trabalho. Neste sentido, pode-se tirar a média dessas ponderações para a análise de modo completo, para conjuntos específicos de atividades ou para elementos individuais.

Ao final de cada período de amostragem, os dados coletados pelas observações devem ser somados e calculados com os percentuais de acontecimento das diversas atividades. Estes cálculos serão diários e acumulativos. Os resultados das observações diárias podem ser registrados numa folha resumo em que são apresentados os gráficos e frequências delas. Além disso, é indispensável constatar o erro relativo para cada uma, a fim de conferir se está dentro dos limites predefinidos.

Após a realização da amostragem por observações instantâneas, passa-se à fase final do estudo, que é:

• Analisar os dados.• Tirar conclusões.• Fazer recomendações.

3.4 METHODS-TIME MEASUREMENT (M.T.M)

É um método de tempos sintéticos empregado, geralmente, nos países de avançada tecnologia para identificação do tempo das atividades manuais de curtíssima duração (menos de um minuto).

Consistindo em determinar os elementos fundamentais do trabalho e conferir a estes elementos os tempos sintéticos localizados em tabelas de tempo-padrão. A unidade de medida do M.T.M é a TMU (Time Measurement Unit), que representa 0,00001 horas ou 0,0006 minutos ou 0,036 segundos.

Trata-se de um método de análise do gasto de tempo de qualquer atividade manual. Por meio deste método não é mais preciso medir o tempo da pessoa em específico, existem valores apropriados para cada movimento básico realizado por ela. De tal modo, o cronômetro enquanto equipamento de medição acaba sendo considerado como o resquício de uma fase de otimização posterior.


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A finalidade deste método é impedir custos ao invés de reduzi-los. O tempo envolvido em todo o processo produtivo pode ser analisado e calculado na fase de planejamento das atividades. Os métodos de trabalho podem ser descritos e comparados de forma clara com base nos dados do MTM e, por conseguinte, é possível decidir qual o método de trabalho mais adequado em termos de custos de produção.

Para os movimentos individuais e para os grupos de movimento foram definidos tempos padronizados através de um método confiável sobre bases científicas mundialmente praticado. Existem tabelas adequadas para quase todos os tipos de atividades.

O método MTM sempre subdivide sequências de movimentos repetitivos em movimentos básicos. E a cada um desses movimentos é conferido um valor de tempo. Ele se aplica às atividades físicas nos postos de trabalho, assim como às atividades de escritórios das áreas administrativas.

3.5 CRONOMETRAGEM

A cronometragem é um método direto para determinação dos tempos de operações. Além disso, esse método é um dos mais aplicados no mundo industrializado. Sem a complexidade do MTM ou a simplicidade de Tempos Históricos, este método gera dados bastante confiáveis e de ampla utilização na gestão empresarial.


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OPERAÇÃO PADRÃO, TEMPO DE CICLO E POLIVALÊNCIA SOB A ÓTICA DA MANUFATURA ENXUTA

Dalvio Ferrari TubinoINTRODUÇÃO

Os sistemas de produção enxuta (JIT) estão voltados para o atendimento “just in time” das necessidades dos clientes, isto é, buscam manufaturar os produtos solicitados na quantidade certa, no momento certo e na qualidade requerida. Para tanto, os sistemas de produção enxuta têm que ser flexíveis considerando os elementos produtivos. Essa flexibilidade está fundamentada no planejamento do sistema que tenha recursos que são ajustados à medida que pequenas variações da demanda aconteçam sem a constituição de estoques descomunais.

Na visão do sistema de produção enxuta é necessário acertar a capacidade dos recursos humanos de acordo com a demanda em vez de manter alta a taxa de uso das máquinas. Nesse sentido, foram desenvolvidos os conceitos de células de produção em fluxo unitário, polivalência dos funcionários, automação para liberar os funcionários das máquinas, e os sistemas de produção puxada.

A norma geral de qualquer sistema produtivo é de que a flexibilidade diminui à medida que o sistema tem que tomar as decisões para implementar a manufatura de um produto. No longo prazo, a flexibilidade é total no sentido de que a partir do plano produtivo estratégico podem se modificar a forma e a capacidade do sistema produtivo de maneira a consentir a demanda agregada prognosticada. A produção focalizada ajuda nessa tarefa.

No médio prazo, em função da não implementação imediata do plano mestre de produção, tem-se a flexibilidade dentro dos limites da estrutura de produção, tanto de mix como de volume. A parte variável do PMP é utilizada somente para o cálculo do tempo de ciclo e da quantidade de kanbans no processo, e não para a emissão de ordens. O tempo de ciclo determinará a quantidade de trabalho a ser distribuída, e a quantidade de kanbans, os estoques de comunicação entre os processos.

No curto prazo, como o sistema é de puxar, existe também a flexibilidade de mix, pois a produção só se efetivará quando o cliente solicitar ao fornecedor determinada quantidade de produtos. Nos sistemas produtivos convencionais, a mudança na capacidade de produção passa pela compra de novos equipamentos que devem ser trabalhados no seu limite de capacidade para reduzir custos unitários, mesmo que apenas formando estoques, a alternativa de compor os ritmos de trabalho de acordo com a demanda dá aos sistemas de produção JIT o potencial de alterar sua capacidade produtiva em um horizonte de tempo de médio prazo sem a necessidade de manter estoques excessivos (TUBINO, 1999).


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Logicamente, conforme foi comentado, essa alternativa JIT de trabalhar com capacidade de máquina excedente para ser usada em momentos de pico leva em consideração que os investimentos em equipamentos serão absorvidos pelos produtos durante toda a vida operacional dos equipamentos, e não apenas no período contábil de sua depreciação, enquanto que os custos com a mão de obra são custos de curto prazo e devem ser minimizados pela distribuição adequada das operações (TUBINO, 1999).

O equilíbrio entre ritmos de trabalho e estoques é a chave para a flexibilidade do sistema JIT. Um sistema de produção JIT possui estoques reguladores, ou supermercados, entre os processos e processos produtivos balanceados (TUBINO, 1999). Os supermercados são dimensionados a partir do cálculo do número de kanbans necessários para a produção e movimentação dos itens entre os processos (TUBINO, 1999). Por sua vez, o balanceamento de cada processo decorre da distribuição da rotina de operações padrão para cada operador e da quantidade de material padrão necessária à manutenção do fluxo interno de produção no processo. A rotina de operações padrão para cada operador em cada processo é obtida pela distribuição de um certo número de operações padrões dentro do tempo de ciclo (TUBINO, 1999).

Para obter um sistema de produção JIT equilibrado, tanto os estoques de comunicação entre os processos (supermercados), quanto o balanceamento dos processos devem ter sua origem na demanda dos itens para o qual se destinam (TUBINO, 1999). Sempre que a previsão de demanda por produtos acabados constante do PMP sofrer alterações significativas, o número de kanbans e o tempo de ciclo devem ser revistos e adequados a esse novo patamar (TUBINO, 1999).

Daí a importância em se manter uma base de clientes estável, com negociações de longo prazo que visam o ganho global da cadeia produtiva (TUBINO, 1999). Da mesma forma com a aplicação do princípio de melhoramentos contínuos, a eliminação de desperdícios no processo produtivo irá alterar os padrões das operações e, consequentemente, a distribuição dessas operações pelos operadores (TUBINO, 1999).

OPERAÇÕES PADRÃO

A segunda informação fundamental para se conseguir uma rotina de operações padrão, além do tempo de ciclo, diz respeito ao conjunto de operações padrões dentro de cada fase do processo de produção que precisa ser realizado durante a transformação das matérias-primas em produtos acabados. Essa informação constitui o roteiro de fabricação e montagem de cada produto.

O roteiro de fabricação e montagem deve ser adquirido por meio de cronometragem, com o emprego de métodos de tempos e movimentos para definir o tempo consumido para realizar cada operação padrão em uma unidade do produto. Comumente com treinamento adequado pela Engenharia Industrial, o próprio mestre do posto pode fazer esse levantamento de tempos.


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Nos sistemas convencionais, os tempos padrões alçados para a elaboração dos roteiros de produção e montagem são adquiridos em cima de uma quantidade de itens equivalentes ao tamanho do lote. Nos sistemas de produção enxuta, como se busca a produção em fluxo unitário, os tempos padrões são adquiridos para cada unidade do item. Caso alguma operação derive na produção de dois ou mais itens, deve-se dividir seu tempo pela quantidade de itens produzidos.

Um segundo ponto que diferencia o roteiro de fabricação do sistema enxuto dos convencionais é a separação do tempo padrão de operação em tempo manual e tempo de máquina. O tempo manual é o tempo em que o funcionário precisa estar junto à máquina para retirar a peça anterior e colocar a nova, ou fazer uma inspeção na peça, enquanto que o tempo de máquina se refere ao tempo em que ela está mecanicamente operando a peça sem a necessidade da presença do operador.

O tempo do operador se deslocando entre as máquinas não deve ser estimado como tempo manual, porque esse tempo dependerá da distribuição das tarefas na célula, o que será feito quando há definição da rotina de operações padrão para cada operador (TUBINO, 1999). A separação entre os tempos manual e de máquina tem sua origem na aplicação do conceito de polivalência, em que se espera que os funcionários, após botarem a peça na máquina, possam se deslocar até a próxima máquina para operá-la, sem se atentarem à operação mecânica da máquina anterior.

É importante pontuar que a finalidade da definição de tempos padrões no sistema de produção enxuta é o de manter uma distribuição homogênea de tarefas entre os funcionários dentro do tempo de ciclo, e não de fazer com que o funcionário tenha o máximo de velocidade em cada uma das tarefas. Portanto, os tempos padrões podem ser adquiridos de forma mais simples, relacionados à velocidade normal de trabalho dos funcionários, sem entrar em detalhes complexos de serem analisados e cumpridos na prática. Quando as tarefas forem realizadas por grupos de funcionários, como em uma montagem, por exemplo, a ajuda mútua entre eles proporcionará um balanceamento melhor na distribuição das atividades.

ROTINAS DE OPERAÇÃO PADRÃO

Constituído o ritmo de trabalho essencial para atender à determinada demanda, em termos de tempo de ciclo, e o roteiro de fabricação ou montagem para cada produto com as atividades padrões, a etapa seguinte corresponde à distribuição de um conjunto de atividades padrões para cada setor de trabalho dentro desse tempo de ciclo.

A rotina de atividades padrão resultantes fornece a sequência de atividades padrões para cada funcionário realizar em seu setor de trabalho a fim de que o sistema de produção enxuta como um todo atenda às necessidades do cliente, demonstrada em termos de PMP, no momento certo (just in time). Isso se dá com a ajuda da folha de rotina de operações padrão.


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A primeira etapa para montar a rotina de operações padrão consiste em identificar na folha o tempo de ciclo. Em seguida se deve, com a ajuda do roteiro de produção ou montagem do item, colocar tantas atividades possíveis para esse posto de trabalho, incluindo agora o tempo de deslocamento do funcionário, de forma que o conjunto de operações padrões e os deslocamentos acabem o mais próximo possível antes do tempo de ciclo apontado na folha, admitindo que o funcionário, ao final da rotina, regresse para a primeira tarefa e reinicie seu ciclo de trabalho.

Na contagem para o tempo de ciclo se deve ponderar apenas os tempos que envolvem o funcionário, isto é, as operações padrões manuais e os deslocamentos, visto que as máquinas permanecerão realizando os tempos padrões mecânicos automaticamente. Os tempos de deslocamento serão proporcionais ao layout selecionado para o trabalho e devem ser diminuídos com o formato em “U”.

A rotina de operações padrão comumente está de acordo com o roteiro de produção do produto, ou seja, o funcionário em sua rotina segue o curso normal de produção. Apesar disso, nem sempre essa solução mais simples é viável, pois o tempo de ciclo pode ser menor ou maior do que a soma dos tempos padrões (TUBINO, 1999). Quando o tempo de ciclo for mais longo do que o roteiro de operações padrões de um item, outras atividades devem ser incluídas na rotina do operador para completar seu tempo de ciclo (TUBINO, 1999).

Um layout celular apropriado admitirá que os funcionários possam realizar as tarefas em itens diferentes respectivamente, operando tanto na parte interna das células, quanto na parte externa delas, promovendo, portanto, a distribuição do tempo de ciclo entre eles.

Por outro lado, quando o tempo de ciclo for muito curto para que um único funcionário realize todas as operações padrões de um item em uma célula, o roteiro de produção do item deve ser distribuído para outros funcionários, cada um operando dentro do tempo de ciclo projetado. Nesse caso, a rotina de operações padrão de cada funcionário não segue de forma imediata o roteiro de produção do item.

A necessidade de executar setups nas máquinas para a produção de itens diferentes é outra questão que deve ser tratada no que diz respeito à preparação da rotina de operações. Em células que fabricam um único tipo de item existe a necessidade de se modificar a ferramenta quando ocorre desgaste, entretanto, em células mistas, sempre que um lote (kanban) de um item for finalizado, um lote de outro item entrará na célula.

Tendo em vista que internamente na célula se busca a produção em fluxo unitário, o setup das máquinas deve seguir o mesmo fluxo, ou seja, à medida que o novo item for passando de máquina para máquina, dentro de um tempo de ciclo, a troca de ferramenta vai se realizando também dentro de um tempo de ciclo (TUBINO, 1999). Logicamente, para se obter esse estágio de sincronismo entre setups e tempos de ciclo, é indispensável a redução dos tempos de preparação pela aplicação das técnicas de troca rápida de ferramentas (TRF).


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POLIVALÊNCIA

A flexibilidade do sistema de produção enxuta tem por base a distribuição dos trabalhos entre funcionários polivalentes ou multifuncionais. A função dos funcionários polivalentes é a de concentrar no médio prazo as variações da demanda, manifestadas em termos de diferentes tempos de ciclos por causa da modificação de sua rotina de operações padrão. Isto é, um funcionário polivalente é aquele que tem condições técnicas de cumprir diferentes rotinas de operações padrões em seu setor de trabalho. A aquisição desses funcionários polivalentes passa por um processo de treinamento contínuo, com rotação de setor de trabalho, e pela montagem de um sistema de produção com layout celular e processos autônomos de identificação de problemas que beneficiam o desenvolvimento da multifuncionalidade.

Além de admitir maior flexibilidade ao sistema de produção, a polivalência dos funcionários permite uma série de vantagens suplementares se comparado ao sistema tradicional de trabalho monofuncional, as quais se mostram como:

• Compromisso com os objetivos globais – ao exercer várias funções no seu ambiente de trabalho, as quais podem ser alteradas através da rotação entre os postos, os operadores têm a oportunidade de ora serem clientes, ora serem fornecedores de cada uma das etapas do processo produtivo. Isso facilita o entendimento de quais são as reais necessidades de seus clientes internos e estimula o senso de propriedade dos operários, comprometendo-os com os objetivos globais do sistema produtivo (TUBINO, 1999).

• Reduz a fadiga e o estresse – com a diversificação das ações físicas e o deslocamento do operador entre os equipamentos da célula, quebra-se a excessiva repetição dos movimentos da operação monofuncional, tornando a rotina de trabalho menos monótona e eliminando o potencial de ocorrer doenças devido aos esforços repetitivos. Nesse sentido, os operadores ficam mais atentos ao cumprimento dos padrões das operações, evitando defeitos e acidentes de trabalho (TUBINO, 1999).

• Dissemina os conhecimentos – com a rotatividade entre os postos de trabalho, os operadores mais experientes são estimulados a passar seus conhecimentos e habilidades para os mais novos, pois a avaliação de desempenho do processo produtivo é feita sobre o resultado do trabalho em grupo. As folhas de operações padronizadas colocadas nos postos de trabalho formalizam essa disseminação dos conhecimentos (TUBINO, 1999).

• Facilita a aplicação das técnicas de TQC – o enfoque da “qualidade total” exige que os operadores tenham um conhecimento amplo do seu ambiente de trabalho e da noção da dinâmica de trabalho em grupo para que a aplicação de técnicas de identificação, análise e solução de problemas seja efetiva. Os grupos de CCQ podem ser formados naturalmente e todos podem contribuir


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de forma efetiva. A polivalência dos operadores e a rotatividade nos postos de trabalho dão essa qualificação básica para a implementação das técnicas de TQC que os operadores monofuncionais não dispõem (TUBINO, 1999).

• Permite uma remuneração mais justa – a polivalência e o trabalho em grupo possibilitam a implantação de um sistema de remuneração mais justo, de acordo com o desempenho e habilidades do grupo. A remuneração deixa de ser em função apenas do tempo de trabalho do operador e passa a considerar principalmente o nível de habilidade, ou polivalência, dele. A política de estímulo, através da distribuição de lucros, pode ser devidamente aplicada ao grupo de trabalho que realmente gerou determinado lucro (TUBINO, 1999).

A obtenção de funcionários polivalentes não é uma atividade simples, ela está inserida dentro do princípio da Manufatura Enxuta de melhoramentos contínuos. Para preparar uma equipe de funcionários polivalentes, o setor de recursos humanos deve traçar um plano de ação de longo prazo, dentro do sistema conhecido como OJT (on-the-job-training), ou treinamento dentro do local de trabalho, fundamentado em três fases sequenciais:

• Treinamento e rotação dos supervisores – como serão os supervisores que irão desenvolver e implementar as rotinas de operações padrões em suas áreas de responsabilidade, é indispensável que conheçam detalhadamente cada operação padrão do roteiro de fabricação dos itens. O treinamento e a rotatividade dos supervisores dentro das minifábricas darão maior segurança na elaboração das rotinas e consistência entre as várias áreas do sistema produtivo (TUBINO, 1999).

• Treinamento dos operadores polivalentes – cada um dos operadores deve possuir um plano de ação para desenvolver suas habilidades em todas as operações padrões de sua área de trabalho. Os supervisores serão os responsáveis pela implementação desse plano de treinamento dentro de suas equipes (TUBINO, 1999).

• Rotação dos operadores – uma vez que os operadores dominam determinada gama de operações padrões, o supervisor deve ficar encarregado de planejar a troca de rotinas de operações padrões entre os operadores, uma ou mais vezes ao dia, a fim de manter o nível de habilidade adquirida (TUBINO, 1999).

É importante para o desenvolvimento da polivalência o conceito de ajuda mútua. Esse conceito estabelece que os pontos de contato entre as rotinas de operações padrões de dois ou mais funcionários não sejam fixos, mas uma partilha de área em que os funcionários podem atuar caso haja necessidade. Ohno (1997) faz uma analogia do local de trabalho a uma corrida de revezamento em que o item trabalhado é passado de funcionário para funcionário como se fosse o bastão levado pelo corredor em uma pista de atletismo.


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Diferentemente de uma corrida de revezamento na natação, na qual um nadador tem que esperar que o outro toque na borda da piscina para dar sua largada, em uma pista de atletismo existe uma área de alguns metros onde é permitida a passagem do bastão. Ou seja, caso um funcionário termine sua rotina antes do tempo de ciclo previsto, ele está autorizado a entrar na rotina de operações de seu colega e auxiliá-lo na sua conclusão. Ou ainda, dentro da lógica dos sistemas de produção puxados, caso algum problema ocorra com um de seus colegas, o auxílio deve ser imediato.

Além de fortalecer o espírito de trabalho em equipe, a ajuda mútua possibilita que a velocidade natural de cada funcionário possa ser empregada sem prejuízo do atendimento da rotina de operações padrão, compensando as tarefas dentro do grupo. Nesse aspecto, a busca por padrões de tempo teóricos muito detalhados e dispendiosos de se obter não tem tanto sentido. Basta ao gestor, conforme a rotação das rotinas entre os funcionários, instituir as tarefas de acordo com as habilidades pessoais de cada um. A longo prazo, com o treinamento contínuo e o espírito de competição inerente ao trabalho em grupo, essas diferenças tendem a diminuir.

Como forma de melhor operacionalizar o processo de ajuda mútua, deve-se colocar dispositivos de sinalizações ou quadros de avisos, chamados de andons, junto aos postos de trabalho, para facilitar a identificação da ocorrência de problemas. Quando um funcionário está com dificuldade em cumprir sua rotina de operações padrões dentro do tempo de ciclo, ele aciona o dispositivo para avisar aos demais companheiros e ao gestor que necessita de ajuda (TUBINO, 1999).

Um desses dispositivos empregados para direcionar a ação de ajuda mútua, conhecido como Yo-I-Don ou “pronto-colocado-adiante”, consiste em associar ao quadro de avisos (andon) um temporizador com o objetivo de sincronizar o tempo de ciclo entre processos adjacentes, garantindo que os funcionários só iniciarão um novo tempo de ciclo após todos os demais funcionários terem completado a sua rotina de operações padrão. Nesse sentido, busca-se a produção em fluxo unitário tanto dentro das células, quanto entre as demais (TUBINO, 1999).

Um emprego mais simples, bom, desse sistema, pode ser visto nas trocas de pneus das corridas de automobilismo. Enquanto cada um dos quatro mecânicos responsáveis pela troca de cada um dos pneus do carro não acabar sua atividade e erguer os braços como forma de aviso, o mecânico coordenador geral da troca que fica com uma placa de sinalização na frente do rosto do piloto não o autoriza a continuar a corrida. Caso algum problema aconteça e o mecânico não erga os braços, os demais correm, literalmente, para ajudá-lo a completar seu ciclo.

FONTE: TUBINO, Dalvio F. Sistemas de Produção: a produtividade no chão de fábrica. São Paulo: Bookman, 1999.

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RESUMO DO TÓPICO 2


• Sobre a definição do tempo-padrão e sobre as etapas para determinação dele e quais principais objetivos para a aplicação desse tipo de tempo produtivo.

• Os principais métodos para definição do tempo padrão. Neste sentido, foram apresentados os tempos históricos, os tempos estimados, amostragem do trabalho, o método de tempos sintéticos (M.T.M) e a cronometragem.

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1 Uma empresa do ramo metalúrgico deseja determinar o tempo-padrão necessário com 90% de confiabilidade e um erro relativo de 5% para a fabricação de determinado componente que será utilizado na linha de montagem. O analista de processos realizou uma cronometragem preliminar de nove tomadas de tempo, obtendo os dados apresentados na tabela a seguir.

AUTOATIVIDADE

TABELA 1 – DADOS DA CRONOMETRAGEM

FONTE: Peinado e Graeml (2007)

Pergunta-se:a) Qual o tempo cronometrado (TC) e o tempo normal (TN)?b) Qual o tempo padrão (TP) se a fábrica definir um percentual de tempo

ocioso de 15%?c) Caso a empresa conceda 12 minutos para necessidades pessoais, 15 minutos

para lanches e 20 minutos para alívio de fadiga em um dia de oito horas de trabalho, qual será o novo tempo padrão?

Dados adicionais:Fator de tolerância

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=-

FTp

Onde:FT = fator de tolerância.p = tempo de intervalo dado dividido pelo tempo de trabalho (% do tempo ocioso).

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TÓPICO 3

CRONOMETRAGEM

UNIDADE 1

1 INTRODUÇÃO

No Chão de Fábrica (TUBINO,1999) existem vários aspectos que necessitam de análise quando se trata de gestão operacional. Em paralelo, é compreensível que, cada vez mais, as organizações procuram a excelência nos seus processos, melhorando seus recursos e o tempo de realização das atividades, além de desejar resultados mais significativos. Neste sentido, um dos métodos que pode ser utilizado com o objetivo de melhorar o controle das tarefas é a cronoanálise, a qual nem sempre é popular ou adequadamente entendida e cujo valor não é reconhecido por boa parte dos operadores e técnicos das fábricas.

Pode-se afirmar que a base do estudo sobre tempos e métodos encontra-se nas pesquisas executadas por Frederick W. Taylor e pelo casal Frank e Lilian Gilbreth sobre esse tema. Frederick W. T., popularmente chamado de pai da “Administração Científica”, conseguiu explicar a racionalização do trabalho por meio do estudo de tempos e movimentos. Ele constatou que o trabalho pode ser realizado de forma melhorada e mais econômica através das avaliações do trabalho, ou seja, da divisão e subdivisão de todos os movimentos indispensáveis à realização de cada atividade de um processo.

O estudo de tempos e métodos tem como objetivo a identificação da capacidade produtiva de um posto ou de uma linha de manufatura. Portanto, é admissível a paridade com a capacidade real, originando conhecimentos importantes para tomada de decisões organizacionais. Neste contexto, a cronometragem é de grande valor para a manufatura atualmente, pois é empregada como instrumento que, além de auxiliar na definição do tempo padrão, ajuda na estruturação dos processos, sendo um instrumento que segue o desenvolvimento contínuo das melhorias. Outra aplicação da cronometragem é o emprego do tempo padrão como um dos critérios para a composição do custo industrial por meio da analogia tempo-padrão x custo minuto do setor industrial.

A cronometragem é parte fundamental no estudo de tempos e métodos, porque ela determina parâmetros de várias formas, coerentemente, que culminam na racionalização do trabalho. O tempo-padrão determina um tempo produtivo pelo qual o técnico empregará na definição de parâmetros relativos à produtividade e qualidade.

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Apesar da importância dessa ferramenta “cronometragem” na indústria, não é comum observar departamentos específicos responsáveis por essa tarefa, ou de métodos e processos ligados ao departamento da qualidade, além de não ser observado foco na cronoanálise a fim de se obter parâmetros reais, pois, normalmente, os tempos são estimados ou extraídos de valores históricos.

2 ORIGENS DA CRONOMETRAGEM

Se a grande estruturação obtida pelas indústrias norte-americanas se deve à alma empreendedora e ao civismo de seu povo, deve-se também à concepção que esse mesmo povo tem sobre o máximo bom emprego do tempo disponível, que leva à concepção de meios e técnicas para o uso sempre mais eficaz do tempo.

Um dos princípios fundamentais desta ciência espera do funcionário um dia de trabalho certo e justo por um pagamento certo e justo. Isto se obtém através de um padrão predefinido que admita à supervisão medir o que ela está recebendo dos postos de trabalho em troca de cada dinheiro gasto com mão de obra direta. Este instrumento é o tempo padrão constituído por meio dos métodos de cronometragem.

Levaria muito tempo e utilizaria muito espaço delinear as relações entre os resultados da cronometragem e da Administração Científica, mas não é essa a finalidade. No entanto, espera-se proporcionar aos gestores das fábricas os meios que essa prática possibilita para ajudá-los na execução de suas atividades (OLIVÉRIO, 1991).

Desde que o trabalho, na história das artes e das profissões, constituiu-se como valor de comercialização, apareceu o problema da unidade de medida para a sua justa gratificação (OLIVÉRIO, 1991). Cereais medem-se aos quilos, líquidos aos litros, áreas aos metros quadrados, e assim por diante. Todavia, como se mede o trabalho? A solução parcial foi determinar um valor em dinheiro por um dia de trabalho. Solução parcial, pois foi determinado o valor do dia de trabalho em dinheiro, mas não foi determinado o trabalho justo para determinado dia (CAMAROTTO, 2007).

Inicialmente, nas fábricas, os mestres e contramestres buscaram uma solução ao definir o que constituiria o trabalho de um dia. Para isso, utilizavam como base a experiência anterior, nos relatos arquivados, ou meramente definiam o quanto o funcionário precisaria produzir. É natural que esse sistema induzisse a aborrecimentos, a discórdias, além de ser a causa de discussões constantes entre os funcionários e a administração das fábricas. Entretanto, naquela época, não se dava valor algum à correção ou à justiça dos valores de tempo. Isto facilmente fazia com que alguns valores fossem muito altos, enquanto outros eram muito baixos. Não se considerava o fato de que alguns funcionários trabalhavam mais depressa que outros, nem que alguns eram mais hábeis, outros menos.

TÓPICO 3 | CRONOMETRAGEM

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Por causa de algum administrador previdente, desconhecido em meio a essa luta que aumentava, foi que se deram os primeiros passos para definir um processo justo e igual para a avaliação de um trabalho a ser realizado dentro de um período de tempo (OLIVÉRIO, 1991). Nesse sentido, as primeiras cronometragens de que temos notícia foram feitas na França, em meados do século XVIII, e na Inglaterra, cerca de 70 anos mais tarde (OLIVÉRIO, 1991). Entretanto, eram tomadas do tempo total de uma tarefa, nas quais não existia ainda a decomposição dos elementos, nem a avaliação do ritmo, fatores indispensáveis para uma boa análise. Foram, não obstante, os protótipos dos estudos que seriam realizados mais tarde, no fim do século XIX, por Frederick Winslow Taylor, na Midvale Steel Co., Filadélfia, Estados Unidos (OLIVÉRIO, 1991).

Frederick Taylor, denominado de “o Pai da Administração Científica”, foi quem inicialmente utilizou os métodos de cronometragem para o estudo de eficiência e eficácia operacional na gestão industrial.

NOTA

3 TERMINOLOGIA NA CRONOMETRAGEM

A cronometragem, como qualquer outro método ou ciência, tem uma nomenclatura característica. De tal modo, convém apresentar alguns dos termos especiais utilizados na cronometragem. Algumas das significações expostas nesta seção foram extraídas e traduzidas da padronização A.S.M.E. (American Society of Mechanical Engineers).

3.1 ELEMENTO

É uma subdivisão de um ciclo de trabalho combinada por uma sequência de um ou vários movimentos principais (CAMAROTTO, 2007). Numa operação se verificam, comumente, três elementos fundamentais:

1. Preparar (ou carregar).2. Fazer (ou processar).3. Descarregar.

Existem múltiplas razões para se realizar a subdivisão do ciclo de trabalho em elementos, como:

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• Conseguir a descrição detalhada e sistemática do processo cronometrado.• Permitir uma reconstituição concisa do processo, quando indispensável.• Constatar a regularidade dos tempos de cada elemento de ciclo para ciclo, e

definir as causas de tempos exagerados quando acontecerem.• Ponderar o ritmo do operador em cada elemento individual.• Uniformizar o tempo para uma mesma sequência de movimentos.• Balancear a linha produtiva.

Existem regras práticas que ajudam a definir qual a sequência de movimentos que compõem um elemento, que são:

a. Um elemento é a mínima amostra mensurável de tempo, tendo início e fim determinados.

b. Um elemento deve ter duração satisfatória para admitir uma tomada de tempo concisa. Ainda que existam sequências que admitam a leitura de elementos de uma duração de 0.02 (dois centésimos de minuto), a duração mínima de um elemento não deve ser inferior a 0.03 (três centésimos de minuto).

c. A decomposição da tarefa em elementos e a descrição dos elementos devem ser feitas com claridade e perfeição de detalhes, de modo a possibilitar o emprego rápido e fácil por outras pessoas, bem como a sua inclusão num sistema de padronização de elementos, sempre que possível.

d. Os elementos manuais devem ser independentes dos elementos da máquina, bem como as constantes das variáveis, sempre que possível.

3.2 ELEMENTO CONSTANTE

É um elemento em que o tempo normal é sempre o mesmo, isto é, o método e as condições de trabalho permanecerem inalterados. Apesar das circunstâncias, o tempo padrão é sempre o mesmo (CAMAROTTO, 2007), ex.: baixar a árvore de uma furadeira num curso determinado.

3.3 ELEMENTO VARIÁVEL

É um elemento em que o tempo normalizado é variável, embora o método e as condições do trabalho permaneçam inalterados. As variações são ocasionadas pelas características das peças: tamanho, peso, forma, densidade, dureza, viscosidade, tolerância de usinagem, acabamento etc. (CAMAROTTO, 2007).

Na tomada de uma operação, considerando-se os vários ciclos cronometrados, a duração de um elemento está sujeita às variações, quer pela deficiência da leitura do cronômetro, quer pela imperícia do operário, quer ainda por motivos atinentes à própria operação, ou à máquina (CAMAROTTO, 2007). Deste modo, ocorrem os chamados elementos anormais, isto é, são aqueles


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elementos cujos tempos registrados durante uma observação são excessivamente mais longos ou mais curtos do que a maioria ou a média dos tempos decorridos (CAMAROTTO, 2007). Por outro lado, são elementos normais aqueles em que os tempos registrados durante a cronometragem se mantêm dentro de certa regularidade, de ciclo para ciclo (CAMAROTTO, 2007).

3.4 ELEMENTO CÍCLICO

É o elemento que se reproduz a cada vez que a tarefa é executada, ou seja, cada vez que um produto ou uma unidade é manufaturada em determinada máquina ou posto de serviço, ex.: pegar um componente e introduzi-lo no dispositivo da máquina.

3.5 ELEMENTO NÃO CÍCLICO

É um elemento que não ocorre em cada ciclo. É uma parte necessária da tarefa. No entanto, pode ser executado a cada cinco, dez ou cem itens, ou em intervalos aleatórios, ex.:

• Buscar um lote de componentes num setor distante ou afastado do posto de trabalho.

• Aplicar graxa no instrumento.• Controlar dimensões de usinagem etc.

3.6 ELEMENTO ESTRANHO

É o elemento representado por uma suspensão que não seja um acontecimento regular do ciclo de trabalho, e para o qual não se tem previsão de ocorrência na sequência normal dos elementos de uma cronometragem, ex.:

• Deixar cair uma ferramenta. • Conversar com um colega de trabalho. • Prestar informações ao supervisor etc.

3.7 CICLO

É a realização completa pelo operador de todos os elementos de uma tarefa, com início e fim definidos. Portanto, por exemplo, a soma dos seguintes elementos de uma tarefa simples de fazer um furo de 1/9 num produto compõe o ciclo da operação, o qual se repete para cada produto que recebe o furo:

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Isto é:

a. Pegar produto sobre a mesa da máquina e posicioná-lo abaixo da broca.b. Baixar a árvore até a broca encostar no produto.c. Fazer o furo.d. Levantar a árvore.e. Colocar o produto de lado sobre a mesa da máquina.

3.8 TEMPO ELEMENTAR NORMAL

É o tempo elementar médio ou selecionado, ajustado por avaliação de ritmo ou por outro método de ajuste que representa o tempo necessário de um operador qualificado para executar um elemento de uma operação (CAMAROTTO, 2007).

3.9 RITMO NORMAL

É o ritmo de trabalho realizado geralmente pelos operadores que trabalham sob supervisão capacitada. Este ritmo pode ser sustentado dia após dia, sem fadiga mental ou física excessiva, e é marcado pelo exercício quase contínuo de esforço razoável (CAMAROTTO, 2007).

3.10 TEMPO NORMAL

É o tempo necessário para um operador qualificado que trabalha no ritmo normal dos operadores, em geral, sob supervisão hábil para completar um elemento, ciclo ou operação ao seguir um método predefinido. É também a soma de todos os tempos elementares normais que compõem um ciclo ou uma operação (CAMAROTTO, 2007).

3.11 AVALIAÇÃO DO RITMO

É um método que compara a rapidez e a precisão com que um operador executa os movimentos necessários para realizar uma tarefa a partir da ideia de tempo normal que o observante tem.

3.12 HORA-PADRÃO

É uma hora de tempo em que uma quantidade específica de trabalho de qualidade admissível pode ser feita por um operador qualificado ao seguir um método definido, trabalhando em ritmo normal, sujeito às paradas e às fadigas normais.


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3.13 TEMPO-PADRÃO

É o tempo que se determina como indispensável para um operador qualificado que trabalha em um ritmo normal e está sujeito às demoras e às fadigas normais para realizar uma quantidade definida de trabalho de uma qualidade especificada, adotando um método predefinido. É o tempo normal adicionado das tolerâncias para fadigas e demoras.

3.14 TOLERÂNCIAS

São os acréscimos de tempo incluídos no tempo normal de uma tarefa a fim de compensar o operador pela produção perdida por causa de fadiga e das interrupções normalmente previstas, tais como as paradas pessoais e as inevitáveis.

4 DEPARTAMENTO E EQUIPAMENTOS UTILIZADOS NA CRONOMETRAGEM

Ainda que o método de cronometragem e o estudo dos movimentos possam ser utilizados para uma grande variedade de escopos, a função básica da cronometragem é a de definir e prover os meios necessários para a estimativa e o controle adequados do custo de mão de obra da manufatura. Para tanto, este subtópico será decomposto em duas partes para facilitar o estudo a respeito dos temas: Estudo de Movimentos e Estudo de Tempos.

O estudo de movimentos pode ser definido como um método para observação e análise dos movimentos básicos realizados por um operador na execução de um trabalho, objetivando realizar melhoramentos naqueles movimentos e permitir uma realização econômica com o mínimo de tempo e esforço. Essa definição induz à conclusão da necessidade do diagnóstico do método utilizado pelo operador e dos movimentos que ele realiza. O elemento da análise é a economia de esforço e de tempo.

A cronometragem, por sua vez, pode ser entendida como

“a análise de um serviço com o objetivo de definir o tempo gasto por um operador qualificado, trabalhando em ritmo normal, para executar o trabalho, empregando um método predefinido e padronizado, constituindo-se em seguida um tempo-padrão correto e justo para a tarefa” (CAMAROTTO, 2007).

A separação feita tem por objetivo somente a facilidade de definição. Na realidade, pelos termos das definições, o método e a análise são definitivamente inseparáveis. De fato, para se definir o movimento mais econômico, há que se distinguir o tempo e, para obtê-lo, deve existir o movimento.

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Se por meio de um estudo robusto o departamento de Estudo de Tempos e Movimentos estabelece o padrão para um dia justo de trabalho, este também institui condições padronizadas de trabalho, reconhecendo cada operador como um elemento humano, e proporcionando meios e ferramentas adequadas para executar o trabalho, restringindo abusos, contrastando pelo que é justo e honesto, desenvolvendo assim melhores relações entre empregado e empregador, e vice-versa.

Excepcionalmente, nem sempre um departamento de Estudo de Tempos e Movimentos tem sido criado com tais finalidades. Por isso, em muitas fábricas e em diferentes períodos, este departamento gozou de má fama. Atualmente, porém, são raros os exemplos dos usos incorretos dos métodos de Estudo de Tempos e Movimentos. O crescente desenvolvimento da indústria, a manifestação de métodos e máquinas mais aprimoradas têm demandado dos analistas de tempo e movimento uma participação sempre mais ativa e influente no sentido de:

1 Constituir padrões de trabalho corretos e justos para todas as tarefas de trabalho.

2 Constituir controle diário ou semanal do custo produtivo.3 Fornecer a supervisão de meios acurados de análise e controle do custo

produtivo.4 Capacitar o operador a executar a tarefa com maior facilidade e sob as melhores

condições que tendem à boa saúde e à maior satisfação no trabalho.

Junto aos objetivos essenciais, um departamento de Estudo de Tempos e Movimentos tem uma série de responsabilidades. Abaixo segue uma sistematização das principais:

• Análise dos métodos e movimentos.• Simplificação do trabalho e racionalização de métodos.• Definição dos tempos padrões por unidade por meio da tomada dos tempos

dos elementos.• Amostragens para definir eficiência e utilização do homem e da máquina.• Comparações e verificações para justificativa de equipamentos e de layout das

máquinas.• Preparação, apresentação e manutenção de programas de treinamento.• Cronometragem das atividades.• Preparação e manutenção de padrões.• Auxílio a todas as chefias para o desenvolvimento de novas técnicas.• Estimação da mão de obra.• Preparação da carga de máquina.• Descrição dos cargos dos operadores de máquina.

Neste sentido, relacionar as vantagens que podem ocorrer em uma fábrica por meio da disposição ou criação de um departamento de Estudo de Tempos e Movimentos seria um trabalho desnecessário, dada a grande quantidade de obras que tratam sobre o assunto. Embora seja correto correlacionar pelo menos algumas das vantagens mais importantes.


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São vantagens que tendem a mostrar o que o Estudo de Tempos e Movimentos pode fazer pela fábrica, e cuja finalidade não é outra senão a de assinalar o fato de que um tal departamento não pode ser desconhecido pela administração e nem pelos operadores de uma empresa moderna. Embora o dinamismo do assunto, não obstante a sua atuante realidade nos dias que correm, existem ainda empresas e gestores que desconhecem totalmente os seus métodos e as suas vantagens.

Em alguns casos, é verdade, existem razões por que o Estudo de Tempos e Movimentos não tenha sido, ainda, utilizado por uma ou outra fábrica. É um programa relativamente custoso, e poderia onerar o orçamento de uma pequena empresa. Ademais, o conhecimento dos métodos, ainda que sem a existência oficial de um departamento especializado, poderia trazer muitos benefícios, se aplicado com real importância. Com relação aos instrumentos e equipamentos a serem utilizados pelo departamento de Estudo de Tempos e Movimentos para funcionar eficientemente, são estes:

a) mesas;b) cadeiras; c) arquivos; d) computador; e) formulários especiais etc.

O desempenho dos métodos aplicados tem relação forte com os analistas que os aplicam do que dos equipamentos que se empregam. Contudo, os poucos instrumentos e objetos solicitados para uma cronometragem devem ser empregados com perícia se almejarem resultados satisfatórios.

Tais objetos e instrumentos são:

• Lápis.• Calculadora.• Prancheta.• Tacômetro.• Cronômetro.• Formulários.

No que diz respeito ao uso do lápis, ele deve ser de dureza tal que evite manchas e borrões no manejo dos formulários. Lápis para desenho "H" ou "F" são os indicados. A calculadora ajuda nos cálculos e reduz a probabilidade de erros. Além do mais, não é tão custosa, se for uma das mais simples.

A prancheta deve apresentar contornos anatômicos, de ebonite, adaptáveis à mão esquerda ou à direita. Na figura a seguir é apresentado um modelo simples que pode ser facilmente confeccionado de "duraplac" ou de alumínio.

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FIGURA 6 – MODELO DE PRANCHETA

FONTE: Olivério (1991)

O tacômetro pode ser dos mais simples, embora existam mais complexos, para medir revoluções por minuto e velocidades periféricas com extensões e adaptadores para todos os tipos e tamanhos de centros. O uso do tacômetro é muito recomendável, porque nem sempre as velocidades constantes nas tabelas das máquinas conferem com as das máquinas que estão trabalhando. Caso se exija precisão, o que é muito frequente, tais tabelas não podem ser usadas mesmo se a máquina for nova, em virtude de uma série de condições locais que podem ocasionar variações das velocidades (OLIVÉRIO, 1991).

De todos os instrumentos, o cronômetro é, sem dúvida alguma, o mais importante. Existe atualmente grande variedade de tipos, dos mais simples aos mais complexos, que marcam o tempo decorrido em centésimos ou milésimos de minuto, em segundos, em quintos e/ou décimos de segundo, em centésimos de hora e até mesmo em centésimo milésimo de hora (0,00001 hora). Alguns são usados para a leitura contínua de tempo, outros são dotados de dois ponteiros, um pode retornar a zero, enquanto o outro continua registrando o tempo total decorrido (OLIVÉRIO, 1991).

A fi gura a seguir mostra um modelo de cronômetro centesimal. O ponteiro maior dá uma volta completa em um minuto e a leitura é feita em minutos decimais. A leitura mínima é de um centésimo de minuto. Totaliza até 30 minutos. Para voltar a funcionar do ponto em que parou, basta um simples deslizar da trava A para cima ou para baixo. Ademais, aplicar pressão na haste B faz com que os ponteiros voltem a zero.


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FIGURA 7 – MODELO DE CRONÔMETRO CENTESIMAL

FONTE: Olivério (1991)

Cronômetro Decimal com dois ponteiros Cronômetro Decimal Simples

Tanto o cronômetro quanto o tacômetro requerem cuidados especiais comuns a qualquer instrumento de precisão. Convém que sejam periodicamente conferidos a fi m de se evitar erros na contagem do tempo.

Os formulários abaixo relacionados são os mais usados para contagem:

1. Requisição de Cronometragem.2. Folha de Cronometragem.3. Folha ou Ficha de Emissão da Hora Padrão.

A solicitação de cronometragem é iniciada pelos departamentos produtivos interessados e deve ser preenchida em duas vias, no mínimo, que serão enviadas ao Departamento de Estudo de Tempos e Movimentos. Ela deve conter as informações básicas que admitam a rápida identifi cação do departamento solicitante, do item e da tarefa a ser estudada, bem como da máquina em que a tarefa será realizada.

O termo cronômetro faz referência a um certifi cado que assegura a alta precisão de um relógio. Na Suíça, apenas relógios certifi cados pelo instituto C.O.S.C. – Contrôle Offi ciel Suisse des Chronomètres têm permissão para serem denominados de cronômetro.

UNI

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5 PROCEDIMENTO DE CRONOMETRAGEM

Para a realização do método de cronometragem, também chamado de sistema de observação direta, são utilizadas as seguintes fases:

I. Processos preliminares – determinação do objeto de estudo e da sistemática a ser adotada:• Registro das informações com distinção do local e das condições de

trabalho.• Determinação do número de ciclos a serem observados, técnicas de leitura,

definição do desempenho, sistema de avaliação do empregado e o sistema de tolerâncias.

II. Coleta de dados – registro das leituras dos dados de tempos e os tipos de avaliações.

III. Processamento dos dados – seleção dos tempos significativos para o cálculo do tempo normal, tolerâncias e tempo padrão.

5.1 PROCEDIMENTOS PRELIMINARES

a) Registro das informações:

• Método padrão em estudo.• Equipamento usado.• Condições do local.

No registro das informações deve-se dar atenção especial às ocasiões em que existam mudanças nos métodos de trabalho e com influências nos procedimentos de medida dos tempos. As alterações mais comuns encontradas nos processos são:

• Variações casuais de um ciclo para outro e com modificações de trajetória.• Variações de velocidades das operações causadas pelo operador.• Complexidade dos movimentos que geram variações de tempo e trajetórias.• Variações no método pela habilidade do operador.

b) Distinção dos elementos:

• Dividir as operações em elementos de ciclos mais curtos.• Definir os pontos iniciais e finais do elemento, sobretudo de forma precisa.• Elementos com duração de tempo ajustados ao instrumento utilizado.• Uniformidade nos tipos de elementos para facilitar a comparação de dados.• Separar o tempo da máquina do tempo do operador.• Separar os elementos constantes e variáveis.• Separar os elementos regulares e irregulares.


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c) Preparação do roteiro para os registros:

• Departamento.• Produto.• Croquis do posto de trabalho.• Equipamento(s).• Ferramentas e gabaritos.• Condições ambientais.

d) Determinação do número de ciclos a serem observados:

• Etapas para um nível de confiança de 95%, e um erro relativo de + 5% (Método simplificado):

1ª Etapa – Cronometrar:

a. 10 leituras para ciclos menores ou iguais a 2 minutos.b. 5 leituras para ciclos maiores de 2 minutos de duração.

2ª Etapa – Calcular a amplitude R. A amplitude é obtida pela diferença entre o maior valor H e o menor valor L.

R = H – L

3ª Etapa – Calcular a média X. A média é a soma das leituras dividida pelo número total de observações (que será 5 ou 10). Esta média pode ser aproximada pelo valor maior mais o valor menor dividido por 2, ou seja:

(H + L)/2

4ª Etapa – Calcular R/X, ou seja, a amplitude dividida pela média.

5ª Etapa – Definir o número de leituras necessárias por meio da tabela a seguir. Leia na primeira coluna o valor de R/X; na coluna relativa à dimensão da amostra será encontrado o número de observações necessárias (para um nível de confiança de 95%, e um erro relativo de 10%, divida o número encontrado por 4).

Eq. 5.

Eq. 6.

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TABELA 2 – VALORES PARA DETERMINAÇÃO DO NÚMERO DE OBSERVAÇÕES NECESSÁRIAS

FONTE: Barnes (1982)

6 AVALIAÇÃO DO RITMO DE TRABALHO

É a análise de ritmo levando em consideração o funcionário, a técnica e o processo que serão empregados para a correção do tempo observado e que deve ser avaliada no momento das medidas dos tempos da amostra. Como podem existir diferenças nos sistemas de avaliação de cada analista, aconselha-se:

I. A utilização de um único sistema.II. A fixação de valores normais para a fábrica.III. Um treinamento dos analistas por meio de filmes sobre estudo de tempos de

operações.

Para o estabelecimento do desempenho de ritmo do funcionário podem ser empregados diferentes sistemas de avaliação, como: i) desempenho do ritmo; ii) sistema westinghouse; iii) avaliação por padrões sintéticos; iv) avaliação objetiva por elemento; v) sistema BEDAUX; vi) avaliação fisiológica do desempenho.


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6.1 DESEMPENHO DO RITMO

A análise é realizada a partir de um único fator entre: velocidade, ritmo ou tempo. Este sistema se utiliza de registros anteriores para constituir os padrões normais, ex.: se a velocidade de 5 Km/h for considerada normal (100%), então 6 Km/h representam 120% na avaliação de ritmo. A estimativa pode ser feita para um elemento ou para um ciclo completo de elementos.

6.2 SISTEMA WESTINGHOUSE

A análise é realizada ao se levar em consideração quatro elementos:

• Habilidade para seguir um método.• Esforço associado a um ritmo constante durante uma operação.• Condições do ambiente, das máquinas, ferramentas etc.• Consistência nos movimentos.

Para a análise por meio do sistema westinghouse é necessária a utilização de uma tabela padrão para auxiliar a graduação dos valores relativos de cada fator, em relação ao padrão normal. Esta análise pode ser realizada por elemento ou por ciclo.

TABELA 3 – AVALIAÇÃO DE RITMO DO SISTEMA WESTINGHOUSE


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Ex.: para um tempo observado de 0,08min (Tempo Selecionado “TS”)

Análise dos elementos:

• Habilidade = B1 (+0,11)• Esforço = C1 (+0,05)• Condições = E (-0,03)• Consistência = D (0,00)

O Fator de Avaliação será FA = 1 + (0,11+0,05-0,03+0,00) = 1,13 e o Tempo Normal (TN) será:

TN = TS x FA = 0,08 x 1,13 = 0,0904min.

6.3 AVALIAÇÃO POR PADRÕES SINTÉTICOS

A análise é realizada por meio da comparação dos valores obtidos por observação direta com os valores sintéticos para os elementos correspondentes, considerando-os valores normais.

6.4 AVALIAÇÃO OBJETIVA POR ELEMENTO

A análise é realizada por meio de dois fatores (ritmo e dificuldade de trabalho), a partir de duas etapas:

1ª Etapa – análise do ritmo em comparação com o ritmo padrão, sem levar em consideração a dificuldade de trabalho.

2ª Etapa – adequações numéricas em percentuais e relacionadas aos fatores que influenciam na dificuldade do trabalho, como: i) quantidade do corpo utilizada; ii) pedais; iii) bimanualidade; iv) coordenação olhos/mãos; v) requisitos de manipulação ou sensoriais; vi) peso manipulado ou resistência encontrada.

6.5 AVALIAÇÃO FISIOLÓGICA DO DESEMPENHO

Essa análise leva em consideração a relação entre trabalho físico e a quantidade de oxigênio consumido e/ou batimento cardíaco. A medida do batimento cardíaco é realizada por meio do uso de estetoscópio e cronômetro, ou dispositivo telemétrico (registro contínuo sem interferir na atividade).

A metodologia se institui em fazer a pessoa realizar sua atividade por um período definido, medindo-se a pulsação ao final desse período e após 1, 2 e 3 minutos de repouso, durante os quais a pessoa está sentada e repousando.


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Este sistema ainda é pouco empregado em função da disponibilidade dos recursos e equipamentos necessários para as medições, contudo é um sistema que admite julgamentos mais objetivos.

7 TOLERÂNCIAS NA AVALIAÇÃO DO RITMO

As tolerâncias são interrupções no trabalho provocadas por fatores: pessoais, esperas inevitáveis para o operador, fadiga e tolerâncias especiais. Podem ser determinadas por cronometragem, amostragem do trabalho ou estudos da produção.

7.1 TOLERÂNCIA PESSOAL

Define-se pelo tempo gasto com as necessidades fisiológicas e que se modifica a partir das condições ambientais, com o tipo de trabalho realizado e com o estado físico do funcionário. Pode ser determinada por amostragem do trabalho ou por estudo da produção e empregada para toda a fábrica ou nos postos de trabalho. Algumas estimativas:

• Proposta de MUNDEL

CONDIÇÃO AMBIENTAL TEMPO DE DESCANSO (minutos)P/ JORNADA DE 8h

Confortável 23Ligeiramente desconfortável 30Quente, barulhento, poeiras etc. 50Pouco usual Conforme desejado

• Legislação do Trabalho – ver trabalhos em altas temperaturas, umidade etc. (legislação específica).

7.2 TOLERÂNCIA DE ESPERAS

São condições não controladas pelo funcionário que geram paradas, frequentemente por causa de:

• Manutenção de máquinas. • Ajustes ligeiros no processo/máquinas. • Substituição de ferramentas. • Variações de materiais.• Interrupções de supervisão etc.

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Tais condições podem ser constituídas por amostragem, planos de produção ou estudos de produção, ou ainda projetadas no planejamento de produção (geralmente por acordos coletivos de trabalho ou políticas da empresa).

7.3 TOLERÂNCIA PARA FADIGA

Tempo gasto pelo funcionário no restabelecimento do desgaste físico e mental ocorrido pelo nível de atividade realizada. A formação do tempo de fadiga é complexa, necessitando conhecimentos de outras áreas (fisiologia, psicologia, sociologia, biomecânica etc.), sendo distinta para cada funcionário nas relações sociais no trabalho e com suas condições físicas. A estimativa é realizada pela definição de níveis de valores significativos de tolerâncias, sendo que o mais comum, atualmente, por parte das fábricas, é programar períodos de descanso (de manhã e de tarde) independentemente dos níveis.

7.4 TOLERÂNCIAS ESPECIAIS

São eventos em que existem gastos de tempo de trabalho em função de condições especiais no trabalho, como:

• Falta de treinamento adequado para o trabalho. • Rotatividade no trabalho. • Condições sociais adversas.

Das condições especiais, a mais comum analisada é a "tolerância de pequenos lotes", que aparece em função da falta de treinamento do funcionário nos casos em que o volume de produção é baixo, não existindo tempo satisfatório para que se complete a aprendizagem. A estimativa desta tolerância é difícil medir, sendo usual, nestes casos, o uso de amostragem do trabalho.


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Avaliação de Ritmo (eficiência do operador)

Douglas Moura Miranda

O Ritmo é exatamente o fator que mede a influência dos componentes “habilidade” e “esforço” na produtividade da operação.

O “esforço” pode ser definido como a quantidade de trabalho que o operador pode ou que dar. É influenciado por diversos fatores como: disposição física, entusiasmo do operador, cansaço em diferentes momentos do dia e outros. E esforço varia no dia a dia.

A “habilidade” é o que o operador traz para o trabalho como potencial próprio. Depende de fatores como: destreza manual, experiência, inteligência, poucas interrupções e hesitações durante o trabalho. A habilidade não varia no dia a dia.

Hoje, se aceita que um profissional de cronoanálise bem treinado consegue avaliar satisfatoriamente o ritmo do operador em relação a um padrão de eficiência. Não é algo complicado, mas requer treinamento e prática.

Por mais diferentes que sejam as operações estudadas, a maioria dos elementos de movimentos são comuns a todas as operações. Uma fábrica pode possuir centenas tarefas, mas os elementos que integram estas tarefas não passarão de algumas dezenas. Portanto, conhecer bem os elementos de movimentos torna possível avaliar a eficiência de um operador através de um fator percentual de correção.

A seguir é apresentada uma tabela com coeficientes percentuais para avaliar o ritmo do operador. A divisão em elementos e a experiência do profissional em cronoanálise servem de base para um julgamento adequado.

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TABELA 1 – Percentuais para cálculo da eficiência do operador

TABELA 2 – Conceitos para classificação da habilidade e do esforço

A Tabela 2 deve ser utilizada para ajudar a classificar a faixa a ser aplicada na Tabela 1. Quando a classificação entre habilidade e esforço for diferente, recomenda-se utilizar a média dos valores. Por exemplo, um operador com habilidade “B” e esforço “C2” teria um fator de correção de: (115 + 105)/2 = 110%.

Logo, para uma operação com Tempo Real de 0,05min, o Tempo Normal seria de: (0,05) * (110/100), ou seja, 0,055 minutos.


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Com o objetivo de aprimorar esta análise, fundamental num trabalho de Cronoanálise, e frequentemente realizada de forma incorreta, treinamentos baseados em vídeos que mostram a mesma operação realizada em ritmos diferentes são muito úteis. Também podem ser criadas operações com ritmo normal bem definido e a partir deste ponto variar-se o ritmo para medi-lo.

FONTE: Disponível em: <https://www.artigos.com/index.php?option=com_mtree&task=att_download&link_id=4091&cf_id=24>. Acesso em: 9 maio 2018.

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RESUMO DO TÓPICO 3


• A necessidade de medir os tempos e como a cronometragem contribuiu para a racionalização do trabalho por meio do estudo de tempos e métodos.

• Para uma melhor compreensão do processo de cronometragem foram apresentados os principais elementos deste processo, ou seja, a definição de elemento, ciclo, ritmo, tempo normal, entre outros.

• Além do entendimento sobre os principais elementos do processo de cronometragem foram apresentados os tipos de equipamentos empregados neste processo.

• O procedimento para realizar a cronometragem pode ser dividido em quatro partes: registro das informações, distinção dos elementos, preparação do roteiro para os registros e determinação do número de ciclos a serem observados.

• Sobre a avaliação do ritmo de trabalho são abordadas as principais tolerâncias que devem ser consideradas no estudo dos tempos e movimentos.

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1 Em um processo produtivo, um analista de processos de uma grande fábrica de produtos de linha branca cronometrou a operação de montagem de determinada porta de um modelo de refrigerador. Foram feitas cinco cronometragens iniciais e obtidos os seguintes valores em segundos: 10,8; 10,3; 9,3; 9,2; 9,5. A empresa determinou, como regra geral, que o grau de confiança para os tempos cronometrados fossem de 95%, com um erro relativo de +5%. Neste caso, qual é a quantidade de observações necessárias para realizar neste processo?

AUTOATIVIDADE

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UNIDADE 2

RACIONALIZAÇÃO E ERGONOMIA NO POSTO DE TRABALHO


PLANO DE ESTUDOS


• analisar e melhorar o trabalho nos sistemas produtivos;

• aplicar as principais ferramentas utilizadas na melhoria dos métodos de trabalho;

• projetar postos de trabalho levando em consideração aspectos ergonomi-cos e de racionalização do trabalho;

• realizar análises e melhorias nos postos de trabalho, a partir da aplicação de métodos relacionados com a racionalização e ergonomia no trabalho.

Caro acadêmico! Esta unidade de estudos encontra-se dividida em três tó-picos de conteúdos. Ao longo deles, você encontrará sugestões e dicas que visam potencializar os temas abordados e, ao final de cada um, estão dispo-níveis resumos e autoatividades que visam fixar os temas estudados.

TÓPICO 1 – ANÁLISE E MELHORIA DO TRABALHO (RACIONALIZAÇÃO)

TÓPICO 2 – FERRAMENTAS UTILIZADAS NA MELHORIA DOS MÉTODOS

TÓPICO 3 – ERGONOMIA DOS POSTOS DE TRABALHO

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TÓPICO 1

ANÁLISE E MELHORIA DO TRABALHO (RACIONALIZAÇÃO)

UNIDADE 2

1 INTRODUÇÃO

A ideia de análise e melhoria do trabalho, isto é, a racionalização, especialmente discutindo-se sobre o trabalho operacional, refere-se a Taylor e Gilbreth e ao nascimento da administração científica na primeira década do século XX. Segundo Taylor, o funcionário era boêmio, descuidado e irresponsável. A desocupação tinha essencialmente a sua causa no ponto de vista de que o aumento do rendimento dos funcionários e máquinas originaria desemprego.

Taylor afirmava que modificar tal situação procurando gerar harmonia na relação entre a empresa e os funcionários era primordial para que os interesses das duas partes não conflitassem. Segundo Barnes (1977), os estudos de Taylor e de Gilbreth datam da mesma época, entretanto, foi a partir da década de 1930 que a superioridade da abordagem taylorista começou a reduzir.

Ao mesmo tempo que Taylor deu enfoque ao estudo do tempo e à ideia de valor por produto, o engenheiro e pesquisador Gilbreth e sua companheira Lillian adicionaram conhecimentos de psicologia ao seu legado. Características humanas como a fadiga e a monotonia permearam as suas pesquisas e, mais do que a ênfase no tempo, como fez Taylor, os Gilbreth elucidaram a importância dos movimentos. Para Barnes (1977), foi a partir de 1930 que as pesquisas do trabalho em administração principiaram em conjunto com os estudos sobre tempos e movimentos, aparecendo então o termo “estudo dos tempos e movimentos” na racionalização do trabalho.

Para a racionalização do trabalho, além do estudo dos tempos e movimentos, é conveniente utilizar as técnicas de análise da distribuição do trabalho. Cury, em 1995, fez referência a esse tipo de análise do trabalho permitindo desde o diagnóstico de tempos mortos até a existência de desbalanceamentos na distribuição das atividades. Também foi possível definir as atividades de maior relevância, bem como a correlação entre treinamentos realizados pelos funcionários e as atividades atribuídas.

Focalizando principalmente na ideia do melhoramento de tempos e movimentos, é importante citar algumas informações sobre otimizações. O reconhecido estudo de Taylor sobre o uso da pá, concretizado na Bethlehen Steel Works, permitiu, em três anos de pesquisa, reduzir entre 50% a 57% o custo do manejo de material, acumulando uma economia de 78.000 dólares por ano. Além disso, Gilbreth, trabalhando com o melhoramento de movimentos de um pedreiro

UNIDADE 2 | RACIONALIZAÇÃO E ERGONOMIA NO POSTO DE TRABALHO

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na construção civil, por meio da adaptação de andaimes e da uniformidade da argamassa, alcançou um acréscimo da produção média de 120 para 380 tijolos assentados por homem-hora (uma otimização de cerca de 317%).

Outro exemplo de racionalização no trabalho foi um dispositivo muito simples, mas habilidoso, desenvolvido por Hollen, dispositivo que foi empregado na montagem de caixas de papelão e que promoveu uma economia de movimentos das funcionárias, conduzindo a um resultado de produção das próprias embalagens, e com redução de 20.000 dólares/ano no custo das caixas.

Para os gestores de empresas atualmente, o estudo de tempos é um instrumento para ser empregado para o aumento da eficiência geral da organização, possibilitando um aumento nos salários dos funcionários, preços mais justos dos produtos para os clientes e maiores lucros para as organizações.

No entanto, seria antiquado falar de Taylor e de racionalização do trabalho atualmente nos tempos da internet e de fábricas automatizadas? Este é um questionamento muito importante nesta área, todavia, verifica-se que nas empresas, hoje, convivem robôs, processos altamente automatizados e funcionários executando atividades extremamente operacionais. Algumas vezes, a automatização de determinadas atividades não é possível em virtude das limitações técnicas que ainda não admitem a mudança de uma máquina altamente sofisticada, isto é, o ser humano.

Comumente, a automatização apresenta custos altos que fazem com que a fábrica projete para o futuro as aquisições necessárias e, principalmente, nesses casos, o administrador entende que pode utilizar com vantagem a racionalização do trabalho, ou seja, os métodos de estudos de tempos e movimentos.

Contudo, apesar da atividade operacional estar em um contexto, tal como na época de Taylor e de Gilbreth, o mundo não está mais no século XIX ou início do século XX. Os trabalhadores não são mais os imigrantes europeus, os brancos ou ex-escravos sulistas americanos com os quais as fábricas conviviam na época. Aqueles eram trabalhadores habituados às atividades rudes, sem acesso aos meios de comunicação e aos confortos da vida atual. Eram funcionários acostumados a não protestar ou a protestar timidamente contra a autoridade empresarial, sem realizar críticas em relação ao mundo que os circundava.

O funcionário atual vive uma realidade muito diferente, podendo até silenciar diante de uma postura autoritária do superior por causa de alguma necessidade econômica, mas interiormente não acolhe mais ordens. Nesta linha, as fábricas também não aspiram mais trabalhadores indiferentes e não participativos. Pelo contrário, o mercado, notadamente, deseja trabalhadores vigilantes e questionadores, capazes de detectar potenciais não conformidades no processo de produção e desencadear ações para resolvê-las.

TÓPICO 1 | ANÁLISE E MELHORIA DO TRABALHO (RACIONALIZAÇÃO)

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Deste modo, o administrador atual ainda pode empregar as técnicas para a racionalização do trabalho com base em estudos de tempos e movimentos, mas deve adaptá-las à nova realidade e fazê-las com a participação ativa do funcionário. Além do ganho pela ajuda do funcionário, terá a probabilidade de maior receptividade para as modificações por causa da participação.

Naturalmente, tal tática demandará muito mais a habilidade de negociação e conhecimento da psicologia e da sociologia por parte do administrador para sobrepujar a resistência natural humana, do funcionário, às alterações em sua rotina e espaço, permitindo assim uma racionalização mais adequada do seu trabalho.

Racionalização do trabalho nada mais é do que a relação dos colaboradores com o cotidiano do trabalho, executando suas atividades com dinâmica.

NOTA

2 A IMPORTÂNCIA DA ERGONOMIA NA RACIONALIZAÇÃO DO TRABALHO

Atualmente existem muitas definições para ergonomia e vários autores focam na ideia de metodologias arquitetadas para serem empregadas com o máximo de conforto, segurança e eficácia, e outros que recomendam focalizar a ideia do estudo do homem em relação ao trabalho numa visão mais clara sobre a relação entre ergonomia e racionalização do trabalho. Uma visão interessante encontrada na literatura sobre ergonomia é descrita a seguir:

“Ergonomia é definida como um conjunto de regras ou normas que regem o trabalho no aspecto de sua adequação ao homem.” (LIDA, 2005).

Etimologicamente, o termo tem origem no grego – erg, trabalho, e nomos, leis – elas são um produto da evolução das abordagens mais técnicas do início do século XX, nas quais Taylor e outros procuravam formas de elevar ao máximo a produção, agindo sobre a melhoria de métodos e movimentos para o funcionário.

Essa evolução acarretou o surgimento de uma disciplina que passou a abarcar conhecimentos da medicina do trabalho, da psicologia, da sociologia e da arquitetura. O homem, até então visto como uma “máquina para atividades manuais”, passou a ser visto como um ser complexo, cuja performance está ligada à salubridade do ambiente de trabalho, de fatores psicológicos como satisfação, motivação e gratificação, além de elementos de relacionamento em grupo e fatores da estrutura do ambiente de trabalho.


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Do mesmo modo, passou a ser proeminente a valorização do funcionário como um ser com direito ao bem-estar psicológico e emocional sucedido pela realização do trabalho, e não apenas como um elemento descartável do qual se precisaria obter o máximo rendimento sem quaisquer outras considerações.

Na Antiguidade já se encontravam considerações sobre as propriedades tóxicas do chumbo, por Hipócrates (século IV a.C.), e as alusões do romano Plínio aos riscos ocupacionais e o emprego de máscara simples contra poeira (século I d.C.). Contudo, neste período, a classe operária era composta por escravos e não existia nenhuma preocupação com a saúde deles, pois qualquer consideração ética da parte dos senhores no sentido de respeito pelo ser humano seria descabida naqueles tempos e, de maneira econômica, a troca dos escravos – especialmente nas fases mais avançadas do Império Romano – era muito fácil, pela abastança desse tipo de mão de obra.

Séculos depois permaneceram registros relacionados às doenças ocupacionais no século XVI e, no ano de 1700, foi publicada a obra Tratado sobre as doenças dos trabalhadores, de Bernardino Ramazzini. Além disso, nos Estados Unidos do início do século XX, a médica Alice Hamilton registrou observações, concretizando estudos sobre as condições do ambiente de trabalho e suas consequências sobre a saúde humana, ajudando, assim, a mostrar a importância da ergonomia na racionalização do trabalho.

O assunto sobre a saúde não está relacionado exclusivamente com a preocupação com o bem-estar do funcionário. Ela também tem relação com aspectos econômicos, pois impacta sobre os resultados do trabalho. Taylor, em seus estudos, descobriu que o aspecto de controle da energia gasta pelo homem em atividades pesadas estava relacionado aos períodos de atividade e descanso, bem como constância e frequência desse descanso. O uso dessa informação beneficiou os excelentes resultados de produtividade atingidos pelo próprio pesquisador.

Por volta de 1986, a empresa Volkswagen construiu em Wolfsburg, na Alemanha, uma “fábrica escura”, a ala 54. A consideração da fábrica escura fora disseminada nas décadas de 1970 e 1980 como as fábricas ideais do futuro, ou seja, ambientes totalmente automatizados que exonerariam a presença humana. Entretanto, a ala 54 falhou porque as máquinas não possuem a imaginação e a flexibilidade que os seres humanos têm.

Por outro lado, as fábricas voltadas para a presença humana, levantadas no Brasil, fábricas como a montadora da Audi em São José dos Pinhais, no Paraná, a Springer Carrier em Canoas, no Rio Grande do Sul, e a Natura em Cajamar, São Paulo são exemplos de empresas modernas, com muita claridade interior e emprego intenso de grandes vidraças que unificam visualmente os jardins externos ao interior das edificações. Tais empresas fazem lembrar mais um shopping center do que uma indústria produtiva. É a percepção de empresa do futuro, que não exclui o ser humano, mas se adapta a ele.


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Avaliando o desenvolvimento histórico, constata-se que há contemporaneidade nos preconceitos a respeito de como a cultura organizacional se distribuiu diante de propostas de políticas e cuidados voltados à saúde biopsicossocial do trabalhador. Entre tantos preconceitos e desinformação sobre a necessidade de cuidado constante com a saúde dos trabalhadores, os mais comuns são:

• Suportar a doença é ser forte.• Trabalhar em ambiente insalubre é sinal de virilidade exacerbada.• Trabalho leve, sem riscos, é coisa para mulher e criança;• É vergonhoso ficar doente.• Certas situações no trabalho são imutáveis e não há jeito de melhorá-las. • Trabalhar é sofrer.• É preciso aguentar as dificuldades no trabalho para que os filhos ou filhas não

passem por elas.

Quando aspectos ergonômicos são negligenciados e o funcionário submete-se a esforços repetitivos sem quaisquer cuidados, advêm decorrências trágicas. A primeira delas é a fadiga, definida como:

“Estado físico e mental resultante do esforço delongado ou frequente que terá repercussões sobre múltiplos sistemas do organismo, gerando múltiplas alterações de funções, que acarreta uma diminuição da performance no trabalho tanto quantitativa como qualitativa, em graus variáveis, e também o absenteísmo no trabalho e uma série de distúrbios psicológicos, familiares e sociais” (LIDA, 2005).

É importante reforçar que as características da fadiga são:

• Sentimento de desmotivação.• Falta de vontade.• Desatenção.• Desligamento de tudo.• Diminuição da capacidade de concentração.• Comprometimento da memória.

A fadiga é considerada como um desgaste de energia física e mental que pode ser recuperada por meio de repouso, alimentação ou orientação clínica específica. O repouso é globalmente conhecido como o único meio capaz de extinguir a fadiga, reforçando que se deve considerar não apenas o repouso semanal ou diário, mas também as cessações de atividades, indiferentemente da natureza do trabalho.

Em se tratando do levantamento de peso e transporte de cargas pelos funcionários, são fatores ocasionadores de dor: a postura imprópria, a força exagerada, o estresse e a elevada carga de atividade. O peso máximo admissível para elevação de um objeto grande, do chão até a altura da cintura, é de 15 kg


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a cada minuto para 90% dos funcionários do sexo masculino. Para a precaução da dor lombar, são indicadas técnicas adequadas de levantamento, prática de exercícios e ginásticas e adoção de medidas de ergonomia.

Considerando as informações anteriores, as estruturas arquitetônicas das empresas do futuro concretizam a contribuição da arquitetura para a ergonomia, beneficiando o desempenho do ser complexo que é o homem, além de buscar a melhora dos resultados de trabalho. O cuidado com o bem-estar do funcionário não é só apenas uma questão eticamente apropriada a fim de valorizar o ser humano, mas se trata de uma postura inteligente do gestor que visa os resultados em um mercado competidor. Aquele que estiver descuidando o bem-estar do funcionário estará desprezando e mal aproveitando um importante recurso da empresa, o potencial do ser humano.

Algumas pesquisas nas indústrias reconhecem como apropriadas as informações relativas aos preconceitos da cultura organizacional com relação aos cuidados com a saúde e o bem-estar do funcionário. Entretanto, tanto os funcionários quanto os supervisores costumam reagir de forma contrária às propostas organizacionais para reduzir condições árduas de trabalho. Tais propostas são analisadas como “afeminadas”. As pessoas não têm precisamente uma responsabilidade total por esse tipo de conduta. Ela ocorre por não estarem acostumados a uma postura crítica com relação aos próprios posicionamentos e, dessa forma, concentram e espalham, sem perceber, as opiniões retrógradas vigorantes no meio.

Para aqueles que têm a qualidade admirável de foco no trabalho, a questão da fadiga é extremamente relevante. Distração, menor capacidade de concentração e comprometimento da memória são atributos da fadiga que compõem grande risco de não conformidades por parte dos funcionários. Máquinas que poderão ser mal operadas, apontamentos que deixarão de ser feitos, comentários equivocados etc. podem afetar seriamente a qualidade de produtos e serviços para o cliente, portanto, a ergonomia deve ser fundamentalmente considerada na racionalização do trabalho, por meio da análise do método do próprio trabalho.

A expressão Ergonomia vem do grego ergon, que sinaliza “trabalho”, e nomos, que consiste em “leis ou normas”. Dessa forma, pode-se denominar a Ergonomia como o estudo científico das relações entre “homem e máquina”.

UNI


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3 ANÁLISE DO TRABALHO

A análise do trabalho é o termo geral para as metodologias que são empregadas no estudo do trabalho humano em sua totalidade e que leva ordenadamente à verificação de todos os aspectos que comprometam a eficiência e a economia.

A racionalização do trabalho se preocupa diretamente com a implantação de métodos mais eficientes e com a análise da carga de trabalho, propendendo a melhorar o resultado do trabalho e eliminar toda atividade desnecessária de uma operação, acrescentando, assim, a produtividade e diminuindo a fadiga do operador.

Geralmente, os setores de Engenharia de Processos, juntamente com o setor de Engenharia Industrial das Organizações, objetivam planejar e racionalizar a utilização de capital, de mão de obra, de material, de equipamentos, das ferramentas e dos dispositivos para conseguir produtos com alta qualidade, na quantidade solicitada, no prazo previsto e com o mínimo custo.

Todos os envolvidos na produção do produto necessitam ter conhecimento dos métodos necessários para a melhoria contínua do sistema e das técnicas a serem utilizadas no processo de manufatura, procurando sempre um progresso tecnológico.

A análise do trabalho tem sua história iniciada no século passado. Contudo, o principal estudo para a análise formal de tempos é atribuído a Frederick Taylor, o primeiro pesquisador americano a racionalizar o trabalho industrial.

Deve-se a Taylor, além desse trabalho, a introdução do sistema funcional de organização e o desenvolvimento desse sistema, conhecido com Organização Científica do Trabalho. Foi com grande maestria que ele respondeu a questões do tipo:

• Qual é a melhor forma de realizar uma atividade?• Qual necessitaria ser a carga de atividades diária de um funcionário?

Taylor buscou, então, descobrir a forma correta de realizar cada uma das atividades, instruindo as pessoas de como fazê-las, conservando, assim, constantes todas as condições ambientais, de forma que eles conseguiam realizar suas atividades sem dificuldades, instituindo tempos padrões. De todos os seus experimentos, derivou uma obra completa cuja finalidade pode ser resumida da seguinte forma:

“Todas as vezes que oferecermos a um funcionário atividades bem definidas, a serem realizadas numa forma predeterminada, e sob um tempo predefinido, tem-se um acréscimo da produção” (PADILHA, 2013).


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Enquanto Taylor permanecia ligado à análise de tempos, seu discípulo Gilbreth iniciou, junto com Lilian, a aprimorar os seus trabalhos ao colocar o estudo dos movimentos empregados na realização de uma dada atividade, com foco na diminuição da fadiga provocada pelo cumprimento da atividade.

Os conhecimentos de Lilian em psicologia e a formação em engenharia de Gilbreth se correlacionaram de forma a permitir-lhes levar adiante as pesquisas que envolviam a compreensão do fator humano, bem como, conhecimento de materiais, ferramentas e equipamentos. Neste sentido, o tempo gasto para a realização de uma atividade é o resultado do método de trabalho que está sendo empregado.

A análise do método é o apontamento sistemático e o exame crítico dos métodos vigentes e recomendados para realizar o trabalho como uma forma de desenvolver e aplicar metodologias mais simplificadas e mais eficazes, contribuindo, assim, para a redução dos custos envolvidos.

A forma como a atividade está sendo realizada denomina-se “Método de trabalho”. Se esta forma de trabalho for simplificada por meio de melhoramento, leva-se menos tempo em produzir um produto ou se fabrica mais produtos no mesmo tempo.

Este acréscimo de rendimento nunca pode ser atribuído a uma ampliação no empenho do funcionário, e sim a uma ampliação da produção devido a um emprego adequado de seus movimentos.

Na prática, não se pode aguardar por “inspirações criativas” para se requerer um programa de Melhorias do Trabalho (Racionalização do Trabalho). Há que se seguir um certo procedimento ao final do qual deriva uma melhoria dos métodos de trabalho.

A análise dos métodos por meio de racionalização facilita o trabalho, que uma vez estabelecida e com um funcionário treinado adequadamente, possibilita o balanceamento do posto de operação.

3.1 OBJETIVOS DA ANÁLISE DO TRABALHO

Dentre os mais diversos objetivos que justificam o estudo do método de trabalho, destacam-se os seguintes:

• Melhoria do posto de trabalho.• Melhoria das máquinas e dos equipamentos.• Melhoria das condições de trabalho – Ergonomia.• Redução do esforço físico – Fadiga.• Melhor utilização de recursos, instalações, materiais e mão de obra.


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3.2 ASPECTOS RELEVANTES DA ANÁLISE DO TRABALHO

Toda a análise do método de trabalho necessita dos seguintes cuidados:

• Não pensar em melhorar nada durante a observação.• Observar um evento por vez, seguindo uma sequência coerente.• Examinar o que ocorre antes e depois da atividade.• Observar tudo no local do evento.• Assinalar tudo.• Analisar o material, o funcionário, o equipamento, o fluxo de operações e o

transporte.

4 FASES DA RACIONALIZAÇÃO DO TRABALHO

Existem diversas fases que podem ser relacionadas ao estudo do trabalho (racionalização). Ao longo dos anos, diferentes fases têm influenciado diferentes momentos. Nenhuma delas é mutuamente exclusiva em si, mas representam diferentes aspectos da racionalização do trabalho. Isto é devido especialmente ao fato dos avanços terem ocorrido em diferentes momentos da evolução da administração industrial.

Neste sentido, a racionalização do trabalho pode ser distribuída nas seguintes fases: i) divisão do trabalho; ii) ênfase nas atividades, iii) ênfase na estrutura organizacional, iv) ênfase nas pessoas; v) ênfase sociotécnica. Essas fases são exemplificadas pela figura a seguir na forma de linha do tempo, para melhor entendimento sobre o assunto.


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FIGURA 1 – FASES DA RACIONALIZAÇÃO DO TRABALHO

FONTE: Womack e Jones (2015)

4.1 FASE DA DIVISÃO DO TRABALHO

Logo que uma operação alcança um porte tal que precisa empregar (ou utilizar) mais de um operador, gera um questionamento, ou a necessidade, da divisão do trabalho. Segundo Slack (1997), o conceito de repartir o total de atividades em pequenas partes, cada uma das quais exercida por um só operador, é denominada de divisão do trabalho. A divisão do trabalho é um conceito que se tornou evidente no projeto do trabalho, desde os tempos iniciais da atividade industrial.

Um marco da importância mais recente na fase da racionalização foi o conceito de Divisão do Trabalho, descrito por Adam Smith em seu livro intitulado Wealth of Nations, que proporciona as seguintes vantagens na divisão do trabalho:

• Proporcionar aprendizado mais rápido.• Facilitar a automação. • Reduzir o trabalho não produtivo.


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4.2 FASE DA ÊNFASE NAS ATIVIDADES

Esta é a fase em que a administração e a organização do trabalho estão relacionadas com o planejamento e a racionalização das atividades que devem ser realizadas pelos funcionários. Nesta fase, a gestão tem como uma das finalidades a definição e descrição da forma pela qual os funcionários devem realizar o seu trabalho diário.

Na última década do século XIX, e nas duas primeiras do século XX, alguns pensadores criaram e ampliaram ideias e princípios de projeto do trabalho que amplamente ficaram conhecidos como a “administração científica”. O termo administração científica foi constituído em 1911 com a publicação do livro de mesmo nome por Taylor. Nesse livro, o autor definiu o que compreendeu como a doutrina básica da “administração científica”.

Por sua vez, a administração científica tem como base certa filosofia que busca como resultado a convenção de quatro princípios:

• Desenvolvimento de uma verdadeira ciência.• Seleção científica do trabalhador.• Educação e treinamento científico.• Colaboração íntima e cordial entre administradores e funcionários.

É provável que o apogeu da fase de ênfase nas atividades esteja relacionado com a produção em massa e a linha de montagem, em que os produtos se movimentam ao longo de uma linha de produção e são montados por funcionários sempre repetindo uma única atividade.

A grande façanha de Ford foi o desenvolvimento e aplicação da linha de montagem móvel, em que o carro se movia em direção ao funcionário. Apesar de Ford ter sido muito bem-sucedido na montagem da linha de produção e nas estratégias de fornecimento, ele não se atentou à composição organizacional, atividades de engenharia e de marketing para gerenciar suas empresas distribuídas pelo mundo. Da mesma forma como Taylor, Ford não constituiu hipóteses para organizar a empresa como um todo.

Outro protagonista dos estudos sobre a distribuição das atividades foi Sloan, CEO da GM, que complementou o trabalho de Ford. Sloan desdobrou a especialização das funções e o controle externalizado para toda a fábrica, com intensa setorização e gestão por números, sendo o controle dos setores ou das unidades produtivas realizado à distância por meio de relatórios de desempenho.

Assim, os Princípios da Administração Científica de Taylor, o Sistema Ford de Produção em massa e a Estrutura Organizacional de Sloan se tornaram fundamentos da racionalização do trabalho corporativo por mais de meio século, servindo de referência para fábricas de todos os tipos ao redor do mundo.


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4.3 FASE DA ÊNFASE NA ESTRUTURA ORGANIZACIONAL

A inquietação de Sloan com a composição organizacional pode ter sido influenciada pelo trabalho de Jules Henri Fayol. Este publicou os resultados de suas pesquisas em seu livro intitulado Administration Industriale et Générale, em que apresenta sua Teoria da Administração, originando a Teoria Clássica, marcada pela ênfase na composição organizacional.

Em paralelo às pesquisas de Taylor, Fayol defendia princípios análogos na Europa. Entretanto, ao contrário de Taylor, Fayol buscou gerar uma visão mais aberta e global, dando um destaque maior para a composição organizacional. O enfoque concebido por Fayol originou a Teoria Clássica da Administração, que, junto com a Administração Científica, compõem o que se denomina de Abordagem Clássica da Administração.

4.4 FASE DA ÊNFASE NAS PESSOAS

Esta é a fase em que administrar é, em especial, relacionar-se com as pessoas (funcionários). O enfoque deste tema na teoria da administração, no que tange à racionalização do trabalho, busca a melhoria do trabalho para o melhor desempenho das pessoas dentro das fábricas, admitindo deixar em segundo plano a composição, as atividades e a tecnologia. É denominada de Abordagem Humanística e se estende para duas teorias: As Relações Humanas e a Abordagem Comportamental. O quadro a seguir apresenta um resumo de alguns conceitos importantes sobre a Abordagem Humanística.

Relações Humanas

Aborda aspectos psicológicos

e motivacionais dos seres humanos

Elton Mayo

Precursor das pesquisas que correlacionam fatores psicológicos com a produtividade dos indivíduos nas organizações.

Abraham Maslow

Formulou a tese em que admitiu que haveria uma “hierarquia de necessidades” que orienta o comportamento das pessoas.

Frederick Herzberg

Identificou fatores que satisfazem e/ou motivam os indivíduos no trabalho, nas organizações.

QUADRO 1 – CONCEITOS SOBRE ABORDAGEM HUMANÍSTICA


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Abordagem Comportamental

Aborda os estilos de liderança e conflitos

organizacionais

Douglas McGregor

Desenvolveu a abordagem sobre as estratégias de liderança que são influenciadas pelas crenças do líder acerca da natureza humana.

Chris Argyris

Desenvolveu estudos sobre o perfil organizacional e sobre como minimizar conflitos incompatíveis entre as necessidades dos indivíduos e as exigências da organização formal.

Rensis Likert

Desenvolveu uma série de pesquisas que concluiu que uma liderança mais centrada nos empregados, cujos líderes praticavam uma supervisão mais geral, alcançava maior produtividade do que os que se centravam nas tarefas com uma supervisão mais cerrada.

FONTE: Vroom (2000)

4.5 FASE DA ÊNFASE SOCIOTÉCNICA

A fase sociotécnica reflete uma corrente de pensamento que busca proporcionar uma alternativa ao Modelo Clássico e aos conceitos sobre as Relações Humanas e Teoria Comportamental. Nasce com base em estudos concretizados por pesquisadores reunidos no Tavistock Institute of Human Relations, em Londres. Foram testados e reavaliados certos casos práticos pioneiros, como o das minas de carvão de Durham na Inglaterra, em 1949; da empresa têxtil em Ahmedabad, na Índia, em 1952; e em diversas empresas norueguesas entre 1960 e 1970.

Na mesma proporção que a Administração Científica acredita que a maior eficiência leva ao acréscimo da satisfação no trabalho por meio de um suposto acréscimo de salários, na Visão Humanística acredita-se que a máxima satisfação é originária de melhores relações que levam ao aumento da produção. Outra linha de desenvolvimento que se iniciou na metade do século XX defende que a eficiência e a satisfação no trabalho não são apenas causais, mas por vezes contrárias, necessitando serem tratadas conjuntamente, em uma visão dita “sistêmica”.

É nesta linha que aparece a abordagem Sociotécnica, favorecendo o teor das tarefas e das atividades, tentando abranger as questões sociais, psicológicas e organizacionais na condição de trabalho junto às demandas tecnológicas. Nesse sentido, destacam-se os seguintes métodos de organização do trabalho:


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• Enriquecimento da tarefa (job enrichment).• Grupos semiautônomos (GSAs).• Envolvimento (empowerment).

Em função das visões defendidas pelas escolas das Relações Humanas e Teoria Comportamental, se estabeleceu o conceito de que a principal forma de ter funcionários satisfeitos no trabalho – o que constituiria o mesmo que funcionários produtivos no trabalho – é estabelecer os cargos de forma apropriada à personalidade dos indivíduos. Isto porque, quando se trata de satisfação, as principais variáveis dominantes estão intimamente relacionadas à circunstância do trabalho.

A solução para a questão colocada anteriormente é exposta num grupo de ideias que se definiu como enriquecimento da atividade. Para tanto, isto poderia ser obtido por meio dos seguintes métodos:

• Rotação de cargos: sugere somente o revezamento entre os funcionários envolvidos nas atividades de um processo.

• Ampliação Horizontal: juntam-se diversas atividades de mesma natureza em uma única função; com isto se adiciona o número de habilidades solicitadas ao funcionário.

• Ampliação Vertical: é o caso em que se confere as atividades de diferentes naturezas para uma função; com isto haveria maior autonomia e controle do funcionário sobre a função.

• Evolução da Atividade: este é o caso em que a ampliação horizontal e a ampliação vertical seriam justapostas a uma única função; somariam, então, os efeitos favoráveis das duas.

Os Grupos Semiautônomos têm uma percepção mais apropriada para distinguir a visão sociotécnica do que o enriquecimento da atividade. A técnica de enriquecimento das atividades pode ser vista como um tipo de correção para os métodos da Administração Científica de Taylor, pois ressalta o sistema social, praticamente não considerando as restrições técnicas da produção; já a estruturação de Grupos Semiautônomos defende que tanto as propriedades sociais quanto as restrições técnicas são importantes, e não exclusivas.

Os Grupos Semiautônomos (GSA) podem ser classificados como alternativas organizacionais fundamentadas na crescente autonomia dos funcionários diretos que permitem às empresas melhorarem o desempenho funcional para responder com eficiência e eficácia aos requisitos de flexibilidade e às demais requisições do mercado de trabalho, uma vez que ao destacarem a autonomia e a flexibilidade, as direcionam para o atendimento de metas de eficiência e competitividade. Os GSAs também permitem aos funcionários o desenvolvimento de suas capacidades profissionais, possibilitando o incentivo e a motivação para sua inclusão desde a gestão de resultados locais e globais da empresa até as questões de inovação organizacional de produtos e processos.


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Os principais problemas, entretanto, originam-se da oposição às mudanças que de maneira inevitável ocasiona na introdução de GSA´s junto à estrutura organizacional. O que ocorre é que a natureza destas transformações provoca a democratização do ambiente e das relações de trabalho.

Sob a visão da democratização, característica da escola sociotécnica, destaca-se o Empowerment (envolvimento). O empowerment, ou envolvimento, pode ser entendido como um método utilizado para implantação e consolidação de esquemas relacionados à abordagem sociotécnica.

5 PASSOS PARA RACIONALIZAÇÃO DO TRABALHO

Para se obter resultados satisfatórios com a racionalização do trabalho deve-se observar as seguintes etapas: i) Formulação do Problema; ii) Análise e Registro do Método Atual; iii) Crítica do Método Atual; iv) Elaboração do Novo Método; v) Teste e Correção do Novo Método; vi) Avaliação e Aprovação do Novo Método; vii) Implantação do Novo Método; viii) Padronizar os Métodos de Trabalho.

5.1 FORMULAÇÃO DO PROBLEMA

Nesta etapa se escolhem os trabalhos que serão averiguados e os objetivos que serão alcançados. Como guia básico, a escolha dos trabalhos para averiguação obedece aos seguintes critérios:

1. Operações repetitivas.2. Operações demoradas.3. Operações que causam refugos.4. Operações em “pontos de estagnação”.5. Operações realizadas por muitos operadores.

5.2 ANÁLISE E REGISTRO DO MÉTODO ATUAL

Nesta etapa se registram todas as informações e dados relacionados ao trabalho, como:

• Local onde é realizada.• Posto de operação.• Funcionário.• Data da averiguação.• Produto ou componente.• Materiais empregados.


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• Ferramentas e dispositivos.• Tipo de operação.• Condições do ambiente de trabalho.

Na sequência, a atividade é desmembrada (analisada) em seus “elementos”. Cada elemento da atividade é uma parte minúscula, com início e término determinados. Portanto, uma atividade é um conjunto de elementos realizados numa sequência lógica.

O grau de análise (divisão da atividade) depende da importância do estudo e dos objetivos. Dessa forma, uma certa atividade pode ser dividida em 5, 10, 20 elementos ou até mais. O diagnóstico do método deve em seguida ser registrado de forma apropriada, empregando diagramas fundamentais, como:

• Diagrama de Processos.• Diagrama Homem-Máquina.• Diagrama Mão esquerda Mão direita.

5.3 CRÍTICA DO MÉTODO ATUAL

Depois do apontamento analítico do método em estudo, o submetemos para a fase do julgamento, em que cada elemento do método é submetido às seguintes perguntas-chave:

ᵒ O QUÊ? (O que é feito?).ᵒ ONDE? (Em que local é feito?).ᵒ QUANDO? (Em que período é feito?).ᵒ COMO? (De que forma é feito?).ᵒ QUANTO? (Quanto é feito?) (Quantidade de tempo).ᵒ QUEM? (Que operadores fazem?).

Cada uma das perguntas colocadas é acompanhada do termo por quê? O motivo básico para se empregar esta técnica interrogativa é que ela atende ao princípio da dúvida sistemática, ou seja, não acolher nada como verdade enquanto determinada razão não for convencida.

5.4 ELABORAÇÃO DO NOVO MÉTODO

Cada uma das falhas ou incoerências verificadas na fase anterior deve ser solucionada nesta fase. Isto demanda uma formulação de opções de solução por meio de um entendimento claro da situação e, em alguns momentos, de alguma criatividade. As ideias que aparecerão devem, todas, ser registradas.


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Dessa maneira, para cada “elemento” da atividade que apresentar falhas ou incoerências, define-se uma solução parcial, ou seja, solução de uma parte do problema global. As soluções parciais precisam ser integradas entre si. O conjunto das soluções parciais será o esboço do novo método. Na prática, poderão surgir vários novos métodos, soluções diferentes para o método atual. É evidente que, entre vários, é escolhido o melhor, que constituirá o Novo Método de Trabalho. Na maioria dos casos práticos, os novos métodos derivam de:

• Eliminação de elementos dispensáveis verificados no método avaliado e criticado.

• Combinação dos elementos indispensáveis.• Remanejamento dos elementos indispensáveis.

5.5 TESTE E CORREÇÃO DO NOVO MÉTODO

Depois de preparado o novo método, agora o momento é de apresentá-lo, no entanto, deve-se testá-lo a fim de corrigir as eventuais falhas que possam surgir. Esta etapa é fundamental para que se alcance uma implementação adequada.

A clássica pergunta “Será que funciona?” é realizada por aqueles que irão usá-lo. Se a resposta, antes do teste, for “sim” e não funcionar ao longo da implementação, esta se torna complicada, pois a “resistência às mudanças” será reforçada.

O teste deve ser executado, de preferência, em um posto de trabalho piloto, fora do ambiente de produção normal. Depois do teste, realizadas as adequações necessárias, o novo método testado poderá, depois da concordância da diretoria, ser implementado.

5.6 AVALIAÇÃO E APROVAÇÃO DO NOVO MÉTODO

A análise do novo método deve considerar uma comparação com o método anterior em vigor, demonstrando, em termos quantitativos, os benefícios, tais como:

• Aumento da produção prevista.• Redução de custo prevista.• Melhoria da qualidade.• Eliminação das perdas, entre outras.

Além disso, deve apresentar providências a serem tomadas para as implantações de:

• Dispositivos necessários.• Mudanças físicas no local de trabalho.


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• Alterações de máquinas e/ou materiais.• Treinamentos para os usuários, entre outros.

Outras informações pertinentes são:

• Despesas e custos da implantação.• Retorno do capital investido na implantação.

5.7 IMPLANTAÇÃO DO NOVO MÉTODO

A implementação de qualquer modificação (métodos, sistemas, produtos) deve ser atenciosamente esquematizada e programada. O planejamento da implementação deve iniciar por uma relação das atividades básicas necessárias à implementação. E na sequência se deve definir o método de implementação: em paralelo ou substituição total.

Por sua vez, a implementação em paralelo constitui na implantação do novo método em alguns postos, enquanto que em outros postos opera o método atual. No que diz respeito à implementação por substituição total, ela se estabelece pela desistência dos métodos atuais em todos os postos de trabalho, substituindo-o pelo novo método.

5.8 PADRONIZAR OS MÉTODOS DE TRABALHO

Os principais objetivos para padronizar os novos métodos de trabalho:

• Facilitam o treinamento de novos funcionários.• Permitem uma descrição de cargos mais completa.• Promovem a administração salarial.• Admitem a determinação dos “Tempos Padrões”.• Ajudam na Programação e Controle de Produção.

Uma vez alcançado este ponto, pode-se aplicá-lo efetivamente à medida que o trabalho definir padrões de rendimento exatamente.


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Administração Científica de Taylor

Gustavo Periard

A Administração Científica tinha em sua essência o intuito de aplicar a ciência à administração. Possuía ênfase nas tarefas, buscando a eliminação do desperdício, da ociosidade operária e a redução dos custos de produção. Com o objetivo de garantir uma melhor relação custo/benefício aos sistemas produtivos das empresas da época.

Taylor buscava, com isso, uma forma de gestão que fizesse com que o trabalhador produzisse mais em menos tempo, sem elevar os custos de produção da empresa. Ele observou que o sistema de gestão da época continha muitas falhas, entre elas: a falta de padronização dos métodos de trabalho, o desconhecimento por parte dos administradores do trabalho dos operários e a forma de remuneração utilizada nas empresas.

Seu trabalho foi dividido em dois períodos:

1º período de Taylor: racionalização do trabalho dos operários das fábricas da época.

2º período de Taylor: definição de princípios de administração aplicáveis em todas as situações do cotidiano da empresa.

Estudo dos tempos e movimentos

Em seu livro “Administração de Oficinas” (1903), Taylor propõe a racionalização do trabalho por meio do estudo dos tempos e movimentos. Tal estudo visava definir uma metodologia que deveria ser seguida por todos os trabalhadores, pregando a padronização do método de trabalho e das ferramentas utilizadas.

Instrumento criado para promover a racionalização do trabalho do operário. Era a divisão e subdivisão de todos os movimentos necessários à execução de cada operação em uma tarefa. Entre as vantagens dos estudos dos tempos e movimentos estão:

• Eliminação do desperdício de esforço e movimentos inúteis;• Racionalização da seleção dos operários e sua adaptação ao trabalho;• Facilita o treinamento e melhora a eficiência e rendimento.


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Organização Racional do Trabalho (ORT)

A Organização Racional do Trabalho visava a eliminação de movimentos inúteis, fazendo com que os trabalhadores executassem suas tarefas de forma mais simples e rápida, estabelecendo um tempo médio, a fim de que as atividades fossem feitas em um tempo menor e com qualidade, aumentando a produção de forma eficiente. A ORT pregava:

• Análise do trabalho operário;• Estudo dos tempos e movimentos;• Fragmentação das tarefas;• Especialização do trabalhador.

Com base nestes estudos, Taylor criou alguns princípios que em sua opinião norteavam a Administração Científica. A seguir veremos quais foram eles:

Princípios da Administração Científica (AC)

Em 1911, Taylor apresenta, em seu segundo livro “Principles of Scientific Management”, os princípios fundamentais da Administração Científica. São eles: Princípio de planejamento – substituição de métodos empíricos por procedimentos científicos – sai de cena o improviso e o julgamento individual, o trabalho deve ser planejado e testado, seus movimentos decompostos a fim de reduzir e racionalizar sua execução.

Princípio de preparo dos trabalhadores – selecionar os operários de acordo com as suas aptidões e então prepará-los e treiná-los para produzirem mais e melhor, de acordo com o método planejado para que atinjam a meta estabelecida.

Princípio de controle – controlar o desenvolvimento do trabalho para se certificar de que está sendo realizado de acordo com a metodologia estabelecida e dentro da meta.

Princípio da execução – distribuir as atribuições e responsabilidades para que o trabalho seja o mais disciplinado possível.

Com a aplicação deste princípio, a AC conseguiu atingir alguns objetivos e identificar novas situações importantes para o processo de desenvolvimento da Administração. A cooperação dos operários foi obtida com planos de incentivos salariais e prêmios de produção. Os gestores da época pensavam que o salário era a única motivação do trabalhador (homo economicus).

O desenho de cargos e tarefas mostrou o trabalho simples e repetitivo das linhas de produção, a padronização e as condições de trabalho que asseguravam a eficiência. Verificou-se, também, que não adiantava racionalizar o trabalho do operário se o superior continuasse trabalhando como antes.


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Críticas à Administração Científica

Como todo processo pioneiro e inovador, a Administração Científica teve seus críticos ferrenhos. E muitas destas críticas perduram até hoje, em virtude da abordagem criada por Taylor. Conheça abaixo as principais críticas:

• o mecanicismo da abordagem (teoria da máquina);• a superespecialização que robotiza o operário;• a visão microscópica do homem;• ausência de comprovação científica;• limitação do campo de aplicação à fabrica;• abordagem de sistema fechado (limitada).

Mas apesar das críticas, a Administração Científica tem um papel importantíssimo na formação do que conhecemos hoje como Administração. Em seu livro “Introdução à teoria Geral da Administração”, Chiavenato afirma que a administração foi o primeiro passo na busca de uma teoria administrativa. Um passo pioneiro e irreversível.

FONTE: Disponível em:<http://www.sobreadministracao.com/tudo-sobre-a-administracao-cientifica-de-taylor/>. Acesso em: 9 maio 2018.

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RESUMO DO TÓPICO 1


• Para compreensão deste tema, foram abordados os seguintes assuntos: análise do trabalho; objetivos da análise do trabalho; aspectos relevantes da análise do trabalho; aspectos relevantes na melhoria do trabalho; passos para racionalização do trabalho.

• Em relação à análise do trabalho foram apresentados os principais objetivos que justificam esse estudo, bem como os aspectos relevantes da análise do trabalho e as fases que determinam a evolução do processo de racionalização do trabalho industrial.

• Como são importantes as etapas para a realiação da melhoria do trabalho, isto é, formulação do problema, análise e registro do método atual, crítica do método atual, elaboração do novo método, teste, correção, aprovação e a implantação e padronização do novo método.

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AUTOATIVIDADE

1 A ergonomia é também compreendida como a análise da relação entre o funcionário e o ambiente de trabalho. Podemos dizer que a ergonomia no ambiente de trabalho proporciona ao funcionário o conforto adequado e os métodos de prevenção de acidentes e de patologias específicas para cada tipo de atividade realizada. Com base nos estudos realizados neste primeiro tópico que trata da racionalização do trabalho, descreva algumas situações que podem gerar problemas de saúde ao funcionário que estão relacionadas com a ergonomia no ambiente de trabalho.

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TÓPICO 2

FERRAMENTAS UTILIZADAS NA MELHORIA DOS MÉTODOS

UNIDADE 2

1 INTRODUÇÃO

As melhorias dos métodos de trabalho geralmente são concebidas por meio da engenharia de métodos, que tem como responsabilidade projetar as formas pelas quais os funcionários ou o conjunto de funcionários realizam as atividades de trabalho em um sistema de manufatura.

A melhoria do método, ou projeto, é realizada em três fases: i) desenvolvimento de uma nova condição de trabalho; ii) melhoria de uma condição atual e iii) aperfeiçoamento dessa condição. O projeto de uma nova condição de trabalho se faz a partir da necessidade de um método de trabalho, mais adequado às condições do indivíduo, que não existe num determinado ambiente, buscando garantir uma condição mais elevada de produção dentro das condições definidas.

Com base nos efeitos de análise da situação de trabalho atual, ao se conferir as metas não realizadas, aparece a necessidade de melhoria da condição de trabalho; e o projeto de melhoria dos métodos de trabalho ocasiona, geralmente, além das modificações no próprio método atual, também modificações nas condições de contorno. O projeto de melhoramento é o empenho contínuo e metódico de procura de soluções melhores (maior produtividade) para os métodos de trabalho atuais.

Nesse sentido, as condições de contorno para a melhoria dos métodos de trabalho estão relacionadas com: i) o conteúdo do trabalho; ii) o ambiente organizacional.

i) O Conteúdo de Trabalho

É a quantidade de atividades definidas para cada funcionário, a distribuição das atividades entre vários funcionários de um posto de trabalho e a semelhança entre as atividades distribuídas, além das competências dos executores dessas atividades.

A definição temporal do teor do trabalho leva em consideração uma divisão do trabalho entre indivíduos e máquinas, que determina as pertinências de cada elemento ou conjunto.

ii) O ambiente de trabalho


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Está relacionado com toda a estrutura que abrange a condição de trabalho, composto por:

• Ambientes físicos: ᵒ Equipamento.ᵒ Prédios. ᵒ Clima.ᵒ Região. ᵒ Ventilação. ᵒ Iluminação. ᵒ Produtos e materiais, entre outros.

• Psicológico: ᵒ Tensões.ᵒ Motivação. ᵒ Interesses etc.

• Sociológico: ᵒ Grupos.ᵒ Classes. ᵒ Comunicação. ᵒ Conflitos.ᵒ Liderança etc.

• Econômico:ᵒ Tecnologia.ᵒ Manutenção.ᵒ Remuneração etc.

• Político: ᵒ Representações. ᵒ Leis.ᵒ Repressão.ᵒ Responsabilidades etc.

De maneira geral, qualquer mudança na produtividade com relação ao produto ou serviço, na racionalização do trabalho, promove a interferência da área de melhoria de métodos do trabalho. As principais intervenções relacionadas com essas mudanças são:

• Movimentação física e transporte de funcionários, materiais e informações dentro de um sistema de manufatura que envolvem dificuldades no fluxo e sequenciamento produtivo.

• Posicionamento físico dos elementos dos sistemas de trabalho.• Conjunto dos fatores ambientais que abrangem a realização do trabalho

(dimensões físicas, agentes ambientais, segurança etc.).• Treinamento das equipes de trabalho.

TÓPICO 2 | FERRAMENTAS UTILIZADAS NA MELHORIA DOS MÉTODOS

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• Especificação e dimensionamento das atividades e dos períodos de trabalho.• Controle da realização do trabalho.

Para facilitar a melhoria dos métodos de trabalho existem algumas ferramentas, também chamadas de técnicas e/ou métodos, que são empregadas durante os projetos de novos métodos de trabalho. Entre essas ferramentas estão: tabelas de inter-relacionamento, matriz De-Para, matriz de triangulação, fluxogramas, entre outros.

2 FERRAMENTAS PARA O ESTUDO DO TRABALHO

As condições de trabalho abrangem inúmeras variáveis que tornam muito complexa a sua compreensão. A análise e o projeto de métodos de trabalho demandam o desenvolvimento e o manuseio de ferramentas para diminuir o universo de variáveis e reduzir a complexidade durante a realização da melhoria do método de trabalho.

Os principais objetivos da aplicação das ferramentas relacionadas com o estudo e projetos de métodos de trabalho são:

• Coleta, organização e apresentação de dados e informações sobre a condição de trabalho.

• Assistência na análise dos dados e das informações, e da condição de trabalho.• Assistência na estruturação de novos métodos, melhorados ou aprimorados.• Auxílio para o entendimento global ou particularizado da situação de trabalho.• Auxílio na "venda" de inovações, melhoramentos ou aprimoramentos na

situação de trabalho.• Apoio aos mecanismos de controle da situação ou execução do trabalho.

Para atender aos objetivos citados, as ferramentas são classificadas conforme algumas características funcionais.

Quanto às variáveis:

• Quantitativas: ᵒ Tempo. ᵒ Distância. ᵒ Dinheiro. ᵒ Frequência. ᵒ Densidade de fluxo.

• Qualitativas: ᵒ Relações de procedência ou interligação.ᵒ Localização.


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Quanto ao elemento da análise:

• Homem. • Máquina.• Materiais. • Informação.

Quanto ao tipo de melhoria (projeto):

• Ciclo de produção, arranjo físico em função do transporte de materiais, arranjo físico em função de movimentação de funcionários, transporte de materiais, arranjo físico do posto de trabalho, trabalho de grupos em máquinas automatizadas, movimentação de funcionário no posto de trabalho.

Quanto ao uso administrativo:

• Modelo de decisão ou planejamento, ou de comportamento ou de controle.

Além das ferramentas empregadas, são usados documentos de produção que ajudam no entendimento das diferentes atividades e operações, como roteiro de produção, lista de peças, componentes, entre outros.

2.1 TABELAS DE INTER-RELACIONAMENTO

A tabela de inter-relacionamento armazena a relação de transpasse que existe entre cada par de componentes de um sistema de produção ao longo de um intervalo de tempo. O sistema em avaliação pode ser:

Um grupo de estrutura produtiva, tipo:

• Uma Fábrica.• Um Departamento.• Um Posto de trabalho.

Ou um sistema de produção, tipo:

• Sistemas homem-máquina.• Sistemas máquina-máquina.• Sistemas homem-homem.

Os componentes do sistema de produção são as partes de trabalho que realizam as atividades de produção, adquirindo funções distintas e integrantes no sistema.

Dependendo do nível de abrangência do sistema, os componentes podem ser:


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• Homens.• Equipamentos. • Ferramentas.• Mesas ou bancadas.• Máquinas.• Posto de trabalho com equipamentos completos.• Seções.• Grupos de máquinas.• Departamentos.• Plantas de produção.

Os fluxos do sistema de produção são compostos materialmente dos itens alternados em um dado sentido entre os componentes, sendo basicamente:

• Pessoas.• Materiais.• Produtos. • Papéis e informações.

Para fazer a avaliação da afinidade de fluxo entre os componentes produtivos, em função de determinadas características que se almeja destacar no momento do trabalho, a definição do valor da afinidade é realizada segundo fatores de afinidade, segundo especificado no quadro a seguir:

Componentes do sistema produtivo

Fluxos entre os componentes Fatores de Afinidade

• Homens• Equipamentos• Ferramentas• Mesas ou bancadas• Máquinas• Posto de trabalho com

equipamentos completos• Seções• Grupos de máquinas • Departamentos• Plantas de produção

• Pessoas• Materiais• Produtos• Papéis e informações

• Distância• Frequência• Volume• Peso• Quantidades• Custo• Importância (pesos)• Prioridades• Dificuldade• Periculosidade• Precisão• Tipo de via de transporte

QUADRO 2 – COMPONENTES, FLUXOS E FATORES DE AFINIDADE DA TABELA DE INTER-RELACIONAMENTOS

FONTE: Adaptado de Camarotto (2007)


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A forma de apontamento gráfi co da tabela de inter-relacionamento é uma tabela matricial, que pode ser disposta segundo duas percepções gráfi cas:

• Matriz DE-PARA. • Matriz triangular.

2.1.1 Matriz De-Para

Quando existe a necessidade de especifi car o direcionamento do fl uxo alternado entre os pares, aplica-se uma matriz De-Para, segundo modelo ilustrado na fi gura a seguir:

FIGURA 2 – EXEMPLO DE MATRIZ DE-PARA

FONTE: Roldão e Ribeiro (2004)

Nesse caso, os itens colocados acima da diagonal principal são concernentes ao fl uxo de sentido positivo ou para frente em relação à ordem na qual os componentes foram anotados na tabela (1 para 2 para 3 para 4) e os itens abaixo da diagonal principal são concernentes aos fl uxos negativos ou para trás.

A matriz De-Para é empregada especialmente em:

• Arranjo físico

Empregada com o intuito de indicar as vizinhanças concernentes em função de um dado critério de efi cácia. Os critérios são comumente:

ᵒ Tornar mínimo o período de transporte total.ᵒ Diminuir os retornos. ᵒ Tornar mínimo o número de viagens.ᵒ Tornar mínimo o manejo de materiais, entre outros.

• Balanceamento da linha produtiva.

A tabela De-Para permite uma avaliação preliminar da divisão das cargas de trabalho por meio das unidades de produção que operam conforme um procedimento de trabalho. As mais comuns são para:


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ᵒ Constatação do balanceamento da carga de trabalho designada para o conjunto de unidades de produção envolvidas.

ᵒ Constatação das cargas de trabalho pessoais.

• Vias de transporte ou canais de informação.

O apontamento quantitativo abastecido pela tabela de transporte pode ser utilizado como uma síntese ou coleta de dados para a determinação da capacidade ou especificação da construção das vias de transporte e dos canais de informação.

2.1.2 Matriz de relações

A matriz de relações avalia as relações entre dois ou mais grupos de dados, assinalando a ocorrência ou não dessa relação e sua intensidade. As valorizações numéricas podem ser atribuídas à intensidade das relações, a fim de estimar a dimensão relativa. Há quatro modelos fundamentais de matrizes de relacionamento: a tipo L, a tipo T, a tipo Y e a tipo X.

Neste livro será apresentada a matriz do tipo L, que é de vasta utilização e permite relacionar dois grupos de fatores, conforme Quadro 3. Os fatores do primeiro grupo são apresentados nas linhas da matriz e os do segundo grupo são correlacionados nas colunas. Cada par de fatores, um da linha e outro da coluna, resultado da intersecção das mesmas, atende a uma célula da matriz.

Conjunto de Fatores A

Conjunto de Fatores BFator B1 Fator B2 Fator B3 Fator B4

Fator A1Fator A2Fator A3Fator A4Fator A5

QUADRO 3 – MATRIZ DE RELAÇÕES TIPO L


Quando há afinidade entre os fatores, existe o emprego de um sinal que também indica a intensidade da relação. Frequentemente são três os símbolos utilizados, como no quadro a seguir:


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Símbolo Exemplo 1 Exemplo 2● Forte relação (9 pontos) Influência ForteΟ Média relação (3 pontos) Influência MédiaΔ Fraca relação (1 ponto) Influência Fraca

QUADRO 4 – SÍMBOLOS E INTENSIDADE DA MATRIZ DE RELAÇÃO


Considerando o grupo de fatores e a matriz de relação do Quadro 3, por exemplo, pode-se realizar a descrição das células com os símbolos conforme apresentado no Quadro 5.

Conjunto de Fatores A

Conjunto de Fatores BFator B1 Fator B2 Fator B3 Fator B4

Fator A1 Δ ● ● ●Fator A2 Ο Δ Δ ●Fator A3 Ο Δ Δ ●Fator A4 ● Δ Δ ●Fator A5 Ο Ο ● ●

QUADRO 5 – MATRIZ DE RELAÇÕES DOS FATORES A X FATORES B


Para isto, é necessário realizar perguntas como:

“ O Fator A1 influencia em que grau o Fator B1?”

A resposta foi que a influência é de média intensidade e, portanto, a atribuição foi com o símbolo “Δ”.

Outros questionamentos exemplificados são:

“O Fator A6 influencia em que grau o Fator B3?”

A resposta foi que a influência é alta e, diante disso, o preenchimento foi com “●”.

“O Fator A5 influencia em que grau o Fator B2?”

A resposta foi que a influência é fraca, portanto, o sinal atribuído (valor) foi “Ο”.


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3 FLUXOGRAMA DE PROCESSO

O fluxograma de processo tem o intuito de conceber um esquema do processo produtivo por meio dos encadeamentos de tarefas de transformação, análise, manuseio, movimentação e estoque por onde ocorrem os fluxos de componentes produtivos.

O esquema mostra somente sequências fixas e contínuas de um trabalho. As tarefas assinaladas são concebidas no esquema por simbologias gráficas e o fluxo de componentes entre as tarefas consecutivas por partes que utilizam os símbolos apropriados.

Essa representação gráfica possibilita uma compreensão global e simplificada do processo produtivo, ao salientar e definir as etapas do processo e a sua ordem de realização. A informação visual básica passada pelo fluxograma pode ser acrescentada de outras informações que permitam a clara compreensão do processo, como:

• Local de realização.• Tempos de duração das atividades. • Distâncias movidas.• Custo da atividade.• Unidade produtiva, entre outras.

Estas informações podem ser reunidas a partir de algumas concepções particulares, que são as concepções de construção e os símbolos utilizados no fluxograma relacionados com a especificidade do processo em análise, do tipo de elemento estudado e do grupo de informações solicitadas.

Os tipos básicos de Fluxogramas de processo são:

• Fluxograma singular. • Fluxograma de montagem.• Fluxograma de fabricação e montagem.

Os símbolos utilizados nos fluxogramas de processo são padronizados pela Sociedade dos Engenheiros Mecânicos dos Estados Unidos (ASME, sigla em inglês) e representada no Quadro 6.


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Símbolo Operação

Transformação

Inspeção

Transporte

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Estoque

QUADRO 6 – SÍMBOLOS UTILIZADOS NA CONSTRUÇÃO DE FLUXOGRAMAS SEGUNDO PADRONIZAÇÃO ASME


Para o desenvolvimento do fluxograma de processo é necessário definir um encadeamento básico de etapas válido para um caso comum e para fluxogramas com finalidades específicas, conforme descrito na sequência a seguir:

1. Definir o nível de alcance e detalhamento do estudo.2. Determinar o processo a ser estudado, cujo fluxo de trabalho será

esquematizado.3. Indicar pontos de fácil identificação, com início e fim, de forma a garantir todo

o processo que se necessita avaliar.4. Caracterizar o fluxo de transformação, determinando as etapas, tarefas e as

respectivas ordens sequenciais.5. Coletar os dados e as propriedades adicionais, do processo e das tarefas

componentes.6. Empregar corretamente os símbolos selecionados.7. Desenvolver o esquema do processo, através das linhas de fluxo e simbologias.8. Adicionar ao diagrama básico as informações complementares necessárias.9. Conferir a precisão das descrições.10. Descrever e resumir as informações mais relevantes, de acordo com os critérios

de análise.

O objetivo da representação em forma de fluxograma de processo é permitir ao analista estabelecer o problema, resolver, apresentar e implementar a solução. Para desempenhar essa função pode-se determinar para o fluxograma usos peculiares, mantendo-se dentro do processo de solução de problemas que obedece às seguintes etapas:

1. Apontamento da sequência de tarefas dos componentes de um processo de produção. Este apontamento está relacionado com a coleta, organização e observação de acontecimentos e informações pertinentes que acontecem durante a efetivação do processo, determinando uma sequência lógica de trabalho.


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2. Amparo no diagnóstico do processo pela separação e adaptação gráfi ca das fases do processo com a fi nalidade de compreender o processo geral de funcionamento das partes.

3. Amparo no desenvolvimento de metodologias de trabalho melhoradas, fornecendo ao analista uma visão geral do processo, bem como elementos de resposta rápida.

4. Exposição visual completa, simplifi cada e consistente do processo de produção.

3.1 FLUXOGRAMA SINGULAR

Esse fl uxograma de processo representa a sequência de tarefas de transformação de uma atividade singular. Por sua vez, a atividade singular é defi nida como uma atividade que durante o período de observação do processo não sofre integrações ou desintegrações de componentes.

Exemplo: atividade de um operador dos Correios na emissão e entrega de um telegrama na casa do cliente, conforme Figura 3.

FIGURA 3 – EXEMPLO DE FLUXOGRAMA SINGULAR



104

3.2 FLUXOGRAMA DE MONTAGEM

O fl uxograma de montagem concebe o processo de agregação (ou de desagregação) de uma atividade composta por meio de indicação do esquema e da sequência em que seus componentes e submontagens são integrados ou desintegrados (ROLDÃO; RIBEIRO, 2004).

No diagrama, as integrações ou desintegrações das partes se fazem a partir de um elemento designado do corpo principal. As informações visuais básicas deste esquema são:

• O sequenciamento do corpo principal e das submontagens dos componentes.• A defi nição dos componentes que formam cada submontagem.• A situação de entrada dos componentes na montagem.• A entrada de cada componente na submontagem e na montagem principal.

A construção deste esquema constitui-se de uma coluna vertical em que é apontada a montagem principal, na qual se conectam linhas horizontais que sugerem a entrada de cada componente e subcomponente da montagem. Para a desmontagem, emprega-se o mesmo esquema, com a inversão das setas para constituir saídas de componentes do corpo principal, ex.: aplicação de tijolo no processo de construção (montagem) de uma parede.

FIGURA 4 – EXEMPLO DE FLUXOGRAMA DE MONTAGEM


3.3 FLUXOGRAMA DE FABRICAÇÃO E MONTAGEM (FFM)

O fl uxograma da Figura 4 proporciona a visão esquemática da transformação de componentes combinados que relacionam processos de produção, manejo, inspeção, estocagem e montagem das partes componentes. Em resumo, o esquema apresenta o modo pelo qual os diferentes componentes são manufaturados e reunidos para formar um produto completo.

O esquema mostra as sequências das atividades de transformação das partes, a formação de subconjuntos, os pontos de inserção de partes adquiridas, ou cuja transformação é considerada externa ao processo descrito, nos subconjuntos


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e no conjunto principal. O desenvolvimento do esquema gráfico incide numa linha de fluxo de transformação principal em que são ligadas várias linhas de transformações secundárias, segundo a ordem de conexão.

A sequência das atividades de transformação que ocorre sobre cada parte, subconjunto ou conjunto principal é configurada pela disposição dos símbolos nas linhas de fluxo verticais. Além disso, a entrada dos insumos a serem transformados, montados ou com transformação realizada externamente ao processo representado é representada por uma linha horizontal no início da linha vertical que mostra sua transformação ou entrada no fluxograma. A seguir é apresentado um exemplo de fluxograma de fabricação e montagem de uma moenda para usina de açúcar.


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FIGURA 5 – EXEMPLO DE FLUXOGRAMA DE FABRICAÇÃO E MONTAGEM



107

O Fluxograma de processo é um método básico para se entender o processo de modo geral por meio do fluxo de atividades, informações e materiais, e para isso ele precisa ser preciso, completo e resumido para que todos entendam.

UNI

4 FICHA DE CARACTERIZAÇÃO DE ATIVIDADES

Com a função de estruturar um conjunto de informações das atividades realizadas no posto produtivo, instituindo a relação dessas atividades com as informações sobre os condicionantes (das atividades) e suas determinantes que impactam no desempenho do operador. A Ficha de caracterização possibilita maior propriedade sobre os dados técnicos do processo de trabalho ao dar apoio à comunicação entre os distintos interlocutores dos setores produtivos e uma referência para a descrição e a interpretação dos dados causados pela análise da operação.

Nesta ficha são colocados os procedimentos da operação, os equipamentos e instrumentos indispensáveis à sua realização, os tempos das atividades ou elemento do processo e as atividades dos funcionários para dar conta de cada operação. Na figura a seguir é apresentado um modelo de ficha de caracterização de atividades para o processo de usinagem de uma peça mecânica.


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FIGURA 6 – FICHA DE ATIVIDADES PARA USINAGEM DE UMA PEÇA MECÂNICA

FONTE: Adaptado de:<https://www.logismarket.ind.br/takaimec/usinagem-de-pecas/1733209914-1763594852-p.html>. Acesso em: 04 maio 2018.

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A ficha de caracterização pode ser utilizada, caso exista a necessidade de avaliações mais detalhadas sobre as atividades, como no desenvolvimento de indicadores de desempenho e na readequação de atividades por setor/posto, objetivando o trabalho de grupos ou de células em modificações de processos ou de produtos; e além das informações da ficha de atividade se acrescentam informações de:

• Parâmetros técnicos de cada processo ou operação.• Tempo de setup para cada operação e procedimentos de troca de equipamentos.• Disponibilidade de cada célula ou máquina para cada operação.• Insumos de entrada: fornecedor, estoques, tempo de abastecimento, quantidade

do lote, requisitos de qualidade etc.• Materiais de saída: cliente, quantidade do lote, estoques, requisitos de

qualidade, tempo de entrega.• Auditorias: normas, período de inspeção, critérios, padrões, atividade básica.• Resíduo: local de descarte, estoques, cuidados, quantidade do lote.

4.1 CONSTRUÇÃO DA FICHA DE CARACTERIZAÇÃO DA ATIVIDADE

A ficha de caracterização da atividade deve ser desenvolvida por observação direta de cada operação avaliada, buscando interação entre os funcionários e gestores para possibilitar uma melhor compreensão das atividades. As principais etapas desse desenvolvimento são:

1. Distinguir o local (célula ou posto) da operação a ser avaliada. 2. Falar com o operador e explicar os objetivos da observação para que ele se sinta

tranquilo para executar as atividades da operação no local analisado. 3. Conseguir os documentos de produção da operação analisada. 4. Caracterizar os processos efetivados na operação e as atividades executadas

pelos operadores construindo uma lista de tarefas e métodos e ilustrando com fotos e imagens.

5. Caracterizar os equipamentos e ferramentas usados para a efetivação de cada atividade, bem como os Equipamentos de Proteção Individual (EPI) e outros dispositivos de segurança do trabalho a serem utilizados.

6. Marcar o tempo de duração de cada atividade. 7. Realizar anotações sobre paradas no processo e explicar os motivos das

paradas.

O quadro a seguir apresenta um modelo de ficha de caracterização da atividade com informações genéricas que podem ser utilizadas para sua construção.


110

Empresa: Produto: Data: Página:

Operação: Posto/célula: Documento: Responsável:

Ilustração da

atividade

Operação ou

tarefa

Descrição do

processo

Tempo de duração

Máquinas ou dispositivos utilizados

Descrição da atividade

EPI's e precauções

para realizar a atividade

Próxima operação

QUADRO 7 – MODELO DE FICHA DE CARACTERIZAÇÃO DA ATIVIDADE



111


Padronização

Portal Educação

Considera-se a padronização como a formulação e a adoção sistemática de padrões. Muitas vezes, ela é acompanhada da redução de opções, tais como: restrição do número de itens usados, estocados, comprados ou fabricados.

A padronização sistemática e um programa de redução das variedades podem valer a pena serem lançados. Os benefícios que isso pode trazer, incluem-se:

• Menor número de itens em estoque e redução do trabalho de manuseio;• Escolha mais ampla de fornecedores e maior escopo para a negociação;• Pedidos maiores e possibilidade de preços menores;• Redução do trabalho de design a apenas algumas peças;• Simplificação do processo de pedido, de requisições e de outros documentos;• Menor necessidade de explicações especiais por e-mail, telefone, entrevista,

dentre outros.

Diferentes autores sugerem que não é adequado adotar uma padronização, tomando por base o menor preço. Quando muitas versões de um artigo forem compradas para praticamente a mesma aplicação, pode-se então esperar que algumas versões custem mais do que valem para o usuário e outras não sejam suficientemente boas. O objetivo, então, da padronização não consiste em selecionar a versão mais barata ou a mais cara, mas a qualidade certa para atender à necessidade.

Conforme advertem alguns autores, nenhum programa de padronização pode ser bem-sucedido a menos que os usuários estejam convencidos de que ele vale a pena. Ele necessita ser vendido desde o início, e é importante envolver os usuários em um processo de redução de variedade; quando possível, eles mesmos devem decidir que versão melhor atenderá as suas necessidades.

Exemplo como a simples publicação de um edital informando que todos devem aderir aos padrões não têm funcionado. Ao ignorar as diferenças legítimas de necessidade, as pessoas são então levadas a desenvolver preferências diferentes e a transformar diferenças aparentes em necessidades reais. Porém, limitar-se ao oferecimento de padrões como opções disponíveis não parece adequado em razão da inércia organizacional. Na prática, é possível observar que os padrões são frequentemente obrigatórios para itens menores, quando as necessidades dos usuários não diferem muito, mas para itens mais complexos tornam-se crescentemente opcionais.

FONTE: Disponível em:<https://www.portaleducacao.com.br/conteudo/artigos/pedagogia/padronizacao/21222>. Acesso em: 9 maio 2018.

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RESUMO DO TÓPICO 2


• Para facilitar a melhoria dos métodos de trabalho existem algumas ferramentas, também chamadas de técnicas e/ou métodos, que são empregadas durante os projetos de novos métodos de trabalho. Entre essas ferramentas estão: tabelas de inter-relacionamento, matriz De-Para, matriz de triangulação, fluxogramas, entre outros.

• Com relação às tabelas de inter-relacionamento, foram apresentadas a matriz De-Para e a triangular. Essas matrizes servem para analisar as inter-relações no trabalho, bem como as influências dos diveersos elementos.

• O fluxograma é uma ferramenta importante, e que tem o intuito de conceber um esquema do processo produtivo por meio dos encadeamentos de tarefas de transformação, análise, manuseio, movimentação e estoque por onde ocorrem os fluxos de componentes produtivos.

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AUTOATIVIDADE

1 A utilização de fluxogramas permite, entre outras vantagens, sintetizar um conjunto de ações e tomadas de decisões de forma bastante clara. Frequentemente, aplicamos fluxogramas para descrever procedimentos padronizados, pois facilita o entendimento.

Considere o seguinte procedimento:

“Um atendente é responsável por atender os telefonemas externos de clientes em um terminal telefônico. O cliente, ao ligar para a central, digita seu código de matrícula. Se o cliente digita um código de matrícula inválido, a ligação não é completada. Se o código é digitado corretamente, ele é informado na tela do terminal para o atendente por um sinal de chamada. O funcionário atende ao telefone, realizando o atendimento. Se a dúvida do cliente foi esclarecida ao término do atendimento, o funcionário deve encerrar a chamada no sistema, indicando que foi realizado. Se a dúvida do cliente não puder ser esclarecida pelo funcionário, este deve encaminhar a ligação para o setor competente. Caso a ligação não retorne após o encaminhamento, o funcionário deve encerrar a chamada no sistema, indicando o que foi realizado. Caso a ligação retorne após o encaminhamento, o funcionário deve encaminhar para o setor de supervisão e finalizar a chamada, indicando o que foi realizado”.

Utilizando a simbologia padrão ANSI, a seguir, crie um fluxograma que descreva claramente esse processo.

115

TÓPICO 3

ERGONOMIA DOS POSTOS DE TRABALHO

UNIDADE 2

1 INTRODUÇÃO

A Ergonomia pode ser considerada a adequação do posto de trabalho, dos instrumentos, das máquinas, dos períodos e do ambiente às necessidades humanas. A concretização de tais adequações, em nível industrial, proporciona uma facilitação no trabalho realizado e um rendimento no esforço empreendido pelo colaborador.

Pode-se conceituar como o trabalho interprofissional que, fundamentado em uma relação de ciências e tecnologias, objetiva a adequação mútua entre o homem e seu ambiente de trabalho, proporcionando conforto e produtividade, essencialmente buscando adequar o trabalho ao ser humano.

Nesse sentido, compreende não só máquinas e equipamentos usados, mas também toda a circunstância que sucede uma relação entre o operador e o trabalho. Entretanto, essa tarefa de adequação é muito mais complicada de adaptar o operador ao trabalho do que o trabalho ao operador.

A Ergonomia também é considerada uma disciplina científica pertinente para o entendimento das influências mútuas entre homens e outros elementos ou sistemas, além do emprego de teorias, princípios, dados e metodologias aos projetos que objetivam otimizar o bem-estar do homem e o desempenho no trabalho.

De acordo com a história, o termo ergonomia foi empregado, inicialmente, em 1857, por Jastrzebowski, que publicou o livro intitulado: Ensaio de ergonomia ou Ciência do trabalho baseada nas leis objetivas da ciência da natureza (LIDA, 2005).

A obra de Jastrzebowski – Ensaio de ergonomia ou Ciência do trabalho baseada nas leis objetivas da ciência da natureza trata da forma de considerar/utilizar quatro características da natureza psicológica, as quais seriam:

• A natureza físico-motora.• A natureza estético-sensorial.• A natureza mental-intelectual.• A natureza espiritual-moral.

116


A ergonomia enquanto ciência significa a ciência do esforço, jogo, pensamento e devoção. Um dos conceitos fundamentais de Jastrzebowski é a proposição-chave de que estas características do homem deflacionam e declinam em função do seu uso exagerado ou escasso (LIDA, 2005).

A partir da Segunda Guerra Mundial foram construídas máquinas novas e complexas, inovações que não satisfizeram as perspectivas porque não foram levadas em consideração os aspectos e as capacidades do homem (LIDA, 2005). Nasceu a nova ciência, a ergonomia, que conectou esforços entre a tecnologia, as ciências humanas e biológicas. Fisiologistas, psicólogos, antropólogos, médicos e engenheiros trabalharam em conjunto para resolver os problemas ocasionados pela manipulação de instrumentos militares complicados. Os resultados desse trabalho interdisciplinar foram tão frutuosos que, mais tarde, foram aplicados pela indústria.

A indústria já tinha conhecimento de como implantar a nova ciência, pois, com a Revolução Industrial, uma série de problemas foi iniciada no âmbito das indústrias, tais como:

• Dificuldades de obter um único e correto procedimento de trabalho.• Afastamento do funcionário no processo decisório.• Escolhas física e psicológica severíssimas.• Tarefas exaustivas até a fadiga.• Restrição do trabalhador a uma só atividade ou posição.• Desencadeamento de distúrbios osteomusculares por causa da sobrecarga

funcional.• Diminuição das possibilidades funcionais do trabalhador, entre outros.

Diante desses problemas oriundos da Revolução Industrial, foi criada a sociedade de ergonomia mundial, a Ergonomics Research Society, nascendo, assim, a corrente de ergonomia de fatores humanos (HUMAN FACTORS and ERGONOMICS ou HFE) (PADILHA, 2013).

Com a popularização da ciência da ergonomia, foi assistido o rápido crescimento e expansão desse estudo, pois a indústria tomou consciência dos seus impactos na concepção dos produtos e dos sistemas de trabalho (equipamentos, máquinas, ambiente, postura do operador, organização do trabalho, entre outros).

O método de trabalho é um dos principais causadores de problemas ergonômicos, apesar disso, é possível torná-lo mínimo ao utilizar a regra básica de emprego do corpo para o trabalho, conforme apresentado por Padilha (2013):

TÓPICO 3 | ERGONOMIA DOS POSTOS DE TRABALHO

117

• As duas mãos devem começar e completar os movimentos de uma só vez: ocorrerá um melhor rendimento e maior conforto se a mão direita e a esquerda pegarem os componentes simultaneamente e os colocarem ao mesmo tempo no local de montagem.

• Os movimentos dos braços devem ser executados de forma simétrica, em direções opostas, simultaneamente: isso facilitará a manutenção do eixo corporal na posição vertical sem desvios.

• Os movimentos das mãos devem ser facilitados e simplificados: os diversos elementos e/ou os movimentos de trabalho devem ser simplificados e facilitados a fim de simplificar a atividade do trabalhador.

• Usar a força da gravidade para o transporte de peças: a força da gravidade pode facilitar a condução das peças, evitando sobrecarga física do trabalhador.

• Dar preferência aos movimentos angulares contínuos ao invés dos de linha reta com mudança brusca de direção; os movimentos em arco são bem mais rápidos, fáceis e precisos do que os retilíneos: os movimentos em semicírculos economizam energia e produzem o mesmo.

• O corpo deve trabalhar na vertical: nesta posição o gasto energético é mínimo e tal posição é fisiológica.

Nas Ferramentas, Dispositivos e Postos de Trabalho, Padilha (2013) coloca que:

• Deverá haver um local fixo, definido, para as ferramentas e materiais: o trabalhador memorizará o esquema do posto de trabalho e realizará seu trabalho mais facilmente.

• Situar as ferramentas e materiais na ordem de sua utilização: isso evitará que o trabalhador desloque seu corpo para fora do eixo natural, evitando movimentos que possam ser nocivos.

• Sempre que possível, transferir para dispositivos o trabalho de segurança, fixar e sustentar as peças: quando a mão humana é utilizada para segurar algum dispositivo, é melhor fixá-lo em uma morsa, por exemplo.

• Combinar duas ou mais ferramentas, se necessário: o estudo da tarefa é fundamental para definir as melhores ferramentas.

• Adequar a empunhadura das ferramentas de forma a fazer contato com toda superfície da mão: para superfícies verticais os cabos devem ser em pistolas; para superfícies horizontais, retos.

• Evitar esforços manuais em pinça, somente admiti-los para atividade de precisão: o trabalhador que realiza o movimento de pinça forçado é mais suscetível aos distúrbios dos membros superiores.

• Evitar trabalhos na parte de trás de uma peça: esses movimentos costumam ocasionar movimentos de compressão nervosa e fora do eixo natural.

• Prover iluminação adequada à exigência visual da tarefa: evita desperdício de tempo na realização da tarefa.

• Acertar o plano de trabalho individualmente para cada operador: cada tipo de trabalho ou peso da peça tem uma altura adequada. Por exemplo: a altura do trabalho pesado é o osso púbis do operador, trabalhos moderados são no cotovelo e trabalhos leves ou de empenho visual são a 30cm dos olhos.

118


• Distribuir o trabalho de acordo com a capacidade das pernas, dedos e mãos: as pernas devem ser utilizadas para fazer força. A movimentação precisa é realizada pelos membros superiores e mãos, punhos retos e dedos devem realizar movimentos precisos e delicados.

A Ergonomia também é considerada uma disciplina científica pertinente ao entendimento das influências mútuas entre os homens e outros elementos ou sistemas, e o emprego de teorias, princípios, dados e metodologias a projetos com o objetivo de otimizar o bem-estar do homem e o desempenho no trabalho.

UNI

2 PROJETO DO POSTO DE TRABALHO

O posto de trabalho é a estrutura física do conjunto homem-máquina-ambiente. É o ambiente produtivo que envolve o homem e o equipamento que ele usa para executar o trabalho, bem como a região que o circunda (PADILHA, 2013).

Na visão industrial, o estudo dos movimentos corporais necessários para o trabalho e da medida do tempo gasto para a realização é chamado de estudo de tempos e movimentos. Tendo como base os fundamentos de economia de movimento. São análises realizadas em laboratórios com equipamentos característicos, compreendendo três fases (PADILHA, 2013).

• Primeira fase: desenvolver o método adequado ao determinar objetivos e ao apresentar as alternativas de métodos, testando e escolhendo o que melhor se encaixa.

• Segunda fase: preparar o método padrão apresentando minuciosamente o método, movimentos indispensáveis na sequência apropriada, e fazendo diagrama esquemático do posto com a disposição das peças, ferramentas e máquinas de trabalho e, por fim, listar as condições do ambiente de trabalho.

• Terceira fase: determinar o tempo padrão, para isso, é preciso que um operador experiente realize o método padrão, incluindo as tolerâncias de espera, as ineficiências do processo de produção e as tolerâncias para fadiga.

Um dos pontos negativos dessa metodologia é que ela induz à produção de métodos mais simples e repetitivos, causando fadiga localizada, além de monotonia, o que colabora para a redução da motivação e aumento do absenteísmo, da rotatividade e das doenças ocupacionais. Esses aspectos são tão graves que acabam neutralizando os princípios de economia dos movimentos (LIDA, 2005).


119

Quando os estudos priorizam aspectos ergonômicos, são desenvolvidos postos de trabalho que diminuam as exigências biomecânicas, alocando os objetos dentro da área de alcance das mãos e braços em posições que promovam o trabalho. É como se o posto de trabalho fizesse parte do trabalhador. A abordagem ergonômica considera máquinas, equipamentos, ferramentas e materiais adequando-os às propriedades do trabalho e à habilidade do operador, objetivando o balanceamento biomecânico e atenuando o estresse físico e mental.

Com relação aos ajustamentos do Posto de Trabalho, existem vários critérios que devem ser considerados para adaptar os postos de trabalho, como:

• Tempo gasto pela operação.• Índice de acidente e erros.• Postura.• Esforço exigido.• Pontos de tensão, entre outros.

Quando não existe balanceamento entre eles, o operador é sobrecarregado e acaba por experimentar dores, desconfortos, lesões. Um posto sem adaptação, por exemplo, é quando um operador necessita trabalhar com o tronco inclinado para frente (LIDA, 2005). A fim de realizar o projeto de um posto de trabalho, é imprescindível o planejamento, o qual pode ser realizado em três níveis:

• Nível 1 – Projeto Espaço Macro: é a análise do ambiente global da fábrica em que são determinadas as dimensões de cada setor, áreas auxiliares, manutenção e estoque. Determinam-se desde a entrada da matéria-prima até a saída do produto com seus responsáveis (PADILHA, 2013).

• Nível 2 – Projeto Espaço Micro: foca na unidade produtiva, abrangendo o operador e o ambiente de trabalho, os equipamentos empregados, a temperatura e o ruído (PADILHA, 2013).

• Nível 3 – Projeto Detalhado: está relacionado com homem-máquina-ambiente, que são os objetos da análise nessa etapa. Projetam e escolhem instrumentos de informação e controle adequados à efetivação do trabalho (PADILHA, 2013).

Para um projeto apropriado, é imprescindível coletar a maior quantidade de informações sobre a atividade: equipamentos, posturas, máquinas e ambiente, fadigas físicas e visuais, dores localizadas em distintas regiões do corpo, desconfortos ambientais (ruídos, poeiras, vibrações, calor, reflexo, sombras), prováveis doenças ocupacionais, absenteísmo e faltas (LIDA, 2005).

Esses dados poderão ser informações fundamentais para um projeto mais global que abrange modificações em processos, equipamentos, mudanças nas organizações, entre outros; ou para um projeto mais modesto, que privilegia algumas características, como: ajustes de alturas de bancadas, mesas e cadeiras, ajustes de luz e acessórios (LIDA, 2005).

120


De modo geral, o projeto do posto de trabalho deve levar em consideração diversas atividades (LIDA, 2005), como:

• Levantamento das características da tarefa, equipamento e ambiente ao usar as técnicas de observações, entrevistas, questionários e filmagens.

• Identificação do grupo de usuários para realizar medidas antropométricas relevantes ou procurar obtê-las em tabelas publicadas.

• Determinação das faixas de variações das medidas antropométricas para altura de assentos, superfícies de trabalho, alcances e apoios em geral.

• Estabelecimento de prioridades para as operações manuais, colocando as principais áreas de alcance como preferenciais.

• Providência de espaços adequados para acomodações dos braços, pernas e tronco.

• Localização dos dispositivos visuais dentro da área normal de visão.• Verificação das entradas e saídas de materiais e informações para outros postos.• Elaboração do desenho do posto de trabalho em escala e posicionamento dos

seus principais componentes.• Construção de um modelo em tamanho natural para testes com sujeitos.• Construção de um protótipo para testes em condições reais de operações.

3 ECONOMIA DOS MOVIMENTOS

Segundo Barnes (1977), os princípios de economia dos movimentos relacionados ao uso do corpo humano podem ser resumidos da seguinte forma:

• As duas mãos precisam iniciar e terminar os movimentos no mesmo momento.• As duas mãos não precisam permanecer inativas ao mesmo tempo.• Os braços precisam se mover em direções contrárias e simétricas.• Precisam ser empregados movimentos manuais simples.• É preciso empregar certa quantidade de movimento (massa x velocidade) para

auxiliar o esforço muscular.• Empregar movimentos suaves, curvos e retilíneos das mãos, evitando

modificações bruscas de direção.• Os movimentos balísticos ou soltos são mais simples e precisos do que os

movimentos controlados (truncados ou limitados).• O trabalho precisa acompanhar uma ordem combinada com ritmo suave e

natural do corpo.• As necessidades de acompanhamento visual precisam ser diminuídas.

Além disso, para Barnes (1977), os princípios de economia dos movimentos relacionados ao arranjo do posto de trabalho podem ser resumidos como:

• As ferramentas e os materiais que precisam ficar em lugares específicos e determinados.

• As ferramentas, materiais e os dispositivos de controle que precisam se encontrar próximos de seus lugares de uso.


121

• Os materiais que precisam ser abastecidos por gravidade até o ponto de utilização.

• As peças acabadas que precisam ser descarregadas por gravidade.• Materiais e ferramentas que precisam se encontrar na mesma subsequência de

uso.• A iluminação que precisa comportar uma boa percepção visual dos elementos

de trabalho.• A altura do posto de trabalho que precisa comportar o trabalho em pé,

alternando com o trabalho sentado.• Cada operador que precisa arrumar uma cadeira que permita boa postura.

Por fim, Barnes (1977) pontua que os princípios de economia dos movimentos relacionados ao projeto de ferramentas e do equipamento se resumem em:

• As mãos que precisam ser substituídas por dispositivos, gabaritos ou mecanismos ativados por pedal.

• Precisar combinar a ação de dois ou mais equipamentos.• Equipamentos e materiais que precisam ser pré-posicionados.• As cargas no trabalho com os dedos precisam ser repartidas de acordo com as

capacidades de cada dedo.• Os controles, alavancas e volantes que precisam ser manuseados com alteração

mínima da postura do corpo e com maior vantagem mecânica.

4 QUANTIDADE DE TAREFAS POR JORNADA

A quantidade de tarefas por jornada de trabalho está diretamente relacionada ao desempenho físico e mental do funcionário, por isso, esta deve ser considerada nos estudos de tempos e métodos como forma de melhorar a performance do homem no trabalho sem que as suas capacidades sejam extrapoladas. A fisiologia, a ergologia ou fadiga podem ser compreendidas como a realização de um trabalho que acionam os sistemas:

a) Intelectual ou Metal• Concentração.• Canais Sensoriais.

b) Mecânico• Ósseo.• Muscular.• Nervoso.

c) Fisiológico• Movimentos.• Energia.• Calor.

122


Uma forma de medida fisiológica de aplicação comum é o consumo de calorias ou o consumo de oxigênio do organismo:

1 litro de O2 = 4,8 Kcal

Além disso, o consumo de energia para um período de 24 horas pode ser correlacionado da seguinte maneira:

• Metabolismo basal (24 horas) = 1.700 Kcal• Atividade de repouso (16 horas) = 600 Kcal• Trabalho (8 horas) = 2.000 Kcal

De acordo com a Norma Regulamentadora n° 15, do Ministério do Trabalho e Emprego (BRASIL, 2004, NR15, anexo 3 da Port. 3214), sobre Segurança e Medicina do Trabalho, para oito horas/dia, o consumo de calorias no trabalho, por jornada, pode ser classificado em:

• Trabalho leve até 1.500 Kcal• Trabalho moderado de 1.500 até 2.200 Kcal• Trabalho pesado acima de 2.200 até 3.000 Kcal

Quanto aos esforços musculares, o trabalho pode ser:

a) Estático ou isométrico• Músculos tensos para suportar pesos.

b) Dinâmico• Contrações • Distensões

O trabalho estático necessita da máxima quantidade de sangue para irrigação e torna o trabalhador mais favorável à fadiga muscular. Por sua vez, o estado de fadiga é uma redução da capacidade funcional dos órgãos, tanto fisiológica quanto psicológica, em que o trabalhador perde a concentração e o controle das ações, podendo até sentir dores que, na maioria das vezes, podem ser de natureza muscular.

Os componentes fundamentais para avaliação, redução ou prevenção da fadiga são: i) Ritmo de trabalho; ii) Pausas programadas; iii) Duração do trabalho; iv) Agentes ambientais.

i) Ritmo de Trabalho

Diz respeito à quantidade de vezes que os movimentos são realizados de forma repetida ou à velocidade do ciclo de movimentos realizados com regularidade. O trabalho dentro de um ritmo, também conhecido como “ritmo ótimo”, é alcançado para cada caso em específico por meio de análise do tempo


123

normal da tarefa com a aplicação dos princípios de economia de movimentos relacionados com o corpo do operador, relações antropométricas para coordenação dos envoltórios de alcance e treinamentos posturais.

ii) Pausas Programadas

São intervalos de tempo de descanso ao longo de uma jornada de trabalho, destinados à recuperação do organismo (tolerâncias para fadiga).

A cronobiologia (análise dos mecanismos de regulação fisiológica do organismo) define três tipos de intervalos para descansos ao longo da jornada de trabalho:

• Pausas breves com duração de 2 a 3 minutos.• Pausas curtas de 3 a 10 minutos.• Pausas longas com duração de 10 minutos a 1 hora.

As pausas devem ser distribuídas em função do tipo de tarefa e da modificação do ritmo:

• Nos períodos de máxima eficiência – Pausas breves.• Em períodos de produção regular – Pausas curtas uniformemente distribuídas.• Períodos de decréscimo de eficiência – Pausas longas ou curtas.• Em situações de trabalhos pesados – Pausas breves.• Em situações de trabalho com carga de calor – Pausas curtas ou longas.

iii) Duração do trabalho

Deve ser composto pela quantidade de esforços realizados com a distribuição de pausas programadas. A qualidade e a quantidade de tarefas realizadas não são diretamente proporcionais à quantidade de horas determinadas para uma jornada de trabalho. No quadro a seguir é apresentado um resumo sobre a evolução da quantidade de horas que compreende uma jornada de trabalho desde o século XIX.

JORNADA DE TRABALHO (média) PeríodoDiária (horas) Semanal (horas)14 80 Século XIX12 66 Começo do século XX10 55 Metade do século XX9,5 45 Brasil nos anos 19907 36 Europa nos anos 1990

QUADRO 8 – EVOLUÇÃO DA QUANTIDADE DE HORAS QUE COMPREENDE UMA JORNADA DE TRABALHO

FONTE: adaptado de Padilha (2013)

124


iv) Agentes ambientais

Os agentes ambientais influenciam sobre o organismo ocasionando a sobrecarga: dos músculos, dos canais sensoriais, da simultaneidade das tarefas, entre outros. Neste sentido, elas podem ser distribuídas da seguinte forma:

• Químicos – gases, vapores, poeiras, fumos, névoas, fumaças.• Físicos – ruído, calor, iluminação, vibração, umidade, pressão, frio.• Mecânicos – pisos, escadas, elementos de máquinas, rampas, eletricidade.• Ergonômicos – posturas, ferramentas, arranjo do posto, ritmo.• Biológicos – fungos, vírus, bactérias.• Sociais – jornada, turnos, remuneração.

5 DISTRIBUIÇÃO DO POSTO DE TRABALHO

A distribuição do posto de trabalho é o arranjo espacial ou o posicionamento dos múltiplos componentes que estão contidos no posto. Critérios a serem considerados:

a) Natureza dos elementos • Importância.• Frequência de uso.• Agrupamento funcional.

b) Interações entre os elementos• Sequência de uso.• Intensidade de fluxo.• Ligações preferenciais.

c) Distribuições Físicas• Espaços.• Movimentos.• Áreas.

A ciência que estuda as variáveis dos espaços correlacionados com o corpo humano é chamada de antropometria funcional, que é definida como a avaliação dos elementos corporais no trabalho. Sendo dividida entre: i) Antropometria estática; ii) Antropometria dinâmica.

Antropometria estática – medidas gerais do corpo humano em posição estática. São 36 principais medidas dos segmentos corporais usadas no dimensionamento das áreas de trabalho.


125

QUADRO 9 – DIMENSIONAMENTOS DO CORPO HUMANO

FONTE: Adaptado de Lida (2005)

Antropometria dinâmica – refere-se aos pequenos movimentos executados pelos elementos corporais nos três planos de secções anatômicas, que são: i) Movimentos das mãos; ii) Movimentos dos braços; iii) Movimentos das pernas.

Do ponto de vista da ergonomia, a quantidade de tarefas por jornada de trabalho está diretamente relacionada com o desempenho físico e mental do funcionário, por isso, esta deve ser considerada nos estudos de tempos e métodos como forma de melhorar a performance do homem no trabalho sem que suas capacidades sejam extrapoladas.

UNI

126


5.1 ESPAÇOS DO POSTO DE TRABALHO

Os espaços de trabalho são compreendidos como sendo as formas de trabalho, sendo as principais: trabalho em pé; trabalho sentado; área horizontal de trabalho e área visual de trabalho.

a) Trabalho em Pé

Se a realização de uma tarefa contém diferentes necessidades, por exemplo, a manutenção de uma posição ou a combinação de diferentes atividades, a altura de trabalho é defi nida pela tarefa de maior demanda. Na fi gura a seguir é apresentado um exemplo para posto de trabalho em pé.

FIGURA 7 – POSTO DE TRABALHO – POSIÇÃO EM PÉ


b) Trabalho na Horizontal

Todos os materiais, ferramentas e equipamentos devem estar localizados na superfície de trabalho, conforme as determinações das áreas: (1) área usual de trabalho; (2) atividades leves, (3) pegar materiais; (4) tarefas não frequentes que são empregadas somente quando a área 2 estiver totalmente preenchida. A fi gura a seguir exemplifi ca a distribuição das áreas citadas.


127

FIGURA 8 – DISTRIBUIÇÃO DAS ÁREAS DE TRABALHO NA HORIZONTAL


Os controles devem ser alocados de acordo com o alcance natural do funcionário, que é de aproximadamente 65 cm para homens e 58 cm para mulheres, medidos a partir de seus ombros.

c) Trabalho sentado

Para a realização de atividades na posição sentada é necessária a altura da superfície de trabalho para atividades com os braços soltos (1); além disso, é necessário espaçamento para acomodar os membros inferiores (2); outro aspecto que também deve ser considerado é a altura de trabalho para apoio dos antebraços (3); e fi nalmente, a altura adequada para o assento. As fi guras a seguir exemplifi cam as distâncias para adequação do posto de trabalho nesta posição.

FIGURA 9 – POSTO DE TRABALHO POSIÇÃO SENTADA (PARTE 1)


128


FIGURA 10 – POSTO DE TRABALHO POSIÇÃO SENTADA (PARTE 2)


d) Distância Visual

A distância visual deve ser proporcional ao tamanho do objeto de trabalho, isto é, um objeto pequeno requer uma distância menor e uma superfície de trabalho mais alta. Os objetos que são comparados continuamente em uma distância visual fi xa (menor que um metro) devem estar situados a uma mesma distância visual. A fi gura a seguir apresenta as principais distâncias conforme as demandas visuais necessárias para realização das tarefas, isto é, grande demanda visual, como montagem de pequenas peças (12 cm a 25 cm); alguma demanda visual, como costura, desenho (25cm a 35cm); demanda visual normal, como leitura, operação de torno mecânico (35cm a 50cm); e pequena demanda visual, como embalamento (acima de 50cm).

FIGURA 11 – DISTÂNCIAS VISUAIS CONFORME A DEMANDA DA TAREFA


Outro aspecto importante em relação à visão na realização do trabalho é o ângulo de visão. O objeto de maior frequência de observação deve ser centralizado em frente ao funcionário.


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45o com fl exão de pescoço(trabalho na escrivaninha)

15o sem fl exão de pescoço(por exemplo, trabalho em salas de controle)

0o

FIGURA 12 – ÂNGULO DE VISÃO PARA REALIZAÇÃO DAS TAREFAS DE TRABALHO


O ângulo de visão aconselhado (medido a partir da linha horizontal da visão) modifi ca entre 15° e 45°, dependendo do modo de trabalho. A Figura 12 apresentou as dimensões adequadas dependendo do tipo de tarefa a ser realizado.

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Benefícios da Ergonomia para melhorar a produtividade no trabalho para o funcionário e a empresa

A Ergonomia contribui na qualidade de vida, saúde e bem-estar dos funcionários e isso é importante ser visto com atenção tanto pela empresa (gestores), quanto pelos colaboradores. A má postura, equipamentos não adequados ou ajustados ao colaborador podem causar males para a saúde e reduzir a produtividade no trabalho.

Quando a ergonomia é aplicada na empresa, proporciona um ambiente favorável na jornada de trabalho de seus funcionários, diminuindo cansaço, estresse, evitando lesões e contribuindo na redução de gastos com afastamento. E também é importante salientar que os funcionários devem fazer o uso correto dos equipamentos, conforme orientações.

Algumas ações que podem ser aplicadas nas empresas são: ginástica laboral, intervalos e equipamentos que estejam de acordo com as normas do NR 17 (Ministério do Trabalho), como: cadeira, suporte monitor, suporte para laptop, suporte antebraços, apoio para os pés, tapete ergonômico antifadiga.

Mas afinal, quais os benefícios que a empresa e os funcionários têm com a ergonomia?

PARA FUNCIONÁRIOS

Melhora a postura e previne doenças ocupacionais: sentar corretamente na cadeira, ajustar o monitor na altura correta, pernas alinhadas e braços posicionados corretamente, evitam as lesões, fadiga e dores a curto e a longo prazo. Inclusive doenças como a LER e DORT que são causadas pela má postura ou devido a movimentos repetitivos durante horas.

Reduz o sedentarismo e melhora o condicionamento físico: a ginástica laboral estimula o movimento, evitando que a pessoa fique horas na mesma posição. Os alongamentos atuam sobre a musculatura, tendões e articulações, previne lesões e aumenta a força muscular e flexibilidade do corpo, tornando o funcionário mais resistente.

Reduz a fadiga e o estresse: produtos ergonômicos, pausas e a ginástica laboral ajudam a relaxar e amenizar o cansaço.

PARA EMPRESAS

Reduz as ausências e afastamentos: o trabalho proporcionado pelas técnicas ergonômicas diminuem o número de ausência e afastamento, pois contribui na saúde e bem-estar do colaborador durante a jornada de trabalho.


131

Valoriza o profissional: o funcionário sente-se valorizado e reconhecido, pois está recebendo suporte para exercer sua atividade na empresa.

Aumenta a produtividade: um funcionário com equipamentos ergonômicos, estação de trabalho adequada e ainda com a oportunidade de praticar a ginástica laboral se sente motivado, aumenta a disposição, eficiência e em consequência passa a produzir mais.

FONTE: Disponível em:<http://www.reliza.com.br/blog/2016/beneficios-da-ergonomia-para-melhorar-a-produtividade-no-trabalho-para-o-funcionario-e-a-empresa/>. Acesso em: 9 maio 2018.

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RESUMO DO TÓPICO 3


• A Ergonomia pode ser considerada a adequação do posto de trabalho, dos instrumentos, das máquinas, dos períodos e do ambiente às necessidades humanas. Para isso, é necessário realizar o projeto do posto de trabalho, o estudo da economia dos movimentos, a definição da quantidade de tarefas por jornada de trabalho, a distribuição dos postos de trabalho e o manuseio adequado dos materias e equipamentos.

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1 Qual é a relação entre ERGONOMIA e SAÚDE e SEGURANÇA NO TRABALHO?

AUTOATIVIDADE

135

UNIDADE 3

METROLOGIA


PLANO DE ESTUDOS


• realizar atividades básicas relacionadas ao processo de medir, bem como identificar e adequar as unidades de medida conforme o S.I;

• reconhecer as diferenças básicas entre os principais tipos de instrumentos empregados no processo de mensuração;

• realizar atividades básicas relacionadas ao processo de calibração.

Caro acadêmico! Esta unidade de estudos encontra-se dividida em três tó-picos de conteúdos. Ao longo deles, você encontrará sugestões e dicas que visam potencializar os temas abordados e, ao final de cada um, estão dispo-níveis resumos e autoatividades que visam fixar os temas estudados.

TÓPICO 1 – SISTEMA DE MENSURAÇÃO

TÓPICO 2 – FORMAS DE MENSURAÇÃO

TÓPICO 3 – CALIBRAÇÃO DE SISTEMAS DE MENSURAÇÃO

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TÓPICO 1

SISTEMA DE MENSURAÇÃO

UNIDADE 3

1 INTRODUÇÃO

A mensuração é uma atividade antiga e básica dentre as várias realizadas pelo homem. O comércio é uma atividade em que a mensuração é essencial para que negociações comerciais possam ser realizadas, é imprescindível identificar as quantidades negociadas segundo uma base referencial, isto é, de uma unidade padrão de mensuração.

Com o desenvolvimento da manufatura ao longo do tempo, a necessidade de medir aumentou, hoje é necessário quantificar o “bem” produzido em termos de elementos que o quantifiquem, por exemplo, número de um sapato, tamanho de um objeto, volume em uma embalagem, entre outros.

A intercambialidade esperada entre peças e elementos de uma máquina só é admissível por meio da identificação das propriedades geométricas e mecânicas desses elementos por meio da mensuração.

A tarefa de mensuração é uma forma de apresentar o mundo. Os grandes achados científicos, as grandes teorias clássicas foram, e ainda são, estabelecidas a partir de observações experimentais. Uma teoria apropriada é aquela que se constata na prática. A exposição das quantidades envolvidas em cada evento se dá por meio da mensuração.

A mensuração continua presente no desenvolvimento tecnológico. É por meio da medida do desempenho de um sistema que se analisa e promove seu aprimoramento. A qualidade, a segurança, o controle de um elemento ou processo sempre são garantidos por meio de uma atividade de mensuração.

Existe quem assegure que medir é simples. Por outro lado, cometer erros de mensuração é ainda mais fácil. De fato, há uma quantidade alta de elementos que podem motivar tais erros, conhecê-los e controlá-los não é uma atividade simples. Contudo, algumas metodologias tornam possível caracterizar e delimitar os erros que podem afetar os resultados. Nesta unidade serão apresentadas algumas técnicas e ferramentas que possibilitam a mensuração adequada ao considerar o erro de medida.

O resultado de uma mensuração séria deve manifestar o grau de confiança posto pelo experimentador. Como é improvável conseguir uma indicação perfeita, o erro admissível envolvido deve sempre ser apresentado por meio de

UNIDADE 3 | METROLOGIA

138

um parâmetro designado de incerteza. Há diferentes metodologias e ferramentas que possibilitam determinar o nível de confiança de um resultado. Entretanto, bom senso e ceticismo são atributos suplementares imprescindíveis a quem se dispõe efetuar o processo de mensuração.

O preceito é: “Duvidar sempre, até que se prove o contrário”.

UNI

A qualidade de uma mensuração é analisada por meio do nível dos erros relacionados. Contudo, nem sempre se deve procurar o "mais perfeito" resultado, com mínimos erros. Depende do fim ao qual se designam estes resultados. Aceitam-se erros de ± 20 g em uma balança de uso culinário, todavia estes erros não podem ser aceitos caso seja preciso mensurar a massa de pepitas de ouro. Aferir com mínimos erros tem um custo alto. À medida que se almeja erros cada vez menores, os custos se elevam exponencialmente. A escolha do sistema de medida a utilizar é, deste modo, uma ação de grande importância que deve contrabalançar as necessidades técnicas com os custos envolvidos.

2 PROCESSO DE MENSURAÇÃO

Medir é o procedimento experimental pelo qual o valor momentâneo de uma grandeza física (mensurando) é determinado como múltiplo ou fração de uma unidade estabelecida por um padrão e reconhecida internacionalmente.

A atividade de medir é executada por um equipamento específico para isso, ou de uma forma mais ampla, por um sistema de medição (SM), sendo que um SM pode ser constituído por múltiplos módulos.

Com essa atividade instrumentada obtém-se um indicativo direto (valor medido), que é o número observado pelo instrumentista diretamente do dispositivo mostrador, seguido da respectiva unidade mostrada no dispositivo. Para que a mensuração tenha sentido, é preciso definir a chamada indicação. A indicação corresponde ao valor instantâneo da medida no instante da mensuração, e é constituído de um número seguido da mesma unidade do mensurando.

A figura a seguir mostra a atividade de mensuração efetivada por meio de um instrumento de medição chamado “paquímetro”. A medida direta obtida é de 50,38 mm. Sabe-se que a constante multiplicativa deste instrumento é unitária. Logo, a indicação resulta em: I = 50,38 mm, que corresponde ao comprimento medido.

TÓPICO 1 | SISTEMA DE MENSURAÇÃO

139

PaquímetroU95 = 0,04mm

U95 = Incerteza de Medição para nível de confiança de 95%

Indicação direta ( Id ) = 50,38 mmIndicação ( I ) = Id x Constante do SMI = 50,38 ( mm) x 1I = 50,38 mm

RM = (50,38 ± 0,04) mmMensurando:

- Comprimento dA- Tipo: invariável

FIGURA 1 – PROCESSO DE MENSURAÇÃO POR MEIO DE UM PAQUÍMETRO

FONTE: Alves (1998)

A figura a seguir apresenta outro exemplo de sistema de medição. Faz parte desse sistema um relógio comparador, cuja indicação retrata o deslocamento vertical da sua haste. A mensuração é executada em três fases:

a) Primeiramente, um bloco padrão de comprimento conhecido de 50 mm é sobreposto sobre o instrumento.

b) O instrumento é ajustado para que, neste caso, a indicação direta seja zero.c) O padrão de 50 mm é retirado e a peça a medir é colocada no instrumento.

A indicação direta adquirida, neste caso, é de 19 divisões, e está relacionada à diferença entre os comprimentos da peça a mensurar e o padrão de 50 mm. A determinação da indicação abrange uma constante aditiva igual ao comprimento do padrão de 50 mm e uma constante multiplicativa relacionada com a sensibilidade do equipamento, ou seja, com a relação mm/divisão desse relógio comparador. De tal modo, o valor da indicação é: I = 50 mm + 19 div . 0,02 mm/div, ou seja, I = 50,38 mm.


140

FIGURA 2 – OPERAÇÃO DE MEDIDA POR MEIO DE UM RELÓGIO COMPARADOR

FONTE: Alves (1998)

Mensurando:- Comprimento dA- Tipo: invariável

Indicação direta ( Id ) = 19 VDEIndicação ( I ) = Id x Constante do SM + Comprimento do Bloco PadrãoI = (19 VDE x 0,02 mm/VDE) + 50 mmI = (0,38 mm) + 50 mmI = 50,38 mm

RM = (50,38 ± 0,01) mm

Padrão de Comprimento:Bloco Padrão = 50 mm

40

30 20

10

dA

SISTEMA DE MEDIÇÃO ( SM ):Medidor DiferencialU95 = 0,01 mm

Valor de uma Divisão de Escala ( VDE ) = 0,02 mmConstante de SM = 0,02 mm/VDE

Em boa parte dos SM comerciais, a indicação coincide numericamente com a indicação direta, caso em que a constante do instrumento é multiplicativa e unitária, o que torna bastante cômoda e prática a aplicação do SM. No entanto, deve-se estar atento para as diversas situações.

2.1 A IMPORTÂNCIA DA MENSURAÇÃO

Considerando-se a parte técnica, a mensuração é utilizada para monitorar, controlar ou averiguar um processo ou fato físico.

Nos momentos que envolvem a monitoração, os sistemas de medição somente mostram para o operador o valor instantâneo ou acumulado do elemento medido. Barômetros, termômetros e higrômetros, quando empregados para observar, são exemplos de utilizações relacionadas com a monitoração. Medidores do consumo de energia elétrica ou volume de água são outros exemplos, e nestes casos, geralmente nenhuma ação ou decisão é tomada em relação ao processo.

Com relação aos sistemas de controle, eles apresentam um elemento fundamental, isto é, o sensor, que constitui um sistema adequado para conservar uma grandeza ou processo dentro de limites predefinidos. O valor da grandeza a controlar é medido e comparado com o valor padrão definido e uma ação é adotada pelo controlador, objetivando aproximar a grandeza sob controle deste valor padrão.


141

O sistema de controle da temperatura internamente em um refrigerador é um exemplo, em que um sensor mede a temperatura no interior do refrigerador e o confronta com o valor padrão definido. Se a temperatura estiver acima do valor máximo admissível, o compressor é ligado até que a temperatura alcance um nível mínimo, quando é desligado. O isolamento térmico da geladeira conserva a temperatura baixa por um certo tempo, e o compressor permanece desativado enquanto a temperatura no interior permanecer dentro da faixa permitida.

As pesquisas experimentais foram e são imprescindíveis, e por elas várias descobertas científicas tornaram-se possíveis. Problemas nas fronteiras do conhecimento constantemente demandam consideráveis estudos experimentais em função de não haver ainda nenhuma teoria apropriada. Por meio da experimentação é possível, por exemplo, testar a validade de teorias e de suas simplificações, testar relações empíricas, determinar propriedades de materiais, componentes, sistemas ou desempenho.

2.2 O RESULTADO DA MENSURAÇÃO

A indicação apresentada por um sistema de medida é sempre demonstrada por meio de um número e a unidade do mensurando. A tarefa de mensuração não acaba com a obtenção da indicação.

A partir desse ponto, na realidade, começa a atividade do experimentalista. Ele precisará chegar até a informação denominada como resultado de uma medição.

O resultado de uma medição (RM) demonstra propriamente o que se pode definir como segurança sobre o valor do mensurando, a partir da utilização do equipamento que é composto de duas partes, a saber:

a) O Resultado Base (RB), que compreende o valor central da faixa que deve situar o valor verdadeiro do mensurando.

b) A Incerteza da Medição (IM), que demonstra a faixa de dúvida presente no resultado, que é gerada pelos erros presentes no equipamento de medida e/ou variações do mensurando, e deve sempre ser seguido da unidade do mensurando.

Portanto, o Resultado de uma Medição (RM) deve ser sempre demonstrado

por:

RM = (RB ± IM) [unidade]

O método de determinação do RM precisará ser concretizado com base no:


142

a) Conhecimento aprofundado do processo que define o mensurando (o evento físico e suas características).

b) Conhecimento do sistema de medição (características metrológicas e operacionais).

c) Bom senso do usuário.

Para se obter um resultado satisfatório do sistema de medição, é necessário o conhecimento das características metrológicas e operacionais para uma adequada utilização. Para esse fim é indispensável a definição de alguns parâmetros para caracterizar de forma clara o seu desempenho. Antes de iniciar tal estudo é apropriado qualificar as partes que compõem um sistema de medição padrão e distinguir os métodos de medição, como veremos no próximo tópico.

3 ERRO DE MENSURAÇÃO

O erro de mensuração é compreendido como a diferença entre o valor da indicação pelo instrumento ou sistema de medida e o valor verdadeiro do mensurando, ou seja:

E = I – Vv

Em que:

E= erro de mensuraçãoI= indicaçãoVv= valor verdadeiro

Geralmente, o valor “verdadeiro” não é conhecido. Utiliza-se dessa forma o valor verdadeiro convencional (Vvc), ou seja, o valor conhecido com erros não superiores a um décimo do erro de mensuração confiado. Portanto, o erro de mensuração pode ser calculado por:

E = I – Vvc

Em que:

Vvc= Valor verdadeiro convencional

Para suprimir totalmente o erro de mensuração, é indispensável utilizar equipamento ou sistema de mensuração correto sobre o mensurando, sendo este corretamente definido e constante.

Na prática, não se consegue um sistema de mensuração perfeito e o mensurando pode exibir variações. Assim, é impraticável suprimir totalmente o erro de mensuração. Contudo é razoável delimitá-lo.


143

Com o conhecimento da existência do erro de mensuração é ainda admissível obter informações seguras da mensuração, desde que a ordem de grandeza e a natureza desse erro sejam conhecidas.

Para uma compreensão mais detalhada sobre o erro de medição, este pode ser analisado a partir das suas três parcelas aditivas, que são: i) erro sistemático; ii) erro aleatório; iii) erro grosseiro. Neste sentido, pode ser representado pela expressão:

E = Es + Ea + Eg

Em que:

E = erro de mensuraçãoEs = erro sistemáticoEa = erro aleatórioEg = erro grosseiro

i) Erro sistemático

O erro sistemático (Es) é a parcela de erro sempre presente nas mensurações executadas em condições iguais de operacionalização. Um equipamento ou sistema de mensuração com mostrador com seu ponteiro “enviesado” é um exemplo básico de erro sistemático, que continuamente se reproduzirá enquanto o ponteiro estiver enviesado.

Pode ser ocasionado por um problema de ajuste ou de desgaste do equipamento ou sistema de mensuração, ou por aspectos relacionados à construção. Pode também estar relacionado ao próprio princípio de mensuração utilizado ou ser motivado por grandezas ou aspectos externos, como as condições do ambiente em que ocorreu a medição.

O cálculo do erro sistemático da indicação de um equipamento ou sistema de mensuração também é compreendido como Tendência (Td).

O erro sistemático, mesmo que se reproduza caso a mensuração seja executada em idênticas condições, comumente não é constante ao longo de toda a faixa em que o equipamento pode medir. Para cada valor do objeto medido é admissível ter um valor diferente para o erro sistemático. A forma como este se modifica ao longo da faixa de mensuração está amarrado a cada tipo de sistema de mensuração, sendo de complexa previsão.

ii) Erro aleatório

Quando uma mensuração é realizada várias vezes, em condições iguais, observam-se modificações nos valores observados. Levando em consideração o


144

valor médio, nota-se que as alterações acontecem de forma aleatória, tanto para valores acima do valor médio, quanto para abaixo. Esse resultado é ocasionado pelo erro aleatório (Ea).

Diversas razões colaboram para o aparecimento do erro aleatório. A presença de folgas, fricção, trepidações, variações de tensão elétrica, condições do ambiente ou outras grandezas contribuem para o surgimento do erro aleatório.

A intensidade do erro aleatório de um mesmo equipamento ou sistema de mensuração pode mudar, ao longo da faixa de mensuração e com o tempo, as alterações das grandezas de influência, entre outros aspectos.

A forma como o erro aleatório aparece ao longo da faixa de mensuração depende de cada sistema de mensuração, sendo igualmente ao erro sistemático de complexa previsão.

iii) Erro grosseiro

O erro grosseiro (Eg) ocorre, comumente, por causa do mau uso ou mau funcionamento do equipamento ou sistema de mensuração. Podendo, por exemplo, acontecer em função de uma leitura errada, operação indevida ou quebra de equipamento. Seu valor é completamente imprevisível, contudo, na maioria das vezes, sua aparição é prontamente detectada.

Sua ocorrência pode ser delimitada aos casos muito ocasionais, desde que a operação de mensuração seja feita conscientemente.

A figura a seguir explica um evento em que é possível distinguir erros sistemáticos e aleatórios. A pontaria de quatro atiradores está sendo colocada à prova. O objetivo é acertar os projéteis no centro do alvo colocado a uma mesma distância. Cada atirador tem direito a 15 tiros.

Os resultados da prova de tiro dos atiradores A, B, C e D são apresentadas na mesma figura. As marcas dos tiros do atirador “A” se distribuíram por uma área grande em volta do núcleo do alvo. Estas marcas podem ser registradas dentro do círculo tracejado, delineado na figura. Apesar do círculo proporcionar um raio grande, seu núcleo coincide quase com o centro do alvo. O raio do círculo tracejado está associado à distribuição dos tiros que provêm inteiramente do erro aleatório. A disposição média das marcas dos tiros, que coincide aproximadamente com a posição do centro do círculo tracejado, representa a influência do erro sistemático. Deste modo, pode-se assegurar que o atirador "A" exibe elevado nível de erros aleatórios ao mesmo tempo em que o erro sistemático é baixo.

Para o atirador “B”, além do raio do círculo tracejado ser grande, seu núcleo está afastado do centro do alvo. Diante disso, tanto os erros aleatórios como sistemáticos são grandes. Para o atirador “C”, a distribuição é muito menor,


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mas a localização do núcleo do círculo tracejado está afastada do centro do alvo, o que sugere erros aleatórios menores e grande erro sistemático. Por outro lado, o atirador “D” apresenta reduzidos erros aleatórios e também do erro sistemático.

Constata-se que, do ponto de vista da balística, o melhor dos atiradores é o atirador “D”, por acertar, quase sempre, muito próximo do centro do alvo e com boa repetitividade. Ao comparar os resultados do atirador “C” com o “A”, é possível afirmar que o atirador “C” é melhor. Apesar de que nenhum dos tiros disparados pelo atirador “C” chegou de maneira satisfatória próximo do centro do alvo, a sua distribuição é muito menor. Um pequeno ajuste na mira do atirador “C” o trará para uma condição de operação muito próxima do atirador “D”, o que jamais pode ser obtido com o atirador “A”.

A B C D

FIGURA 3 – EXEMPLO DE TIPOS DE ERROS DE MENSURAÇÃO

FONTE: Disponível em:<http://cotidianodeparnaiba.blogspot.com/2013/02/pm-treina-pratica-de-tiro-ao-alvo.html> Acesso em: 07 maio 2018.

Tanto no exemplo da Figura 3, quanto nos problemas de mensuração, o erro sistemático não é um aspecto tão crucial como o erro aleatório. Por meio de um método adequado é possível estimá-lo relativamente bem a fim de realizar a sua regulagem, o que equivale ao ajuste da mira do atirador “C” da Figura 3. Já o erro aleatório não pode ser compensado, por mais que sua influência sobre o valor médio adquirido por meio de várias repetições se reduza na proporção de 1/n, em que “n” é o número de repetições considerado como média.

4 SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES

As unidades de medida são essenciais para a realização de uma mensuração, instituída por um padrão, segundo um acordo comum, regional, nacional ou internacional. Ao longo do tempo, vários foram os sistemas de unidades instituídas nas diversas regiões do mundo. Em função do escambo


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global de produtos e informações e da própria contradição entre unidades anteriormente seguidas, estabeleceu-se nos anos 1960, por meio do “Bureau Internacional de Pesos e Medidas – BIPM”, um conjunto coerente de unidades, o SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES (SI).

O Bureau Internacional de Pesos e Medidas tem por incumbência garantir a unificação mundial das medidas físicas, tendo como responsabilidade:

• Estabelecer os padrões básicos e as escalas das grandezas físicas fundamentais e manter os protótipos internacionais.

• Realizar a comparação dos padrões nacionais e internacionais.• Garantir a coordenação das técnicas de medidas adequadas.• Coordenar as determinações relativas às constantes físicas que interferem nas

atividades de mensuração.

A adesão das unidades do SI no Brasil, uma exigência legal, ocasiona alguns pontos positivos, como:

• Clareza no entendimento das informações de caráter internacional (vantagem comercial e científica).

• Comprovação de maturidade técnico-científica por meio da renúncia de sistemas superados.

• Simplificação das equações que relatam os fenômenos físicos, pelo fato de existir consistência entre as unidades das grandezas envolvidas.

No Sistema Internacional distinguem-se três classes de unidades, que são:

I. Unidades de base.II. Unidades derivadas.III. Unidades suplementares.

I) UNIDADES DE BASE

No Sistema Internacional de Unidades somente sete grandezas físicas independentes são definidas, as denominadas unidades de base. Todas as demais unidades são derivadas das sete. As definições dessas grandezas são expostas no quadro a seguir. Ainda que o valor de cada grandeza seja sempre fixo, não é raro que a forma de determinar uma grandeza apresente alteração.

Quando acontecem, as alterações são causadas por algum avanço tecnológico que cria melhores condições de representação do valor unitário desta grandeza, ou seja, facilidade e menores erros.


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GRANDEZA FUNDAMENTAL UNIDADE DEFINIÇÃO UNIDADE

SÍMBOLO

ComprimentoO metro é o comprimento do trajeto percorrido pela luz no vácuo, durante o intervalo de tempo de 1/299792458 de segundo.

m

Massa O quilograma é a unidade de massa, ele é igual à massa do protótipo internacional do quilograma. kg

TempoO segundo é a duração de 9.192.631.770 períodos da radiação correspondente à transição entre dois níveis hiperfinos do estado fundamental do césio 133.

s

Intensidade de corrente elétrica

O ampère é a intensidade de uma corrente elétrica constante que, mantida entre dois condutores paralelos, retilíneos, de comprimento infinito, de seção circular desprezível, e situada à distância de 1 metro entre si, no vácuo, produz entre estes condutores uma força igual a 2 x 10-7 newton por metro de comprimento.

A

Temperatura termodinâmica

O kelvin, unidade de temperatura termodinâmica, é a fração 1/273,16 da temperatura termodinâmica do ponto tríplice da água.

K

Intensidade luminosa

A candela é a intensidade luminosa, numa dada direção de uma fonte que emite uma radiação monocromática de frequência 540 x 1012 e cuja intensidade energética nessa direção é 1/683 watt por esteradiano.

cd

Quantidade de matéria

O mol é a quantidade de matéria de um sistema que contém tantas entidades elementares quanto átomos que existem em 0,012 quilogramas de carbono 12.

mol

QUADRO 1 – UNIDADES DE BASE DO SISTEMA INTERNACIONAL

FONTE: Alves (1988)

II) UNIDADES DERIVADAS

Unidades derivadas são as unidades constituídas pela combinação das unidades de base segundo as relações algébricas que correlacionam as apropriadas grandezas, as quais compõem a grande maioria das grandezas utilizadas.

O quadro a seguir apresenta algumas dessas grandezas. Por serem muito utilizadas, algumas grandezas recebem designação característica, como o newton, pascal, watt, hertz etc. (a escrita com iniciais em letras minúsculas é propositada e é para distinguir dos respectivos nomes próprios Newton, Pascal, Watt, Hertz etc.).


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Grandeza Nome SímboloSuperfície metro quadrado m²Volume metro cúbico m³Velocidade metro por segundo m/sAceleração metro por segundo ao quadrado m/s²Número de ondas 1 por metro m-1Massa específica quilograma por metro cúbico kg/m³Concentração quant. matéria mol por metro cúbico mol/m³Volume específico metro cúbico por quilograma m³/kgLuminância candela por metro quadrado cd/m²Frequência hertz HzForça newton NPressão pascal PaEnergia, trabalho, quantidade de calor joule JPotência, fluxo energético watt WCarga elétrica coulomb CTensão elétrica volt VCapacitância elétrica farad FResistência elétrica ohm ΩCondutância siemens SFluxo de indução magnética weber WbIndução magnética tesla TIndutância henry HFluxo luminoso lumen lmIluminamento ou aclaramento lux lxViscosidade dinâmica pascal segundo Pa.s

QUADRO 2 – UNIDADES SI DERIVADAS

FONTE: Alves (1998)

III) UNIDADES SUPLEMENTARES

No Sistema Internacional também são determinadas as unidades suplementares. Unidades cujos sentidos são puramente matemáticos, sem que um padrão ou elemento físico seja mandatório. Trata-se fundamentalmente das unidades de ângulo plano e ângulo sólido, como mostra o quadro a seguir. O ângulo plano é a relação entre dois comprimentos e o ângulo sólido é a relação entre uma área e o quadrado de um comprimento.

São unidades sem dimensão. Nota-se que essas unidades também podem ser combinadas com as unidades base para formar novas unidades derivadas.


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Grandeza Nome SímboloÂngulo plano Radiano radÂngulo sólido Esteradiano srVelocidade angular Radiano por segundo rad/sAceleração angular Radiano por segundo quadrado rad/s2

Intensidade energética Watt por esteradiano W/srLuminância energética Watt por metro quadrado esteradiano W.m-2r-1

QUADRO 3 – UNIDADES SI SUPLEMENTARES E SUAS DERIVADAS

FONTE: Alves (1988)

O Bureau Internacional de Pesos e Medidas verificou que os usuários do Sistema Internacional terão necessidade de utilizar em conjunto algumas unidades que não fazem parte do SI, mas que estão vastamente difundidas. Estas unidades exercem papel tão importante que é indispensável conservá-las para uso geral com o Sistema Internacional de Unidades. Elas são apresentadas no quadro a seguir:

Nome Símbolo ValorMinuto min 1 min = 60 sHora h 1 h = 60 min = 3.600 sDia d 1 d = 24 h = 86.400 sGrau ° 1° = (p/180) radMinuto ' 1' = (1/60)° = (p/10.800) radSegundo " 1" = (1/60)' = (p/648.000) radLitro l, L 1l = 1dm3 = 10-3m3Tonelada t 1 t = 103 kg

QUADRO 4 – UNIDADES QUE NÃO FAZEM PARTE DO SI, MAS SÃO AMPLAMENTE USADAS

FONTE: Alves (1988)

A associação de unidades desse quadro com unidades SI para formar unidades compostas não deve ser empregada senão em casos restritos, a fim de não perder as vantagens de consistência das unidades SI.


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A Origem do Metro

A palavra metro tem origem no grego métron, que significa “o que mede”. O sistema métrico surgiu por volta do ano de 1790. Antes disso, cada povo usava um sistema de unidades diferentes, o que, naturalmente, causava a maior confusão. Por exemplo: o mesmo comprimento era medido em um lugar usando-se jardas e em outro com o uso de palmos.

O resultado disso tornava praticamente impossível a comunicação entre os povos. Para solucionar esse problema, reformadores franceses escolheram uma comissão de cinco matemáticos para que elaborassem um sistema padronizado.

Essa comissão decidiu que a unidade de medida de comprimento se chamaria metro, e que corresponderia a décima milionésima parte da distância do equador terrestre ao polo norte, medida ao longo de um meridiano.

No entanto, a medida da distância do equador ao polo não era nada prática, tanto que ao efetuarem os cálculos os matemáticos acabaram cometendo um erro. Então em 1875 uma comissão internacional de cientistas foi convidada pelo governo francês para que reconsiderassem a unidade do Sistema Métrico, e dessa vez foi construída uma barra de uma liga de platina com irídio, com duas marcas, cuja distância define o comprimento do metro, e para evitar a influência da temperatura, esta barra é mantida a zero grau centígrado, num museu na Suíça.

Todavia, os cientistas não pararam por aí, no decorrer do tempo foram sendo propostas novas definições para o metro. A última, e que passou a vigorar em 1983, é baseada na velocidade com que a luz se propaga no vácuo.

Resumidamente, pode-se dizer que um metro corresponde a fração 1/300.000.000 da distância percorrida pela luz, no vácuo em um segundo.

FONTE: Disponível em:<https://www.colegioweb.com.br/historia-da-matematica/metro.html.>. Acesso em: 11 maio 2018.

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• A atividade de medir é executada por um equipamento específico para isso, ou de uma forma mais ampla, por um sistema de medição (SM).

• A indicação, apresentada por um sistema de medida, é sempre demonstrada por meio de um número e a unidade do mensurando.

• Para suprimir totalmente o erro de mensuração é indispensável utilizar um equipamento ou sistema de mensuração correto sobre o mensurando.

• As unidades de medida são essencias para a realização de uma medição, instituída por um padrão, segundo um acordo comum, regional, nacional ou internacional.

RESUMO DO TÓPICO 1

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1 O palmo, o pé, a jarda e a braça podem ser consideradas unidades de medida:

a) ( ) estatísticas.b) ( ) atuais.c) ( ) impróprias.d) ( ) primitivas.

2 O padrão do metro aplicado no Brasil é indicado por qual instituição?

a) ( ) INMETRO.b) ( ) IPTB.c) ( ) MPB.d) ( ) TRANSPETRO.

3 Os múltiplos e submúltiplos do metro estão entre:

a) ( ) metro e nanômetro.b) ( ) tetrâmetro e metro.c) ( ) quilômetro e decâmetro.d) ( ) metro e milímetro.

4 Um quarto de polegada pode ser escrito do seguinte modo:

a) ( ) 1 . 4b) ( ) 1 x 4c) ( ) 1"/4d) ( ) 1 – 4

5 2’’ convertidas em milímetro correspondem a:

a) ( ) 9,52 mmb) ( ) 25,52 mmc) ( ) 45,8 mmd) ( ) 50,8 mm

AUTOATIVIDADE

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TÓPICO 2

FORMAS DE MENSURAÇÃO

UNIDADE 3

1 INTRODUÇÃO

A importância de medir (mensurar) origina, em si, uma ideia de comparação. Como só se podem comparar “coisas” de classes iguais, convém apresentar para a mensuração a seguinte significação, que, como as demais, está sujeita a discussões: “Medir é comparar uma dada grandeza com outra de igual classe, tomada como unidade” (SENAI, 1996). Uma discussão que pode ser realizada é aquela que se refere à mensuração de temperatura, pois, nesse caso, não se comparam grandezas, mas, sim, condições.

A expressão: “medida de temperatura”, ainda que aplicada, parece trazer em si alguma incerteza, além de não ser grandeza, ela não sustenta a condição de “soma” e “subtração”, o que pode ser subentendido pela definição de medir.

Quando se fala de um determinado comprimento com três metros, pode-se afirmar que ele é metade de outro de seis metros, contudo, não se pode assegurar que a temperatura de vinte graus centígrados é duas vezes maior que uma de dez graus, e nem metade de outra de quarenta.

Assim, para mensurar um comprimento, deve-se inicialmente eleger outro que sirva como unidade e examinar quantas vezes a unidade pertence ao comprimento a ser mensurado. Uma superfície só pode ser medida com unidade de superfície; um volume, com unidade de volume; uma velocidade, com unidade de velocidade; uma pressão, com unidade de pressão, e assim por diante.

Os equipamentos utilizados para medir são empregados para identificar grandezas. A grandeza pode ser identificada por comparação e por leitura em escala. A precisão relativa das medidas está sujeita, evidentemente, à qualidade dos equipamentos de medida utilizados.

Assim, a tomada de um comprimento com o “metro” imperfeito produzirá resultado impreciso, sujeito a discussões. Para a tomada de uma medida, é imprescindível que o equipamento se encontre aferido e que a sua aproximação admita avaliar a grandeza em causa, com a precisão estabelecida. É dever de todos os operadores cuidar do bom estado dos equipamentos de medição, mantendo-se de tal modo por um tempo maior sua real precisão.

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O operador é, talvez, o elemento mais importante no processo de mensuração. É ele a parte inteligente na análise das medidas. De sua capacidade depende, em grande parte, a precisão obtida. Um bom operador, servindo-se de equipamentos relativamente precários, alcança melhores resultados do que um operador inábil com excelentes equipamentos.

Neste caso, o operador deve conhecer perfeitamente os equipamentos (instrumentos) que usa, ter iniciativa para moldar-se às situações e possuir conhecimentos sufi cientes para interpretar os resultados encontrados.

2 RÉGUA, METRO E TRENA

Os mais elementares equipamentos de mensuração empregados nas ofi cinas são a régua graduada, o metro e a trena. São usados para medidas lineares quando não existe requisição de grande precisão. Para que seja completa e tenha caráter universal, deverá ter graduações do sistema métrico e do sistema inglês (SENAI, 1996).

FIGURA 4 – EQUIPAMENTOS ELEMENTARES PARA MEDIDAS LINEARES (RÉGUA, METRO E TRENA)

FONTE: Vicente (2015)

2.1 RÉGUA

A régua apresenta-se, geralmente, no formato de lâmina de aço-carbono ou de aço inoxidável. Nessa lâmina estão gravadas as medidas em centímetro (cm) e milímetro (mm), conforme o sistema métrico, ou em polegada e suas frações, conforme o sistema inglês (VICENTE, 2015).

TÓPICO 2 | FORMAS DE MENSURAÇÃO

155

Para manter a conservação deste tipo de equipamento é necessário evitar que a régua caia ou a escala fique em contato com as ferramentas comuns de trabalho, além disso, deve-se:

• Evitar riscos que possam dificultar a leitura da graduação.• Evitar a flexão da régua, pois pode empená-la ou quebrá-la.• Não empregar para bater em outros objetos.• Realizar a limpeza após sua utilização retirando a sujeira.• Não deixar a régua sobre a mesa de solda ou peças que serão soldadas.

As réguas podem ser de vários tipos, dependendo da necessidade de mensuração, as principais são: i) Régua de encosto interno; ii) Régua sem encosto; iii) Régua com encosto; iv) Régua de profundidade.

i) Régua de encosto interno: destinada às medições que apresentam faces internas de referência.

FIGURA 5 – RÉGUA DE ENCOSTO INTERNO

FONTE: Senai (1996)

ii) Régua sem encosto: nesse caso, devemos subtrair do resultado o valor do ponto de referência.

FIGURA 6 – RÉGUA SEM ENCOSTO

FONTE: Senai (1996)

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iii) Régua com encosto: destinada à medição de comprimento a partir de uma face externa, a qual é utilizada como encosto.

FIGURA 7 – RÉGUA COM ENCOSTO

FONTE: Senai (1996)

iv) Régua de profundidade: utilizada nas medições de canais ou rebaixos internos.

FIGURA 8 – RÉGUA DE PROFUNDIDADE

FONTE: Senai (1996)

Em tese, uma escala de qualidade deve oferecer bom acabamento, bordas retas e bem definidas, e faces polidas. As réguas de manejo constante devem ser de aço inoxidável ou de metais tratados termicamente. É indispensável que os linhas da escala estejam gravados, bem definidos, uniformes, equidistantes e finos (VICENTE, 2015). A direiteza e o erro máximo aceitável das divisões devem satisfazer as normas internacionais.


157

Com relação à leitura no sistema métrico, cada centímetro na escala encontra-se dividido em 10 partes iguais e cada parte equivale a 1 mm. Assim, a leitura pode ser feita em milímetro. A ilustração a seguir mostra, de forma ampliada, como se faz isso. A figura a seguir apresenta um exemplo dessa leitura.

FIGURA 9 – LEITURA NO SISTEMA MÉTRICO

FONTE: Senai (1996)

2.2 METRO

O metro é um equipamento de medição linear, produzido de madeira, alumínio ou fibra. No comércio o metro é achado nas versões de 1 m e 2 m.

A leitura das escalas de um metro é muito simples, faz-se coincidir o zero da escala, isto é, o topo do instrumento com uma das extremidades do comprimento a medir. O traço da escala que coincidir com a outra extremidade indicará a medida (VICENTE, 2015).

Este equipamento também deve ser bem conservado para evitar problemas com a mensuração, deve-se:

• Abrir o metro articulado de maneira correta.• Evitar que ele sofra quedas e choques.• Lubrificar suas articulações.

A seguir, um exemplo de utilização desse tipo de equipamento.

Exemplo: O comprimento da rosca, segundo a figura a seguir, mede 2 cm, ou seja, 0,02 m.

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FIGURA 10 – MENSURAÇÃO DO COMPRIMENTO DA ROSCA

FONTE: Disponível em:<https://www.1001cupomdedescontos.com.br/blog/como-medir-parafusos-e-roscas/>. Acesso em: 7 maio 2018.

2.3 TRENA

Trata-se de um equipamento de mensuração composto por uma fita de aço, fibra ou tecido, graduada em uma ou em ambas as faces, no sistema métrico e/ou no sistema inglês, ao longo de seu comprimento, com traços transversais. Geralmente, a fita está conectada a um estojo ou suporte dotado de um mecanismo que possibilita recolher a fita de modo manual ou automático. Tal mecanismo, por sua vez, pode ou não conter trava.

Quanto à geometria, as fitas das trenas podem ser planas ou curvas. As de geometria plana permitem medir perímetros de cilindros, por exemplo: Não se recomenda medir perímetros com trenas de bolso cujas fitas sejam curvas. As trenas apresentam, na extremidade livre, uma pequenina chapa metálica dobrada em ângulo de 90º. Essa chapa é chamada encosto de referência ou gancho de zero absoluto.


159

FIGURA 11 – ENCOSTO DE REFERÊNCIA DA TRENA


Para a conservação deste tipo de equipamento, deve-se:

• Evitar que o gancho de zero absoluto entre em choque com o corpo da trena, ao recolher a fita, pois isto desajusta a trena.

• Evite que a fita se dobre e torça, especialmente a fita de aço, pois pode romper-se.

• Limpe a fita ao rebobinar, principalmente nos modelos que possuem uma caixa fechada.

3 PAQUÍMETRO

O paquímetro é um instrumento usado para medir as dimensões lineares internas, externas e de profundidade de uma peça. Consiste em uma régua graduada, com encosto fixo, sobre a qual desliza um cursor (SENAI, 1996). A figura a seguir apresenta um paquímetro universal junto à denominação das diversas partes.

160


medições internas

orelha fixa

bico fixobico móvel

nônio ou vernier

impulsor escala(mm)

réguahaste de

profundidade

medições de profundidade

escala (pol)cursor

fixador

vernier (pol)

orelha móvel

encosto fixo

encosto móvel

medições externas

FIGURA 12 – DESCRIÇÃO DAS PARTES DO PAQUÍMETRO UNIVERSAL


Os paquímetros podem ser de vários tipos, dependendo da necessidade de mensuração, os principais são: i) paquímetro universal; ii) paquímetro universal com relógio; iii) paquímetro com bico móvel (basculante); iv) paquímetro de profundidade; v) paquímetro duplo; vi) paquímetro digital.

i) Paquímetro universal: Medições internas, externas, de profundidade e de ressaltos. Trata-se do tipo mais usado (VICENTE, 2015).

FIGURA 13 – PAQUÍMETRO UNIVERSAL

FONTE: SENAI (1996)

de ressalto de profundidadeinterna externo


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ii) Paquímetro universal com relógio: o relógio acoplado ao cursor facilita a leitura, agilizando a medição (VICENTE, 2015).

FIGURA 14 – PAQUÍMETRO UNIVERSAL COM RELÓGIO

FONTE: Senai (1996)

iii) Paquímetro com bico móvel (basculante): utilizado para medida de peças cônicas ou peças com rebaixos de diâmetros diferentes (VICENTE, 2015).

FIGURA 15 – PAQUÍMETRO COM BICO MÓVEL (BASCULANTE)

FONTE: Senai (1996)

iv) Paquímetro de profundidade: serve para medida da profundidade de furos não vazados, rasgos, rebaixos etc. Esse tipo de paquímetro pode apresentar haste simples ou haste com gancho (VICENTE, 2015).

162


FIGURA 16 – PAQUÍMETRO DE PROFUNDIDADE

FONTE: Senai (1996)

v) Paquímetro duplo: serve para medir dentes de engrenagens (VICENTE, 2015).

FIGURA 17 – PAQUÍMETRO DUPLO

FONTE: Senai (1996)

vi) Paquímetro digital: utilizado para leitura rápida, livre de erro de paralaxe, é ideal para controle estatístico (VICENTE, 2015).


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FIGURA 18 – PAQUÍMETRO DIGITAL

FONTE: Senai (1996)

4 MICRÔMETRO

A precisão de medição que se obtém com o paquímetro, às vezes, não é suficiente. Para medições mais rigorosas, utiliza-se o micrômetro, que assegura uma exatidão de 0,01mm. O micrômetro é um instrumento de dimensão variável que permite medir, por leitura direta, as dimensões reais com uma aproximação de até 0,001mm (SENAI, 1996).

FIGURA 19 – DESCRIÇÃO DAS PARTES DE UM MICRÔMETRO PADRÃO

FONTE: Senai (1996)

Os micrômetros podem ser de vários tipos, dependendo da necessidade de mensuração, os principais são: i) Micrômetro para medição de roscas; ii) Micrômetro para a medição de espessura de tubos; iii) Micrômetro com discos; iv) Micrômetro Oltilmeter; v) Micrômetro para a medição de profundidade.

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i) Micrômetro para medição de roscas: especialmente construído para medir roscas triangulares, este micrômetro possui as hastes furadas para que se possa encaixar as pontas intercambiáveis, conforme o passo para o tipo da rosca a medir (VICENTE, 2015).

FIGURA 20 – MICRÔMETRO PARA MEDIÇÃO DE ROSCAS

FONTE: Senai (1996)

ii) Micrômetro para a medição de espessura de tubos: ele é dotado de arco especial e possui o contato a 90º com a haste móvel, o que permite a introdução do contato fixo no furo do tubo (VICENTE, 2015).

FIGURA 21 – MICRÔMETRO PARA A MEDIÇÃO DE ESPESSURA DE TUBOS

FONTE: Senai (1996)

iii) Micrômetro com discos: o disco aumenta a área de contato possibilitando a medição de papel, cartolina, couro, borracha, pano etc. Também é empregado para medir dentes de engrenagens (VICENTE, 2015).


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FIGURA 22 – MICRÔMETRO COM DISCOS

FONTE: Senai (1996)

iv) Micrômetro Oltilmeter: utilizado para a medição de diâmetros externos de peças com números ímpares de divisões, tais como: machos, fresas, eixos entalhados etc. (VICENTE, 2015).

FIGURA 23 – MICRÔMETRO OLTILMETER

FONTE: Senai (1996)

v) Micrômetro para a medição de profundidade: conforme a profundidade a ser medida, utilizam-se hastes de extensão que são fornecidas juntamente com o micrômetro (VICENTE, 2015).

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FIGURA 24 – MICRÔMETRO PARA A MEDIÇÃO DE PROFUNDIDADE

FONTE: Senai (1996)

Para a conservação deste tipo de equipamento, deve-se:

• Evitar choques, quedas, arranhões e sujeira.• Não forçar o micrômetro.• Depois do uso, limpar cuidadosamente o instrumento.• Guardar o micrômetro em estojo próprio.• O micrômetro deve ser guardado destravado e com os contatores ligeiramente

afastados.

5 BLOCO PADRÃO E VERIFICADOR

Para realizar qualquer medida, é necessário estabelecer previamente um padrão de referência. Ao longo do tempo, diversos padrões foram adotados: o pé, o braço etc. Mais tarde, no século XVIII, foi introduzido, na França, o sistema métrico (SENAI, 1996).

Em 1898, C. E. Johanson solicitou a patente de blocos-padrão: peças em forma de pequenos paralelepípedos, padronizados nas dimensões de 30 ou 35 mm x 9 mm, variando de espessura a partir de 0,5 mm. Atualmente, nas indústrias são encontrados blocos-padrão em milímetro e em polegada (SENAI, 1996). Na figura a seguir é apresentado um exemplo de blocos-padrão empregados nas indústrias de manufatura.


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FIGURA 25 – BLOCOS-PADRÃO

FONTE: Senai (1996)

Muito empregados como padrão de referência na indústria de manufatura, desde o laboratório até a oficina, são de grande serventia nos dispositivos de medição, nas traçagens de peças e nas próprias máquinas operatrizes. Existem jogos de blocos-padrão com diferentes quantidades de peças. Não se deve, entretanto, adotá-los apenas por sua quantidade de peças, mas pela variação de valores existentes em seus blocos fracionários (VICENTE, 2015).

As dimensões dos blocos-padrão são muito exatas, mas o uso constante pode interferir nessa exatidão, por isso, são empregados os blocos-protetores, mais resistentes, com o intuito de impedir que os blocos-padrão entrem em contato direto com equipamentos ou ferramentas (VICENTE, 2015).

De acordo com a atividade, os blocos-padrão são localizados em quatro classes, conforme apresentado no quadro a seguir:

DIN./ISO/JIS BS FS Aplicação

00 00 1 Para aplicação científica ou calibração de blocos-padrão.

0 0 2Calibração de blocos-padrão destinados à operação de inspeção e calibração de instrumentos.

1 I 3 Para inspeção e ajuste de instrumentos de medição nas áreas de inspeção.

2 II B Para uso em oficinas e ferramentarias.FONTE: Senai (1996)

QUADRO 5 – CLASSES DOS BLOCOS-PADRÃO

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6 VERIFICADOR

Os verificadores são instrumentos usados para medição indireta. Nesse item são apresentados os seguintes verificadores: i) esquadro, ii) cilindro padrão; iii) gabarito e verificadores; iv) fieiras.

i) Esquadro: é um equipamento em forma de ângulo reto, produzido de aço ou granito. Usa-se para averiguação de superfícies em ângulo de 90º.

FIGURA 26 – ESQUADRO SIMPLES


ii) Cilindro padrão: é um esquadro de forma cilíndrica, produzido de aço-carbono temperado e retificado. Emprega-se para averiguação de superfícies em ângulo de 90º, quando a face de referência é suficientemente ampla para proporcionar bom apoio (SENAI, 1996). O cilindro-padrão tem sua base rigorosamente perpendicular a qualquer geratriz da sua superfície cilíndrica. Também a coluna-padrão possui as duas bases rigorosamente perpendiculares a qualquer dos quatro planos estreitos talhados nas suas arestas longitudinais e cuidadosamente retificados (SENAI, 1996).

FIGURA 27 – CILINDRO-PADRÃO

FONTE: Senai (1996)


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iii) Em determinadas atividades de manufatura existem necessidades para lidar com perfis complexos, com furações, suportes e montagens. Nesse caso, empregam-se gabaritos para verificação e controle, ou para facilitar certas tarefas. Os gabaritos são equipamentos simples, produzidos de aço-carbono, ou produzidos pelo próprio mecânico. Suas formas, tipos e tamanhos variam de acordo com a atividade a ser realizada. Existem verificadores de raios, de ângulo fixo para ferramentas de corte, escantilhões para rosca métrica e whithworth, entre outros.

FIGURA 28 – TIPOS DE VERIFICADORES

FONTE: Senai (1996)

iv) A fieira, ou verificador de chapas e fios, destina-se à verificação de espessuras e diâmetros. Os dois modelos apresentados na figura a seguir são de aço temperado. Caracterizam-se por uma série de entalhes. Cada entalhe corresponde, rigorosamente, a uma medida de diâmetro de fios ou espessuras de chapas, conforme a fieira adotada (SENAI, 1996).

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FIGURA 29 – MODELOS DE FIEIRAS

FONTE: Senai (1996)

7 RELÓGIO COMPARADOR

É um instrumento de precisão de grande sensibilidade. É utilizado tanto na verificação de medidas, superfícies planas, concentricidade e paralelismo, como para leituras diretas. Por sua elevada precisão e versatilidade, o relógio pode ser usado medindo ou comparando diversas formas de peças (VICENTE, 2015).

FIGURA 30 – RELÓGIO APALPADOR

FONTE: Senai (1996)


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A ponta apalpadora deve ficar em contato com o objetivo mensurado. A diferença de medida do objeto gera um deslocamento retilíneo da ponta, transmitido por um sistema de amplificação ao ponteiro do relógio. A posição do ponteiro no mostrador indica a leitura da mensuração. A precisão do equipamento fundamenta-se no sistema de amplificação, na maioria das vezes empregado por meio de engrenagens, alavancas ou sistema misto (SENAI, 1996).

A figura a seguir mostra o sistema de engrenagens que consiste em um mecanismo formado por uma cremalheira e um conjunto de engrenagens, que alcança uma precisão de 0,01mm (SENAI, 1996).

FIGURA 31 – SISTEMA DE ENGRENAGENS DO RELÓGIO APALPADOR

FONTE: Senai (1996)

Outro sistema é o de alavanca, que consiste no movimento da mesma, provocado pela subida da ponta apalpadora. Este sistema, embora tenha um campo de medição restrito, alcança uma precisão de até 0,001mm (SENAI, 1996).

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FIGURA 32 – SISTEMA DE ALAVANCA DO RELÓGIO APALPADOR

FONTE: Senai (1996)

Para a utilização do relógio apalpador é necessário que alguns cuidados sejam tomados, como:

• Ao utilizar o relógio, desça suavemente o apalpador sobre a peça.• Ao retirar a peça, levante ligeiramente o apalpador.• O relógio deverá estar perpendicular à superfície da peça, para que não se

cometam erros de medidas.• Evite choques, arranhões e sujeiras.• Mantenha o relógio guardado em estojo próprio.

Leitura do Relógio

Os valores são indicados por intermédio de dois ponteiros de tamanhos diferentes. O ponteiro grande, colocado no centro do mostrador, que está dividido em 100 partes, indica valores de 1 em 1 centésimo, completando 1 mm por volta (SENAI, 1996). O ponteiro pequeno, deslocado do centro, indica os valores de 1 em 1 milímetro, sendo que uma volta completa é igual à capacidade total do instrumento: 10 mm (Figura 27).

Os mostradores dos relógios são giratórios. Esse movimento permite a colocação em zero, a uma posição inicial qualquer (SENAI, 1996).

Controle do Relógio

Antes de medirmos uma peça com o relógio, devemos estar certos de que este se encontra aferido. Para verificarmos possíveis erros, fazemos, com o auxílio de um suporte de relógio, a medição de blocos-padrão de medidas diferentes e observamos se as medidas registradas no relógio correspondem às dos blocos (SENAI, 1996).


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FIGURA 33 – AFERIÇÃO DO RELÓGIO APALPADOR

FONTE: Senai (1996)

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A História dos Instrumentos de Medição

Medição é o termo usado para definir o processo de determinar experimentalmente um valor para uma característica que possa ser atribuída a um objeto ou evento, permitindo assim que sejam realizadas comparações. Desta forma, a medição é um processo fundamental para o desenvolvimento humano nas ciências naturais, tecnologia, economia, engenharia, ciências sociais, entre outras.

Assim, para que a medição seja realizada, são necessários dispositivos que possam garantir um valor e uma unidade para determinada grandeza a ser medida. Desta forma, o dispositivo destinado a reproduzir ou fornecer, de maneira permanente durante seu uso, um ou mais valores conhecidos de uma grandeza é chamado de instrumento de medição.

Os instrumentos de medição são vários, podendo ser, por exemplo, uma régua para medir distâncias, um dinamômetro para medição de forças, um teodolito para medição de área, entre outros.

História dos instrumentos de medição

Das ferramentas inventadas pelo homem, a unidade de medição foi uma das primeiras. As sociedades primitivas já realizavam medições rudimentares para diversas tarefas, como: construções de habitações de tamanho e forma apropriados, moldagem de roupas, troca de alimentos ou matérias-primas, entre outros.

Inicialmente, as medidas eram inspiradas no corpo humano. Por exemplo, a unidade mais usada na antiguidade, principalmente pelos egípcios, era o Côvado, distância entre o cotovelo e a ponta do dedo médio. O padrão real desta medida correspondia a 7 palmos ou 28 dedos, equivalente hoje a 52,3 centímetros.

Assim, da necessidade do ser humano de gerar uma medição precisa, principalmente para o comércio, um dos primeiros instrumentos de medição de que se tem notícia é a balança, inventada pelos egípcios, 5 mil anos antes de Cristo. Esta invenção foi de suma importância, pois a economia nesta época era baseada na agricultura e os impostos cobrados, baseados no peso.

Com a evolução dos seres humanos, novas medidas foram se tornando necessárias e novos instrumentos de medida foram sendo criados.


175

Os instrumentos de medição e a metrologia

Com o advento de novas tecnologias, instrumentos de medição cada vez mais precisos se tornaram essenciais para a evolução tecnológica da humanidade. Desta forma, pode-se afirmar que medidas precisas geram resultados tão importantes para a evolução humana que existe uma ciência especializada apenas nos critérios de medição, chamada de Metrologia. Esta ciência visa estudar e obter os melhores métodos para medições cada vez mais precisas de diversas grandezas, estabelecendo unidades e critérios aceitos universalmente.

Assim, através desta ciência e da evolução dos instrumentos de medição, é possível realizar medidas com a precisão adequada. Por exemplo, existem instrumentos delicados e precisos, para medição de dimensões bem pequenas, como o paquímetro e o micrômetro. Estes instrumentos são adequados para medição de esferas de rolamento, profundidade de sulcos em aparelhos de alta precisão, espessuras de folhas e diâmetros de tubos de alta precisão, por exemplo.

Apesar desta altíssima precisão, estes instrumentos não são adequados para a medição do comprimento e da largura de uma folha de papel. Neste caso, o mais adequado seria a utilização de uma régua.

Desta forma, podemos dizer que os instrumentos de medida e a medição sempre foram uma necessidade para os resultados adequados das atividades realizadas pelos seres humanos, para seu desenvolvimento e para sua vida cotidiana.

FONTE: Disponível em:<http://www.vonder.com.br/artigos/a-historia-dos-instrumentos-de-medi%C3%A7ao.>. Acesso em: 11 maio 2018.

176


• Para realizar qualquer medida, é necessário estabelecer previamente um padrão de referência.

• A atividade de medir é executada por um equipamento específico.

• Os mais elementares instrumentos de medida são a régua graduada, o metro e a trena.

• O paquímetro é um instrumento usado para medir as dimensões lineares internas, externas e de profundidade de uma peça.

• Em determinadas operações produtivas, existe necessidade de se medir perfis complexos e, nesse caso, empregam-se gabaritos para verificação e controle, facilitando assim a execução da atividade medida.

RESUMO DO TÓPICO 2

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AUTOATIVIDADE

1 Os equipamentos mais empregados para medidas lineares são:

a) ( ) Paquímetro, régua graduada, altímetro.b) ( ) Régua graduada, metro articulado, trena.c) ( ) Torquímetro, trena, paquímetro.d) ( ) Esquadro, compasso, metro articulado.

2 Para mensurar tamanhos lineares internos, externos, de profundidade e de ressaltos, emprega-se qual tipo de equipamento?

a) ( ) Esquadro.b) ( ) Régua graduada.c) ( ) Compasso.d) ( ) Paquímetro.

3 O micrômetro mais adequado para controle estatístico de processo é o:

a) ( ) Contador mecânico.b) ( ) Digital eletrônico.c) ( ) Com contatos em forma de V.d) ( ) Com disco nas hastes.

4 Medição indireta é feita com:

a) ( ) Paquímetro.b) ( ) Micrômetro.c) ( ) Calibradores.d) ( ) Escala.

5 Nos relógios comparadores comuns, cada volta completa do ponteiro equivale a 1 mm. Como o mostrador tem 100 divisões, cada divisão vale em mm:

a) ( ) 0,01b) ( ) 0,002c) ( ) 0,001d) ( ) 0,1

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TÓPICO 3

CALIBRAÇÃO DE SISTEMAS DE MENSURAÇÃO

UNIDADE 3

1 INTRODUÇÃO

Um sistema de mensuração (SM) de qualidade precisa ser capaz de atuar com pequenos erros. Os elementos construtivos e funcionais precisam ser projetados para minimizar erros sistemáticos e aleatórios ao longo da sua faixa de mensuração e nas condições de operação nominais.

Contudo, por melhores que constituam as características de um SM, este sempre proporcionará erros, seja por fatores internos, seja por ação das grandezas de atuação externas. A caracterização ideal das incertezas relacionadas a estes erros é de grande valor para que o resultado da mensuração possa ser determinado de forma segura. Ainda que, em alguns casos, os erros de um sistema de mensuração possam ser analíticos ou numericamente determinados, na prática, geralmente, são empregados métodos experimentais.

Por meio do método experimental chamado calibração é possível correlacionar os valores indicados pelo sistema de mensuração e equivalência com a grandeza sendo mensurada. Esta tarefa é muito importante e é executada por um grande número de institutos credenciados.

As organizações precisam perceber que a calibração dos instrumentos de medição é um componente fundamental na gestão da qualidade no processo produtivo, e dessa forma precisam integrar as suas atividades habituais de manufatura. A calibração é uma oportunidade de melhoramento constante e proporciona benefícios, tais como:

Diminuição na variação das especificações técnicas dos produtos.

“Produtos mais uniformes proporcionam uma vantagem competitiva em relação aos concorrentes” (ALVES, 1988).

Prevenção dos defeitos.

“A diminuição de perdas pela detecção rápida de desvios no processo produtivo evita o desperdício e a produção de não conformidades” (ALVES, 1988).

Conformidade das mensurações.


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“Se as calibrações são realizadas segundo os padrões nacionais, ou internacionais, garantem o atendimento aos requisitos de desempenho” (ALVES, 1988).

Neste tópico serão abordados vários aspectos relacionados ao processo de calibração, desde as operações básicas, formas de calibração, qualidade da calibração e seu impacto na gestão da qualidade, até a gestão dos instrumentos de medida.

2 OPERAÇÕES BÁSICAS RELACIONADAS À CALIBRAÇÃO

A calibração é um processo experimental por meio do qual são constituídas, sob condições distintas, as relações entre os valores indicados por um equipamento ou sistema de mensuração, ou valores concebidos por uma medida materializada ou um material de referência, e os valores apropriados das grandezas determinados por meio de padrões.

Os valores resultantes de uma calibração possibilitam a determinação dos valores do mensurando para as indicações, como a indicação das correções a serem realizadas. Uma calibração também pode gerar outras características metrológicas, por exemplo, o comportamento metrológico de sistemas de mensuração em condições adversas de uso.

A calibração, na maioria das vezes, é registrada em um documento especial denominado “certificado de calibração” ou, algumas vezes, chamado de “relatório de calibração”. Este documento mostra várias informações sobre o desempenho metrológico do sistema de mensuração avaliado e apresenta abertamente os procedimentos executados.

Geralmente, o principal resultado é demonstrado por meio de uma tabela ou gráfico, contendo para cada ponto medido ao longo da faixa de medição:

• Estimativas da correção a ser aplicada.• Estimativa da incerteza associada à correção.

Levando em consideração os resultados obtidos, o desempenho do SM pode ser comparado com aquele definido nos critérios de uma norma técnica, ou outras deliberações legais, permitindo, assim, que um parecer de conformidade possa ser proferido.

O processo de calibração pode ser realizado por qualquer instituto, desde que este disponha dos padrões rastreados e de pessoal capacitado para executar a tarefa. Para que uma calibração apresente validade oficial, é preciso que seja realizada por um instituto legalmente credenciado. Por exemplo, no Brasil, existe a Rede Brasileira de Calibração (RBC), coordenada pelo INMETRO – Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial. Essa

TÓPICO 3 | CALIBRAÇÃO DE SISTEMAS DE MENSURAÇÃO

181

cadeia é formada por vários laboratórios distribuídos pelo país e vinculados às universidades, empresas, fundações e outras instituições que recebem a credenciação do INMETRO e estão habilitados a emitir certificados de calibração oficiais.

A norma ISO 9000 procura disciplinar a gestão das empresas para melhorar e manter a qualidade dos seus processos. A calibração representa um papel muito importante nesse processo, uma vez que um dos requisitos indispensáveis para uma organização receber a certificação ISO 9000 é que os sistemas de mensuração e padrões de referência usados nos processos produtivos contenham certificados de calibração oficiais.

Ainda que a calibração constitua uma atividade de qualificação de equipamentos e sistemas de mensuração, há outras operações frequentemente empregadas em conjunto, como: i) ajuste; ii) regulagem; iii) verificação.

2.1 AJUSTE DO EQUIPAMENTO OU SISTEMAS DE MENSURAÇÃO

É uma atividade complementar geralmente executada após uma calibração, quando o desempenho metrológico de um equipamento não está em conformidade com os padrões de desempenho acreditados. Trata-se de uma “regulagem interna” do equipamento realizada por operador qualificado com o objetivo de fazer coincidir o valor indicado no equipamento com o valor correspondente do mensurado medido. Alguns exemplos disso são:

• Modificação do fator de amplificação (sensibilidade) de um equipamento através de um potenciômetro interno.

• Regulagem do “zero” de um equipamento através de parafuso interno.

Para medidas consolidadas, o ajuste normalmente abrange uma modificação das suas propriedades físicas ou geométricas, como:

• Adição de uma “tara” em uma massa padrão.

Após a operação de ajuste é preciso realizar uma recalibração com o objetivo de verificar o novo comportamento do equipamento depois dos ajustes realizados.

2.2 REGULAGEM DO EQUIPAMENTO OU SISTEMAS DE MENSURAÇÃO

Também é considerada uma atividade complementar realizada após uma calibração quando o desempenho metrológico de um equipamento não está em conformidade com os padrões de desempenho acreditados.


182

Abrange exclusivamente ajustes realizados em controles externos geralmente postos à disposição do usuário do equipamento ou do sistema de mensuração.

Essa regulagem é indispensável para fazer o equipamento mensurar adequadamente, fazendo coincidir, da melhor forma possível, o valor indicado com o valor correspondente do mensurado analisado. Alguns exemplos são:

• Modificação do fator de amplificação (sensibilidade) de um equipamento através de um botão externo.

• Regulagem do “zero” de um equipamento através de um controle externo indicado para tal.

2.3 VERIFICAÇÃO DO EQUIPAMENTO OU SISTEMAS DE MENSURAÇÃO

A atividade de verificação é empregada no âmbito da metrologia legal e precisa ser realizada por institutos oficiais denominados de Institutos de Pesos e Medidas Estaduais (IPEM), presentes nos distintos estados da Federação.

Neste sentido, tal atividade pode ser considerada uma atividade mais simples, que tem o intuito de evidenciar que:

• Um equipamento ou sistema de mensuração está atuando perfeitamente dentro das propriedades metrológicas instituídas por lei.

• Uma medida materializada apresenta características segundo especificações instituídas por normas ou outras determinações legais.

São examinados equipamentos como balanças, bombas de combustível, tacógrafos, termômetros clínicos e outros equipamentos, assim como medidas materializadas do tipo massa padrão empregadas no comércio e na área da saúde com a finalidade de proteger a população em geral.

A verificação é uma atividade de caráter legal, da qual deriva a emissão de selo ou plaqueta com o registro “VERIFICADO”, quando o equipamento ou sistema de mensuração testado atende às requisições legais. É realizada pelos órgãos estaduais chamados de Institutos de Pesos e Medidas (IPEM) ou diretamente pelo INMETRO.

3 CALIBRAÇÃO

De tempos em tempos, é indispensável verificar se os equipamentos de mensuração mantêm as características de medição adequadas. Há então a necessidade de realizar a calibração ou a verificação dos equipamentos, atividades fundamentais que validam (ou não) as indicações providas pelos equipamentos de mensuração.


183

As atividades de calibração e de verificação são ambas fundamentadas na comparação dos equipamentos de mensuração com um equipamento padrão de modo a identificar a exatidão e averiguar se a precisão está adequada de acordo com as determinações do fabricante.

A incerteza de calibração deve ser satisfatoriamente pequena se relacionada aos limites de erro aceitáveis para o equipamento a ser calibrado. Por exemplo, um equipamento com uma incerteza de 2% da leitura pode ser calibrado com um equipamento padrão de 0,2% de incerteza.

Com relação às atividades de calibração, esta deve e pode ser realizada de forma direta, indireta e por meio de padrões de calibração.

3.1 CALIBRAÇÃO DIRETA

A figura a seguir apresenta de forma resumida o método de calibração direta. O mensurado é condicionado ao sistema de mensuração por meio de medidas materializadas, cada qual com seu valor verdadeiro convencional satisfatoriamente adequado e conhecido. Alguns exemplos de medidas materializadas são: i) blocos-padrão (comprimento), ii) massas-padrão, iii) pontos de fusão de substâncias puras, entre outras.

FIGURA 34 – MÉTODO DE CALIBRAÇÃO DIRETO

FONTE: Senai (1996)

É indispensável dispor de uma quantidade de medidas materializadas de maneira satisfatória, isto é, que possa ser considerada completa para garantir toda a faixa de mensuração do equipamento. As indicações dos sistemas de mensuração são conferidas com cada valor verdadeiro convencional e a correção e a incerteza são determinadas através de medições repetitivas.


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3.2 CALIBRAÇÃO INDIRETA

Não seria fácil calibrar o velocímetro de um carro aplicando a calibração direta. O conceito de medida materializada não utiliza a velocidade. As constantes físicas naturais, como a velocidade, por exemplo, são inadequadas para este fim. O recurso para este problema inevitavelmente advém da calibração indireta.

Esta metodologia é apresentada resumidamente na figura a seguir. O mensurado é submetido a um dispositivo auxiliar que atua simultaneamente no sistema de mensuração a calibrar (SMC) e também no sistema de mensuração padrão (SMP), ou seja, um segundo sistema de mensuração que não proporciona erros superiores a 1/10 dos erros do SMC. As indicações do SMC são conferidas com as do SMP, sendo estas aceitas como valor verdadeiro convencional (VVC) e os erros são estimados.

FIGURA 35 – MÉTODO DE CALIBRAÇÃO INDIRETO

FONTE: Senai (1996)

Para calibrar o velocímetro de um carro pela calibração indireta, o carro é colocado em movimento. Sua velocidade em relação ao solo, além de mostrada pelo velocímetro, é também medida através de um sistema de mensuração padrão, cujos erros sejam 10 vezes menores que os erros do velocímetro a calibrar.

Este sistema de mensuração padrão pode ser composto por uma quinta roda, presa na parte traseira do carro ou por meio da utilização de sensores que utilizam um raio laser dirigido ao solo e pela avaliação do sinal que retorna, isto determina a velocidade real do carro com incertezas mínimas. Neste caso o próprio carro é o causador da grandeza padrão, ou seja, da velocidade, que é respectivamente submetida a ambos os sistemas de calibração. Nesse sentido, para construir a curva de erros, o carro deve se deslocar em diferentes velocidades repetidas vezes.

Em alguns casos não se possui um único sistema de mensuração padrão que compreenda toda a faixa de medição do SMC. Diante disso, é possível aplicar múltiplos SMPs de forma complementar à atividade de calibração, por exemplo: necessita-se calibrar um termômetro entre 20 e 35 °C; não há um padrão que, particularmente, cubra esta faixa por completo; utiliza-se, então, um termômetro


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padrão para a faixa de 20 a 30 °C e outro para 30 a 40 °C; o termômetro a calibrar é parcialmente calibrado para a faixa de 20 a 30 °C com o primeiro padrão; o remanescente da calibração, entre 30 e 35 °C é completado com o segundo padrão.

3.3 PADRÕES PARA CALIBRAÇÃO

Para que o valor da medida materializada, ou o mostrado pelo SMP, possa ser aceito como valor verdadeiro convencional (VVC), é preciso que os erros apresentados sejam menores que os erros esperados no SMC. Naturalmente, quanto menores os erros do padrão, melhor. Entretanto, quanto menores os erros do padrão, mais caro é. Buscando um equilíbrio técnico-econômico, aceita-se como padrão um componente que, nas condições de calibração e para cada ponto de calibração, proporcione incerteza não superior a um décimo da incerteza esperada para o sistema de mensuração a calibrar.

Qualquer sistema de mensuração deve ser calibrado constantemente. O intervalo de tempo é, algumas vezes, determinado por normas, ou pelo fabricante do equipamento, ou outras instituições, como laboratórios de calibração, entretanto são influenciados pelas condições e/ou frequência de utilização. Para a calibração de um SM na indústria são usados, na maioria das vezes, padrões dos laboratórios da própria indústria. Contudo, estes padrões necessitam ser calibrados constantemente, o que é realizado por laboratórios secundários da RBC. E tais padrões precisam ser calibrados por outros que, por sua vez, também precisam de calibração e assim por diante. Estabelece-se de tal modo uma hierarquia que irá finalizar nos padrões primários internacionais, ou mesmo, na própria definição da grandeza. A figura a seguir mostra um exemplo dos níveis de hierarquia de rastreabilidade para equipamentos de mensuração.


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FIGURA 36 – NÍVEIS DE HIERARQUIA PARA RASTREABILIDADE DE MENSURAÇÃO

FONTE: Senai (1996)

Padrão de Tensão

JOSEPHSON

Calibrador de

Tensão CC

Multímetro Digital

de Precisão

Fonte de

Tensão CC

Divisor de

Tensão CC

Voltímetro

CC

Padrão Nacional

Padrão de

Referência

Padrão de Trabalho

Padrão de Comparação

Meios de Medição

Padrões de Tensão Elétrica

1V / 1,018V / 10V

Padrão de Transferência

SM Padrão- Fonte de Tensão CC- Voltímetro Digital- Divisor de Tensão CC

3.4 GESTÃO DA QUALIDADE E A CALIBRAÇÃO

A qualidade da calibração é um fator de grande importância dentro das empresas indústriais. Deste modo, é um dos requisitos básicos para a certificação ISSO 9001, e diante da importância dada a esse assunto, a norma dedica um item específico para a atividade de gestão metrológica.

A certificação segundo o modelo ISO 9001 envolve a avaliação da empresa em diversas áreas, das quais as seguintes estão relacionadas com os instrumentos de medição e a manutenção da sua qualidade:

• Inspeção e Teste.• Equipamento de Inspeção, Medição e Teste.

Ainda com relação aos equipamentos de inspeção, medição e teste, sugere-se:

• Selecionar equipamento apropriado às medições a efetuar.• Calibrar esse equipamento em intervalos regulares, segundo padrões

reconhecidos.• Utilizar procedimentos documentados.• Assegurar que o equipamento dispõe da exatidão exigida.


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• O equipamento deve indicar o estado de calibração, devendo ser mantidos os certificados de calibração.

• Quando o equipamento tiver sido calibrado, a validade dos resultados deve ser julgada.

• As condições ambientais, o armazenamento e manuseamento, e a segurança devem ser adequados de modo a manter a validade das calibrações.

É, portanto, notória a preocupação da comunidade internacional em fazer funcionar os padrões de qualidade a nível dos instrumentos de medição. Para isso, as empresas devem cuidar do seu equipamento de medição, procedendo à calibração a intervalos regulares.

3.5 GESTÃO DOS EQUIPAMENTOS DE MENSURAÇÃO

A gestão dos equipamentos de mensuração compreende o conjunto das ações a serem realizadas para manter os equipamentos de mensuração dentro das especificações das necessidades da empresa/indústria ou dos parâmetros especificados pelo fabricante.

Esta gestão deve considerar três aspectos, que são:

1. A análise da necessidade e a escolha dos equipamentos de mensuração.2. A recepção, a colocação em serviço e o acompanhamento dos equipamentos.3. A calibração ou verificação e decisão com relação à utilização dos equipamentos.

Com relação à análise da necessidade e à escolha dos equipamentos de mensuração, existem alguns fatores que devem ser considerados antes de escolher os instrumentos de medição a serem adquiridos, como: i) necessidades técnicas; ii) condições comerciais; iii) experiência e avaliação anteriores desses instrumentos.

i) As necessidades técnicas da empresa irão delimitar as características técnicas dos equipamentos de mensuração a adquirir. Deve-se considerar, por exemplo, que a qualidade da mensuração dos equipamentos depende da exigência requerida pela empresa em termos de exatidão das mensurações.

ii) As condições comerciais devem ser estabelecidas conjuntamente pelo departamento de compras e pelo departamento (ou responsável) metrológico da empresa, especificando fatores como a opção entre comprar ou alugar um equipamento de mensuração, preços, prazos de entrega, garantias, contrato de manutenção, exigências de disponibilidade (tempo de indisponibilidade admissível, tempo de reparação), entre outros fatores.

iii) A escolha de um equipamento de mensuração também deve considerar avaliações resultantes da experiência adquirida na própria empresa ou em outras empresas, ou feitas por centros tecnológicos especializados no domínio em causa. Desta forma, garantindo que a escolha do equipamento será a melhor possível.


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A Recepção e Entrada em Serviço e o acompanhamento dos equipamentos está relacionada com a chegada do equipamento de mensuração à empresa e antes da entrada em serviço. Para isso, é indispensável realizar a sua calibração ou verificação, que possibilita determinar ou confirmar a classe do equipamento. Após esta atividade, deve-se realizar uma marcação relativa a esta “primeira” calibração ou verificação, iniciando, assim, a contagem da periodicidade de calibração.

A calibração ou verificação e decisão com relação à utilização dos equipamentos são baseadas na comparação do equipamento de mensuração com um equipamento padrão de modo a determinar a precisão e verificar se essa precisão continua de acordo com a determinação do fabricante.

O resultado de uma calibração é considerado como o conjunto dos valores resultantes da comparação dos resultados fornecidos pelo equipamento de mensuração com os valores materializados pelo padrão. O resultado da calibração pode ser registrado em um documento, por vezes chamado de certificado de calibração, cuja exploração permite diminuir a incerteza das medições obtidas com o equipamento (SENAI, 1996).

O resultado de uma verificação permite afirmar se o equipamento de mensuração satisfaz ou não às especificações regulamentares previamente fixadas que permitem a sua entrada ou continuação em serviço. Uma verificação poderá ser realizada comparando os resultados de uma calibração com os limites de erro admissíveis ou diretamente com um padrão que materializa as indicações limites admissíveis do equipamento. Este último método não requer a obtenção de resultados numéricos (SENAI, 1996).


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METROLOGIA, NORMALIZAÇÃO E CONFORMIDADE

Confederação Nacional das Indústrias

A harmonização das atividades de normalização, metrologia e avaliação da conformidade, junto ao credenciamento de laboratórios, organismos de inspeção e organismos de certifi cação, é um passo concreto na direção do conceito, de uma norma, de um ensaio e de um certifi cado de conformidade aceitos universalmente. Essa expressão vem sendo utilizada no mundo como um estágio que poderá frear os crescentes custos decorrentes de demonstração da conformidade de sistemas, produtos e serviços, hoje dependentes de estruturas dispersas e muitas vezes não harmônicas e, portanto, não reconhecidas entre os países.

Nesse universo bem amplo podemos citar algumas normas, como a ISO 9001 e ISO 14001 para a conformidade de Sistemas de Gestão da Qualidade e Sistemas de Gestão Ambiental, respectivamente, a QS 9000 aplicada à indústria automobilística, a ISO/IEC 17025 para o credenciamento de laboratórios de calibração e de ensaios, o credenciamento de laboratórios de ensaios segundo os princípios de boas práticas laboratoriais (BPL) e algumas considerações sobre a certifi cação de produtos.

METROLOGIA E AS NORMAS SÉRIE ISO 9000

As empresas interessadas em comercializar internacionalmente seus produtos adotaram as normas da série ISO 9000 para seus Sistemas da Qualidade. Atualmente, mais de 200 mil organizações espalhadas pelo mundo utilizam as normas da série ISO 9000.

EQUIPAMENTO CALIBRADO EM 29/12/1999

Os requisitos dessas normas, com relação aos instrumentos de medição, existem com o objetivo de aprimorar a qualidade da medição. Para a garantia de que o equipamento de medição opere efetivamente e forneça resultados confi áveis, é preciso:


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• Assegurar-se de que ele é cuidado, calibrado e ajustado regularmente conforme necessário.

• Descrever como isso será feito, de modo que os registros estejam disponíveis e mostrem que a calibração é rastreável em relação a padrões nacionais ou internacionais.

• Assegurar-se de que é possível identifi car quais equipamentos estão calibrados e que são adequados ao uso (por exemplo, etiquetar o equipamento).

Se um equipamento defeituoso for encontrado é preciso decidir se é necessário fazer alguma coisa com relação ao produto que foi aprovado utilizando aquele equipamento. O resultado de qualquer análise crítica pode indicar se uma ação é necessária ou não. Além da calibração dos equipamentos, é necessário que se mantenham registros para mostrar:

• Quando e quem executou a última calibração e qual a data da próxima.• Qual foi o procedimento de calibração utilizado, o critério de aceitação, o

resultado e se o equipamento foi aceito.

ISO/IEC 17025: REQUISITOS GERAIS PARA A COMPETÊNCIA DE LABORATÓRIOS DE ENSAIO E CALIBRAÇÃO

Esta norma, publicada em 2001 em substituição ao ISO/IEC Guia 25 de 1993, estabelece um mecanismo para evidenciar a competência técnica dos laboratórios na realização de calibrações e de ensaios. Tem como objetivo principal evidenciar que os laboratórios se utilizam de um Sistema da Qualidade e que possuem competência para realizar seus serviços. Dessa forma, a norma assegura aos laboratórios a capacidade de obter resultados de acordo com métodos e técnicas reconhecidos nacional e internacionalmente.

A norma ISO/IEC 17025 é adotada por diversos países para o reconhecimento da competência dos laboratórios perante o organismo de credenciamento.

No Brasil, denominada NBR ISO/IEC 17025, é utilizada pelo INMETRO no credenciamento de laboratórios a serem integrados à RBLE – Rede Brasileira de Laboratórios de Ensaios, e à RBC – Rede Brasileira de Calibração.


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O credenciamento pela NBR ISO/IEC 17025 é um processo voluntário, mas traz uma série de vantagens ao laboratório e aos usuários dos serviços laboratoriais, tais como:

Para os laboratórios:• diferencial competitivo;• marketing;• confiabilidade dos clientes nos seus resultados;• critérios e padrões aceitos internacionalmente;• eliminação de múltiplas auditorias;• acesso aos programas interlaboratoriais.

Para os usuários:• confiança nos resultados;• ensaios e calibrações segundo critérios reconhecidos internacionalmente;• superação de barreiras técnicas à exportação;• seleção de fornecedores;• atendimentos a requisitos legais e/ou comerciais.

“Os laboratórios credenciados mantêm seus padrões e instrumentos de medições utilizados nos ensaios e nas calibrações rastreados aos padrões nacionais, segundo a cadeia hierárquica já apresentada anteriormente”.

REDE BRASILEIRA DE CALIBRAÇÃO – RBC E REDE BRASILEIRA DE LABORATÓRIOS DE ENSAIOS – RBLE

Tanto a Rede Brasileira de Calibração quanto a Rede Brasileira de Laboratórios de Ensaios são constituídas por um conjunto de laboratórios aos quais foi concedido o credenciamento pelo INMETRO, segundo os critérios e requisitos da NBR ISO/IEC 17025.

Os laboratórios da RBC prestam serviços de calibração, em geral, para empresas produtoras e prestadoras de serviços e para laboratórios de universidades e centros de pesquisas. Os laboratórios credenciados abrangem as seguintes áreas: dimensional, força e dureza, massa, acústica, vazão, viscosidade, pressão, eletricidade, tempo e frequência, temperatura e umidade, volume e massa específica, óptica e radiofrequência.

Atualmente a RBC possui 153 laboratórios credenciados. (Dados de set/01). Os laboratórios da RBLE são utilizados, basicamente, para a realização de ensaios e testes de funcionamento e/ou performance em produtos que possuam certificação compulsória ou voluntária. Atualmente a RBLE possui 118 laboratórios credenciados. (Dados de set/01).


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PROGRAMAS DE COMPARAÇÃO INTERLABORATORIAL

Entende-se por "Comparação Interlaboratorial" uma série de medições, de uma ou mais propriedades, realizadas independentemente por um grupo de laboratórios em amostras de um determinado material.

São programas indispensáveis e extremamente importantes, permitindo aos participantes:

• acompanhar o desempenho de seus laboratórios;• verificar a necessidade de calibração de equipamentos;• treinar técnicos;• alterar/corrigir os procedimentos e métodos;• calcular a incerteza dos resultados emitidos.

Os laboratórios credenciados pelo INMETRO participam obrigatoriamente das intercomparações realizadas pelo instituto, além de participarem de outras organizadas por entidades nacionais e estrangeiras (algumas destas obrigatórias para o reconhecimento internacional). Entre 2000 e 2001, os laboratórios credenciados junto à RBC participaram de 16 comparações internacionais. O INMETRO realizou cerca de 300 auditorias de medição nos laboratórios de calibração credenciados, e 60 laboratórios de ensaios, do total de 118, já participaram de ensaios de proficiência. Algumas entidades, como o INT, CNEN e IPT coordenam outros programas de comparação.

METROLOGIA E AVALIAÇÃO DA CONFORMIDADE

A avaliação da conformidade é um mecanismo de grande importância para o desenvolvimento industrial, para o comércio exterior e para a proteção do consumidor. Por meio desta avaliação é possível demonstrar que um produto ou processo de fabricação ou um serviço está em conformidade com determinadas normas ou especificações técnicas. Alguns exemplos de perdas pela não certificação de produtos:

• dados fornecidos pela ABILUX – Associação Brasileira de Iluminação – permitem estimar uma perda para a indústria brasileira de iluminação de cerca de USD$ 280 milhões por ano por não conseguir certificar seus sistemas e componentes;

• no mercado de fibras ópticas o Brasil perde uma parcela superior a USD$ 350 milhões anuais do mercado internacional por não dispor de um sistema de certificação internacionalmente homologado para qualificar as propriedades do produto (apesar de o Brasil ser detentor de mais de 60% das reservas mundiais de quartzo e de possuir tecnologia própria desenvolvida pela UNICAMP – Universidade de Campinas).


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A avaliação da conformidade induz à busca contínua da melhoria da qualidade, e as empresas que se engajam nesse processo se beneficiam pelo aumento da competitividade, por meio da redução de custos e desperdícios. Para os consumidores, a certificação (uma das formas de garantia da conformidade mais usadas) assegura que o produto ou serviço atende aos padrões mínimos de qualidade.

No Brasil, a certificação pode ser voluntária ou compulsória. A certificação voluntária é de livre decisão da empresa que fabrica ou presta o serviço e tem, portanto, objetivo mercadológico. A certificação compulsória é uma exigência governamental e restringe-se aos produtos e serviços com impacto nas áreas de saúde, segurança e meio ambiente.

O aumento do nível de exigência dos consumidores está levando os órgãos governamentais a promoverem um expressivo crescimento do número de produtos sujeitos à certificação compulsória, com base em Regulamentos Técnicos. Dessa forma, criou-se um consequente aumento da demanda sobre ensaios e sobre a própria metrologia.

A certificação compulsória de produtos é executada por Organismos de Certificação Credenciados (OCCs) com o apoio dos Organismos de Inspeção (OI), todos supervisionados pelo INMETRO e demais órgãos públicos. Alguns produtos com certificação compulsória são:

• Brinquedos.• Extintores de incêndio.• Preservativo masculino.• Capacete para motociclistas.• Botijão doméstico de gás.• Mangueira de plástico para gás.• Regulador de pressão para botijão de gás.• Embalagem para álcool.• Fios e cabos elétricos.• Pneus para automóveis.

Como a metrologia se encaixa no processo? A avaliação da conformidade exige a realização de ensaios e testes necessários à verificação dos produtos de acordo com as respectivas normas e especificações técnicas. Como regra geral, esses ensaios são executados por laboratórios credenciados à RBLE, o que garante a confiabilidade metrológica com a rastreabilidade das medições aos padrões nacionais.

No caso de serviços, a metrologia está presente nos instrumentos utilizados na execução desses serviços, uma vez que estes instrumentos devem ser calibrados por laboratórios pertencentes à RBC.


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ORGANISMOS DE CERTIFICAÇÃO CREDENCIADOS – OCCS

Os Organismos de Certificação Credenciados são organismos credenciados pelo INMETRO para proceder à certificação de terceira parte. A certificação de terceira parte é aquela realizada por uma organização independente das partes envolvidas, ou seja, fornecedor-cliente.

Toda e qualquer organização que desejar certificar um produto, sistema de gestão e/ou pessoal técnico deve procurar um OCC, que fornecerá as informações e a documentação necessárias ao processo de certificação. No site do INMETRO (www.inmetro.gov.br) é possível verificar a relação nominal dos OCCs para cada categoria acima (produto, sistema e pessoal).

No processo de credenciamento de um OCC, o INMETRO segue os requisitos estabelecidos pelos seguintes guias ABNT ISO/IEC:

• Guia 60: código de boas práticas para avaliação da conformidade.• Guia 61: requisitos gerais para avaliação e credenciamento de organismos de

certificação/registro.• Guia 62: requisitos gerais para organismos que operam avaliação e certificação/

registro de sistemas da qualidade.• Guia 65: requisitos gerais para organismos que operam sistemas de certificação

de produtos.

Algumas atribuições dos OCCs:

• Emissão de certificados de conformidade.• Concessão de licença para uso da Marca de Conformidade do Sistema Brasileiro

de Certificação – SBC.• Coordenação da atuação dos laboratórios de ensaio, inspetores e auditores em

termos de certificação de conformidade.• Participação, apoio técnico e financeiro à elaboração de normas brasileiras de

forma a retroalimentar o SBC.

ORGANISMOS DE INSPEÇÃO – OI

Os Organismos de Inspeção são organizações credenciadas pelo INMETRO segundo o ABNT ISO/IEC Guia 39: Requisitos gerais para aceitação de organismos de inspeção.

O ABNT ISO/IEC Guia 39 define OI como: “Organismo imparcial de terceira parte que possui organização, equipe, competência e integridade para realizar serviços de inspeção com critérios especificados. Os serviços de inspeção incluem funções, tais como avaliação, recomendação de aceitação e subsequente auditoria da produção de fornecedores, suas instalações de ensaio, pessoal e operações de controle da qualidade, bem como seleção e avaliação de produtos no mercado ou em fábricas, em laboratórios ou em outro lugar, conforme determinado.”


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Os OIs – Organismos de Inspeção realizam serviços de auditoria e de inspeção normalmente como subcontratados de um Organismo de Certificação Credenciado. Fornecem serviços técnicos especializados que subsidiam os OCCs nas auditorias das empresas e nas avaliações dos produtos certificados.

ACORDOS DE RECONHECIMENTO MÚTUO

Os acordos internacionais de comércio estão cada vez mais necessitados de um reconhecimento mútuo para o conjunto de medições e ensaios realizados entre as nações. A ausência de tal reconhecimento mútuo é considerada uma barreira técnica ao comércio. Nos últimos anos, acordos de reconhecimento mútuo foram estabelecidos e relacionados aos serviços de ensaios e calibrações e em relação às atividades dos organismos de credenciamento. Estes acordos baseiam-se na suposição da equivalência dos padrões de medição nacionais e na confiabilidade da relação entre os padrões de medição nacionais e os serviços pertinentes às atividades de calibração e ensaios de cada país.

O Brasil, por meio do INMETRO, é signatário dos seguintes acordos de reconhecimento mútuo:

• IAF – Fórum Internacional de Acreditação (credenciamento): assinado em 1999 para o reconhecimento da certificação de sistemas de gestão. Ainda em discussão a certificação de produtos.

• CIPM – Comitê Internacional de Pesos e Medidas: assinado em 1999 para o reconhecimento mútuo dos padrões nacionais de medida e dos certificados de calibração e medição emitidos pelos Institutos Nacionais de Metrologia.

• ILAC – Cooperação Internacional de Acreditação de Laboratórios: assinado em 2000 para o reconhecimento da sistemática de acreditação de laboratórios de calibração e de ensaios.

• EA – Cooperação Europeia para Acreditação: assinado em 2001 para o reconhecimento dos certificados de calibração e laudos de ensaios.

O INMETRO está em negociação e preparação para assinatura dos seguintes acordos:

• IATCA – Associação Internacional de Treinamento e Acreditação de Auditores: reconhecimento da capacitação dos organismos de treinamento e dos auditores de sistemas de gestão (previsão para 2002).

• OCDE – Organização para Cooperação e Desenvolvimento Econômico: aplicado aos laboratórios de ensaios credenciados segundo os princípios de boas práticas laboratoriais – BPL (previsão para 2005).

FONTE: CNI. Metrologia: conhecendo e aplicando na sua empresa. 2. ed. Brasília, 2002.

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• Um sistema de mensuração (SM) de qualidade precisa ser capaz de atuar com pequenos erros.

• As calibrações são realizadas segundo os padrões nacionais, ou internacionais, e garantem o atendimento aos requisitos de desempenho.

• O processo de calibração pode ser realizado por qualquer instituto, desde que disponha dos padrões rastreados e de pessoal capacitado para executar a tarefa.

• A incerteza de calibração deve ser satisfatoriamente pequena se relacionada aos limites de erro aceitáveis para o equipamento a ser calibrado.

• A gestão dos instrumentos de medida compreende o conjunto das ações a serem realizadas para se manter dentro das especificações da empresa ou dos parâmetros definidos pelo fabricante.

RESUMO DO TÓPICO 3

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AUTOATIVIDADE

1 A ciência das medidas e das medições denomina-se:

a) ( ) simbologia;b) ( ) fisiologia;c) ( ) metrologia;d) ( ) numerologia.

2 Um padrão tem a função básica de servir como uma referência para as medições realizadas. Pode ser:

I) Uma medida materializada.II) Um instrumento de medição.III) Um material de referência.V) Um sistema de medição destinado a definir, realizar, conservar ou

reproduzir uma unidade.

Indique a sequência para os exemplos das alternativas acima:

( ) Massas padrões de uma balança.( ) Termômetro.( ) Escala Internacional de temperatura de 1990.( ) Solução tampão de ph.

Marque a sequência CORRETA:( ) ( )( )( )

3 Antes de calibrarmos os relógios, eles foram relacionados com o Observatório Nacional, isto é, as medidas feitas têm como referência o valor informado pelo Observatório Nacional. Este relacionamento é denominado rastreabilidade de uma medição. Explique a definição sobre rastreabilidade.

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tempos e métodos aplicados à produção

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