troca rÁpida de ferramentas: estudo e … · da conscientização entre os colaboradores...

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TROCA RÁPIDA DE FERRAMENTAS: ESTUDO E IMPLEMENTAÇÃO DOS PRINCÍ-PIOS EM UMA MÁQUINA OPERATRIZ SEMI-AUTOMÁTICA Rodrigo Gomes da Rocha (PUCRS) [email protected] Marcelo Gomes da Silva (PUCRS) [email protected] O artigo trata do estudo e implementação dos princí-pios de Troca Rápida de Ferramentas em uma máquina operatriz semi-automática (furadeira/rosqueadeira), em uma linha de produção. O método de trabalho abordado reflete elementos fundamentaiis desta técnica: separação em setup interno e externo, conversão de setup interno em externo e, por fim, racionalização de aspectos da operação de setup. Observa-se reduções graduais e significativas no tempo de setup de máquinas. A aplicação prática potencializa e evidencia a importância da conscientização entre os colaboradores envolvidos na operação. Palavras-chaves: Setup, TRF, SMED e Produção Enxuta XXX ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO Maturidade e desafios da Engenharia de Produção: competitividade das empresas, condições de trabalho, meio ambiente. São Carlos, SP, Brasil, 12 a15 de outubro de 2010.

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TROCA RÁPIDA DE FERRAMENTAS:

ESTUDO E IMPLEMENTAÇÃO DOS

PRINCÍ­PIOS EM UMA MÁQUINA

OPERATRIZ SEMI-AUTOMÁTICA

Rodrigo Gomes da Rocha (PUCRS)

[email protected]

Marcelo Gomes da Silva (PUCRS)

[email protected]

O artigo trata do estudo e implementação dos princí­pios de Troca

Rápida de Ferramentas em uma máquina operatriz semi-automática

(furadeira/rosqueadeira), em uma linha de produção. O método de

trabalho abordado reflete elementos fundamentaiis desta técnica:

separação em setup interno e externo, conversão de setup interno em

externo e, por fim, racionalização de aspectos da operação de setup.

Observa-se reduções graduais e significativas no tempo de setup de

máquinas. A aplicação prática potencializa e evidencia a importância

da conscientização entre os colaboradores envolvidos na operação.

Palavras-chaves: Setup, TRF, SMED e Produção Enxuta

XXX ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO Maturidade e desafios da Engenharia de Produção: competitividade das empresas, condições de trabalho, meio ambiente.

São Carlos, SP, Brasil, 12 a15 de outubro de 2010.

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1. Introdução

A Troca Rápida de Ferramentas (TRF) é uma metodologia que visa à simplicidade nas

preparações de máquina e mais do que isso, a viabilidade na produção de pequenos lotes. As

vantagens na aplicação da TRF, entre outras são: redução e em muitos casos eliminação de

estoques intermediários entre operações, redução do lead time, flexibilização da linha de

produção frente às mudanças inesperadas na programação, redução de sucata causada pelos

ajustes e diminuição do tempo de run-up, que é o tempo gasto a mais nas primeiras peças

produzidas pela necessidade de ajuste fino (SHINGO, 2000).

As técnicas existentes na TRF são interessantes na medida em que se obtêm ganhos a partir

das primeiras aplicações. A metodologia se estrutura de forma que reduções graduais nos

tempos são conquistadas em cada estágio até que preparações que eram executadas em horas

podem agora ser executas com um único dígito de minuto, Single Minute Exchange of Die

(SMED). Conforme as técnicas evoluem, maiores reduções nos tempos são alcançadas, de

maneira que os setup`s passam a ser realizados em um único toque, One Touch Exchange of

Die (OTED) denomina-se assim os sistemas semi-automatizados que realizam os setup`s

abaixo de um minuto, e no seu maior grau de aprimoramento, o setup é realizado em sistemas

altamente automatizados, sem a necessidade de operadores, Non Touch Exchange of Die

(NOTED) (SHINGO, 2000).

A TRF possui três razões essenciais que contribuíram para sua disseminação:

- Reduções nos tempos de setup permitem a produção estritamente necessária, no tempo

necessário, com eliminação de estoques anteriormente inevitáveis;

- Técnicas rápidas e simples de troca de ferramenta eliminam a possibilidade de erro nas

regulagens ao mesmo tempo em que reduzem o número de defeitos;

- Expandem a capacidade das máquinas, adiando a compra novos equipamentos (HARMON;

PETERSON, 1991).

O Trabalho descreve a aplicação da metodologia TRF na empresa X em uma máquina

operatriz semi-automática, que realiza a operação de furação e rosqueamento. Devido aos

altos tempos de preparação, com dígito de horas que se encontra atualmente esse

equipamento, o trabalho tem por objetivo aplicar a metodologia e medir os ganhos que se

pode conquistar com a aplicação da TRF.

A estrutura do trabalho segue apresentando uma revisão bibliográfica sobre a metodologia e

as técnicas utilizadas na TRF, descrevendo os principais conceitos e como a TRF está

estruturada. Após será demonstrada a aplicação da metodologia no equipamento, seguindo os

critérios básicos que justificam sua escolha e demonstrando por meio das melhorias, os

principais ganhos obtidos. Por fim, será discutido os resultados da implementação da

metodologia e em qual nível se encontra o equipamento, considerando que teoricamente o

setup poderia ser reduzido até o estado de NOTED.

2. Referencial teórico

2.1 Definições

A definição dos termos envolvidos na TRF, foram desenvolvidos por vários autores,

infelizmente, não raro, vê-se confusão com relação ao significado e aplicação destes com

3

pouco grau de precisão. Por esta razão é importante defini-los, pois estes são à base da

compreensão e correta aplicação da TRF (MCINTOSH et al., 1996).

Para Kannenberg (1994), setup é o intervalo de tempo entre a produção da última peça com

qualidade do lote anterior até a saída da primeira peça boa do próximo lote.

Segundo McInthosh et al. (1996), Existe também a presença de outro fator, o run-up, este

envolve a série de ajustes finos e verificações que serão levados a cabo durante a produção até

que se chegue a um nível de qualidade aceitável e a velocidade do output alcance seu nível

normal. Fogliatto e Fagundes (2003) citam que apesar de significativo o run-up não é

claramente identificado, fazendo com que não seja percebido durante o tempo de operação e

alvo de melhorias.

Durante suas experiências, Shingo (2000) descreve que as operações de setup são divididas

em dois grupos, setup interno e setup externo. Ao entender de McInthosh et al. (1996), Setup

interno são as atividades que ocorrem enquanto a máquina está parada, oposta aquela que

podem ser executadas enquanto a máquina está produzindo. Por conseguinte, setup interno é

análogo ao período de setup, ambos correspondem à mesma coisa. O Setup externo é o tempo

alocado as atividades de troca que podem ser executadas enquanto o equipamento está

operando. Este corresponde ao principal fator que deve ser desenvolvido nas preparações de

equipamento, pois não implica em perda de tempo de produção. Mapear as atividades e

converter as que eram desnecessariamente executadas no setup interno. Foi um dos grandes

feitos de Shingo, que o denominou como a terceira fase de desenvolvimento da TRF.

2.2 Benefícios oriundos da TRF

A TRF constitui o fator central na operacionalização do Sistema Toyota de Produção (STP),

Shingo (2000) afirma ainda que sem a compreensão dos métodos e técnicas que formam o

sistema Just-in-time (JIT) este não possui nenhum significado. Um dos responsáveis pela

criação do STP, Ohno (1997, pag. 108) comenta que “As trocas rápidas constituem um

requisito absoluto para o STP”.

As melhorias que podem ser evidenciadas entre outras são: possibilidade de redução do

tamanho do lote pela redução do tempo de setup fazendo com que as companhias possam

adaptar-se prontamente as variações na demanda, consequente minimização dos níveis de

estoque, aumento da taxa de utilização das máquinas quando estas são necessárias, além de

permitir o envolvimento e motivação dos trabalhadores, pois estes também são responsáveis

pela implementação da TRF (MONDEM, 1983).

2.3 Estruturação da metodologia TRF

A diversidade de equipamentos em uma fábrica faz com que seja necessário estabelecer

alguns critérios para implementação desta metodologia. Fogliatto e Fagundes (2003) citam

critérios a partir de alguns desdobramentos, como produtos mais vendidos e processos de

fabricação mais críticos. Dentro dos processos mais críticos o equipamento gargalo é sem

dúvida a prioridade na aplicação das técnicas de melhoria, pois estas melhorias atuam como

possibilidade de solução para a restrição evitando assim a necessidade de aquisição de novos

equipamentos (GOLDRATT; COX, 1998).

Nos últimos anos diversos trabalhos enfatizando a importância da redução do setup foram

desenvolvidos, assim como as melhores práticas de sua aplicação, Smith (2005) afirma que

mesmo creditando a shingo a criação da TRF sabe que esforços para diminuição do tempo de

setup eram desenvolvidos dez anos antes pela equipe de setup da Toyota em Danly. Porém, ao

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se analisar as diversas metodologias, Meirelles (2004) constata que essas poucas diferem da

proposta inicialmente articulada por Shingo. Segue, portanto a revisão da metodologia TRF

tomando como base o modelo proposto por Shingo.

Estágio inicial

De acordo com Batelochi (2007), existe uma fase inicial na aplicação da TRF onde

indefinições e desconhecimento escondem os reais problemas e soluções. Rech (2004)

salienta que existe uma linha tênue que separa o sucesso e o fracasso na aplicação da TRF.

Moxham (2001) afirma que barreiras culturais, gerenciais e técnicas podem surgir e

inviabilizar a aplicação da metodologia.

Nas operações de setup convencionais, não há uma clareza do que seja setup externo e setup

interno. Muitas atividades que poderiam ser realizadas enquanto o equipamento está operando

não o são (SHINGO, 2000).

Estagio 1: Separando setup interno e externo

Trata-se do passo mais importante na implementação da TRF e requer muita atenção, pois a

partir desta é que reduções nos tempos de setup começam a ser conquistadas (HUNTER,

2003). Muito se fala sobre a importância de se aproveitar a mão-de-obra enquanto a máquina

está operando, esta se trata da perda por espera de processamento, uma das sete perdas,

(SHINGO, 2000).

Cabe aqui salientar que a avaliação no chão-de-fábrica pode demonstrar muitas vezes que

curtos tempos de ciclo dificultam a implementação do setup externo, porém nesses casos o

que deve se buscar é um balanceamento entre o tempo de operação do equipamento e o tempo

dedicado à fração de atividade do setup externo. O que importa nesses casos é quão bem são

organizados as atividades do setup externo e o treinamento por qual passou o operador.

Estágio 2: Convertendo setup interno em externo

Ao reexaminar detalhadamente as funções de cada atividade do setup, pode-se converter boa

parte das atividades internas para externas (MEIRELLES, 2004). Mesmo com ganho obtido

somente da avaliação do setup e a separação de seus componentes externos e internos, isto é

insuficiente para atingir o objetivo da TRF (setup abaixo de 10 minutos) (SHINGO, 2000).

Exemplos incluem centragem, pré-montagem de componentes, zeramento de ferramenta. A

partir da análise da real função das atividades podem-se encontrar alternativas e converter o

que antes parecia ser impossível ser realizado sem a máquina estar parada.

Estagio 3: Racionalizando todos os aspectos da operação de setup

Para Rech (2004) racionalizar o setup significa avaliar constantemente o setup sob o ponto de

vista dos estágios anteriores. Embora a TRF possa ser alcançada já no segundo estágio, isto

não é verdade para maioria dos casos. Exigem-se esforços concentrados para racionalização

de cada elemento contido nas operações de setup externo e interno. De acordo com Shingo

(2000), uma análise detalhada após os estágios um e dois frequentemente revelam

possibilidades de melhorias que antes passaram despercebidas.

2.4 Técnicas aplicadas na TRF

As potenciais melhorias de setup podem ser identificadas como “organizacionais” e de

“projeto”. A primeira entende-se como o conjunto de práticas que enfatizam o trabalho em

equipe e a organização do ambiente de trabalho, a segunda diz respeito a mudanças oriundas

de projeto de máquina, dispositivo e ferramental que apesar de poder apresentar maiores

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custos é o meio que oferece maiores chances para drásticas reduções de tempo de setup. A

TRF busca, baseada na filosofia do STP, melhorias primeiramente organizacionais definidas

nos estágios um e dois e num segundo momento, melhorias de projeto no estágio três

(MILEHAM et al., 1999).

Shingo (2000), cita cinco técnicas básicas que visam a diminuir o tempo das operações de

setup interno, tratam-se da implementação das operações em paralelo, utilização de fixadores

funcionais, eliminação dos ajustes, sistema de mínimo múltiplo comum e por último, quando

esgotadas as tentativas pelos métodos anteriores, a mecanização.

Operação em paralelo: a adoção das operações em paralelo é de extrema importância, pois é

o tipo de ganho que advêm do conhecimento da TRF, não incorrendo em custos extras, porém

necessita do engajamento da equipe de setup. Shingo (2000) observa que um setup que antes

levaria doze minutos pode ser feito não em seis, mas talvez em quatro minutos, graças à

economia de movimentação.

Fixadores funcionais: a utilização de fixadores funcionais é de grande importância, pois se

demonstra através da análise por gráfico de pareto, responsável pela diminuição de boa parte

do tempo de setup (HAY, 1987). Mileham et al. (1999) cita que uma das regras a ser seguida

nos projetos de setup são a eliminação de operações manuais de fixação e a utilização de

dispositivos que fixem com um quarto de volta. O que importa, verdadeiramente, é a analise

da função, se um parafuso aperta e solta na sua última volta então às restantes representam

somente perda de tempo (SHINGO, 2000).

Eliminação de ajustes: Mondem (1983), afirma que o tempo de ajuste corresponde de 50% a

70% do tempo de setup interno. Além do tempo perdido, Sugai et al. (2006) afirma que este

fator representa uma forma de dependência em relação ao operador que trabalha nestes casos

sem padrão, de forma artesanal, isto se torna ainda mais grave quando este é substituído, pois

ocorrerá um provável aumento do tempo de setup e aumento do índice de refugo. Fogliatto e

Fagundes (2003) ressaltam que nesse estágio de aplicação da TRF o uso de projeto de

experimentos para determinação dos parâmetros ótimos é apropriado, já que a eliminação

total dos ajustes muitas vezes não é economicamente viável. Nesse contexto, shingo (2000)

sugere o uso da técnica do mínimo múltiplo comum, esta se refere ao fato de fornecer um

número de mecanismos que correspondem ao mínimo múltiplo comum das várias condições

operacionais, assim o operador modifica apenas a função do mecanismo, sem alterá-lo.

Mecanização: como última alternativa surge à mecanização, o sentido restritivo surge do fato

de que mecanizar uma operação de setup sem antes racionalizar não contribuirá para

eliminação das falhas, é muito mais efetivo mecanizar setup onde já foram investidos esforços

nos estágios anteriores de melhoria (SHINGO, 2000).

Como se pôde acompanhar, a TRF visa à operacionalização do STP, este por sua vez visa à

eliminação total das perdas, sendo a superprodução a principal perda, a metodologia que

permite com que as companhias se adéquem a produção de pequenos lotes e a minimização de

estoques é a troca rápida de ferramentas, pois atua de início para eliminação da perda por

superprodução e em segundo momento, oferece subsídios para eliminação das demais perdas.

3 Estudo de caso

Primeiramente será apresentada uma breve descrição da empresa, sua inserção no mercado,

assim como aspectos gerais da linha e a operação onde foi aplicada a metodologia TRF. São

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abordados ainda os métodos anteriores usados na operação de setup, como ocorreu a

aplicação de metodologia TRF com base na revisão da literatura feita anteriormente, e os

impactos observados após as melhorias.

3.1 A empresa

O estudo de caso foi desenvolvido em uma empresa multinacional do ramo de componentes e

sistemas de movimento e controle. Na sua planta no Rio Grande do Sul esta empresa produz

componentes para sistemas hidráulicos. São estes: bombas, cilindros e válvulas hidráulicas.

Será analisada uma operação correspondente à linha de produção de válvulas.

3.2 O setor de estudo e a operação

Na linha de válvulas é feita a usinagem dos corpos de válvulas assim como do êmbolo

direcionador, chamado de spool. Na usinagem dos corpos de válvulas existe a chamada célula

de fundidos, onde a peça em bruto passa pelas operações de fresagem, furação e começa a

tomar sua forma padrão. As peças usinadas na célula de fundidos alimentam um estoque

dimensionado atrás da operação de conversão, que será o objeto de estudo. Os estoques se

devem ao fato de que a usinagem na célula de fundidos é de produtos base, ou seja, não há

variação entre as famílias dos dois modelos existentes, ML15 e ML25, ao contrário destes, a

operação de conversão pode dar origem a diversos modelos na mesma família de produtos, a

relação é 1:20, cada corpo de válvula saída da célula de fundidos pode dar origem a vinte

produtos diferentes de ML15 ou outros vinte produtos de ML25. Analogamente, esta é a

mesma relação que existe nas montadoras de automóveis, que mantém um estoque de

carrocerias após a soldagem e pintura, já que estas levam certo tempo na confecção e

quaisquer paradas nestas operações podem levar a parada na linha caso não houvesse o

estoque dimensionado. Mas a principal referência é que justamente os esforços para redução

do tempo de setup e de outras perdas se concentram nas operações que podem dar origem a

diversos produtos na mesma família e exigem setup’s freqüentes, assim como o caso de

estudo.

A operação de conversão nada mais é do que a usinagem das tomadas de pressão da válvula,

estas podem assumir diversos tipos de roscas. A Figura 3.1 ilustra o corpo da válvula antes e

após a conversão.

Figura 3.1 - Corpos de válvulas antes e após operação de conversão

Fonte: A empresa

Tomadas de pressão

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Esta operação é feita numa furadeira/rosqueadeira semi-automática, em três estágios: Furação,

rebaixo/qualificação do furo e rosqueamento. O operador carrega a máquina, esta tem

capacidade para quatro peças, quando a máquina executa os três ciclos a peça retorna a

posição de origem, o operador remove a peça usinada e carrega a máquina com outra e assim

os ciclos se repetem. A Figura 3.2 ilustra a operação de conversão.

Figura 3.2 – Operação de conversão

Fonte: A empresa

3.3 A operação de setup no passado

Assim como demonstrado a máquina executa a usinagem em três estágios, cada estágio deste

possui um mecanismo de transmissão de movimento chamado de cabeçote (1), cada cabeçote

possui um dispositivo que guia as ferramentas na operação de usinagem (2), conta-se também

com o dispositivo que acomoda as peças na usinagem (3).

Os setup’s se devem ao fato de que há como referido anteriormente, diversos tipos de

produtos com tomadas de rosca diferente, além de variações nas distâncias entre tomadas,

cada uma destas variações exige a preparação do equipamento.

O setup consiste na troca do dispositivo fixador das peças, na troca de todos os cabeçotes,

assim como dos respectivos guias das ferramentas e das ferramentas, após estes, seguia-se

uma corrida de ajustes e medições até a usinagem da primeira peça boa.

Notava-se antes da aplicação da TRF, falta de padronização dos procedimentos, das

ferramentas. Havia falta de orientação ao setup, via-se o desconhecimento sobre a importância

do setup e sua redução, desde o planejamento e controle da produção (PCP), que não conhecia

uma sequência de programação ideal que facilitaria a operação de setup, passando pelos

operadores, produção e gerência. Notava-se também que o próprio equipamento não fornecia

as condições ideais para a operação de setup, como será demonstrado, foram despendidos

grandes esforços para modificar aspectos da máquina que não foram considerados pelos seus

projetistas e que teve grande impacto na redução do tempo de setup.

3.4 Aplicação da metodologia proposta

O primeiro passo para aplicação de metodologia TRF é a analise da condição atual, por isso

foi feito a filmagem, após seguiu-se a análise, estratificação das operações e plotagem em

gráfico de pareto, agrupados por similaridade, conforme Tabela 3.1. Seguiu-se também uma

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prévia identificação das operações de setup que poderiam ser convertidas para setup externo

como ilustra a Tabela 3.2.

Atividades Tempo (%) Acumulado (%)

D Troca de cabeçote 00:31:10 28,47 28,47

E Troca de guia de ferramenta 00:21:58 20,06 48,53

F Ajustes 00:21:00 19,18 67,71

H Troca de ferramenta 00:12:34 11,48 79,19

B Troca de dispositivo 00:09:45 8,91 88,10

A Buscar ferramentas 00:05:36 5,11 93,21

G Medição 00:02:46 2,53 95,74

I Conferência folha de processo 00:02:29 2,27 98,01

J Acionamento máquina 00:02:11 1,99 100,00

Total: 01:49:29

Tabela 3.1- Estratificação das atividades de setup

Fonte: Autor

Seq. Legenda Descrição da operação Cronometrado Interno Externo

01 A Buscar ferramentas 0:00:15 0:00:15 X

02 B Afrouxar 1° parafuso 0:01:10 0:00:55

03 B Acionar rotação do

dispositivo

0:01:24 0:00:14

04 B Afrouxar 2° parafuso 0:01:43 0:00:19

05 B Acionar rotação do

dispositivo

0:01:50 0:00:07

06 B Afrouxar 3° parafuso 0:02:13 0:00:23

07 C Limpar dispositivo 0:03:00 0:00:47 X

: : : : : :

86 G Medição 1:49:29 0:01:29 :

TOTAL 1:49:29 01:49:29

Tabela 3.2 – Análise das atividades do setup

Fonte: Autor

Foram feitos encontros iniciais com o engenheiro de processo responsável pela máquina, o

coordenador da linha de produção, o responsável pela manutenção, o operador e o responsável

pela coordenação da aplicação da metodologia TRF. Nestes encontros foi apresentada a

filmagem e a análise prévia do setup. Foram discutidas as melhorias que podiam ser aplicadas

na máquina, os responsáveis pela sua execução e prazo para conclusão. Entre as melhorias

discutidas, tentou-se projetar o impacto na redução dos tempos, relacionaram-se as melhorias

que apresentariam maiores reduções, estas teriam prioridade na aplicação, a Tabela 3.3 mostra

as melhorias identificadas.

Item Ação Data

limite Status

Impacto

projetado

da ação

Status

1 Confeccionar base intermediária para cada modelo

de válvula (novo dispositivo) 5/jan/09 Ok 00:10:00 Concluído

2 Guias de cabeçote individuais para cada dispositivo 11/Nov/08 Ok 00:02:00 Concluído

3 Confecção de buchas com sistema de fixação rápida 25/Nov/08 Ok 00:01:00 Concluído

9

4 Reparação das roscas de fixação do cabeçote 26/Nov/08 Ok 00:05:00 Concluído

5 Organizar cabeçotes com novo armário apropriado 03/Nov/08 00:03:00 Atrasado

6 Padronizar parafusos, utilização de sistema de

fixação rápida dos guias 26/Nov/08 Ok 00:08:00 Concluído

7 Manutenção nos parafusos que fixam o cabeçote de

furação 02/mar/09 Ok 00:02:00 Concluído

8 Treinamento de setup externo 25/fev/09 00:05:00 Concluído

Total de ganho esperado 00:36:00

Tabela 3.3 – Cronograma de ações de setup

Fonte: Autor

Colocou-se uma planilha para monitoramento dos tempos de setup para poder acompanhar as

oscilações destes ao longo do tempo e poder definir uma meta com base nas possíveis

melhorias discutidas nos encontros. Ao longo dos primeiros três meses pode-se acompanhar o

seguinte quadro conforme o Gráfico X.

Meta out/nov/dez\

N 1 3 N N N 1 3 3 N 1 3 N 1 3 N N N 1 3 3 N 1 3 N 1 3 N N N 1

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Próxima Peça

Peça Anterior

Turno

Tempo Set Up

575MáquinaGráfico de Acompanhamento de Setup

Meses

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

Gráfico X – Acompanhamento do tempo de setup

Fonte: Autor

3.5 Melhorias aplicadas

Conversão de atividades setup interno para setup externo: Anteriormente o operador

deixava para o setup interno a procura das ferramentas e chaves. Foi desenvolvido um Kanban

de ferramentas de usinagem e organizado um painel de ferramentas manuais, para que o

operador pudesse ter acesso mais facilitado e organizar estas durante as operações de

usinagem. Apesar de básico, estes aspectos poupam tempo do setup interno, esta melhoria

pode ser visualizada na Figura 3.3.

Antes Depois

10

Figura 3.3 – Kanban de ferramentas

Fonte: A empresa

Racionalização das atividades de setup interno - fixadores funcionais: Implementado para

facilitar troca dos cabeçotes. Os cabeçotes são fixos nos guias lineares. Anteriormente esta

fixação era feita por parafuso Allen. Após serem analisadas as forças atuantes no sistema,

notou-se a possibilidade de instalação de fixadores de aperto rápido, dispensando o uso de

chave de aperto, conforme Figura 3.4.

Antes Depois

Figura 3.4 – Fixadores convencionais e fixadores funcionais

Fonte: A empresa

Troca do fuso: Este é um exemplo de como modificações no projeto de máquina podem

facilitar a realização das atividades de setup. Anteriormente quando havia setup entre peças

com roscas diferentes, era necessária a retirada de todo eixo transmissor de movimento do

cabeçote de rosqueamento, para a troca do componente que regulava o passo da rosca,

chamado fuso. Este componente ficava na extremidade inferior do eixo. Após estudos de

acesso e fixação deste componente, idealizou-se um novo sistema de troca, no qual seria feita

uma furação na carcaça do conjunto transmissor de movimento, que daria acesso facilitado ao

fuso. Um novo sistema de fixação deste componente foi projetado, como as forças atuantes

eram relativamente baixas, com um simples sistema de rosqueamento com porca de aperto

garantia a fixação, conseguiram-se ganhos expressivos com uma solução simples, porém

bastante engenhosa, a Figura 3.5 ilustra a troca do fuso antes e depois.

Fixadores funcionais

11

Antes Depois

Figura 3.5 – Sistema de troca de fusos

Fonte: A empresa

Dispositivo com bases intermediárias: Outra melhoria de projeto executada foi a criação de

bases intermediárias para o dispositivo de fixação das peças. Anteriormente, em cada setup

era necessária a troca do dispositivo inteiro, este pesava em torno de 200 kg. Era

acondicionado em uma bancada cerca de 15 metros da máquina. Apresentava então, perdas

por tempo de deslocamento e tempo de troca, sem contar o aspecto ergonômico envolvido,

pelo peso do dispositivo e sua movimentação. Conforme demonstra a Figura 3.6, foi

confeccionado um conjunto de bases intermediárias centradas por pino guia e fixadas com

parafuso Allen. Conseguiu-se reduzir todas as perdas descritas acima com ênfase na redução

do tempo.

Antes Depois

Figura 3.6 – Dispositivo de troca de bases intermediárias

Fonte: A empresa

3.6 Resultados

Pode-se observar pelo gráfico Y o comparativo dos tempos antes e depois da aplicação da

metodologia. Ocorreram variações nos tempos, o que já era esperado, pelas peculiaridades

envolvidas entre as operações de setup e a própria variação de habilidades entre operadores,

procurou-se minimizar estas pelo treinamento, dado após a implementação das melhorias

Notou-se, apesar destes infortúnios, que houve uma gradual redução do tempo de setup. De

FUSO

12

um modo geral, melhorias técnicas específicas, como o sistema de troca de fusos e o

dispositivo de troca de bases intermediárias, que não envolvem uma interação maior entre a

percepção do operador e os conceitos da TRF, são assimiladas rapidamente e da mesma

maneira notou-se seus resultados. De outro modo, melhorias como o Kanban de ferramentas

de usinagem e organização do novo painel de ferramentas manuais, que dependem da

interação do operador e mudança de cultura para alcançar plenamente a redução de tempo

proposta, são mais demoradas de se aplicar e demandam algum tempo para serem assimiladas

pelos operadores.

Em termos numéricos não se conseguiu chegar ao objetivo da TRF, que é o setup abaixo de

dez minutos, mas obteve-se uma redução de tempo de setup de 97,6 minutos para 67,5

minutos na média, uma redução de 31%. Não se conseguiu aplicar a tempo as operações de

trabalho em paralelo, mas sem dúvida esta seria objeto de uma nova redução no tempo de

setup. Pode-se considerar que a aplicação da metodologia TRF se mostrou bastante efetiva,

pois o trabalho foi finalizado abaixo da meta estipulada pela equipe de implementação.

Gráfico Y – Acompanhamento do tempo de setup final

Fonte: Autor

4 Conclusões

A metodologia de aplicação da TRF se mostrou muito eficiente, as referências bibliográficas

demonstram aplicações nas mais diversas indústrias e todas, assim como no caso de estudo,

obtiveram-se ganhos substanciais. As técnicas descritas na bibliografia encontram aplicações

imediatas, principalmente em empresas onde os conceitos de produção enxuta ainda não se

disseminaram de maneira contundente o suficiente, como era o caso de estudo.

Como descrito o tempo de setup decaiu 31%, porém continua num patamar aquém do objetivo

da TRF (setup abaixo de 10 minutos). Isto não significa que não haja espaço para mais

reduções de tempo, a questão agora passa por uma avaliação mais acurada sobre os

investimentos e os ganhos que se conquistará com novas reduções de tempo. Não se pode

esquecer que a máquina faz parte de uma célula de produção, melhorias na máquina se

mostravam necessárias, caberá futuramente uma nova análise de balanceamento das

Meta Jan/Fev/Mar65 65 65 65 65 65 65 65 # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # #

N 1 3 N N N 1 3 3 N 1 3 N 1 3 N N N 1 3 3 N 1 3 N 1 3 N N N 1

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85

80

70

90

65

60

65

80

83

74

60

68

60

55

69

76

67

87

65

60

60

65

50

65

51

60

63

68

50

53

25

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25

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25

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25

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25

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10

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25

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25

41

25

25

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00

25

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05

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25

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25

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00

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25

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00

25

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25

25

41

10

25

53

90

25

41

22

25

41

23

Turno

Tempo Set Up

Próxima Peça

Peça Anterior

Gráfico de Acompanhamento de Setup Máquina 575

65 Meses

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

AntesDepois

13

operações e verificação, se esta operação continua sendo a crítica na célula e alvo de novas

melhorias.

5 Referências bibliográficas

BATELOCHI, L. Fundamentos do setup rápido. Revista o Mundo da Usinagem, disponível em

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