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UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA
CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGIAS
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO E SISTEMAS
GUILHERME GERALDO PEREIRA
IMPLANTAÇÃO DE TROCA RÁPIDA DE FERRAMENTAS NA
USINAGEM DE PEÇAS AUTOMOTIVAS
JOINVILLE – SC – BRASIL
2008
UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA
CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGIAS
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO E SISTEMAS
GUILHERME GERALDO PEREIRA
IMPLANTAÇÃO DE TROCA RÁPIDA DE FERRAMENTAS NA
USINAGEM DE PEÇAS AUTOMOTIVAS
Trabalho apresentado a Universidade do
Estado de Santa Catarina como requisito para
a obtenção do grau de Engenheira, do Curso
de Graduação em Engenharia: Habilitação em
Produção e Sistemas.
Orientador: Nilson Campos
JOINVILLE – SC – BRASIL
2008
GUILHERME GERALDO PEREIRA
Implantação de Troca Rápida de Ferramentas na Usinagem de Peças
Automotivas
Trabalho aprovado como requisito parcial para a obtenção do grau de Engenharia, no Curso
de Graduação em Engenharia: Habilitação em Produção e Sistemas, da Universidade do
Estado de Santa Catarina.
BANCA EXAMINADORA:
Orientador: ________________________________________________________________
Prof. Nilson Campos, Msc.
UDESC - CCT
Membro: __________________________________________________________________
Prof. Silene Siebel, Dra.
UDESC - CCT
Membro: __________________________________________________________________
Prof. Wilson José Mafra, Dr.
UDESC - CCT
Joinville, 10 de Junho de 2008.
Dedico este trabalho a Deus, minha mãe, meu
pai, que sempre estiveram ao meu lado me
apoiando e incentivando em todos os
momentos, desta caminhada e em toda minha
vida.
AGRADECIMENTOS
Este trabalho só foi possível ser realizado com a ajuda e paciência de algumas pessoas.
Ao professor Nilson Campos, pelo trabalho, dedicação e disposição para orientação
deste trabalho.
Aos minha equipe de trabalho da Schulz S.A., pela ajuda nos momentos em que
necessitei para realização da implantação da ferramenta TRF.
A minha família, por apoiar e incentivar nos momentos difíceis.
Também aos meus colegas de faculdade, que me ajudaram desde o primeiro dia de
aula na universidade, em especial aos amigos em especial Luis Roberto, Fredy, Thiago
Hobus, Thiago Pedroso, Gustavo, Silvano e Diego.
"As melhorias vêm do constante refinamento
do padrão” (Frederick Winslow Taylor)
“Não se espere nada além de um êxito parcial
se a redução dos tempos de trocas de
ferramentas for uma ação isolada.” (Shigeo
Shingo)
RESUMO
As organizações nos dias atuais sofrem cada vez mais com a concorrência mundial. As
empresas devem apresentar inovações para ser competitivas, produzindo produtos com
qualidade, melhorando os processos a um custo inferior aos seus concorrentes para sobreviver
nos ramos em que atuam. O presente trabalho tem por objetivo implantar a ferramenta Troca
Rápida de Ferramenta (TRF) em um centro de usinagem de peças automtivas, esta
fundamentada na filosofia Lean Manufacturing, para reduzir o tempo de setup em Centros de
Usinagem. A busca constante da velocidade e flexibilidade em fabricar os produtos e o
aumento de demanda dos clientes, buscou-se a ferramenta TRF, com o objetivo de produzir
itens diversificados em pequenos lotes e aumentando a eficiência das máquinas. Inicialmente
foi realizado um estudo para verificar a viabilidade de implantação da ferramenta. Após a
aprovação, uma consultoria externa conduziu os trabalhos para treinar e orientar uma equipe
de colaboradores da empresa para alcançar os objetivos de reduzir o tempo de setup. A equipe
analisou o processo de setup para definir as melhorias cabíveis, a fim de diminuir o tempo de
máquina parada. Após a implantação das melhorias, foi realizado novamente a preparaçao
para verificar o desempenho de implantação do TRF. Neste estudo obteve-se redução de 33%
em relação ao tempo de preparação do Estado Presente.
PALAVRAS-CHAVE: Lean Manufacturing, Flexibilidade, Troca Rápida de Ferramenta.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1- Pilares Lean ......................................................................................................................................17 Figura 2 - Exemplo de Atividades do operador .................................................................................................21 Figura 3 - Lay out da Usinagem. ......................................................................................................................33 Figura 4 – Tempo em horas de paradas do Módulo 2 em 2007. .........................................................................34 Figura 5 – Tempo em horas de paradas do Módulo 3 em 2007. .........................................................................34 Figura 6 – Atividades realizadas no TRF. .........................................................................................................38 Figura 7 – Atividades realizadas no TRF com análise de cada atividade............................................................39 Figura 8 – Métricas do TRF. ............................................................................................................................39 Figura 9 - Preenchimento do checklist. ............................................................................................................41 Figura 10 – Plano de Ação. ..............................................................................................................................42 Figura 11 - Operador buscando ferramentas de corte do próximo lote ...............................................................43 Figura 12 - Exemplo de Procedimento Operacional Padronizado ......................................................................44 Figura 13 – Comparativo de Movimentação. ....................................................................................................46 Figura 14 – Comparativo das Atividades Internas. ............................................................................................47 Figura 15 – Comparativo das Atividades Externas. ...........................................................................................47 Figura 16 – Comparativo de Tempo Total de TRF. ...........................................................................................48 Figura 17 – Quadro TRF ..................................................................................................................................49
LISTA DE ABREVIATURAS
TRF – Troca Rápida de Ferramenta
SMED – Singles Minute Exchange of Dies
STP – Sistema Toyota de Produção
3D – Máquina de medição tridimensional
JIT – Just In Time
POP – Procedimento Operacional Padronizado
PCP – Planejamento e Controle da Produção.
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO........................................................................................... 11
1.1 APRESENTAÇÃO DO TEMA..................................................................... 12
1.2 OBJETIVO GERAL ..................................................................................... 12
1.3 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ........................................................................ 12
1.4 JUSTIFICATIVA ......................................................................................... 13
1.5 DELIMITAÇÃO DO ESTUDO .................................................................... 14
1.6 ESTRUTURA DO TRABALHO .................................................................. 14
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA .............................................................. 16
2.1 MANUFATURA ENXUTA ......................................................................... 16
2.1.1 Just In Time .................................................................................................. 18 2.1.2 Jidoka ........................................................................................................... 20
2.2 TROCA RÁPIDA DE FERRAMENTAS (TRF) ........................................... 21
2.2.1 Metodologia SHINGO .................................................................................. 23 2.2.2 Metodologia MONDEM ............................................................................... 24
2.2.3 Metodologia HARMON e PETERSON (1991) ................................................. 25 2.2.4 Metodologia BLACK ..................................................................................... 25
3 METODOLOGIA DA PESQUISA ............................................................ 27
3.1 METODOLOGIA UTILIZADA ................................................................... 27
3.2 ETAPAS DA PESQUISA ............................................................................. 29
3.2.1 Fase exploratória ........................................................................................... 29 3.2.2 Fase de Pesquisa Aprofundada ...................................................................... 29
3.2.3 Fase de Ação................................................................................................. 29 3.2.4 Fase de Avaliação ......................................................................................... 29
4 IMPLANTAÇÃO DA FERRAMENTA TRF ............................................ 31
4.1 APRESENTAÇÃO DA EMPRESA .............................................................. 31
4.2 FASES DO TRABALHO ............................................................................. 32
4.3 FASE EXPLORATÓRIA ............................................................................. 32
4.4 FASE DE PESQUISA APROFUNDADA .................................................... 37
4.5 FASE DE AÇÃO .......................................................................................... 44
4.6 FASE DE AVALIAÇÃO .............................................................................. 46
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS ...................................................................... 50
5.1 PROPOSTA DE TRABALHOS FUTUROS ................................................. 51
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .............................................................................. 52
1 INTRODUÇÃO
Há 80 anos a produção em massa era o conceito de gestão produtiva que estava em
evidência, sendo que a produção era em larga escala e pouca flexibilidade, onde teve a Teoria
Ford como modelo de sucesso. Para Caproni (2002), não foi Henry Ford que inventou o carro,
mas foi ele quem inventou a produção de carros em massa, sendo um bem acessível para a
maioria das pessoas no início do Século XX.
Porém o mercado consumidor começou a mudar, exigindo a diversidade e mudança
freqüente nos produtos. Nesse ambiente competitivo em que as empresas estão inseridas,
buscou-se então alternativas para os processos de fabricação, afim de reduzir seus custos.
De acordo com Tubino (2000), é um grande desafio para as empresas produzirem
produtos com qualidade, baixo custo e ainda que atendam as necessidades dos clientes. Para
que o produto consiga obter estas características, o processo produtivo deve ser realizado de
modo racional, otimizando as operações, eliminando ou reduzindo os desperdícios, que não
agregam valor ao produto.
Como hoje as empresas que são concorrentes estão na maioria equivalentes quanto aos
equipamentos utilizados, deve-se trabalhar em outros fatores que afetam a produtividade. Para
isso, entra em cena a TRF (Troca Rápida de Ferramenta), uma das principais ferramentas que
auxiliam na implantação da filosofia Lean Manufacturing (Manufatura Enxuta).
12
1.1 APRESENTAÇÃO DO TEMA
O tema deste trabalho de conclusão de curso é implantar a ferramenta de Troca Rápida
de Ferramenta em centros de usinagem, com o intuito de reduzir o tempo de preparação da
máquina. Este conceito é fundamental para que seja implantada a filosofia de Manufatura
Enxuta com sucesso.
1.2 OBJETIVO GERAL
Implantar troca rápida de ferramentas para reduzir o tempo de preparação em centros
de usinagem, através de estudos detalhados, para viabilizar a produção de itens diversificados
de produtos em pequenos lotes e aumentando flexibilidade do processo produtivo com alta
produtividade das máquinas.
1.3 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Os objetivos específicos deste trabalho destacam-se em:
Apresentar os conceitos Lean Manufacturing e TRF necessários ao
entendimento e execução do trabalho;
Treinar equipe para implantação da metodologia TRF;
13
Acompanhar o setup que ocorre no Estado Presente;
Identificar os pontos críticos que poderão ser melhorados;
Aplicar metodologia TRF para propor melhorias no Estado Presente e definir
metas a serem alcançadas;
Realizar o setup de acordo com a metologia TRF implantada (Estado Futuro),
para testar a metodologia TRF aplicada ao caso estudado;
Criar procedimento padrão das atividades TRF, para consolidar a metodologia
desenvolvida e garantir a realização da atividade de acordo com o novo
padrão;
Verificar o cumprimento das metas propostas neste trabalho.
1.4 JUSTIFICATIVA
Com a quantidade atual de máquinas, o processo de fabricação não está conseguindo
atender os Clientes. Para suprir esta necessidade sem a compra de novas máquinas, devido ao
alto custo, busca-se aumentar a produtividade das máquinas.
Considerando que as máquinas produzem itens diversos e possuem elevado tempo de
troca entre cada item, a necessidade de reduzí-lo é primordial. Os desperdícios durante o
tempo de troca são inúmeros, sendo esses as principais causas da baixa produtividade.
Este trabalho objetiva a redução nos tempos de preparação e padronização das
atividades, para resultar na maior eficiência das máquinas e ainda flexibilizar a produção.
14
1.5 DELIMITAÇÃO DO ESTUDO
Este trabalho limitou-se ao estudo de melhorias nos tempos de preparação (setup) em
dois centros de usinagem da marca Heller, onde são produzidas peças automotivas à diversos
clientes.
Também padronizar as atividades para estes e os demais centros de usinagem, já que
os processos de preparação são semelhantes. Tudo isso pela necessidade atual da Empresa,
buscando a eliminação dos desperdícios.
1.6 ESTRUTURA DO TRABALHO
No primeiro capítulo do trabalho de conclusão de curso são apresentadas a introdução
e a apresentação do tema, os objetivos geral e específicos, a justificativa, além da delimitação
do estudo.
O segundo capítulo apresenta a fundamentação teórica de assuntos referentes ao tema
deste trabalho, onde o objetivo é mostrar os conceitos necessários para um bom entendimento
sobre cada ponto relatado.
No terceiro capítulo apresenta-se a metodologia de pesquisa aplicada neste trabalho,
bem como as fases dessa pesquisa.
O quarto capítulo relata um breve histórico da empresa, seguido da pesquisa
detalhada, mostrando todos os passos de implantação.
15
O quinto capítulo, apresenta as considerações finais e as referências bibliográficas
utilizadas neste trabalho.
16
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Para compreender com maior detalhe este trabalho, é fundamental conhecer os
conceitos sobre a filosofia Lean Manufacturing e ferramentas utilizadas para a sua
implantação, sendo o foco deste trabalho, a Troca Rápida de Ferramenta.
2.1 MANUFATURA ENXUTA
Após a Segunda Guerra Mundial e a crise, o Japão necessitava de uma forte economia
afim de reerguer-se, podendo então oferecer seus produtos com os mesmos preços do
mercado ou até menores. Assim, Taiichi Ohno, engenheiro da Toyota, entre outros
engenheiros e diretores, perceberam que a melhor maneira seria eliminar os desperdícios,
onde derivou o nome Sistema Toyota de Produção (STP), denominada no mundo de
Manufatura Enxuta.
Conforme Womack et al.(1992), algumas técnicas utilizadas por Eiiji Toyoda e
Taiichi Ohno, da Toyota, foram:
Produção em pequenos lotes
Redução de set up
Redução de estoques
Alto foco na qualidade
Para Shingo (1996), as atividades da produção devem ser entendidas através da rede
de processos e operações.
17
O processo é definido pelo fluxo no qual a matéria-prima é transformada em um
produto acabado de acordo com Shingo (1996). Na prática, uma indústria normalmente possui
um fluxo mais complexo.
Operação é toda a ação individual desenvolvida por um homem, máquina ou
equipamento em relação a matéria-prima, produto intermediário ou até acabado.
Com esta definição, conclui-se que a produção é uma rede de operações e processos,
podendo existir uma ou mais operações (SHINGO, 1996).
Em relação ao Sistema Toyota de Produção, Ohno (1997) comenta que são necessários
dois pilares à sustentação:
Just In Time
Jidoka.
Para implementação da Manufatura Enxuta, deve-se observar as ferramentas e
conceitos conforme Figura 1, sendo que o pilar Just In Time interage ainda com outras
ferramentas, uma delas a TRF.
Figura 1- Pilares Lean
Fonte: Site Lean Consultores, 2008.
18
2.1.1 Just In Time
O Just in Time surgiu no Japão, no princípio dos anos 50, sendo desenvolvida pela
Toyota Motor Company, a qual procurava um sistema de gestão que pudesse coordenar a
produção com a procura específica de diferentes modelos de veículos com o mínimo atraso.
Just in time significa produzir o produto necessário na quantidade necessária no momento
necessário.
Segundo Shingo (1996), devem ser produzidos itens necessários, somente na
quantidade necessária e quando necessário. Também realça que existem dois tipos de
operações: as que agregam valor e as que não agregam valor ao produto sob vista do cliente.
Para as operações que não agregam valor, devem-se considerar como desperdícios, portanto
devem ser eliminadas ou minimizadas. Conforme Womack et al (1996), sete tipos de
desperdícios foram identificados por Shingeo Shingo:
Desperdício de superprodução;
Desperdício de espera;
Desperdício de monimentação e transporte;
Desperdício da função processamento;
Desperdício de estoques;
Desperdícios de movimentos improdutivos;
Desperdícios de produtos defeituosos.
O Just-in-Time é uma abordagem disciplinada para melhorar a produtividade e a
qualidade total, através do respeito pelas pessoas e da eliminação das perdas. Na
fabricação e/ou montagem de um produto, o Just-in-Time proporciona a produção
no custo efetivo e a entrega apenas das peças necessárias com qualidade, na
quantidade certa, no tempo e lugar certos, enquanto usa o mínimo de instalações,
equipamentos, materiais e recursos humanos (Reinaldo A. Moura, 1989. p.13).
19
De acordo com Tubino (2000) a filosofia JIT tem como objetivos:
Satisfação do cliente;
Eliminação de desperdício;
Melhoramento contínuo;
Envolver totalmente as pessoas;
Organização e visibilidade.
Tubino (2000) também define que satisfazer as necessidades dos clientes significa
entender e responder aos anseios dos clientes, fornecendo produtos de qualidade no momento
em que for solicitado.
O Just In Time tem como princípio o envolvimento tanto da alta direção até os
operários, afim de garantir o êxito da implementação. Esta filosofia procura criar diretrizes
para que todos os envolvidos no processo produtivo trabalhem com a mesma força.
Tubino (2000) afirma que as pessoas, e não a tecnologia, são a prioridade número um
da empresa. Para atingir tal finalidade, criam-se vários métodos de incentivo como: a
resolução de problemas por equipes, o enriquecimento de cargos, a rotação de cargos e multi-
habilidades. Os trabalhadores devem ser polivalentes, ao mesmo tempo em que produzem,
devem controlar a qualidade, fazer pequenas manutenções nas máquinas e equipamentos e ter
autonomia suficiente para parar a produção caso detectam algum problema.
20
2.1.2 Jidoka
A palavra Jidoka teve sua origem ligada à automação de uma máquina de tear,
realizada por Sakichi Toyoda, fundador da Toyoda Automatic Loom Works. Basicamente, a
invenção era de transferir a inteligência humana para as máquinas, para que estas possam
detectar problemas e anormalidades, afim de poder parar a linha de produção caso aconteça
algum problema, evitando refugos e retrabalhos.
A criação deste sistema surgiu através de um problema muito grave no tear
automático, onde a máquina continuava trabalhando mesmo com algum fio rompido ou
mesmo terminando-o, produzindo assim um produto defeituoso. Neste caso, o operador
deveria vigiar as máquinas para que não acontecesse o tal fato, não podendo realizar outras
atividades.
A solução de Sakichi foi de inventar um dispositivo que parava a máquina quando:
detectava o rompimento da linha, detectava o fim da linha, detectava a quantidade
programada atingida. Quando iniciou a utilização deste recurso, em 1924, pôde-se liberar
aquele operador dito como vigia de máquina. O Jidoka, também conhecido como
Autonomação ou automação com um toque humano, é um dos meios para conseguir a
redução do custo de mão-de-obra e obter a qualidade total (SHINGO, 1996).
Atualmente, o conceito de Jidoka não está restrito às máquinas, sendo ampliado aos
operadores, onde estes tem a autonomia de parar a produção quando encontrar alguma
anormalidade no processo produtivo. Com isto, garante-se a qualidade dos produtos,
flexibilizando as atividades dos operadores, sendo multifuncionais e produzindo com melhor
eficiência.
A detecção do problema também pode ser realizada pela máquina, pois é técnica e
economicamente viável, sendo a solução ou correção ainda uma função do homem
21
(GHINATO, 2000). Na figura 2 pode-se observar o melhor aproveitamento das atividades do
operador.
Figura 2 - Exemplo de Atividades do operador
Fonte: Ghinato, Elementos Fundamentais do Sistema Toyota de Produção, 2000.
2.2 TROCA RÁPIDA DE FERRAMENTAS (TRF)
A origem do conceito TRF surgiu em 1950, quando Shigeo Shingo, que na época
prestava consultoria, realizou estudos de melhorias para o setup de prensas na empresa
Mazda. Estudo realizado com o objetivo de eliminar o gargalo e aumentar a eficiência, através
de cronometragens e acompanhamento das atividades no chão de fábrica.
22
O estudo iniciou com a análise de setup em uma das prensas, onde Shingo observou o
trabalho do operador, este realizando de forma desordenada. Durante a troca, faltou um
parafuso para fixar a nova ferramenta, fazendo com que demorasse mais de uma hora para
conseguir um novo parafuso.
Com esta análise, ficou claro para Shingo que as atividades deveriam ser divididas em
duas partes: atividades internas, as que só podem ser realizadas com a máquina parada; e
atividades externas, as que se podem e devem realizar com a máquina em funcionamento.
A partir dessa relação e ainda realizando melhorias e procedimentos de operação para
padronizar as atividades externas, obteve-se um ganho de 50% em eficiência e também
eliminando o gargalo.
Em outro encontro, Shingo realizou um estudo em uma plaina que usinava bases de
motores diesel no estaleiro da Mitsubishi no ano de 1957. Neste estudo, foi percebido que a
mesa da plaina era utilizada para centragem e dimensionamento das bases, fazendo com que
reduzisse o tempo de utilização. Então surgiu a idéia de trocar a mesa quando se trocasse os
lotes, isto resultou em 40% no aumento de produtividade.
Em 1969, Shingo realizou um novo estudo na Toyota Motor Company, onde a
necessidade era de reduzir o tempo de troca de um prensa de 1000 toneladas que era de 4
horas. Após seis meses de trabalhos, chegou-se a 90 minutos o tempo de troca, porém o
Gerente da Fábrica, não satisfeito, definiu como meta, a troca em apenas 3 minutos.
Com este desafio em mãos, Shingo teve a brilhante idéia e relatou, “Ocorreu-me então
uma inspiração: converter atividades internas em externas” (SHINGO, 2000). Após três
meses de trabalho, chegou-se ao resultado desejado.
A partir desta nova fórmula, chegou-se à um novo conceito, definido por Shingo
(1996), designado de SMED (Single Minute Exchange of Dies), que significa a Troca Rápida
23
de Ferramentas em tempos inferiores a 10 minutos, comparando aos autores MONDEM
(1983), PETERSON (1991) E BLACK (1998).
2.2.1 Metodologia SHINGO
Por Shingo (1996, 2000), a TRF é definida primeiramente pela visão estratégica,
passando pelos conceitos para implantação desta ferramenta e seguida das técnicas de apoio.
Pela estratégia, são definidos dois grupos afim de diminuir os tempos de troca:
Estratégias envolvendo habilidades: a partir das habilidades do operador e
conhecimento em relação ao maquinário, obtém-se procedimentos efetivos.
Para equipamentos complexos, utiliza-se um operador especialista para
realização da tarefa.
Estratégias envolvendo tamanho de lotes: Em função de altos tempos de setup,
muitas empresas aumentam o tamanho dos lotes, compensando o tempo de
parada da máquina. Neste caso, pode-se produzir antecipadamente ou formar
estoques, sendo indesejável pelo alto custo. Com a TRF, permite a redução do
custo pela troca e ainda redução nos lotes.
Pela definição de Shingo (2000), os conceito de implantação da ferramentas são
divididos em quatro estágios:
Estágio 1: Analisar as atividades de operação atual de setup com a participação
dos operadores, sem considerar se é atividade interna ou externa.
Estágio 2: Distinguir as atividades realizadas no setup em internas e externas.
Estágio 3: Verificar a possibilidade de converter atividades internas em
externas.
Estágio 4: Racionalizar as atividades internas e externas, através de eliminação
de ajustes e até mesmo atividades do setup.
24
Pela descrição dos estágios, fica claro que as ações principais são a análise e
implantação. Afim de aplicar os estágios, são utilizados oito técnicas:
Separar atividades internas e externas;
Converter atividades internas em externas;
Padronizar a função dos elementos de setup;
Utilizar fixadores funcionais nos equipamentos ou eliminar fixadores;
Utilizar dispositivos intermediários para eliminar ajustes durante o setup
interno;
Realizar operações paralelas;
Otimizar operações eliminando a necessidade de ajustes;
Mecanizar as operações.
2.2.2 Metodologia MONDEM
A proposta metodológica de Mondem (1983) é baseada em quatro estratégias e seis técnicas
de implantação. Em relação às estratégias, segue-se o mesmo conceito de Shingo. As principais
estratégias de Mondem (1983) são: distinção das ações de preparação interna e externa, eliminação de
ajustes através de estudos na fase de projeto e busca de padronização das ferramentas, e eliminação do
processo de troca de ferramentas através da intercambialidade entre peças e produção simultânea de
várias peças.
Para as técnicas de implantação, o autor define seis, conforme descrição abaixo:
Padronização de função e conversão de setup interno em externo;
Padronização das peças necessárias do equipamento;
Utilização de fixadores rápidos;
Utilização de ferramenta de fixação suplementar;
25
Operações paralelas;
Mecanização.
A principal diferença das técnicas entre Mondem (1983) e Shingo (1996; 2000) é da proposta
de análise conjunta da conversão do setup interno e externo e da padronização da função, sendo que
deve-se padronizar somente peças necessárias para a redução do tempo de troca da ferramenta,
comparando o custo de investimento com a redução da troca.
2.2.3 Metodologia HARMON e PETERSON (1991)
Estes autores não formaram uma proposta metodológica, porém merece destaque por alguns
aspectos elencados. Harmon e Peterson (1991) propõem uma classificação das operações de setup:
Mainline (principais), que correspondem ao setup interno.
Offline (secundárias), onde congregam as operações do setup externo.
Desnecessárias, que definem as operações que não contribuem para a melhoria do
setup, devendo ser eliminadas.
Os autores propõem ainda, a eliminação do processo de tentativa e erro, através do uso de
documentação de regulagens, revisões periódicas e calibragens dos dispositivos de controle e
manutenção preventiva do equipamento.
2.2.4 Metodologia BLACK
A proposta do Black é um método científico com base na análise de tempos e
movimentos em relação às atividades de setup. A implantação do TRF não requer grandes
investimentos, sendo sua estratégia dividida em sete etapas:
1. Determinar o método existente, estudo de tempos e movimentos em relação às
atividades de setup.
26
2. Separar atividades internas das externas.
3. Converter atividades internas em externas.
4. Reduzir ou eliminar os elementos internos.
5. Aplicar análise de métodos, padronização e prática dos setups.
6. Eliminar os ajustes.
7. Abolir o próprio setup.
Pode-se observar que as etapas 5, 6 e 7 são atividades detalhadas em relação à etapa 4
de SHINGO (1996, 2000). Para a etapa 5, utilizam-se técnicas de análise de métodos, sendo
importante a participação dos operadores, estes com treinamento e qualificação com o
objetivo da multifuncionalidade.
27
3 METODOLOGIA DA PESQUISA
De acordo com Silva (2001), pesquisar significa procurar respostas para indagações
propostas. Já para definição de pesquisa-ação, trata-se de uma pesquisa com base empírica e é
realizada em estreita associação com uma ação ou até mesmo uma resolução de algum
problema em comum, onde o pesquisador e os membros participantes da situação estão
envolvidos de modo a cooperar ou participar das decisões tomadas. (THIOLLENT, 1997.)
Para Gil (2007), o planejamento possui algumas diferenças básicas quanto às outras
pesquisas existentes, pela sua flexibilidade, mas sobretudo pelo envolvimento da ação do
pesquisador e dos grupos interessados.
Para Silva (2001), o uso das técnicas e métodos estatísticos não são necessários na
pesquisa-ação. O pesquisador é o instrumento-chave, pois o ambiente natural é a fonte direta
para a coleta de dados. Os principais pontos de abordagem do problema são o processo e seu
significado.
3.1 METODOLOGIA UTILIZADA
Com o objetivo de identificar e propor melhorias no processo produtivo da empresa, a
diretoria da mesma decidiu por contratar uma consultoria externa, afim de implantar a
filosofia Manufatura Enxuta. Para realizar este trabalho utilizou-se uma pesquisa exploratória,
partindo de um problema, buscando alternativas para solucioná-lo.
28
A pesquisa exploratória tem seu planejamento bastante flexível, de modo que
possibilita a consideração dos mais variados aspectos relativos ao fato estudado. Estas
pesquisas envolvem levantamento bibliográfico, entrevistas com pessoas que tiveram
experiências praticas e análise de exemplos que estimulem a compreensão do fato analisado
(GIL, 2002).
De acordo com a consultoria contratada, é necessário a coleta de informações, para
obtenção de resultados, sendo utilizado as melhores ferramentas do Lean Manufacturing para
implantação e atingimento das metas propostas.
Em uma pesquisa-ação, não há seqüência definida para seguir de acordo com as
literaturas, mas Thiollent (1997) relata que existem pelo menos quatro grandes etapas:
Fase Exploratória: Os envolvidos na pesquisa-ação começam a enxergar os
problemas e definir ações futuras;
Fase de Pesquisa Aprofundada: Onde os problemas são analisados mais
detalhadamente com apoio de coleta de dados, afim de solucioná-los
posteriormente;
Fase da Ação: Define-se os objetivos, a partir de ações concretas e sendo
aprovados por todos os integrantes no processo;
Fase da Avaliação: Para redirecionar os passos e sintetizar todos os
conhecimentos durante o processo da pesquisa-ação.
Para o desenvolvimento da pesquisa foi utilizado o procedimento pesquisa-ação.
29
3.2 ETAPAS DA PESQUISA
3.2.1 Fase exploratória
Durante a fase exploratória foram colhidos dados referentes aos tempos de trocas de
ferramentas e análise destas, além da pesquisa da quantidade de setups realizados em
determinado período. Tudo isto para levantar as possíveis melhorias que serão realizadas nas
próximas fases.
3.2.2 Fase de Pesquisa Aprofundada
Baseado nas informações colhidas na fase exploratória, os pontos de melhorias são
listados, apresentados e discutidos entre todos os envolvidos, objetivando transformar as
atividades do setup interno em externo. Deve-se definir um plano de ação para a efetivação
destas melhorias.
3.2.3 Fase de Ação
Com as melhorias a serem implantadas e discutidas entre os participantes, essas devem
ser colocadas em prática, afim de verificar os ganhos determinados. Paralelo a isso, deve-se
treinar os operadores para que haja sucesso na pesquisa.
3.2.4 Fase de Avaliação
É a etapa onde tem o objetivo de demonstrar os ganhos obtidos com as melhorias
realizadas, tendo o próprio operador como apresentador da pesquisa, mostrando claramente
30
que este está envolvido com o processo e de acordo com o novo processo de setup e também
sugerir correções e refinamentos. Padroniza-se aqui o procedimento.
31
4 IMPLANTAÇÃO DA FERRAMENTA TRF
4.1 APRESENTAÇÃO DA EMPRESA
A empresa onde foi realizado o presente trabalho foi fundada em 1963, em Joinville,
sendo uma pequena fundição com apenas 26 funcionários, produzindo sua própria linha de
produtos. Passando-se os anos, em 1979, a empresa inicia sua produção para o setor
automotivo. A partir de 1993, a empresa iniciou o serviço de usinagem para a linha
automotiva.
Hoje, a empresa está presente no mercado automotivo de maneira forte e competitiva,
oferecendo produtos fundidos, usinados, pintados e até montados para ônibus, caminhões,
máquinas agrícolas e outros segmentos.
Além da comercialização de produtos automotivos, a empresa é uma das mais
completas fábricas de compressores de ar do mundo, produzindo compressores alternativos de
pistão, de diafragma e compressores de parafuso de 5hp a 250hp.
A companhia possui uma moderna fundição de ferro nodular e cinzento, além de uma
Usinagem com máquinas de última geração produzindo componentes para as indústrias
automotivas. Conta com equipamentos modernos como centros de usinagem horizontais e
verticais de última geração, tornos verticais e horizontais "CNC" e máquinas de corte a laser,
avançados laboratórios químico, metalográfico e de análise dimensional, além de um
completo centro de pesquisa e desenvolvimento de novos produtos.
32
4.2 FASES DO TRABALHO
A realização do trabalho foi divida em quatro etapas de acordo com a metodologia da
pesquisa, nesta ordem:
1. Fase Exploratória - Coleta de informações e levantamento de possíveis
melhorias em relação ao Estado Presente.
2. Fase de Pesquisa Aprofundada – Apresentação dos pontos a melhorar e
discussão com os envolvidos para definir ações de melhoria
3. Fase de Ação – Realização do TRF no Estado Futuro, já com as melhorias
implantadas.
4. Fase de Avaliação – Relato das análises realizadas, demonstração dos
resultados obtidos e padronização da metodologia TRF.
4.3 FASE EXPLORATÓRIA
O presente trabalho está focado no setor de Usinagem, especificamente em duas áreas,
chamadas de Módulo 2 e Módulo 3, pois são nestas que se produzem itens diversos afim de
atender o cliente de acordo com a filosofia Just In Time, consequentemente há preparações
constantes nas máquinas em que os tempos são muito elevados.
33
Figura 3 - Lay out da Usinagem.
Fonte: Schulz S.A.
Estes 2 Módulos, conforme Figura 3, possuem em torno de 25 centros de usinagem,
sendo que nestes passam mais de 100 modelos de peças. A partir daí que o estudo inicia-se,
objetivando padronizar e reduzir os tempos de troca para garantir a flexibilidade.
34
Figura 4 – Tempo em horas de paradas do Módulo 2 em 2007.
Fonte: Schulz S.A.
Figura 5 – Tempo em horas de paradas do Módulo 3 em 2007. Fonte: Schulz S.A.
35
Observando as figuras 4 e 5, nota-se que os tempos para os setups, somando-se os
Módulos, chegam a mais de 8000 horas durante o ano de 2007. Se considerar que um ano tem
em torno de 8700 horas, pode-se dizer que um centro de usinagem, dos 25 existentes,
literalmente não produziu peças durante um ano. Portanto, a diminuição dos tempos é
necessária para aumentar a eficiência de produção das máquinas, consequentemente a
capacidade de produção, já que enquanto uma máquina está realizando o setup, esta não
produz.
Com a redução dos tempos de preparação, aumenta-se a eficiência na produção, não
sendo necessário realizar a compra de máquinas para atender a demanda. Em algumas
situações, deve-se comprar máquinas, devido ao grande aumento de demanda, porém cada
uma terá uma produtividade maior. Com isso, a empresa terá vantagem aos concorrentes, pois
poderá produzir mais, por menos.
Nestes Módulos, os processos são realizados com um operador por máquina,
trabalhando em três turnos, afim de que se ocupe a máquina em período integral. Pode-se
observar as máquinas e seus operadores conforme layout da Figura 3. Para a preparação
destas máquinas, a maioria possui a mesma sistemática de troca, podendo ser analisado o
setup de uma máquina por Módulo e definir um padrão a partir desta.
Para iniciar o processo de redução de tempo de setup, foram realizados diversos
treinamentos, primeiramente teóricos aos colaboradores, afim de todos estarem motivados e
alinhados com a filosofia da mentalidade enxuta.
A partir daí, formaram-se equipes da fábrica para participar de um evento teórico e
prático de Troca Rápida de Ferramentas (TRF), através de uma consultoria externa, aplicando
a metodologia de Manufatura Enxuta.
Para que cada participante do evento contribua de forma efetiva e positiva, este deve
entender que a Troca de Ferramenta é o tempo decorrido entre a produção da última peça de
36
um lote até o início de produção de uma peça “boa” do próximo lote (KANNENBERG,
1994).
Este evento foi realizado na própria Empresa, sendo as atividades distribuídas em três
dias: No primeiro dia foi realizado um treinamento teórico pelos consultores, no segundo dia
foi acompanhado a atividade de setup no chão de fábrica, analisando o Estado Presente e
definindo as melhorias para o mesmo, no terceiro dia foi feito novamente o acompanhamento
do setup, porém neste já com a metodologia TRF implantada e ao final do dia a apresentação
à representantes de diversas áreas da empresa.
A realização de um treinamento sobre a Troca Rápida de Ferramenta é fundamental
para o sucesso da implantação, além da equipe estar focada e interada para definir formas de
reduzir o tempo de preparação. O treinamento foi dado pelos consultores, de uma forma
dinâmica para que todos compreendam. A seqüência do treinamento foi dada pelos seguintes
tópicos:
Introdução
Começando pela Necessidade
Os Sete Desperdícios
Histórico da Metodologia TRF
Quebrando os Paradigmas
Mapeando o Processo Atual
Criando o Processo Futuro
Implantando a Metodologia TRF
Ao final deste treinamento teórico, foi designado uma função para cada participante do
evento afim de analisar a preparação de uma máquina no Estado Presente (sem metodologia).
As funções foram: Cronometragem, filmagem, fotografia, contagem de passos, diagrama de
espaguete, descrição de atividades, descrição de problemas e melhorias, assistentes e apoio.
37
Todas as pessoas foram capacitadas para exercem suas funções para que não acontecesse
nenhum imprevisto durante o acompanhamento do setup.
Para esta análise no chão de fábrica, foram necessários alguns itens: câmera, máquina
fotográfica, pranchetas, folhas A4, layout da Usinagem Automotiva, cronômetros e lápis.
4.4 FASE DE PESQUISA APROFUNDADA
O início do processo de setup foi cronometrado a partir do momento em que o
operador de máquina recebeu a informação do PCP, onde o operador deveria trocar o modelo
de peça a produzir. A partir deste momento, toda a equipe realizou suas atividades conforme
suas funções, analisando todas as operações do processo de preparação.
Quando o operador produziu a primeira peça conforme sua especificação, do lote
seguinte, terminou-se as atividades da equipe, fazendo com que todos se reunissem em uma
sala e compilassem as informações obtidas. Após ter todos os dados em mãos, foram
destacadas cinco etapas para se reduzir o tempo de troca de ferramenta:
1. Estabelecer metas desafiadoras;
2. Separar Atividades Internas das Externas;
3. Converter Atividade Internas em Externas;
4. Reduzir as Atividades Internas;
5. Reduzir todas as atividades restantes.
Com estas etapas realizadas, foi necessário estabelecer os POP’s ( Procedimento
Operacional Padronizado) conforme Figura 12.
38
Com a equipe reunida em uma das salas da Empresa, cada colaborador mostrou seus
resultados do acompanhamento do setup em planilhas padrão, conforme figura abaixo:
Inicio Fim I E
1 Procurar jacaré 00:00:00 00:00:59 00:00:59
2 Retirar caixa do caminho 00:00:59 00:01:19 00:00:20
3 Transporte do jacaré 00:01:19 00:02:01 00:00:42
4 Retirar caixa da frente da máquina 00:02:01 00:03:20 00:01:19
5 Procurar cartão, grampeador 00:03:20 00:06:15 00:02:55
6 Liberar caixa para lavação 00:06:15 00:07:54 00:01:39
7 Falta Ordem de produção 00:07:54 00:08:17 00:00:23
8 Pedir ferramenta 00:08:17 00:09:32 00:01:15
9 Pedir instrumento de medição 00:09:32 00:09:55 00:00:23
10 Liberar sobra de bruto para 600 00:09:55 00:10:22 00:00:27
11 Guardar jacaré 00:10:22 00:11:00 00:00:38
12 Mover estrado em frente a máquina 00:11:00 00:12:01 00:01:01
13 Verificar se disp. 311.07 está com base 00:12:01 00:18:25 00:06:24
14 Buscar paleteira 00:18:25 00:19:55 00:01:30
15 Soltar parafuso, procurar chave, sacador para retirar disp. Anterior 00:19:55 00:24:50 00:04:55
16 Buscar sacador na ferramentaria 00:24:50 00:25:56 00:01:06
17 Não encontrado, buscar na manutenção 00:25:56 00:28:20 00:02:24
18 Retirar pino guia do dispositivo 00:28:20 00:29:30 00:01:10
19 Guardar dispositivo na prateleira 00:29:30 00:32:11 00:02:41
20 Pegar dispositivo da nova peça - 1ª fix. 00:32:11 00:34:12 00:02:01
21 Levar dispositivo para a máquina 00:34:12 00:35:35 00:01:23
22 Fixar dispositivo no pallet vazio 00:35:35 00:43:00 00:07:25
Planilha de Observação de TRF
Tempos Observações/(Plano de ação)Tempos Lidos Int/Ext
Descrição da atividade
Figura 6 – Atividades realizadas no TRF.
Fonte: Schulz S.A.
Com esta planilha preenchida, descrevendo as atividades e os tempos de cada uma,
chega-se ao final um tempo total, este sendo o tempo do setup.
Com a equipe reunida, assistiram o vídeo filmado durante o setup e observaram os
ganhos que se poderia obter em cada atividade. Feito isto, o grupo estabeleceu as metas que
deveriam ser alcançadas, sendo estas desafiadoras.
A análise das atividades descritas foram separadas em internas ou externas, sendo que
o grupo discutiu intensamente sobre cada atividade. Pela Figura 6 observa-se a quantidade de
atividades realizadas, sendo detalhadas em internas ou externas através da Figura 7, nas
colunas em vermelho e verde respectivamente. Na mesma tabela, são inseridos as observações
e/ou pontos a serem melhorados.
39
Inicio Fim I E
1 Procurar jacaré 00:00:00 00:00:59 00:00:59 x Definir posição do jacaré
2 Retirar caixa do caminho 00:00:59 00:01:19 00:00:20 x Definir posição do jacaré
3 Transporte do jacaré 00:01:19 00:02:01 00:00:42 x Definir posição do jacaré
4 Retirar caixa da frente da máquina 00:02:01 00:03:20 00:01:19 x Definir posição das caixas
5 Procurar cartão, grampeador 00:03:20 00:06:15 00:02:55 x Identificar posição do grampeador
6 Liberar caixa para lavação 00:06:15 00:07:54 00:01:39 x Posicionar cx no corredor pre-definido
7 Falta Ordem de produção 00:07:54 00:08:17 00:00:23 x Verificar 2 horas antes
8 Pedir ferramenta 00:08:17 00:09:32 00:01:15 x Eliminar - Padronizar ferramentas - todas em máquina
9 Pedir instrumento de medição 00:09:32 00:09:55 00:00:23 x Antecipar solicitação em 2 horas
10 Liberar sobra de bruto para 600 00:09:55 00:10:22 00:00:27 x Posicionar caixas no corredor - logística
11 Guardar jacaré 00:10:22 00:11:00 00:00:38 x Definir local
12 Mover estrado em frente a máquina 00:11:00 00:12:01 00:01:01 x
13 Verificar se disp. 311.07 está com base 00:12:01 00:18:25 00:06:24 x Manter disp. Ao lado da máquina - montado
14 Buscar paleteira 00:18:25 00:19:55 00:01:30 x
15 Soltar parafuso, procurar chave, sacador para retirar disp. Anterior 00:19:55 00:24:50 00:04:55 x Eliminar - Dispositivo montado ao lado da máquina
16 Buscar sacador na ferramentaria 00:24:50 00:25:56 00:01:06 x Eliminar - Dispositivo montado ao lado da máquina
17 Não encontrado, buscar na manutenção 00:25:56 00:28:20 00:02:24 x Eliminar - Dispositivo montado ao lado da máquina
18 Retirar pino guia do dispositivo 00:28:20 00:29:30 00:01:10 x x Eliminar - Dispositivo montado ao lado da máquina
19 Guardar dispositivo na prateleira 00:29:30 00:32:11 00:02:41 x Eliminar - Dispositivo montado ao lado da máquina
20 Pegar dispositivo da nova peça - 1ª fix. 00:32:11 00:34:12 00:02:01 x Eliminar - Dispositivo montado ao lado da máquina
21 Levar dispositivo para a máquina 00:34:12 00:35:35 00:01:23 x Manter disp. Ao lado da máquina - montado
22 Fixar dispositivo no pallet vazio 00:35:35 00:43:00 00:07:25 x Eliminar - Dispositivo montado ao lado da máquina
Planilha de Observação de TRF
Tempos Observações/(Plano de ação)Tempos Lidos Int/Ext
Descrição da atividade
Figura 7 – Atividades realizadas no TRF com análise de cada atividade.
Fonte: Schulz S.A.
Presente Futuro
I Movimentação (metros) 2741 210
II Tempo Total de TRF 3:27:20 1:00:00
III Espaguete ("trânsito do operador") Operador ausenteOperador no
posto de trabalho
IV Total de Atividades 66 39
V Atividades Internas 26 17
VI Atividades Externas 40 22
ItemEstado
MétricasDescrição
Figura 8 – Métricas do TRF.
Fonte: Schulz S.A.
Conforme a definição e cronograma da consultoria, o compromisso da equipe foi
converter as atividades internas em externas, sendo discutidas todas as atividades internas,
que no total somam-se 26, para que se ache algum meio de convertê-las. Com a interação do
grupo, chegou-se ao total de apenas 16 atividades internas, que serão comprovadas com um
novo setup a partir das ações definidas e implantadas.
A equipe enquanto estava desenvolvendo o trabalho de melhoria pôde perceber as
atividades mais longas durante o setup, ou seja, se conseguisse eliminar estas atividades,
40
diminuiria muito o tempo de troca. Somando-se o tempo das 5 atividades mais longas, sendo
que no total são 66, chega a 34% do tempo total do setup. Segue abaixo as principais:
Medição da peça na máquina tridimensional (3D) (Tempo: 00:19:33) - Atividade é
necessária no Estado Presente para que a peça seja medida por completo, já que ao lado da
máquina de usinagem não existe todos os instrumentos necessários para as cotas especificadas
no desenho. Em consenso, a equipe decidiu investir em um dispositivo de controle para que
fique ao lado da máquina, não sendo mais necessário o uso da tridimensional.
Usinar o primeiro lado da peça (Tempo: 00:15:18) – Esta operação é para usinar o
primeiro lado da peça do lote novo, portanto deve ser realizada com cuidado para que não
haja colisões ou erros de usinagem, assim o tempo de usinagem é maior em relação à
produção efetiva. Para usinar, o operador acompanha todo este processo. Para esta atividade, a
equipe decidiu em padronizar os programas de usinagem e ferramentas, aumentando a
confiabilidade do processo.
Espera da peça para medição na tridimensional (Tempo: 00:12:45) – Após a
usinagem, o operador leva a peça até a tridimensional, mas deverá aguardar, pois há outras
peças a serem medidas, devendo ficar na fila para posterior medição. Pela pouca quantidade
de máquinas tridimensionais e grande volume de itens a serem medidos, se faz necessário esta
fila. Como esta peça será realizada uma melhoria, comprando um dispositivo de controle e
deixado ao lado da máquina, não será mais necessário o uso da tridimensional para liberar a
peça à produçao e nem a espera da mesma.
Usinar o segundo lado da peça (Tempo: 00:12:12) – Pela estratégia de usinagem,
esta peça é usinada em duas operações, então esta atividade é a usinagem do segundo lado da
peça, sendo que o operador deve ter os mesmos cuidados durante o processo. Com relação às
melhorias, a equipe utilizou o mesmo plano para padronização do programa de usinagem e
ferramentas.
41
Medir e preencher checklist (Tempo: 00:10:25) – A peça, após ser usinada é medida
pelo operador com os instrumentos de medição disponíveis na máquina e para cada cota deve
ser registrado realizando um checklist. Além da medição na máquina, a peça é levada à
tridimensional, já descrita anteriormente, para realizar outras medições e também confirmar as
medições já realizadas pelo operador. A principal perda é o tempo de preenchimento do
checklist. Pela análise do vídeo gravado durante o setup, a equipe definiu uma nova estratégia
para que o operador não preencha o checklist, esta vindo preenchida e sendo necessário
apenas um “ok” para cada cota.
Figura 9 - Preenchimento do checklist.
Fonte: Primária 2008.
Após o levantamento de informações sobre as atividades internas e externas,
conversão das internas em externas, a equipe focou na redução das atividades internas
restantes. Este é um trabalho aprofundado em cada atividade, para que se consiga diminuir ao
máximo o tempo de cada uma. Também, na sequência, a equipe desenvolveu um forte
trabalho na redução de todas as atividades restantes.
As melhorias definidas foram listadas em um plano de ação, definindo um responsável
e prazo para cada ação. Com estas ações implantadas, o grupo pretende alcançar a meta
42
estipulada, sendo que as ações, na sua maioria, tem custo muito baixo em relação aos ganhos
planejados.
Início Término
Falta Jacaré - distante. Definir local para manter jacaré na célula - identificar piso Carlos 12/fevCélula
produtiva0,00 ok
Falta Grampeador - fixar cartão OP. Definir local, identificar e posicionar grampeador Francisco 12/fevCélula
produtiva0,00 ok
Falta espaço físico para volumes liberados.Identificar corredor pre-definido para "estoque" de volumes
acabadosAdenilson / Jorge 12/fev
Célula
produtiva0,00 ok
Falta de ordem de produção. Verificar OP com 02 horas de antecedência Operadores (3T) 12/fevCélula
produtiva0,00 ok
Demora no recebimento de peças brutas.Solicitar bruto + Instrumentos de controle com 2 horas de
antecedênciaOperadores (3T) 12/fev
Célula
produtiva0,00 ok
Padronizar "T" das ferramentas Ricardo 12/fevCélula
produtiva0,00 ok
Realizar estudo de correlação para padronização do mix peças Ricardo / Rodrigo 01/marCélula
produtiva0,00 NOK
Posicionar dispositivos ao lado da máquina. Carlos / Rogério 12/fevCélula
produtiva0,00 ok
Criar estrutura para gerenciamento dos dispositivos Werner 01/mar Ger. Dispos. ? NOK
Necessidade de montar dispositivo sobre o pallet gera "perda" de tempo.Definir responsabilidades em relação a gestão de dispositivos -
sistematica de montagem sobre pallet máquinaWerner 01/mar
Célula
produtiva0,00 NOK
Perda de tempo no preenchimento de check list de qualidade. Adiantar o preenchimento do check list. Maicon 12/fevCélula
produtiva0,00 ok
Falta de conhecimento da equipe sobre máquinas em set up. Criar um sistema de "alerta" sobe máquinas em TRF Cladinei / Guilherme 20/marCélula
produtiva0,00 NOK
Falta de ferramentas / chaves para TRF.Organizar quadro de sombra TRF e acrescentar chaves /
ferramentasAdenilson / Jorge 13/fev
Célula
produtiva0,00 NOK
Dificuldade em relação a definição do início de uma preparação. Implantar sistema de kanban e/ou coletor no posto de trabalho. Gustavo / Guilherme 15/marCélula
produtiva? NOK
Data : 12/02/2008
Elaborado por: Equipe
TRF Mód.3
PLANO DE AÇÃO
Quanto CustaOnde StatusQuando
Problema observado Ação Proposta Quem faz
Tempo de troca de ferramentas de corte elevado.
Última atualização em: 12/02/08
Tempo de troca de dispositivo de fixação elevado.
Figura 10 – Plano de Ação.
Fonte: Schulz S.A.
Uma das ações tomadas foi definir uma família de itens que poderia ser produzido
nesta máquina, a partir da similaridade do processo de fabricação, utilização de ferramentas,
peso das peças, entre outros. Deste modo, algumas atividades internas e externas foram
eliminadas, pois não requer mais a troca de ferramentas de corte entre um modelo e outro,
nem a busca destas ferramentas no Setor que gerencia as mesmas, sendo apenas padronizado
o programa de usinagem por alguns integrantes da equipe participante.
43
Figura 11 - Operador buscando ferramentas de corte do próximo lote
Fonte: Primária 2008
Para obter o padrão de execução da TRF e realizá-la sempre da mesma forma, a
equipe juntamente com o operador da máquina criaram os POP’s (Procedimento Operacional
Padronizado). Este documento deverá ser seguido por qualquer operador que realizar a TRF.
44
Familia Suporte- Módulo Máquina CE028 NºPOP 001-07Revisão 0
Item Tempo
min(obj)1 10
2 10
3 17
Última atualização em:
POP- Procedimento Operacional Padronizado
II
Data 08/02/2007
Elaborado por: Marcos
Colocar Ferramentas no magazine
Repassar ferramentas no programa de usinagem (4X)
Observações
Verificar correta posição na mesa
Elementos de Trabalho
Colocar dispositivo na máquina
1
2 3
Figura 12 - Exemplo de Procedimento Operacional Padronizado Fonte: Primária
4.5 FASE DE AÇÃO
Após a realização da análise do Estado Presente do TRF, discussão das melhorias e
implantação das mesmas para que pudesse atingir as metas esperadas, a equipe realizou um
novo estudo, agora do Estado Futuro.
Este estudo teve como característica principal, a diferença entre as atividades internas
e externas, afim de diminuir ao máximo o tempo de TRF. Para isto, todas as áreas da empresa
que fazem parte do TRF, foram treinadas e orientadas sobre a importância desta ferramenta e
45
os principais objetivos. O operador participou de todo o processo de discussão, melhorias e
recebeu o treinamento para que executasse a tarefa de um modo sistemático e seguindo o
POP.
A análise foi realizada na mesma máquina do Estudo Presente, com os mesmos
integrantes da equipe com suas funções definidas para o acompanhamento do processo e o
mesmo operador, para que o estudo seja do mesmo padrão.
O início do processo de TRF foi dado quando o operador retirou do centro de
usinagem a última peça do lote anterior, sendo que neste momento as áreas de apoio da
fábrica já estavam cientes deste processo e já disponibilizaram os equipamentos requeridos na
máquina. Com isto, o operador não teve a necessidade de buscar dispositivos de usinagem,
instrumentos de controle dimensional, entre outros.
A informação de que seria realizado a troca de modelo foi dada pelo PCP, detalhando
o próximo lote, máquina e horário do TRF em um quadro de gestão visual disponível na
fábrica para que as áreas de apoio realizassem suas funções e disponibilizassem os periféricos
necessários em frente à máquina.
Deste modo, a principal função do operador foi de apenas realizar a troca de
ferramenta, sendo que no Estado Presente ocorreram diversas atividades do operador
antecedentes à troca real de modelo.
Após a retirada da última peça do lote anterior, o operador realizou a troca de
dispositivo de máquina com o auxílio de um operador da máquina ao lado, facilitando e
diminuindo o tempo de troca. Com um processo muito mais ágil e padronizado, de acordo
com o POP, o operador estava ciente das atividades que ele deveria realizar e a ordem das
mesmas.
Após as atividades necessárias restantes, o operador iniciou a usinagem da primeira
peça, acompanhando todo o processo. Ao retirar a peça do centro de usinagem, o operador
46
realizou a medição e o check list, porém com um tempo reduzido conforme ação definida no
Plano de Ação. A atividade de medição na máquina tridimensional ainda foi realizada porque
o processo de confecção de um dispositivo de controle é de longo prazo.
Após a medição da peça na tridimensional, o lote posterior foi liberado para a
produção, encerrando assim o TRF do Estado Futuro.
Na próxima fase serão mostrados os resultados obtidos.
4.6 FASE DE AVALIAÇÃO
Os resultados colhidos com a execução do Plano de Ação referente à análise do Estado
Presente e realização de um novo estudo com a maioria das ações já implantadas (Estado
Futuro serão relatados a seguir:
Pela Figura 13, observa-se somente os resultados do Estado Presente e a proposta para
o Estado Futuro. Agora seguem os gráficos comparativos entre Estado Presente, proposta para
o Estado Futuro e o realizado.
Figura 13 – Comparativo de Movimentação.
Fonte: Schulz S.A.
47
A movimentação do operador no Estado Presente foi muito grande, pois ele exercia
todas as atividades do setup, por não ter um padrão definido de execução. Para o Estado
Futuro, a equipe definiu como desafio a meta de 210 metros, porém o realizado foi de 410
metros. Há uma grande diferença entre a contagem dos passos devido a eliminação e redução
de atividades do operador, isto mostra que é fundamental a discussão da equipe para as
melhorias implantadas com sucesso.
Figura 14 – Comparativo das Atividades Internas.
Fonte: Schulz S.A.
A Figura 14 mostra a quantidade de atividades internas realizadas, isto revela os
ganhos obtidos de máquina parada, já que as atividades internas são aquelas que só podem ser
realizadas com a máquina parada. Portanto, pode-se observar que a equipe trabalhou pesado
em relação à eliminação das atividades internas.
Figura 15 – Comparativo das Atividades Externas.
Fonte: Schulz S.A.
48
As atividades externas tivera um grande foco por parte da equipe, pois no Estado
Presente, a quantidade era muito alta e ainda desdobrando-se em muita movimentação do
operador em cada atividade. Assim a equipe conseguiu eliminar muitas atividades, deixando
apenas o necessário para realização da troca. Muitas das atividades foram repassadas aos
setores de apoio, disponibilizando os recursos necessários em frente à máquina.
Por último, tem-se o Figura 16 que mostra os tempos de preparação, onde o setup do
Estado Presente foi realizado em duzentos e sete minutos, gerando uma análise criteriosa da
equipe para agir na redução de tempo. Esta análise fez com que a equipe definisse como meta
o tempo de sessenta minutos, sendo um desafio grande para o cumprimento deste tempo.
Figura 16 – Comparativo de Tempo Total de TRF.
Fonte: Schulz S.A.
Após a execução das ações definidas, foi analisado o TRF do Estado Futuro, que
chegou ao tempo de cento e vinte e quatro minutos. Este tempo foi prejudicado por alguns
itens do Plano de Ação que ainda não haviam sido implantados, porém quando estiverem com
a situação regular, o TRF será analisado novamente. Mesmo com estas dificuldades, obteve-se
um ganho significativo no tempo de TRF.
Para a melhoria contínua de redução de tempo de setup, os próprios operadores desta
máquina foram treinados para eles próprios realizarem as melhorias, utilizando um quadro
49
padrão em frente à máquina, afim de registrar os dados de cada TRF realizado na máquina.
Estes dados são divididos em quatro planilhas:
Plano de Ação – Registrar as ações de melhoria para o TRF.
Diário de Bordo – Registrar os tempos de TRF, com o horário de início, fim e o
lote posterior.
Gráfico das Médias – Definir gráfico em relação aos tempos de TRF para
acompanhamento das melhorias.
Família de Peças – Planilha com os itens que são produzidos na máquina, com
o tempo de TRF atual e a meta a ser alcançada.
Figura 17 – Quadro TRF
Fonte: Schulz S.A.
Após a realização de todo o trabalho do TRF, há uma nova etapa para ser cumprida,
pois o estudo realizado acima foi somente em uma máquina e que agora deve ser disseminada
para as outras máquinas, utilizando o mesmo padrão de estudo.
50
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS
O presente trabalho demonstrou que a ferramenta TRF utiliza diferentes fontes
bibliográficas, ocorrendo distinção entre planejamento, preparação e implantação, porém
todas com o mesmo objetivo, que é o de reduzir o tempo de setup.
Através do estudo realizado, a equipe considerou que o tempo de preparação deveria
ser reduzido em 40%, porém não alcançou a meta estabelecida, atingindo a redução em 33%
do tempo de Estado Presente, pois algumas melhorias deverão ser ainda implantadas. Estas
melhorias ainda não foram implantadas pois requerem um investimento elevado, dependendo
de orçamento definido pela diretoria.
Os objetivos específicos observados inicialmente neste trabalho foram plenamente
atingidos, pois foi realizado treinamento da equipe envolvida na utilização da ferramenta TRF
e percebeu-se que todos assimilaram os conceitos Lean Manufacturing apresentados; os
procedimentos padrão das atividades para consolidar a metodologia também foram
devidamente criados.
No capitulo seguinte será apresentada uma proposta de trabalho futuro com um
objetivo de manter o padrão realizado e buscar uma melhoria contínua do processo. Este
estudo foi apresentado aos diversos setores da fábrica e ainda à diretoria da empresa, onde
todos visualizaram que a ferramenta é primordial para a efetivação de redução de tempo de
setup e que a consolidação da implantação da filosofia dependerá do comprometimento de
todos.
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5.1 PROPOSTA DE TRABALHOS FUTUROS
O presente trabalho realizou o estudo de apenas uma máquina para redução do tempo
de TRF, e com base neste estudo, as demais máquinas também deverão ser padronizadas para
garantir a consolidação e refinamento dos padrões, a partir das ações apresentadas abaixo:
Realizar as atividades de setup de forma padronizada, seguindo os POP’s;
As atividades deverão ser organizadas e lideradas pelo pessoal operacional,
afim de assumir a responsabilidade da tarefa;
Criar Grupos Multiplicadores da TRF, com treinamentos e estudos da TRF
conforme já relatado neste trabalho;
Colocar quadros de Gestão à Vista da TRF para mostrar o refinamento das
melhorias e manter histórico das TRF’s;
Realizar apresentações mensais para reconhecer o mérito da equipe, multiplicar
conhecimento, compartilhar experiências, entre outros.
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