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ESTUDO E IMPLEMENTAÇÃO DA METODOLOGIA SMED E
O SEU IMPACTO NUMA LINHA DE PRODUÇÃO
Pedro Manuel Pinto Mota
Dissertação para a obtenção de grau de Mestre em
Engenharia Mecânica
Júri
Presidente: Prof. Pedro Miguel dos Santos Vilaça da Silva
Orientador: Prof. Paulo Miguel Nogueira Peças
Vogais: Profª. Elsa Maria Pires Henriques
Prof. Artur Jorge da Cunha Barreiros
Outubro de 2007
ii
AGRADECIMENTOS
O primeiro agradecimento tem de ser feito à empresa Fapil - Indústria de Escovaria S.A., que me
proporcionou todas as condições para que o estudo em causa alcançasse os objectivos pretendidos.
De seguida, o meu agradecimento dirige-se às pessoas cuja colaboração e apoio foram fundamentais
para a realização do trabalho. Como tal, ficam aqui expressos os meus sinceros agradecimentos ás
seguintes pessoas:
Ao Professor Paulo Peças, pela sua gratificante orientação e pela paciência demonstrada ao longo de
todo o projecto.
À Professora Elsa Henriques, pela co-orientação desta tese, e pelas diversas dicas que influenciaram
o resultado alcançado.
Ao Eng. Pedro Teixeira, pela ajuda e apoio oferecido durante todo o trabalho desenvolvido na Fapil.
Aos meus pais, pelo amor e carinho demonstrado ao longo de todo este trabalho, especialmente nos
momentos de maiores dificuldades.
iii
Nome: Pedro Manuel Pinto Mota
Mestrado em: Engenharia Mecânica
Orientador: Paulo Miguel Nogueira Peças
Título: ESTUDO E IMPLEMENTAÇÃO DA METODOLOGIA SMED E O SEU
IMPACTO NUMA LINHA DE PRODUÇÃO
Resumo:
Devido à globalização as empresas estão sujeitas a uma enorme pressão para reduzir custos
produtivos, de modo a aumentar a sua produtividade e assim enfrentarem a forte concorrência dos
países emergentes. O SMED é uma ferramenta que visa a redução de desperdícios associados ao
processo produtivo.
A metodologia SMED foi criada e aplicada pela primeira vez nos finais da década de cinquenta e
desde então esta metodologia tem vindo a ser amplamente disseminada em sectores bastante
competitivos como é o caso da indústria automóvel. Actualmente a redução de custos atinge
particular importância em sectores com uma fraca componente tecnológica incorporada no produto e
onde tipicamente o factor chave de compra (do produto) é o preço. Desta forma, a eficiência
produtiva é um factor crítico de sucesso para a empresa. A metodologia SMED é uma ferramenta que
permite obter vantagens ao nível da eficiência produtiva, através da redução dos custos de produção.
Minimizar o tempo de mudança de formato permite obter duas grandes vantagens, reduzir custos de
imobilização do equipamento e permitir produzir pequenos lotes, eliminando assim os custos
associados a stock.
Esta tese tem como objectivo estudar a implementação da metodologia SMED. Foi estudado e
analisado o sistema produtivo de duas linhas de produção distintas, uma linha de injecção de plástico
e uma linha de produção de escovaria. Com base nos resultados obtidos foram desenvovidas
soluções e avaliados os respectivos impactos ao nível da produtividade.
Palavras-chave:
Mudança Rápida de Formato; Produção Magra; Melhoria Contínua
iv
Name: Pedro Manuel Pinto Mota
Master Degree: Mechanical Engineering
Supervisor: Paulo Miguel Nogueira Peças
Title: STUDY AND IMPLEMENTATION OF THE SMED METHODOLOGY
AND ITS IMPACT ON A PRODUCTION LINE
ABSTRACT
Due to globalization, the companies are facing an enormous pressure to reduce productive costs, in
order to increase its productivity and to face the strong competition of the emergent countries. The
SMED is a tool which its aim is the reduction of wastefulness‟s associates to the productive process.
The SMED methodology was created and applied for the first time in the ends of the fifty decade and
since then this methodology has come widely to be spread in sufficiently competitive sectors as it is
the case of the automobile industry. Currently the reduction of costs reaches particular importance in
sectors with a weak technological component incorporated in the product, and where typically the key
purchase factor (of the product) is the price. In such a way, the productive efficiency is a critical
success factor for the company. The SMED methodology is a tool that allows companies to get
advantages at the level of the productive efficiency, through the reduction of the production costs.
Minimizing the setup‟s time, it allows companies to get two great advantages, to reduce costs of
equipment immobilization and allows producing small lots, thus eliminating the costs associates the
stock.
The main objective of this thesis is to study the implementation of SMED methodology. It was studied
and analyzed the productive system of two distinctive production lines; a line of plastic injection and a
line of would brush production. Based on diagnostic‟s results, it has been developed solutions and
calculated there impacts in the company productivity.
Keywords
SMED; Lean Manufacture; Kaizen
v
ÍNDICE
Agradecimentos ......................................................................................................................................i
Resumo ................................................................................................................................................. iii
Abstract ................................................................................................................................................ iv
Índice .......................................................................................................................................................v
Lista de Tabelas .................................................................................................................................... vii
Lista de Figuras ..................................................................................................................................... ix
1 INTRODUÇÃO................................................................................................................................. 1
2 ESTADO DA ARTE ......................................................................................................................... 3
2.1 PANORAMA MUNDIAL ........................................................................................................... 3
2.2 PRODUÇÃO MAGRA .............................................................................................................. 5
2.2.1 ORIGEM E EVOLUÇÃO .................................................................................................. 5
2.2.2 CONCEITOS INSERIDOS NA PRODUÇÃO MAGRA .................................................... 9
2.3 SMED .................................................................................................................................... 12
2.3.1 ORIGEM E ENQUADRAMENTO HISTÓRICO ............................................................. 13
2.3.2 DESCRIÇÃO DO MÉTODO .......................................................................................... 14
2.3.3 DISCUSSÃO DO MÉTODO .......................................................................................... 16
3 TRABALHO EXPERIMENTAL ...................................................................................................... 23
3.1 DESCRIÇÃO DO TRABALHO .............................................................................................. 23
3.2 DESCRIÇÃO DA METODOLOGIA ....................................................................................... 23
3.2.1 INSPEÇÃO VISUAL ...................................................................................................... 24
3.2.2 ESTUDO DOS MÉTODOS E DOS TEMPOS ............................................................... 25
3.2.3 ENTREVISTAS .............................................................................................................. 25
3.2.4 SISTEMA INFORMÁTICO ............................................................................................. 26
3.3 ZONAS ESTUDADAS ........................................................................................................... 26
3.4 DESCRIÇÃO DA EMPRESA................................................................................................. 27
3.4.1 A EMPRESA .................................................................................................................. 27
3.4.2 PRODUTO/MERCADO ................................................................................................. 28
3.4.3 EQUIPAMENTO DE PRODUÇÃO ................................................................................ 28
3.4.4 PLANEAMENTO DE PRODUÇÃO ................................................................................ 29
3.4.5 DEPARTAMENTO DE MANUTENÇÃO/MUDANÇAS DE FORMATO ......................... 30
4 DIAGNÓSTICO.............................................................................................................................. 31
4.1.1 SECÇÃO DE ESCOVARIA ........................................................................................... 31
vi
4.1.2 SECÇÃO DE INJECÇÃO ............................................................................................. 41
5 SOLUÇÕES PRECONIZADAS ..................................................................................................... 46
5.1 SOLUÇÕES ORGANIZACIONAIS ........................................................................................ 46
5.2 IMPLEMENTAÇÃO DO MÉTODO ........................................................................................ 49
5.3 SOLUÇÕES SECÇÃO DE ESCOVARIA .............................................................................. 50
5.3.1 SOLUÇÃO 0 .................................................................................................................. 50
5.3.2 SOLUÇÃO 1 .................................................................................................................. 51
5.3.3 SOLUÇÃO 2 .................................................................................................................. 52
5.3.4 SOLUÇÃO 3 .................................................................................................................. 62
5.3.5 IMPACTOS .................................................................................................................... 63
5.4 SOLUÇÕES SECCÇÃO DE INJECÇÃO .............................................................................. 68
5.4.1 SOLUÇÃO 0 .................................................................................................................. 68
5.4.2 SOLUÇÃO 1 .................................................................................................................. 69
5.4.3 SOLUÇÃO 2 .................................................................................................................. 70
5.4.4 SOLUÇÃO 3 .................................................................................................................. 75
5.4.5 IMPACTOS .................................................................................................................... 75
6 CONCLUSÕES ............................................................................................................................. 78
7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .............................................................................................. 80
Anexo I - Tabelas .................................................................................................................................. 82
vii
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 – Lista de várias filosofias de gestão e respectivas ferramentas (Holweg, 2007) ............................ 5
Tabela 2 – Lista cronológica das publicações com maior relevância sobre Produção Magra ........................ 7
Tabela 3 – Lista das ferramentas da Produção Magra e o respectivo grau de aplicabilidade ao sector da siderurgia ............................................................................................................................................. 8
Tabela 4 – Principais vantagens que advêm da aplicação do sistema Pull .................................................. 12
Tabela 5 – Principais desvantagens que advêm da aplicação do sistema Pull ............................................. 12
Tabela 6 – Exemplo do cálculo do tempo de produção unitário, bem como o rácio entre o tempo de mudança de formato e o tempo de produção ........................................................................................ 14
Tabela 7 – Listagem das várias ferramentas usadas na aplicação do método SMED ................................. 16
Tabela 8 – Listagem dos factores que influenciam o sucesso e a sustentabilidade da aplicação do método SMED (Culley et al 2003) .......................................................................................................... 18
Tabela 9 – Listagem da redução de tempo resultante da aplicação do método SMED a vários equipamentos de diferentes sectores (Goubergen et al. 2002a) ........................................................... 19
Tabela 10 – Listagem das regras de design recomendadas para diminuir os tempo de mudança de formato (Goubergen et al. 2002b) .......................................................................................................... 19
Tabela 11 – Listagem das dificuldades encontradas da aplicação do método SMED no programa de desenvolvimento de fornecedores (Neumann et al 2004) ..................................................................... 21
Tabela 12 – Listagem das diferenças entre o método SMED clássico e o novo conceito do método proposto por McIntosh (McIntosh et al. 2000) ........................................................................................ 22
Tabela 13 – Listagem do equipamento de produção ..................................................................................... 29
Tabela 14 – Listagem das várias operações que são realizadas nos diferentes tipos de mudança de formato.................................................................................................................................................... 34
Tabela 15 – Listagem das mudanças de base analisadas ............................................................................ 38
Tabela 16 – Listagem das operações a realizar numa mudança de base, e respectivo tempo médio ......... 39
Tabela 17 – Listagem das várias operações realizadas na mudança de molde e respectivo tempo padrão..................................................................................................................................................... 44
Tabela 18 – Listagem comparativa entre os tempos padrão e tempos máximos observados ...................... 44
Tabela 19 – Listagem das operações realizadas pelo operador da manutenção e pelo operador da máquina, bem como o respectivo tempo padrão ................................................................................... 50
Tabela 20 – Listagem das operações internas e externas realizadas pelo operador da máquina................ 51
Tabela 21 – Lista das operações a realizar pelos operadores de manutenção 1 e 2 .................................. 53
Tabela 22 – Comparação das várias operações e respectivo tempo entre a situação actual e a solução com aplicação do Quickchange1 .............................................................................................. 60
Tabela 23 – Comparação das várias operações e respectivo tempo entre a situação actual e a solução com a aplicação do Quickchange2 ........................................................................................... 61
Tabela 24 – Listagem das várias operações realizadas na mudança de molde e respectivo tempo padrão..................................................................................................................................................... 64
Tabela 25 – Listagem do aumento de produtividade para as várias situações estudadas, tendo como factor de comparação o número de produtos produzidos ...................................................................... 66
Tabela 26 – Listagem dos tempos padrão das várias operações da mudança de molde ............................. 68
viii
Tabela 27 – Listagem das operações a ser realizadas por cada operador durante as mudanças de molde ...................................................................................................................................................... 70
Tabela 28 – Listagem do tempo padrão obtido com as soluções propostas para a área da injecção .......... 72
Tabela 29 – Listagem das operações a realizar 2 horas antes da paragem do equipamento na mudança de molde ................................................................................................................................. 73
Tabela 30 – Listagem das operações a realizar imediatamente antes da paragem do equipamento na mudança de molde ................................................................................................................................. 73
Tabela 31 – Listagem das operações a realizar durante a paragem do equipamento na mudança de molde ...................................................................................................................................................... 74
Tabela 32 – Listagem das operações a realizar após o arranque do equipamento na mudança de molde ...................................................................................................................................................... 74
Tabela 33 – Listagem dos tempos demorados em cada fase da mudança de molde .................................. 75
Tabela 34 – Impacto no número de peças produzidas comparando com a situação do diagnóstico, bem como a redução do tempo obtido através das diferentes soluções ............................................... 77
ix
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 – Esquema de um exemplo da aplicação da ferramenta Kaizen .................................................... 10
Figura 2 – Esquema das várias fases da metodologia SMED ....................................................................... 15
Figura 3 – Exemplo dos custos totais inerentes à mudança de formato ....................................................... 17
Figura 4 – Esquema de um novo conceito do método SMED ....................................................................... 22
Figura 5 – Planta do sistema produtivo da empresa onde estão representadas as duas linhas produtivas estudadas ............................................................................................................................. 27
Figura 6 – Esquema do procedimento organizacional da mudança de formato na secção de escovaria .... 32
Figura 7 – Imagens do equipamento onde estão realçados o carro e as bases ........................................... 34
Figura 8 – Gráfico onde se representa a ocorrência dos diferentes tipos de mudança de formato .............. 35
Figura 9 – Gráfico com o tempo médio dos diferentes tipos de mudança de formato, bem como o tempo máximo e mínimo observados .................................................................................................... 35
Figura 10 – Percentagem do tempo dispendido nos diferentes tipos de mudança de formato ..................... 36
Figura 11 – Gráfico com a percentagem dos tempos médios das várias etapas em cada tipo de mudança ................................................................................................................................................. 37
Figura 12 – Gráfico que inclúi o tempo de mudança de formato incorporado em cada peça do lote, comparado com o tempo de produção unitário ...................................................................................... 37
Figura 13 – Gráfico indicando a percentagem de mudanças de formato simultâneas .................................. 38
Figura 14 – Esquema do procedimento organizacional utilizado na mudança de molde .............................. 41
Figura 15 – Gráfico com percentagem de tempo gasto em cada etapa do processo ................................... 42
Figura 16 – Gráfico com o tempo gasto nas mudanças de molde analisadas .............................................. 43
Figura 17 – Esquema representativo das funções do supervisor dos setup’s ............................................... 47
Figura 18 – Esquema do novo procedimento a utilizar .................................................................................. 52
Figura 19 – Esquema do posto de trabalho na secção de escovaria ............................................................ 53
Figura 20 – Gráfico de Gant de representação dos tempos dos vários intervenientes na mudança de formato.................................................................................................................................................... 54
Figura 21 – Imagem global do equipamento com pormenores das bases e dos apertos ............................. 55
Figura 22 – Imagem de um tipo de aperto ..................................................................................................... 55
Figura 23 – Modelo do sistema actual em software CAD .............................................................................. 56
Figura 24 – Matriz com as duas opções possíveis para a solução a desenvolver ........................................ 57
Figura 25 – Esquema com o pressuposto usado no desenvolvimento da solução ....................................... 58
Figura 26 – Modelo em CAD do Quickchange1 ............................................................................................. 59
Figura 27 – Esquema com os vários produtos que é possível produzir com o Quickchange1 ..................... 59
Figura 28 – Modelo em CAD do Quickchange2 ............................................................................................. 61
Figura 29 – Imagem do quadro que classifica as ferramentas em por grupos, em funções dos produtos que cada ferramenta permite produzir .................................................................................... 62
Figura 30 – Impacto obtido no tempo de mudança de formato com as diferentes soluções desenvolvidas ......................................................................................................................................... 63
Figura 31 – Tempo de produção unitário e tempo de mudança de formato por peça para as diferentes situações estudadas ............................................................................................................................... 64
x
Figura 32 – Aumento do tempo disponível para produzir, devido à redução do tempo de mdança de formato –Estudo para 3 meses de produção ......................................................................................... 65
Figura 33 – Comparação do número de peças produzidas para o mesmo tempo total de produção - Estudo para 3 meses de produção ........................................................................................................ 66
Figura 34 – Número de mudanças de formato que é possível realizar com o mesmo tempo total de produção – Estudo para 3 meses de produção ..................................................................................... 67
Figura 35 – Dimensão média do lote que é possível produzir com o mesmo tempo total de produção - Estudo para 3 meses de produção ........................................................................................................ 67
Figura 36 – Gráfico de Gant das operações de mudança de molde ............................................................. 70
Figura 37 – Esquema da secção de injecção ................................................................................................ 71
Figura 38 – Gráfico com os impactos das soluções propostas...................................................................... 76
Figura 39 – Gráfico com os tempos de mudança de formato obtidos com soluções propostas ................... 76
1
1 INTRODUÇÃO
Na era actual o factor chave da competitividade entre empresas é a diferenciação. Esta diferenciação
pode ser atingida de várias formas, quer através da inovação ao nível dos produtos inovadores, quer
através da inovação ao nível dos processos produtivos. Em alguns sectores do meio industrial um
dos pontos críticos do processo produtivo são as mudanças de formato, visto que estas operações
não acrescentam valor ao produto, mas são indispensáveis à produção. Dependendo da produção e
da quantidade de produtos produzidos, as mudanças de formato podem ser decisivas para o sucesso
ou insucesso de uma empresa.
A empresa Fapil enquanto empresa fabricante de produtos de escovaria e produtos de plástico tem
uma forte concorrência, quer do mercado nacional, quer do mercado internacional. A concorrência
internacional surge dos países emergentes, que conseguem preços de produção bastante baixos,
suportados por um custo de mão de obra mais baixo..
Para conseguir sobreviver neste tipo de mercado a empresa tem de reduzir custos e
simultaneamente produzir produtos com qualidade. A melhor maneira de reduzir custos será através
da implementação de melhorias no seu processo produtivo. Desta forma, a empresa pretende
introduzir melhorias ao nível das mudança de formato, de modo a minimizar os tempos de paragem
de produção e assim atingir os seus objectivos.
A presente tese descreve o método de aplicação da metodologia SMED na empresa Fapil, inserida
no sector da indústria transformadora. O capítulo 3 da presente tese descreve os metódos de análise
usados, tendo em vista um correcto diagnóstico do sistema produtivo. O capítulo 4 apresenta o
diagnóstico do sistema produtivo. È neste capítulo que são apresentados os problemas identificados
no actual sistema produtivo da empresa. Foi com base nesta informação que foi possível apresentar
propostas, tendo em vista a melhoria de eficiência nas mudanças de formato. Este capítulo está
dividido em dois pontos, que correspondem às secções sobre as quais incidiu a análise, no primeiro a
secção de escovaria e no segundo a secção de injecção.
Posteriormente à fase de diagnóstico, seguiu-se a fase de desenvolvimento de soluções que se
revelassem capazes de solucionar os problemas previamente identificados. Este trabalho está
apresentado no capítulo 5. Neste capítulo são apresentadas as propostas de solução, bem como os
impactos estimados com a sua aplicação. Inicialmente são apresentadas as soluções que estão
ligadas à organização da empresa e de seguida são apresentadas as soluções, que se prendem
directamente com o sistema produtivo. È ainda descrita a interpretação da metodologia e seu
contributo para o desenvolvimento das supracitadas soluções.
O capítulo 2 pretende enquadrar a presente tese e realçar a importância das soluções de melhoria
propostas, tendo em vista o aumento da produtividade. Assim, este capítulo inicia-se com um
enquadramento histórico, abordando de seguida a origem e evolução da filosofia da Produção Magra
2
e termina com a descrição e evolução sofrida pelo método SMED, desde o momento da sua origem
até à data.
No capítulo 6 apresentam-se as conclusões gerais do trabalho, bem como as propostas para trabalho
futuro a desenvolver.
3
2 ESTADO DA ARTE
Este capítulo tem como objectivo descrever a origem do método SMED bem como a sua evolução.
Será feita uma breve introdução histórica onde será descrita a evolução da realidade industrial, bem
como o novo paradigma da indústria. Seguidamente será abordada a origem do método a um nível
global, fazendo o seu enquadramento nas filosofias de gestão. Por fim, será abordado o
desenvolvimento científico do método ao nível de casos de estudo públicos, bem como os artigos
científicos publicados.
2.1 PANORAMA MUNDIAL
Na era da revolução industrial, a indústria tinha uma única preocupação, produzir. Com o afastamento
das pessoas do mundo rural e da agricultura, que tinham sido substituídas pelas máquinas, havia
uma grande oferta de mão-de-obra barata e disposta a trabalhar. Nesses tempos, havia uma procura
generalizada de diversos produtos, e uma fraca oferta. Um caso de sucesso que serve de exemplo é
o grupo Ford.
Os últimos 45 anos constituíram uma época de grandes mudanças na gestão e organização do
sistema produtivo das empresas industriais em todo o mundo. Dois grandes grupos de mudanças
foram marcantes nesse período. O primeiro foi o grande desenvolvimento tecnológico ocorrido em
termos de máquinas, sistemas de informação, automação, robótica, telecomunicações, entre outros,
que tornaram possível um planeamento e controle mais eficiente das operações, e
consequentemente, um elevado aumento da produtividade. O segundo está relacionado com as
transformações relativas às novas filosofias, conceitos e métodos de gestão. Houve um maior
enfoque ao nível dos recursos humanos. O mundo empresarial percebeu que uma forte aposta na
qualificação das pessoas, desenvolvendo as suas capacidades e know-how pode constituir-se como
um forte elemento diferenciador, na medida em que a empresa torna-se mais rápida e flexível perante
a mudança. Este aspecto associado a uma maior capacidade de inovação traduz-se numa importante
vantagem competitiva.
Estes novos conceitos e filosofias são elementos diferenciais, que, bem geridos, podem colocar a
empresa em patamares de crescimento e desenvolvimento significativos. Este trabalho visa
apresentar algumas dessas transformações e discutir seus impactos, particularmente em relação à
forma como o sistema produtivo industrial é organizado e gerido.
O ano de 1955 marca o início do desmoronamento do modelo conhecido como “produção em
massa”, na sua forma amadurecida. Os conhecimentos de gestão desenvolvidos por Taylor, Ford e
Sloan trouxeram, desde o início do século XX até essa data, avanços sem precedentes à
produtividade das empresas dos EUA, (Womack et al. 1992). Alguns dos factores que sustentaram o
4
modelo da “produção em massa” foram: produção em grande escala e com lotes de grandes
dimensões, com correspondente redução dos custos unitários; elevada especialização do trabalho;
inexistência do envolvimento do trabalhador com a qualidade, sugestões ou melhorias das
operações; máxima verticalizarão possível em termos da produção, entre outros. Os princípios e
condições ambientais que haviam sustentado o paradigma da produção em massa, porém, já não
eram suficientes para garantir a competitividade das empresas.
Paralelamente ao desenvolvimento dos sistemas de gestão e controle, via computador, na década de
1960, no Japão, uma outra forma de gerir as operações industriais estava em gestação. Sob a
liderança de Taichi Ohno, uma empresa do Japão, a Toyota Motor Company, desenvolvia uma forma
alternativa à produção em massa para gerir o sistema de produção. Segundo Ohno (Ohno, 1997) os
princípios da produção em massa não se ajustavam à difícil situação económica e ao mercado
incipiente do país naquele momento. Surge, então, a “Produção Magra”, com princípios diferentes
dos da produção em massa, particularmente em relação à gestão dos materiais (matérias-primas,
produtos em processo, componentes, conjuntos e produtos acabados) e ao trabalho humano nas
fábricas. Alguns alicerces desse novo modo de produção, o Just-in-Time, a autonomização
(automação com um toque humano), a polivalência dos trabalhadores, o defeito zero, o kaizen, o
SMED, a produção em pequenos lotes, entre outros, passaram a ser os elementos do paradigma que
se afirmava. A década de 1970 possibilitou o seu amadurecimento e, durante os anos de 1980, o
Japão, com a adopção parcial ou integral desta nova forma de produção, alcançou índices de
crescimento muito elevados em vários sectores económicos, lançando o país numa época de
prosperidade (Rehder, 1992).
Outro trabalho importante desenvolvido a partir da década de 1980 é a chamada Teoria das
Restrições (Goldratt et al. 1992). Segundo essa abordagem, a gestão das empresas deve concentrar-
se em definir as metas da organização e, a partir disto, focar-se sobre a gestão dos recursos com
restrição de capacidade (os gargalos) para programar todo o sistema produtivo. Conceptualmente, tal
abordagem foi e é muito aproveitada na gestão industrial. Também porque, em muitos pontos, é
convergente com os princípios da Produção Magra.
Embora o carácter inédito desta filosofia de produção seja questionado, em face da sua proximidade
com alguns princípios do fordismo, essa forma de produção constitui-se no actual paradigma
dominante em termos de produtividade, qualidade e flexibilidade das operações industriais. No
entanto, mais recentemente, sinais provenientes de experiências de gestão e organização do trabalho
noutras empresas dão mostras da necessidade de actualização ou alteração de alguns princípios do
modelo da Produção Magra, para que este responda mais adequadamente às transformações
tecnológicas, sociais, económicas e ambientais ocorridas, particularmente na última década.
Actualmente, as empresas mais competitivas têm adoptado muitas filosofias de gestão que lhes
permitem oferecer ao mercado produtos competitivos e num espaço de tempo bastante diminuto.
Muitas destas filosofias de gestão foram criadas e implementadas há quatro décadas, porém têm
sofrido alterações e melhorias constantes. Cada filosofia de gestão contempla um elevado número de
5
ferramentas e métodos que têm como objectivo atingir os fins a que se propõem. No entanto,
continua a não existir uma corrente dominante sobre quais as filosofias e quais as ferramentas.
Existem alguns autores que afirmam que a única filosofia é a Produção Magra, embora a
generalidade dos artigos publicados refira a existência de algumas filosofias e várias ferramentas.
Contudo, não existe unanimidade sobre quais as filosofias e quais as ferramentas. No entanto
Holweg (Holweg, 2007) apresenta uma lista de várias filosofias de gestão e as respectivas
ferramentas. Na Tabela 1 é possível observar algumas filosofias de gestão, bem como as principais
ferramentas usadas na sua implementação, segundo o referido autor.
Perante esta situação, cada vez mais as unidades produtivas têm de se adaptar no sentido de ser o
mais versáteis possível. É do âmbito deste trabalho, o desenvolvimento de métodos que visam
permitir às empresas desenvolver programas que diminuam os seus custos produtivos e tornem
possível uma maior flexibilidade na sua produção.
Esta maior flexibilidade do sistema produtivo é fundamental para as empresas, uma vez que precisam
de colocar novos produtos no mercado, tendo sempre em mente o mais baixo custo de produção dos
mesmos.
Lean Manufacture TQM (Total Quality
Maintenance) OPT (optimazed
production technology)
Smed 6 Sigma MRP2
Kanban TPM JIT
MRP
Kaizen
5S's
Poka-Yoke
Tabela 1 – Lista de várias filosofias de gestão e respectivas ferramentas (Holweg, 2007)
2.2 PRODUÇÃO MAGRA
2.2.1 ORIGEM E EVOLUÇÃO
A origem da filosofia da Produção Magra (Lean manufacture) tem uma cronologia bastante complexa.
Holweg (Holweg, 2007) refere-se à Produção Magra como sendo uma evolução de uma outra
filosofia, a Toyota Production System (TPS), também conhecido como Just in Time (JIT). O autor
afirma que a Produção Magra tem como base o TPS, ao qual se agregaram outros conceitos e
ferramentas de gestão, que tiveram origem posteriormente ao TPS.
O TPS nasce quando Taichii Ohno e Shigeo Shingo começaram a implementar a técnica de
produção utilizada pela Ford Motor Company, adicionando-lhe novos conceitos. Ohno (Ohno, 1997)
refere que o principal objectivo deste programa era a redução de desperdícios de produção. Estes
desperdícios apresentavam-se sobre diversas formas, tais como; stock de matérias-primas, tempo de
6
imobilização do equipamento, controlo do inventário, espaço ocupado pelos stocks, não qualidade,
entre outros. Segundo esta filosofia, estes desperdícios do processo eram prejudiciais para a
empresa, bem como para o cliente, pelo que era necessário reduzir os mesmos o máximo possível.
O princípio base da Produção Magra é o aumento da competitividade das empresas através da
redução de custos. Esta filosofia procura aproximar-se o mais possível do óptimo, ou seja, gastar
apenas o indispensável para acrescentar valor ao produto. Neste sentido a Produção Magra tem
como objectivo simples suprimir todo o desperdício.
O TPS clássico baseava-se em dois princípios: (i) só os produtos que são vendidos é que são
produzidos; (ii) a produção realiza-se num fluxo contínuo que alcança o respectivo posto “Just in
Time”. No TPS e na Produção Magra os stocks são vistos como desperdício, que escondem os
verdadeiros problemas da linha produção. Ao reduzir os stocks o problema da ocupação e
imobilização do espaço inerentes aos stocks é resolvido.
Ao analisarem o sistema de produção da Ford Motor Company, os responsáveis da Toyota
detectaram vários problemas. Da necessidade para ultrapassar esses mesmos problemas surgiram
soluções inovadoras, que ainda hoje tem fortes repercussões no meio industrial.
Um dos problemas era a falta de interacção entre os empregados fabris e o departamento de
qualidade. Um dos factores de sucesso do TPS passou por envolver os empregados fabris no
departamento de qualidade, criando grupos de trabalho que incutiam e responsabilizavam os
trabalhadores pela qualidade do produto final.
A Produção Magra é criada e desenvolvida em torno do TPS, sendo que o seu princípio base é a
eliminação dos desperdícios. Landeghem (Landeghem et al. 2007) refere que “Lean” é a eliminação
(do japonês “muda”) dos desperdícios da produção, e define como princípios chave para a aplicação
da Produção Magra:
Definir “Valor” pela perspectiva do consumidor
Identificar as operações que acrescentam valor e eliminar os desperdícios das mesmas
Criar Fluxo
Introduzir “Pull”
Caminhar para a “Perfeição”
Na Tabela 2 é possível observar a cronologia dos diversos acontecimentos que permitiram
desenvolver o conceito da Produção Magra.
7
Ano Publicação 1959 Maxcy e Silberston usam horas de trabalho por veículo para comparar níveis de produtividade
1977 Sugimore publica o primeiro artigo sobre o TPS, intitulado “Toyota Production System and Kanban System:
Materialization of Just-in-Time and Respect-for-Human System”
1978 Ohno publica “Toyota Production System”
1978 Jones e Prais analisam as diferenças de produtividade nas linhas de montagem
“Plant size and productivity in the motor industry: some international comparisons”
1981 Monden publica uma serie de artigos sobre TPS em Industrial Engineering
1981 Shingo publica “A study of the Toyota Production”
1982 Schonberger publica “Japanese Manufacturing Techniques”
1983 Abernathy publica “ The competitive status of U.S. Auto Industry” e discute a diferença
entre Estados Unidos-Japão
1983 Abernathy publica “Industrial Renaissance” onde mostra e compara produtividades internacionais
1983 Monden publica “ The Toyota Production System”
1984 Hall publica “Zero inventories”
1984 Altshuler publica “ The future of the Automobile”
1986 Krafcik apresenta o International Motor Vehicle Program (IMVP),que levou à concepção
do termo Produção Magra
1990 Womack publica “ The machine that Change the World” e apresenta os resultados
do primeiro estudo global de uma linha de montagem
1991 Clark e Fujimoto publicam “ Product development Performance”
1996 Womack e Jones publicam “Lean Thinking”
1998 Cusumano e Nobeoka publicam “Thinking behond lean”
1998 Kochan publica “After Lean Production”
1999 Fujimoto publica “The evoluation of a Manufacture System at Toyota”
2004 Liker publica “The Toyota Way”
2004 Holweg e Pil apresentam os resultados combinados de três fases
de estudo sobre linhas de montagem “The Second Century”
Tabela 2 – Lista cronológica das publicações com maior relevância sobre Produção Magra
Como já foi referido anteriormente, o conceito da gestão magra teve origem e desenvolvimento no
sector automóvel. No entanto, estão disponíveis bastantes publicações que documentam e
descrevem as vantagens da aplicação deste método a todos os sectores industriais.
Contudo, existem sectores em que a aplicação deste método ainda não foi implementada. A
aplicação do método da Produção Magra deve ser estendida a todas as indústrias,
independentemente do seu sector de actividade (Moore et al. 1997). Existem estudos que referem
que as ideias e procedimentos de uma indústria altamente tecnológica, como é o caso da indústria
automóvel, deviam ser adaptados a todo o tipo de sectores. Desta maneira, é possível comparar
empresas de áreas totalmente diferentes através de rácios, forçando os responsáveis pela gestão a
implementar a filosofia de Produção Magra.
É nestas bases que Bamber (Bamber et al. 2000) apresenta um estudo onde defende que antes da
aplicação do método, é necessário estudar quais as ferramentas que estão inseridas no conceito de
Produção Magra é que se deve utilizar no sector em causa. Segundo este estudo há uma diferença
importante e fundamental entre o ambiente produtivo da indústria automóvel, que criou o método e as
restantes industrias. Muitas das ferramentas que constituem o método foram utilizadas pela indústria
automóvel para reduzir o risco da produção especulativa. O risco de produção especulativa surge
devido à produção de grandes lotes, e consequentemente a produção de pequenos lotes permite
diminuir este risco. Segundo os autores muitas indústrias não enfrentam este tipo de risco
8
especulativo, pelo que o impacto destas diferentes técnicas não é o mesmo que se obteve na
indústria automóvel.
Seguindo esta linha de raciocínio Abdelmaleka (Abdelmaleka et al. 2007) refere que a escolha das
várias ferramentas do método a aplicar é essencial. Segundo este artigo, a aplicação da Produção
Magra e das suas técnicas não está dependente de sectores de actividade. Porém há várias
ferramentas do método, que são incompatíveis com alguns sectores de actividade. Os autores
apresentam um estudo realizado numa siderurgia, e os resultados do sucesso da sua aplicação. Na
Tabela 3 é possível observar as técnicas que os autores consideram vantajosas no sector em causa.
Ferramentas da P.M. Aplicabilidade Produção por células Aplicação Improvável SMED Aplicação Parcial 5 S‟s Aplicação Universal JIT Aplicação Parcial TPM Aplicação Parcial Sistemas visuais Aplicação Universal Nivelamento de produção Aplicação Parcial
Tabela 3 – Lista das ferramentas da Produção Magra e o respectivo grau de aplicabilidade ao sector
da siderurgia
Ainda segundo os autores, o maior problema na aplicação da Produção Magra em muitos sectores de
actividade é a falta de informação, e a não disponibilidade para encontrar casos de estudo de
sucesso nos mais diversos sectores. Este facto leva a que a gestão das empresas não considere
essencial a aposta neste tipo de inovação.
Uma das áreas em que é necessário um estudo prévio das ferramentas a aplicar na implementação
do método, são as pequenas e médias empresas (PME‟s). A contribuição das PME‟s para as
economias regionais e nacionais não deve ser desprezada (Boughton e Arokian, 2000). O contínuo
desenvolvimento da Produção Magra, bem como uma eficiente gestão da cadeia de fornecimento,
colocou uma pressão tremenda na comunidade das PME‟s. O autor conclui que a aplicação do
método sem um estudo prévio, e sem a preparação das pessoas envolvidas, pode ser catastrófico,
especialmente, se as técnicas e conhecimento a aplicar forem inapropriados. Durante a
implementação da Produção Magra numa empresa é necessário ter em conta a sua cultura
intrínseca. Scott (Scott et al. 2001) refere que, quando a Produção Magra é aplicada numa
organização com uma forte cultura própria, esta mistura pode levar a maus resultados. Segundo o
autor, quando uma empresa se encontra nesta situação corre-se o risco de não haver inovação, nem
criatividade nas soluções encontradas. Estes acontecimentos são prejudiciais para a aprendizagem e
desenvolvimento de qualquer companhia. Contudo, há casos documentados em que a aplicação do
método foi um sucesso, devido a uma aplicação gradual e ao envolvimento de todas as pessoas, no
sentido de as responsabilizar pelo sucesso da empresa.
Um exemplo de que o conceito da Produção Magra é um importante contributo para o sucesso de
uma empresa, é o caso de estudo que documenta a implementação da Produção Magra ao
9
desenvolvimento de software. Middleton (Middleton, 2001) publicou um estudo sobre a aplicação da
filosofia da Produção Magra ao desenvolvimento de software. Segundo o autor, as duas empresas
estudadas tiveram necessidade de alterar a sua filosofia de gestão devido à enorme quantidade de
erros, que surgiam no código dos seus produtos. Estes erros causavam problemas nos clientes, e
consequentemente introduziam elevados custos na sua resolução, visto ser necessário disponibilizar
recursos para fazer um inventário do código produzido e resolver os problemas. Um dos pontos-
chave nestes dois casos, passou pelos programadores saberem com precisão em que etapa se
encontrava o projecto e quem eram os programadores que se encontravam a trabalhar no código. Em
conclusão, os autores afirmam que da mesma maneira que as técnicas da Produção Magra alteraram
parte dos processos utilizados pela indústria, também têm potencial para alterar o processo de
desenvolvimento de software.
Actualmente as aplicações informáticas incorporaram no método da Produção Magra algumas
modificações. As ferramentas informáticas ao dispor das empresas permitem poupar tempo e
recursos de uma forma bastante significativa. As vantagens decorrentes da utilização das tecnologias
de informação permitem uma significativa melhoria de produtividade das empresas (Abdulmaleka at
al. 2007). A utilização de aplicações informáticas permite obter informação relevante do processo em
tempo real. No referido artigo, é demonstrada a importância que advém da aplicação da metodologia
JIT à informação extraída ao processo, sendo que esta é essencial para uma correcta e rápida
tomada de decisões.
2.2.2 CONCEITOS INSERIDOS NA PRODUÇÃO MAGRA
O conceito da Produção Magra tem agregado várias ferramentas. Como já foi referido anteriormente
não há um conceito generalizado sobre quais as ferramentas que pertencem ao método da Produção
Magra. No entanto, existem ferramentas com maior destaque, que merecem uma breve referência na
presente tese.
Uma metodologia intimamente ligada à Produção Magra é os 5 S‟s. Esta metodologia criada pelo
TPS, está associada à organização e limpeza do posto de trabalho. Segundo os seus criadores,
todas as acções desenvolvidas pela Produção Magra, devem começar por pelo menos dois anos de
campanha dos 5 S‟s.
10
Os 5 S‟s são as cinco iniciais que têm como objectivo sistematizar as actividades de arrumação,
organização e limpeza dos locais de trabalho. Esta ferramenta de gestão coloca as pessoas no centro
da organização, ou seja, segundo os 5 S´s o bem estar dos operários é essencial para o bom
desempenho de toda a organização.
SEIKETSU – asseio
SEIRI – arrumação
SEISO -- limpeza
SEITOM – pôr em ordem
SHITSUKE – formação moral
Outra ferramenta usada pela Produção Magra é a metodologia Kaizen, que é uma ferramenta ligada
ao TPS. Traduzindo à letra, Kaizen significa melhoria contínua. Esta ferramenta tem uma aplicação
bastante vasta, que vai desde os processos produtivos até aos processos admnistrativos, passando
por áreas como, por exemplo, a manutenção.
Os responsáveis da Toyota concentraram-se na resolução de um problema que consistia na
produção em excesso, pelo que procuraram encontrar os meios para o conseguir:
O produto pretendido pelo cliente, e não qualquer outro
No momento em que é encomendado
Na quantidade pretendida
Modarress (Modarress et al. 2005) afirma que o sucesso da aplicação desta prática é proveniente da
prévia definição de objectivos em relação ao custo de cada produto. Os autores deste estudo
defendem que o método não é eficaz se os objectivos de custos não forem previamente definidos,
visto que não existe pressão para atingir determinadas metas. A Figura 1 apresenta um esquema
com o procedimento da aplicação desta ferramenta.
Figura 1 – Esquema de um exemplo da aplicação da ferramenta Kaizen
A ferramenta Kaizen tem sido adoptada como uma nova ferramenta de gestão de custos, e tem
suportado a filosofia da Produção Magra de modo a que esta se mantenha competitiva. Esta
ferramenta coloca pressão na redução contínua de custos.
Outra ferramenta intimamente ligada à Produção Magra é o Seis Sigma. O Six Sigma Management
System é um sistema de boas práticas, desenvolvido por Bill Smith, e implementado na Motorola.
Preço aceite pelo cliente
Preço alvo Custo alvo
Custo de projecto
Ferramenta Kaizen
Custo de Design
11
Este sistema procura melhorar continuamente o processo através da eliminação de diversos defeitos,
que surgem no produto. Segundo Donald J. Wheeler este sistema foca-se nos seguintes conceitos
chave:
Qualidade: Atributos mais importantes para o cliente;
Defeito: Não entregar ao cliente aquilo que ele não pretende;
Capacidade do processo: O que o processo pode produzir;
Variação: O que o cliente vê e sente;
Operações estáveis: Garantir de forma consistente e previsível processos para melhorar o
que o cliente vê e sente;
Design para o Six Sigma: Design de acordo com as necessidades do cliente e com a
capacidade de processo;
Segundo o autor, os principais objectivos deste sistema são:
Compreender e gerir as necessidades do cliente;
Alinhar os processos chave do negócio para satisfazer essas necessidades;
Utilizar um sistema rigoroso de controlo para minimizar as variações do processo;
Evoluir de forma rápida e sustentada o processo.
Outro conceito intimamente ligado ao conceito da Produção Magra é o sistema Pull. O sistema Pull
consiste em criar uma rede de clientes-fornecedores dentro da própria organização. No sistema Pull
quem determina a quantidade e a velocidade da produção da fábrica é o cliente. Dentro do processo
de produção, cada etapa retira da anterior o que ela precisa para executar a sua tarefa.
Numa unidade de produção este conceito materializa-se da seguinte forma: um determinado posto de
trabalho produz apenas a quantidade solicitada pelo posto a jusante, e assim sucessivamente.
Esta ferramenta da Produção Magra é considerada uma das principais fontes de redução de
desperdícios, já que melhora a coordenação dos diferentes sectores de produção, e numa linha de
montagem a célula anterior só pode produzir o que a célula seguinte conseguir absorver.
Existem casos de sucesso publicados, em que se demonstra uma série de vantagens inerentes à
aplicação desta ferramenta. Boughton (Boughton e Arokian, 2000) publicou um caso de estudo em
que apresenta resultados da aplicação da produção por células em PME‟s. As principais vantagens
que esta ferramenta introduz no sistema produtivo estão apresentadas na Tabela 4.
No entanto existem uma série de dificuldades na implementação desta ferramenta, visto que foi
pensada e desenvolvida para grandes linhas de montagem. Na Tabela 5 é possível observar as
principais dificuldades na aplicação desta ferramenta.
12
Aumento da produtividade Menor quantidade de mão-de-obra necessária Melhoria na qualidade Estabilidade na linha de produção Melhoria continua no processo
Tabela 4 – Principais vantagens que advêm da aplicação do sistema Pull
Dificuldades da aplicação da produção por células Falta de espaço suficiente Descontinuidade de produção Duplicação de recursos Dificuldade de introduzir novos recursos Dificuldades de mover equipamentos existentes Subutilização de recursos
Tabela 5 – Principais desvantagens que advêm da aplicação do sistema Pull
Em suma, o sistema Pull é uma ferramenta que pode reduzir desperdícios em certas linhas de
montagem, porém a sua utilização deve ser pensada e estudada, visto que já foram documentados
casos em que a sua aplicação não introduziu valor no produto.
Por último, resta referir a ferramenta em que se centra este tese, o método SMED. Esta metodologia
surge quando Shigeo Shingo desenvolveu um programa para diminuir o tempo de imobilização do
equipamento na mudança de formato, o Single Minute Exchange of Die (SMED). A redução do tempo
de imobilização dos equipamentos para minutos ou mesmos segundos iria permitir rentabilizar a
produção de pequenos lotes, reduzindo assim vários custos relacionados com stocks.
O sub capítulo seguinte irá descrever de uma forma mais completa e exaustiva o referido método.
2.3 SMED
Passaram mais de duas décadas desde a publicação de Shingo (Shingo, 1985) descrevendo
exaustivamente o SMED, metodologia usada para melhorar o desempenho nas mudanças de
formato. Desde essa data que o método foi descrito e promovido em bastantes obras de literatura, e
foi largamente implementado pela indústria de modo a melhorar o processo produtivo. Este sub
capítulo tem como objectivo informar sobre o surgimento do método, bem como o seu significado.
Neste ponto é apresentado também o resultado e conclusões de diversos estudos publicados nesta
área. Não é objectivo deste ponto retirar conclusões sobre os mesmos estudos, mas sim informar o
leitor da discussão que se tem desenvolvido em redor do método.
13
2.3.1 ORIGEM E ENQUADRAMENTO HISTÓRICO
Single Minute Exchange of Die (SMED) é um dos vários métodos da Produção Magra para reduzir
desperdícios de produção. Este método permite de uma maneira rápida e eficiente alterar o produto
de uma linha de produção e é também conhecido por Quick Changeover (QCO). Uma mudança de
formato rápida e eficiente permite obter uma maior flexibilidade da instalação industrial, e ao mesmo
tempo reduzir custos.
Este conceito nasceu nos finais da década de 50, inícios da década de 60, quando Shigeo Shingo,
engenheiro na Toyota tentava calcular qual a quantidade ideal de produtos que cada lote devia ter, de
maneira a reduzir custos.
Historicamente, a melhor forma de minimizar os custos da inactividade das máquinas aquando da
mudança de formato era produzir grandes lotes, de modo a permitir obter uma percentagem de tempo
perdido em mudança de formato por peça o mais baixa possível. Segundo alguns estudos
publicados, a quantidade ideal de cada lote obtém-se quando os custos de armazenamento igualam
os custos de paragem da linha produtivos para mudança de lote.
Ao analisar este tema, o responsável da Toyota deparou-se com um problema, os custos de
aquisição de terrenos para armazenar os veículos produzidos eram altíssimos. Como tal, na opinião
de Shingo, a melhor maneira de reduzir a quantidade óptima de lote era reduzir os tempos de
paragem para mudança de formato. Se as paragens pudessem ser efectuadas em menos tempo, a
quantidade ideal de cada lote iria ser menor, logo iria diminuir custos. O debate em torno da
quantidade óptima de produção continua actual, visto que continua a ser necessário calcular o valor
mínimo de cada lote produzido. A produção de grandes lotes tem também custos inerentes com a
não valorização do capital investido sobre a forma de stocks. Se ao custo da armazenagem se
adicionar o custo oportunidade de capital, deixa de ser minimamente rentável produzir grandes lotes.
A quantidade ideal de cada lote (QOE) engloba o tempo de produção de cada lote e o tempo de
preparação da linha, que corresponde ao tempo entre a produção da última peça em boas condições
do lote anterior e a produção da primeira peça em boas condições do novo lote (Min, 2007). Se as
mudanças de lote envolvem muito tempo, então os lotes têm de ser de maiores dimensões, de modo
a que cada peça seja produzida num menor tempo possível. Além deste ponto, Abdullah (Abdullah,
2007) refere que a Quantidade Óptima de Produção é de bastante difícil aplicação, visto ser muito
complicado calcular com exactidão o número de peças defeituosas em cada lote produzido. No
entanto, este conceito está intimamente ligado ao SMED, visto que o tempo de mudança de formato é
de importância vital para o tempo de produção global de cada lote.
Na Tabela 6 é possível observar a relação entre a quatidade do lote e o tempo de produção unitário.,
À medida que a quantidade do lote aumenta, o tempo de produção unitário desce, devido à
dissolução do tempo perdido na mudança de formato por um maior número de peças. Na referida
14
tabela é possível observar o rácio entre o tempo de operação do equipamento e o tempo de
imobilização na mudança de formato.
Tempo de setup Dimensão do
lote Tempo de produção
unitário Tempo de operação
unitário Rácio
8Hrs 100 5.8 min 1 min 580%
8Hrs 1,000 1.48 min 1 min 48%
8Hrs 10,000 1.048 min 1 min 5%
Tabela 6 – Exemplo do cálculo do tempo de produção unitário, bem como o rácio entre o tempo de
mudança de formato e o tempo de produção
2.3.2 DESCRIÇÃO DO MÉTODO
Segundo o próprio Shingo, “o SMED é uma abordagem científica para a redução do tempo de setup,
que pode ser aplicada em qualquer unidade industrial e qualquer máquina”.
Segundo o autor, o método deve ser aplicado faseadamente, sendo que as quatro fases que o
compõem são apresentadas em seguida:
Fase 0: “Não existe distinção entre operações internas e externas”
Fase 1: “Separação entre operações internas e externas”
Fase 2: “Conversão de operações internas em operações externas”
Fase 3: “Desenvolvimento de todas as operações de setup”
Na Figura 2 é possível observar as diferentes fases de todo o processo. À medida que se avança na
implementação do método o tempo de imobilização do equipamento vai diminuindo.
A descrição das várias etapas representadas na figura apresenta-se seguidamente:
„Fase 0‟ – Nesta situação a mudança de formato é desorganizada e não planeada. A
mudança de formato é realizada a partir de várias tarefas, sendo que algumas implicam a
paragem do equipamento (Internas) e outras podem ser realizadas com o equipamento a
produzir.
„Fase 1‟ – O primeiro passo é distinguir entre operações internas e externas e garantir que
estas se realizam com a máquina parada. Tipicamente, esta alteração poupa 30% de tempo
na realização da mudança de formato.
„Fase 2‟ – Seguidamente o objectivo passa por tentar converter as operações internas em
operações externas. Tipicamente, o exemplo dado passa por pré aquecer os moldes para
diminuir o tempo de aquecimento do molde durante a paragem do equipamento.
15
„Fase 3‟ – Esta fase visa a diminuição do tempo das operações externas, desenvolvendo
soluções para realizar as diferentes tarefas de um modo mais fácil, rápido e seguro. Não seria
razoável se o tempo de mudança de formato demorasse nove minutos e o tempo de
preparação cinco horas.
Figura 2 – Esquema das várias fases da metodologia SMED
Uma das principais dificuldades na aplicação desta metodologia está na identificação e classificação
das operações. O autor da metodologia define como operações externas todas as operações que não
implicam a imobilização do equipamento. Em contrapartida operações internas são todas as
operações que implicam a paragem e imobilização do equipamento.
O próprio autor na publicação (Shingo, 1985), descreve exaustivamente um conjunto de
procedimentos que devem ser seguidos, tendo em vista o sucesso global da sua implementação.
Os procedimentos que devem ser seguidos na implementação da metodologia SMED são:
Observar o procedimento utilizado actualmente;
Classificar as várias operações efectuadas entre internas e externas; operações internas são
aquelas que implicam a imobilização do equipamento, e externas são aquelas que podam ser
realizadas com o equipamento em produção. As operações externas podem ser realizadas
antes ou depois da mudança de formato;
Converter as operações internas em externas;
Desenvolver soluções que permitam reduzir o tempo das operações internas;
Desenvolver soluções que permitam diminuir o tempo demorado nas operações externas;
Fase 0 Fase 1 Fase 2 Fase 3
16
Criar procedimentos rigorosos de modo a reduzir falhas na realização das mudanças de
formato;
Voltar ao início do processo e repetir todo este procedimento de modo a reduzir de novo o
tempo de mudança de formato.
Para a obtenção de bons resultados através deste método é necessário estar continuamente a
analisar o processo. Cada vez que se aplica o método são implementadas novas soluções, que
permitem obter ganhos produtivos.
Existe um conjunto de ferramentas auxiliares que permitem uma melhor implementação do
procedimento acima mencionado. Essas mesmas ferramentas foram descritas por Mcintosh
(McIntosh et al. 2007) e estão listadas na Tabela 7.
Fases do conceito SMED Ferramentas auxiliares
Fase 1: Uso de checklist Separar operações internas e externas Definição de funções do cada operário Melhorar transporte da ferramenta Fase 2: Preparar as mudanças de formato previamente Converter operações internas em Externas
Automatização das funções Uso de diferentes apertos
Fase 3 e 4: Melhorar o armazenamento e transporte das ferramentas Melhorar todos os aspectos de redução do tempo de mudança de formato
Implementação de operações paralelas Eliminação de ajustes
Mecanização
Tabela 7 – Listagem das várias ferramentas usadas na aplicação do método SMED
2.3.3 DISCUSSÃO DO MÉTODO
Este sub capítulo tem como objectivo informar os leitores de toda a documentação e publicações
científicas que se desenvolveram nos últimos anos, e qual o estado actual do método.
De referir que a definição de tempo mudança de formato (setup) é o tempo decorrido entre a última
peça em boas condições de um lote e a primeira peça em boas condições do lote seguinte. Além
deste conceito, (McIntosh et al. 2007) refere que não é só durante as mudanças de formato que se
encontram perdas, estas perdas acontecem posteriormente à mudança de formato. Ou seja, estes
desperdícios são posteriores à produção da primeira peça em boas condições do lote seguinte.
Durante a estabilização do equipamento é possível encontrar perdas, embora seja bastante
complicado medir e comparar estes desperdícios de produção. Actualmente este assunto é muito
17
discutido, não havendo um consenso em torno do assunto. A Figura 3 representa as perdas que
ocorrem durante o período de produção.
Figura 3 – Exemplo dos custos totais inerentes à mudança de formato
O objectivo último do método SMED é conseguir reduções sustentáveis do tempo dispendido nas
mudanças de formato. (Culley et al 2003) defende que a sustentabilidade de possíveis soluções
implementadas varia de um modo bastante aleatório. Este autor apresenta seis factores que na sua
opinião influenciam a sustentabilidade das soluções preconizadas para cada caso:
Preponderância do design
Pressão para os resultados
Estabilidade emocional dos trabalhadores
Suporte da administração
Implementação de um programa
Estado antes da implementação do programa
A extensão de cada factor para a sustentabilidade da melhoria contínua do processo varia com o
sector analisado. O autor realizou uma análise para atribuir a cada factor um peso ponderado que
corresponde à sua importância. Na Tabela 8 é possível observar os diferentes pesos que o autor
atribuiu.
18
Factor Peso relativo (total = 1.00) Preponderância do design 0,38 Pressão para os resultados 0,23 Estabilidade emocional dos trabalhadores 0,13 Suporte da administração 0,11 Implementação de um programa 0,09 Estado antes da implementação do programa 0,06
Tabela 8 – Listagem dos factores que influenciam o sucesso e a sustentabilidade da aplicação do
método SMED (Culley et al 2003)
O autor conclui que o design inicial do equipamento é o factor que mais importância tem na
sustentabilidade das melhorias obtidas através da aplicação do método. No entanto, a pressão para a
obtenção de resultados, ou seja, para que o tempo dispendido em cada troca de formato diminua
também contribui de forma positiva para uma boa sustentabilidade. Esta pressão pode ser exercida
através de um bom controlo e disciplina de todos os colaboradores, não apenas os envolvidos na
mudança de formato. O autor conclui ainda que não há correlação entre o número de melhorias
implementadas e a sustentabilidade de ganhos de produtividade nas mudanças de formato. O autor
também conclui que não há qualquer correlação entre a consultoria ao processo e ganhos de
produtividade nas mudanças de formato.
O design representa uma importante melhoria na metodologia SMED. Embora a melhoria nos
procedimentos consiga induzir bastantes ganhos na produtividade das mudanças de formato,
eliminando inconsistências e irregularidades no processo, estes mesmos ganhos não são definitivos.
É necessário alterar os equipamentos. Shingo refere que a melhoria nos procedimentos e as
mudanças organizacionais devem ocorrer primeiro, o design do equipamento deve surgir acoplado à
metodologia SMED. (McIntosh et al. 2000) defende uma abordagem mais radical na aplicação de
soluções que diminuam o tempo de imobilização do equipamento nas trocas de formato. Este autor
defende que uma solução barata para a diminuição do tempo na mudança de formato passa por
estudar o design do equipamento, para que as ferramentas envolvam pouco tempo na sua alteração.
Segundo o autor, parte significativa da inovação no que toca ao equipamento poderá vir da fase de
design, que trás como vantagem a relativa diminuição de custos em comparação com as soluções a
adoptar caso não se estude o equipamento na sua fase de design.
O desenvolvimento e construção de uma linha de produção deve ser pensado de modo a possibilitar
uma mudança de formato mais eficiente e rápida. Segundo os autores, um maior investimento numa
linha produtiva pode ser rapidamente rentabilizado pela redução dos custos de mudança de formato.
Também para Goubergen (Goubergen et al. 2002a) é fundamental a implementação de técnicas de
mudança rápida de formato na fase de concepção do equipamento industrial. Segundo o estudo, é
mais vantajoso adquirir um determinado equipamento que já foi concebido com o objectivo de permitir
reduzir tempo nas mudanças de formato, do que adquirir um equipamento sem esses conceitos e
posteriormente realizar alterações. Deste artigo é possível retirar dados sobre a redução de tempo
em diversos tipos de equipamento, sendo que alguns deste dados estão apresentados na Tabela 9:
19
Equipamento Tempo de Set-up inicial (min)
Tempo Set-up final (min)
% Redução
Máquina de Injecção 224 114 49 Máquina de fundição 232 60 74 Máquina de corte (metal) 36 10 74
Tabela 9 – Listagem da redução de tempo resultante da aplicação do método SMED a vários
equipamentos de diferentes sectores (Goubergen et al. 2002a)
Nesta publicação, os autores afirmam que os principais fabricantes de equipamento para os mais
diversos sectores respeitam uma lista de regras de design, que levam à redução dos tempos de
mudança de formato. Esta listagem baseia-se em aspecto técnicos, contudo os autores defendem
que deve ser customizada especificamente ao cliente, defendendo uma parceria complexa entre
fabricantes e clientes do equipamento.
O mesmo autor, num outro artigo, Goubergen (Goubergen et al. 2002b) enumera um conjunto de
regras, que devem ser seguidas para que o resultado final seja um equipamento, que promova uma
rápida mudança de formato. Na Tabela 10 é possível observar as regras que o autor considera
importantes e que não se devem descurar.
Regras de design 1. Diminuição do peso 4. Segurança 1.1 usar materiais leves 4.1 Usar o menor número de peças móveis sujeitas
a esforço 1.2 usar menos material 4.2 Eliminar engates manuais
2. Simplificação 4.3 Usar engates de ¼ de volta
2.1 Reduzir o número de mecanismos 5. Localização e ajustes 2.2 Evitar a remoção de elementos que não se conseguem mudar
5.1 Eliminar ajustes no equipamento
2.3 Evitar o uso de mecanismos completos 5.2 Fornecer ajustes monotorizados e inteligentes 2.4 Eliminar juncos, ou usar encaixes rápidos 2.5 reduzir o número de ferramentas manuais 5.3 Eliminar o uso de réguas manuais 2.6 Reduzir o número de peças total nas ferramentas
5.4 Fornecer um posicionamento pré definido na paragem
2.7 Simpificar os procedimentos de controle 6. Operação
2.8 Usar conecções peguenas 6.1 Eliminar a necessidade de segurança
3. Normalização 6.2 Eliminar a necessidade de operação de elementos quentes
3.1 Usar ajustes normalizados 6.3 Eliminar a necessidade de operação de itens complicados
3.2 Usar todos os apertos iguais 6.4 Fornecer ajudas automáticas 3.3 Usar o mesmo tipo de motores 6.5 Fornecer actuação 6.6 Garantir uma entrega fácil de ferramentas 6.7 Garantir bons acessos
Tabela 10 – Listagem das regras de design recomendadas para diminuir os tempo de mudança de
formato (Goubergen et al. 2002b)
Outro factor essencial para a sustentabilidade de ganhos com a aplicação do método são os recursos
humanos da empresa. Zarbock (Zarbock et al. 2006) refere os colaboradores como sendo uma peça
20
essencial para a obtenção de bons resultados a nível da aplicação do método. Motivar as pessoas e
de passar-lhes a mensagem de que a mudança de formato é uma actividade de importante relevância
no contexto do processo produtivo, é essencial para que se consigam bons resultados. O autor
defende assim que a implementação do método não deve ser instantânea, deve ser gradual e devem
ser comunicados os resultados obtidos às pessoas envolvidas, para que estas se sintam motivadas e
disponíveis para dar continuidade ao processo de melhoria.
Na terminologia de Shingo, SMED (single minute exchange of die) refere-se à troca de formato em
menos de dez minutos. Como Shingo se tinha baseado em operações de mudanças de formato de
prensas, que tipicamente demoravam várias horas, este objectivo era bastante ambicioso. Trovinger
(Trovinger et al. 2005) defende que a aplicação do método vai bastante mais longe que o objectivo
proposto pelo seu criador. Segundo o autor, a informação de que hoje se dispõem permite que o
método se aplique a situações bem mais complexas. O uso de ferramentas que assistam a gestão
pode melhorar em muito os resultados. Embora este tipo de ferramentas não estivesse disponível
aquando da origem do método, Trovinger considera que são uma extensão do mesmo.
Hoje em dia a generalidade das empresas estão muito dependentes dos seus fornecedores. As
últimas filosofias de gestão de empresas apontam para a redução de custos através do outsourcing.
Este factor leva a que as empresas fiquem muito dependentes dos seus fornecedores, principalmente
aquelas que tenham um plano de produção JIT(Just in Time) bem implementado. Neumann
(Neumann et al 2004) defende que determinada empresa não consegue sobreviver isolada, pelo que
sugere que as empresas cooperem com os seus fornecedores para que não haja ruptura de
produção. Neste sentido, a autora defende que a implementação da metodologia SMED nos
fornecedores é essencial para a sobrevivência da própria empresa.
As vantagens decorrentes do programa de desenvolvimento de fornecedores são muitas, sendo que
podem ser citadas várias oportunidades para a empresa:
Conhecer os fornecedores mais detalhadamente;
Corrigir procedimentos e práticas que podem auxiliar os diversos fornecedores a obter um
desempenho superior;
Propor acções futuras em benefício dos melhores fornecedores baseado num diagnóstico
mais especializado;
Melhorar a opinião dos fornecedores a respeito das práticas da empresa, em vez de ser
baseada apenas na redução do custo;
Obter melhorias em diferentes áreas de actuação, aumentar a sua competitividade e estender
os ganhos a toda a cadeia produtiva.
Nesta publicação são também referidas as maiores dificuldades que se encontram neste tipo de
parcerias. Na Tabela 11 estão apresentadas as dificuldades da implementação do programa.
Adicionalmente, e talvez tão importante quanto os ganhos financeiros, também foi observado uma
aproximação nas relações empresa/fornecedor, facilitando projectos futuros.
21
Escolha inadequada dos participantes do programa e falta de motivação
Permitir ao fornecedor manifestar o desejo de participar ou não no programa; Avaliar o fornecedor individualmente quanto às necessidades e capacidades;
Seleccionar fornecedores capazes de cumprir os objectivos a curto e médio prazo;
Compreender o momento vivido pelo fornecedor e entender suas motivações.
Indisponibilidade de tempo
Aumentar a motivação para o trabalho, explicando os ganhos e vantagens que serão obtidos com o melhor aproveitamento do tempo no futuro; Enfatizar que o programa possui maior ênfase e necessidade de mudanças nos três meses iniciais. Finalizado este prazo, as rotinas estarão implementadas e deverá ser realizado apenas o acompanhamento e a melhoria contínua.
Indisponibilidade para realizar investimentos
Dar prioridade aos investimentos de baixo custo; Avaliar o custo benefício dos investimentos necessários; Definir o payback para os investimentos maiores.
Consolidação dos ganhos obtidos
Estabelecer uma forma de avaliação dos ganhos e medir todos os fornecedores com o mesmo parâmetro; para incorporar as propostas ao cotidiano da empresa.
Definir uma rotina de acompanhamento ao fornecedor auxiliando-o sistematicamente após o fim do projecto;
Instrumentalizar os fornecedores, ao longo do programa com material didáctico apropriado
Tabela 11 – Listagem das dificuldades encontradas da aplicação do método SMED no programa de
desenvolvimento de fornecedores (Neumann et al 2004)
Há autores que defendem a necessidade de redução de custos é de tal maneira fundamental para a
sobrevivência das empresas, que propõem uma alteração ao método. O autor (McIntosh et al. 2000)
realça a necessidade de alterar por completo o conceito de método, de forma a obter resultados
visíveis num menor espaço de tempo. Neste sentido os autores defendem uma reinterpretação do
método SMED. Segundo esta publicação, deve ser seguido um atalho na aplicação do método, que
passa por refazer as quatro fases do conceito SMED. Este estudo propõe então um novo conceito,
substituindo as quatro fases tradicionais por apenas duas fases.
A Figura 4 esquematiza a reinterpretação da metodologia SMED. Este modelo sublinha a
necessidade da prática de auditoria contínua do modelo. Segundo o autor, é essencial a introdução
de melhorias contínuas, sendo que a fase 1 engloba muitos dos conceitos do método SMED
tradicional.
Esta nova interpretação é potencialmente mais complexa, visto que há um vasto número de técnicas
à disposição, que devem ser analisadas e usadas se o caso em análise assim o justificar. Não
obstante, o autor destaca a aplicação do método SMED como uma ferramenta simplista que é um
óptimo compromisso para um aumento da produtividade.
22
Novo conceito
Figura 4 – Esquema de um novo conceito do método SMED
O autor conclui listando os procedimentos propostos para cada etapa, que estão apresentados na
tabela 12.
Reorganização de tarefas
Usar checklist Medir o impacto das tarefas
Preparar as mudanças previamente Realizar tarefas paralelamente
Eliminação e alteração de tarefas
Melhorar o transporte das ferramentas
Normalização das funções
Melhorar o armazenamento e transporte
Eliminar ajustes
Sistema do menor múltiplo comum
Mecanização
Tabela 12 – Listagem das diferenças entre o método SMED clássico e o novo conceito do método
proposto por McIntosh (McIntosh et al. 2000)
Após o referido anteriormente é possível concluir que a metodologia SMED é uma ferramenta
poderosa na redução de custos produtivos. A sua aplicação é generalizada, facto comprovado
através de publicações que descrevem a aplicação desta metodologia em sectores não industriais.
No que se refere ao método, é possível encontrar literatura que defende a alteração do mesmo,
embora não haja um consenso generalizado. Existem alguns autores que propoêm mudanças
relevantes na sua estrutura.
Em suma, é possível referir que existe um conjunto de inegáveis vantagens que as empresas
adquirem com a aplicação do método SMED.
Fase 0
Fase 1
Melhoramento Contínuo
Auditoria ao
procedimento actual
Melhorias através da
reorganização das tarefas
Melhorias através da
alteração e eliminação de
tarefas
Novo conceito
23
3 TRABALHO EXPERIMENTAL
Este capítulo tem como objectivo expor o trabalho realizado no âmbito da presente tese. São
apresentadas as metodologias usadas bem como os resultados obtidos, que foram necessários para
a proposta de soluções.
3.1 DESCRIÇÃO DO TRABALHO
Esta tese teve como objectivo principal analisar e propor melhorias do sistema produtivo da Fapil.
Como qualquer trabalho realizado com vista à obtenção de melhorias num sistema produtivo, o
trabalho realizado dividiu-se em três fases distintas:
Análise do sistema produtivo;
Obtenção de possíveis soluções para os problemas encontrados;
Estudo do impacto das soluções encontradas.
A fase inicial da tese foi a análise do sistema produtivo, com o intuito de alcançar um diagnóstico,
seguindo-se a realização de propostas de soluções. Por fim, na última parte do trabalho, propôs-se
várias soluções, tendo sido construído um protótipo de uma ferramenta e realizados alguns testes
para apurar a sua capacidade de resposta aos problemas identificados.
Durante a realização do presente trabalho foram detectados diversos problemas, os quais foram
divididos entre problemas ligados às mudanças de formato e ligados à organização interna da
empresa. Como esta tese foi definida para propor soluções para as mudanças de formato, foi sobre
estas soluções que se debruçaram os estudos realizados. No entanto, foram propostas soluções para
os pontos negativos ligados à organização interna, não se tendo realizado quaisquer estudos para
estimar a fiabilidade ou o impacto das mesmas.
3.2 DESCRIÇÃO DA METODOLOGIA
Neste ponto serão explicados os método usados, bem como explicada a razão da sua aplicação.
A análise inicial é essencial para a obtenção de um diagnóstico correcto, que permita alcançar
soluções que melhorem os aspectos negativos que o sistema produtivo apresenta. Os resultados
extraídos desta fase são também importantes para posteriormente estimar e comparar o impacto das
soluções a adoptar. Assim, a fase de análise teve como objectivo recolher o máximo de informações
possível referente ao processo, tais como:
24
A sequência de operações efectuada
Os tempos das diferentes tarefas e operações
Aspectos integrantes do processo ligados aos operadores, à organização e ao equipamento
envolvido, entre outros.
Identificação de pontos críticos que reduzem a eficácia/eficiência do sistema produtivo, bem
como as suas causas.
Na fase inicial da análise, a abordagem seguida consistiu na observação do sistema produtivo e na
realização de pequenas entrevistas informais com os colaboradores da empresa.
Numa segunda fase, foram recolhidos dados recorrendo ao sistema informático da empresa, e
também através da observação in loco do processo, tendo-se recorrido à filmagem e documentação
de várias mudanças de formato.
3.2.1 INSPEÇÃO VISUAL
A aplicação deste método baseou-se tanto em filmagens realizadas durante a realização de
mudanças de formato como também por presença física em tempo real. Os aspectos analisados
foram os seguintes:
Procedimentos utilizados,
Comunicação entre operadores,
Funções de cada operador e do seu comportamento em relação à sua função,
Capacidade e motivação para efectuar as suas tarefas
Dificuldades sentidas pelos operadores,
Avarias e afinações extra das maquinas
Coordenação entre todos os departamentos da empresa, seja a administração, a produção,
a direcção de produção, o departamento de qualidade e a logística
Este método foi o primeiro a ser aplicado, com o intuito de conhecer a empresa, assim como quem
nela trabalha permitindo também escolher melhor o método de análise.
25
3.2.2 ESTUDO DOS MÉTODOS E DOS TEMPOS
Inicialmente foi recolhida informação referente ao sistema produtivo. Assim, as primeiras operações
realizadas foram:
Identificação das operações
Classificação das operações
Após a identificação e classificação de todas as operações que pertenciam ao procedimento usado
nas mudanças de formato foram medidos os tempos por cronometragens. Para tal, foram realizadas
várias medições com o intuito de atingir resultados rigorosos, sendo considerado um intervalo de
confiança de 95%. Admitindo que os valores seguem uma distribuiação normal, o número de
medições a efectuar é dado por:
Equação 1
Na equação anterior N é o número de medições que é necessári efectuar, n é o número de medições
já efectuadas e Z refere-se ao número de desvios padrão que define a amplitude do intervalo de
confiança para o nível de confiança pretendido, p é o erro relativo e t é o tempo elementar.
3.2.3 ENTREVISTAS
As entrevistas realizadas desenvolveram-se a vários níveis hierárquicos.
Foram efectuadas entrevistas com o administrador responsável pela produção, com o intuito de
adquirir o conhecimento acerca das hierarquias dentro do sistema da empresa. As entrevistas com
este responsável foram particularmente úteis para tomar conhecimento das funções de cada
elemento que entrevem na cadeia produtivo.
Efectuaram-se ainda entrevistas com os responsáveis pela gestão intermédia da empresa. Foram
entrevistados o responsável pela produção, o responsável pela qualidade e o responsável pela
logística. As entrevistas com estas pessoas tiveram como objectivo adquirir conhecimento acerca dos
procedimentos usados por cada departamento em situações normais, como sejam a mudança de
formato, ou a paragem de um equipamento devido a avaria.
Realizaram-se ainda entrevistas com os responsáveis pela manutenção, que são os operadores que
realizam todas as trocas de formato. Estas entrevistas tiveram como objectivo tomar conhecimento de
aspectos ligados à parte operacional, tal como a razão da sequência de operações usadas nas
mudanças de formato, etc.
26
Foram ainda desenvolvidos alguns contactos informais com os operadores das máquinas, que iam
sendo realizadas à medida que surgiam dúvidas acerca do procedimento por eles utilizado.
3.2.4 SISTEMA INFORMÁTICO
O recurso ao sistema informático usado pela empresa foi bastante enriquecedor. Foi possível analisar
alguns dados interessantes, que doutra maneira teria sido bastante difícil devido à impossibilidade de
permanecer constantemente na empresa durante todo o tempo de laboração.
O recurso aos dados da empresa teve como objectivo adquirir uma base de trabalho, já que era
possível obter tempos de produção e de mudança de formato para cada ordem de fabrico já
terminada.
Na fase inicial, ao analisar os dados recolhidos do sistema informático, foi constatado que estes
tinham bastantes erros. Como tal tornou-se impossível usar os dados do histórico da empresa até à
data. Contudo, constatou-se que os erros em causa eram erros humanos, devido a um procedimento
errado por parte dos operadores na inserção dos dados no sistema informático.
Para permitir o uso futuro de tais dados foi realizada uma reunião que envolveu a administração, os
responsáveis da produção e todos os operários da empresa. Nessa reunião foi comunicado aos
operadores o procedimento correcto, de modo a que os dados inseridos no sistema fossem
fidedignos. A partir dessa data os dados recolhidos passaram a conter um grau de exactidão bastante
maior, e foi possível trabalhar esses dados para o estudo realizado.
3.3 ZONAS ESTUDADAS
A realização deste trabalho debruçou-se em duas áreas distintas da empresa, a área de escovaria e
a área de injecção.
A área da escovaria, apresenta um conjunto de seis células produtivas. Cada célula é composta por
dois equipamentos. Um destes equipamentos é a máquina que produz efectivamente o produto,
sendo que o outro equipamento tem como função aplicar-lhe uma tratamento designado de
plumagem. No entanto, este tratamento só se aplica nalguns produto.
A segunda parte do estudo analisou a área da injecção. Esta área é constituída somente por um
equipamento, e encontra-se num pavilhão adjacente à área da escovaria. Esta secção contém ainda
equipamento auxiliar fundamental para o bom funcionamento da máquina de Injecção, tais como
refrigeradores, gruas, etc.
27
Na Figura 5 é possível observar a planta da referida empresa, onde estão destacadas as duas áreas
distintas, a área a vermelho é a secção de escovaria, enquanto que a área a azul é a secção de
injecção.
Figura 5 – Planta do sistema produtivo da empresa onde estão representadas as duas linhas
produtivas estudadas
3.4 DESCRIÇÃO DA EMPRESA
Este capítulo pretende descrever a evolução histórica da empresa, bem como fazer um
enquadramento geral da situação da sua situação em várias vertentes.
3.4.1 A EMPRESA
A empresa onde foi efectuado o presente estudo foi fundada em 1975, denominava-se Fapil –
Fábrica de Pincelaria Lda., pois dedicava-se maioritariamente à produção de pincéis e trinchas.
Nos anos seguintes, evoluiu para a produção de vassouras, escovas (de uso doméstico, pessoal e
industrial), esfregonas e artigos de WC, o que levou a um crescimento forte e expressivo.
A partir de 1986 iniciou-se um novo ciclo, com novos projectos, desde a implementação de novas
instalações fabris e de armazenagem até à alteração da denominação social e tipo de sociedade. A
empresa passou a chamar-se Fapil – Indústria de Escovaria, S.A.
Na década de 90 procedeu-se ao alargamento comercial introduzindo delegações e criaram-se novas
gamas de produtos.
28
A introdução de novas gamas de produtos tem-se desenvolvido quer por via de recursos internos,
quer por via de desenvolvimento de parcerias com empresas externas, colaborando no
desenvolvimento dos produtos de modo a satisfazer as necessidades dos clientes.
O último grande investimento desta empresa foi a aquisição de uma máquina de injecção de plástico,
que veio aumentar o leque de produtos produzidos pela Fapil, e ainda reduzir a dependência dos
fornecedores. Este projecto tem já a sua segunda parte em fase de conclusão com a aquisição de
uma segunda máquina de injecção, que permitirá a produção de peças maiores que complementam a
gama de produtos Fapil.
A Fapil está sedeada na Malveira da serra, conselho de Mafra, junto ao nó da auto-estrada A8. A
empresa tem ainda duas filiais, uma na zona do grande Porto e uma no Algarve.
3.4.2 PRODUTO/MERCADO
A principal actividade é a produção de escovas e esfregonas, sendo que os seus produtos se
destinam ao uso doméstico e industrial. Inicialmente a empresa adquiria as duas matérias-primas
base, o cepo e o pelo, e produzia o produto final. Nos últimos anos a empresa tem sofrido um
crescimento bastante acentuado, sendo que actualmente é um dos principais produtores nacionais
dentro do sector de escovaria.
Em 2004 a empresa entrou no mercado dos produtos plásticos, ao adquirir um equipamento de
injecção. Nesta área a empresa produz produtos para venda aos clientes mas também fabrica peças
que posteriormente incorporam noutros produtos. Anteriormente a empresa adquiria estas peças a
fornecedores.
Visto que os produtos produzidos na empresa serem de relativamente baixo valor acrescentado é
necessário inovar. Um dos pontos em que é possível inovar, acrescentando valor para a empresa
passa por reduzir os desperdícios da produção, aumentando a produtividade da empresa. O objectivo
desta tese passa por propor soluções que contribuam para diminuir esses mesmos desperdícios.
3.4.3 EQUIPAMENTO DE PRODUÇÃO
Neste ponto apresentam-se todos os equipamentos existentes na empresa. Na Tabela 13 é possível
constatar todos os equipamentos industriais existentes na empresa, embora como se verá nem todos
foram abrangidos pelo presente trabalho.
29
Sector Equipamentos Escovaria grossa 6 Equipamentos de enchimento de pelo da marca Borghi
(vassouras) 6 Equipamentos de acabamento da marca Borghi
Injecção 1 Máquina de injecção da marca Sandretto de dois
Componentes (plástico e borracha) com uma força de fecho de 300 Ton.
Escovaria fina 2 Equipamentos de enchimento de pano
(esfregonas)
Embalagem 3 Linhas de embalagem do produto final
Tabela 13 – Listagem do equipamento de produção
Esta tese será desenvolvida unicamente nos sectores da injecção e da escovaria grossa. Não serão
estudados os sectores da escovaria fina porque as mudanças de formato realizam-se com uma
frequência bastante baixa, e são mudanças que se realizam num curto espaço de tempo.
Relativamente às linhas de embalagem, estas não requerem mudanças de formato, já que embalam
todos os produtos sem requerer qualquer modificação ou afinação.
3.4.4 PLANEAMENTO DE PRODUÇÃO
Em termos de planeamento de produção os métodos adoptados pela empresa são semelhantes nas
duas áreas estudadas.
No caso da Fapil, a produção entra para stock, sendo que a produção e a decisão de produzir um
determinado produto é regulada pelo stock em armazém e pelas encomendas recebias à data. Na
prática, é produzido um determinado produto em duas situações, quando o seu valor de stock em
armazém atingir um valor mínimo ou quando surgir uma encomenda de determinada grandeza que
obrigue à produção do mesmo. Na prática, e inconscientemente a empresa aplica o método do ponto
de encomenda, embora a sua utilização provenha da experiência acumulada e não com base em
30
dados científicos. Na equação 2 é possível observar a fórmula que define o valor R do ponto de
encomenda de procura aleatória.
Equação 2
Onde D é a procura média, LT o prazo de entrega, o desvio padrão da procura durante o prazo de
entrega e z o número de desvios padrão que é necessário deslocar a média da procura para se
atingir o nível de serviço pretendido durante o prazo de entrega.
O departamento de produção está equipado com uma ferramenta informática que lhe fornece a
quantidade de cada produto em armazém, bem como de todas as encomendas pedidas. Através
dessa aplicação é possível planear e ordenar a produção para cada sector e para cada máquina. Na
unidade produtiva está instalado um terminal informático onde cada trabalhador pode observar qual a
sequência de produtos que cada máquina irá produzir. No entanto esta sequência pode ser alterada
se num determinado momento surgir uma encomenda de tal ordem elevada, que justifique uma
mudança no plano de produção.
Por vezes, se para um determinado lote está previsto serem produzidas 2000 peças, por questões de
logística, ou por organização acontece que são produzidas 2100. Este facto é realizado com o
objectivo de optimizar a produção, no entanto provoca atrasos de produção.
3.4.5 DEPARTAMENTO DE MANUTENÇÃO/MUDANÇAS DE FORMATO
O departamento de manutenção é composto por dois elementos. Actualmente há um terceiro
elemento que está a receber formação para integrar esta equipe. Esta equipe é responsável por
todas as operações de manutenção e mudanças de formato nas quatro áreas da empresa: (i) área da
escovaria grossa, (ii) área da escovaria fina, (iii) área da injecção e (iv) área da embalagem do
produto final.
Os elementos que compõem esta equipe receberam formação da empresa, têm conhecimentos
alargados nas áreas da mecânica e da electrónica. De referir que a empresa fornece formação
regularmente a este elementos.
Todos os procedimentos relacionados com a manutenção, reparação ou mudança de formato das
áreas referidas anteriormente são realizados por estes elementos.
31
4 DIAGNÓSTICO
Neste sub capítulo estão apresentados os dados relevantes relacionados com a situação inicial do
sistema produtivo da empresa. São também referidos ainda alguns aspectos negativos referentes à
organização interna da empresa, que foram identificados através do levantamento do estado inicial do
sistema produtivo.
4.1.1 SECÇÃO DE ESCOVARIA
Este sub capítulo apresenta os dados recolhidos na análise ao sistema produtivo da área da
escovaria. Este trabalho inicial serviu para caracterizar genericamente as mudanças de formato e
para as dividir em classes com base na complexidade dos procedimentos necessários, de modo a
possibilitar uma melhor análise. Também são apresentados os procedimentos globais entre os
departamentos durante uma mudança de formato.
Foi realizada uma análise ao procedimento organizacional das mudanças de formato. Para esta
análise muito contribuíram as operadoras das máquinas e os elementos da manutenção, que eram as
pessoas que melhor conheciam os passos necessários até que uma mudança do equipamento
estivesse completa.
Na Figura 6 é possível observar uma breve descrição do procedimento simplificado que se aplicava a
todas as mudanças de formato, com exclusão da mudança de formato que consistia unicamente na
mudança de cor, onde nem sempre há intervenção do operador de manutenção.
De referir que posteriormente ao início da produção a responsável pela qualidade acompanha com
especial atenção as primeiras peças produzidas para garantir a qualidade dos produtos.
Ao observar o esquema apresentado na Figura 6 é possível concluir que o processo de troca de
formato envolve um elevado número de pessoas e departamentos. Se a comunicação entre eles não
for a melhor, a ineficiência pode ser bastante elevada.
Outra conclusão que é possível retirar do procedimento apresentado na Figura 6, é que em cada
mudança de formato são realizadas tarefas no posto por parte de dois operadores distintos. O
operador da máquina que realiza tarefas simples sem qualquer grau de dificuldade e o operador de
manutenção que realiza a alteração e afinação do equipamento.
As tarefas desempenhadas pelo operador de manutenção são tarefas que envolvem conhecimentos
nas áreas da mecânica e da electrónica, uma vez que o procedimento da mudança de formato exige
que se alterem algumas definições no sistema informático do equipamento. Esses conhecimentos
estão concentrados nos elementos da equipe de manutenção, pelo que a sua integração na
32
Operador da máquina
Responsável de
produção
Operador da
manutenção
Operador de
armazém
mudança de formato é essencial. Além deste facto, em cada mudança de formato é necessário
realizar algumas alterações mecânicas no equipamento, alterações estas que apresentam um
elevado grau de complexidade. Este facto traduz-se na impossibilidade da realização da mudança de
formato unicamente por parte do operador da máquina, uma vez que não apresenta conhecimentos
para tal.
Figura 6 – Esquema do procedimento organizacional da mudança de formato na secção de escovaria
Após uma análise aos dados recolhidos através do sistema informático implementado na fábrica, foi
possível obter os tempos relativos ao fabrico e à mudança de formato. Depois de analisados, os
dados permitiram calcular os tempos de fabrico de cada obra, apresentando:
Tempo de preparação da obra - tempo de Mudança de Formato
Tempo de paragem por avarias - tempo em que a linha esteve com paragens
prolongadas devido a avarias;
Tempo Operação - tempo efectivo de produção.
Tempo Máquina – Tempo Operação + Tempo de preparação da obra
De salientar que as pequenas paragens devido a avarias menores que eram resolvidas pelo próprio
operador da máquina estão englobados no tempo de operação, não sendo possível obter valores
relativos às mesmas.
No tempo de preparação da obra, inclui-se todo o tempo necessário ao preenchimento de
documentação, devolução de matérias-primas, limpezas e a própria alteração ou afinação mecânicas
do equipamento. Assim, foi considerado como tempo de mudança de formato o tempo decorrido entre
Fim de produção
Limpeza, preenchimento da
documentação
Inserção dos dados no sistema informático
Reportar ao responsável da
produção o final de produção
Comunicação entre a produção e o
armazém
Retirar o produto final e colocar a matéria prima do novo lote na linha
Intervenção do operador de manutenção
Comunicar final da mudança de formato ao responsável da
produção
Destacar operador para a máquna
Chegada do operador da
máquina ao posto de trabalho
Início de produção
33
a produção da última peça em boas condições de um lote e a produção da primeira peça em boas
condições do lote seguinte.
Durante a fase de análise do sistema produtivo foi observado uma elevada variabilidade nos tempos
de mudança de formato. Após uma análise cuidada, observou-se que existem vários tipos de
mudanças de formato, sendo estes tipos de mudança independentes do equipamento em que são
realizadas. Cada um destes tipos de mudança apresenta um procedimento e um grau de
complexidade diferentes.
Após a análise dos dados recolhidos nas diversas entrevistas foi decidido classificar os diferentes
tipos de mudança de formato da seguinte forma:
Mudança de “carro”
Mudança de “base”
Mudança de “material”
Mudança de “cor”
De seguida é apresentada uma breve descrição e características de cada tipo de mudança de
formato identificado.
Mudança de “carro”
Cada máquina da secção de escovaria apresenta uma lógica de operação comum. Estes
equipamentos são compostos por uma parte fixa e uma parte móvel. A parte móvel do equipamento
pode ser substituída por outra com características semelhantes que permite prouzir produtos
diferentes. Esta característica do equipamento permite produzir na mesma máquina produtos
bastante diferentes no que respeita a formas e dimensões, que doutro modo seria impossível.
O carro é a estrutura móvel do equipamento. O mesmo carro pode produzir um elevado número de
produtos diferentes. No entanto, muitos dos referidos produtos necessitam que se troque as bases e
os apertos. Este tipo de mudança de formato é o mais complexo e moroso, porém é o que menos
vezes ocorre. De realçar que este tipo de mudança de formato só ocorre nalgumas máquinas.
Mudança de “base”
A base é o suporte que imobiliza os cepos, para que estes não se desloquem durante todo o
processo. Numa mudança de base são também retirados os apertos laterais e colocados novos
apertos. Cada carro contém seis conjuntos compostos por uma base e respectivos apertos. Este tipo
de mudança de formato é também bastante moroso, sendo no entanto mais célere que a mudança de
carro. Este tipo de mudança de formato é a realizada na maioria dos casos analisados. Na Figura 7 é
possível observar o carro com os seis conjuntos de bases e apertos.
34
Base e apertos laterais
Carro móvel
Mudança de “material”
Esta mudança de formato foi definido para os casos em que o carro e a base são os mesmos, e a
única operação a realizar é a mudança ou afinação das lanças. As lanças são os componentes do
equipamento que inserem o pelo no cepo. Esta mudança deve-se ao facto do pelo ser diferente, ou
apresentar comprimento, textura ou densidade diferentes.
Mudança de “cor”
Estas são as mudanças de formato menos usuais a par com as mudanças de “carro”, e são
caracterizadas pelo facto dos produtos serem iguais à excepção da cor. Devido à sua natureza, é
espectável que este tipo de mudança de formato apresente o tempo de execução mais rápido de
todos os tipos.
Figura 7 – Imagens do equipamento onde estão realçados o carro e as bases
Na tabela 14 é possível observar as diferentes características que são comuns aos diferentes tipos de
mudança de formato.
Tipo de mudança Mudar carro Mudar bases Mudar apertos
Afinar Lanças
Afinar máquina acabamentos
Mudança de carro Mudança de base Mudança de material Mudança de cor
Tabela 14 – Listagem das várias operações que são realizadas nos diferentes tipos de mudança de
formato
35
Nas Figuras 8 e 9 é possível observar o número de ocorrências de cada tipo de mudanças de formato
analisadas bem como o tempo médio demorado em cada um dos tipos. Os dados aqui apresentados
são referentes ao período de análise, que decorreu nos meses de Outubro, Novembro e Dezembro.
Foram analisadas um total de vinte e duas mudanças de formato.
Figura 8 – Gráfico onde se representa a ocorrência dos diferentes tipos de mudança de formato
Na figura 9 está representado o tempo médio despendido nos diferentes tipos de mudanças de
formato, bem como quais os valores máximos e mínimos dispendidos na realização das mesmas.
Como é possível observar, os dados apresentam uma grande variabilidade nos tempos de mudanças
de formato. Posteriormente será analisado em detalhe as razões desta elevada variabilidade.
Figura 9 – Gráfico com o tempo médio dos diferentes tipos de mudança de formato, bem como o
tempo máximo e mínimo observados
Mudança de "carro"
9%
Mudança de "base"54%
Mudança de "material"
14%
Mudança de "côr"23%
15:38:01
7:55:286:28:29
3:13:18
0:00:00
3:00:00
6:00:00
9:00:00
12:00:00
15:00:00
18:00:00
21:00:00
24:00:00
Mudança de carro Mudança de base Mudança de material
Mudança de cor
36
Na figura 10 é possível observar a percentagem de tempo dispendido nos diferentes tipos de
mudança de formato. De realçar que esta percentagem é influenciada por dois factores, o tempo de
mudança de formato e o número de mudanças de formato realizadas para os diferentes tipos. A
Equação 3 descreve a fórmula de cálculo das percentagens apresentadas na Figura 10.
Figura 10 – Percentagem do tempo dispendido nos diferentes tipos de mudança de formato
Equação 3
Para analisar a razão da grande variabilidade dos tempos dispendidos nas diversas mudanças de
formato, a solução adoptada passou por dividir o tempo total de mudança de formato em quatro
grandes grupos:
Tempo de intervenção do operador da máquina
Tempo de espera pré operador manutenção
Tempo de intervenção do operador manutenção
Tempo de espera pós operador de manutenção
Estes tempos podem ser facilmente entendidos através da observação da Figura 6.
De referir que os tempos de intervenção do operador da máquina foram registados através da
medição in loco de várias mudanças.
Quanto ao tempo de intervenção do operador de manutenção, o tempo apresentado contém o tempo
dispendido noutras tarefas que não a mudança de formato. Estes operadores por vezes ausentavam-
se da máquina onde se estava a realizar a mudança de formato para ir reparar outras máquinas que
entretanto iam apresentando avarias.
Na Figura 11 estão apresentados as percentagens de tempo demorado nas várias fases. De referir
que os valores aqui apresentados representam a média das várias mudanças observadas.
20%
59%
11%
10%Mudança de carro
Mudança de base
Mudança de material
Mudança de cor
37
Figura 11 – Gráfico com a percentagem dos tempos médios das várias etapas em cada tipo de
mudança
Na Figura 12 é possível observar o tempo de mudança de formato incorporado em cada peça
produzida. Este valor aqui representado é obtido dividindo o tempo de mudança de formato pelo
número de peças produzidas. Como seria de esperar, as peças produzidas em cada lote em que se
realizou uma mudança de carro, apresentam um valor muito mais elevado que as restantes. De referir
que o tempo de produção unitário apresenta um valor bastante elevado devido a avarias durante a
produção dos lotes analisados. No entanto, o valor apresentado na mudança de cor não era
espectável. Este valor deve-se ao facto destes lotes serem pequenos, e as mudanças de formato
apresentarem valores bastante elevados devido aos tempos de espera.
No que respeita às mudanças de material, o problema é semelhante ao apresentado na mudança de
cor. Os tempos de espera são muito elevados, o que aumenta o tempo de mudança de formato, e
devido à pequena dimensão dos lotes aumenta o valor referido.
Figura 12 – Gráfico que inclúi o tempo de mudança de formato incorporado em cada peça do lote,
comparado com o tempo de produção unitário
Na fase de análise do sistema produtivo constatou-se que ocorriam várias mudanças de formato
simultâneas. Entende-se por mudança de formato simultânea quando um lote é terminado durante a
1% 2% 3% 6%31%
47%
76%
94%
47%
41% 14%1%21% 10% 7% 0%
Mudança de carro
Mudança de base
Mudança de material
Mudança de cor
Esperas
Intervenção operador manutenção
Esperas
Intervenção operador da máquina
0:01:15
0:00:10 0:00:11 0:00:17
0:04:50
0:00:29 0:00:330:01:03
Mudança de carro Mudança de base Mudança de material
Mudança de cor
Tempo de setup unitário Tempo de produção unitário
38
realização de uma outra mudança de formato. Esta razão apresentava-se como uma das principais
responsáveis pelos elevados tempos de espera observados. Na Figura 13 é possível observar a
percentagem de mudanças de formato realizadas em simultâneo observadas durante a fase de
análise.
Figura 13 – Gráfico indicando a percentagem de mudanças de formato simultâneas
Na Tabela 15 estão apresentados os dados referentes às diversas mudanças de base
documentadas. Sendo este o tipo de mudança que ocorre com maior frequência torna-se necessário
um realce particular.
Data Intervenção do
operador da máquina
Espera pré operador
manutenção
Intervenção do
operador
manutenção
Espera pós operador de manutenção
17-11-2006 0:11:10 2:49:14 2:11:54 1:52:07 20-11-2006 0:11:10 6:42:54 2:29:10 0:00:02 22-11-2006 0:11:10 1:49:04 0:34:36 0:00:02 23-11-2006 0:11:10 1:54:01 0:25:35 0:00:26 23-11-2006 0:11:10 8:00:00 4:09:02 0:08:47 29-11-2006 0:11:10 1:20:55 1:47:31 0:43:55 30-11-2006 0:11:10 5:11:08 2:38:33 0:11:41 05-12-2006 0:11:10 11:12:00 4:12:55 2:55:47 05-12-2006 0:11:10 2:29:07 3:42:35 0:34:31 06-12-2006 0:11:10 1:08:19 0:00:10 0:00:02 07-12-2006 0:11:10 0:40:00 3:57:06 0:28:13 12-12-2006 0:11:10 0:24:20 13:58:49 2:07:04
Média 0:11:10 3:38:25 3:20:40 0:45:13
Tabela 15 – Listagem das mudanças de base analisadas
Através da análise dos dados anteriormente apresentados é possível concluir que:
O tempo de mudança de formato é uma parcela muito significativa do tempo efetivo de
produção.
O tempo perdido por esperas é comum aos vários tipos de mudanças.
27%
73%
Mudança de formato
simultanea
Mudança de formato
regular
39
Existe um grave problema de comunicação e organização entre departamentos, que se
apresenta como uma das principais razões dos elevados tempos de espera observados.
É possível obter grandes ganhos de produtividade.
Os tempos das mudanças de formato apresentam aleatoriadade.
Levantamento da operações
Depois de encontrado um procedimento geral utilizado para as mudanças de formato,
documentaram-se os diversos grupos de mudanças à medida que iam ocorrendo.
Na Tabela 16 são apresentadas as diversas operações que é necessário realizar na mudança de
base. É também apresentado o respectivo tempo demorado em cada operação, sendo que os
tempos referidos são tempos médios, obtidos através das várias mudanças analisadas. De referir que
o procedimento realizado pelo operador da máquina é sempre o mesmo, independentemente do tipo
de mudança em causa ( mudança de carro, mudança de material e mudança de cor).
Ao analisar dos dados presentes na Tabela 16 é possível observar uma elevada discrepância com os
valores obtidos através dos dados do sistema informático, presentes na Tabela 15. Esta discrepância
deve-se ao facto do operador de manutenção se ausentar várias vezes do posto para ir solucionar
avarias que vão acontecendo nas restantes máquinas que estão a produzir. Esta ausência do posto
de trabalho é uma das razões que mais contribui para o elevado tempo de intervenção do operador
de manutenção, e consequentemente para o tempo das mudanças de formato.
Procedimento operador da máquina
Tempo Procedimento operador da manutenção Tempo
Preencher documentação 0:01:00 Desapertar as bases 0:03:00 Fechar palete 0:00:45 Desapertar os apertos 0:08:00 Ir ao computador 0:01:00 Colocar novas bases 0:03:00 Levar a palete com Produto Acabado
0:01:30 Colocar novos apertos 0:15:00
Arrumar caixas Vazias 0:01:40 Afinar curso dos apertos 0:15:00 Levar as caixas vazias 0:01:00 Afinar carregadores 0:07:00 Tirar o pelo da maquina 0:02:20 Afinar e testar máquina 0:10:00 Limpar a Maquina 0:00:50 Modificar máq. acabamentos 0:15:00 Levar o saco do lixo 0:00:40 Afinar e testar máq. acabamentos 0:15:00
Arrumar palete com M.P. 0:00:25
Tabela 16 – Listagem das operações a realizar numa mudança de base, e respectivo tempo médio
40
Depois de uma análise foi possível concluir que:
Ao fim de algumas mudanças de formato, era possível identificar algumas operações que
apresentavam tempos idênticos, pelo que a sua média poderia ser um valor razoável para
calcular o tempo da operação
Algumas operações tinham tempos que variavam significativamente, sendo que o tempo de
algumas operações apresentava variações de 40%.
Prosseguindo a análise constatou-se então que havia 2 factores que influenciavam a duração de
algumas operações das mudanças de formato e que não poderiam ser esquecidos:
Dimensões de produto
Tratamento recebido
Os produtos produzidos podem ser entregues ao cliente com ou sem plumagem da extremidade do
pelo. A plumagem consiste em desfiar a ponta do pelo da vassoura ou escova que se produz. Este
procedimento é realizado na máquina de acabamentos, equipamento este que se situa ao lado da
máquina que produz o produto propriamente dito, como já foi descrito antes. Quando um produto não
sofre este acabamento não é necessário modificar ou afinar a respectiva máquina.
Além deste facto, e regra geral, os produtos que passam pela máquina de acabamentos apresentam
dimensões semelhantes, pelo que não é necessário realizar grandes modificações no equipamento,
somente é necessário realizar afinações. Quando a empresa produz vassouras de maiores
dimensões, e estas são sujeitas ao tratamento de plumagem, é necessário modificar a máquina de
acabamentos.
Foi também constatado que na operação de afinação da máquina de acabamentos, a empresa detem
um manual com as indicações da afinação a aplicar a cada tipo de produto, sendo que o manual
refere qual a posição a usar para cada tipo de produto. Embora a empresa detenha este tipo de
procedimento bem documentado, observou-se que os operadores de manutenção não o consultam
antes da realização da mudança de formato. Este facto leva a que o operador afine o equipamento
com base no saber empírico, e que demore mais tempo. Este tipo de operação é realizado por base
na tentativa e erro, por vezes é necessário afinar a máquina um elevado número de vezes.
Em conclusão deste ponto é possível afirmar que:
Para a melhor solução é desejável que as soluções sejam para os casos críticos, sendo que
se considerou como caso crítico a mudança de base em que era necessário modificar a
máquina de acabamentos. Esta escolha resultou do facto de ser o tipo de mudança que mais
vezes ocorre, e por ser o procedimento mais complexo dentro do grupo de mudanças de
base.
41
Os procedimentos não estão a ser seguidos, como foi referido anteriormente para o
procedimento de afinação da máquina de acabamentos. A não utilização dos procedimentos
existentes aumenta o tempo das mudanças de formato.
4.1.2 SECÇÃO DE INJECÇÃO
Este sub capítulo apresenta os dados recolhidos na análise ao sistema produtivo da área da injecção.
Este trabalho inicial serviu para caracterizar genericamente as mudanças de molde. Também são
apresentados os procedimentos globais entre os departamentos durante uma mudança de molde.
Os dados aqui apresentados foram recolhidos através da observação e cronometragem de várias
mudanças. Recorreu-se ainda à filmagem das mudanças de molde para uma melhor caracterização
de todas as operações.
De salientar que as mudanças de molde realizadas são unicamente efectuadas por duas pessoas,
um técnico de manutenção auxiliado pelo operador responsável pela área.
À semelhança do que ocorreu na área da escovaria documentou-se o procedimento organizacional
utilizado nas mudanças de molde. A Figura 14 apresenta um esquema do referido procedimento.
Figura 14 – Esquema do procedimento organizacional utilizado na mudança de molde
Após esta análise a primeira conclusão que foi possível retirar foi o problema da dependência da
produção, e consequentemente das mudanças de molde por parte da direcção financeira/comercial.
Esta situação deve-se ao facto desta ser uma área recente na empresa, pelo que desde o início a sua
gestão estar ligada à administração.
Comunicação por parte da direcção ao
departamento de produção
Comunicação do departamento de
produção ao operador da manutenção
Fim de produção
Realização da mudança de molde por parte do op. da
área e do op. de manutenção
Início de produção
42
De referir que a informação da mudança de molde é comunicada à direcção de produção (e
consequentemente aos operadores) poucos instantes antes da mesma ser realizada, o que inviabiliza
qualquer preparação prévia das mudanças de molde.
Após uma análise aos dados de algumas mudanças de molde foi possível classificar o procedimento
seguido em quatro fases:
Retirar o molde
Colocar o novo molde
Afinar o molde
Afinar os parâmetros da máquina
Na Figura 15 é possível observar a percentagem de tempo gasto em cada uma destas fases. Os
dados apresentados para cada uma das etapas referidas anteriormente foram calculados com os
tempos médios.
Figura 15 – Gráfico com percentagem de tempo gasto em cada etapa do processo
Ainda desta análise realizada foi possível concluir que se desperdiçava bastante tempo devido às
seguintes situações:
Falta de um responsável que coordene as mudanças de molde.
Inexistência de um procedimento escrito e documentado sobre as mudanças de molde.
Ausência do posto de trabalho por má programação das mudanças de molde.
Ausência do posto de trabalho para realizar tarefas não relacionadas com a mudança de
moldes.
Excesso de tempo na mudança do molde devido a uma deficiente manutenção do molde.
Deficiente acondicionamento a matéria-prima.
Inexistência de estufa.
23%
31%
9%
37% Retirar molde
Colocar novo molde
Afinar Molde
Afinar Máquina
43
Excesso de tempo na afinação dos parâmetros devido à utilização de matéria-prima
reciclada.
Depois de se ter documentado o procedimento geral usado, a fase seguinte passou pelo
levantamento de todas as operações, para se conseguir criar um procedimento usado. Nesta fase
observaram-se várias mudanças de moldes com o objectivo de obter qual o tempo demorado na sua
realização.
A Figura 16 mostra o tempo demorado de cinco mudanças de molde analisadas detalhadamente. De
referir que a cinco mudanças de molde analisadas são referentes a moldes similares.
Figura 16 – Gráfico com o tempo gasto nas mudanças de molde analisadas
Como está referenciado na Figura 16, existe uma elevada variabilidade nos tempos de mudança de
molde.
Na Tabela 17 estão apresentadas as operações realizadas numa mudança de molde, bem como o
respectivo tempo. Os tempos apresentados são os tempos padrão observados nas diferentes
mudanças documentadas. Considerou-se tempo padrão o tempo mínimo que os operadores
demoram na realização das diferentes operações, embora tenham sido registados tempos bastante
superiores devido a questões organizacionais já referidas anteriormente neste ponto.
2:33:26
3:18:00
1:40:40 1:35:271:44:00
2:10:19
1 2 3 4 5 Média
44
Tarefa Tempo Tarefa Tempo Limpeza do posto 0:14:00 Agarrar o novo molde
0:04:00 Desligar as torneiras 0:00:50 Colocar o novo molde na máquina
Desligar as mangueiras 0:00:45 Afinar o molde na posição 0:03:00
Retirar a prancha 0:00:30 Apertar os grampos 0:07:00
Desligar o controlador de resistências 0:00:10 Afinar força de fecho e extractor 0:01:00
Desligar as resistências do molde 0:00:15 Afinar injector 0:00:40
Limpar o molde e colocar isolante 0:02:00 Colocar o extractor 0:01:00
Desapertar o extractor 0:00:50 Apertar o extractor 0:02:30
Retirar o extractor 0:01:00 Limpar molde 0:03:00
Colocar o olhal 0:00:30 Ligar mangueiras 0:02:00
Colocar o guindaste no olhal 0:00:15 Inserir parâmetros na máquina 0:05:00
Desapertar os grampos 0:04:20 Estabilização do processo 0:14:00
Retirar o molde e coloca-lo no chão 0:02:00
Tabela 17 – Listagem das várias operações realizadas na mudança de molde e respectivo tempo
padrão
Na Tabela 18 é possível observar uma comparação entre os tempos apresentados na Tabela 17 e os
tempos médios observados na realização das mesmas tarefas. É possível observar uma diferença
bastante elevada na realização das referidas tarefas.
Tarefa Tempo médio
Tempo mínimo
Tarefa Tempo médio
Tempo mínimo
Limpeza do posto 0:16:00 0:14:00 Agarrar o novo molde
0:06:00 0:04:00 Desligar as torneiras 0:01:40 0:00:50
Colocar o novo molde no sitio
Desligar as mangueiras 0:02:00 0:00:45 Afinar o molde na posição 0:04:00 0:03:00
Retirar a prancha 0:01:00 0:00:30 Apertar os grampos 0:11:25 0:07:00
Desligar o controlador de resistencias
0:00:20 0:00:10 Afinar força de fecho e extractor
0:04:00 0:01:00
Desligar as resistencias do molde
0:00:15 0:00:15 Afinar injector 0:02:30 0:00:40
Limpar o molde e colocar isolante
0:06:00 0:02:00 Colocar o extractor 0:03:00 0:01:00
Desapertar o extractor 0:02:10 0:00:50 Apertar o extractor 0:04:00 0:02:30
Retirar o extractor 0:01:40 0:01:00 Limpar molde 0:05:15 0:03:00
Colocar o olhal 0:00:45 0:00:30 Ligar mangueiras 0:03:00 0:02:00
Colocar o guindaste no olhal
0:00:15 0:00:15 Inserir parametros na máquina
0:07:00 0:05:00
Desapertar os grampos 0:09:50 0:04:20 Estabilização da máquina 0:21:00 0:14:00
Retirar o molde e coloca-lo no chão
0:04:30 0:02:00
Tabela 18 – Listagem comparativa entre os tempos padrão e tempos máximos observados
Como se pode observar na Tabela 18 há uma elevada variação nos tempos de execução das
diversas tarefas. Foi possível identificar várias justificações para esta discrepância de valores, sendo
que essas mesmas razões são as seguintes:
Não preparação prévia das mudanças de molde, quer ao nível de preparação das
ferramentas auxiliares, quer ao nível dos próprios moldes.
45
Ausência do posto de trabalho, para executar tarefas não ligadas à mudança de molde.
Deficiente manutenção do molde.
Foi também observado uma elevada variação dos tempos de afinação e parametrização do
equipamento. Este facto deve-se a dois factores:
Uso de matéria-prima reciclada – a matéria-prima reciclada é adicionado à matéria-prima
virgem, numa caixa que serve de alimentador ao equipamento de injecção. Os operadores
adicionam o produto reciclado sem o cuidado de respeitar proporções, o que provoca alguma
instabilidade nas características do produto a injectar. E referir que a empresa não detém
dados ou estudos que refiram qual a quantidade de material reciclado a mistura a injectar
deve conter.
Matéria-prima em condições deficientes – a empresa tem um elevado stock de material
virgem para injectar. Este material é armazenado fora do armazém, sendo que nos dias
chuvosos ou com uma humidade mais elevada o material encontra-se húmido. Este facto
altera os parâmetros utilizados pela máquina, e também provoca uma degradação bastante
grande da qualidade final dos produtos.
Deficiente manutenção dos moldes – existem na empresa alguns moldes que são usados
esporadicamente, sendo que são depois de usados são colocados no stock de moldes. Assim
sendo alguns moldes são imobilizados durante bastante tempo, e sem a manutenção
indicada antes do início de produção leva a que a estabilização dos parâmetros leva
bastante tempo.
Deficiente qualidade dos moldes – a empresa detém alguns moldes adquiridos a empresas
terceiras, que já utilizavam os moldes. Alguns destes moldes são de má qualidade. A razão
da deficiente qualidade dos moldes prendde-see com o facto destes moldes usados. Este
factor provoca quer um elevado tempo de estabilização de parâmetros, quer um elevado
número de peças defeituosas durante a produção do lote.
Em suma, é possível afirmar que as mudanças de molde realizadas apresentam alguns problemas
graves, entre eles destacam-se:
Grave problema de organização, que inviabiliza a preparação prévia da mudança de molde
Não existe um procedimento formal e escrito sobre a mudança de molde, sendo que o
conhecimento do procedimento está concentrado num técnico de manutenção, de referir
ainda referir que este conhecimentoé impírico.
46
5 SOLUÇÕES PRECONIZADAS
Este capítulo tem como objectivo expor as soluções preconizadas e os métodos utilizados na sua
obtenção. Inicialmente será apresentado o modo de aplicação do método SMED, seguindo-se a
apresentação das soluções. Na primeira parte do capítulo serão abordadas as soluções mais simples,
que não implicaram estudos, e que remetem para questões organizacionais. Na segunda parte, estão
expostas as soluções encontradas a um nível operacional, que envolvem procedimentos e
equipamentos, e que necessitaram de um estudo, que também será apresentado.
5.1 SOLUÇÕES ORGANIZACIONAIS
As soluções apresentadas neste ponto são soluções generalistas que se prendem com o método
SMED. As recomendações apresentadas neste ponto referem-se a ambas as áreas analisadas. De
referir ainda que todas as soluções aqui apresentadas não foram alvo de estudos aprofundados, nem
se estimou o possível impacto das mesmas.
Como foi possível observar no capítulo anterior, um dos grandes problemas encontrados na empresa
prende-se com a sua organização interna.
Ao analisar os resultados obtidos no diagnóstico, é possível concluir que a estrutura organizacional
da empresa limita a obtenção de possíveis ganhos. É possível também afirmar que os tempos de
espera apresentados são facilmente erradicados se a empresa:
Delegar numa pessoa da área produtiva a responsabilidade pela supervisão das mudanças
de formato.
Planear antecipadamente as mudanças de formato de forma a evitar as mudanças de formato
simultâneas.
Existir um maior controlo por parte da administração.
Seguidamente serão explicadas as soluções propostas anteriormente.
Supervisor das mudanças de formato
A principal causa dos elevados tempos de espera observados é a falta de comunicação entre os
vários elementos intervenientes no processo. Uma solução possível que acabará com o problema
identificado, passará por escolher e delegar numa pessoa a responsabilidade da programação e
controlo das mudanças de formato. Este elemento da equipe poderá acumular esta tarefa com outras
que já realize. Uma opção para ocupar este cargo será o funcionário que actualmente está
encarregado de controlar os stocks e as compras. O referido colaborador está bastante tempo na
47
área produtiva, e tem conhecimentos de informática, pelo que será fácil a realização de relatórios de
controlo sobre as mudanças de formato
Na secção da escovaria, o programa informático usado pela empresa permite estimar quanto tempo
demorará até ao fim de produção. Se a empresa delegar numa pessoa a responsabilidade de
supervisionar e controlar as mudanças de formato, esse colaborador deve informar todos os
intervenientes dos processos da hora e equipamento que efectuará uma mudança de formato. Desta
forma facilmente se elimina os desperdícios de tempo das mudanças de formato devido à falta de
coordenação das várias pessoas intervenientes no mesmo processo.
Na Figura 17 é possível observar a posição e interligação desse responsável na estrutura da
empresa.
Figura 17 – Esquema representativo das funções do supervisor dos setup’s
O director de produção continua a interagir com os diversos operadores que estão sobre as suas
ordens. Contudo, para garantir uma melhor ligação entre todos os intervenientes na mudança de
formato, o supervisor das mudanças de formato garantirá que os operadores cumpram as suas
funções no tempo previsto.
Na secção de injecção, uma solução possível passa por delegar na mesma pessoa responsável pela
coordenação das mudanças de formato na área de escovaria a responsabilidade de coordenar todas
as mudanças de molde. Deste modo, é possível preparar as mudanças de molde com maior
antecipação, reduzindo-se tempo com a realização de operações externas que actualmente são
realizadas com o equipamento parado.
Planeamento da produção
Outro ponto a que se deve prestar especial atenção é ao planeamento de produção. Na fase de
diagnóstico foi observado a ocorrência de mudanças de formato simultâneas. Estes acontecimentos
devem ser evitados, visto que se duas máquinas acabam a produção ao mesmo tempo, uma delas
Director da Produção
Operador da máquina
Responsável de Armazém
Operador manutenção
Supervisor das
mudanças de formato
48
vai ter que esperar parada até que se realize a mudança de formato na outra para depois se realizar
a sua mudança de formato.
Uma das soluções simples que a empresa deve adoptar será acabar o lote mais cedo numa das
máquinas, ou em contra partida, prolongar a produção noutra máquina. O supervisor das mudanças
de formato deve prestar atenção aos dados fornecidos pelo programa informático, e sempre que for
possível detectar a realização de mudanças de formato em simultâneo deve reportar ao director de
produção. A decisão de alterar a quantidade a produzir num determinado lote para evitar a paragem
simultânea de duas máquina deve ser tomada pelo director de produção.
Outra solução para evitar a paragem de uma máquina quando duas máquinas estiveram imobilizadas
para mudanças de formato passa por colocar mais recursos na equipe de manutenção, para ser
possível realizar várias mudanças de formato em simultâneo. Como já foi referido anteriormente a
empresa está a formar um funcionário para de futuro integrar a equipe de manutenção. Quando este
colaborador for integrado na referida equipe é possível realizar mais que uma mudança de formato ao
mesmo tempo.
Maior atenção por parte da Administração
Outra solução que será de fácil implementação, passa pelo acompanhamento da produção por parte
da administração. O sistema informático existente na empresa permite observar vários tempos e
rácios relacionados com a produção. Entre muitos é possível observar o tempo de mudança de
formato, bem como os rácios que dele dependem, tal como seja a percentagem do tempo de
mudança de formato no tempo total da obra. Se a administração começar a precionar os
colaboradores como incentivo à melhoria da produtividade, através de prémios se atingirem
determinados objectivos colocados previamente, é possível motivar os colaboradores a conseguir
baixos tempos de mudanças e formato.
Para se conseguir aumentar a motivação para melhorar os desempenhos nas mudanças de formato é
necessário melhorar a comunicação entre os quadros médios e superiores e os operários. Nesse
sentido, uma solução possível seria a fixação numa zona visível, por exemplo a entrada para a área
de produção, de rácios mensais de produtividade. Dentro destes rácios, destacam-se os seguintes
relacionados com as mudanças de formato:
Evolução do tempo de mudança de formato.
Tempo de mudança de formato por peça.
Tempo de mudança de formato em relação ao tempo de produção.
Para finalizar, é recomendável que a administração passe a mensagem que a actividade de mudança
de formato é uma actividade nobre ligada à produção. É igualmente importante produzir e mudar
rapidamente de formato.
49
5.2 IMPLEMENTAÇÃO DO MÉTODO
Este sub capítulo descreve a implementação do método ao nível do procedimento usado para propor
a soluções apresentadas posteriormente.
Como já foi descrito nos capítulos antecedentes o método SMED baseia-se na aplicação de várias
fases que levem ao aumento gradual da eficiência das mudanças de formato. O procedimento
seguido passou pela obtenção das seguintes soluções:
Solução 0
Solução 1
Solução 2
Solução 3
Seguidamente é descrito quais os conceitos aplicados em cada solução.
Solução 0
O método SMED deve estudar os procedimentos e características técnicas do equipamento em
causa.
Neste sentido, para a aplicação do método SMED é necessária uma base sólida por onde se possa
iniciar o estudo, para posteriormente comparar as soluções obtidas. A Solução 0 é obtida retirando
todos os problemas organizacionais (tais como as esperas), à situação actual do sistema produtivo.
Esta solução apresenta-se como um ponto de partida na obtenção de soluções, e como base de
comparação para estimar os impactos obtidos.
Solução 1
A Solução 1 é uma evolução da situação actual das mudanças de formato. Todas as operações
externas são realizadas ainda com o equipamento a produzir, de modo a diminuir o tempo de
imobilização do equipamento. As soluções propostas nesta fase estão relacionadas unicamente com
a alteração do procedimento usado.
Solução 2
A Solução 2 consiste na diminuição do tempo dispendido nas operações internas. Nesta fase de
implementação do método foram estudadas soluções que passaram quer pela alteração do
equipamento, quer pela realização do procedimento com mais operadores.
Solução 3
Na construção da Solução 3 foram criados vários documentos de apoio para reduzir tempo na
realização das operações externas.
50
5.3 SOLUÇÕES SECÇÃO DE ESCOVARIA
Neste sub capítulo são apresentadas as soluções e os métodos de estudo ligados à área da
escovaria. De realçar que se optou por estudar e apresentar as soluções preconizadas para a
mudança de base. Esta opção foi tomada porque este tipo de mudança é o que mais vezes ocorre.
Uma outra razão prende-se com o facto de exceptuando a mudança de carro, em que é a sua
ocorrência é relativamente rara, esta mudança de formato é a mais complexa dos três tipos de
mudanças restantes. Isto leva a que muitas operações realizadas na mudança de material serem
também realizadas nesta mudança estudada.
5.3.1 SOLUÇÃO 0
A solução 0 apresentada neste sub capítulo retracta a situação actual da empresa mas sem todos os
desperdícios causados pelos diversos problemas ligados com a organização. Isto é, depois de
analisados todos os dados do diagnóstico, retiraram-se todas as percas de tempo ligadas a uma
gestão menos eficiente da estrutura, tais como sejam:
Esperas devido a ausência de operadores destacados para a realização das tarefas
Esperas devido ao atraso da matéria-prima ao posto de trabalho
Percas de tempo por ausência do posto para realizar tarefas que não estavam ligadas à
mudança de lote, tais como sejam as reparações noutros equipamentos.
Assim sendo, após a aplicação dos critérios em cima descritos o resultado para a mudança de base
pode ser observado na Tabela 19. Nesta tabela é possível distinguir as tarefas realizadas pelo
operador da máquina, das tarefas realizadas pelo operador de manutenção.
Tarefa Op. Máquina Tempo Tarefa Op. Manutenção Tempo
Preencher papel 0:01:00 Desapertar as bases 0:03:00
Fechar palete 0:00:45 Desapertar os apertos 0:08:00
Ir ao computador 0:01:00 Colocar novas bases 0:03:00
Levar a palete com Produto Acabado 0:01:30 Colocar novos apertos 0:15:00
Arrumar caixas Vazias 0:01:40 Afinar curso dos apertos 0:15:00
Levar as caixas vazias 0:01:00 Afinar carregadores 0:07:00
Tirar o pelo da maquina 0:02:20 Afinar e testar máquina 0:10:00
Limpar a Maquina 0:00:40 Modificar máq. Acabamentos 0:15:00
Levar o saco do lixo 0:00:40 Afinar e testar máq. Acabamentos 0:15:00
Arrumar palete com M.P. 0:00:25
Tabela 19 – Listagem das operações realizadas pelo operador da manutenção e pelo operador da
máquina, bem como o respectivo tempo padrão
O tempo total dispendido na realização das diferentes tarefas aqui descritas é 1h42m. Este valor
servirá de referência no estudo dos impactos das soluções apresentadas posteriormente.
51
5.3.2 SOLUÇÃO 1
Como já foi referido anteriormente, a Solução 1 é uma evolução da Solução 0, à qual se retiram todas
as operações externas que são realizadas na mudança de formato.
Consideram-se operações externas todas as operações que possam ser realizadas com o
equipamento a funcionar. Ao analisar as operações realizadas pelo operador de manutenção conclui-
se que todas a referidas operações eram operações internas. Foram então analisadas as operações
realizadas pelo operador da máquina. Constatou-se então que uma parte significativa das operações
realizadas por este operador podiam ser completadas com o equipamento em produção. Como tal,
foram consideradas como operações externas todas as tarefas realizadas pelo operador da máquina
e que podiam ser realizadas noutra altura. Foi ainda considerado que essas mesmas operações
podiam ser realizadas a quando a intervenção do operador de manutenção.
Como tal foram analisadas as operações realizadas pelo operador da máquina e criado um critério
para a selecção entre operações externas e internas.
Actualmente, operador da máquina realiza todas as suas tarefas e só após este operador terminar é
que o operador de manutenção pode realizar as suas tarefas. O critério para classificar as diversas
operações entre externas e internas foi o seguinte:
Operações internas – se a sua execução é imperativa para o operador manutenção poder
realizar a sua tarefa.
Operações externas – se a sua execução não é decisiva para o operador de manutenção
poder realizar as suas tarefas.
Para a obtenção da Solução 1 foram analisadas as operações realizadas pelo operador da máquina
inscritas na Tabela 19, e foram identificadas como operações externas as operações que se
encontram na Tabela 20.
Operações internas Tempo Operações externas Tempo Tirar o pelo da maquina 0:02:20 Preencher papel 0:01:00
Limpar Máquina 0:00:50 Fechar palete 0:00:45
Introduzir dados no computador 0:01:00
Levar Produto Acabado 0:01:30
Arrumar caixas Vazias 0:01:40
Levar caixas vazias 0:01:00
Arrumar lixo 0:00:40
Arrumar Matéria-prima 0:00:25
Total 0:03:10 Total 0:08:00
Tabela 20 – Listagem das operações internas e externas realizadas pelo operador da máquina
Como é possível observar o impacto desta solução no tempo de mudança de formato é oito minutos.
52
Na Figura 18 é possível observar de uma forma simples a alteração do procedimento de forma a
reduzir este tempo na mudança de formato.
Figura 18 – Esquema do novo procedimento a utilizar
5.3.3 SOLUÇÃO 2
A Solução 2 passa por reduzir o tempo das operações internas. Assim sendo, a solução encontrada
teve como base a alteração mecânica do equipamento, bem como a realização das mudanças de
formato com mais operadores.
Como tal, foi estudado a possibilidade de algumas operações realizadas pelo operador de
manutenção poderem ser realizadas por outro elemento. De referir que este segundo elemento terá
pertencer à equipe de manutenção, uma vez que este tipo de operação assim o exige.
Ao analisar as tarefas e o local onde são realizadas, é perceptível que não é viável colocar duas
pessoas a realizar operações e afinações no equipamento principal. No entanto, é possível que as
alterações e afinações do equipamento de acabamento possam ser realizadas por outro operador de
manutenção, isto simultaneamente às mudanças na máquina principal.
Na Figura 19 é possível observar um esquema representativo do posto de trabalho.
53
Figura 19 – Esquema do posto de trabalho na secção de escovaria
Como se pode observar, é possível que dois operadores realizem a mudança de formato
simultaneamente, sendo que um se centra na máquina principal e outra na máquina de acabamento.
De referir que a máquina de acabamentos tem um sistema de rodas, que permite que se desloque
facilmente a para uma posição mais favorável para a realização das alterações. Desta maneira, o
segundo operador pode afinar e alterar se necessário a máquina dos acabamentos.
Na Tabela 21 é possível observar as tarefas realizadas por cada um dos operadores, sendo que o
operador 2 pode realizar as operações que lhe competem a qualquer instante.
Tarefa operador 1 Tempo Tarefa operador 2 Tempo Desapertar as bases 0:03:00 Modificar máq. acabamentos 0:15:00
Desapertar os apertos 0:08:00 Afinar e testar máq. acabamentos 0:15:00
Colocar novas bases 0:03:00
Colocar novos apertos 0:15:00
Afinar curso dos apertos 0:15:00
Afinar carregadores 0:07:00
Afinar e testar máquina 0:10:00
Total 1:01:00 Total 0:30:00
Tabela 21 – Lista das operações a realizar pelos operadores de manutenção 1 e 2
Na Figura 20 está apresentado um gráfico de Gant simples, que permite enquadrar o instante em que
cada operador realiza as suas tarefas.
Máquina de acabamento
Máquina principal
Bancada de matéria-prima
Sistema de controlo computorizado
54
Gráfico de Gant
0:0
3:0
0
0:3
0:0
0
1:0
1:0
0
Operador da máquina
Operador 2
Operador 1
Figura 20 – Gráfico de Gant de representação dos tempos dos vários intervenientes na mudança de
formato
Esta alteração reduz em trinta minutos o tempo de mudança de formato, o que representa uma
diminuição de 33% o tempo de intervenção do operador de manutenção e reduz em cerca de 29% o
tempo de total de mudança de formato referido na Solução 0.
Na fase do diagnóstico foi observado que existiam três tarefas que demoravam cerca de 42% do
tempo total de operação do operador de manutenção. Estas tarefas eram “desapertar os apertos”,
“colocar os apertos” e “afinar curso dos apertos”. Os apertos são peças que têm como função fixar o
cepo para que este não se desloque quando a máquina se encontra a perfurar e inserir o pelo nos
cepos. Este excesso de tempo demorado na sua execução prende-se com o facto de existirem um
elevado número de parafusos que é necessário desapertar e apertar. Além deste facto, o
posicionamento dos referidos parafusos torna a operação bastante demorada.
Outro facto que torna a operação de colocação dos apertos bastante dispendiosa em termos de
tempo é consequência da universalidade dos apertos. Os apertos não apresentam uma posição fixa,
e é necessário que os operadores realizem várias tentativas para atingirem a posição desejada.
Outra operação que representava 17% do tempo total de mudança de formato era a operação
“afinação do curso dos apertos”. Esta afinação era necessário porque como os apertos são
universais, quando os produtos variam de dimensão lateral, era necessário realizar ajustes no
posicionamento dos apertos. Esta afinação apresenta um tempo de realização extremamente longo
devido ao posicionamento do mecanismo que é necessário manipular. Além deste facto, o
mecanismo não apresenta qualquer escala, pelo que a sua afinação se torna bastante morosa, sendo
necessário realizar vários ajustes até que se atinja a posição ideal dos apertos.
Nas Figuras 22 e 23 é possível observar o mecanismo actual. De referir que o modelo apresentado,
representa o mecanismo presente nos equipamentos Eev-02 e Eev-06. As restantes máquinas
apresentam mecanismos diferentes no que refere às dimensões.
55
Base dos apertos
Figura 21 – Imagem global do equipamento com pormenores das bases e dos apertos
Figura 22 – Imagem de um tipo de aperto
Na Figura 23 estão representados os apertos actuais desenhados através de um software de CAD.
56
Figura 23 – Modelo do sistema actual em software CAD
Assim julgou-se necessário projectar uma nova solução para o aperto que reduzisse o tempo das
operações anteriormente referidas.
Com base no referido anteriormente foi pensada uma solução que permitisse:
Reduzir o número de parafusos necessários
Utilização de parafusos de aperto rápido
Eliminação da operação “afinação do curso dos apertos”
Depois de traçar os objectivos foi necessário recolher uma série de dados que possibilitassem a
formulação de uma solução. O passo seguinte passou então por:
Recolher dados sobre a dimensão máxima dos produtos produzidos
Recolher dimensões do equipamento
Recolher dados dos diversos apetrechos do equipamento
Ao projectar a solução foi necessário decidir o modo de aplicação da mesma. O actual sistema
produtivo da empresa tem equipamentos que diferem entre si nas dimensões dos mesmos. Este facto
colocou um entrave à solução que se pretendia projectar. Uma possível opção passava por projectar
uma solução para cada grupo de máquinas, mas que permitisse produzir vários produtos. A segunda
opção passava por projectar uma solução que fosse compatível com todos os equipamentos de
produção, embora esta segunda tivesse mais restrições aos ganhos de tempo alcançados e
permitisse a produção de um só produto. Na Figura 24 é possível observar a matriz com as duas
opções para a solução pretendida.
57
Produto A Produto B Produto C Produto D
Eev- 02 e 06
Eev- 08 e 11
Eev 12
Figura 24 – Matriz com as duas opções possíveis para a solução a desenvolver
Estas duas opções analisadas apresentam impactos diferentes em termos do número de ferramentas
necessárias para produzir todos os produtos que a empresa actualmente produz. A solução a azul é
bastante identica à situação actual da empresa, pelo que é razoável afirmar que serão necessários 17
conjuntos de ferramentas para produzir todos os produtos. A segunda solução apresenta um maior
impacto no número de ferramentas necessárias, visto que cada ferramenta apenas produz um ou
dois produtos. Como tal, seriam necessários cerca de 200 conjuntos para satisfazer as necessidades
de produção da Fapil.
Foram então projectadas duas soluções, correspondendo às duas opções possíveis. A primeira
solução projectada foi a solução representada a azul na matriz da Figura 24. O desenvolvimento da
referida solução baseou-se nos equipamentos Eev-02 e 06, devido a uma maior disponibilidade de
tempo de paragem dos referidos equipamentos. De referir ainda que a aplicação desta solução aos
restantes equipamentos é bastante simples, visto que só diferem nas dimensões apresentadas.
Após a recolha dos dados referidos passou-se então à fase de construção de um modelo em CAD
que possibilitasse atingir os pressupostos atrás referidos. A solução a desenvolver tinha então de
passar por:
Projectar um novo sistema de apertos que diminuísse o número de parafusos, ou seja,
eliminar os quatros parafusos de ajuste para cada base.
Projectar apertos diferentes para cada produto de modo a fixar uma determinada posição
inicial para os apertos e mantê-la ao longo das diversas mudanças.
Eliminar o actual sistema de fixação e agregar um sistema de fixação mais rápida, de modo a
eliminar a maior quantidade de tempo possível nesta operação.
Manter o maior número de peças actuais do equipamento, de modo a tornar a solução o
menos onerosa possível para a empresa.
Deste modo, encontrou-se uma solução que mantinha todas as peças actuais do equipamento, com
excepção das peças que inevitavelmente teriam de ser substituídas, como as bases dos apertos e os
próprios apertos.
Esta nova peça do equipamento seria uma junção das bases dos apertos, com os apertos
propriamente ditos. Com esta junção das referidas peças é possível eliminar quatro parafusos em
cada base, o que permite eliminar vinte e quatro parafusos no equipamento.
58
No passo seguinte, tentou-se solucionar o problema da fixação da solução encontrada, por vista a
reduzir o tempo de fixação. Teve-se em atenção que a solução deveria evitar a substituição de outros
componentes do equipamento.
A solução para este obstáculo passou por criar um novo sistema de aperto que tivesse como modo
de fixação um sistema de porca em substituição do sistema de parafuso. Foi criado um veio roscado
que unisse o aperto ao equipamento e que fosse fixado através de uma porca. Este sistema de
fixação projectado tem como principal vantagem o facto de não ser necessário o uso de ferramentas
complexas, visto que o veio roscado colocado no equipamento não necessita de ser substituído
quando é necessário trocar os apertos. Outra vantagem advém do uso de porcas de aperto rápido,
que podem ser apertadas sem o recurso a qualquer ferramenta, o que torna o processo bastante
rápido.
A eliminação da operação de “afinação do curso dos apertos” passou por colocar os apertos na
posição usada para a produção dos produtos com maiores dimensões. Deste modo a posição dos
apertos será sempre a mesma. Para a produção de produtos de menores dimensões, serão
construídos apertos com mais espessura para compensar a diferença entre os produtos de maiores e
menores dimensões. A Figura 25 apresenta o princípio em que se baseou o desenvolvimento da
solução.
Figura 25 – Esquema com o pressuposto usado no desenvolvimento da solução
O sistema projectado recebeu o nome de Quickchange1. O modelo global do Quickchange1 está
apresentado na Figura 26.
59
Figura 26 – Modelo em CAD do Quickchange1
Foi então construído um protótipo com a intenção de testar a solução no equipamento, para confirmar
a viabilidade da solução alcançada. Após construído o protótipo testou-se o mesmo no equipamento,
sendo que os resultados foram muito positivos. De referir que o protótipo foi construído em alumínio,
por ser o material dos componentes originais do equipamento.
De realçar que os apertos aqui estudados não estão sujeitos a esforços relevantes. Desta forma não
foi estudada a integridade estrutural do Quickchange1.
Figura 27 – Esquema com os vários produtos que é possível produzir com o Quickchange1
No esquema apresentado na Figura 27 é possível observar os diferentes tipos de produtos em que é
possível aplicar o protótipo do Quickchange1.
Na Tabela 22 é possível observar as implicações desta alteração nas diferentes operações.
60
Situação actual Tempo Situação com protótipo Tempo Desapertar as bases 0:03:00 Desapertar as bases 0:03:00
Desapertar os apertos 0:08:00 Desapertar os apertos 0:03:00
Colocar novas bases 0:03:00 Colocar novas bases 0:03:00
Colocar novos apertos 0:15:00 Colocar novos apertos 0:03:00
Afinar curso dos apertos 0:15:00 Afinar curso dos apertos 0:00:00
Afinar carregadores 0:07:00 Afinar carregadores 0:07:00
Afinar e testar máquina 0:10:00 Afinar e testar máquina 0:10:00
Modificar máq. acabamentos 0:15:00 Modificar máq. acabamentos 0:15:00
Afinar e testar máq. acabamentos 0:15:00 Afinar e testar máq. acabamentos 0:15:00
Total 1:31:00 Total 0:59:00
Tabela 22 – Comparação das várias operações e respectivo tempo entre a situação actual e a
solução com aplicação do Quickchange1
Como é possível observar na Tabela 22 o uso do protótipo apresentado pode reduzir o tempo de
intervenção do operador de manutenção em trinta e dois minutos, o que significa uma redução de
35%.
Posteriormente à realização do teste do protótipo referido anteriormente, foi decidido projectar uma
segunda solução que incorporasse o segundo conceito referido na matriz da Figura 24.
Para esta nova solução foram definidos os seguintes objectivos a atingir:
Diminuição de tempo das operações de “retirar os apertos”, “colocar os apertos” e “afinar
curso dos apertos”.
Incorporar no protótipo características que possibilitassem a sua aplicação em diferentes
máquinas.
Manter as bases dos apertos, alterando somente os apertos e as bases dos cepos.
Após a definição dos objectivos do novo protótipo, recolheram-se mais alguns dados relativos às
dimensões das restantes máquinas. No entanto, foram aproveitados vários conceitos existentes no
protótipo inicialmente referido, nomeadamente:
Eliminação da operação “afinar curso dos apertos”, através do posicionamento pré definido
das bases dos apertos, sendo que a espessura do apertos varia consoante as dimensões dos
produtos produzidos.
Incorporação de um sistema que permitisse a aplicação rápida da nova peça na posição pré
definida, eliminando tempo gasto na afinação dos apertos.
Deste modo, encontrou-se uma solução que mantinha todas as peças actuais do equipamento, com
excepção dos apertos e das bases dos cepos.
Esta solução é algo diferente da solução projectada no Quickchange1. Enquanto que no
Quickchange1 a solução projectada consistiu na junção de dois componentes do equipamento, a
base dos apertos e os próprios apertos, nesta nova solução foi projectado um novo conjunto de
apertos. Esta opção prende-se com a necessidade deste novo sistema ser universal. Como tal, esta
61
nova solução é composta por novos apertos e novas bases para os produtos. À nova solução
desenvolvida deu-se o nome de Quickchange2.
No Quickchange2 foi introduzido um sistema que permite que a colocação na posição correcta seja
mais rápida. Enquanto nos apertos actuais o operador tem de deslocar o componente até este se
encontrar na posição correcta, o Quickchange2 tem incorporado um batente que permite que o
operador o coloque rapidamente na sua posição. No entanto, este sistema apresenta o mesmo
problema do sistema actual, o elevado número de parafusos. Este facto deve-se à universalidade do
Quickchange2, que ao contrário do Quickchange1 pode ser acoplado em qualquer equipamento do
sistema produtivo.
O Quickchange2 é composto também por uma nova base do produto, que foi alterado para ser
adaptada em qualquer equipamento do sistema produtivo.
O Quickchange2 está apresentado na Figura 28.
Figura 28 – Modelo em CAD do Quickchange2
Na Tabela 23 é possível observar o impacto estimado para esta solução desenvolvida.
Situação actual Tempo Situação com protótipo Tempo Desapertar as bases 0:03:00 Desapertar as bases 0:03:00
Desapertar os apertos 0:08:00 Desapertar os apertos 0:08:00
Colocar novas bases 0:03:00 Colocar novas bases 0:03:00
Colocar novos apertos 0:15:00 Colocar novos apertos 0:08:00
Afinar curso dos apertos 0:15:00 Afinar curso dos apertos 0:00:00
Afinar carregadores 0:07:00 Afinar carregadores 0:07:00
Afinar e testar máquina 0:10:00 Afinar e testar máquina 0:10:00
Modificar máq. acabamentos 0:15:00 Modificar máq. acabamentos 0:15:00
Afinar e testar máq. acabamentos 0:15:00 Afinar e testar máq. acabamentos 0:15:00
Total 1:31:00 Total 1:09:00
Tabela 23 – Comparação das várias operações e respectivo tempo entre a situação actual e a
solução com a aplicação do Quickchange2
62
Como é possível observar, o Quickchange2 tem vantagens em termos de tempo dispendido na
mudança de formato, comparando com a situação actual. No entanto, esta segunda solução
apresenta um tempo superior à primeira solução desenvolvida. Esta diferença de tempos é justificada
pelo maior número de parafusos que o Quickchange2 apresenta. Este maior número de parafusos
que a solução apresenta prende-se com os objectivo iniciais do projecto. Neste sentido, esta segunda
solução não apresenta uma inovação tão elevada comparada com a primeira, embora apresente a
vantagem de ser uma solução mais universal, visto que é possível usar o Quickchange2 em vários
equipamentos existentes na empresa. De referir ainda que não foi construído nenhum protótipo do
Quickchange2.
Os impactos totais para as soluções desenvolvidas e explicadas anteriormente serão apresentados
posteriormente.
5.3.4 SOLUÇÃO 3
Como já foi referido a solução três passa por reduzir o tempo das operações externas.
A abordagem seguida foi tabelar todas as operações externas para posteriormente tomar medidas de
modo a reduzir o tempo dispendido na sua realização.
Na área da escovaria, as operações externas identificadas são a preparação de todo o material a
montar no equipamento. Como tal, e visto que as soluções propostas vão levar a um aumento do
material existente, uma forma de reduzir o tempo dispendido com a procura do material pode passar
por dividir as ferramentas por grupos, e identificar os diversos grupos com várias cores.
Na Figura 29 é possível observar um exemplo de um quadro que ficaria no armazém onde as
ferramentas são guardadas. A identificação com cores ajuda os operadores a recolher mais
rapidamente todos os objectos que necessitam para a mudança.
10081 105496 100424 200131
10305 100714 200381 200071
10051 105496 200353 2801604
10042 105496 100420
210911
Figura 29 – Imagem do quadro que classifica as ferramentas em por grupos, em funções dos
produtos que cada ferramenta permite produzir
63
Acompanhado deste quadro existente no armazém é possível colocar numa zona central da área da
escovaria um quadro onde o supervisor das mudanças de formato apresenta para todos os
operadores as mudanças de formato que estão previstas. Esta informação é importante para todos os
intervenientes no processo planearem as suas tarefas de modo a que à hora prevista não haja
atrasos.
Outra solução que deve ser adoptada é o uso de checktable’s e checklist’s. Estes documentos devem
ser preenchidos em todas as mudanças de formato, e têm como objectivo garantir que todas as
operações de preparação da mudança de formato são realizadas anteriormente à paragem do
equipamento.
5.3.5 IMPACTOS
Na área da escovaria, os impactos previstos com a aplicação das medidas proposta são bastante
animadores. Como já foi referido, a base de comparação para estudar os impactos será a Solução 0,
já que foi sobre esta solução que se aplicou o método SMED.
Na Figura 30 é possível observar o impacto que as diversas soluções expostas anteriormente
apresentam sendo que a solução 1 é a alteração do procedimento do operador da máquina e a
solução 2 a) é a realização do procedimento com dois operadores. A solução 2 b) é a utilização do
Quickchange1 enquanto a solução 2 c) é a utilização do Quickchange2.
De referir que o resultado apresentado para a solução 2 a) foi calculado admitindo a alteração do
procedimento do operador da máquina. Também os impactos apresentados para a Solução 2 b) e
para a Solução 2 c) admitem que a Solução 1 e a Solução 2 a) são adoptadas. Como a solução 3 é
uma solução que visa diminuir os tempos das operações externas não provoca nenhum impacto no
tempo das mudanças de formato.
Figura 30 – Impacto obtido no tempo de mudança de formato com as diferentes soluções
desenvolvidas
1:42:001:34:00
1:04:00
0:32:000:42:00
Solução 0 Solução 1 Solução 2 a) Solução 2 b) Solução 2 c)
64
No gráfico da Figura 31 é possível observar o tempo de mudança de formato por peça, bem como o
tempo de produção unitário. Estes valores foram calculados considerando os tempos médios obtidos
na análise do sistema produtivo. Como se pode observar, há uma evolução no tempo de mudança de
formato imputado a cada peça produzida. No cálculo destes valores foram usados os dados
recolhidos no diagnóstico(número de peças produzidas e número de muudanças de formato), e
substituídos os valores do tempo de mudança observado pelo valor estimado com a aplicação das
diferentes soluções.
Figura 31 – Tempo de produção unitário e tempo de mudança de formato por peça para as diferentes
situações estudadas
Havendo uma redução dos tempos empregues em Mudanças de Formato, este tempo pode ser
consumido em tempo de trabalho efectivo da máquina. A Tabela 24 apresenta a fórmula usada para
estimar o acréscimo de tempo disponível para produção. De referir que os dados apresentados
referem-se unicamente à mudança de base.
Tempo total de produção
(dados do diagnóstico) Situação
actual Impacto das soluções propostas
Tempo total de produção (dados do diagnóstico)
265:34:28 265:34:28
Número de mudanças de formato
12 12
Tempo total de mudanças de
formato 92:59:00 12 * Tempo de mudança de formato estimado
Tempo disponível para produção
172:35:28 Tempo total de produção - Tempo total de mudanças de
formato
Tabela 24 – Listagem das várias operações realizadas na mudança de molde e respectivo tempo
padrão
Entende-se por tempo total de produção do lote o tempo dispendido nas mudanças de formato mais o
tempo em que a máquina está efectivamente a produzir. O aumento do tempo disponível para
produção está apresentado na Figura 32.
0:00:10
0:00:02 0:00:02 0:00:01 0:00:01 0:00:01
0:00:29
0:00:21 0:00:21 0:00:20 0:00:20 0:00:20
Situação actual
Solução 0 Solução 1 Solução 2 a) Solução 2 b) Solução 2 c)
Tempo de setup unitário Tempo de produção unitário
65
Figura 32 – Aumento do tempo disponível para produzir, devido à redução do tempo de mdança de
formato –Estudo para 3 meses de produção
Segundo os dados recolhidos no diagnóstico, nas diferentes obras onde se realizaram mudanças de
base foram produzidas 32949 unidades.
Para produzir estas unidades, de acordo com os dados do diagnóstico, foram necessárias 266 horas
máquina. Antes da implementação da metodologia SMED, destas 266 horas, 93 são horas de
Mudança de Formato.
Com este aumento do tempo de operação da máquina, as horas máquina passam a representar uma
produção de mais unidades produzidas. De realçar que neste estudo de impacto na produção, foram
comparadas as peças produzidas tendo em conta que o tempo total de produção do lote se mantém
constante.
De referir que as percentagens de tempo presentes na Figura 32 referem-se ao aumento do tempo
disponível para produção.
Foi também comparado o impacto das soluções propostas com a situação actual da empresa. A
Figura 33 apresenta o número de produtos produzidos no mesmo espaço temporal. O estudo tomou
como referência temporal o período de 3 meses. O aumento dos produtos produzidos deve-se
unicamente ao aumento do tempo disponível para produção através da redução do tempo de
mudança de formato.
72:35:0074:11:00
80:11:00
86:35:00
84:35:00
Solução 0 Solução 1 Solução 2 a) Solução 2 b) Solução 2 c)
43%
42%
46%
50%
49%
66
Figura 33 – Comparação do número de peças produzidas para o mesmo tempo total de produção -
Estudo para 3 meses de produção
Na Tabela 25 é possível observar os aumentos de produtividade alcançados com a implementação
das diferentes soluções propostas. Na referida tabela são apresentados os valores do aumento de
produtividade das soluções propostas quando comparadas quer com a Solução 0 quer com a
situação actual em que se encontra a empresa. Estes aumentos de produtividade foram calculados
baseando-se unicamente no aumento de produtos produzidos.
Solução 0 Situação actual
Solução 0 42%
Solução 1 1% 43%
Solução 2 a) 3% 46%
Solução 2 b) 6% 50%
Solução 2 c) 5% 49%
Tabela 25 – Listagem do aumento de produtividade para as várias situações estudadas, tendo como
factor de comparação o número de produtos produzidos
Como se pode constatar através da observação da Tabela 25 os aumentos de produtividade são
bastante significativos. De realçar que os impactos obtidos através da aplicação directa da
metodologia SMED estão apresentados na coluna da esquerda, visto que os impactos obtidos são
comparados com a Solução 0.
No entanto uma opção que a empresa pode tomar passa por reduzir a dimensão dos lotes
produzidos. Com as alterações introduzidas, é rentável produzir lotes com dimensões mais reduzidas,
que anteriormente era impossível. Foi calculada a nova dimensão média e cada lote produzido. Foi
considerado o mesmo tempo total de produção, que resulta da soma do tempo da mudança de
formato com o tempo efectivo de produção. Na Figura 34 é possível observar o número de mudanças
de formato que é possível realizar mantendo o mesmo tempo total de produção.
32949
46702 47005 48142 49354 48975
Situacção actual
Solução 0 Solução 1 Solução 2 a)Solução 2 b)Solução 2 c)
67
Figura 34 – Número de mudanças de formato que é possível realizar com o mesmo tempo total de
produção – Estudo para 3 meses de produção
Depois de calculado o número de mudanças de formato que é possível realizar mantendo o memso
tempo total de produção foi calculado o valor para o respectivo lote médio. A Figura 35 apresenta a
evolução da dimensão do lote médio.
Figura 35 – Dimensão média do lote que é possível produzir com o mesmo tempo total de produção -
Estudo para 3 meses de produção
12
55 59
87
174
133
Situação actual
Solução 0 Solução 1 Solução 2 a) Solução 2 b) Solução 2 c)
2746
602 555378
189 248
Situação actual
Solução 0 Solução 1 Solução 2 a)Solução 2 b)Solução 2 c)
68
5.4 SOLUÇÕES SECCÇÃO DE INJECÇÃO
Neste sub capitulo são apresentadas as soluções e os seus métodos de estudo ligados à área da
injecção. Tal como sucedeu com o sub capítulo anterior, neste ponto apenas serão apresentadas as
soluções preconizadas, sendo que os respectivos impactos serão apresentados posteriormente.
5.4.1 SOLUÇÃO 0
A solução 0 apresentada neste sub capítulo representa a situação actual da empresa mas sem todos
os desperdícios causados pelos diversos problemas ligados com a organização. Isto é, depois de
analisados todos os dados do diagnóstico, retiraram-se todas as percas de tempo ligadas a uma
gestão menos eficiente da estrutura, tais como sejam:
Esperas devido a ausência de operadores destacados para a realização das tarefas
Esperas devido a uma má manutenção do equipamento
Percas de tempo por ausência do posto para realizar tarefas que não estavam ligadas à
mudança de lote, tais como sejam as reparações noutros equipamentos.
De referir ainda que os tempos padrão que serviram de base para o estudo aqui apresentado são os
tempos mínimos observados, ou seja, considerou-se que o tempo necessário para realizar as tarefas
teria de ser o mínimo de tempo possível.
Assim sendo, após a aplicação dos critérios em cima descritos o resultado para a mudança de base
pode ser observado na Tabela 26:
Tarefa Tempo Tarefa Tempo Limpeza do posto 0:14:00 Agarrar o novo molde
0:04:00 Desligar as torneiras 0:00:50 Colocar o novo molde na máquina
Desligar as mangueiras 0:00:45 Afinar o molde na posição 0:03:00
Retirar a prancha 0:00:30 Apertar os grampos 0:07:00
Desligar o controlador de resistências 0:00:10 Afinar força de fecho e extractor 0:01:00
Desligar as resistências do molde 0:00:15 Afinar injector 0:00:40
Limpar o molde e colocar isolante 0:02:00 Colocar o extractor 0:01:00
Desapertar o extractor 0:00:50 Apertar o extractor 0:02:30
Retirar o extractor 0:01:00 Limpar molde 0:03:00
Colocar o olhal 0:00:30 Ligar mangueiras 0:02:00
Colocar o guindaste no olhal 0:00:15 Inserir parâmetros na máquina 0:05:00
Desapertar os grampos 0:04:20 Estabilização do processo 0:14:00
Retirar o molde e coloca-lo no chão 0:02:00
Tabela 26 – Listagem dos tempos padrão das várias operações da mudança de molde
69
5.4.2 SOLUÇÃO 1
À semelhança do efectuado para a área da escovaria e já apresentado, a Solução 1 consiste em
seleccionar as operações externas e realizá-las fora da mudança de molde.
Para a obtenção da Solução 1 foram analisadas as operações inscritas na Tabela 26 em cima, e
foram identificadas como operações externas a operação de limpeza do posto.
Esta operação consiste em limpar toda a zona em redor do equipamento de injecção, e é responsável
por perca de tempo. Esta operação pode ser realizada em duas alturas distintas, depois da máquina
estar em pleno funcionamento, ou enquanto um operador introduz os parâmetros no equipamento.
Desta forma evita-se este desperdício de tempo que reduz imediatamente os catorze minutos
dispendidos com esta tarefa.
Foi constatado que nas mudanças de molde, os dois operadores não realizavam sempre as tarefas
pela mesma ordem, e que por vezes, determinada operação era realizada em menor tempo.
Partindo desta base foi estudado o procedimento usado e recorrendo à técnica dos gráficos de Gant
foi descrito o procedimento ideal, de modo a que não haja sobrecargas de nenhum dos operadores.
No estudo desta solução assumiu-se que os tempos para a realização das diferentes tarefas eram os
tempos mínimos presentes na Tabela 27. Foi ainda admitido que a operação de limpeza do posto era
realizada antes ou depois da mudança de molde, pelo que não foi incluída nas tarefas estudadas. De
referir ainda que foram estudadas três soluções, tendo sido esta solução encontrada a que
demonstrou melhores resultados.
Na Tabela 27 é possível observar que tarefas é que correspondem a cada operador, e quais são as
tarefas que são realizadas pelos dois elementos. A Figura 36 representa o gráfico de Gant
simplificado com todas as operações apresentadas na tabela.
De referir que os blocos a azul e a roxo representam operações que são realizadas por somente um
operador, enquanto que as operações a amarelo representam as operações que são realizadas pelos
dois operadores simultaneamente.
70
Operação Operador do equipamento
Operador da manutenção
Dois operadores
Desligar as torneiras Desligar as mangueiras Retirar a prancha Desligar o controlador de resistências Desligar as resistências dos moldes Limpar o molde e colocar isolante Desapertar o extractor Retirar o extractor Colocar o olhal Colocar o guindaste no olhal Desapertar os grampos Retirar o molde e colocá-lo no chão Pegar no novo molde Colocar o novo molde no sitio Afinar o molde na posição Apertar os grampos Afinar força de fecho e extractor Afinar injector Colocar o extractor Apertar o extractor Limpar molde Ligar mangueiras Inserir parâmetros Estabilização da máquina
Tabela 27 – Listagem das operações a ser realizadas por cada operador durante as mudanças de
molde
Gráfico de Gant
1
2
3
4
5
6
7
Figura 36 – Gráfico de Gant das operações de mudança de molde
5.4.3 SOLUÇÃO 2
Tal como já foi referido anteriormente, a Solução 2 passa por reduzir o tempo das operações internas.
A opção tomada para desenvolver uma solução que diminuísse o tempo dispendido na realização das
tarefas internas passou por:
Alterar o procedimento
Introduzir operações externas
71
Adquirir equipamento de auxílio às mudanças de molde
A alteração do procedimento usado teve como objectivo clarificar a operações realizadas por cada
elemento interveniente na mudança de molde. Actualmente, o procedimento utilizado passa por
deslocar a ponte móvel do stock de moldes para cima da máquina, e em seguida retirar o molde da
máquina, sendo que a máquina já está parada. Uma alteração que deve ser introduzida no
procedimento passa por colocar a ponte (que retira o molde da máquina) em cima do equipamento,
para não se perder tempo em deslocações desnecessárias.
Após retirar o molde da máquina, os operadores colocam-no no stock de moldes, onde agarram no
novo molde para o colocar na máquina. Esta operação é desnecessária, visto que é possível colocar
previamente o molde próximo da máquina de modo a demorar o mínimo de tempo possível.
Na Figura 37 é possível observar o local onde se encontraria o molde a colocar na máquina e onde
se colocaria o molde que se tinha retirado.
Figura 37 – Esquema da secção de injecção
Actualmente, o tempo mínimo observado entre retirar o molde da máquina, colocá-lo na zona de
stock de moldes, agarrar no novo molde e colocá-lo na máquina é de seis minutos. Esta operação
ainda fica mais demorada com a segunda máquina de injecção que a empresa adquiriu. Por esta
razão, é importante que na mudança de moldes se coloque previamente o novo molde a usar numa
zona perto da máquina. Na Tabela 28 é possível observar o tempo previsto para esta operação com a
alteração do procedimento usado.
72
Outro aspecto negativo que foi constatado na fase de diagnóstico foi a inexistência de uma
preparação prévia do molde.
Actualmente, o molde é colocado na máquina tal qual está no stock. Uma solução possível passa por
ligar a resistência do molde quinze minutos antes da mudança começar, de modo a que quando o
molde for colocado na máquina as resistências já estejam na temperatura de trabalho. Esta solução
não apresenta qualquer custo acrescido, visto que a empresa tem um controlador de resistências
suplente que está imobilizado. É estimado que esta solução poupe entre cinco e sete minutos à
operação de afinação da máquina, embora este valor seja bastante difícil de estimar correctamente.
Este valor foi calculado tendo em conta outros casos de estudo realizados em ambientes
semelhantes.
Além deste controlador outra solução passa por adquirir um permutador de calor, que coloque os
canais do molde á temperatura de trabalho. Um dos principais problemas é a estabilização das
temperaturas de trabalho do molde, que demora bastante tempo. Se a empresa passa-se a utilizar
um permutador e calor e um controlador de resistências, poupava-se tempo em relação à mudança
de molde actual. Na Tabela 27 é possível observar uma estimativa do tempo poupado com a
aquisição e utilização destes equipamentos.
Operação Procedimento actual Novo procedimento
Retirar o molde e coloca-lo no chão 0:02:00 0:01:00 Agarrar o novo molde
0:04:00 0:02:00 Colocar o novo molde no sítio
Estabilização da máquina 0:14:00 0:08:00
Total 0:20:00 0:11:00
Tabela 28 – Listagem do tempo padrão obtido com as soluções propostas para a área da injecção
Outra solução que diminui o tempo das operações internas passa por preparar previamente a
mudança de molde. Há um conjunto de operações que ao serem realizadas ainda com a máquina a
produzir têm um impacto positivo no tempo de mudança de molde. Neste sentido dividiu-se a
mudança de moldes em quatro etapas:
Tarefas a realizar duas horas antes da paragem do equipamento
Tarefas a realizar imediatamente antes da paragem do equipamento
Tarefas a realizar durante a paragem do equipamento
Tarefas a realizar depois do equipamento estar a produzir
Na Tabela 29 é possível observar as operações de preparação da mudança de molde que são
propostas. De realçar que estas operações não têm de ser realizadas intransigentemente duas horas
antes da mudança de molde se realizar. É apenas necessário que estas mesmas operações sejam
73
realizadas com alguma antecedência da mudança de molde. De referir que as operação listadas na
Tabela 31 já consideram a utilização do permutador de calor e do controlador de resistências.
Na Tabela 30 estão apresentadas as operações que devem ser realizadas imediatamente antes da
paragem da máquina. As referidas operações são operações que não apresentam qualquer
dificuldade, e como se pode observar podem ser realizadas em pouco tempo. À semelhança do
referido no parágrafo anterior, considerou-se que a empresa utilizava os equipamentos referidos
anteriormente, permutador de calor e controlador de resistências.
Na Tabela 31 está descrito o procedimento que deve ser seguido em cada mudança de molde. Este
procedimento é composto pelas operações que são necessárias realizar com o equipamento
imobilizado.
Na Tabela 32 estão apresentadas as operações que devem ser realizadas após a mudança do
molde, já com o equipamento a produzir. Algumas desta operações já são realizadas pelos
operadores com o equipamento a produzir, mas devido à falta de um procedimento documentado,
foram realizadas estas tabelas que poderão servir de procedimento interno caso a empresa assim o
entenda.
De referir ainda que a existência de um procedimento escrito que seja do conhecimento dos
operadores é essencial para se obter resultados com sucesso na implementação da metodologia
SMED.
Tarefas a realizar duas horas antes da mudança do molde Tempo
Colocar molde junto da máquina 0:02:00
Colocar o permutador de calor junto da máquina 0:00:50
Colocar molde em pré aquecimento (canal de águas) 0:00:40
Verificar possíveis fugas de água 0:01:00
Garantir olhais para o molde que entra e que sai 0:00:20
Garantir bico de injector e extractor suplente no carro de ferramentas 0:00:20
Tabela 29 – Listagem das operações a realizar 2 horas antes da paragem do equipamento na
mudança de molde
Tarefas a realizar imediatamente antes
da paragem
Tempo
Colocar ponte por cima da máquina 0:00:40
Colocar carro de ferramentas junto à máquina 0:00:30
Desligar caixa de aquecimento do molde que entra
0:00:05
Soprar águas do molde que entra 0:00:50
Soprar águas do molde que sai 0:00:50
Tabela 30 – Listagem das operações a realizar imediatamente antes da paragem do equipamento na
mudança de molde
74
Tarefas a realizar durante a paragem da
máquina Tempo
Desligar as mangueiras 0:00:45
Retirar a prancha 0:00:30
Desligar o controlador de resistências 0:00:10
Desligar as resistências do molde 0:00:15
Limpar o molde e colocar isolante 0:02:00
Desapertar o extractor 0:00:50
Retirar o extractor 0:01:00
Colocar o olhal 0:00:30
Colocar o guindaste no olhal 0:00:05
Desapertar os grampos 0:04:20
Retirar o molde e coloca-lo no chão 0:02:00
Agarrar o novo molde 0:04:00
Colocar o novo molde no sítio
Afinar o molde na posição 0:03:00
Apertar os grampos 0:07:00
Afinar força de fecho e extractor 0:01:00
Afinar injector 0:00:40
Colocar o extractor 0:01:00
Apertar o extractor 0:02:30
Limpar molde 0:03:00
Ligar mangueiras 0:02:00
Inserir parâmetros na máquina 0:03:00
Estabilização da máquina 0:12:00
Tabela 31 – Listagem das operações a realizar durante a paragem do equipamento na mudança de
molde
Tarefas a realizar após a máquina
começar a produzir Tempo
Arrumar ferramenta no carro 0:00:30
Arrumar no local próprio os diversos acessórios 0:02:00
Limpar e arrumar o local da mudança 0:16:00
Arrumar documentação no local próprio 0:01:00
Limpar exterior do molde com óleo 0:02:00
Tabela 32 – Listagem das operações a realizar após o arranque do equipamento na mudança de
molde
75
Após a aplicação das medidas aqui apresentadas o impacto estimado está apresentado na Tabela
33.
Procedimento Tempo Operador
Tarefas a realizar duas horas antes da mudança 0:05:10 Manutenção
Tarefas a realizar imediatamente antes da mudança
0:02:55 Manutenção
Tarefas a realizar durante a paragem da máquina 0:51:35 Manutenção/Máquina
Tarefas a realizar após a máquina começar a produzir
0:21:30 Manutenção/Máquina
Tabela 33 – Listagem dos tempos demorados em cada fase da mudança de molde
5.4.4 SOLUÇÃO 3
À semelhança do descrito anteriormente a solução três tenta reduzir o tempo dispendido nas
operações externas.
Paralelamente ao trabalho realizado na secção de escovaria a abordagem seguida foi tabelar todas
as operações externas para posteriormente tomar medidas de modo a reduzir o tempo dispendido na
sua realização.
Na área da injecção, as operações externas identificadas estão tabeladas nas Tabelas 30, 31 e 33.
Como tal, e visto que estas operações são de fácil realização, a solução mais simples passa por
realizar checklist’s e tablelist’s, que devem ser preenchidas pelo operador que prepara a mudança de
molde. Em anexo é possível observar as várias checklist’s que servem para agilizar as operações
externas à mudança de molde.
Além das check-list, deve ser colocado um quadro com que identifique qual o extractor e quais os
engates a utilizar em cada molde. Este quadro ficaria colocado numa área onde facilmente o
operador o visualizasse.
5.4.5 IMPACTOS
Neste sub capítulo serão apresentados os impactos previstos com a implementação das soluções
propostas anteriormente.
Como já foi referido, a base de comparação para estudar os impactos será a Solução 0, já que foi
sobre esta solução que se aplicou o método SMED.
Na Figura 38 é possível observar o impacto estimado que as propostas a Solução 1 e Solução 2
apresentam.
76
Figura 38 – Gráfico com os impactos das soluções propostas
De referir que os ganhos obtidos na Solução 1 equivalem a uma diminuição de 8% do tempo
despendido na mudança de molde. Por sua vez a Solução 2 representa uma diminuição de 24% no
tempo dispendido.
Depois desta análise é conveniente comparar os resultados obtidos com a situação encontrada no
diagnóstico. A Figura 39 representa a comparação as várias soluções com a situação representada
no diagnóstico.
Figura 39 – Gráfico com os tempos de mudança de formato obtidos com soluções propostas
Em termos de comparação entre as várias soluções e os resultados do diagnóstico, a Solução 0
apresenta uma diminuição de 57%. A Solução 1 apresenta uma diminuição de 60%. Por sua vez a
Solução 2 representa uma diminuição de 67%.
Como já foi referido no ponto onde se apresentou os impactos para as soluções propostas para a
zona de escovaria, havendo uma redução dos tempos empregues em mudanças de molde, este
tempo pode ser consumido em tempo de trabalho efectivo da máquina.
0:56:350:52:00
0:43:00
Solução 0 Solução 1 Solução 2
2:10:19
0:56:35 0:52:000:43:00
Situação actual Solução 0 Solução 1 Solução 2
77
Recorrendo aos dados recolhidos no diagnóstico, foi possível estimar a cadência média do
equipamento de injecção. Segundo os cálculos realizados, o equipamento produz cento e vinte peças
por minuto. De referir que este valor é um valor médio, já que a cadência de produção varia
consoante variadíssimos factores, tais como o molde utilizado, o tipo de material a injectar, a
temperatura ambiente, etc.
Na Tabela 34 é possível observar o impacto estimado em número de peças produzidas. Os valores
apresentados referentes ao aumento de peças produzidas, foram calculados admitindo que todas as
peças produzidas na diferença de tempo disponível não apresentam qualquer defeito.
Diagnóstico Solução 0 Solução 1 Solução 2
Tempo Padrão 2:10:19 0:56:35 0:52:00 0:43:00
Diferença de tempo 1:13:44 1:18:19 1:27:19
Diferença de peças produzidas 147 157 175
Tabela 34 – Impacto no número de peças produzidas comparando com a situação do diagnóstico,
bem como a redução do tempo obtido através das diferentes soluções
De referir que não foi possível realizar uma abordagem idêntica à abordagem para os impactos na
secção de escovaria devido à falta de dados.
78
6 CONCLUSÕES
Após uma análise cuidada aos dados recolhidos relativos ao processo de mudança de formato,
parece evidente que devem ser tomadas medidas tendo em vista a melhoria de todo o processo.
Para tal, deve ser criado um grupo de trabalho que tem como objectivo coordenar todo o processo de
implementação das medidas propostas. A esse grupo de trabalho deverá pertencer um operador
interveniente no processo, bem como o responsável de produção e o membro da administração
responsável pela produção.
Em primeiro lugar deve ser aplicado o procedimento proposto na Solução 1. Este procedimento
explicita muito concretamente todas as operações realizadas por cada operador, o que permite um
melhor planeamento da produção. Isto porque se espera uma maior previsibilidade ao nível dos
tempos de mudança de formato.
Contudo, não basta apenas seguir à risca o procedimento. É preciso criar condições para o mesmo
poder ser aplicado, ou seja, não é possível haver uma preparação prévia da mudança de formato se
não existir um planeamento preciso do princípio e fim dos lotes produzidos. A Fapil deve portanto,
investir no aperfeiçoamento do planeamento da produção, caso contrário as soluções anteriormente
referidas podem não apresentar os resultados esperados.
Relativamente às Soluções 2 apresentadas, elas são sugestões de melhoria de alguns aspectos
internos da mudança de formato.
Relativamente ao sistema de aperto proposto, o objectivo passou por eliminar as operações de
afinação e reduzir a utilização de parafusos. O estudo de impacto foi bastante satisfatório, tendo-se
alcançado resultados muito positivos. Este sistema permitiu reduzir o tempo de mudança de formato
em trinta minutos.
O resultado da análise de impacto é, em minha opinião, bastante encorajador para que sejam
desenvolvidas acções no sentido de melhoria das mudanças de formato. As “soluções 1”
apresentadas não requerem investimento. A solução dos sistemas de aperto é claramente a mais
dispendiosa de todas, contudo os resultados obtidos no estudo de impacto revelem que é uma
solução que deve ser adoptada.
Em relação ao principal objectivo do trabalho – reduzir o tempo de mudança de formato, é possível
afirmar que foi perfeitamente atingido. De facto, na área da escovaria a situação inicial apresentava
um tempo de mudança de formato de uma hora e quarenta e dois minutos. A solução proposta
apresenta num tempo de mudança de formato de trinta e dois minutos o que se traduz numa redução
de cerca de 69%.
Esta solução permite ainda uma de duas opções, ou uma redução na dimensão dos lotes produzidos,
ou um aumento da capacidade produtiva. Se a Fapil não estiver interessada em aumentar a sua
79
produção, pode utilizar este excesso de tempo produtivo para realizar lotes mais pequenos,
realizando mais mudanças de formato. Neste caso, e comparando com a situação identificada no
diagnóstico, é possível passar de 12 mudanças de formato para 174 mudanças de formato, sendo
que a dimensão média de cada lote produzido diminui de 2746 unidades para 189 unidades. Se a
empresa decidir aumentar a sua capacidade de produção, o aumento estimado é de 50%. Os
números apresentados referem-se à produção durante um trimestre.
Na área da injecção, a situação encontrada apresentava cinquenta e sete minutos, e a solução
proposta é de quarenta e três minutos, o que corresponde a uma redução do tempo de setup em
cerca de 25%. Comparando esta solução com a solução encontrada no diagnósticco é possível
produzir mais 175 unidades por cada mudança de molde. Nesta linha de produção não foi possível
estimar os indicadores calculados para a área de escovaria devido à falta de dados. No entanto os
resultados apresentados são bastante positivos.
Em suma:
O desenvolvimento deste projecto permitiu efectuar o diagnóstico do sistema produtivo da Fapil, com
a identificação de: pontos críticos, soluções de aplicação imediata e soluções a desenvolver. De
salientar que algumas das soluções preconizadas de carácter pontual já se encontram em fase de
implementação ou mesmo já implementadas.
Este trabalho, por ser o primeiro desta natureza realizado na Fapil, irá servir de ponto de partida para
desenvolvimentos futuros, quer através da iniciativa interna quer através do recurso a entidades
externas. Um outro tema que, no âmbito deste estudo, poderá ser desenvolvido futuramente é o da
definição da morfologia da linha de montagem caso seja necessário aumentar significativamente o
nível de produção actual.
Pelo exposto é de admitir que o trabalho realizado teve e continuará a ter um impacto significativo na
produtividade e quotidiano da empresa.
80
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82
ANEXO I - TABELAS
Procedimento para a realização do setup na linha de injecção
Procedimentos a realizar 2 horas antes do setup OK NOK
Colocar molde junto da máquina
Colocar o permutador de calor junto da máquina
Colocar molde em pré aquecimento (canal de águas)
Verificar possíveis fugas de água
Garantir olhais para o molde que entra e que sai
Garantir bico de injector e extractor suplente no carro de ferramentas
Pelo Operador: Data Hora
83
Procedimento para a realização do setup na linha de injecção
Procedimentos a realizar imediatamente antes da paragem OK NOK
Colocar ponte por cima da máquina
Colocar carro de ferramentas junto à máquina
Desligar caixa de aquecimento do molde que entra
Soprar águas do molde que entra
Soprar águas do molde que sai
Pelo Operador: Data Hora
84
Procedimento para a realização do setup na linha de injecção
Procedimentos durante a paragem da máquina OK NOK
Desligar as mangueiras retirar prancha
Desligar o controlador de resistências e desligar as resistências do molde
Limpar o molde, colocar isolante, desapertar e retirar extractor
Colocar o olhal e colocar o guindaste no olhal
Desapertar os grampos, retirar o molde e coloca-lo no chão
Retirar o molde e coloca-lo no chão
Agarrar o novo molde e colocá-lo em posição
Afinar o molde na posição, apertar grampos, e afinar força de fecho e extractor
Afinar injector, colocar extractor e apertar extractor
Limpar molde, ligar mangueiras e inserir parâmetros
Estabilização da máquina
Pelo Operador: Data Hora
85
Procedimento para a realização do setup na linha de injecção
Procedimentos após mudança de molde OK NOK
Arrumar Ferramenta no carro
Arrumar no local próprio os diversos acessórios
Limpar e arrumar o local da mudança
Arrumar documentação no local próprio
Limpar exterior do molde com óleo
Pelo Operador: Data Hora
