MELHORIA EM PROCESSO DE FUNDIÇÃO: ESTUDO DE … · Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015. 2 1. Introdução No atual mercado competitivo, toda indústria precisa ter

MELHORIA EM PROCESSO DE FUNDIÇÃO:

ESTUDO DE CASO EM EMPRESA DE PEÇAS

PARA MOTOCICLETAS DO PIM

Marcel Mendes de Souza (UEA)

[email protected]

ingrid maryana almeida da rocha (UEA)

[email protected]

Michelly Cristiny Durans Carvalho (UEA)

[email protected]

Jose Maria Marques Hermelindo Junior (UEA)

[email protected]

vanessa rodrigues de souza (UEA)

[email protected]

Este trabalho visa melhorar o processo de fundição na etapa de vazamento

do metal com a aplicação dos estudos de tempos e métodos. Com

determinação dos tempos das atividades através do uso da ferramenta

gráfico homem-máquina e reduzir o tempo de ociosidade apresentado pelos

colaboradores. O estudo foi realizado em uma empresa do Polo Industrial de

Manaus demonstrando que os dados colhidos e estudados são de suma

importância para o controle da produtividade e capacidade.

Palavras-chave: Tempos e Métodos. Melhoria. Ociosidade.

XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO

Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção

Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015.




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1. Introdução

No atual mercado competitivo, toda indústria precisa ter uma estrutura bem organizada, sendo

ela de médio ou grande porte. Sua estrutura deve ter como foco principal a redução de

desperdícios, ou seja, estudar e eliminar atividades realizadas que não agregam valor. Existem

diversas formas de redução, uma delas é a de otimizar o método de trabalho ou mesmo reduzir

ociosidade analisando o estudo de tempos e movimentos por parte dos trabalhadores.

Nas indústrias, é utilizado o estudo de tempos com finalidade de planejar e padronizar as

etapas de trabalho. O objetivo do estudo de tempos e movimentos é determinar a medida do

tempo necessário para execução da atividade definida, medindo e avaliando o desempenho do

trabalho. Estes estudos têm um papel importante na determinação da produtividade

(PEINADO & GRAEMI, 2007).

Antes de se desenvolver métodos melhores e mais fáceis de execução, é necessário que sejam

obtidos todos os detalhes do trabalho. Para uma melhor compreensão de todas as etapas do

processo, as ferramentas utilizadas no proposto trabalho são: cronoanálise, gráfico do fluxo do

processo ou mapofluxograma que tem como finalidade registrar de maneira compacta o

processo ou ilustrar os diversos passos no processo produtivo e o gráfico homem-máquina nos

fornece uma subdivisão do processo ou de funções de operações, expressas em função do

tempo (BARNES, 2001).

As informações de estudo dos tempos e métodos abrange diversos conhecimentos como:

planejamento da programação da produção, o tempo de entrega dos produtos e o controle da

qualidade. O acréscimo desses conhecimentos tem como objetivo melhorar o desempenho dos

colaboradores em suas execuções de trabalho.

Este estudo utilizará das ferramentas mencionadas com propósito de demonstrar através da

cronoanálise a melhoria do processo de fundição na etapa de vazamento do metal de uma

empresa do Pólo Industrial de Manaus.

As empresas necessitam dispor de qualidade em seus produtos, estabelecendo prazos de

entregas e baixo custo. Para atender aos requisitos, precisa eliminar desperdícios e atividades

que não agregam valor ao produto. Em função do estudo a questão a ser respondida é: Como




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melhorar a etapa de vazamento do metal em processo de fundição para redução de desperdício

quanto ao tempo de ociosidade?

Com objetivo de melhorar o método de trabalho na etapa de vazamento do metal para

otimização de mão de obra, este artigo apresenta como objetivos específicos identificar o

método de trabalho, analisar tempos de ciclos, estudar o método de trabalho, eliminar

ociosidade e apresentar novo método de trabalho.

2. Metodologia

No presente artigo, foram realizados experimentos com os trabalhadores em seus postos de

trabalho na etapa de vazamento do metal no processo de fundição, filmando-os para analise

dos tempos de execução de suas atividades e observando movimentos para uma eventual

melhoria. A metodologia utilizada foi de pesquisa bibliográfica com necessidade de conhecer

as teorias quanto ao estudo de tempos e movimentos nas indústrias, pesquisa exploratória em

compor uma avaliação da situação investigada, pesquisa descritiva utilizado de técnicas que

esclarecessem e fornecessem dados necessários e pesquisa de campo com necessidade na

realização de experimentos.

3. Análise de teoria

3.1. Análise da distribuição do trabalho

Segundo CURY (2009), a análise da distribuição do trabalho tem a finalidade de avaliar as

atividades ou tarefas de cada trabalhador.

Essa análise compreende:

a) Análise de distribuição de trabalho: identifica e critica a carga de tarefa de cada parte da

organização.

b) Análise do processamento do trabalho: visa às várias fases integrantes no processo,

racionalização do fluxo.

c) E por fim, a análise das operações e postos de trabalho: visa à execução das operações e

movimentos desenvolvidos nos postos de trabalho.




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Para analisar a distribuição de trabalho é necessário levar em consideração alguns dados:

diagnosticar eventuais tempos mortos, identificar as tarefas de maior importância ou que

exijam maior tempo em manipulação, controlar a correspondência entre o treinamento dos

empregados e as tarefas a estes atribuídas e verificar a existência de um equilíbrio na

distribuição das várias tarefas.

3.2. Tempos e Métodos

O estudo de tempos e métodos aborda técnicas detalhadas a análise de cada operação de uma

tarefa, eliminando elementos desnecessários à operação e determinar o método mais eficiente

para se executar PEINADO (2004).

Segundo Barnes (1977), a definição de estudo de tempos e métodos é um estudo sistemático

com seguintes objetivos: desenvolver sistema e método preferido, padronizar, determinar

tempo gasto por pessoa qualificada e treinada para execução de uma atividade, e orientação

no treinamento do trabalhador no método preferido.

Esse estudo é composto em quatro etapas:

a) Desenvolvimento do método preferido - projeto de método;

b) Padronizar a operação - registro do método padronizado;

c) Determinar o tempo-padrão – medidas do trabalho;

d) Treinar o operador.

O estudo de tempos e métodos serve como aplicações não somente para a melhor execução de

uma tarefa ou operação, como também:

Programação e controle da produção;

Avaliação da capacidade do sistema produtivo;

Balanceamento de linha de produção;

Estudos de melhoria da produtividade: identificação de gargalos e avaliação de projetos de

melhoria.




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3.3. Ociosidade

Pode-se dizer que a ociosidade corresponde à capacidade da empresa de produzir em

determinado período com os recursos disponíveis, sejam eles equipamentos, mão de obra ou

tempo de produção, e estes não são utilizados em sua totalidade por conta dos mais diversos

motivos que podem ser observados cotidianamente no ambiente empresarial.

Considerando a capacidade produtiva máxima, também chamada de capacidade instalada

como a máxima capacidade de produção correspondendo à quantidade de produtos que os

equipamentos e máquinas podem produzir; a capacidade ociosa ou ociosidade de produção

pode ser determinada pela subtração do volume real produzido da capacidade instalada.

3.3.1. Índice de ociosidade

Segundo PEINADO E GRAEML (2007), por melhor balanceada que uma linha possa estar,

sempre existirão estações de trabalho que demandam melhor tempo de produção, que

acarretará na diminuição do ritmo do operador. Em todo caso, trata-se de tempo ocioso, que

pode e deve ser medido e controlado. O percentual de tempo ocioso na linha de produção é

dado pela soma dos tempos ociosos de todas as estações que tiveram carga de trabalho

inferior à maior carga destinada a uma estação, dividida pelo tempo total de trabalho sobre o

produto, que é dado pelo número de estações de trabalho multiplicado pelo tempo de ciclo, ou

seja:

3.4. Cronoanálise

A cronoanálise tem sua origem no estudo de tempos e métodos. E com base nesta ferramenta,

são definidos os parâmetros tabulados de várias formas que, coerentemente, culminam na

racionalização industrial. Anis (2011) cita que, como resultado da cronoanálise busca-se o

∑Tempos ociosos das estações

N° de estações de trabalho x tempo de ciclo

% Ociosidade =




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tempo padrão que determina um tempo de produção onde o analista o utilizará na

determinação de parâmetros relativos à produtividade e consequentemente da qualidade.

Segundo Barnes (1968), a Cronometragem é a técnica de obter os tempos de processos que,

numa análise mais completa se tornará a própria cronoanálise. Como qualquer outra técnica

ou ciência, a cronometragem possui uma terminologia especial, portanto alguns dos termos

especiais empregados na cronometragem ou estudo de tempos devem ser definidos para

propiciar a melhor compreensão dos resultados.

3.5. Ferramentas

3.5.1. Mapofluxograma

O mapofluxograma consiste em um mapeamento do fluxo do processo desenhado sobre o

layout do sistema de produção, fornecendo uma visão do processo por completo. O objetivo é

analisar o processo, expondo pontos críticos, tais como distâncias e retrocessos.

Os Gilbreth criaram um conjunto de 40 símbolos usados na preparação do gráfico do fluxo do

processo. Os símbolos mais usados são os cinco representados no Quadro 1:

Quadro 1: Símbolos de Gilbreth para gráfico do fluxo do processo

Fonte: Peinado & GraeIm, 2007

3.6. Gráfico homem- máquina

O Gráfico Homem-Máquina representa o trabalho coordenado de um operador na operação

simultânea com uma ou mais máquinas.




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Segundo Barnes (1968), o gráfico homem-máquina ou gráfico de atividade tem um valor em

analisar um trabalho de manutenção, de atividade de pessoas em um grupo e de operações em

que o trabalho está desbalanceado e onde é necessária a existência de esperas.

Na elaboração do esquema gráfico, é mais apropriada na relação homem-máquina traçada por

colunas e segmentos a escala de tempos. A classificação fica restrita a atividade:

independentes, combinadas e espera.

a) Atividades independentes: o operador e a máquina trabalham sem interferência.

b) Atividades combinadas: o operador e a máquina trabalham juntos.

c) Atividades de espera: operador ou máquina ficam sem operação.

4. Estudo de caso

O Estudo de Caso foi desenvolvido em Empresa do Polo industrial de Manaus, responsável na

fabricação de componentes para motocicletas.

O processo na fabricação do componente analisado foi de fundição em molde permanente na

confecção da peça conhecida como Mesa Superior que serve de apoio para o guidão e as

colunas do garfo da suspensão dianteira da motocicleta, indicada na Figura 1.

Figura 1: Mesa Superior

Fonte: Samuel & Ivanildo, 2012.

O processo se divide nas seguintes etapas:




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a) Preparação dos machos permanentes;

b) Vazamento do metal;

c) Desmoldagem;

d) Corte;

e) Rebarbação.

O estudo de caso foi realizado na etapa de vazamento do metal. Esta dispõe de seis

operadores, responsáveis por cada máquina, no qual cada um realiza o vazamento do metal

fundido nos moldes mecânicos totalizando seis moldes. A Figura 2 mostra como os mesmos

estão distribuídos nos postos de trabalho e fluxo que cada um segue para realizar a etapa de

vazamento do metal.

Figura 2: Distribuição dos operadores e mapofluxograma




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4.1. Análise gráfico-homem máquina

Através da Cronoanálise foram coletadas as amostras dos tempos de ciclos da atividade

executada pelos colaboradores, ressaltando que a coleta dos dados foi considerada o cálculo

da determinação do número de amostras. Nos Quadros (2 a 7) é mostrado os tempos de

execução da atividade de cada operador através da ferramenta gráfico homem-máquina e nas

tabelas (1 a 6) o resumo dos tempos (tempo de ciclo, tempo ocioso e tempo de trabalho).

Quadro 2: Gráfico homem-máquina – Operador 1

HOMEM MÁQUINA

OPERADOR 1

TEMPO

HOMEM

(segundos)

FUNDIÇÃO

TEMPO

MÁQUINA

(segundos)

Retirar peça e deslocar-se para

bancada 8,2

Parada 8,2

Preparar máquina e pegar caneca 3,2 Parada 3,2

Deslocar-se para cadinho 3,3 Parada 3,3

Pegar alumínio 2,6 Parada 2,6

Deslocar-se para máquina 3,5

Parada 3,5

Vazamento e acionar máquina 1,8 Parada 1,8

Retirar e colocar tela 4,0

Solidificação 132,5

Deslocar-se para bancada 2,9

Triagem e inspeção 15,1

Deslocar-se para deixar peça 3,6




10

Parado 106,9

Tabela 1: Resumo da atividade do operador 1

Etapa: Vazamento do Metal - Operador 1

ITENS OPERADOR MÁQUINA

TEMPO PARADO (s) 106,9 22,6

TEMPO DE TRABALHO (s) 48,2 132,5

TEMPO TOTAL DO CICLO (s) 155,1 155,1

UTILIZAÇÃO (%) 31,08 85,43


HOMEM MÁQUINA

OPERADOR 2

TEMPO

HOMEM

(segundos)

FUNDIÇÃO

TEMPO

MÁQUINA

(segundos)


bancada 9,1

Parada 9,1

Preparar máquina e pegar caneca 3,1

Parada 3,1




11




Parada 3,1

Vazamento e acionar máquina 1,7

Parada 1,7






Parado 109,4







UTILIZAÇÃO (%) 31,02 85,56


HOMEM MÁQUINA

OPERADOR 3

TEMPO

HOMEM

(segundos)

FUNDIÇÃO

TEMPO

MÁQUINA

(segundos)




12


bancada 9,3

Parada 9,3





Parada 2,9







Parado 104,5







UTILIZAÇÃO (%) 32,45 85,13





13

HOMEM MÁQUINA

OPERADOR 3

TEMPO

HOMEM

(segundos)

FUNDIÇÃO

TEMPO

MÁQUINA

(segundos)


bancada 8,6

Parada 8,6


Parada 3,1




Parada 3,1


Parada 1,8






Parado 109,7










14

UTILIZAÇÃO (%) 30,74 85,98


HOMEM MÁQUINA

OPERADOR 3

TEMPO

HOMEM

(segundos)

FUNDIÇÃO

TEMPO

MÁQUINA

(segundos)


bancada 8,8

Parada 8,8





Parada 3,1







Parado 109,0






15





UTILIZAÇÃO (%) 30,84 85,53


HOMEM MÁQUINA

OPERADOR 3

TEMPO

HOMEM

(segundos)

FUNDIÇÃO

TEMPO

MÁQUINA

(segundos)


bancada 8,3

Parada 8,3


Parada 3,3




Parada 3,5


Parada 1,8






Parado 108,9




16







UTILIZAÇÃO (%) 31,03 85,56

Através do gráfico homem-máquina foi determinado o passo a passo e tempos de execução

das atividades, verificou-se que o operador apresentava grande ociosidade em relação ao

tempo de máquina.

Por meio de análise observou-se a possibilidade de reduzir o número de operadores da etapa

de vazamento e realocá-los em outros processos, visando à redistribuição das atividades. Com

o uso da ferramenta homem-máquina foi realizado um estudo para averiguar a possibilidade

dessa redução.

Nos Quadros 8 a 10 são mostrado o estudo dos tempos com a nova redistribuição das

atividades, no qual um operador fica responsável em manusear duas máquinas, seguido das

Tabelas 7 a 9 onde mostra o resumo dos tempos.

Quadro 8: Gráfico homem-máquina – 1 Operador para 2 máquinas

HOMEM MÁQUINA 1 MÁQUINA 2

OPERADOR 1

TEMPO

HOMEM

(segundos)

FUNDIÇÃO

TEMPO

MÁQUINA

(segundos)

FUNDIÇÃO

TEMPO

MÁQUINA

(segundos)

Retirar peça e deslocar-se

para bancada 1 8,2

Parada 8,2


Preparar máquina 1 e pegar

caneca 3,2

Parada 3,2

Deslocar-se para cadinho 3,3

Parada 3,3




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Deslocar-se para máquina 1 3,5

Parada 3,5

Vazamento e acionar

máquina 1 1,8

Parada 1,8

Retirar e colocar tela em

máquina 1 4,0


Deslocar-se para bancada 1 2,9


Deslocar-se para deixar

peça 3,6


Retirar peça e deslocar-se

para bancada 2 8,2 Parada 8,2


caneca 2,7 Parada 2,7



Deslocar-se para máquina 2 2,8 Parada 2,8

Vazamento e acionar

máquina 2 1,8 Parada 1,8


máquina 2 4,0




Deslocar-se para deixar

peça 3,6





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Parado 56,9

Tabela 7: Resumo da atividade de 1 operador para 2 máquinas

Etapa: Vazamento do Metal - Operador 1 para 2 máquinas

ITENS OPERADOR MÁQUINA 1 MÁQUINA 2

TEMPO PARADO (s) 56,9 22,6 20,8

TEMPO DE TRABALHO (s) 98,4 132,7 134,5

TEMPO TOTAL DO CICLO (s) 155,3 155,3 155,3

UTILIZAÇÃO (%) 63,36 85,45 86,61



OPERADOR 1

TEMPO

HOMEM

(segundos)

FUNDIÇÃO

TEMPO

MÁQUINA

(segundos)

FUNDIÇÃO

TEMPO

MÁQUINA

(segundos)


bancada 3 9,3

Parada 9,3



caneca 3,2

Parada 3,2


Parada 2,7



Parada 2,9

Vazamento e acionar máquina

3 1,9

Parada 1,9


máquina 3 3,9






19





bancada 4 9,3 Parada 9,3






Vazamento e acionar máquina

4 1,9 Parada 1,9


máquina 4 3,9






Parado 50,1





20



TEMPO PARADO (s) 50,1 23,0 23,0



UTILIZAÇÃO (%) 67,61 85,13 85,13



OPERADOR 1

TEMPO

HOMEM

(segundos)

FUNDIÇÃO

TEMPO

MÁQUINA

(segundos)

FUNDIÇÃO

TEMPO

MÁQUINA

(segundos)


bancada 5 8,8

Parada 8,8



caneca 2,9

Parada 2,9


Parada 3,3



Parada 3,1

Vazamento e acionar máquina 5 1,9

Parada 1,9

Retirar e colocar tela em máquina

5 3,8







bancada 6 8,8 Parada 8,8




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Vazamento e acionar máquina 6 1,9 Parada 1,9

Retirar e colocar tela em máquina

6 3,8






Parado 52,5




TEMPO PARADO (s) 52,5 22,8 23,6



UTILIZAÇÃO (%) 66,02 85,24 84,72

5. Resultados obtidos




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Com a redistribuição das atividades observou-se que é possível a redução no tempo de

ociosidade por meio de realocação de três operadores para outros processos. Na Figura 3

mostra como os operadores ficariam redistribuídos nesta etapa de vazamento acrescentado do

mapofluxograma:

Figura 3: Redistribuição dos operadores e mapofluxograma

Com a nova distribuição haveria um melhor aproveitamento na taxa de utilização da mão de

obra. Na Figura 4 é representada a comparação da taxa de utilização referente a três

operadores.

Figura 4: Taxa de utilização de mão de obra




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6. Conclusão

Com os resultados obtidos pode-se evidenciar a importância do estudo de tempos e métodos

assim como da cronoanálise no processo de estruturação e definição de melhorias do processo

de fundição na etapa de vazamento do metal em uma empresa do Pólo Industrial de Manaus.

O gráfico homem-máquina, por exemplo, representa uma forte ferramenta para observação e

análise de todos os elementos que compõem a etapa de vazamento e assim, juntamente com

outras ferramentas, fornece evidências para facilitar o processo de tomada de decisões

importantes que levam à melhoria dos processos, assim como o abordado neste estudo.

A redistribuição de atividades representou um benefício considerável, pois obteve-se

eliminação de ociosidade e, por conseguinte, a melhoria do processo de fundição, pois o

tempo ocioso representa um desperdício para a organização, além de representar a má

utilização da mão de obra. Com o novo método de trabalho apresentado obteve-se um ganho

de três operadores que poderão ser realocados em outras atividades da organização.

Observou-se também que a utilização da mão de obra dos operadores dentro da nova divisão

de trabalho dobrou a taxa de utilização, em comparação ao método inicialmente aplicado e

isso tende a favorecer a organização, potencializando a competitividade no mercado uma vez

que elimina as atividades que não geram valor algum para a empresa.




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REFERENCIA

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Paulo: Edgar Blücher, 1977.

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HAMMER, M. Reengenharia: revolucionando a empresa em função dos clientes, da concorrência e das

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KRAJEWSKI L. J.; RITZMAN L. P. Administração da Produção e Operações. São Paulo: Pearson Prentice

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NIGEL S. Administração da Produção. Revisão técnica Henrique Correia, Irineu Gianesi-1.ed.-14.reimpr-

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PEINADO, Jurandir; GRAEML, Alexandre Reis. Administração da produção: operações industriais e de

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SLACK, Nigel. Administração da produção. São Paulo: Atlas, 1999.

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STEVENSON, Willian J. Administração das operações de produção. Rio de Janeiro: LTC, 2001. pp.199-206.

YIN, R. K. Estudo de caso: Planejamento e métodos. Porto Alegre: Bookman, 2005.

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