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UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA
CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO E SISTEMAS
GUSTAVO SEVEGNANI
BENEFÍCIOS DA UTILIZAÇÃO DE UM SISTEMA DE
MONITORAMENTO DE PARADAS DE MÁQUINA EM UMA LINHA
DE USINAGEM
JOINVILLE – SC – BRASIL
2007
UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA
CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLOGICAS
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO E SISTEMAS
GUSTAVO SEVEGNANI
BENEFÍCIOS DA UTILIZAÇÃO DE UM SISTEMA DE
MONITORAMENTO DE PARADAS DE MÁQUINA EM UMA LINHA
DE USINAGEM
Trabalho apresentado a Universidade do Estado deSanta Catarina como requisito para a obtenção dograu de Engenheiro, do Curso de Graduação emEngenharia: Habilitação em Produção e Sistemas.
Orientador: Prof. Adalberto J. Tavares Viera
JOINVILLE - SC - BRASIL
2007
GUSTAVO SEVEGNANI
BENEFÍCIOS DA UTILIZAÇÃO DE UM SISTEMA DE
MONITORAMENTO DE PARADAS DE MÁQUINA EM UMA LINHA
DE USINAGEM
Trabalho aprovado como requisito parcial para a obtenção do grau de Engenheiro, no Curso
de Graduação em Engenharia: Habilitação em Produção e Sistemas, da Universidade do
Estado de Santa Catarina.
Banca Examinadora
Adalberto José Tavares Vieira, Dr.
Orientador
Nilson Campos, Esp.
Ricardo Kirchhof Unfer, Msc.
Joinville, 08 de novembro de 2007
Não apenas este trabalho, mas a todas as
minhas conquistas pessoais e profissionais
são dedicadas a Deus e a que tudo ele
representa, a minha família e a minha
namorada Tacila.
“A diferença entre a grandiosidade e
mediocridade está frequentemente, em
como um indivíduo enxerga um erro”.
Nelson Boswell
GUSTAVOS SEVEGNANI
BENEFÍCIOS DA UTILIZAÇÃO DE UM SISTEMA DE
MONITORAMENTO DE PARADAS DE MÁQUINA EM UMA LINHA
DE USINAGEM
No mercado competitivo atual, as empresas cada vez mais buscam o melhor aproveitamentodo parque fabril reduzindo assim investimentos e custos de produção. Para isso a gestão daprodução necessita evoluir, utilizar novas tecnologias e conceitos de gerenciamento demáquina. Portanto, é proposto um sistema de monitoramento de máquina que consiste nacoleta de dados automática, no processamento desses dados e a disponibilização deles comoinformação precisa e rápida, para auxiliar a gestão da produção no processo de tomada dedecisão e identificação de perdas.
Palavras-Chave: Gestão da Produção; Sistema de Monitoramento; Identificação de Perdas
SUMÁRIO
LISTA DE FIGURAS...............................................................................................................9
LISTA DE QUADROS...........................................................................................................10
LISTA DE ABREVIAÇÕES .................................................................................................11
CAPÍTULO PRIMEIRO .......................................................................................................12
1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................................121.1 APRESENTAÇÃO DO TEMA......................................................................................131.2 OBJETIVO GERAL.......................................................................................................131.3 OBJETIVOS ESPECÍFICOS .........................................................................................131.4 JUSTIFICATIVA ...........................................................................................................131.5 DELIMITAÇÃO DO ESTUDO.....................................................................................141.6 METODOLOGIA...........................................................................................................141.7 ESTRUTURA DE TRABALHO....................................................................................15
CAPÍTULO SEGUNDO ........................................................................................................16
2 SISTEMAS DE PRODUÇÃO ............................................................................................162.1 TIPOS DE OPERAÇÕES DE PRODUÇÃO .................................................................172.2 TIPOS DE PROCESSOS EM MANUFATURA ...........................................................18
2.2.1 Processos de Produção em Massa ou Linha ............................................................202.3 CENTRO DE USINAGEM NO PROCESSO DE MANUFATURA ............................21
CAPÍTULO TERCEIRO.......................................................................................................22
3 GESTÃO DA PRODUÇÃO................................................................................................223.1 PROCESSOS DE PLANEJAMENTO, PROGRAMAÇÃO E CONTROLE DAPRODUÇÃO (PPCP) ...........................................................................................................243.2 SISTEMAS DE ADMINISTRAÇÃO DA PRODUÇÃO ..............................................243.3 SISTEMAS INTEGRADOS DE GESTÃO – ERP (ENTERPRISE RESOURCEPLANNING) ........................................................................................................................253.4 MANUFATURA INTEGRADA POR COMPUTADOR (COMPUTER INTEGRATEDMANUFACTURING CIM) .................................................................................................273.5 INDICADORES DE DESEMPENHO DO SISTEMA PRODUTIVO..........................283.6 PRODUTIVIDADE........................................................................................................293.7 MONITORAMENTO E SUPERVISÃO DA PRODUÇÃO..........................................313.8 MANUFACTURING EXECUTION SYSTEMS (MES) ..............................................343.9 DEFINIÇÃO DE TEMPOS............................................................................................35
3.9.1 Takt Time .................................................................................................................353.9.2 Tempo de Ciclo .......................................................................................................363.9.3 Tempo Padrão..........................................................................................................37
3.10 GARGALOS DE PRODUÇÃO ...................................................................................373.11 PERDAS SEGUNDO FILOSOFIA MANUTENÇÃO PRODUTIVA TOTAL (TPM)..............................................................................................................................................383.12 ÍNDICE DE EFICIÊNCIA GLOBAL DO EQUIPAMENTO ( OVERALLEQUIPMENT EFFECTIVENESS – OEE) ..........................................................................403.13 FILOSOFIA OPTIMIZED PRODUCION TECHNOLOGY (OPT) ...........................42
8
3.14 FILOSOFIA JUST IN TIME (JIT)...............................................................................433.14.1 Técnicas JIT para Identificar Desperdícios. ..........................................................44
CAPÍTULO QUARTO ..........................................................................................................45
4 SISTEMA INJET DE COLETA DE DADOS ..................................................................454.1 ARQUITETURA DO SISTEMA...................................................................................46
4.1.1 Aquisição de Dados das Máquinas..........................................................................464.1.2 Servidor ...................................................................................................................474.1.3 Computador Mestre .................................................................................................474.1.4 Terminal de Monitoração (TM)...............................................................................47
CAPÍTULO QUINTO............................................................................................................51
5 METODOLOGIA CIENTÍFICA.......................................................................................515.1 METODOLOGIA UTILIZADA ....................................................................................51
5.1.1 Identificação do problema .......................................................................................525.1.2 Delimitação do estudo de caso ................................................................................525.1.3 Coleta de Dados.......................................................................................................525.1.4 Análise e interpretação dos Dados...........................................................................535.1.5 Avaliação dos resultados .........................................................................................53
CAPÍTULO SEXTO ..............................................................................................................54
6 ESTUDO DE CASO............................................................................................................546.1 APRESENTAÇÃO DA LINHA DE USINAGEM........................................................54
6.1.1 Demanda do Cliente ................................................................................................556.1.2 Turnos de Trabalho..................................................................................................556.1.3 Capacidade de Produção da Linha Vista .................................................................56
6.2 SISTEMA DE COLETA DE DADOS MANUAL (CASO 1) .......................................586.2.1 Função dos Operadores na Coleta de Dados ...........................................................586.2.2 Função dos Técnicos de Linha na Coleta de Dados ................................................596.2.3 Função dos Líderes de Produção na Coleta de Dados.............................................606.2.4 Coleta dos Dados e Resultados Obtidos Através do Sistema Manual (caso 1). ......61
6.3 SISTEMA DE COLETA DE DADOS AUTOMÁTICA (CASO 2)..............................646.3.1 Estrutura do Sistema Injet na Empresa....................................................................646.3.2 Função dos Operadores e dos IPÊS na Coleta de Dados.........................................656.3.3 Função dos Líderes e os TM na Coleta de Dados ...................................................676.3.4 Informações Fornecidas pelo TM............................................................................676.3.5 Coleta dos Dados e Resultados Obtidos Através do Sistema Automático (caso 2).67
6.4 COMPARAÇÃODOS RESULTADOS OBTIDOS ENTRE O CASO 1 E CASO 2 ....716.4.1 Comparação Entre os Indicadores de Desempenho do Caso1 e Caso 2). ...............716.4.2 Comparação Entre os Dados Disponíveis do Caso1 e Caso 2). ..............................73
CAPÍTULO SÉTIMO............................................................................................................74
7 CONSIDERAÇÕES FINAIS..............................................................................................74
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................................76
LISTA DE FIGURAS
Figura 1: Modelo de Sistema de Produção...............................................................................16
Figura 2: Tipologia de operações .............................................................................................18
Figura 3: A influência da customização e do volume na escolha do processo.........................19
Figura 4: Evolução dos Sistemas ERP .....................................................................................27
Figura 5: Objetivos de desempenho e seus efeitos internos e externos....................................29
Figura 6: Perdas escondidas devido à falta do monitoramento ................................................32
Figura 7: Cálculo do “takt time”...............................................................................................35
Figura 8: Instalação física e lógica do sistema Injet .................................................................46
Figura 9: Tela de monitoramento em tempo real do Injet ........................................................48
Figura 10: Gráfico de paradas por área responsável.................................................................49
Figura 11: Gráfico da situação da fábrica.................................................................................49
Figura 12: Layout Linha Vista..................................................................................................55
Figura 13: Gráfico de tempos por operação. ............................................................................57
Figura 14: Centro de Usinagem da OP90.................................................................................57
Figura 15: Caderno RAP preenchido........................................................................................59
Figura 16: Caderno de CDP preenchido...................................................................................60
Figura 17: Foto do quadro de CDP...........................................................................................61
Figura 18: Estrutura do sistema Injet na empresa.....................................................................65
Figura 19: Gráfico de paradas por área responsável.................................................................68
Figura 20: Gráfico ABC dos motivos de paradas.....................................................................68
Figura 21: Gráfico dos últimos tempos de ciclo.......................................................................69
Figura 22: Gráfico ABC dos motivos de paradas.....................................................................70
Figura 23: Gráfico da porcentagem de contribuição do OEE. .................................................72
LISTA DE QUADROS
Quadro 1: Tempos e capacidade horária por Operação............................................................56
Quadro 2: Informações coletadas no RAP e CDP....................................................................62
Quadro 3: Indicadores desempenho. ........................................................................................63
Quadro 4: Códigos para auxílio dos operadores.......................................................................66
Quadro 5: Indicadores desempenho. ........................................................................................71
Quadro 6: Comparação entre indicadores desempenho. ..........................................................72
11
LISTA DE ABREVIAÇÕES
OEE – “Overall Equipment Effectiveness”
ERP – “Enterprise Resource Planning”
TI - Tecnologia da Informação
GRI – “Information Resource Management”
SI – Sistemas de Informação
MRP – “Material Requirements Planning”
MRPII – “Manufacturing Resource Planning”
CIM – “Computer Integrated Manufacturing”
P&D – Pesquisas e Desenvolvimentos
MÊS – “Manufacturing Execution Systems”
TPM – Manutenção Produtiva Total
ID – Índice de Disponibilidade
TO – Tempo de Operação
TTD – Tempo Total Disponível
IE – Índice de Eficiência
IQ – Índice da Qualidade
Cb – Capacidade Bruta de Produção
Te – Tempo de Ciclo da Operação
Cl – Capacidade Líquida
s – segundos
h – hora
pç – peça
OPT – “Optimized Producion Technology”
JIT – “Just In Time”
TM – Terminal de Monitoração
CLP`s – Controladores Lógicos Programáveis
IPÊ – Nome atribuído ao CLP que possui interface com operador no sistema Injet
OP – Operação
RAP – Registro de Acompanhamento de Processo
CDP – Controle Diário de Produção
12
CAPÍTULO PRIMEIRO
1 INTRODUÇÃO
O panorama mundial impõe que as indústrias de manufatura sejam competitivas para
se manter no mercado. Para tal existem várias possibilidades como, redução de custos de
produção, melhorias na qualidade, redução do lead time, aumento da produtividade,
eliminação de desperdícios e melhoria no processo de tomada de decisão. Essas alternativas
quando bem utilizadas influenciam diretamente no preço final do produto, permitindo que a
empresa seja mais competitiva.
Para uma indústria, o departamento onde estão concentradas as maiores perdas e
também o maior potencial de ganho, é no processo produtivo, podendo citar os refugos,
paradas de produção e decisões erradas. Portanto, a evolução do sistema de monitoramento de
produção, utilizando novas tecnologias é fundamental para facilitar a identificação dessas
perdas.
O sistema de monitoramento de máquina automático elimina os apontamentos
manuais, que possuem grandes potenciais de erros e facilita a coleta de dados, pois a mesma é
feita instantaneamente via computador. Também fornece para o gestor diversas informações
sobre o desempenho e status de cada máquina, além de gerar relatórios e históricos dos
equipamentos.
O sistema pode fornecer diversos tipos de relatórios como, por exemplo, o de paradas
de máquina, motivo de cada parada, o comparativo entre o tempo padrão e o realizado, a
eficiência, a taxa de utilização, a produtividade, a produção realizada e também o indicador de
eficiência global (OEE) de cada equipamento. Essas informações quando estão disponíveis
para o gestor facilita o processo de tomada de decisão, pois a mesma se baseia em dados
históricos coletados pelo sistema.
13
1.1 APRESENTAÇÃO DO TEMA
O tema deste trabalho de conclusão de curso é identificar os benefícios da utilização
de um sistema de monitoramento automático que supervisiona o equipamento. Este sistema
gera relatórios que facilitam a identificação de perdas e também o processo de tomada de
decisão através do controle dos processos produtivos, evitando-se desvios de informação.
1.2 OBJETIVO GERAL
O objetivo geral deste trabalho é realizar uma análise conceitual da gestão da
produção, pela importância de uma fonte de informações segura e rápida para apontamento de
paradas de máquina. Demonstrar quais foram os ganhos que uma empresa obteve com
utilização do sistema de monitoramento automático de máquina em uma linha de usinagem.
1.3 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Os objetivos específicos são os seguintes:
• Facilitar a coleta de dados do chão de fábrica;
• Gerar relatórios sobre o desempenho do sistema produtivo;
• Identificar perdas via sistema de monitoramento;
• Reduzir os tempos de paradas desnecessárias;
• Aumentar o OEE das máquinas;
• Avaliar a utilização desse sistema em uma linha de usinagem e apresentar os
resultados obtidos via estudo de caso.
1.4 JUSTIFICATIVA
14
Esse trabalho se justifica, pois na gestão da produção, caso as informações de chão de
fábrica não sejam tratadas da forma adequada, uma série de problemas pode ocorrer, sendo
que o principal deles é a impossibilidade de recuperação de informações para consultas. Isto
faz com que decisões sejam tomadas com base em informações desatualizadas e que podem
conter erros e imprecisões. No caso da disponibilização das informações não ser adequada,
poderá ocorrer atrasos e também ser necessário esforço para obtê-las. Este esforço é
relacionado à necessidade de tempo que as pessoas terão, para entrar em contato com outras
pessoas, deslocar-se ou procurar estas informações.
1.5 DELIMITAÇÃO DO ESTUDO
O estudo proposto neste trabalho é direcionado para uma empresa de Joinville, que
implantou em uma de suas linhas de usinagem de peças automotivas um sistema que monitora
automaticamente os centros de usinagem, existentes nesse processo de produção. Baseia-se
em identificar os benefícios e ganhos que essa empresa obteve com a utilização deste sistema.
Esses sistema está associado aos estudos de, administração da produção, sistemas de
informações gerencias e manutenção industrial em nossas disciplinas no curso de Engenharia
de Produção e Sistemas.
1.6 METODOLOGIA
Para que se alcance a identificação dos benefícios do sistema de monitoramento
automático, será elaborada uma pesquisa classificada como Descritiva, assumindo a forma de
Estudo de Caso. O desenvolvimento do estudo de caso será realizado através da coleta de
dados e também da comparação dos resultados obtidos com dois tipos de sistemas de
monitoramento de máquina.
15
1.7 ESTRUTURA DE TRABALHO
No primeiro capítulo do trabalho de conclusão de curso, são apresentados os objetivos
gerais do trabalho, os objetivos específicos, a justificativa da escolha deste tema, a
delimitação do trabalho além dos procedimentos metodológicos aplicados.
O segundo e terceiro capítulos apresentam a revisão da literatura de assuntos
referentes ao tema geral do trabalho como: sistemas de produção, gestão da produção,
indicadores de desempenho e também outros pontos necessários para um bom entendimento
sobre o assunto abordado no trabalho.
O quarto capítulo descreve o funcionamento do sistema de monitoramento de paradas
de máquina Injet. Este é o sistema instalado na empresa onde será feito o estudo de caso,
tornando-se extremamente importante o conhecimento das particularidades do mesmo.
O quinto capítulo relata todas as fases da pesquisa, relacionada com o tema base do
trabalho de conclusão do curso.
O sexto capítulo relata brevemente a empresa, local onde ocorreu o estudo de caso.
Comenta sobre o sistema manual e automático de coleta de dados e também todos os dados
coletados e os resultados obtidos em cada sistema.
Os demais capítulos apresentam as considerações finais, sugestões para trabalhos
futuros e as referências utilizadas neste trabalho.
16
CAPÍTULO SEGUNDO
2 SISTEMAS DE PRODUÇÃO
De acordo com Moreira (2004), defini-se “Sistemas de Produção” como o conjunto de
atividades e operações inter-relacionadas envolvidas na produção de bens ou serviços.
Já para Martins & Laugeni (2006) a conceituação de sistema tem sido utilizada no
desenvolvimento de várias disciplinas, tanto nas ciências exatas como nas humanas, mas para
nossas aplicações, sistema é um conjunto de elementos inter-relacionados com um objetivo
comum. A figura 1 apresenta uma representação clássica de sistemas.
Figura 1: Modelo de Sistema de Produção
Fonte: Martins & Laugeni (2006)
Todo sistema é composto de três elementos básicos: as entradas (inputs), as saídas
(outputs) e as funções de transformação:
Os inputs são os insumos, ou seja, todo o conjunto de recursos necessários como
máquinas, matéria prima, energia, mão de obra, informações e outros. Esses são
transformados em outputs durante as funções de transformação tendo como resultado um
produto manufaturado ou serviços.
17
Para Slack, Chambers & Johnston (2002) qualquer operação que produz bens ou
serviços, ou um misto dos dois, faz isso através de um processo de transformação ou sistema
de produção.
2.1 TIPOS DE OPERAÇÕES DE PRODUÇÃO
Embora as operações sejam similares entre si na forma de transformar recursos de
input em output de bens e serviços, apresentam diferenças em quatro aspectos importantes
(Slack, Chambers & Johnston (2002):
• volume de output:
• variedade de output
• variação da demanda do output
• grau de “visibilidade” (contato com o consumidor) envolvido na produção do output.
Todas as quatro dimensões possuem implicações para o custo de criação de produtos a
serviços (processos produtivos). De forma simples: alto volume, baixa variedade, baixa
variação e baixa visibilidade (contato) com o consumidor, todos ajudam a manter os custos de
processamento baixos. De forma inversa, baixo volume, alta variedade, alta variação e alta
visibilidade (contato) com o consumidor geralmente carregam algum tipo de penalidade em
custos para a produção. Por isso, a dimensão volume é desenhada com sua extremidade
“baixa” à esquerda, ao contrário das outras dimensões, para manter todas as implicações de
“baixo custo” à direita. A figura 2 resume as implicações desse posicionamento, ou seja, qual
seria o melhor processo produtivo.
18
Figura 2: Tipologia de operações
Fonte: Slack, Chambers & Johnston (2002)
2.2 TIPOS DE PROCESSOS EM MANUFATURA
Para Slack, Chambers & Johnston (2002) cada tipo de processo em manufatura
implica uma forma diferente de organizar as atividades das operações com diferentes
características de volume e variedade. Na manufatura, esses tipos de processo são em ordem
de volume crescente e variedade decrescente:
• processo de projeto;
• processo de jobbing ou tarefa;
• processos em lotes ou bateladas;
19
• processos de produção em massa ou linha;
• processos contínuos.
De acordo com Ritzman & Krajewski (2005) a melhor escolha de um processo
depende do volume do grau de customização exigido. A escolha pode ser aplicada ao
processo inteiro ou apenas a um de seus sub-processos. Conforme demonstrado na figura 3.
Figura 3: A influência da customização e do volume na escolha do processo
Fonte: Ritzman & Krajewski (2005)
20
2.2.1 Processos de Produção em Massa ou Linha
Para Ritzman & Krajewski (2005) o processo em linha é caracterizado pelo fluxo em
linha, com pouco estoque armazenado entre as operações, cada operação executa o mesmo
processo repetidamente, com pequena variação dos produtos ou serviços oferecidos.
A linha de produção proporciona a possibilidade de fabricação de produtos em
elevadas quantidades, a custo individual extremamente baixo, utilizando-se para isso a
reprodutibilidade de operações, em detrimento da sua variabilidade. Propiciam-se grandes
volumes de produção, porém em um número extremamente restrito de opções de produtos ao
consumidor. Este conceito foi implementado pela primeira vez por Henry Ford.
O conceito fundamental da linha de produção está na disposição linear de operações
subseqüentes, onde a realização de uma operação depende da conclusão da operação anterior.
Desta maneira, realizam-se diversas operações paralelamente, em uma grande
quantidade de produtos, permitindo-se uma elevada produtividade na linha.
Já para Moreira (2004), o sistema de produção contínuo ou fluxo em linha representam
uma seqüência linear para se fazer o produto ou serviço, os produtos são bastante
padronizados e fluem de um posto de trabalho a outro numa seqüência prevista. As diversas
etapas do processo devem ser balanceadas para que as mais lentas não retardem a velocidade
do processo. Às vezes, os sistemas de fluxo em linha aparecem subdivididos em dois tipos:
• A produção em massa, para linhas de montagem de produtos ou mais variados
possíveis e produção contínua propriamente dita, nome reservado nessa classificação
para as chamadas indústrias de processo. Esses processos contínuos tendem a ser
altamente automatizados e a produzir produtos com elevado grau de padronização,
sendo qualquer diferenciação pouco ou nada permitida.
De uma forma geral, os sistemas de fluxo de linha são também caracterizados por uma
alta eficiência e acentuada inflexibilidade. Essa eficiência é derivada de uma substituição
maciça de trabalho humano por máquinas, bem como a padronização do trabalho restante em
tarefas altamente repetitivas.
21
2.3 CENTRO DE USINAGEM NO PROCESSO DE MANUFATURA
Os centros de usinagem são extremamente importantes em processos de manufatura de
usinagem. Esse tipo de máquina possui alta flexibilidade e pode ser utilizados em
praticamente todos os tipos de processo de manufatura que envolvam remoção de cavaco.
Para Costa & Caulliraux (1995) os centro de usinagem são máquinas equipadas com controle
numérico e dispositivos de troca automática de ferramenta. Estas máquinas são capacitadas a
desempenhar diversas rotinas de usinagem diferentes ao mesmo tempo ( fresar, furar, roscar e
mandrilhar) na mesma máquina. Para esses autores, a integração de diferentes funções na
mesma máquina fazem com que ela seja extremamente versáteis e flexíveis.
22
CAPÍTULO TERCEIRO
3 GESTÃO DA PRODUÇÃO
Para Slack (1993), se uma função de manufatura potente é o alicerce do sucesso
estratégico, então todas as empresas deveriam ter visão estratégica das suas operações de
manufatura. Pensar estrategicamente sobre o lado operacional dos negócios não é mais a
contradição que um dia pareceu ser. É um reconhecimento de que a forma pela qual uma
organização administra a sua operação de manufatura, tem um significativo efeito sobre sua
possibilidade de proporcionar aquelas coisas que significam sucesso no mercado. Para Costa
& Caulliraux (1995) o fundamento da necessidade de uma estratégia de produção é que
“todo sistema tecnológico tem sua atuação limitada pelas tecnologias de equipamentos,
processos, materiais e de sistemas gerenciais e de informação que utiliza”. É preciso escolher
entre opções tecnológicas diversas, pois cada combinação produz a diferentes desempenhos
nos diversos parâmetros operacionais de um sistema produtivo.
Slack, Chambers & Johnston (2002) a primeira responsabilidade de qualquer equipe de
administração da produção é entender o que se está tentando atingir. Ou seja, saber quais são
os objetivos organizacionais para os termos: desempenho da produção, qualidade,
velocidade, confiabilidade, flexibilidade e custo.
A gestão da produção envolve todos os processos relacionados à produção em uma
empresa de manufatura. O ambiente competitivo destas empresas está se tornando cada vez
mais disputado, para Souza & Ires (1999), fazendo com que a busca por melhorias no
processo de gestão da produção se dê em várias iniciativas. Entre estas melhorias, a busca
por uma alta eficiência dos recursos produtivos, como forma de maximizar o rendimento
operacional, é freqüentemente perseguida em muitas empresas. Este modo de pensar está
fundamentado na idéia de que, ao se utilizar todos os recursos ao máximo, os ganhos
econômicos são maiores. Para (VOLLMANN et. al., 1993) uma alternativa para obtenção de
uma boa posição competitiva é a utilização de um processo estruturado de gestão da
produção e inventários.
23
Para Slack (1993) a manufatura é importante demais para ser gerenciada de forma
estanque, segura no conforto de sua própria rotina. Ela precisa de direcionamento estratégico,
caso se espera que seu potencial como motor competitivo da empresa, seja completamente
realizado.
Segundo Porter et. al. (1999), outra alternativa para obtenção de vantagens
competitivas, que praticamente todas organizações perseguem, é a mudança da produção
contínua para uma produção "intermitente para contínua", alcançando benefícios da
economia de escala, e ao mesmo tempo, oferecendo grandes possibilidades de customização
para seus produtos.
Por outro lado Souza & Ires (1999) relatam que, existe uma defasagem entre as reais
necessidades competitivas das empresas de manufatura e suas práticas usuais, geralmente
substanciadas por seus indicadores de desempenho adotados.
Outra forma encontrada por algumas empresas para obter melhores respostas e
conseqüentemente posições no mercado, é possuir um elemento de suporte à decisão que
trabalhe em tempo quase real, fornecendo conselhos inteligentes e informações para as
funções de programação e liberação de ordens, no caso de distúrbios e eventos imprevistos
no processo de produção controlado.
As principais atividades do processo de gestão da produção são o planejamento, a
programação e o controle da produção (CORRÊA, 2001). A integração das funções de
planejamento e programação da produção pode introduzir melhorias significativas para a
eficiência das condições de produção, através da redução de conflitos de programação,
redução do tempo de fluxo e dos materiais em processo, aumento da utilização dos recursos
de produção e adaptação a eventos irregulares do chão de fábrica. Embora a estratégia para
alcançarmos objetivos e metas de produção da organização seja baseada em melhorias
contínuas de longo prazo, no curto prazo, gerentes têm que tomar decisões de como reagir
aos problemas diários.
24
3.1 PROCESSOS DE PLANEJAMENTO, PROGRAMAÇÃO E CONTROLE DA
PRODUÇÃO (PPCP)
Para Slack, Chambers & Johnston (2002) o planejamento e controle da produção é a
atividade de decidir o melhor emprego dos recursos de produção, assegurando, assim, a
execução do que foi previsto. Já para Martins & Laugeni (2006) é um sistema de
transformação de informação, pois recebe informações sobre estoques existentes, vendas
previstas, linha de produtos, modo de produzir e capacidade produtiva. Tendo como
incumbência transformar essas informações em ordens de fabricação. Segundo Porter et. al.
(1999), para que uma empresa encontre uma boa solução para o planejamento, programação
e controle da produção, é necessário que seus principais processos de negócio sejam
compreendidos. Martins & Laugeni (2006) relatam que a programação da produção deve
assegurar uma alta taxa de utilização das instalações.
Segundo Slack, Chambers & Johnston (2002) cada parte da operação precisa ser
monitorada para assegurar que as atividades planejadas estão de fato ocorrendo.
Completando Corrêa, Gianesi & Caon (2001) afirmam que o ambiente de manufatura é
confrontado com mudanças freqüentes no mix de produção, quebras de equipamentos e
prazos de entrega curtos. Neste ambiente, é essencial que o controle da produção seja
realizado em tempo hábil, que em alguns casos pode ser em tempo real. Tais funções de
controle e monitoramento devem ser realizadas pelos gestores da produção.
3.2 SISTEMAS DE ADMINISTRAÇÃO DA PRODUÇÃO
De acordo com Corrêa, Gianesi & Caon (2001) os sistemas de administração da
produção são genericamente chamados os sistemas de informação utilizados para apoio à
tomada de decisão. Independente da lógica a ser utilizada pela empresa, os sistemas de
administração da produção para cumprirem o seu papel de suporte ao cumprimento dos
objetivos estratégicos da empresa, devem ser capazes de apoiar o tomador de decisões a:
25
• Planejar as necessidades futuras de capacidade produtiva da organização;
• Planejar os materiais comprados;
• Planejar níveis adequados de estoques de matérias-primas, semi-acabados e
produtos finais, nos pontos certos;
• Programar atividades de produção para garantir que os recursos produtivos
envolvidos estejam sendo utilizados, em cada momento, nas coisas certas e
prioritárias;
• Ser capaz de informar corretamente a respeito da situação corrente dos recursos
(pessoas, equipamentos, instalação, materiais) e das ordens de compra e de
produção;
• Ser capaz de prometer os menores prazos possíveis aos clientes e depois fazer
cumpri-los;
• Ser capaz de reagir eficazmente.
Para Costa & Caulliraux (1995) o conceito de sistema de administração da produção
revela severas limitações quanto à resposta a eventos de curto prazo, tais como quebra de
máquinas ou materiais defeituosos. Para solução desse problema é necessário a utilização de
sistemas de coleta de dados operacionais para garantir a alimentação de informações
atualizadas sobre o que está ocorrendo na produção. Já Yusuf (1998) acredita que a estratégia
de integração tem o potencial para facilitar a realização da escolha correta para alcançar uma
disponibilidade ampla de informações em tempo real, para ter uma vantagem competitiva
sobre seus competidores.
3.3 SISTEMAS INTEGRADOS DE GESTÃO – ERP (ENTERPRISE RESOURCE
PLANNING)
Para Martins & Laugeni (2006) estamos passando pela era da informação. Ela faz com
que as empresas utilizem cada vez mais as técnicas e a Tecnologia da Informação (TI). Esta
era da informação exige mudanças no modo de gestão das empresas, que passam a utilizar, de
26
maneira intensa, computadores para processamento de dados, redes de comunicação e
automação de processos produtivos com o objetivo de gerar informações para suas operações.
Surge um novo conceito de gestão empresarial, denominado de Gestão de Recursos de
Iinformação ou GRI (Information Resource Management) fundamentado em três
componentes:
1. Informação, como sendo o modo organizado para apresentar e usar conhecimento das
pessoas para a gestão empresarias;
2. Sistemas de informação (SI), que criam um ambiente integrado e consistente capaz de
tratar e fornecer informações necessárias a todos os usuários;
3. Tecnologia da informação (TI), entendida como a adequada utilização da ferramentas
de informação, comunicação e automação, juntamente com as técnicas de organização
e gestão alinhadas com a estratégia de negócio para aumentar a competitividade da
empresa.
Os sistemas de informação Enterprise Resource Planning (ERP), denominados de
sistemas integrados de gestão, ou de sistemas para planejamento dos recursos da corporação,
têm sido implantados largamente pelas empresas para atender a essas novas necessidades.
O ERP é um modelo de gestão corporativo baseado num sistema de informações, com
o objetivo de promover a integração entre os processos de negócios da organização e fornecer
elementos para decisões estratégicas. O sistema ainda possibilita à empresa automatizar e
integrar a maioria de seus processos de negócio, compartilhar dados e práticas em toda a
empresa e produzir e acessar as informações em tempo real.
Segundo Martins & Laugeni (2006), o ERP é um sistema que facilita o fluxo de
informação dentro de uma empresa, integrando as diferentes funções, quais sejam:
manufatura, logística, finanças, recursos humanos e engenharia, entre outras. Ainda apresenta
uma base de dados que opera em uma única plataforma e que consolida todas as informações
em um único ambiente computacional.
O surgimento do ERP pode ser considerado a evolução do MRP e MRPII. Conforme a
figura 4 o MRPII foi ampliado para cobrir áreas de engenharia, finanças, vendas, suprimentos,
empreendimentos e recursos humanos, denominando-se ERP.
27
Figura 4: Evolução dos Sistemas ERP
Fonte: Martins & Laugeni (2006)
No mercado brasileiro, estão presentes ERPs mundialmente utilizados, por exemplo, o
SAP R/3, Oracle ERP, I2. Os ERPs brasileiros de destaque são o Starsoft/Siscorp, Datasul e
Microsiga.
3.4 MANUFATURA INTEGRADA POR COMPUTADOR (COMPUTER INTEGRATED
MANUFACTURING CIM)
Para Slack, Chambers & Johnston (2002) a manufatura integrada por computador pode
ser definida como o “monitoramento baseado em computador e controle de todos os aspectos
do processo de manufatura, baseado num banco de dados comum e comunicando por meio de
28
alguma forma de rede de computadores”. Apesar de o termo CIM ser agora freqüentemente
usado para indicar formas muito menos ambiciosas de manufatura integrada.
3.5 INDICADORES DE DESEMPENHO DO SISTEMA PRODUTIVO
Qualquer sistema produtivo necessita de parametros que expressem seu desempenho
em números. Estes parâmetros são utilizados pela gerência para identificar disperdícios e
perdas. A melhoria destes indicadores são tratados como objetivo da gestão da produção. Para
Slack, Chambers & Johnston (2002) existem cinco objetivos de desempenho da produção que
se aplicam a todos os tipos de operações produtivas. São divididos em:
• Qualidade - fazer certo as coisas. A qualidade reduz custos e aumenta a confiabilidade
do produto.
• Rapidez - entregar no tempo certo. A rapidez enriquece a oferta. Quanto mais rápido
estiverem disponíveis para o consumidor, mais provável é que este venha a comprá-
los. Rapidez reduz estoques internos tornando as operações mais enxutas e o risco de
estoques de produtos acabados acima da média de giro normal ou ideal menor.
• Confiabilidade – cumprir prazos. A confiabilidade economiza tempo que geralmente é
gasto com procedimentos de emergência; economiza dinheiro uma vez que o uso
ineficaz de tempo será transformado em custo operacional extra; dá estabilidade,
previsibilidade.
• Flexibilidade – capacidade de mudar o que se faz. Aplica-se, geralmente, a produtos e
serviços, mix de produtos, volume e entrega. Na operação interna, agiliza a resposta,
economiza tempo, e mantém a confiabilidade.
• Custo – proporciona competitividade e deixa margem. Ganha-se dinheiro, geralmente,
em custos de funcionários, instalações, tecnologia e equipamentos e materiais. Varia
os ganhos de organização para organização, onde numa a tecnologia é o carro chefe,
29
em outra é o número de funcionários. É altamente afetada pelos outros objetivos de
desempenho.
Esses cinco objetivos devem ser atendidos para satisfazer os stakehoders e que
formam o pano de fundo para todo processo decisório da produção. Para melhor entendimento
dos objetivos de desempenho e seus efeitos internos e externos ver figura 5.
OBJETIVOS DE DESEMPENHO DA MANUFATURABAIXO PREÇO,
ALTA MARGEM OU AMBOS
BAIXO TEMPODE ENTREGA
ENTREGA CONFIÁVEL
PRODUTOSLIVRES DE ERRO,
DE ACORDO COMAS ESPECIFICAÇÕES
NOVOS PRODUTOS
FREQUENTES,LARGA FAIXA
DE PRODUTOS,AJUSTES DE
VOLUME E ENTREGA
ALTA PRODUTIVIDADE TOTAL
OPERAÇÂO CONFIÁVEL
HABILIDADE PARA MUDAR
PROCESSO SEM ERRO
FLUXORÁPIDO
ASPECTOS EXTERNOS
ASPECTOS INTERNOSQUALIDADE
VELOCIDADE
CUSTO
CONFIABILIDADE
FLEXIBILIDADE
BAIXO PREÇO, ALTA MARGEM OU
AMBOS
BAIXO TEMPODE ENTREGA
ENTREGA CONFIÁVEL
PRODUTOSLIVRES DE ERRO,
DE ACORDO COMAS ESPECIFICAÇÕES
NOVOS PRODUTOS
FREQUENTES,LARGA FAIXA
DE PRODUTOS,AJUSTES DE
VOLUME E ENTREGA
ALTA PRODUTIVIDADE TOTAL
OPERAÇÂO CONFIÁVEL
HABILIDADE PARA MUDAR
PROCESSO SEM ERRO
FLUXORÁPIDO
ASPECTOS EXTERNOS
ASPECTOS INTERNOSQUALIDADE
VELOCIDADE
CUSTO
CONFIABILIDADE
FLEXIBILIDADE
Figura 5: Objetivos de desempenho e seus efeitos internos e externos
Fonte: Adaptado de Slack, Chambers & Johnston (2002)
3.6 PRODUTIVIDADE
Conforme Martins & Laugeni (2006) a produtividade é assunto importante para
qualquer nível da organização. O objetivo final de todo gerente é aumentar a produtividade da
unidade organizacional sob sua responsabilidade, sem, entretanto, descuidar da qualidade.
30
Aumento na produtividade fornece os meios para o aumento da satisfação do cliente, redução
dos desperdícios, redução dos estoques de matéria-prima, produtos em processos e de
produtos acabados, redução nos preços de venda, redução dos prazos de entrega, melhor
utilização dos recursos humanos, aumento dos lucros, segurança no trabalho e maiores
salários. Aumentos de produtividade requerem mudanças na tecnologia, na qualidade ou na
forma de organização do trabalho, ou em todas em conjunto.
Para Martins & Laugeni (2006) a conceituação de produtividade tem abrangência
ampla, uma delas, talvez a mais tradicional, é a que considera a produtividade como a relação
entre o valor do produto e/ou serviço produzido e o custo dos insumos para produzi-lo. Assim,
a produtividade depende essencialmente do output, ou seja, o numerador da fração, e do input,
isto é, o denominador. O valor obtido na venda do produto e/ou serviço tem componente
primordial, que é o mercado, muitas vezes totalmente fora do controle da empresa. O outro
fator, a gestão dos custos dos insumos, pode ser controlado pela empresa. As empresas têm
sofrido pressão do mercado no sentido de baixarem os preços de vendas, vale dizer, o valor do
output, forçando, dessa forma, a baixarem na mesma proporção, ou de forma mais acentuada,
os custos dos insumos. Isso tem levado a uma verdadeira guerra pela produtividade. Podemos
afirmar que todas as técnicas modernas ou antigas, modismos ou não, atualmente divulgadas
por meio de cursos, seminários, palestras etc. visam, em sua essência, o aumento da
produtividade, seja em âmbito pessoal, departamental, empresarial ou macroeconômico.
Conforme Martins & Laugeni (2006) vários são os fatores que determinam a
produtividade nas empresas:
a) Relação capital-trabalho: indica o nível de investimentos em máquinas, equipamentos
e instalações em relação a mão-de-obra empregada.
b) Escassez de alguns recursos: tem gerado problemas de produtividade, como a energia
elétrica, em que aumentos de custos geram grande impacto nos processos industriais
que utilizam à eletrólise.
c) Mudanças na mão-de-obra: decorrente de alterações de processos produtivos, em que
o pessoal com maior grau de instrução faz-se necessário. Hoje, não adianta ter mão-
de-obra barata se não for produtiva. Na era do trabalhador do conhecimento, seus
elevados custos são mais do que recompensados por sua produção.
31
d) Inovações e tecnologias: são grandes responsáveis pelo aumento da produtividade nos
últimos anos. Assim, investimentos em pesquisas e desenvolvimentos (P&D) dão
indicativos das perspectivas de aumento da produtividade a médio prazo.
e) Restrições legais: têm imposto limitações a certas empresas, forçando-as a implantar
equipamentos de proteção ambiental, com impactos na produtividade.
f) Fatores gerenciais: relacionados com a capacidade dos administradores de se
empenharem em programas de melhoria de produtividade de sua empresa.
g) Qualidade de vida: que refere a cultura do ambiente em que a empresa se situa. Muitas
empresas se preocupam em melhorar a qualidade de vida dos seus funcionários.
Muitas vezes o termo produtividade é confundido com uma alta produção, nem
sempre uma superprodução estará garantindo uma alta produtividade, porém a produtividade
é escrita da seguinte forma:
Produtividade = Output = Qualidade = Faturamento Input Custos Custos
A produtividade depende essencialmente do output, ou seja, o numerador da fração, e
do input, isto é o denominador, pois o objetivo de toda empresa é aumentar a produtividade,
sem, entretanto diminuir a qualidade de seus produtos e/ou serviços. Para Ritzman &
Krajewski (2005) a produtividade é o valor dos resultados (produtos e serviços) dividido pelo
valor dos insumos (salário, custos) utilizados. O resultado produtivo depende do constante
acompanhamento de seus gestores
3.7 MONITORAMENTO E SUPERVISÃO DA PRODUÇÃO
Somente através do monitoramento e supervisão da produção pode-se avaliar o
desempenho de um sistema produtivo. Para isso é necessário coletar os dados da produção e
controlá-los. Quanto maior o grau de informação controlada pela gestão da produção, maior a
capacidade do time para visualizar as perdas que ficam escondidas atrás de indicadores que
não são controlados (figura 6).
32
Figura 6: Perdas escondidas devido à falta do monitoramento
Fonte: Adaptado de Slack, Chambers & Johnston (2002)
Mesmo com o crescente desenvolvimento tecnológico, as técnicas de monitoramento
da produção ainda são bastante deficientes. Os apontamentos de produção e dados das
máquinas, na maior parte dos casos são coletados de forma manual gerando uma disparidade
em relação à realidade do chão de fábrica. Conseqüentemente, as informações geradas a partir
desses apontamentos manuais são inseridas nos sistemas ERP, que por sua vez geram
respostas irreais para análises em um processo de tomada de decisão.
Em um ambiente produtivo, a falta de informações confiáveis de chão de fábrica cria
uma perspectiva que não retrata a realidade. Um monitoramento que forneça informações de
forma rápida e confiável pode ser um grande diferencial para manter a competitividade das
empresas de manufatura (CAETANO et. al., 1999)
Os sistemas de monitoramento da produção que são responsáveis pela geração de
informações do chão de fábrica estão se tornando inevitáveis, devido à demanda por
qualidade e rapidez destas informações (JEMIELNIAK, 1999). A utilização de sensores
instalados nos equipamentos de produção podem ser integrados a sistemas que criam
33
informações em forma gráfica e em tempo real para monitoramento do processo (SIEGEL,
1997).
Os dados coletados e informações fornecidas utilizando este tipo de sistema podem ser
de vários tipos:
• Soares et. al. (2000) cita como exemplos análises reais de produtividade e situação (status)
da produção;
• Meireles (2000), afirma que um sistema de supervisão pode coletar informações
tecnológicas e de produção. Referindo-se a alguns exemplos de dados tecnológicos
coletados, cita os tempos de ciclo e de paradas, número de peças produzidas e motivos de
paradas.
• Caetano et. al. (1999), comenta que para cada ordem de produção podem ser coletados
conjuntos de informações sobre o que foi realizado, como: tempos de execução e de
máquinas paradas e quantidades produzidas.
Para Jemielniak (1999) o monitoramento pode ser feito utilizando os seguintes
componentes industriais: atuadores, sensores, condicionadores, amplificadores e monitores. O
monitor possui função de apresentar as informações.
Para Soares et. al. (2000) os sinais que são utilizados como dados podem ser coletados
através de sensores ou diretamente através dos painéis de controle e botões dos equipamentos
e máquinas. O uso de sensores para monitoramento fornece informações precisas e confiáveis
pois não sofrem manipulação.
A instalação desse sistema em alguns modelos de máquinas pode ser mais simples do
que outros. Siegel (1997), afirma que equipamentos com controle computadorizado, como os
equipamentos de controle numérico, facilitam a instalação de sensores para monitoramento de
algumas variáveis do processo produtivo.
Caetano et. al. (1999) apresenta uma solução denominada Sistema de Monitoramento,
Supervisão e Diagnóstico da Produção, composta dos seguintes módulos funcionais:
• Monitoramento da produção: faz o sensoreamento e coleta em tempo real dos dados de
produção;
• Supervisão da produção: análise dos dados coletados;
34
• Repositório de informações da produção: armazena as informações da produção e
• Diagnóstico do chão de fábrica: trata as informações tecnológicas.
3.8 MANUFACTURING EXECUTION SYSTEMS (MES)
As informações que são coletadas através do sistema de monitoramento automático de
paradas de máquina, podem ser utilizadas em outros sistemas da empresa, como por exemplo,
programação e alocação da produção.
Segundo Corrêa, Gianesi & Caon (2001) o sistema de execução e controle de chão de
fábrica (MES – Manufacturing Execution System) é um sistema orientado para a melhoria de
desempenho que complementa e aperfeiçoa os sistemas integrados de gestão da produção. Um
MES coleta e acumula informações do realizado no chão de fábrica e os realimenta para o
sistema de planejamento, fazendo a ligação deste sistema com o chão de fábrica.
Entre as funções do MES está o controle, liberação e alocação da produção. As
funcionalidades principais destes módulos são as seguintes:
• Gerência dos lotes de produção;
• Gestão detalhada de recursos, incluindo seqüenciamento, liberação e monitoramento
de equipamentos;
• Alocação e coordenação de recursos humanos e ferramental;
• Instruções de trabalho;
• Rastreabilidade;
35
3.9 DEFINIÇÃO DE TEMPOS
Os sistemas de produção necessitam de tempo para executar as tarefas que envolvem a
manufatura de um produto ou serviço. O entendimento de como as industrias definem metas
de produção pelo tempo de trabalho é extremamente importante para que o gestor controle a
produção e identifique as perdas que ocorrem no sistema.
3.9.1 Takt Time
Para Rother & Harris (2002) “Takt Time” é a velocidade na qual os clientes solicitam
os produtos acabados. Ela é determinada pela divisão do tempo total disponível de produção
por turno pela necessidade do cliente (veja a equação na figura 7). (“Takt” é uma palavra
alemã para velocidade, com passo ou ritmo, figurativamente comparada à “batuta do
maestro”).
Figura 7: Cálculo do “takt time”
Fonte: Rother & Harris (2002)
“Takt time” é um número de referência utilizado para ajudar a vincular a taxa de
produção em um processo puxador ao ritmo de vendas.
Takt time = tempo de trabalho disponível por turno
demanda do cliente por turno
36
Isto significa: o cliente está comprando este produto a uma taxa de 1 a cada X segundos.
Existe um ponto adicional muito importante para o cálculo do próprio “takt time”, a
quantidade de variação nas solicitações dos clientes. Se a demanda média de longo prazo e a
demanda real do dia-a-dia forem diferentes? Sugerimos que você reveja as variações na
demanda diária do cliente olhando para as entregas efetivas (não as ordens de fabricação) dos
últimos doze meses. A sua célula deve ser capaz de operar de acordo com uma demanda
sustentada. Para variações ocasionais na demanda, geralmente é melhor operar com um “takt
time” constante e, ou manter um pequeno estoque de produtos acabados ou fazer um pouco de
hora extra diariamente para assegurar a capacidade de fornecimento ao cliente. Mudanças
freqüentes no “takt time” são ineficientes, interrompem o ritmo de trabalho e aumentam o
potencial de surgimento de problemas de qualidade.
3.9.2 Tempo de Ciclo
Segundo Martins & Laugeni (2006) o tempo de ciclo é definido como o período de
ações que compreende todas as etapas para a execução de um projeto ou de um processo ou
de uma etapa do processo.
Tempo de ciclo é a freqüência com que uma unidade acabada sai do final da célula no
processo puxador. Muitas vezes, encontramos processos operados com tempos de ciclos
menores que o “takt time”. Quando o tempo de ciclo for muito menor do que o “takt time”,
você aumenta as chances de gerar excesso de produção e pode estar utilizando operadores a
mais.
Para Rother & Harris (2002) o tempo de ciclo é a freqüência com que uma unidade
acabada sai do final da célula no processo puxador. Muitas vezes, encontramos processos
operados com tempos de ciclos menores que o takt time. Por exemplo, se você está operando
as suas instalações em três turnos cheios (ás vezes, para obter um elevado grau de utilização
de máquina), provavelmente você deve precisar sempre de templos de ciclo pouco abaixo do
“takt time”, porque nunca haverá tempo disponível para recuperar atrasos, se o equipamento
ou sistema de materiais falhar.
37
Para Slack, Chambers & Johnston (2002) o tempo de ciclo é definido pelo tempo que
decorre entre a finalização de dois produtos. O tempo de ciclo é um elemento vital no projeto
do arranjo físico da produção.
3.9.3 Tempo Padrão
Segundo Martins & Laugeni (2006) a eficiência e os tempos padrões de produção são
influenciados pelo tipo do fluxo de material dentro da empresa, processo escolhido,
tecnologia utilizada e características do trabalho que está sendo analisado. Os tempos de
produção de linhas automatizadas variam muito pouco, e quanto maior a intervenção humana
na produção, maior é a dificuldade de se medir corretamente os tempos, uma vez que cada
operador possue habilidades diferentes e são influenciados por acontecimentos externos ao
posto de trabalho. Veja para que é importante o tempo padrão de cada operação.
• Estabelecer padrões para programas de produção para permitir o planejamento da
fabrica, utilizando com eficácia os recursos disponíveis e, também, para avaliar o
desempenho de produção em relação ao padrão existente;
• Fornecer dados para determinação dos custos padrões, para levantamento de custos de
fabricação, determinação de orçamentos e estimativas de custo para novos produtos;
• Fornecer dados para estudo de balanceamento de estrutura de produção, comparar
roteiros de produção e fabricação e analisar o planejamento de capacidade;
3.10 GARGALOS DE PRODUÇÃO
Em linhas ou células produtivas é comum a existencia de operações que possuem o
tempo de ciclo ou a indisponíbilidade de máquina superior as demais operações do sistema,
quando isso ocorre essa operação passa a ser conciderada o gargalo.
38
Para Martins & Laugeni (2006) um gargalo numa linha de produção é o equipamento
ou a etapa de fabricação com o maior tempo unitário de fabricação, ou seja a mais demorada
do fluxo.
Para Slack, Chambers & Johnston (2002) operações que possuem variação de tempo
de ciclo dentro de um fluxo podem causar filas e perda de tempo disponível para trabalho.
Assim a operação que delimita o fluxo da produção é considerada gargalo.
Uma ferramenta importante para minimizar os efeitos das operações garagalos é o
balanceamento de linha. Para Moreira (2004) a tarefa do balanceamento de linha é atribuir as
tarefas aos postos de trabalho ao ponto de atingir uma dada taxa de produção e de forma que o
trabalho seja dividido igualmente entre os postos de trabalho. Segundo Slack, Chambers &
Johnston (2002) o balanceamento de linha consiste em equilibrar os tempos de operações.
A utilização do sistema de monitoramento automático de paradas na máquina gargalo
pode facilitar a visualização e identificação das perdas.
3.11 PERDAS SEGUNDO FILOSOFIA MANUTENÇÃO PRODUTIVA TOTAL (TPM)
O sistema de monitoramento de máquina visa melhorar a performance da produção,
para isso é utilizado como ferramenta de identificação de perdas. As perdas identificadas pela
filosofia TPM podem ser combatidas desde que sejam identificadas pelo administrador da
produção.
Para Martins & Laugeni (2006) a manutenção de instalações tem por objetivo básico
mantê-las operando nas condições para quais foram projetadas, e também fazer com que
retornem a tal condição, caso tenham deixado de exercê-la. A cada dia aumenta mais nossa
dependência dos equipamentos e instalações. A interrupção do processo produtivo gera uma
série de problemas, como reclamações dos clientes, que não serão atendidos no prazo
especificado, receitas que deixaram de ser auferidas e custos de reparos nos quais se incorre
aumento nos índices de acidentes no trabalho e outros.
39
Uma instalação bem mantida, com baixíssimas interrupções, acaba por trazer á
empresa uma vantagem competitiva sobre seus concorrentes.
A concepção de que todo equipamento quebra está sendo reformulada, pois hoje
dentro dos conceitos modernos, já se adota o princípio de zero quebra, isto é, não se admite
mais interrupção do processo produtivo em decorrência da parada de um equipamento.
A manutenção produtiva total (TPM) visa atingir o que se chama de zero falha ou zero
defeito. Isto é atingir uma situação aparentemente impossível, de que nenhum equipamento
venha a quebrar em operação. É uma condição muito difícil de ser atingida, porém não
impossível. O TPM surgiu no Japão na década de 1960, a partir de conceitos desenvolvidos
nos Estados Unidos, e está se espalhando pelo mundo todo.
Segundo Slack, Chambers & Johnston (2002) para aumentar a produtividade dos
equipamentos e, conseqüentemente, de toda a empresa a filosofia do TPM recomenda o
ataque á seis grandes perdas:
Perda 1 – quebras: a quantidade de itens que deixa de ser produzida porque a
máquina quebrou. É a mais conhecida e mais facilmente calculada. Deve ser combatida com
uma manutenção preventiva eficaz;
Perda 2 – ajustes (setup): a quantidade de itens que deixa de ser produzida por que a
máquina estava sendo preparada e/ou ajustada para fabricação de um novo item. Deve ser
combatida com técnicas de redução de setup (trocas rápidas);
As perdas 1 e 2 definem a disponibilidade – ou índice de disponibilidade (ID)
do equipamento. Assim:
ID = TO/TTD
em que:
TO = tempo de operação
TTD = tempo total disponível
Valem as seguintes relações:
TTD = disponibilidade possível – paradas programadas
TO = TTD – paradas por quebras e por ajustes
ou:
TO = TTD – (perda 1 + perda 2)
40
Perda 3 – pequenas paradas/tempo ocioso: a quantidade de itens que deixa de ser
produzida em decorrência de pequenas paradas no processo para pequenos ajustes, ou por
várias ociosidades, como bate papo dos operados e paradas não apontadas;
Perda 4 – baixa velocidade: a quantidade de itens que deixa de ser produzida em
decorrência do equipamento estar operando em uma velocidade mais baixa do que a nominal
especificada pelo fabricante;
As perdas 3 e 4 definem a eficiência – ou índice de eficiência (IE)– do
equipamento. Assim:
IE = [TO – (perda 3 + perda4)]/ TO
Perda 5 – qualidade insatisfatória: é a quantidade de itens que é perdida (para todos
os efeitos é como se eles não tivessem sido produzidos) por qualidade insatisfatória, quando o
processo já entrou em regime;
Perda 6 – perdas com start-up: é a quantidade de itens que é perdida (para todos os
efeitos, é como se eles não tivessem sido produzidos) por qualidade insatisfatória, quando o
processo ainda não entrou em regime. No start-up ou partida, o índice de perda é em geral
maior.
As perdas 5 e 6 definem a qualidade – ou índice da qualidade (IQ) – do
equipamento. Assim:
IQ = [quantidade de itens conformes – (perda 5 + perda 6)]
quantidade de itens conformes
3.12 ÍNDICE DE EFICIÊNCIA GLOBAL DO EQUIPAMENTO ( OVERALL EQUIPMENT
EFFECTIVENESS – OEE)
O Índice de Eficiência Global do Equipamento (OEE – Overall Equipment
Effectiveness) é uma ferramenta importante na linha de produção para se conhecer o
desempenho de seus equipamentos. Com um adequado tratamento de dados, verifica-se a
41
evolução do índice, o reflexo das ações implementadas nos equipamentos e eventuais falta de
peças ou re-trabalhos, permitindo assim uma análise crítica e detalhada sobre os processos de
produção.
O cálculo do indicador OEE envolve três fatores: disponibilidade, eficiência e
qualidade (www.oee.com).
• A disponibilidade é dada pela porcentagem do tempo em que o equipamento é
utilizado efetivamente em atividade produtiva. Essa medida aponta todas as perdas por
avarias, troca de ferramentas, manutenção preventiva e corretiva, e quaisquer outras
paradas de produção.
• A eficiência da máquina ou da operação, segundo fator do indicador OEE, é dada pela
relação percentual entre a produção real e a produção padrão, ou ainda, pela relação
percentual entre o tempo padrão da operação e seu tempo real de execução.
• E a qualidade é medida pela porcentagem de peças produzidas pela máquina que
cumpriu todos os requisitos e exigências de qualidade.
O indicador OEE é calculado por:
OEE = EFICIÊNCIA x DISPONIBILIDADE x QUALIDADE.
Para análise da capacidade líquida de produção da máquina é preciso antes conhecer a
capacidade bruta de produção (Cb), definida como aquela capacidade que seria alcançada caso
não existisse quaisquer tipos de perdas durante todo o tempo de operação do equipamento. A
capacidade bruta da máquina, em peças por hora, pode ser calculada por:
Cb = 3600(s/h)/Te(s/pç), onde Te é o tempo de ciclo da operação.
Conhecendo-se o OEE e a Cb, obtém-se a capacidade líquida (Cl):
C l = Cb x OEE
A capacidade líquida de produção é a quantidade de peças que a operação vai
efetivamente produzir. Obviamente, quanto mais próximo de 1 (100%) for o índice OEE,
mais eficiente será a linha. Empresas que aplicam com freqüência os conceitos de melhoria
contínua – Kaizen conseguem obter índices OEE entre 85 a 90% (www.oee.com).
42
A empresa que identifica rapidamente os problemas que estão influenciando de
maneira negativa o índice OEE, pode resolvê-los com mais rapidez e melhorar seu
desempenho. A utilização de um sistema automático de monitoramento de paradas pode
facilmente identificar estas perdas.
Segundo Slack, Chambers & Johnston (2002) as empresas que utilizam seus recursos
acima da média de seus concorrentes provavelmente terão conquistado uma vantagem
competitiva na produção.
Para Martins & Laugeni (2006) a denominação OEE (de averall equipment
effectiveness) é bem mais usada nos meios de manutenção do que a abreviatura da tradução,
que poderia ser EGE (eficiência global do equipamento).
3.13 FILOSOFIA OPTIMIZED PRODUCION TECHNOLOGY (OPT)
Para Slack, Chambers & Johnston (2002) o OPT é uma técnica computadorizada que
auxilia a programação de sistemas produtivos, ao ritmo ditado pelos recursos mais fortemente
carregados, ou seja, os gargalos. O foco do OPT é utilizar ao máximo o equipamento gargalo,
pois cada minuto parado representa o sistema completo parado ao mesmo tempo.
A eliminação das paradas no equipamento gargalo, leva uma melhor utilização de todo
o sistema produtivo. A identificação dessas paradas e seus apontamentos via sistema de
monitoramento de máquina automático pode facilitar o processo de tomada de decisão e
também fornecer informações para grupo de melhorias continuas.
43
3.14 FILOSOFIA JUST IN TIME (JIT)
A filosofia JIT visa atender à demanda instantaneamente, com qualidade perfeita e
sem desperdícios. O Just in time (JIT) é uma abordagem disciplinativa que visa aprimorar a
produtividade global e eliminar desperdícios. (BICHENO, 1991)
A Toyota identificou sete tipos de desperdícios nos processos produtivos que formam
a base da filosofia Just in time.
• Superprodução: produzir mais do que é necessário;
• Tempo de Espera: eficiência de máquina e da mão-de-obra são medidas para avaliar o
tempo de espera em processo;
• Transporte: as movimentações de estoque e de produtos em processo são operações
que não agregam valor.
• Processo: no próprio processo, pode haver desperdícios muitas vezes devido a projetos
ruins que devem ser eliminados.
• Estoque: para o JIT todo estoque de ser eliminado. Entretanto, somente podem-se
reduzir os estoques pela eliminação das suas causas.
• Movimentação: a simplificação do trabalho é uma rica fonte de redução do desperdício
de movimentação desnecessária.
• Produtos defeituosos: os refugos são uma fonte de desperdícios sendo extremamente
importante atacar as suas causas.
O sistema de monitoramento de parada é uma ferramenta que pode ser utilizada na
identificação e medição do desperdício por Tempo de Espera em cada equipamento de uma
linha ou sistema produtivo.
44
3.14.1 Técnicas JIT para Identificar Desperdícios.
A utilização de informações precisas é de extrema importância para o processo de
identificação e eliminação dos desperdícios. Para Slack, Chambers & Johnston (2002) a base
do JIT é uma coleção de ferramentas e técnicas que representam os meios para a eliminação
do desperdício. Algumas das principais práticas e ferramentas utilizadas pelo JIT na redução
dos desperdícios são: manutenção produtiva total (TPM) e redução do set-up.
A filosofia JIT utiliza a visibilidade como ferramenta de comunicação e também como
identificadora de desperdícios para qualquer colaborador. As medidas de visibilidade incluem:
• Exibição de gráficos de desempenho no local de trabalho.
• Luzes, sistemas que indicam paradas de equipamentos.
• Exibição de gráficos de controle da qualidade.
Para identificar com maior precisão os desperdícios, pode-se atuar com sistemas de
monitoramento de paradas. O sistema proposto é o sistema Injet, pois além de coletar os
dados de paradas também os disponibiliza como informação para o gestor da produção
analisar.
45
CAPÍTULO QUARTO
4 SISTEMA INJET DE COLETA DE DADOS
O sistema Injet é uma solução integrada de hardware e software desenvolvidos para
monitorar a produção em tempo real. Quantificando e qualificando as perdas de produção por
áreas responsáveis e causas. Estas perdas são contabilizadas por: paradas (manutenção, falta
de operador, setup e outras) , tempo de ciclo elevado e falta de programação para máquina.
Além disso, o sistema Injet apresenta um diagnóstico instantâneo da eficiência, eficácia e
efetividade da produção realizada em cada máquina em relação a sua capacidade padrão
programada. O sistema é capaz de gerar relatórios precisos dos históricos de produção por
produto, bem como de todo processo produtivo.
A proposta do sistema Injet vai além da monitoração do processo no chão de fábrica.
Grande parte de sua contribuição está no suporte a decisão gerencial. Pois basta lembrar que
trata-se de um sistema de controle em tempo real. Os dados são obtidos e processados no
momento em que as atividades acontecem. Esse processamento gera informações precisas que
podem ser apresentadas em forma de relatórios e gráficos que facilitam a análise e a
interpretação necessárias para às tomadas de decisão imediatas (YOSHIKAWA 2006).
Para a MAP CARDOSO empresa que criadora do sistema, o aumento da
produtividade está muitas vezes relacionado a detalhes imperceptíveis pelo homem, mas que
quando tratados adequadamente podem levar a resultados surpreendentes.
46
4.1 ARQUITETURA DO SISTEMA
A arquitetura física e lógica que o sistema Injet necessita para que o fluxo de dados
ocorra é:
1. Aquisição de Dados das Máquinas
2. Servidor
3. Computador Mestre
4. Terminal de Monitoração (TM)
Para visualizar como é feita a instalação física e lógica do sistema Injet ver figura 8.
Figura 8: Instalação física e lógica do sistema Injet
Fonte: www.mapcardoso.com.br
4.1.1 Aquisição de Dados das Máquinas
A aquisição de dados das máquinas é baseada na utilização de IPÊS (CLP`s –
Controladores Lógicos Programáveis) que além das interfaces para sensores e atuadores
(responsáveis pelas coletas de dados automáticas) também, possuem teclado e display para
coleta de dados manuais e visualização de informações
47
Em cada máquina monitorada deve existir um IPÊ. A interligação do sistema se dá
através de uma rede industrial (YOSHIKAWA 2006).
4.1.2 Servidor
O software do sistema Injet é baseado na arquitetura cliente-servidor, ou seja, as
principais rotinas de processamento de análise dos dados coletados do processo produtivo
estão escritas em store procedures no banco de dados. Isso permite que apenas os dados de
consulta, feitos pelo software dos terminais de monitoração, trafeguem na rede corporativa,
enquanto o processamento, que exige mais performance de hardware, seja feito no servidor de
banco de dados. Assim é possível maior confiabilidade na integração dos dados e melhor
performance para acessos feitos por terminais de monitoração remotos, com ligações de baixa
velocidade de transmissão de dados com rede corporativa. É o caso de um TM que se conecte
a rede corporativa através da Internet (YOSHIKAWA 2006).
4.1.3 Computador Mestre
O computador mestre é o que gerencia o recebimento de dados, que são coletados
pelos IPÊS em tempo real, e os escreve no banco de um servidor da rede corporativa. Os
dados armazenados no banco de dados do servidor serão processados e analisados pelos
programas escritos no próprio banco de dados e cujos resultados serão apresentados nos
programas do terminal de monitoração, que são processados nas estações da rede corporativa
(YOSHIKAWA 2006).
4.1.4 Terminal de Monitoração (TM)
Os TMs são computadores que já são estações de trabalho da rede corporativa
existente. Nestes computadores irão ser processados os programas de monitoração em tempo
real, que acessam o banco de dados do servidor para apresentar as análises de performance de
produção das máquinas em tempo real e apresentar relatórios de resultados já realizados, em
forma gráfica ou descritiva. (YOSHIKAWA 2006).
48
O software do Sistema Injet usa telas gráficas com linguagem simbólica por ícones e
cores para adensar de forma inteligente as informações que fazem o diagnóstico do
desempenho de cada máquina que está sendo monitorada, em tempo real. As cores do ícone
identificam a situação atual de desempenho da máquina (ex: vermelha está parada com perda
de eficiência) conforme figura 9.
Figura 9: Tela de monitoramento em tempo real do Injet
Fonte: www.mapcardoso.com.br
Este software possui integrado várias ferramentas da qualidade tais como o gráfico de
pareto de perdas por paradas e refugos, com definição de tendência de ocorrências e
histograma de cada tipo de perda.
O supervisório do Sistema Injet oferece também diversos relatórios analíticos e
gerenciais que auxiliam na definição do foco de ação de melhoria do processo produtivo (ver
figura 10), seja numa visão do desempenho por máquina, seja numa visão de desempenho por
produto.
49
Figura 10: Gráfico de paradas por área responsável
Fonte: www.mapcardoso.com.br
Figura 11: Gráfico da situação da fábrica.
Fonte: www.mapcardoso.com.br
50
Estes gráficos oferecem um diagnostico em tempo real do desempenho do turno atual,
com todos indicadores quantitativos de desempenho, e apresenta um gráfico de pareto vertical
com uma classificação da máquina, ou produto, de melhor para pior desempenho, segundo o
índice escolhido (ver figura 11). Assim sendo, pode-se definir focos para os planos de ações
de melhoria contínua, com prioridade em relação aos piores desempenhos de máquina ou
produto. Este procedimento analítico tornar-se uma rotina de apoio para a gestão de melhorias
do dia a dia do processo produtivo.
51
CAPÍTULO QUINTO
5 METODOLOGIA CIENTÍFICA
A ciência se apresenta como um processo de investigação que procura atingir
conhecimentos sistematizados e seguros. Para que se alcance esse objetivo é necessário que se
planeje o processo de investigação cientifica. Conforme Gil (2002) as pesquisas podem ser
classificadas em três grupos:
• Exploratória: na pesquisa exploratória não se trabalha com a relação entre variáveis,
mas com o levantamento da presença das variáveis e da sua caracterização quantitativa
e qualitativa.
• Descritiva: estuda as relações entre duas ou mais variáveis de um dado fenômeno sem
manipulá-las.
• Explicativa: preocupa-se em identificar os fatores que influenciam na ocorrência de
fenômenos.
5.1 METODOLOGIA UTILIZADA
Como o pesquisador não participou da implantação do sistema de coleta de dados e
não vivenciou o processo de gestão antes da implantação do sistema, optou-se por
desenvolver uma pesquisa descritiva assumindo a forma de estudo de caso visando identificar
os benefícios da utilização deste sistema (CERVO, 2002).
52
5.1.1 Identificação do problema
Segundo Gil (2002), problema é uma questão não resolvida, que é elemento de
discussão, em qualquer grau de conhecimento.
O problema a ser analisado neste trabalho é como identificar os benefícios que se
obteve com a utilização de um sistema de monitoramento automático de paradas de máquina
em uma linha de usinagem.
5.1.2 Delimitação do estudo de caso
Para Lakatos & Marconi (2005) delimitar a pesquisa é estabelecer limites para
investigação.
Por se tratar de uma linha de produção onde que é o gargalo que delimita o ritmo de
produção, o estudo de caso será feito apenas na operação gargalo da linha.
Os períodos definidos para coletas de dados para avaliação dos benefícios são os
meses de Março (caso 1) e Setembro (caso 2) de 2007 representando o antes e o depois da
implantação do sistema respectivamente. As áreas envolvidas são; planejamento da produção,
produção, gestão da produção e manutenção dessa linha de usinagem.
5.1.3 Coleta de Dados
A coleta de dados da máquina gargalo foi feita de maneira diferente para os dois
casos:
• Março de 2007 (caso 1); coletaremos dados de paradas de máquina e de
produção nos cadernos utilizados na empresa como meio de comunicação e
registro.
• Setembro de 2007 (caso 2); coletaremos os dados de parada de máquina e de
produção utilizando um Terminal de Monitoração do sistema Injet.
53
5.1.4 Análise e interpretação dos Dados
Nesta etapa, através dos dados coletados serão calculados os indicadores de
desempenho da produção dos dois sistemas de coleta de dados.
5.1.5 Avaliação dos resultados
A avaliação dos resultados será feita através da comparação dos resultados obtidos na
fábrica utilizando os indicadores, e também das informações disponíveis para gestão da
produção em cada sistema de coleta de dados.
54
CAPÍTULO SEXTO
6 ESTUDO DE CASO
O objeto deste estudo de caso é um sistema de monitoramento de paradas de máquina
automático, que foi instalado em uma linha de usinagem de cabeçotes de motor de uma
empresa do setor metalúrgico. Esta empresa visa utilizar este sistema como fonte de
informação para tomada de decisão e melhoria do desempenho do sistema produtivo.
A empresa aqui estudada não será identificada por solicitação da mesma.
6.1 APRESENTAÇÃO DA LINHA DE USINAGEM
A linha Vista, nome da linha de usinagem que foi estudada, foi projetada e instalada
no ano de 2005 com o objetivo de atender a uma montadora estrangeira. O projeto foi
concebido utilizando conceito de produção em linha gerando um fluxo entre as operações. A
linha é composta de:
• quatro fresadoras;
• duas furadeiras especiais;
• três lavadoras;
• duas máquinas de montagem de componentes;
• uma cabine de inspeção final e embalagem;
• quatro centros de usinagem verticais;
• três centros de usinagem horizontais;
• uma máquina de teste de estanqueidade
55
É predominante a utilização de máquinas que trabalham em automático, porém
necessitam do operador para abastecer, desabastecer, controlar a qualidade e trocar
ferramentas. Para visualizar o layout Vista ver figura 5.
Figura 12: Layout Linha Vista.
Fonte: Primária (2007)
6.1.1 Demanda do Cliente
Pelo fato da linha ser projetada especialmente para o cliente, existe um contrato que
garante uma demanda mínima por ano, este é utilizado para garantir o retorno do investimento
feito pela empresa ao implantar o projeto. Este valor de demanda mínima por ano foi utilizado
Engenharia de Manufatura para estipular os tipos de máquinas, a quantidade de máquina e o
takt-time de fabricação no projeto.
O cliente também possui uma linha de usinagem deste cabeçote em sua planta, porém
sem contrato de demanda. Caso sua linha apresente problemas, parte da demanda é oferecida
como acréscimo para a empresa que possui a linha Vista.
Desde o mês de Janeiro de 2007 são constantes os acréscimos de produção, totalizando
até o mês de setembro uma média de 21% de demanda acima do programado.
6.1.2 Turnos de Trabalho
Como a empresa estudada não planeja ampliar a capacidade com a inclusão de novas
máquinas, para aproveitar este bom momento de vendas foi necessário utilizar um sistema de
turnos extra para que a linha trabalhe 24 horas por dia, 7 dias por semana, buscando a melhor
utilização dos equipamentos disponíveis para esta linha.
56
6.1.3 Capacidade de Produção da Linha Vista
A capacidade de produção da linha é definida através do departamento de Engenharia
de Manufatura que cronometra todos os tempos de ciclo e juntamente com o departamento de
padrões definem os tempos padrões e a quantidade de operadores. A capacidade produção
horária de cada operação é definida pela formula;
Capacidade (peças/hora) = 60 (minutos) / Tempo padrão (minutos).
A operação que possuir o maior tempo padrão é considerada o gargalo da linha, toda e
qualquer parada neste equipamento resultarão em uma perda em todo o sistema. A operação
gargalo deve ser altamente monitorada visando identificar rapidamente as paradas e
minimizar as perdas por paradas desnecessárias.
Para visualizar o tempo padrão, capacidade de produção horária de cada operação e da
operação gargalo ver quadro 1 e figura 13.
TEMPOS POR OPERAÇÃO CABEÇOTE VISTAOperação Descrição das operações Tempo de Ciclo Padrão(min) Peças/Hora
OP10 Fresar face de fogo 4,42 13,58OP20 Furações face da tampa 4,56 13,16
OP30 Furar furos de fixação 3,22 18,65OP40 Fresar faces laterais 4,07 14,75OP45 Lavadora intermediaria 1,50 40,00
OP60 Vela e bico 4,74 12,65OP70 Fresar torres 2,43 24,66
OP50 Faces laterais 4,96 12,11OP80 Furar furo inclinado 2,67 22,50OP90 Alojamento das sedes e guias 5,23 11,46
OP100 Lavadora intermediaria 0,83 72,00OP110 Montar componentes 2,67 22,50
OP120 Fresar face de fogo 3,45 17,39OP130 Sedes e Guias 4,92 12,20
OP140 Lavadora final 4,50 13,33OP150 Sopro 4,50 13,33OP160 Montar selos 2,25 26,67
OP170 Teste de estanqueidade 3,42 17,56OP180 Inspeção 4,50 13,33
OP190 Oleação e embalagem 3,33 18,00
Quadro 1: Tempos e capacidade horária por Operação.
Fonte: Primária (2007)
57
Tempos Por Operação
4,424,56
3,22
4,07
1,50
4,74
2,43
4,96
2,67
5,23
0,83
2,67
3,45
4,924,504,50
2,25
3,42
4,50
3,33
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
OP10
OP20
OP30
OP40
OP45
OP60
OP70
OP50
OP80
OP90
OP10
0
OP11
0
OP12
0
OP13
0
OP14
0
OP15
0
OP16
0
OP17
0
OP18
0
OP19
0
Operações
Tem
pos
(min
)
Figura 13: Gráfico de tempos por operação.
Fonte: Primária (2007)
De acordo com as informações coletadas, operação gargalo é a OP90, pois apresenta o
maior tempo de ciclo. A máquina utilizada nessa operação é um Centro de Usinagem
Mazak.(ver figura 14).
Figura 14: Centro de Usinagem da OP90.
Fonte: Primária (2007)
58
6.2 SISTEMA DE COLETA DE DADOS MANUAL (CASO 1)
O sistema de coleta de dados manual necessita da interação entre as pessoas
envolvidas no processo para que a informação flua. Na empresa estudada as pessoas
envolvidas no processo de coleta e apresentação das informações são:
• Operadores
• Técnicos de Linha
• Líderes de Produção
Cada nível possui uma função no processo de coleta de dados.
6.2.1 Função dos Operadores na Coleta de Dados
Os operadores são a principal fonte de informação, eles sabem de tudo que aconteceu
com o equipamento durante seu turno. Na empresa existe o caderno de Registro de
Acompanhamento de Processo (RAP) que deve ser preenchido pelo operador, neste caderno
devem estar registradas as seguintes informações;
• peças produzidas
• paradas por manutenção
• trocas de ferramenta de corte
• controles de qualidade realizados
Para visualizar um exemplo de caderno RAP preenchido e as informações contidas ver
figura 15.
59
Figura 15: Caderno RAP preenchido.
Fonte: Primária (2007)
6.2.2 Função dos Técnicos de Linha na Coleta de Dados
No final de cada turno de produção os técnicos de linha passam por todas as operações
verificam as anotações, filtram alguns dados de possível irrelevância e repassam as
informações para outro caderno, o caderno de Controle Diário de Produção (CDP). Neste
caderno deve conter a quantidade produzida e as paradas de produção. Para visualizar um
exemplo de caderno CDP preenchido ver figura 16.
60
Figura 16: Caderno de CDP preenchido.
Fonte: Primária (2007)
6.2.3 Função dos Líderes de Produção na Coleta de Dados
Os líderes de produção são os responsáveis pela apresentação do desempenho da linha
de produção nas reuniões diárias. Para isso utilizam as informações do caderno CDP. As
informações contidas neste caderno são repassas para um quadro de CDP, onde é possível
visualizar o histórico do mês (ver figura 17).
61
Figura 17: Foto do quadro de CDP.
Fonte: Primária (2007)
Nessas reuniões diárias de produção participam todas as equipes de apoio como;
coordenadores de manutenção, ferramentas, qualidade, produção, manufatura e Gerência. A
função da participação das equipes de apoio é identificar problemas ou perdas e no mesmo
momento, tomar decisões e definir pendências para serem corrigidas.
6.2.4 Coleta dos Dados e Resultados Obtidos Através do Sistema Manual (caso 1).
Através dos registros de todos os cadernos RAP e CDP da operação 90 de março de
2007, foi criada uma tabela que contem nome do operador, quantidade produzida, data, turno
de trabalho, ocorrência de paradas e tempos de parada. Parte da tabela pode ser vista no
quadro 2.
62
Operador Peças Produzidas Data Turno Tempo de Parada (h) Motivo da ParadaMarco / Alex 90 1/3/2007 6° Não Houve
Ribeiro 75 1/3/2007 1° Não Houve0,5 Falta de peça devido a CU0032
4 Iniciando TPM Cu0074Alexsandro 61 2/3/2007 6° 2 Troca de Ferramenta
0,66 Aguardando peça 3D0,41 Ajuste de Ferramenta0,5 Batimento de ferramenta
1,16 ManutençãoPalhano 80 2/3/2007 2° Não HouveMarco 86 3/3/2007 6° Não Houve
0,5 Revezamento de operador0,33 Manutenção0,33 Falta de peça 0,25 Troca de Ferramenta0,33 Manutenção0,5 Revezamento para refeição
0,08 Ajuste de Ferramenta1,16 Falta de energia elétrica0,5 Ajuste de Ferramenta
Ribeiro 63 4/3/2007 1° 2,08 Falta de energia elétrica0,5 Revezamento para refeição0,5 Ajuste de Ferramenta
Marco 90 5/3/2007 6° Não Houve1,83 Manutenção0,16 Problemas com apalpador
Palhano 75 5/3/2007 2° 0,33 Manutenção
Palhano 77
Ribeiro 70
67
Ribeiro 77
Palhano 80
Registros Linha Vista Março de 2007
1°
2°3/3/2007
1/3/2007 2°
2/3/2007 1°
6°4/3/2007Marco 68
1°5/3/2007
3/3/2007
2°4/3/2007
Renato Avanci 18
Ribeiro
Quadro 2: Informações coletadas no RAP e CDP.
Fonte: Primária (2007)
Utilizando a tabela 2 e outros dados apresentados, extraímos as seguintes informações:
Produção horária padrão (pç/h) 11,46Quantidade de peças boas produzidas 6365
Quantidade refugos produzido 39Tempo total disponível TTD (h) 744
Paradas apontadas (h) 87,09Paradas não apontadas (h) 101,50
Através dessas informações, calculamos os indicadores de desempenho da produção
do mês de março da linha Vista conforme demonstrado no quadro 3:
63
ID = 656,9 744,0ID =
IE = 656,9 101,5 656,9IE =
IQ = [quantidade de itens conformes – (perda 5 + perda 6)]
IQ = 6365 39 6365IQ =
OEE = 88,29% 84,55% 99,39%OEE =
Índice de DisponíbilidadeID = TO/TTD
88,29%
Índice de EficiênciaID =[ TO - (paradas não apontadas)]/TO
99,39%
84,55%
Índice de Qualidade
74,19%
CASO 1
Índice de Eficiência Global do Equipamento OEE= ID * IE * IQ
quantidade de itens conformes
Quadro 3: Indicadores desempenho.
Fonte: Primária (Março de 2007)
64
6.3 SISTEMA DE COLETA DE DADOS AUTOMÁTICA (CASO 2)
O sistema de coleta de dados automático foi instalado na empresa com a função de;
1. identificar problemas,
2. registrá-los
3. e demonstrá-los como informação
Desta forma os problemas ficam visíveis e com essas informações as equipes de apoio
podem solucioná-los.
O sistema instalado na empresa foi o sistema Injet do fornecedor MAP Cardoso pois, o
mesmo utiliza uma estrutura hardware simples e para operar os sistema não é necessário alta
qualificação em informática.
A supervisão do equipamento é feita automática pelos IPÊS em tempo integral e a
única interação humana necessária é com o operador que deve informar a causa das paradas.
Com este sistema as pessoas envolvidas da coleta até a apresentação dos dados foi alterada
ficando da seguinte forma;
• Operadores e IPÊS
• Líderes e terminais de monitoramento
6.3.1 Estrutura do Sistema Injet na Empresa
O sistema Injet instalado na empresa conta com a seguinte estrutura;
• sete IPÊS
• um Computador Mestre
• um Servidor
• terminal de monitoramento, (software disponível na rede coorporativa).
Para melhor visualização da estrutura de funcionamento do sistema na empresa ver
figura 18.
65
Figura 18: Estrutura do sistema Injet na empresa.
Fonte: Primária (2007)
6.3.2 Função dos Operadores e dos IPÊS na Coleta de Dados
Com este sistema, quando o equipamento pára de funcionar o IPÊ gera um alarme
visual e começa a apontar no sistema como equipamento parado, tendo o motivo da parada
como Parada Não Informada. Para que o status de Parada Não Informada seja alterado, o
operador deve atribuir alguma causa para esta parada, Para isso existe uma tabela que
correlaciona todos os tipos de paradas com números (ver quadro 4). Esse número deve ser
digitado no IPÊ, e quando isso ocorre o status da parada muda de acordo com a informação
digitada pelo operador. Assim que o equipamento voltar a trabalhar o alarme deixa de atuar
automaticamente e o sistema considera que o equipamento voltou a trabalhar
66
F1F2F3F4F5F6
281 Preenchendo Carta Farol
277 Troca de Turno278 Férias / Máquina Inativa279 Ajuste de Ferramenta / Teste de Fer.280 Manutenção Preditiva
273 Altura da sede não conforme274 Falta de Bruto
272 Treinando Novo Operador
276 Análise de Vibração
221 Aguardando Técnico da Qualidade
269 Revezamento de Operador270 Retrabalhando Peça 271 Estouro de Ciclo
265 LV005 Lavadora Parada266 Peça Desalinhada
Finalizar Parada AtualOperador ( login / logout)Abrir / Fechar Alerta
264 TPM
234 Falta de Peça Devido CU0032235 Falta de Peça Devido CU0058
228 Aguardando Auditor da Qualidade 231 Falta de Instrumento de Medição232 Falta de Peça Devido FR0076233 Falta de Peça Devido CU0070
236 Falta de Peça Devido CU0060
Tabela de auxílio a utilização do ipê
219 Correções de Programa / Ferramentas220 Aguardando Técnico de Processo
223 Realizando Batimento de Ferramenta224 Troca de Ferramenta
01 Refugo de Usinagem02 Refugo de Fundição03 Peça para Retrabalho
208 Banheiro215 Limpeza de Máquina / Área de Trabalho216 Falta de Operador218 Recuperação de Peças / Retrabalho
Produção205 Intervalo de Café / Refeição206 Falta de Peça na Linha207 Reunião
211 Manutenção de Dispositivo 212 Aguardando Manutenção/Lubrificação213 Manutenção Devido a Colisão214 Manutenção Preventiva
Tabelas de Auxílio aos Operadores
Manutenção
210 Manutenção elétrica/eletrônica corretiva209 Manutenção Mecânica Corretiva
237 Falta de Peça Devido CU0056238 Falta de Peça Devido CU0064239 Falta de Peça Devido LV0045240 Falta de Peça Devido EQ0033241 Falta de Peça Devido CU0074242 Falta de Peça Devido FU0097
Ferramentas225 Falta de Ferramenta227 Teste de Ferramenta
Outros217 Set up da Máquina222 Ambulatório226 Try out de Máquina
Alertas
249 Falta de Peça Devido PR0079250 Medindo Peça
243 Falta de Peça Devido FR0077244 Falta de Peça Devido FR0078245 Levando Peça para 3D246 Aguardando Peça da 3D
260 Finalizar Ordem de Produção261 Inicializar Ordem de Produção262 Parada para Final de Semana
255 Teste de Ferramenta256 Limpeza das Vedações 257 Reprovando Peças258 Trabalhando com Operação 50
228 Aguardando Auditor de Qualidade229 Falta ou Queda de Energia Elétrica230 Falta de Ar Comprimido
259 Trabalhando com Operação 60
251 Carga e Descarga Manual252 Tempo de Carga e Descarga Esgotado253 Problemas com Apalpador254 Revezamento para Refeição
247 Falta de Peça Devido FU0058248 Falta de Peça Devido LV0039
267 Manutenção Elétrica na Talha
263 Linha Cheia / Excesso de Peça
01 Falta de Ferramenta04 Aguardando Técnico
Corrigir Última Parada Digitada
282 Troca da Fresa / Broca283 Quebra de Broca / Ferramenta284 Troca de óleo / Limpeza no Tanque
05 Aguardando Relatório02 Falta de Bruto
Refugos
275 Furo Inclinado
Digitar RefugoCancelar o Último Refugo
268 Falta de Óleo
Quadro 4: Códigos para auxílio dos operadores.
Fonte: Primária (2007)
67
6.3.3 Função dos Líderes e os TM na Coleta de Dados
Os líderes de produção deixaram de ser a única fonte de informação. Com este sistema
toda a equipe de apoio pode acessar ao sistema Injet por um computador ligado a rede
cooperativa. Cada computador se torna um Terminal de Monitoramente, onde nele pode-se
verificar o desempenho de cada equipamento.
6.3.4 Informações Fornecidas pelo TM
Através do TM todos os dados coletados são apresentados na forma de informação. O
sistema permite a elaboração de inúmeros relatórios que demonstram o desempenho dos
equipamentos. Os relatórios podem ser:
• Tempo de paradas
• Motivo das paradas
• Histórico dos tempos de ciclo
• Quantidade produzida
• Utilização do equipamento
• OEE do equipamento
A empresa utiliza esses relatórios com identificação das perdas e desenvolve ações de
melhoria contínua para que o mesmo problema não volte a se repetir e prejudicar o
desempenho da produção
6.3.5 Coleta dos Dados e Resultados Obtidos Através do Sistema Automático (caso 2).
O procedimento de coleta dos dados através do sistema Injet é simples e rápido.
Utilizando um computador ligado a rede coorporativa, podemos acessar ao banco de dados e
solicitar ao software a elaboração dos gráficos conforme a necessidade.Veja alguns exemplos
a seguir.
68
A figura 19 demonstra o gráfico de paradas por área responsável e a porcentagem que
cada uma contribui para o total de horas paradas.
Figura 19: Gráfico de paradas por área responsável.
Fonte: Primária (Setembro de 2007)
A identificação dos motivos de paradas que mais influenciaram no tempo total das
paradas pode ser visto no TM através do gráfico ABC acumulado. (ver figura 20).
Figura 20: Gráfico ABC dos motivos de paradas.
Fonte: Primária (Setembro de 2007)
69
Divergências entre o tempo de ciclo padrão e o realizado podem ser identificadas
através da tela de monitoramento de ciclo. A figura 21 demonstra em amarelo quais ciclos
tiveram um tempo acima do programado no padrão do software.
Figura 21: Gráfico dos últimos tempos de ciclo.
Fonte: Primária (Setembro de 2007)
A rastreabilidade dos operadores também pode ser feita através do Terminal de
Monitoração conforme figura 22.
70
Figura 22: Gráfico ABC dos motivos de paradas.
Fonte: Primária (Setembro de 2007)
Utilizando as informações contidas no banco de dados do sistema Injet foram retiradas
as seguintes informações.
Produção horária padrão (pç/h) 11,46Quantidade de peças boas produzidas 7009
Quantidade refugos produzido 30Tempo total disponível TTD (h) 720
Paradas apontadas (h) 81Paradas não apontadas (h) 27,39
Através dessas informações calculamos os indicadores de desempenho da produção do
mês de setembro da linha Vista (ver quadro 5).
71
ID = 639,0 720,0ID =
IE = 639,0 27,4 639,0IE =
IQ = [quantidade de itens conformes – (perda 5 + perda 6)]
IQ = 7009 30 7009IQ =
OEE = 88,75% 95,71% 99,57%OEE =
Índice de DisponíbilidadeID = TO/TTD
88,75%
Índice de EficiênciaID =[ TO - (paradas não apontadas)]/TO
99,57%
95,71%
Índice de Qualidade
84,58%
CASO 2
Índice de Eficiência Global do Equipamento OEE= ID * IE * IQ
quantidade de itens conformes
Quadro 5: Indicadores desempenho.
Fonte: Primária (Setembro de 2007)
6.4 COMPARAÇÃODOS RESULTADOS OBTIDOS ENTRE O CASO 1 E CASO 2
6.4.1 Comparação Entre os Indicadores de Desempenho do Caso1 e Caso 2).
Através da comparação dos indicadores dos dois períodos (ver quadro 6), será possível
identificar qual foi a variável que influenciou nos resultados obtidos.
72
ID = 656,9 744,0 ID = 639,0 720,0ID = ID =
IE = 656,9 101,5 656,9 IE = 639,0 27,4 639,0IE = IE =
IQ = [quantidade de itens conformes – (perda 5 + perda 6)] IQ = [quantidade de itens conformes – (perda 5 + perda 6)]
IQ = 6365 39 6365 IQ = 7009 30 7009IQ = IQ =
OEE = 88,29% 84,55% 99,39% OEE = 88,75% 95,71% 99,57%OEE = OEE =
Índice de Disponíbilidade Índice de DisponíbilidadeID = TO/TTD ID = TO/TTD
88,29% 88,75%
Índice de Eficiência Índice de EficiênciaID =[ TO - (paradas não apontadas)]/TO ID =[ TO - (paradas não apontadas)]/TO
99,39% 99,57%
84,55% 95,71%
Índice de Qualidade Índice de Qualidade
74,19% 84,58%
CASO 1 CASO 2
Índice de Eficiência Global do Equipamento Índice de Eficiência Global do Equipamento OEE= ID * IE * IQ OEE= ID * IE * IQ
quantidade de itens conformes quantidade de itens conformes
Quadro 6: Comparação entre indicadores desempenho.
Fonte: Primária (2007)
O melhor resultado do Índice de Eficiência Global OEE foi obtido no caso 2, onde foi
utilizado o sistema Injet para registro de apontamento de paradas. O ganho obtido em relação
ao caso 1 foi de 14%.
Para melhor identificação das variáveis que influenciaram na melhora do OEE a figura
23 demonstra em porcentagem quanto cada índice (ID, IE e IQ) contribuiu nos 14% de ganho
em OEE no caso 2.
Porcentagem de contribuição na melhora do OEE
4%
95%
1%
Índice deDisponíbilidade
Índice de Eficiência
Índice de Qualidade
Figura 23: Gráfico da porcentagem de contribuição do OEE.
Fonte: Primária (2007)
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Após da análise da figura 23 fica claro que o principal fator que determino o ganho de
14% de OEE foi o Índice de Eficiência (95% do total). A melhora deste indicador que no caso
1 foi de IE=84,55% para IE=95,71 no caso 2 é atribuída ao sistema Injet, pois, através do
acompanhamento instantâneo da operação gargalo o gestor pode identificar as perdas 3 e 4 da
filosofia do TPM (Perda 3 – pequenas paradas/tempo ocioso, Perda 4 – baixa velocidade)
e tomar ações para eliminá-las.
6.4.2 Comparação Entre os Dados Disponíveis do Caso1 e Caso 2).
Na empresa, é de cultura a utilização de registros manuais para a produção. Estes são
considerados eficientes quando é necessário um maior detalhamento de informações, porém
quando é preciso analisar o histórico ou um acompanhamento de minuto à minuto os registros
manuais perdem competitividade.
Pelo contrário o sistema de apontamentos de paradas automático Injet se destaca em
vários aspectos;
• no monitoramento instantâneo,
• na análise dos históricos registrados,
• nas várias opções gráficas de divulgação de informações,
• utiliza a visibilidade como ferramenta para identificação de desperdícios,
• reduz a possibilidade de conter informações a divergentes pois, a quantidade de
pessoas envolvidas no fluxo de dados é menor,
• auxilia a gestão da produção no processo de tomada de decisão,
• e dá fluxo as informações via rede coorporativa para todos departamentos que
á necessitam.
Apesar de todas as qualidades do sistema o mesmo não dá resultados sozinho, a
função do Injet não é resolver problemas e produzir mais, sua função é coletar dados e
demonstrá-los de maneira que as perdas fiquem visíveis. As ações de melhoria que são
desenvolvidas com base nessas informações é que dão produtividade para empresa.
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CAPÍTULO SÉTIMO
7 CONSIDERAÇÕES FINAIS
No mercado competitivo atual, as empresas cada vez mais buscam o melhor
aproveitamento do parque fabril reduzindo assim investimentos e custos de produção. Ao
final desta pesquisa fica claro, que a utilização do sistema de monitoramento automático de
paradas contribuiu para o melhor aproveitamento da máquina gargalo da linha de usinagem. A
utilização do sistema Injet proporcionou uma melhora em 14% do OEE. Este valor é
representativo, pois ocorreu um aumento de produção sem investimentos em novas máquinas
ou mão de obra.
O sistema Injet não melhora os resultados operacionais sozinho, não é de sua função
resolver problemas e produzir mais, sua função é coletar dados e demonstrá-los de maneira
que as perdas fiquem visíveis. As ações de melhoria que são desenvolvidas com base nessas
informações é que dão a melhor produtividade para empresa.
A evolução da gestão da produção é um caminho sem volta, os métodos antigos com
registros 100% manuais apresentam inúmeros problemas como, necessidade de tempo para
que os operadores façam os apontamentos, fluxo de dados lento, envolvimento de muitas
pessoas, risco de apontamentos incorretos, sem acompanhamento histórico e também a falta
de apontamentos.
O sistema Injet se destaca em relação ao modelo antigo, pois com a qualidade e a
rapidez que as informações sobre os apontamentos são disponibilizadas na tela do
computador, facilitam o fluxo e a gestão da informação da empresa. O gestor da produção e
todos da equipe de apoio possuem acesso às mesmas informações do banco de dados. A
grande variedade de gráficos que sistema disponibiliza são extremamente úteis para o
processo de tomada de decisão e identificação de perdas.
A adoção de sistemas mais avançados de comando eletrônico tem encontrado grandes
justificativas em fatores não muito objetivos, pois de uma forma geral, não se pode justificar a
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automação quando se deseja continuar produzindo a mesma quantidade, e o mesmo produto
com a mesma qualidade, mas encontram-se justificativas claras quando o objetivo é melhorar
a qualidade, aumentar a flexibilidade e a produtividade. Enfim melhorar a qualidade,
competitividade dos produtos da empresa. A empresa onde foi realizada a pesquisa obteve
sucesso com a utilização da nova tecnologia de monitoramento de máquina. O aumento da
eficiência da sua produção na manufatura tornou-se mais um diferencial competitivo em
relação a seus concorrentes.
Para trabalhos futuros, recomenda-se:
• Melhorar a visibilidade do status de cada máquina e os indicadores de
desempenho através da instalação de painel eletrônico ou uma televisão ligado
ao banco de dados do sistema Injet para apresentar os valores de todos
equipamentos da linha para todas as pessoas que passam pelo corredor em
tempo real.
• Instalar o sistema Injet em outras linhas ou até mesmo em células e verificar se
a melhora da eficiência irá se repetir.
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