ESTUDO PARA IMPLANTAÇÃO DE
FLUXO CONTÍNUO NO PROCESSO DE
MONTAGEM DE CHASSI NUMA
INDÚSTRIA DE SEMIRREBOQUES
Giovani Atilio Salton (UCS )
Joanir Luis Kalnin (UCS )
Este artigo descreve o trabalho feito numa empresa metalúrgica para
criar o fluxo contínuo no processo de manufatura, com intuito de
aumentar a produtividade e consequentemente a redução de custos,
devido à alta demanda de mercado e a fortee concorrência constatada.
O fluxo contínuo é um dos princípios do Lean Manufacturing, uma
mentalidade enxuta que busca tornar as empresas capazes de
responder efetivamente às necessidades de seus clientes, produzindo
somente o que é solicitado e ao menor custo. Para a obtenção desse
resultado, conceitos relativos ao Lean foram utilizados como forma
para desenvolver a proposta de implantação. Foram medidos os
indicadores de lead time, quantificados os estoques, realizada
entrevista com operadores e levantadas propostas de melhoria. Um dos
resultados da implantação do fluxo contínuo foi o sequenciamento da
produção por meio de layout em linha voltado para o produto,
utilizando produção puxada e a baixos custos.
Palavras-chave: Produção Lean, Linha de Montagem, Fluxo contínuo.
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1. Introdução
Atualmente existe um constante interesse por parte das indústrias na redução de custos, visto
que a alta concorrência do setor causa uma redução nos preços dos produtos, o que, por sua
vez, reduz a margem de lucros. Assim, nesse meio, surge a necessidade de aperfeiçoar cada
vez mais os recursos, agilizar os processos, integrar os critérios de custos, pessoas e
qualidade, que pode ser feito através da aplicação de conceitos da filosofia Lean
Manufacturing. Um dos princípios fundamentais do lean diz respeito à implantação do fluxo
contínuo nos processos de produção, como principal objetivo é fazer que as atividades que
agregam valor fluam sem interrupções.
Algumas ferramentas surgiram para auxiliar a conquistar estes requisitos, uma delas é o
mapeamento do fluxo de valor, que de acordo com Corso, Castello, & Carneiro (2011) pode
ser definido como uma ferramenta investigativa, pois sua construção auxilia a visualização de
todos os processos, mostrando desperdícios e oportunidades de melhoria. Neste contexto de
reorganização, a mudança do layout surge como importante fator. Conforme Da Silva, Buosi,
& Silva (2009), um bom layout irá ajudar as organizações a melhorarem seu desempenho.
Não é possível falar em produção lean sem associar as características de um processo de
mudança e participação das lideranças. Conforme Guimarães (2014) a aplicação do sistema
lean é uma inovação organizacional a qual promove significativas mudanças na empresa,
resultando envolvimento dos operadores na solução dos problemas, redução de perdas e
aumento de produtividade.
A implantação do fluxo contínuo e a geração dos ganhos mencionados é o principal tema
deste trabalho, apresentando o desenvolvimento de uma proposta de implantação no setor
produtivo na linha de chassi para semirreboques, e em consequência disso, o aumento de
produtividade e a redução de custos, pois segundo Bulhões & Picchi (2011) o lucro só pode
ser obtido com a redução de custos.
2. Referencial teórico
2.1. Fluxo contínuo
Conforme Braga (2008), o fluxo contínuo contribui para a redução do lead time dos produtos,
com reorganização e rearranjo do layout criando um ambiente favorável para o fluxo
ordenado. Complementa ainda, que o fluxo contínuo se caracteriza pela movimentação
ordenada e contínua de peças, com um tempo mínimo de espera entre as etapas e a menor
distância de deslocamento de peças e pessoas.
De acordo com Barbosa & Lima (2008), aplicando os conceitos de fluxo contínuo, se podem
apresentar inúmeras vantagens para a linha de produção, algumas delas são: redução do work
in process, redução de tempo de movimentação, habilidade de identificar problemas e tratá-
los mais cedo, redução de área na unidade de trabalho, redução de movimentação de pessoas e
menor frustração dos operadores.
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2.2. Mapeamento de fluxo de valor
Para Corso, Castello, & Carneiro (2011), o ponto de partida essencial para o pensamento
enxuto é o valor. Os processos que agregam valor são aqueles que agregam ou adicionam
valor ao produto e que os clientes estão dispostos a pagar.
Segundo Nazareno, Rentes, & Silva (2009), uma das principais técnicas usadas para
identificar perdas no processo produtivo é o mapeamento de fluxo de valor (MFV), que é uma
ferramenta capaz de representar visualmente todas as etapas do fluxo de material e de
informações, identificando aonde realmente acontece agregação de valor e aonde ocorrem
desperdícios.
2.2.1. Mapeamento do estado atual
De acordo com Cadioli & Perlatto (2009), o MFV é uma modelagem simples, que pode ser
utilizado apenas através de um lápis e papel, possibilitando construir cenários de manufatura
por meio de ícones e regras que mostram o fluxo de material e informação. Conforme Araujo
(2009), mapear significa andar pela fabrica e desenhar as etapas do processamento. O
Primeiro passo é selecionar uma família de produtos que será mapeada e analisada para se
aplicar as ferramentas Lean.
De acordo com Cadioli & Perlatto (2009), no MFV, o fluxo de material é desenhado na parte
inferior do mapa, da esquerda para a direita. Já o fluxo de informação é desenhado na parte
superior dos mapas da direita apara a esquerda, e é representado indicando como cada
processo é informado sobre o que fazer e quando.
Conforme Corso, Castello, & Carneiro (2011), outra etapa do mapeamento é indicar a linha de
tempo que fica abaixo do fluxo de material, também representada da esquerda para a direita.
Todos os processos produtivos relacionados com a família de produtos devem ser mapeados e
informações sobre eles coletadas, estas informações podem ser: Tempo de ciclo; tempo de
setup; disponibilidade, eficiência; índice de refugo e retrabalho das peças; número de pessoas
necessárias para o processo; localização e identificação de estoques intermediários em peças e
em dias.
2.2.2. Mapeamento do estado futuro
Com o mapa do estado atual pronto, se inicia a construção de um mapa para o estado futuro,
visando o fluxo contínuo. Nazareno, Rentes, & Silva (2009) apresentam um conjunto de
questões chave que auxiliam no desenvolvimento conceitual da situação futura, que são:
Qual o Takt Time?
A produção será puxada ou vai atender a expedição diariamente?
Onde será necessária a utilização de supermercado para puxar a produção?
É possível implementar o fluxo continuo?
Em que parte da produção será programada?
Quais as melhorias serão necessárias para fazer fluir o fluxo de valor conforme projeto
do estado futuro?
Segundo Cadioli & Perlatto (2009), depois de desenvolvido o MFV futuro, é importante
estabelecer um plano de ação, no qual devem constar os responsáveis nomeados, as razões
para a melhoria, resumo das condições atuais e futuras, um cronograma lógico e viável e um
lugar para registrar metas e os resultados.
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2.3. Layout industrial
Conforme Luzzi (2004), layout ou aranjo físico é o agrupamento de operações produtivas na
estrutura da produção. Seu projeto tem influência na performance dos sistemas de manufatura
afetando os resultados da empresa. O layout pode ser a essência da produção eficiente,
formando um ambiente que integra pessoas, serviços, produtos, informações e tecnologia.
2.3.1. Tipos de layout
Existem alguns tipos de layout no setor de manufatura da fábrica. Para Santoro & Moraes
(2014), a configuração linear é associada a sistemas orientados a produtos e à configuração
posicional, funcional e celular estão associadas a sistemas orientados a processos. O layout
que foi utilizado na reformulação do setor de montagem de chassi foi a configuração em
linha. Conforme Luzzi (2004), no layout em linha, os postos de trabalho são agupados de
acordo com a sequência de operações necessárias para produzir um produto em particular. A
figura 1 demonstra um sequenciamento de postos de trabalho exclusivos para cada produto. Figura 1 - Layout em linha ou por produto
Fonte: Luzzi (2004)
Conforme Da Silva, Buosi, & Silva (2009), as operações são executadas de acordo com a
sequência estabelecida sem caminhos alternativos, o material percore um caminho
previamente determinado dentro processo. No layout por produto, há uma série de ganhos e
vantagens como redução de inventário em processo, a movimentação de material é reduzida e
o tempo de produção por unidade é baixo.
3. Método de pesquisa
3.1. Caracterização do ambiente de pesquisa
O tema principal deste trabalho é demonstrar as etapas que ocorreram para a implantação do
fluxo contínuo em uma linha de montagem de chassis para implementos rodoviários
semirreboques, o qual é a componente base, e dá toda estruturação ao semirreboque. O chassi
é montado com vigas em “I” soldadas e travessas de ligação, com suspensão mecânica ou
pneumática fixada por processo de soldagem.
Esta implantação aconteceu em uma empresa metalúrgica de Bento Gonçalves no Rio Grande
do Sul. A Rodotécnica possui uma área com treze mil metros quadrados de área construída.
Nesse espaço a produção média é de 80 tanques por mês, para as mais diversificadas cargas
líquidas e cargas pulverulentas a granel.
Na situação original, existiam várias dificuldades para o fluxo de uma célula para outra
acontecer, pois esse setor possuía os postos de trabalho posicionados fora de ordem e com
altos estoques intermediários, o que dificultava ainda mais a movimentação das peças,
gerando alto tempo de lead time, sendo que a entrega dos produtos custavam muitas horas
extras para serem terminados a tempo, além disso, não existem postos de trabalho definidos,
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nem balanceamento de linha, não existia tempo de célula takt time definido e entendido e
vários pontos de estoques não agregavam valor, além do descontentamento dos funcionários
pelo excesso de esforço físico, sendo assim exigindo a necessidade de melhoria no setor com
mais organização, treinamento dos profissionais e a definição e aplicação de alguns princípios
da produção enxuta.
3.2. Objetivos da pesquisa
Diante da necessidade de aumento da produção devido ao constante crescimento da demanda
de mercado, e a necessidade de redução de custos pela forte concorrência, se torna necessária
a migração para um estado futuro mais organizado.
Para atender o objetivo geral, que é implantar um fluxo contínuo no processo de montagem do
chassi do implemento rodoviário, foram elencados os seguintes objetivos específicos:
Realizar um diagnóstico no setor de montagem de chassi;
Realizar mapeamento do estado atual;
Elaborar o mapeamento do estado futuro, se baseando para a criação do fluxo
contínuo;
Por meio de um plano de ação, implantar as melhorias propostas.
3.3. Método de pesquisa:
Este estudo foi realizado pelo método da pesquisa-ação, onde se buscou compreender os
fenômenos observando, interpretando e descrevendo-os.
Segundo Mello, Turrioni, Xavier, & Campos (2012) pesquisa-ação é a produção de
conhecimento guiada pela prática com a modificação de uma realidade ocorrendo como parte
do processo de pesquisa. Os ciclos da pesquisa-ação são abordados a partir de um problema
conhecido, quais sejam: planejar, coletar dados e planejar ações, implementar ações e avaliar
resultados, e gerar relatório.
Para o planejamento da pesquisa-ação, foi necessária uma pesquisa bibliográfica em artigos e
dissertações, para criar uma fundamentação no propósito da pesquisa. Como forma de coleta
de dados, a observação direta, entrevistas individuais e coletivas com os funcionários do setor,
e acesso a dados do sistema foram utilizados para entender e descrever o funcionamento
básico do sistema produtivo da empresa, possibilitando também a triangulação dos dados e o
confronto das interpretações. O levantamento destes dados viabilizou o mapeamento do fluxo
de valor do processo produtivo como forma de registrar o estado original, para refletir e
analisar os desperdícios existentes e os pontos críticos do processo, possibilitando desenhar
um MFV futuro conforme os objetivos citados.
Junto com esta etapa, se criou um plano de ação, para planejar toda a implantação das
melhorias, bem como indicar responsáveis, prazos e projetar os resultados potenciais e ganhos
em relação à situação original. Por fim, se dá a implantação e a avaliação de resultados e
correções de possíveis irregularidades. De acordo com Mello, Turrioni, Xavier, & Campos
(2012), a avaliação é a chave para o aprendizado.
4. Desenvolvimento da pesquisa
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4.1. Levantamento de dados e análise da situação atual
Desde fevereiro de 2014, a equipe de métodos e processos juntamente com as lideranças de
fábrica, realizou visitas constantes ao setor avaliando e levantando dados. Para a montagem
do MFV atual, foi selecionada a família de produtos do tipo bitrenzão, o qual agrega mais
operações para montagem e pode ser visto na figura 2, ele é o produto responsável pelo maior
valor agregado e maior volume de faturamento. Figura 2 - Matriz da família de produtos
Fonte: Elaborado pelo próprio autor (2015)
Figura 3 – Mapeamento do Fluxo de Valor Atual
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Fonte: Elaborado pelo próprio autor (2015)
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Através do MFV atual ou original, se tornam visíveis e mensuráveis as perdas encontradas no
setor e o que realmente agrega valor no processo, possibilitando um ponto de partida para
análise e levantamento de melhorias para o estado futuro. Na figura 3, é possível verificar o
mapeamento de fluxo de valor original. Como se pode ver pelo mapeamento inicial, as
entregas de material eram feitas em grandes lotes que duravam meses para serem consumidos,
somando um alto lead time de 133 dias. A necessidade deste elevado estoque de matéria
prima ocorria devido às incertezas de produção e o risco da falta de peças pela inexistência de
uma programação confiável.
Comparando o elevado lead time com o tempo de atravessamento de 2157 minutos, se tem
apenas 1,126% de tempo com valor agregado. Além do estoque, outro motivo pelo qual isto
ocorre é devido ao layout com uma organização inadequada, como se pode ver na figura 4,
mostrando o caminho de entrada na direita e a saída do produto final na esquerda. Figura 4 - Layout atual
Fonte: Elaborado pelo próprio autor (2015)
Toda a produção era empurrada, e por isso o processo produtivo tinha um estoque de 21
produtos semiacabados no momento do mapeamento, acarretando um alto valor de capital de
giro alocado no setor. Com este arranjo produtivo, a capacidade atual de produção é de menos
de três produtos em um turno de 8,8 horas, ou seja, um takt time de 180 minutos. Os demais
produtos tinham que ser produzidos em expensivas horas extras ou às vezes em um segundo
turno, chegando a ter um total de até 20 pessoas trabalhando e gastando em média R$
10.975,00 por mês em horas extras.
4.2. Mapa de Fluxo de valor futuro
Com base nos dados levantados, se tem base para iniciar o planejamento do estado futuro.
Foram levantadas oportunidades de melhorias tanto no processo produtivo, quanto no fluxo
das informações, visando atingir os objetivos estabelecidos.
Pela necessidade de produção de seis produtos por dia, tendo 508 minutos disponíveis por
turno e optando pela produção em um único turno, se pode calcular o takt time:
O próximo passo foi discriminar todas as etapas do processo produtivo com a devida
sequência de montagem e seus tempos, tendo como objetivo alocar as operações para o
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balanceamento da linha. Com estes tempos levantados, foi possível balancear a produção e
analisar onde era possível implantar um fluxo contínuo.
Na figura 5, pode-se visualizar como ficaram os tempos de ciclo de cada posto de trabalho. As
quantidades de células foram dimensionadas em relação ao balanceamento das operações
levando em conta o sequenciamento de montagem e obedecendo ao takt time desejado. Foram
propostas alterações no sequenciamento de algumas montagens, para alcançar os tempos de
ciclo desejados. Figura 5 - Tempos de Ciclo
Fonte: Elaborado pelo próprio autor (2015)
A partir do levantamento de todas as informações, foi montado o MFV futuro, que pode ser
observado na figura 6. Figura 6 - Mapeamento do fluxo de Valor Futuro
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Fonte: Elaborado pelo próprio autor (2015)
Foi necessário manter um estoque de dois produtos no primeiro posto de trabalho devido às
peças serem cortadas no plasma CNC, tendo a necessidade de aproveitamento de chapa, outra
parte das peças vem de terceiros, necessitando este estoque de peças. Outro ponto de estoque
de dois produtos foi gerado antes do terceiro posto de trabalho, que é o gargalo da linha, para
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mantê-lo sempre abastecido e retirar a máxima eficiência do posto, este estoque é em forma
de supermercado, quando um produto for retirado é puxada a produção dos postos de trabalho
anteriores.
Conforme o MFV futuro, o envio da programação é mandado somente para o primeiro posto
de trabalho, que começa a preparar as peças, quando o posto do gargalo puxar a produção.
Uma ferramenta que veio a auxiliar a programação, não só deste setor mas na fábrica inteira,
foi o novo sistema de gestão que utiliza o MRP para programação, possibilitando programar
somente o que for necessário, evitando a superprodução e altos estoques.
Com o auxílio do MRP, o PCP consegue uma melhor programação para fabricação de peças
internas e para compra de matéria prima, com entregas mais frequentes e em menores
quantidades, ajudando a diminuir o estoque de quatro meses para quinze dias. Assim,
diminui-se a quantidade de capital de giro necessária e de espaço de armazenamento.
5. Implantação das melhorias propostas
Para implantar o estado futuro, foi necessário montar um plano de ação, gastando-se um
tempo considerável na fase conceitual do planejamento, visando todas as restrições,
financeiras, humanas e recursos de espaço para se tornar realidade.
Inicialmente, a primeira necessidade levantada foi a de mudança do layout. O trabalho
consistiu na reorganização do setor, sendo montada uma linha em forma de “U”, devido às
restrições de espaço físico disponível, a planta baixa do layout pode ser vista na figura 7.
Os primeiros postos de trabalho tiveram que sofrer maiores modificações e investimentos para
eliminar esforços físicos excessivos, reduzir o tempo de atravessamento. No primeiro posto de
trabalho, foi projetado e fabricado um curvador hidráulico de barras chatas grossas, que
anteriormente eram feitas com um dispositivo manual. Este dispositivo deixou a montagem
57% mais rápida. No segundo posto de trabalho, onde ocorre a montagem e solda das vigas,
também foram construídos dois gabaritos com preensores pneumáticos, agilizando o processo
de montagem, onde em um gabarito está sendo soldada a peça e no outro está sendo montada
uma nova viga para posterior solda. Nesta mesma célula, também foi adquirido um pórtico de
soldagem, com duas tochas mecanizadas e seguidores de junta automáticos, de modo que a
velocidade de soldagem aumentou 73% em comparação ao modo manual. Este investimento
necessitou não só pela maior velocidade de soldagem, mas também pela qualidade de
acabamento final e pela questão de saúde e ergonomia do operador, devido aos longos
cordões de solda em posição desconfortável e o risco de inalação de fumos de solda pelo
operador.
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Figura 7 - Novo Layout
Fonte: Elaborado pelo próprio autor (2015)
No terceiro posto de trabalho, foram construídas duas mesas que servem para fazer a
montagem e solda de outros componentes, formando a base do chassi. No quarto posto de
trabalho, também foi projetado e construído internamente um girador de chassi, o qual serve
para auxiliar o posicionamento e a montagem de todo o conteúdo da suspensão como: eixos,
molas.
Nos últimos postos posto de trabalho, os produtos percorrem a linha apoiados em carrinhos
que andam sobre trilhos podendo ser empurrado manualmente. Estes carrinhos funcionam
como um sistema Firt in First out – FIFO, com um fluxo contínuo e unitário. Dessa forma, o
produto somente avança quando o outro sai da linha, caso contrário, o posto de trabalho
anterior aguarda ou dá auxilio ao posto atrasado.
Anteriormente, existia um posto de pré-montagem de acessórios, esta operação foi agregada a
uma célula que já fazia outras pré-montagens, junto à engenharia foram alteradas as uniões
soldadas para aparafusadas, sendo estes acessórios montados mais tarde no setor de
montagem final. Durante todo este processo de mudança, também foram demarcados e
pintados os corredores, delimitados os postos de trabalho, elaboração de procedimentos
operacionais a fim de manter a padronização e testes de soldagem para validação de novos
processos.
Para essas mudanças acontecerem, houveram dificuldades, devido à resistência por parte dos
funcionários e até mesmo de lideranças em acreditar que poderia dar bons resultados. Foi
necessário um processo de mudança de mentalidade, a fim das pessoas entenderem que as
mudanças também terão um impacto positivo sobre elas. Foram necessárias muitas horas de
treinamentos e conversa para, passo a passo, as melhorias acontecerem. Por isso, foi
necessário agir aos poucos e mostrar que cada passo, cada mudança feita melhorou o
desempenho do setor, as pessoas acreditam no que veem e as ações falam mais alto que as
palavras.
A implantação do fluxo contínuo levou um ano e meio e foram necessárias muitas horas de
análises do sistema atual antes de definir as mudanças, para focar esforços onde é necessário,
e não somente resolver problemas de curto prazo.
6. Análise e interpretação de resultados
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Analisando os ganhos, se podem fazer algumas comparações entre antes e depois das
melhorias. Buscando dados dos mapeamentos de fluxo de valor, de dados do sistema de
produção e do RH, notam-se grandes ganhos conforme figura 8. Figura 8 - Comparativo de ganhos
Fonte: Elaborado pelo próprio autor (2015)
Como valores mais significativos, se pode notar a redução de lead time em 87,22%, o
aumento do percentual de tempo com agregação de valor em 154%.
Sob outro prisma, não só contabilizando a mão de obra, mas o setor como um todo, ou seja,
avaliando os custos totais envolvidos para produção no setor. Anteriormente, este custo de
fabricação ficava em R$ 2.544,00 por produto, e atualmente este custo é de R$ 825,92.
Não se pode deixar de comentar os investimentos que foram necessários para todo este
processo de mudança se tornar realidade, considerando investimentos em maquinários,
mudanças de layout, infraestrutura, treinamentos e outros gastos, totalizaram uma quantia de
R$ 554.881,00.
A partir dos valores encontrados, torna-se pertinente fazer uma simulação de fluxo de caixa
para provar que os investimentos são viáveis. Em virtude da situação atual de mercado estar
em baixa de demanda de vendas, foi simulado com uma produção de apenas 50 produtos por
mês, muito abaixo da capacidade máxima de 131 produtos, ou seja, fazendo uma análise de
retorno de investimento mais conservadora.
Os critérios utilizados foram:
Aumento de lucro por produto de R$ 1.718,08 (R$ 2.544,00- R$ 825,920);
Depreciação dos dispositivos e máquinas em cinco anos (R$ 8.981,35/mês);
Desconto de imposto de renda sobre os lucros;
Desvalorização da moeda de acordo com a taxa de inflação atual e a taxa média de
atratividade.
Analisando todos estes critérios e gerando o fluxo de caixa, chegou-se num período de oito
meses para o retorno do investimento, o que se conclui que as mudanças tiveram sucesso e os
objetivos foram atingidos comprovando que um modelo de produção baseado no Lean
manufacturing traz resultados positivos para a indústria.
7. Conclusão e considerações finais
Pode-se concluir que o processo de criação de fluxo contínuo é uma forma eficaz para
melhorar o desempenho organizacional, aliviar a carga de trabalho dos operadores, eliminar
os desperdícios e acima de tudo reduzir os custos operacionais. A implementação do método
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para criar fluxo contínuo, deve ser considerada como uma estratégia de longo prazo com
vistas à melhoria da competitividade da empresa. O objetivo geral do trabalho foi alcançado,
criar um fluxo contínuo na linha de montagem de chassi, para alcançá-lo foi utilizado uma
ferramenta importante para auxiliar na visualização dos problemas e nas tomadas de decisões,
o mapeamento de fluxo de valor. O qual é muito importante, mas a sua utilização sem o
conhecimento de conceitos da produção enxuta não tem sentido, pois ele não sugere soluções,
essas dependem da sabedoria e experiência de quem a utiliza.
Em relação aos objetivos específicos, o novo arranjo de layout em linha, o balanceamento e a
padronização das operações, fizeram as perdas em movimentação e transportes serem
reduzidos. Com a programação mais afinada pelo uso de um sistema MRP, a mudança de
alguns processos de montagem e a ajuda da automação nas células foi possível diminuir os
estoques de quatro meses para quinze dias e reduzir o lead time em 87%. Como resultado
final das mudanças, a capacidade de produção duplicou, dispensando o uso das horas extras.
Contabilizando os ganhos mesmo com a baixa demanda no mercado, os investimentos se
pagaram em oito meses, e após dois anos de mudança terá um acréscimo nos lucros de R$
1.063.737,85.
O estudo realizado proporcionou uma oportunidade de crescimento pessoal e profissional. A
relação que se deve manter com colaboradores que trabalham no chão de fábrica até os níveis
de direção da empresa não se aprende em sala de aula, mas sim no dia a dia, além da
possibilidade de aplicação prática dos conceitos do Lean Manufacturing.
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