A influência do arranjo físico

A influência do arranjo físico

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A influência do arranjo físico nos desperdícios de uma fábrica de máquinas para implementos agrícolas

Trabalho de conclusão de curso Felipe Bender Piske

Orientador: Prof. Dr. Marcel Andreotti Musetti

São Carlos Junho de 2008.

Felipe Bender Piske

A influência do arranjo físico nos desperdícios de uma fábrica de máquinas para implementos agrícolas

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Escola de Engenharia de São

Carlos da Universidade de São Paulo para obtenção do título de Engenheiro de Produção Mecânica.

Orientador: Prof. Dr. Marcel Andreotti Musetti

São Carlos Junho de 2008

Piske, Felipe B. A influência do arranjo físico nos desperdícios de uma fábrica de máquinas para implementos agrícolas..Trabalho de Conclusão de Curso – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, EESC/USP, 2008.

Este trabalho buscou identificar os vínculos entre os sete desperdícios destacados pela filosofia da Produção Enxuta e o layout fabril. Este objetivo foi atingido através da pesquisa na Literatura existente sobre o assunto e o estudo da mudança de layout de uma fábrica da área metal-mecânica, a qual possibilitou a comprovação das relações existentes entre o arranjo físico e a redução dos sete desperdícios. A pesquisa mostrou que o fluxo de produção gera diversos desperdícios de transporte e movimentação, o que ocasiona tempos de espera, superprodução e inventário elevado, além de também causar perdas de material. Com a utilização de algumas ferramentas da produção enxuta, como o mapa do fluxo de valor e os diagramas de spaghetti, foi proposto um novo layout para a melhoria do fluxo produtivo da empresa. Para a realização deste trabalho, inicialmente foram abordados os conceitos da produção enxuta, sua evolução histórica, o mapa do fluxo de valor e o planejamento de arranjo físico, bem como os tipos de arranjos físicos mais comuns. Estas análises serão baseadas na consulta da literatura existente, como livros, artigos, periódicos, teses e dissertações. Serão relatadas as vantagens da aplicação dessas ferramentas, bem como os possíveis problemas ocasionados pelo mau planejamento e implantação desse sistema. Ao final, serão explicitadas as relações existentes entre os benefícios trazidos pela mudança de layout e os sete desperdícios de Ohno.

Palavras-chave: Layout, Mapa do Fluxo de Valor, Mentalidade Enxuta, Produção Enxuta, Desperdício, lead time.

Piske, Felipe B. A influência do arranjo físico nos desperdícios de uma fábrica de máquinas para implementos agrícolas. Trabalho de Conclusão de Curso – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, EESC/USP, 2008.

This research has attempted to identify the correlations between layout and the seven wastes discriminated in the Lean Thinking. This goal has been reached through Literature research about the concepts and the study of the layout change that was made in a metalmechanic fabric. This approximation with the reality made possible to proof the correlations that were identified. The research showed that the old productive flow was very inefficient, generating a many wastes. Using some tools from the Lean Thinking, as Value Stream Mapping and Spaghetti’s diagrams, the new layout was made to improve the productive flow. In order to make this work, the concepts of Lean Production, including its historical development, Value Stream Mapping and the layout planning were studied and explained, based on the consult of the existent literature. Some vantages of the application of such tools as well as possible problems that can be caused by the bad planning and implementation of this system were related.

Key-words: Layout, Value Stream Mapping, Lean Thinking, Lean Production, Waste, Lead Time.

Enxuta18
Figura 2: Comparação entre a Abordagem Tradicional e a Abordagem JIT2
Fluxo de Valor (ROTHER & SHOOK, 1999)26
Figura 4: Alguns ícones definidos para Mapeamento do Fluxo de Valor27
Figura 5: Linha do tempo (ROTHER & SHOOK, 1999)28
Figura 6 - Arranjo físico posicional34
Figura 7 - Arranjo físico por produto36
fisicamente com a mesma sequência (SLACK et al. - 2007)37
Figura 9 - Arranjo físico por processo38
Figura 10 - Forma de organização das máquinas em uma célula (LORINI, 1993)40
Figura 1 – Procedimentos do sistema SLP (Muther, 1978, p.7)43
Figura 12 – Exemplo de um Diagrama de Relacionamento4
Figura 13 – Mapa do fluxo de valor linha 157
Figura 14 – Layout antigo58
Figura 15 – Layout antigo da conformação59
Figura 16 – Layout antigo da usinagem60
Figura 17 – Layout antigo da montagem61
Figura 18 – Fluxo 1 – layout antigo – Oxicorte/plasma -> Montagem62
> Estoque -> Acionamento64
> Acionamento65
Figura 2 – Layout novo completo68
Figura 23 – Layout novo detalhado69
Figura 24 – Fluxo 1 – layout novo – Plasma -> Montagem70
Montagem71
-> Estoque -> Acionamento72
Gráfico 1 - Demanda de peças da usinagem com menor volume53
SLACK et al. – 2007)30
(Adaptado de GONÇALVES FILHO – 2005)3
(Adaptado de GONÇALVES FILHO – 2005)34
(Adaptado de GONÇALVES FILHO – 2005)37
(Adaptado de GONÇALVES FILHO – 2005)39

Quadro 1 - Relação entre tipos de processo e tipos básicos de arranjo físico. (Adaptado de Quadro 2 – Características de um processo produtivo x tipos de arranjos físicos Quadro 3 - Características principais de um processo produtivo x arranjo posicional Quadro 4 - Características principais de um processo produtivo x arranjo por produto Quadro 5 - Características principais de um processo produtivo x arranjo por processos Quadro 6 - Características principais de um processo produtivo x arranjo por célula (Adaptado de GONÇALVES FILHO – 2005)...................................................................41

MFV – Mapa do Fluxo de Valor CNC – Comando Numérico Computadorizado JIT – Just-in-time 5S – Seiri, Seiron, Seiso, Seiketsu, Shitsuke ABIMAQ – Associação Brasileira de Indústrias de Máquinas e Equipamentos LT – Lead Time.

Tabela 1 – Exemplo de um Diagrama De-Para4
Tabela 2: Demanda de produtos acabados50
média mensal ao longo destes seis meses52
Tabela 4 – Número de movimentações médias mensais de cada família54
Tabela 5: Famílias de peças da usinagem56
Tabela 6 - Benefícios trazidos pela mudança de layout x Desperdícios Lean72
1. APRESENTAÇÃO DO TRABALHO13
1.1 Introdução13
1.2 Questão de Pesquisa14
1.3 Justificativa14
1.4 Organização do Texto15
2 – PRODUÇÃO ENXUTA17
2.1 Definições17
2.2 A Abordagem JIT versus Abordagem Tradicional2
3 – MAPA DO FLUXO DE VALOR (MFV)25
3.1 Definições25
4. ARRANJO FÍSICO29
4.1 Definições29
4.2 Objetivos visados pelo arranjo físico30
4.3 Tipos de Arranjos Físicos Mais Comuns32
4.3.1 Arranjo Físico Posicional3
4.3.2 Arranjo Físico por Produto35
4.3.3 Arranjo Físico por Processo37
4.3.4 Arranjo Físico Celular39
4.4 O Modelo de Muther42
5.1 Classificação da Pesquisa46
5.2 Método46
6 – COLETA E ANÁLISE DOS DADOS48
6.1 Apresentação da empresa48
6.2 Demanda49
6.2.1 Demanda da usinagem51
6.2.1.1 Família de produtos da usinagem54
6.3 MFV antigo57
6.4 Layout antigo58
6.5 Diagramas de spaghetti antigos62
6.6 Novo layout6
6.6.1 Diagramas de spaghetti novos70
7 – DISCUSSÃO74
7.1 Benefícios trazidos pela mudança de layout x Desperdícios Lean74
7.2 Outras melhorias78
CONCLUSÃO80

1 – APRESENTAÇÃO DO TRABALHO

1.1 Introdução O agro negócio brasileiro tem se mostrado, historicamente, ser uma atividade cíclica. O ano de 2004 caracterizou-se como sendo um período de grande crescimento e lucros para este setor. Porém, no ano de 2006 o segmento passou por uma das piores crises de sua história e que teve grandes conseqüências para a agropecuária. Já no ano de 2007 o mercado para o agro negócio voltou a se recuperar e as perspectivas para os próximos anos são ótimas, segundo encontro da Associação Brasileira da Indústria de Máquinas e Equipamentos (ABIMAQ) de 2007.

Segundo entrevista com o diretor da empresa estudada, a taxa cambial do ano de 2007 trouxe um novo cenário com benefícios e malefícios. Para as empresas que dependem das importações, torna-se mais viável adquirir maquinário de tecnologia de ponta. Em contrapartida as dificuldades aumentam para quem exporta. Além disso, os competidores externos puderam entrar no mercado brasileiro, devido ao câmbio favorável. Com isto, as empresas estão buscando se modernizar, trazendo novas tecnologias para o setor, como robôs, mudança de equipamentos antigos por máquinas Comando Numérico Computadorizado (CNC) para ganhar produtividade e, é claro, precisam fazer uma grande melhoria seguindo a filosofia da produção enxuta para diminuir seus custos e desperdícios, incrementando a produção. Um processo similar a este ocorreu na indústria automobilística com ganhos enormes em sua eficácia.

Para ilustrar a perspectiva de crescimento da indústria de máquinas agrícolas, nos países desenvolvidos, grande parte do seu gado está em confinamento porque é mais rentável; no Brasil este procedimento ainda é recente, atingindo cerca de 3% de toda produção. Hoje os grandes criadores de gado estão cientes das melhorias trazidas por esta técnica e estão migrando para este tipo de trabalho rapidamente, de acordo com uma entrevista com o gerente de vendas da fábrica.

Este trabalho irá discorrer sobre um estudo feito em uma empresa influente deste segmento, que está reestruturando sua unidade fabril, com a compra de novas máquinas, mudança de cultura organizacional e alteração de layout.

1.2 Questão de pesquisa

Segundo entrevista com o diretor da empresa, a implementação da produção enxuta é essencial para que a fábrica cresça e consiga se manter competitivo, frente a empresas estrangeiras que estão entrando no mercado nacional. A pesquisa foi realizada em cima de tal implementação.

A pesquisa teve em vista a seguinte pergunta: 1. O arranjo físico impacta diretamente em quais desperdícios propostos pela

Produção Enxuta? E tentando encontrar as respostas para ela, os objetivos deste trabalho são:

• Identificar vínculos entre os benefícios que podem ser trazidos pela mudança de layout e os sete desperdícios de Taiichi Ohno;

• Fazer uma análise crítica sobre o layout antigo da fábrica, mostrando como foi projetado um novo layout e como ele reduziu os desperdícios do arranjo físico antigo;

1.3 Justificativa

Na visão da produção enxuta, os desperdícios na maioria dos processos produtivos são enormes, ou seja, existem inúmeras atividades que não agregam valor e são desnecessárias. Segundo NAZARENO, R. R. (2003), em diversas empresas a proporção destas atividades é a seguinte:

• 5% das atividades da empresa agregam valor ao produto; • 60% das atividades não agregam valor;

• 35% das atividades não agregam valor, porém são necessárias.

Por isso, as práticas para minimizar este desperdício (atividades que não agregam valor) costumam conseguir ganhos muito grandes. A substituição dos departamentos voltados a arranjos físicos por processos pelas células de produção orientadas para o produto tem obtido grandes resultados devido à eliminação de vários transportes intermediários entre os departamentos e também do estoque entre eles. Segundo NAZARENO, R. R. (2003), as células de manufatura visam exatamente a otimização de transportes e maximização da utilização da mão-de-obra.

1.4 Organização do Texto Este trabalho está dividido em sete capítulos, sendo eles:

Capítulo 1 – Serão encontrados uma apresentação breve da pesquisa, os objetivos finais do projeto, sua justificativa e como o texto está organizado.

Capítulo 2 – Apresenta a revisão da literatura atual para dar base teórica e científica à pesquisa. Foram estudados temas relacionados à Produção Enxuta: sua origem, seus conceitos, definições e paradigmas.

Capítulo 3 – Será descrita uma das principais ferramentas da produção enxuta, o

Mapa de Fluxo de Valor (MFV).

Capítulo 4 - Modelagem de Layout: seus benefícios, escopo, visão geral de algumas de suas ferramentas e os tipos mais comuns.

Capítulo 5 – Apresenta uma classificação da pesquisa segundo o critério de propósito, a metodologia utilizada para a coleta de dados, a análise e geração dos resultados e a apresentação do método.

Capítulo 6 – Mostrará como foi feita a alteração de layout de uma fábrica, ilustrando o layout antigo e o novo. Descreverá quais os dados foram coletados em sua forma bruta e sua respectiva descrição. Os dados brutos são os desperdícios observados e o fluxo de materiais. Mostrará o MFV antigo, o layout antigo, bem como o detalhamento por setor produtivo (conformação, usinagem e montagem), os diagramas de spaghetti para os principais fluxos de materiais da fábrica e o cálculo de movimentação destes.

Capítulo 7 – Discute sobre quais desperdícios do Lean podem e são reduzidos através de uma mudança no layout fabril.

2 – PRODUÇÃO ENXUTA

2.1 Definições

Just in Time (JIT), Lean Manufacturing, Lean Production ou Produção Enxuta são termos equivalentes utilizados para se nomear a lógica de se gerenciar, planejar e controlar a produção, desenvolvida originalmente pela Toyota Motor Company.

Suas bases conceituais foram construídas ao longo do tempo não só pela Toyota, mas por outras empresas automobilísticas japonesas e um pouco mais tarde por setores industriais do ocidente inclusive o setor automobilístico americano. O conceito evoluiu como uma mistura de sistema de produção e filosofia de trabalho.

Segundo OHNO (1988), o conceito é resultado de uma dupla necessidade enfrentada pela Toyota no final dos anos 40:

• aumentar a produtividade para não falir devido à concorrência de empresas ocidentais que apresentavam melhores índices de produtividade.

• atender um mercado que exigia maior variedade e menores quantidades, o mercado japonês.

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