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ESTUDO DE CASO - IMPLEMENTAÇÃO DO SISTEMA DE SETUP RÁPIDO
SMED-SR EM UMA EMPRESA FABRICANTE DE AUTOPEÇAS^1
Antônio Cesar de Oliveira^2
Claudemir Vieira^3
Luana Nasato^4
Profª MSc. Andreia Pasqualini^5
Profº Vander Cláudio Sezerino^6
Resumo:
O projeto proposto tem como principais finalidades a avaliação da sistemática de implantação da metodologia de redução de tempos de setup, ou seja, a demora necessária para mudança de uma linha, célula ou equipamento, para um novo produto. Neste projeto trataremos a metodologia Smed, (Single Minute Exchange of Die and Tools), que consiste na troca de produto de uma linha ou equipamento em menos de dois dígitos de minuto ou menor que 10 minutos. Este método é amplamente aplicado nas empresas japonesas que adotam o Sistema Toyota de produção – TPS, onde se originaram a maior parte dos estudos e das metodologias de racionalização do trabalho e a melhoria contínua dos processos. Buscaremos listar os problemas encontrados durante a implantação, as dificuldades na assimilação da metodologia, as dificuldades culturais que podem dificultar grande parte das metodologias orientais em uma empresa de nossa região. E por fim pretendemos traçar um comparativo entre esta implantação e as demais que tivemos acesso durante nossa pesquisa bibliográfica, nas mais distintas áreas de atuação. Nossa pesquisa bibliográfica será concentrada nos textos disponíveis na internet, por estes serem mais atualizados, quanto aos aspectos práticos de uma implantação, visto que na maior parte dos casos encontrados trata do mesmo tema debatido por diversas óticas e com resultados expressivos, sendo na melhoria do processo quanto na eficiência da mão de obra. O projeto foi desenvolvido nas instalações de uma empresa fabricante de auto peças, de nossa cidade.
Palavras-chave : Setup, Flexibilidade, troca rápida.
(^1) Projeto de Pesquisa do PGP; (^2) Acadêmico do Curso de Engenharia de Produção, e-mail: cesar@riosulense.com.br ; (^3) Acadêmico do Curso de Engenharia de Produção, e-mail: claudemir@riosulense.com.br ; (^4) Acadêmica do Curso de Engenharia de Produção, e-mail: luana@riosulense.com.br ; (^5) Orientadora do projeto de pesquisa, professora da Universidade para o Desenvolvimento do Alto Vale do Itajaí (UNIDAVI), mestre em Engenharia de Produção – Qualidade e Produtividade, e-mail: apasqualini@unidavi.edu.br 6 ; Orientador do projeto de pesquisa, professor da Universidade para o Desenvolvimento do Alto Vale do Itajaí (UNIDAVI), especialista em Engenharia de Produção – Modalidade Mercado de Trabalho, e- mail: vander@unidavi.edu.br ;
Abstract:
The project proposed has as main purposes the evaluation of the systematic one of implementation of the times reduction methodology of setup, or be, the necessary delay for change of a line, cell or equipment, for a new product, in this project we will treat the methodology Smed, (Single Draft Exchange of Die and Tools). That consists of the exchange of product of a line or equipment in less of two digits of minute or more less than 10 minutes. This approach broadly is applied in the Japanese companies that adopt the Toyota Production System– TPS, where originated most of the studies and of the methodologies of rationalization of the work and the continuous improvement of the trials. We will seek to list the problems found during the implementation, the difficulties in the assimilation of the methodology, the cultural difficulties that can complicate big part of the oriental methodologies in a company of our region. And finally we intend to draw a comparative one between this implementation and the too that we had access during our bibliographical research, in the most distinct areas of action. Our bibliographical research will be concentrated us available texts in the internet, by these will be more brought up to date, as regards the practical aspects of an implementation, seen that in most of the cases found tries the even fear debated by diverse points of view and with expressive results, being in the improvement of the trial how much in the efficiency of the hand of work. The project was developed in the installations of a company auto manufacturer of parts, of our city.
Keywords: Setup, flexibility, change quick.
INTRODUÇÃO
A metodologia Smed, foi conhecida por um de nossos membros durante um treinamento específico para consultores em Smed, ocorrido no final de Setembro de 2007, em São Paulo, onde foi apresentada a metodologia, repassada a sistemática de implantação e o treinamento para os operadores. Como a s demais ferramenta s da qualidade desenvolvida no Japão, o Smed, também se baseia pelo trabalho em grupo, onde as decisões e as consultas são realizadas pela equipe, sendo também da equipe o reconhecimento pelos resultados alcançados. Esta sistemática é baseada na reunião de um grupo multifuncional que discutirão as questões que comprometem a melhoria da eficiência nas trocas de peças nos equipamentos ou células de produção. O Smed pode-se aplicar as diversas áreas, até mesmo em áreas comerciais, por exemplo, quando um produto é exposto e logo em seguida necessita ser substituído, podendo desta forma ser reposto item a item ou se os produtos estiverem paletizados ou em embalagens expositoras, serem repostos com mais velocidade e eficiência. Setup é o conjunto de atividades para preparar a máquina para a produção da próxima peça, pode ser chamado também de Montagem ou Preparação de máquina. Tempo de setup é o tempo total decorrido, desde o término do lote A até o início de produção do lote B. Troca Rápida de Ferramentas é aquela realizada no menor tempo possível. Troca Rápida de Ferramentas não significa ritmo acelerado e, sim, montagens simplificadas, sem improvisações, com coordenação e de forma sistemática. SMED (Single Minute Exchange Die): Montagens realizadas em tempos menores que 10 minutos, ou seja, menores do que dois dígitos, “single” minute.
Estratégias envolvendo habilidades: procedimentos eficientes no setup resultam do conhecimento sobre o equipamento em estudo e da habilidade e experiência do operador nas tarefas inerentes ao procedimento de setup. Em máquinas mais complexas, utiliza-se o conceito do preparador (operador especialista em preparação de máquina), ficando o operador do equipamento com as tarefas auxiliares da preparação. Estratégias envolvendo tamanho de lote: para reduzir as perdas decorrentes de setups longos sobre o desempenho do sistema, uma solução é aumentar o tamanho do lote para compensar a parada do equipamento. A fabricação de grandes lotes, entretanto, pode ser indesejável se resultar em produção antecipada ou formação de estoques. O Smed permite a redução dos custos de setup em lotes, resultando em lotes de fabricação de tamanho reduzido. A diminuição dos tempos de preparação de equipamentos tem sido colocada por Shingo (1996) como um importante passo no aumento da eficiência do sistema produtivo e ganho de competitividade para as empresas. Dentre tais benefícios, podem-se citar como principais:
- Redução dos tempos totais de fabricação,
- Redução do tamanho dos lotes processados,
- Produção de vários tipos de produtos em uma mesma jornada,
- Redução dos custos de fabricação e redução dos tempos de entregas de pedidos, atendendo assim mais prontamente à demanda do mercado. O Smed, também conhecido aqui no Brasil como TRF (Troca Rápida de Ferramenta). A TRF (Single Minute Exchange of Die and Tools – SMED) é um elemento central no contexto do Sistema Toyota de Produção (Produção Enxuta/Lean Production). Esta afirmação pode ser sustentada a partir da verificação de quatro vantagens (ANTUNES & RODRIGUES,1993). Para evitar a perda de superprodução, um dos tipos de perda mais danosos previsto pelo Sistema Toyota de Produção, é necessário produzir com lotes cada vez menores. Uma conseqüência direta disso é o aumento do número de setups. Sendo assim, o próprio Shingo desenvolveu um conjunto de técnicas para redução do tempo de setup, mais conhecidas como Troca Rápida de Ferramentas ou, em inglês, SMED (Single Minute Exchange of Die). Com elas foi possível a diminuição dos tempos de setup, que duravam horas, para quase inacreditáveis menos de dez minutos. O método da TRF envolve estágios conceituais (SHINGO, 2000):
- I) Estágio Preliminar: os conceitos de preparação interna e externa não são distinguidos. Desta forma, algumas preparações externas são realizadas com as máquinas paradas o que implica em aumentar o tempo de preparação desnecessariamente;
- II) Estágio 1 - Separação da preparação interna da externa;
- III) Estágio 2 - Conversão das preparações internas em externas;
- IV) Estágio 3 - Simplificar os passos das preparações tanto internas como externas. Os estágios 2 e 3 geralmente são realizados de forma simultânea e não seqüencial. Cabe ressaltar que enquanto o estágio 1 depende essencialmente de melhorias organizacionais, os estágios 2 e 3 dependem de melhorias tecnológicas que, potencialmente, envolvem custos superiores aos do estágio 1.
Para obter eficácia nos passos do método SMED, é importante conhecer de forma detalhada as técnicas tradicionais de Tempos e Métodos. Isto é especialmente verdadeiro no estágio 1 que envolve a separação da preparação externa da interna. As técnicas tradicionais de Tempos e Métodos podem também ser utilizadas como elemento de análise nos estágios 2 e 3 do método SMED. Nos estágios 2 e 3 os conhecimentos ligados a Engenharia de forma geral (por exemplo, o estudo detalhado dos elementos de fixação) e dos processos de fabricação específicos da Empresa em análise (por exemplo, injeção de plástico, conformação, soldagem, etc.) tornam-se os elementos centrais para a realização das melhorias. A TRF pode ser descrita como uma metodologia para redução dos tempos de preparação de equipamentos, possibilitando a produção econômica de pequenos lotes, possibilitando à empresa resposta rápida diante das mudanças do mercado, exigindo baixos investimentos no processo produtivo (Shingo, 2000, apud Fogliatto & Fagundes). A TRF reduz a incidência de erros na regulagem dos equipamentos (Harmon & Peterson, 1991, apud Fogliatto & Fagundes, 2003). A redução do lead time proporciona aproximação entre requisitos do cliente e resposta da empresa, resultando fidelidade dos clientes e menor complexidade gerencial. O tempo ganho no lead time reduz dos custos de manufatura. A Troca Rápida de Ferramentas – TRF – possibilita que possa ser reduzido o custo unitário de setup. Desta forma, evita-se a formação de grandes volumes de estoque, que ocorrem quando o tempo de setup é alto. Evitam-se também os erros de ajuste e regulagens e, por fim, reduz –se o tempo de setup, aumentando o volume de produção em função do menor tempo parado do equipamento, objetivo do OPT. Uma das metodologias propostas para a TRF é a padronização das peças (realizado com sucesso por Henry Ford) e o treinamento dos operadores, a fim de lhes conferirem multifuncionalidade.
"[...] se for feito um esforço científico para realizar o máximo possível da operação de setup como setup externo, então, o tempo necessário para o interno pode ser reduzido de 30 a 50%. Controlar a separação entre setup interno e externo é o passaporte para atingir o SMED." SHINGO, 2000.
Se os tempos de preparação estiverem afetando os resultados da produção, a sua redução será um bom ponto de partida para a jornada enxuta. A análise e redução dos tempos de preparação também oferecem um bom treinamento para quem analisa os métodos do local de trabalho.
- Investiga um fenômeno contemporâneo dentro de seu contexto da vida real, especialmente quando os limites entre o fenômeno e o contexto não estão claramente definidos;
- Enfrenta uma situação tecnicamente única em que haverá muito mais variáveis de interesse do que pontos de dados e, como resultado, baseia-se em várias fontes de evidências, com os dados precisando convergir em um formato de triângulo.
- Beneficia-se do desenvolvimento prévio de proposições teóricas para conduzir a coleta e a análise de dados. Nossa análise deu-se por depoimentos e análises dos documentos gerados durante o processo de implantação do método SMED, na Metalúrgica Riosulense, no período de Março de 2009 a Dezembro do mesmo ano. Nossos pareceres foram comparados aos demais casos pesquisados em nossa pesquisa bibliográfica.
RESULTADOS
Após um período de pesquisas bibliográficas, nossa equipe começou o acompanhamento das atividades dos grupos de redução de tempo de setup. O 1º grupo foi formado em novembro de 2008 e no início de março já obtivemos os primeiros resultados. A sistemática de implantação seguiu os passos descritos no treinamento de consultores Smed, onde podemos destacar as seguintes etapas:
- Criação do grupo de Smed, contando com pessoal da área envolvida, preparadores de máquina, operadores, pessoal de desenvolvimento de gabaritos e analista de processo da área em questão;
- Treinamento teórico sobre o tema, apresentando à sistemática e traçando as diretrizes para execução do trabalho;
- Identificação do equipamento ou linha a ser trabalhado;
- Reunião prévia com o grupo e entrevista com o pessoal do setor envolvido, para coleta de dados, sejam, dificuldades, falhas ou variações de conhecimento destes;
- Acompanhamento do setup, com filmagem de todo o evento, onde alguns membros do grupo são encarregados de listar qualquer movimento ou atividade realizada pelo operados, preparados ou demais pessoas envolvidas na atividade, outros cronometram todo o evento e alguns acompanham os envolvidos a fim de anotar as distancias percorridas;
- Depois de concluído todo o acompanhamento, os dados devem ser compilados para posteriormente serem separados;
- Análises dos dados de setup, com a separação das atividades internas (que necessitam do equipamento parado), das atividades externas que podem ser realizadas antes da parada do equipamento;
- Realização da análise ECRS (eliminação, combinação, redução e simplificação) das operações listadas na análise do setup;
- Melhorar as atividades internas, para reduzir o tempo total da parada da máquina, melhorar as atividades externas, para facilitar o trabalho para que for executar;
- Criação de um procedimento de setup, onde deverão ser listados os trabalhos que devem ser realizados pelo operador, pelo preparador e os trabalhos que requerem o trabalho simultâneo dos dois;
- Execução do setup com as melhorias e acompanhamento do mesmo;
- Revisão do novo setup, seguindo a mesma seqüência listada acima;
- Geração de um plano de ações para execução de atividades que envolvam compra de materiais ou confecção de novos dispositivos;
- Avaliação via sistema dos tempos conseguidos e sua manutenção. Durante o ano de 2009, tivemos vários problemas, causados principalmente pela crise mundial, que comprometeu em muito o andamento dos trabalhos de redução de setup, principalmente pela ociosidade de equipamentos devido à redução drástica da demanda, o que ocasionou em certo período a paralisação completa dos trabalhos, pois grande parte das equipes formadas foram dissolvidas, com dispensas e principalmente mudanças de turnos que dificultaram seriamente. Com a retomada do ritmo de produção, com o aquecimento do mercado, a partir de outubro, retomamos com maior intensidade os trabalhos, sendo que em alguns casos tivemos um desvio da sistemática de implantação, com a concentração das atividades nos preparadores e no pessoal da engenharia de processos. Nos eventos Kaizen executados no 2º semestre, as ações de melhoria de setup, foram contempladas, porém não seguindo detalhadamente as etapas, conforme descrito acima.
Figura 4: Desmontagem do dispositivo Figura 5: Montagem do novo dispositivo Fonte : Metalúrgica Riosulense. Fonte : Metalúrgica Riosulense.
Figura 6: Parte da análise do setup do centro de usinagem vertical. Fonte : Metalúrgica Riosulense.
Figura 7: Plano de ações para setup do centro de usinagem vertical. Fonte : Metalúrgica Riosulense.
-60%
-50%
-40%
-30%
-20%
-10%
0%
10%
20%
30%
HORAS TOTAL^ REDUÇÃO DA HORAS INTERNASREDUÇÃO DA HORAS EXTERNASREDUÇÃO DA DESLOCAMENTOREDUÇÃO DE
SET UP PEÇA 91.805.015 CENTRO DE USINAGEM 1536
Gráfico 1: Reduções alcançadas. Fonte : Metalúrgica Riosulense.
foram abordas as melhorias relativas ao balanceamento da linha, definição de um mix de modelos de peças por equipamento, redução no movimento dos operadores, durante a operação, otimização do lead time, principalmente pela composição de células de produção, com a aproximação dos gabaritos de usinagem dos pontos de uso e da redução do tamanho dos lotes de produção. Com a montagem das células, principalmente, podemos citar uma célula montada exclusivamente para usinagem de polias, que anteriormente não tinha um equipamento determinado e necessitavam de um estoque intermediário com, acúmulo de produção e demora na entrega.Com a montagem da célula, as operações de torneamento estão junto ao centro de usinagem que possibilita a usinagem completa da peças com o mínimo de setup internos. Os maiores avanços aconteceram na célula montada durante o Kaizen, para usinagem de polias, onde foi direcionado certo número de modelos e neste foram estabelecidos então um mix fico de peças possibilitando um trabalho mais intensivo na redução do setup. Com o estudo realizado notou, que ao contrário do que acontecia anteriormente, quando eram gerados estoques intermediários de peças, aguardando a usinagem no centro de usinagem. Contudo, com o novo processo celular, apenas uma peça era processada por vez, então somente uma peça estaria disponível para a usinagem no centro de usinagem. Com esta nova estratégia, propusemos que os 15 gabaritos de fixação de peças no centro de usinagem,pudessem ser concentrados nos dois pallets, disponíveis no centro de usinagem, foi o que se revelou viável, após a primeira análise. Então agora, não teremos a necessidade de montagem de qualquer dispositivo adicional, o mesmo aconteceu com as ferramentas de corte que sofreram uma customização, quase possibilitou a usinagem de todas as peças com o número de ferramentas fixas no magazine da máquina. Analisado as variações no processo de implantação da metodologia Smed, na Riosulense, observamos uma série de diferenças, sendo as principais o prazo de implantação, nos demais trabalhos pesquisados, erma projetos com duração superior a dois anos. Outra diferença encontrada era o estágio de redução de tempos de setup, já existentes, que em alguns trabalhos partia-se de condições muito precárias, enquanto na Riosulense, já existia um modelo implantado, que apesar de funcionar com restrições, já possibilitava uma redução nos tempos de setup e com a implantação do Smed, notamos que os resultados não eram tão expressivos quanto os apresentados nos demais estudo, analisados. Uma dúvida que surgiu já na primeira reunião dos grupos era que em alguns casos os tempos de ciclo das peças usinadas possuem tempo superior aos 10 minutos, inviabilizando então este número com meta. Mesmo assim toda redução foi considerada como ganho, pois notamos que boa parte dos desperdícios é relativa às falhas de coordenação entre o preparador e o operador, que em alguns casos apenas observava a realização da regulagem da máquina, participando de forma figurativa no processo. Com o procedimento de setup, é destinado ao operador muitas atividades que antes o preparador realizava, o objetivo desta cooperação e dar no futuro condições para que o operador realize as mesma atividades que o preparador, melhorando os conhecimentos do operador, promovendo a um novo nível destro da carreira.
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