Aplicação de princípios Lean Thinking no sistema de produção de isolantes numa empresa do setor energético
Abstract
A presente dissertação, enquadrada no curso de Mestrado Integrado em Engenharia e Gestão Industrial da Universidade do Minho (UM) foi desenvolvida na Efacec Power Solutions, S.A. Esta empresa produz vários tipos de produtos, entre os quais, transformadores de energia. O projeto teve como propósito obter melhorias no sistema de produção de isolantes de transformadores, de forma a reduzir/eliminar as atividades que não acrescentam valor, através da aplicação de ferramentas Lean. A metodologia de investigação utilizada nesta dissertação foi a Action Research, cuja primeira etapa consiste no diagnóstico da situação inicial. Para tal, recorreu-se a ferramentas como diagrama de spaghetti, estudo de tempos e identificação dos sete desperdícios, tendo-se detetado vários problemas desde elevada quantidade de atividades manuais, elevadas distâncias percorridas, falta de espaço fabril livre, fatores de risco biomecânicos, falta de normalização e incumprimento dos 5S. No sentido de combater os problemas referidos, constatou-se que as oportunidades de melhoria passavam pela implementação de 5S e Gestão Visual, criação de instruções de trabalho, introdução de ferramentas atualizadas e normalizadas, reaproveitamento de matéria-prima, manutenção dos equipamentos existentes, assim como a aquisição de novos. Com a implementação das melhorias nos centros de trabalho analisados, foi possível obter uma redução de 66% do desperdício de matéria-prima (ganho de 31606,47€/ano), 57% de distâncias percorridas (poupança de 476km/ano). Para além disso, ocorreu a melhoria das condições ergonómicas através da eliminação do índice de elevação, uma diminuição substancial de diversas atividades de valor não acrescentado (poupança de 6544,27€/ano) e a eliminação de atividades de valor não acrescentado (poupança de 50377,58€/ano). Por fim, verificou-se um aumento da eficiência do sistema de produção de isolantes, isto é, do OEE em cerca de 35,12% e da motivação dos operadores da área de estudo.
Full text
Universidade do Minho Escola de Engenharia Adriana Patrícia Carneiro Osório Aplicação de princípios no sistema de produção de isolantes numa empresa do setor energético novembro de 2021 UMinho | 2021 Adriana Carneiro Osório Aplicação de princípios no sistema de produção de isolantes numa empresa do setor energético Lean Thinking Lean Thinking
Adriana Patrícia Carneiro Osório Aplicação de princípios no sistema de produção de isolantes numa empresa do setor energético Dissertação de Mestrado Mestrado Integrado em Engenharia e Gestão Industrial Trabalho efetuado sob a orientação do Professora Doutora Anabela Carvalho Alves Universidade do Minho Escola de Engenharia novembro de 2021
ii DIREITOS DE AUTOR E CONDIÇÕES DE UTILIZAÇÃO DO TRABALHO POR TERCEIROS Este é um trabalho académico que pode ser utilizado por terceiros desde que respeitadas as regras e boas práticas internacionalmente aceites, no que concerne aos direitos de autor e direitos conexos. Assim, o presente trabalho pode ser utilizado nos termos previstos na licença abaixo indicada. Caso o utilizador necessite de permissão para poder fazer um uso do trabalho em condições não previstas no licenciamento indicado, deverá contactar o autor, através do RepositóriUM da Universidade do Minho. Licença concedida aos utilizadores deste trabalho Atribuição CC BY https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
iii AGRADECIMENTOS Com o culminar do presente projeto de dissertação, quero começar por agradecer à minha orientadora, Professora Doutora Anabela Alves, por ter aceite o meu convite, pelo conhecimento partilhado e por me ter apoiado em todos os momentos de dificuldade, pois foi de enaltecer a disponibilidade e predisposição em qualquer circunstância para ajudar a ultrapassar barreiras e obstáculos. Passo agora a agradecer a oportunidade que me foi concedida pela empresa que me acolheu para a finalização do curso, um obrigada a toda a equipa Lean da Efacec e, em especial, ao meu orientador Ricardo Lago. A realização desta dissertação não seria possível sem a minha família, aos meus pais, ao meu irmão e à Daniela, um grande obrigada por terem sido sempre um apoio incondicional e uma motivação extra durantes todas as fases deste projeto. Às minhas amigas, Beatriz, Rafaela e Nicole, obrigada pela paciência durante os momentos de maior pressão e pela partilha de experiências durante estes meses. Um enorme agradecimento à Inês por ter sido a melhor colega de estágio e pela ajuda em superar os desafios mais difíceis durante esta etapa. Por último, um agradecimento especial a todos os que, de alguma forma, contribuíram para o meu crescimento durante estes últimos cinco anos, o percurso é certamente mais enriquecedor quando partilhado.
iv DECLARAÇÃO DE INTEGRIDADE Declaro ter atuado com integridade na elaboração do presente trabalho académico e confirmo que não recorri à prática de plágio nem a qualquer forma de utilização indevida ou falsificação de informações ou resultados em nenhuma das etapas conducente à sua elaboração. Mais declaro que conheço e que respeitei o Código de Conduta Ética da Universidade do Minho.
v Aplicação de princípios Lean Thinking no sistema de produção de isolantes numa empresa do setor energético RESUMO A presente dissertação, enquadrada no curso de Mestrado Integrado em Engenharia e Gestão Industrial da Universidade do Minho (UM) foi desenvolvida na Efacec Power Solutions, S.A. Esta empresa produz vários tipos de produtos, entre os quais, transformadores de energia. O projeto teve como propósito obter melhorias no sistema de produção de isolantes de transformadores, de forma a reduzir/eliminar as atividades que não acrescentam valor, através da aplicação de ferramentas Lean . A metodologia de investigação utilizada nesta dissertação foi a Action Research, cuja primeira etapa consiste no diagnóstico da situação inicial. Para tal, recorreu-se a ferramentas como diagrama de spaghetti, estudo de tempos e identificação dos sete desperdícios, tendo-se detetado vários problemas desde elevada quantidade de atividades manuais, elevadas distâncias percorridas, falta de espaço fabril livre, fatores de risco biomecânicos, falta de normalização e incumprimento dos 5S. No sentido de combater os problemas referidos, constatou-se que as oportunidades de melhoria passavam pela implementação de 5S e Gestão Visual, criação de instruções de trabalho, introdução de ferramentas atualizadas e normalizadas, reaproveitamento de matéria-prima, manutenção dos equipamentos existentes, assim como a aquisição de novos. Com a implementação das melhorias nos centros de trabalho analisados, foi possível obter uma redução de 66% do desperdício de matéria-prima (ganho de 31606,47€/ano), 57% de distâncias percorridas (poupança de 476km/ano). Para além disso, ocorreu a melhoria das condições ergonómicas através da eliminação do índice de elevação, uma diminuição substancial de diversas atividades de valor não acrescentado (poupança de 6544,27€/ano) e a eliminação de atividades de valor não acrescentado (poupança de 50377,58€/ano). Por fim, verificou-se um aumento da eficiência do sistema de produção de isolantes, isto é, do OEE em cerca de 35,12% e da motivação dos operadores da área de estudo. PALAVRAS-CHAVE Desperdícios, Gestão Visual, Lean Thinking, Normalização, 5S
vi Application of Lean Thinking principles in the insulation production system in a company of the energy sector ABSTRACT The present dissertation, included on the Integrated Master on Industrial Engineering and Management course at Minho University was developed in Efacec Power Solutions, S.A. This company produces various types of products, including power transformers. The project aimed to obtain improvements in the transformer insulation production system, in order to reduce/eliminate activities that do not add value, through the application of Lean tools. The research methodology used in this dissertation was the Action-Research, whose first step is to diagnose the current situation of the study area. For this purpose, tools as spaghetti diagram, time studies through chronometry and seven wastes identification were used, and several problems were detected such as high quantity of manual activities, long distances, lack of free factory space, biomechanical risk factors, lack of standardisation and non-compliance with the 5S. In order to solve these problems, it was found that the improvement opportunities included the implementation of 5S and Visual Management, the creation of work instructions, the introduction of updated and standardised tools, the reuse of raw materials, the maintenance of existing equipment and the acquisition of new equipment. With the implementation of the project, it was possible to reduce the waste of raw material in 66% (gain of 31606,47€/year), the distances travelled in 57% (saving of 476km/year). Furthermore, ergonomic conditions have been improved through the elimination of the lifting index, a substantial reduction in various non-value-added activities (saving of 6544,27€/year) and the elimination of non-value-added activities (saving of 50377,58€/year). Finally, there was an increase in the efficiency (OEE) of the insulation production system by 35,12% and in the employee’s motivation. KEYWORDS Lean Thinking, Standardization, Visual Management, Waste, 5S
vii ÍNDICE Agradecimentos .................................................................................................................................. iii Resumo............................................................................................................................................... v Abstract.............................................................................................................................................. vi Índice ................................................................................................................................................ vii Índice de Figuras ................................................................................................................................ xi Índice de Tabelas ............................................................................................................................. xvi Lista de Abreviaturas, Siglas e Acrónimos ........................................................................................ xviii 1. Introdução ................................................................................................................................ 19 1.1 Enquadramento ................................................................................................................ 19 1.2 Objetivos ........................................................................................................................... 20 1.3 Metodologia de Investigação .............................................................................................. 21 1.4 Estrutura da dissertação .................................................................................................... 23 2. Revisão bibliográfica ................................................................................................................. 24 2.1 Lean Production ................................................................................................................ 24 2.1.1 Casa TPS .................................................................................................................. 25 2.1.2 Desperdícios .............................................................................................................. 26 2.1.3 Princípios Lean Thinking ............................................................................................ 29 2.1.4 Ferramentas Lean ..................................................................................................... 30 2.1.5 Benefícios da implementação de Lean Production – Benefícios e barreiras ................. 36 2.2 Lean em contexto de alta variabilidade/baixa quantidade ................................................... 37 2.3 Estudo do Trabalho e Ergonomia ....................................................................................... 39 2.3.1 Estudo dos Métodos .................................................................................................. 39 2.3.2 Medida do Trabalho ................................................................................................... 40 2.3.3 Ergonomia em contexto Lean Production ................................................................... 42 3. Apresentação da empresa ......................................................................................................... 50 3.1 Identificação e localização ................................................................................................. 50 3.2 Grupo Efacec .................................................................................................................... 51 3.2.1 História do grupo ....................................................................................................... 51
xiv Figura 95 - A3 da proposta do carrinho elevatório ........................................................................... 113 Figura 96 – Resultado do estudo de tempos de C2 (1/2) ................................................................ 130 Figura 97 – Resultado do estudo de tempos de C2 (2/2) ................................................................ 130 Figura 98 - Resultado do estudo de tempos de C3 (1/3) ................................................................. 131 Figura 99 - Resultado do estudo de tempos de C3 (2/3) ................................................................. 131 Figura 100 - Resultado do estudo de tempos de C3 (3/3) ............................................................... 132 Figura 101 - Resultado do estudo de tempos de C6 (1/2) ............................................................... 132 Figura 102 - Resultado do estudo de tempos de C6 (2/2) ............................................................... 133 Figura 103 - Resultado do estudo de tempos máquina Lae C7 (1/2) ............................................... 133 Figura 104 - Resultado do estudo de tempos máquina Lae C7 (2/2) ............................................... 134 Figura 105 - Resultado do estudo de tempos máquina Fords C7 (1/2) ............................................ 134 Figura 106 - Resultado do estudo de tempos máquina Fords C7 (2/2) ............................................ 134 Figura 107 – Resumo do gráfico de sequência-executante C2 ......................................................... 135 Figura 108 – Gráfico de sequência-executante C2 (1/2) .................................................................. 135 Figura 109 – Gráfico de sequência-executante C2 (2/2) .................................................................. 136 Figura 110 - Resumo do gráfico de sequência-executante C3 .......................................................... 136 Figura 111 - Gráfico de sequência-executante C3 (1/3) ................................................................... 136 Figura 112 - Gráfico de sequência-executante C3 (2/3) ................................................................... 137 Figura 113 - Gráfico de sequência-executante C3 (3/3) ................................................................... 137 Figura 114 - Resumo do gráfico de sequência-executante C6 .......................................................... 137 Figura 115 - Gráfico de sequência-executante C6 (1/2) ................................................................... 138 Figura 116 - Gráfico de sequência-executante C6 (2/2) ................................................................... 138 Figura 117 - Resumo do gráfico de sequência-executante máquina Lae C7...................................... 139 Figura 118 - Gráfico de sequência-executante máquina Lae C7 (1/2) .............................................. 139 Figura 119 - Gráfico de sequência-executante máquina Lae C7 (2/2) .............................................. 139 Figura 120 - Resumo do gráfico de sequência-executante máquina Fords C7 .................................. 140 Figura 121 - Gráfico de sequência-executante máquina Fords C7 (1/2) ........................................... 140 Figura 122 - Gráfico de sequência-executante máquina Fords C7 (2/2) ........................................... 140 Figura 123 – Diagrama de spaghetti das deslocações relativas ao biselamento e corte de rodelas ... 141 Figura 124 – Resultados das deslocações de uma rodela biselada e cortada ................................... 141 Figura 125 - Diagrama de spaghetti das deslocações relativas ao corte de rodelas ........................... 142 Figura 126 - Resultados das deslocações de uma rodela cortada .................................................... 142
xv Figura 127 - Diagrama de spaghetti das deslocações de uma rodela c/calços frente ....................... 142 Figura 128 - Resultados das deslocações de uma rodela c/calços frente ......................................... 143 Figura 129 - Diagrama de spaghetti das deslocações de uma rodela c/calços frente e verso ........... 143 Figura 130 - Resultados das deslocações de uma rodela c/calços frente e verso (1/2) .................... 143 Figura 131 - Resultados das deslocações de uma rodela c/calços frente e verso (2/2) .................... 144 Figura 132 - Diagrama de spaghetti das deslocações na prensa 1 de moldados retos ...................... 144 Figura 133 - Resultados das deslocações na prensa 1 de moldados retos ....................................... 144 Figura 134 - Diagrama de spaghetti das deslocações na prensa 2 de moldados retos ...................... 145 Figura 135 - Resultados das deslocações na prensa 2 de moldados retos ....................................... 145 Figura 136 - Diagrama de spaghetti das deslocações na Máquina Fords .......................................... 146 Figura 137 - Resultados das deslocações na máquina Fords ........................................................... 146 Figura 138 - Diagrama de spaghetti das deslocações para produção de calagens ............................ 146 Figura 139 - Resultados das deslocações para produção de calagens .............................................. 147 Figura 140 – Auditoria Inicial 5S C7 (1/2) ...................................................................................... 149 Figura 141 – Auditoria Inicial 5S C7 (2/2) ...................................................................................... 149 Figura 142 – Legenda da Auditoria Inicial 5S .................................................................................. 149 Figura 143 – Variáveis das tarefas .................................................................................................. 150 Figura 144 – Resultados do cálculo do PLR com controlo significativo ............................................. 150 Figura 145 – Resultado do IE ......................................................................................................... 150 Figura 146 – Passos para a aplicação do Método REBA .................................................................. 152
xvi ÍNDICE DE TABELAS Tabela 1 – As seis grandes perdas: Disponibilidade, Velocidade e Qualidade ..................................... 35 Tabela 2 – Pontuação do Grupo A..................................................................................................... 46 Tabela 3 – Pontuação do Grupo B .................................................................................................... 46 Tabela 4 – Pontuação de carga/força ............................................................................................... 47 Tabela 5 – Pontuação de ligação/coupling ........................................................................................ 47 Tabela 6 – Pontuação Atividade ........................................................................................................ 48 Tabela 7 – Níveis de ação REBA ....................................................................................................... 48 Tabela 8 – Medidas de desempenho do estado atual dos centros de trabalho analisados .................. 60 Tabela 9 – Tempos Normalizados das operações do centro de trabalho C2 ....................................... 63 Tabela 10 - Tempos Normalizados das operações do centro de trabalho C3 ...................................... 65 Tabela 11 - Tempos Normalizados das operações do centro de trabalho C6 ...................................... 69 Tabela 12 – Matérias-primas do centro de trabalho C7 ..................................................................... 69 Tabela 13 - Tempos Normalizados das operações do centro de trabalho C7 ...................................... 71 Tabela 14 – Identificação e separação das atividades da situação inicial de cada centro analisado .... 72 Tabela 15 - Resumo de desperdícios em C2 ..................................................................................... 72 Tabela 16 – Resumo de desperdícios em C3 .................................................................................... 73 Tabela 17 - Resumo de desperdícios em C6 ..................................................................................... 74 Tabela 18 – Resumo de desperdícios em C7 .................................................................................... 75 Tabela 19 – Resultado do estudo de tempos das atividades manuais em C2 ..................................... 75 Tabela 20 – Resultado do estudo de tempos para o transporte da rodela em C3 ............................... 76 Tabela 21 – Custo do transporte de rodelas/ano em C3 ................................................................... 76 Tabela 22 – Resultado do estudo de tempos das atividades de preparação em C6 ............................ 76 Tabela 23 – Resultado do estudo de tempos das atividades de preparação em C7 ............................ 76 Tabela 24 – Resultado do estudo de tempos das atividades de retrabalho em C6 .............................. 77 Tabela 25 – Resumo da quantidade de desperdício em C2 e o seu custo associado .......................... 80 Tabela 26 – Resumo da quantidade de desperdício em C7 e o seu custo associado .......................... 81 Tabela 27 – Resultado do estudo de tempos da atividade “Procura de moldados” em C6 ................. 82 Tabela 28 – Resultado do estudo de tempos de procurar ferramentas em C7 ................................... 83 Tabela 29 – Resumo das distâncias percorridas, tempos e custos das deslocações em C2 ............... 85 Tabela 30 – Resumo das distâncias percorridas, tempos e custos das deslocações em C3 ............... 85
xvii Tabela 31 – Resumo das distâncias percorridas, tempos e custos das deslocações em C6 ............... 86 Tabela 32 – Resumo das distâncias percorridas, tempos e custos das deslocações em C7 ............... 86 Tabela 33 – Resumo dos resultados da aplicação da Equação de Niosh’91 ....................................... 87 Tabela 34 – Resultado do estudo de tempos de retrabalho em C2 .................................................... 88 Tabela 35 – Resumo do estudo de tempos da manutenção de material em C2 ................................. 88 Tabela 36 – Custos associados à manutenção da máquina CNC em C2 ........................................... 88 Tabela 37 – Resultado do estudo de tempos das avarias em C3 ....................................................... 89 Tabela 38 – Custo da paragem de produção/ano em C3 .................................................................. 89 Tabela 39 – Resultado do estudo de tempos da colagem manual de calços em C3 ........................... 90 Tabela 40 – Síntese dos problemas identificados, respetivas consequências, desperdícios e custos associados ....................................................................................................................................... 90 Tabela 41 – Plano de ações das propostas de melhoria – 5W2H....................................................... 92 Tabela 42 – Lista de novos escantilhões C6 .................................................................................... 106 Tabela 43 – Ganhos obtidos com a introdução da aranha no C3 ..................................................... 114 Tabela 44 – Ganhos esperados com a introdução de escantilhões no C6 ........................................ 114 Tabela 45 – Ganhos obtidos com a implementação de 5S no C7 .................................................... 115 Tabela 46 - Ganhos obtidos com o supermercado de núcleos no C7 ............................................... 115 Tabela 47 - Ganhos esperados com sistema Poka-Yoke no C3 ......................................................... 115 Tabela 48 - Ganhos esperados com a atualização do robot no C3 ................................................... 116 Tabela 49 – Ganhos obtidos com a manutenção de equipamentos no C2 ....................................... 116 Tabela 50 – Ganhos obtidos com a redução de desperdícios no C2 ................................................ 117 Tabela 51 – Ganhos ergonómicos obtidos no C7 ............................................................................ 117 Tabela 52 - Ganhos obtidos em distâncias percorridas no C2 .......................................................... 118 Tabela 53 – Ganhos obtidos em distâncias percorridas no C6 ......................................................... 118 Tabela 54 – Aumento do valor do OEE ............................................................................................ 118 Tabela 55 - Síntese dos resultados .................................................................................................. 119 Tabela 56 – Avaliação REBA do operador Marco de C7 ................................................................... 148
xviii LISTA DE ABREVIATURAS, SIGLAS E ACRÓNIMOS 3M – Muda , Mura e Muri 5S – Seiri, Seiton, Seiso, Seiketsu, Shitsuke 5W2H – Who, What, Where, When Why, How, How much AR – Atividade de Referência CNC – Computer Numerical Control DDP – Diamond Dotted Paper DT – Transformador de Distribuição FA – Fator de Atividade IE – Índice de Elevação JIT – Just-In-Time LMERT – Lesões Músculo Esqueléticas Relacionadas com o Trabalho OEE – Overall Equipment Effectiveness PDCA – Plan, Do, Check, Act PLR – Peso Limite Recomendado PSP – Presspaper REBA - Rapid Entire Body Assessment TN – Tempo Normalizado TO – Tempo Observado TPM – Total Productive Maintenance TPS – Toyota Production System WIP – Work In Progress
19 1. INTRODUÇÃO No presente capítulo é realizado o enquadramento do projeto de dissertação, a apresentação dos objetivos definidos e a descrição da metodologia de investigação adotada. Por último, é descrita a estrutura da dissertação. 1.1 Enquadramento Numa conjuntura de mercado cada vez mais competitivo e face às dificuldades incitadas pela atual pandemia que o mundo enfrenta, os governos dos vários países procuram estratégias para ajudar as empresas a ultrapassar esta crise. Por exemplo, o governo indiano lançou um pacote de iniciativas que passam pela implementação de Lean Production (Deshmukh & Haleem, 2020). A necessidade de adotar estas novas estratégias surge a partir do momento em que tanto as tendências como os preços possíveis de praticar começaram a ser ditados pelo consumidor final (Henao et al., 2019). Posto isto, as organizações necessitam de se tornar mais flexíveis e adaptáveis às constantes variações da procura, de forma a manterem-se competitivas e inovadoras (Garre et al., 2017). A adaptação à realidade atual e o desejo de alcançar melhorias significativas no sistema de produção levam as empresas a adotar novos modelos de produção como o Lean Production System (Krafick, 1988). Este modelo é a designação do Toyota Production System (Ohno, 1988), que se tornou popular com o lançamento do livro “The machine that changed the world” (Womack et al., 1990). Partindo deste modelo, que, tal como o próprio nome indica, significa “produção magra” procura-se maximizar o valor para o cliente, através da identificação e eliminação de desperdícios. Para isso, são utilizadas ferramentas e técnicas apropriadas, com vista a criar um sistema eficiente e de elevada qualidade (Amaro, Alves, & Sousa, 2019; Shah & Ward, 2007). Por trás deste modelo ou também referida como uma metodologia de gestão tem-se o Lean Thinking (Womack & Jones, 1996) que se baseia em cinco princípios: valor, cadeia de valor, fluxo contínuo, produção puxada ou pull e busca pela perfeição. Assim, a base do Lean Thinking assenta no aumento da produtividade e redução dos custos através da eliminação dos desperdícios, tendo em conta a melhoria contínua e o respeito pelas pessoas, pilares fundacionais lançados por Ohno (1988) do TPS. O desperdício pode ser definido como toda e qualquer atividade que não acrescenta valor ao cliente final, isto é, engloba as operações que o cliente não está disposto a pagar (Cherrafi et al., 2016). No entanto,
20 às vezes o desperdício acaba por ser uma parte necessária para o processo, pelo que não pode ser totalmente eliminado. Por conseguinte, Ohno (1988) identificou sete tipos de desperdícios industriais: esperas, inventário, defeitos, movimentações, transportes, sobreprodução e sobre processamento. Assim, com esta filosofia cria-se valor para o cliente, com desempenho operacional sustentável, económico e com benefícios para a sustentabilidade (Amaro, Alves, & Sousa, 2019; Sanidas & Shin, 2017). Algumas das vantagens com a implementação de Lean Production incluem a melhoria da qualidade do produto/serviço, a redução de tempos de entrega, a redução de custos, o aumento de eficiência e produtividade, e o aumento da satisfação de colaboradores e clientes (Knol et al., 2018). No entanto, para as conseguir, o sistema de produção das organizações necessita de se tornar mais flexível e adaptável às constantes variações da procura (Garre et al., 2017). A tomada de decisão de reconfigurar o sistema pode ser difícil, mas é uma questão de sustentabilidade da empresa e muitas empresas já tomaram essa decisão (Alves & Sousa, 2015; Alves et al., 2015; Dinis-Carvalho, Alves, & Sousa, 2014; Melo et al., 2020; Oliveira et al., 2019; Simões, , Alves, A. C., & Carneiro, 2015). Os benefícios que resultam da implementação de Lean Production são reconhecidos pela empresa onde o projeto foi realizado, a Efacec Power Solution, líder mundial no mercado de infraestruturas de carregamento rápido para veículos elétricos, que tem vindo a adotar este modelo com o apoio do Kaizen Institute e do desenvolvimento de dissertações de mestrado. No entanto, algumas áreas ainda se encontram em processo de mudança, sendo que com a dissertação desenvolvida se pretendia melhorar a eficiência da área produtiva de isolantes para transformadores. Verificou-se, durante a análise, uma elevada quantidade de atividades de valor não acrescentado para o produto final, que resultavam em reduções de eficiência e diversos desperdícios, tais como: movimentações desnecessárias de materiais e de pessoas; elevados tempos de preparação; elevados tempos à procura de ferramentas; falta de espaço no chão de fábrica; reduzido aproveitamento das matérias-primas. Para colmatar este tipo de problemas, a empresa procura encontrar nos princípios Lean Thinking e na aplicação de ferramentas lean soluções economicamente viáveis para implementar em cada bloco de trabalho do sistema de produção de isolantes. Em suma, a empresa pretende ganhar competitividade e fazer face à situação económica atual, através da melhoria da sua cadeia de valor. 1.2 Objetivos O principal objetivo desta dissertação foi a aplicação de princípios Lean Thinking para a melhoria do sistema de produção de isolantes de transformadores de potência Shell e transformadores de distribuição
21 de qualquer tipo, de forma a reduzir/eliminar as atividades que não acrescentam valor. Para que este objetivo fosse alcançado, foi necessário executar as seguintes etapas: • Caracterizar o estado atual do sistema e identificar os indicadores de desempenho; • Identificar oportunidades de melhoria; • Avaliar condições ergonómicas de trabalho; • Implementar 5S, Gestão Visual e outras ferramentas lean para resolução de problemas; • Normalizar procedimentos de trabalho; • Dar formação aos operadores; • Analisar o impacto das mudanças nos postos de trabalho. Com a concretização do objetivo principal, pretendeu-se melhorar as seguintes medidas de desempenho: • Reduzir atividades de valor não acrescentado; • Reduzir desperdícios; • Melhorar as condições de trabalho (Ergonomia); • Reduzir distâncias percorridas; • Aumentar o OEE; • Reduzir custos. 1.3 Metodologia de Investigação A dissertação desenvolvida aborda um contexto industrial com um propósito claro, expresso através do objetivo principal. Na presente dissertação foi utilizada a metodologia Action-Research , cuja tradução é Investigação-Ação, uma vez que existe a necessidade de uma interação e intervenção por parte do investigador junto da empresa e esta metodologia é caracterizada por ser uma investigação ativa e participativa (learning by doing) . A maior vantagem traduz-se na envolvência do investigador, bem como de todas as partes abrangidas pelo projeto, incluindo todos os stakeholders (Saunders et al., 2019). Com a utilização da metodologia Action-Research verifica-se um estudo sistemático do problema, dado o caráter cíclico existente entre pressupostos teóricos e de ação. A metodologia investigação-ação encontra-se dividida em cinco fases iterativas (Figura 1): diagnóstico, planeamento de ações, implementação de ações, avaliação e discussão de resultados e, por último, especificação da aprendizagem (O’Brien, 1998).
22 Figura 1 - Fases da metodologia Action-Research (Adaptado de (O’Brien, 1998)) Primeiramente, o projeto iniciou-se com a fase de Diagnóstico do sistema de produção da empresa, visando uma análise crítica da situação inicial com o objetivo de levantar os problemas existentes. Para a elaboração deste diagnóstico foram observados os postos de trabalho e os respetivos processos, analisados documentos, identificadas as atividades que acrescentam ou não valor ao produto (desperdícios), calculados os tempos normalizados de cada atividade, entre outros. A próxima etapa diz respeito ao Planeamento de Ações, onde se definiram planos de melhoria de modo a ultrapassar as limitações previamente encontradas. O plano de ação foi realizado tendo como ponto de partida a aplicação de ferramentas lean como 5S, Gestão Visual ou Mecanismos Poka-Yoke . A medição de indicadores de desempenho como o Overall Equipment Effectiveness (OEE) foi uma implementação desta etapa. Seguidamente, ocorre a fase de Implementação das Ações, assim que as propostas de melhoria são aprovadas pelos respetivos departamentos. Sucede-se a Avaliação e Discussão de Resultados que consistiu na análise do antes e depois da implementação do plano de ações, avaliando o impacto das melhorias com base na comparação das medidas de desempenho e outros indicadores. Por fim, na fase de Especificação da Aprendizagem, foram analisadas as propostas e identificadas as principais conclusões acerca dos resultados obtidos, assim como possíveis propostas de trabalho futuro, com vista à melhoria contínua do sistema de produção da empresa. Em jeito de conclusão, a metodologia acima mencionada permite que ocorra uma constante colaboração entre gerentes e investigadores, através dos seus ciclos iterativos, a Investigação-Ação cria inputs que permitem a perceção, aperfeiçoamento e continuação da teoria (Coughlan & Coghlan, 2002).
23 1.4 Estrutura da dissertação A presente dissertação encontra-se organizada em sete capítulos. O primeiro capítulo apresenta uma introdução e enquadramento do tema, assim como os objetivos do projeto e a metodologia de investigação utilizada ao longo do mesmo. Seguidamente, no capítulo 2, é realizada uma revisão bibliográfica relativamente ao tema em questão, onde são abordados alguns conceitos fundamentais para a realização da dissertação, nomeadamente sobre Lean Production , bem como algumas ferramentas e técnicas associadas a esta filosofia. O terceiro capítulo inclui a apresentação da empresa onde decorreu o projeto através da referência à sua breve história, assim como as diversas áreas de negócio e os produtos comercializados. Para além disso, também é apresentada uma contextualização do processo produtivo geral da empresa. O capítulo 4 apresenta a análise crítica do estado atual da área de estudo e a consequente escolha das secções a atuar nesta área, bem como todos os problemas identificados. O capítulo seguinte, capítulo 5, apresenta as propostas de melhoria encontradas para eliminar ou reduzir os problemas previamente identificados. No capítulo 6 procede-se à análise dos resultados obtidos, por cada centro de trabalho analisado, com a implementação das soluções sugeridas. Por fim, o capítulo 7 inclui as conclusões obtidas com a realização deste projeto de dissertação, sendo também assinaladas algumas propostas de melhoria a ter em consideração em trabalhos futuros.
30 fabricada exatamente a quantidade encomendada, evitando-se, por exemplo, desperdícios referentes a excessos de stock . 5. Busca pela perfeição – Aquando da implementação bem-sucedida dos quatro princípios referidos anteriormente, obtém-se uma transparência de todas as atividades do processo. O conceito de perfeição surge na medida em que deve ser mantido um esforço diário para manter os níveis de excelência, continuando a eliminar novos desperdícios que possam aparecer, isto é, realizar uma manutenção a longo prazo dos resultados obtidos anteriormente. Em suma, os cinco princípios inerentes ao Lean Thinking encontram-se relacionados com o enfâse ao cliente e a busca constante da melhoria contínua (kaizen) , procurando sempre eliminar ou, pelo menos, reduzir qualquer tipo de desperdício durante todo o processo produtivo. Por acréscimo, as organizações devem procurar atingir fluxo sem qualquer tipo de interrupção, através da produção pull, onde se produz apenas o necessário quando necessário pelo cliente final. Esta filosofia também não descura a existência de uma cultura de um esforço conjunto para melhorar os processos (Liker, 2004). 2.1.4 Ferramentas Lean A implementação da filosofia Lean envolve a utilização de várias ferramentas, sendo que neste capítulo são descritas algumas delas que se tornaram mais relevantes no contexto desta dissertação, nomeadamente, o Kaizen ou Melhoria Contínua, a técnica 5S e Gestão Visual, Standard Work ou Trabalho Normalizado, o sistema Poke-Yoke e Overall Equipment Effectiveness (OEE). 2.1.4.1 Kaizen ou Melhoria Contínua O processo de melhoria contínua faz parte de todas as empresas de manufatura de classe mundial. Como tal, existe uma variedade de ferramentas diferentes que ajudam a gerir este processo na direção adequada. O Kaizen é um dos métodos fortemente utilizados para alcançar o objetivo anteriormente mencionado (Štefanić et al., 2012). Imai (1986), que introduziu o termo Kaizen em 1986, define-o como “melhoria contínua envolvendo toda a gente – gestão de topo, gestores e operadores”. Kaizen resume-se à melhoria constante e contínua de forma a criar mais valor e eliminar desperdícios (Womack & Jones, 2003). Desta forma, pode ser dividido em dois tipos: Kaizen de fluxo e Kaizen de processo, sendo que o primeiro se foca no fluxo de valor orientado ao cliente e o segundo sobressai os processos individuais orientados para as equipas e os seus líderes (Rother & Shook, 1999).
31 Segundo Imai (1986) esta metodologia é descrita como uma estratégia competitiva e está assente em três grandes princípios: • O não julgamento – que se concentra na procura da causa do problema e não no culpado; • O foco nos processos e resultados; • Os sistemas globais – onde há atuação da empresa como um todo. A ida para o gemba é outro aspeto de relevo na metodologia, pois é no chão de fábrica que é criado valor e podem ser melhorados hábitos e aperfeiçoados processos (Imai, 1986). Neste sentido, há várias ferramentas que podem ser relevantes para garantir a continuidade do Kaizen , como uma forma de manter e melhorar os standards: o ciclo Plan-Do-Check-Act (PDCA). Este ciclo (Figura 4) foi apresentado por Deming como uma ferramenta de melhoria contínua para gestão da qualidade, inicialmente desenvolvida por Shewhart, sendo constituída pelas seguintes fases (Imai, 1997): • Plan (Planear) – Os problemas são identificados, definem-se as metas a alcançar e determinase quais os planos de ações a executar; • Do (Fazer) – As ações são implementadas conforme o plano realizado numa base experimental; • Check (Verificar) – Verifica-se o desempenho das ações implementadas, ou seja, os resultados, e estabelece-se termos de comparação com as metas delineadas anteriormente; • Act (Atuar) – Padroniza-se o processo melhorado e inicia-se um novo ciclo PDCA, isto é, definemse novas metas para um novo ciclo de melhoria, de modo a obter uma base permanente. Figura 4 - Etapas do ciclo PDCA (Adaptado de (Deming, 1986)) Logo, o Kaizen pode ser considerado um símbolo do compromisso pela procura constante da excelência, sem um fim definido, uma vez que o estabelecimento de um novo padrão, representado pelos calços
32 “Standard” na Figura 4, fica continuamente submetido a um novo ciclo PDCA, de forma a ser avaliado e melhorado (Hoem & Lodgaard, 2016). 2.4.1.2 Técnica 5S e Gestão Visual De forma a implementar com sucesso a filosofia Lean em qualquer organização, é imprescindível a integração da técnica 5S. Esta técnica é uma abordagem sistemática utilizada para organizar a área de trabalho, manter regras e standards pré-estabelecidos, assim como a disciplina para o correto decorrer do trabalho entre todos os intervenientes (Monden, 1998). O método engloba cinco etapas (Figura 5), que devem ser respeitadas e projetadas para melhorar a eficiência e providenciar a melhoria contínua em todos os setores. As designações das cinco etapas iniciam pela letra “S” quando escritas em japonês. De seguida são apresentadas estas 5 etapas e o seu respetivo significado (Hirano, 1995; Oliveira et al., 2017): • Seiri (Separação) – Consiste na separação do material e das ferramentas que são efetivamente necessárias durante o processo de fabrico, de tudo o que não é necessário. Desta forma, deve ser mantido apenas o essencial e removido tudo o que é dispensável, melhorando assim a utilização do local de trabalho; • Seiton (Organização) – Centra-se na identificação e organização dos materiais de modo a facilitar a sua procura e utilização, assim como a economizar tempo para os encontrar. Portanto, é assegurado que cada material possui o seu local definido e que se encontra facilmente identificado; • Seiso (Limpeza) – Limpeza do local de trabalho e dos equipamentos, permitindo a redução de riscos de acidentes, melhoria da qualidade dos produtos e a promoção de um ambiente de trabalho favorável a todos os intervenientes; • Seiketsu (Normalização) – Após a correta implementação dos três conceitos anteriores é possível a aplicação desta fase de normalização. Aqui é concebida a criação de regras, procedimentos e planos de ação que facilitam a monotorização das etapas anteriores; • Shitsuke (Disciplina) – No momento em que os 4S anteriormente descritos estão bem definidos, deve ser desenvolvido um método para assegurar que a técnica 5S é cumprida por todos os intervenientes. Isto requer a mudança de hábitos de toda a organização, devendo ser reforçada a importância para o cumprimento das práticas definidas anteriormente, normalmente através da realização de auditorias regulares.
33 Figura 5 – Técnica 5S A implementação da metodologia permite a melhoria do ambiente de trabalho, eliminação de desperdícios, redução de custos, prevenção de acidentes, incentivo à criatividade, desenvolvimento da capacidade de trabalho em equipa, ampliação das relações humanas e da qualidade dos produtos/serviços (Oliveira et al., 2017). Para além dos 5S descritos nesta metodologia, segundo (Randdhawa & Ahuja, 2017) uma grande percentagem das empresas dos Estados Unidos da América utiliza um sexto S, dado assim origem à técnica “6S”. Este novo S significa “safety”, traduzido em português, segurança, que inclui a observação dos intervenientes e a adoção de um comportamento seguro (Randdhawa & Ahuja, 2017). Adicionalmente, a Gestão Visual é fundamental à implementação dos 5S’s, uma vez que consiste na utilização de meios de comunicação que auxiliem os colaboradores na execução das suas operações de forma rápida e intuitiva, quer através de sinalizações ou de documentações. O grande objetivo é permitir que os operadores visualizem onde e quantos produtos pertencem a um determinado lugar, qual o procedimento standard que deve ser realizado ou ainda verificar o estado atual do processo produtivo (Feld, 2001; Liker, 2004). A gestão visual está intimamente relacionada com a normalização dos processos de trabalho e com a transparência dos mesmos, afastando-se dos procedimentos muito formais (Pinto, 2014). A implementação de um sistema de gestão visual funciona como um complemento por contribuir para a orientação táctil, auditiva e visual do estado do processo produtivo. Uma das principais ferramentas da gestão visual são os painéis de controlo, conhecidos também por dashboards . Um dashboard é uma representação visual das informações/indicadores mais importantes organizadas num único espaço para serem monitorizadas rapidamente, normalmente apresentadas em papel ou num ecrã (Few, 2006).
34 2.4.1.3 Standard Work O Standard Work ou Trabalho Normalizado corresponde a uma instrução de trabalho que define detalhadamente qual o melhor método e sequência a serem realizados numa determinada tarefa, da forma mais eficiente e segura (Womack & Jones, 1996). Segundo Taiichi Ohno (1988): “Where there is no standard, there cannot be improvement”, ou seja, não será obtido nenhum tipo de progresso enquanto não existir um padrão a seguir. Assim, o mesmo autor defende que devem ser especificados três elementos essenciais no standard work : • Takt Time – Representa a taxa de produção sincronizada com o ritmo das encomendas dos clientes; • Sequência de Standard Work – Consiste na melhor ordem e método pelo qual os operadores devem executar as tarefas; • Work in Process (WIP) normalizado – Indica o nível mínimo de inventário para manter o sistema de produção com um fluxo contínuo. Com recurso ao Standard Work as organizações podem beneficiar de redução de variabilidade (esforço do trabalho estável e mensurável), redução de custos (eliminação/redução de desperdícios originados com procedimentos de trabalho ineficientes) e melhor qualidade (produção mais eficiente e equilibrada entre todos os operadores diminui a probabilidade de erros). Estes objetivos podem ser obtidos através do rigoroso cumprimento por parte de todos os intervenientes de um padrão bem documentado (Productivity Press Development Team, 2002). Em suma, a ferramenta do trabalho normalizado é uma ferramenta essencial à implementação da filosofia Lean , visto que a normalização do processo produtivo é o ponto de partida para a obtenção dos efeitos desejados com qualquer implementação de melhoria (Imai, 1997; Liker, 2004). 2.4.1.4 Mecanismos Poka-Yoke As soluções Poka-Yoke são frequentemente utilizadas para prevenir problemas ou erros durante os diversos processos produtivos de uma organização (Shimbun, 1989). Esta ferramenta Lean , visa assegurar a qualidade dos produtos e o seu principal foco centra-se nos processos controlados pelos operadores, uma vez que o seu potencial para falhas é elevado. Desta feita, existem diferentes tipos de erros passíveis de serem reconhecidos antes de se proceder à correta introdução de mecanismos PokaYoke (Pötters et al., 2018). A grande vantagem desta ferramenta resume-se a uma inspeção a 100% na fonte, através de um controlo mecânico ou físico. Shingo (1989) faz uma distinção clara dos diferentes tipos de sistemas Poka-Yoke :
35 • Controlo – No momento em que o mecanismo é ativado, o processo produtivo em questão é automaticamente parado até que o problema seja corrigido; • Aviso – Quando o mecanismo é acionado, faz-se soar um aviso sonoro ou luminoso, por exemplo, um alarme ou uma luz vermelha, indicando ao operador que existe algum problema ou erro no processo produtivo. Os sistemas de controlo Poka-Yoke são o método mais forte e eficaz, pois evitam a produção de peças com defeito, ao pararem a máquina ou linha de produção no momento em que é detetada a ocorrência de um erro. Ao passo que o sistema de aviso apenas sinaliza o erro e fica à responsabilidade do operador interromper o processo produtivo (Shingo, 1989). 2.4.1.5 Overall Equipment Effectiveness (OEE) A eficiência e a eficácia são palavras de ordem no mercado atual, cada vez mais competitivo, o que significa que quanto maior a eficiência e a eficácia de uma organização, maior será a sua produtividade (Relkar & Nandurkar, 2012). O Overall Equipment Effectiveness (OEE) é uma ferramenta de medição quantitativa desenvolvida por Nakajima (1988), a partir do conceito Total Productive Maintenance (TPM), com o objetivo de maximizar a eficácia operacional dos equipamentos (Muchiri & Pintelon, 2008). O OEE é uma ferramenta simples e prática que permite monitorizar e melhorar a eficácia dos processos de produção associados a máquinas e equipamentos. Identifica as principais fontes de desperdício, quantificando as perdas de produtividade e indicando as áreas onde devem ser desenvolvidas melhorias (Vorne-Industries, 2008). A definição original de OEE compreende as denominadas “Seis Grandes Perdas” divididas nos três fatores: disponibilidade, velocidade e qualidade. Estas perdas são resumidas na Tabela 1 (Nakajima, 1988). Tabela 1 – As seis grandes perdas: Disponibilidade, Velocidade e Qualidade “Seis Grandes Perdas” Tipo de perda OEE Avarias Perdas de Disponibilidade Mudança de ferramentas e afinações Pequenas interrupções Perdas de Velocidade Velocidade reduzida Defeitos Perdas de Qualidade Rejeições durante arranque O OEE é calculado através do produto dos três fatores: disponibilidade, velocidade e qualidade, explicados de seguida e representado nas equações representadas de seguida:
36 • Disponibilidade – Representa-se pelo rácio entre o tempo de funcionamento e o tempo de abertura. O tempo de abertura corresponde ao tempo total de turno menos as paragens planeadas, tais como, pausas, períodos sem nada para produzir e manutenções planeadas. O tempo de funcionamento corresponde ao tempo de abertura menos as paragens planeadas, ou seja, paragens devido a avarias, falta de material e setups . 𝐷𝑖𝑠𝑝𝑜𝑛𝑖𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 = 𝑇𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑒 𝐹𝑢𝑛𝑐𝑖𝑜𝑛𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑇𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑒 𝐴𝑏𝑒𝑟𝑡𝑢𝑟𝑎 (1) • Velocidade – Compara o que a máquina produz com o que a máquina deveria produzir. 𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 = 𝑇𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑒 𝐶𝑖𝑐𝑙𝑜 𝐼𝑑𝑒𝑎𝑙∗𝑃𝑒ç𝑎𝑠 𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑧𝑖𝑑𝑎𝑠 𝑇𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑒 𝐹𝑢𝑛𝑐𝑖𝑜𝑛𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 (2) • Qualidade – Corresponde à produção de produtos que não estão de acordo com os standards de qualidade, incluindo peças que necessitaram de retrabalho. 𝑄𝑢𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 = 𝑃𝑒ç𝑎𝑠 𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑧𝑖𝑑𝑎𝑠−𝑃𝑒ç𝑎𝑠 𝐶𝑜𝑚 𝐷𝑒𝑓𝑒𝑖𝑡𝑜 𝑃𝑒ç𝑎𝑠 𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑧𝑖𝑑𝑎𝑠 (3) Nakajima (1988) ainda destaca que o OEE de classe mundial deverá ser 85%, implicando que o valor do fator disponibilidade seja 90%, velocidade 95% e qualidade 99%. 2.1.5 Benefícios da implementação de Lean Production – Benefícios e barreiras Do ponto de vista de Melton (2005), a metodologia Lean é considerada revolucionária e muito mais complexa do que o uso de novas ferramentas ou a mudança de algumas etapas do processo produtivo. Os benefícios da implementação desta metodologia para as organizações estão documentados pelo autor e contemplam a diminuição de prazos de entrega para com os clientes, redução de inventários, melhor compreensão da gestão dos processos e melhor produção através da redução de erros e do retrabalho. Fatores como justiça, liderança, compromisso na implementação, empenho dos operadores, partilha de conhecimento e melhoria contínua foram identificados como simplificadores da implementação de Lean nas organizações (Alkhoraif & McLaughlin, 2017). Ainda num estudo realizado por professores universitários da Universidade do Minho, sobre os proveitos dos projetos de dissertação em contexto de empresa para o aluno, a empresa e a própria universidade, são indicadas vantagens como a diminuição do lead time e do setup time, maior organização e
37 produtividade, redução de desperdícios e defeitos e melhores condições ergonómicas, entre outras (Alves et al., 2014). Porém, com benefícios tão evidentes e bem suportados a questão sobre o que está a impedir a implementação desta metodologia mantém-se. De acordo com Ainul et al. (2017), a aquisição de conhecimento dos princípios Lean e a escolha de ferramentas a usar que sejam apropriadas à organização, adoção de uma implementação sistemática de ferramentas Lean escolhidas e mudança da cultura organizacional são exemplos de barreiras à aplicação do pensamento Lean . Adicionalmente, algumas das forças resistentes ao Lean prendem-se com o ceticismo para com uma nova filosofia, a desconfiança de uma metodologia pouco eficaz e igual a outras anteriormente aplicadas e a falta de vontade para a sua implementação, justificada com uma rotina de trabalho muito ocupada (Melton, 2005). As barreiras que a implementação de Lean Production enfrenta são frequentemente discutidas por vários autores, nomeadamente, Zhang (2017) afirma que essas barreiras podem ser classificadas em dez áreas: conhecimento, conflitos; recursos, gestão, tecnologia, funcionários, situação financeira, clientes, cultura e experiências passadas. Em contexto industrial, o Lean Thinking exige um grande desafio relativamente à forma como se realizam todos os processos e a resistência à mudança continua a atrasar a sua adoção. Apesar de tudo, está demonstrado que as forças a suportar a metodologia Lean são mais e maiores do que as que lhe resistem (Melton, 2005). 2.2 Lean em contexto de alta variabilidade/baixa quantidade Os sistemas produtivos existentes diferenciam-se pelo nível de envolvimento e participação dos clientes na definição do produto. O sistema Make-to-Order (MTO) a influência do cliente no desenvolvimento do projeto é extensiva, ou seja, este define algumas caraterísticas do produto. Logo, o resultado é um produto único e a produção do mesmo só se inicia mediante formalização do pedido (Powell et al., 2014). O Engineer-to-Order (ETO) é uma extensão do MTO, nesse sistema o cliente possui um elevado nível de interferência no projeto, uma vez que o produto se baseia quase totalmente nas suas caraterísticas. Assim, ETO caracteriza-se por apresentar baixos volumes de produção e elevada variedade de produtos únicos. Conforme descrito anteriormente, devido ao envolvimento do cliente, o design e as funcionalidades do produto são projetados de acordo com as suas necessidades. Sendo assim esta é
38 uma das grandes vantagens deste sistema, mas pelo elevado nível de customização e pela dificuldade de padronização dos processos os custos de produção são elevados (Rauch et al., 2015). Os princípios Lean foram inicialmente aplicados em ambiente de elevados volumes de produção, no entanto as empresas que operam por encomenda, onde o volume é normalmente baixo e há grande variedade, também sentem a necessidade de aplicar estes princípios e usufruir de um sistema de controlo Lean Production (Slomp et al., 2009). Atualmente a aplicação dos conceitos e técnicas do Lean em um ambiente ETO é muito complexa devido às particularidades deste tipo de produção, ou seja, baixos volumes e elevados lead time. Estes obstáculos podem ser compreendidos, visto que muitas empresas querem implantar a metodologia de forma imediata (Powell et al., 2014). Assim, o ambiente de produção ETO, devido ao seu ciclo de produção muito particular e imprevisível, ressaltam-se como principais características (Bertrand & Muntslag, 1993; Powell et al., 2014): • Impossibilidade de prever a procura; • Inexistência de um padrão no processo produtivo; • Modificações constantes do produto; • Elevado grau de dependência humana; • Fluxos produtivos muito diferentes. Neste sentido, o autor Bokhorst (2010) mostra como certos elementos dos sistemas de controlo lean podem ser empregues em empresas de produção de baixo volume e alta variedade. Esses elementos incluem o mecanismo CONWIP (constant WIP), utilizado para limitar e controlar a quantidade de WIP, o FIFO (first in first out), com o objetivo de controlar a ordem dos trabalhos seguida, e o takt time, para controlar o tempo entre cada início de produção. Por fim, ao analisar os princípios previamente existentes para lean production, lean constrution e lean product development , é possível propor um novo conjunto de princípios capazes de se enquadrarem na procura pelo ideal lean em ETO. Através de um método qualitativo, Powell (2014) conseguiu categorizar dez princípios fundamentais definidos no contexto de produção ETO, que poderão levar à excelência operacional: 1. Definir o valor de stakeholder ; 2. Liderança, pessoas e aprendizagem; 3. Flexibilidade;
39 4. Células de produção; 5. Fluxo de produção produtivo; 6. Produção Pull ; 7. Integração entre stakeholder e sistema; 8. Transparência; 9. Tecnologia; 10. Melhoria Contínua. 2.3 Estudo do Trabalho e Ergonomia Dado o aumento da densidade de informação e às tecnologias de produção modernas, as tarefas de trabalho tornaram-se cada vez mais complexas. Assim, há necessidade de rastrear o trabalho manual, pois os resultados de uma análise pormenorizada permitem identificar potenciais aumentos de produtividade e competitividade (Kubenke & Kunz, 2018). A produtividade nas organizações está diretamente ligada ao estudo da forma como as empresas empregam os seus recursos e, consequentemente, os rentabilizam. O estudo do emprego e da maximização dos recursos poderá ser realizado por inúmeros meios. Entre estes meios, encontra-se o designado Estudo do Trabalho, que é o termo genericamente utilizado para descrever um conjunto de ferramentas e técnicas de análise empregues durante o trabalho efetuado pelo operador de qualquer organização (Costa & Arezes, 2003). Assim, o estudo do trabalho revela-se importante e pode ser dividido segundo Barnes (1977) em etapas distintas. Primeiramente, deve ser aplicado um método científico para determinar a melhor técnica para produzir determinado produto/serviço (Estudo dos Métodos). Seguidamente, ocorre a padronização das operações de acordo com o método previamente selecionado e, por conseguinte, determina-se o tempo standard (Medida do Trabalho). Por último, dá-se formação ao operador e melhora-se o tempo da máquina para executar as tarefas de forma mais eficiente. 2.3.1 Estudo dos Métodos O estudo dos métodos é a base para se efetuar um estudo dos tempos (Medida do Trabalho) e consiste em identificar as melhores práticas para se desenvolver um dado trabalho ou processo (Meyers & Stewart, 2002). Costa e Arezes (2003) identificam os principais objetivos desta técnica como sendo os seguintes:
46 Tabela 2 – Pontuação do Grupo A (Adaptado (McAtamney & Hignett, 2000)) Pontuação Grupo A Tronco Movimento Pontuação Alteração à pontuação Exemplificação Ereto 1 (+1) se há torção ou flexão lateral 0 – 20º flexão 0 – 20º extensão 2 20 - 60º flexão > 20º extensão 3 > 60º flexão 4 Pescoço 0 – 20º flexão 1 (+1) se há torção ou flexão lateral > 20º flexão ou extensão 2 Pernas Peso bilateral, a andar ou sentado 1 (+1) se joelho(s) entre 30 e 60º flexão Peso unilateral ou postura instável 2 (+2) se joelho(s) > 60º flexão Tabela 3 – Pontuação do Grupo B (Adaptado (McAtamney & Hignett, 2000)) Pontuação Grupo B Braços Movimento Pontuação Alteração à pontuação Exemplificação 0 – 20º flexão ou extensão 1 (+1) se há abdução ou rotação (+1) se há elevação do ombro (-1) se apoiado suporta o peso (ação da gravidade) > 20º extensão ou 20 45º flexão 2 45 - 90º flexão 3 > 90º flexão 4 Antebraços 60 – 100º flexão 1 - < 60º flexão ou > 100º flexão 2 Pulsos 0 – 15º flexão ou extensão 1 (+1) se há desvio lateral ou torção > 15º flexão ou extensão 2
47 A pontuação geral do grupo A é obtida através da combinação de pontuações obtidas para cada parâmetro (tronco, pernas e pescoço), sendo que é através da utilização da Figura 9 que se chega a esse valor. Figura 9 – Quadro de pontuação do Grupo A (Adaptado (McAtamney & Hignett, 2000)) Ao valor da pontuação geral soma-se ainda a pontuação relativa à carga/força exercida pelo operador, de acordo com a Tabela 4. Tabela 4 – Pontuação de carga/força (Adaptado (McAtamney & Hignett, 2000)) Carga/Força 0 1 2 +1 < 5 kg 5 a 10 kg > 10 kg Choque ou rápido desencadeamento da força Para chegar à pontuação geral do grupo B (Figura 10), como acontece com a pontuação do grupo A, é feita a combinação dos três parâmetros, mas neste caso resumem-se ao pulso, braço e antebraço. Figura 10 – Quadro de pontuação do Grupo B (Adaptado (McAtamney & Hignett, 2000)) Para determinar a pontuação do grupo B é necessário somar à pontuação previamente obtida o valor correspondente ao tipo de pega que o operador realiza. Esta pontuação está resumida na Tabela 5. Tabela 5 – Pontuação de ligação/coupling (Adaptado (McAtamney & Hignett, 2000)) Ligação - Coupling 0 1 2 3 Pega bem ajustada, pega de potência Pega aceitável, mas não ideal ou a ligação é aceitável por outra parte do corpo Pega não aceitável, apesar de possível Pega difícil e insegura, sem pegas ou ligação é inaceitável por outras partes do corpo
48 Após chegar às pontuações do grupo A e B verifica-se a necessidade de combinar estes dois valores através da tabela apresentada na Figura 11. Figura 11 – Pontuação geral do Grupo A e B (Adaptado (McAtamney & Hignett, 2000)) Por fim, para se obter a pontuação final REBA é ainda necessário averiguar a atividade e caso alguma das situações se aplique, altera-se a pontuação de acordo com o apresentado na Tabela 6. Tabela 6 – Pontuação Atividade (Adaptado (McAtamney & Hignett, 2000)) Pontuação Atividade +1 +1 +1 Uma ou mais partes do corpo estáticas + 1 minuto Ações repetidas mais de 4x por minuto A ação causa rápidas alterações à postura ou uma base instável Depois de obtida a pontuação REBA é tomada a decisão de que ação se deve tomar de acordo com o nível em que esta se encontra. Esta informação pode ser consultada na Tabela 7. Tabela 7 – Níveis de ação REBA (Adaptado (McAtamney & Hignett, 2000)) Nível de ação Pontuação Nível de risco Ação 0 1 Insignificante Não é necessário 1 2 - 3 Baixo Pode ser necessário 2 4 – 7 Médio Necessário 3 8 -10 Alto Necessário em breve 4 11 - 12 Muito alto Necessário agora Os principais objetivos do REBA são (McAtamney & Hignett, 2000): • Desenvolver um sistema de análise postural sensível aos riscos músculo-esqueléticos; • Dividir o corpo em segmentos para avaliação individual com referência aos planos de movimento;
49 • Oferecer um sistema de pontuação para a atividade muscular em situações estáticas, dinâmicas, de alteração rápida ou de postura instável; • Refletir a importância da ligação/pega do operador à carga; • Traduzir a análise num grau de urgência de necessidade de ação; • Requerer o mínimo de equipamento (apenas caneta e folha com as pontuações).
50 3. APRESENTAÇÃO DA EMPRESA Este capítulo é dedicado à apresentação da empresa onde o projeto de dissertação de mestrado foi levado a cabo, a Efacec Power Solutions S.A.. Assim, é feita uma breve contextualização à sua história e estrutura organizacional, seguindo-se a identificação dos principais produtos e aplicações. Para finalizar, será realizada uma descrição do sistema de produção presente atualmente na empresa, bem como das principais operações necessárias para a produção dos produtos apresentados. 3.1 Identificação e localização A Efacec possui dois polos industriais em território nacional: o da Arroteia, no concelho de Matosinhos, que constitui a sede da empresa e onde estão localizadas as unidades dedicadas aos produtos de Energia; e o polo da Maia, dedicado às áreas da Mobilidade Elétrica, Automação, Transportes e Ambiente. A empresa conta ainda com um polo de serviços no Lagoas Park, em Oeiras, onde se localiza a unidade de Energia e Ambiente. A presente dissertação decorreu na unidade de negócios dos transformadores de potência Shell, com instalações no parque Industrial da Arroteia. Na Figura 12 está presente uma vista panorâmica sobre o polo da Arroteia. Figura 12 – Instalações Efacec, Leça do Balio No ano civil de 2019 esta unidade concluiu a entrega de seis transformadores Shell. Atualmente, para além dos colaboradores que emprega diretamente, esta unidade de negócio também conta com uma forte estrutura de apoio à produção, como fornecedores dispersos por todo o mundo.
51 3.2 Grupo Efacec O Grupo Efacec representa a maior empresa exportadora do concelho de Matosinhos, conta com um volume de receitas de 354 M€ e emprega mais 2500 colaboradores, 2000 dos quais em Portugal. A empresa é reconhecida como um dos motores económicos do país e, em particular, da região Norte, com impacto positivo na criação de postos de trabalho diretos e indiretos, geração de fluxos de produtos e matérias-primas e conceção de soluções com valor acrescentado para todo o tipo de clientes (Efacec, 2021). Como referência em todo o mundo, mais de 75% das encomendas são provenientes de mercados da Europa e América do Norte, traduzindo a confiança na qualidade tecnológica e comercial das soluções que a empresa apresenta. Prova disso são os mais de 138 mercados ativos na Europa, 64 nas Américas, 52 na África e 19 no Médio Oriente e Ásia, para além dos 100 presentes em Portugal (Efacec, 2021). 3.2.1 História do grupo Com mais de 70 anos de marca, feita por grandes personalidades, e a origem da Efacec, com mais de 100 anos de história, remonta à fundação, em 1905, da “A Moderna” Sociedade de Serração Mecânica (Efacec, 2021). Em 1921 “A Moderna” dá origem à Electro-Moderna, Lda., empresa já dedicada à produção de “motores, geradores, transformadores e acessórios elétricos” e onde se criaram as competências necessárias para suportar os grandes desenvolvimentos futuros do que viria a ser a “EFACEC” (Efacec, 2021). A EFME – Empresa Fabril de Máquinas Eléctricas, SARL surgiu em 1948, dando origem ao nascimento da marca e do projeto Efacec (Efacec, 2021). O nome EFACEC, Empresa Fabril de Máquinas Elétricas, nasce assim em 1962, ano em que se iniciou um período de notável crescimento. No final da década de 60 a Efacec torna-se umas das primeiras empresas portuguesas cotadas na Bolsa de Valores de Lisboa (Efacec, 2021). Já no século XXI, paralelamente à alienação de alguns ativos e negócios considerados não nucleares para a Efacec, esta passou a designar-se Efacec Power Solutions, SA. (EPS). A EPS foi constituída em 2014, tendo como objetivo alinhar a estrutura societária do Grupo Efacec com os segmentos de mercado abordados e as geografias-alvo (Efacec, 2021). No final de 2014 a Efacec Power Solutions passou a constituir um grupo de empresas que reúne todos os meios de produção, tecnologias e competências técnicas e humanas para o desenvolvimento de
52 atividades nos domínios das soluções de Energia, Engenharia, Ambiente, Transportes e Mobilidade Elétrica, abrangendo ainda uma vasta rede de filiais, sucursais e agentes espalhados por quatro continentes (Efacec, 2021). Em 2015 a sociedade Winterfell Industries adquiriu a maioria do capital da Efacec Power Solutions. Os anteriores acionistas, Grupos José de Mello e Têxtil Manuel Gonçalves, passaram a deter uma posição minoritária no capital da empresa (Efacec, 2021). Por fim, em 2020 o Conselho de Ministros de Portugal nacionalizou 71,7% do capital social da Efacec Power Solutions, SGPS, S.A., a empresa holding do Grupo Efacec, com o objetivo de resolver o impasse vivido no processo de reconfiguração acionista durante o primeiro semestre de 2020 (Efacec, 2021). 3.2.2 Enquadramento do grupo O Grupo Efacec é constituído por várias empresas que atuam no desenvolvimento de infraestruturas para importantes sectores da atividade económica e dividem-se em diversas áreas de negócio, englobando cada uma as suas respetivas unidades de negócio (Efacec, 2021): • Produtos de energia (Transformadores, Aparelhagem, Automação, Sistemas e Service ); • Mobilidade (Mobilidade Elétrica e Transportes); • Ambiente (Ambiente). 3.3 Principais produtos Os transformadores são equipamentos que transferem energia de um circuito elétrico para outro, através de um campo magnético comum, e constituem os principais produtos do Grupo Efacec. A unidade de negócio dos transformadores, produz vários tipos de transformadores com diferentes valores de potência e tensão. Um transformador de potência é um produto com dimensões e peso variáveis conforme a potência e especificações de design pretendidas pelo cliente. É uma máquina elétrica estática com peso superior a 80 toneladas e 500kVA de potência até a um máximo de 1500 MVA de capacidade. Na Figura 13 encontra-se representado um transformador de potência do tipo Shell.
53 Figura 13 – Transformador de potência Shell Os transformadores de potência dividem-se em dois tipos: • Tipo Shell (Transformadores de potência até 1500 MVA e 525 kV); • Tipo Core (Transformadores de potência até 350 MVA e 400 kV). Quando o transformador possui uma potência inferior a 500 kVA é denominado de transformador de distribuição. Estes não contêm partes internas móveis e a transferência de energia ocorre de um circuito para outro através de indução eletromagnética. Analogamente, os transformadores de distribuição dividem-se em dois tipos: • Trifásicos de distribuição secos, capsulados em resina, de 250 a 6200 kVA até 36 kV, comercialmente denominado por PowerCast (Figura 14); Figura 14 – Transformador de distribuição seco • Trifásicos de distribuição herméticos de 50 a 6300 kVA até 36 kV, imersos em óleo mineral e para instalação interior ou exterior (Figura 15). Figura 15 – Transformador de distribuição hermético
54 3.4 Tipo de produção e processo produtivo geral da unidade Shell Na empresa, a produção dos transformadores é realizada à medida das necessidades dos clientes, que se incluem no mercado da transformação e distribuição de energia. A encomenda de um transformador é feita através de um concurso público tanto a nível internacional como nacional, onde são consideradas as necessidades de cada cliente. Assim, caraterísticas como potência, nível de tensão, design ou dimensões físicas do transformador são passíveis de serem personalizadas por parte do cliente. Este fator obriga a um exigente trabalho por parte do departamento de engenharia anterior à produção propriamente dita. Atendendo a estes motivos, é possível concluir que a produção destes transformadores é do tipo make to order e engineering to order . A empresa produz poucas unidades de cada transformador, em média 30 por ano no caso dos transformadores, porém todas elas personalizadas de acordo com as necessidades do cliente. A maioria dos transformadores Shell são de dimensões consideráveis, podendo atingir os 10 metros de altura e 15 de comprimento, correspondentes a um peso bruto superior a 200 toneladas. Logo, existem várias condicionantes no que toca ao seu transporte. O facto de permanecer imóvel durante a maior parte da sua produção leva a que tanto operadores, como materiais e ferramentas tenham de se deslocar até ao produto, de modo a executarem todas as operações necessárias. O sistema de produção existente na unidade Shell inclui nove áreas como se pode ver na Figura 16 através do esquema representativo do layout simplificado. Figura 16 – Esquema layout geral da unidade Shell A unidade Shell é composta assim por cinco subprocessos essenciais à produção: • Centro de isolantes (área de estudo da dissertação); • Bobinagem; • Montagem de grupos; • Montagem da parte ativa;
55 • Montagem equipamento exterior. Para além das cinco áreas mencionadas anteriormente, existem outras secções de apoio à produção, designadamente o laboratório de testes, a construção soldada, a carpintaria e, por fim, a área de expedição.
62 4.2.2.1 Centro de trabalho 2: Biselamento e Corte de Cartão O material produzido no centro de trabalho 2 (C2) destina-se a todos os centros de trabalho (excluindo o C7). As matérias-primas (folhas de cartão) nesta área produtiva são cortadas em máquinas CNC através de biselamento e/ou corte. Maioritariamente, as folhas de cartão são cortadas com espessura de 3mm, que se encontram organizadas em cacetes. Na Figura 23 está representada uma cacete, que corresponde a um conjunto de 50 folhas de cartão entregues pelo fornecedor e armazenado em C1. Figura 23 – Cacete com folhas de cartão utilizadas em C2 Resultante da produção na máquina CNC deste centro de trabalho obtém-se diversos produtos intermédios como as rodelas, representadas na Figura 24. Figura 24 – Rodelas de cartão O corte na máquina CNC, representada na Figura 25, inicia-se no ponto 1 com a deslocação da matériaprima para o ponto 2. Desta pode resultar uma rodela sem bísel, tal como é possível observar pela seta a vermelho, ou com bísel, representada pelas setas a verde.
63 Figura 25 - Representação Layout centro de trabalho C2 Assim, são produzidas rodelas que necessitam de ser biseladas e cortadas na CNC e rodelas que são apenas cortadas. Na Figura 26 está representado o processo do fluxo produtivo na máquina CNC, onde é evidenciado que nas folhas de cartão com bísel o cartão tem de retornar à CNC para ser cortado. Figura 26 - Fluxo produtivo da máquina CNC no centro de trabalho C2 De modo a contabilizar as atividades desenvolvidas no processo produtivo, as operações descritas anteriormente foram contabilizadas através do estudo de tempos e são apresentadas na Tabela 9. O estudo de tempos, em todos os centros de trabalho, foi realizado foi realizado numa amostra de 1 operador por centro de trabalho, com um nível de confiança de 95% e FA de 100 por avaliação subjetiva por parte do analista. Tabela 9 – Tempos Normalizados das operações do centro de trabalho C2 Operação Tempo Normalizado (TN) Armazenar MP 4,85 min Biselar na CNC 3,10 min Armazenar cartão 8,78 min Cortar na CNC 5,12 min Acabamento rodela 6,15 min
64 4.2.2.2 Centro de trabalho 3: Robot de Calços Relativamente ao centro de trabalho C3, o processo centra-se na colagem de calços de cartão em rodelas por parte de um robot automático. O fluxo do produto inicia-se em C2, descrita na secção anterior, com a produção de rodelas (Figura 27). As rodelas são as matérias-primas utilizadas em C3. Figura 27 – Rodelas de cartão Assim, as rodelas produzidas podem dividir-se em dois tipos, aquelas que necessitam de calços na frente e no verso, representado com setas verdes na Figura 28, e aquelas que só necessitam de calços na frente, representado com setas vermelhas. Figura 28 - Representação Layout centro de trabalho C3 Tanto no robot de calços, como na colagem manual são utilizados diferentes tipos de calços biselados (Figura 29). A quantidade de cada tipo de calço está pré-definida no programa do robot e o operador tem apenas de trocar o carregador de calços do robot. Cada carregador tem um limite de capacidade de calços.
65 Figura 29 - Calços de cartão Seguidamente à colagem de calços no robot existe a operação de colagem de calços manualmente, esta ocorre para uma pequena quantidade de calços que o robot não está programado para colar. De notar que todos os calços utilizados no centro de trabalho do Robot de Calços são produzidos em C2. O fluxo do produto, representado na Figura 30, inicia-se com o corte das rodelas no centro de trabalho 2 seguido do seu armazenamento em C3. Primeiramente, a rodela sofre a colagem de todos os calços por parte do robot e, após a conclusão desta operação, o operador transporta a rodela para a colagem de calços manualmente. Figura 30 – Fluxo produtivo no centro de trabalho C3 De modo a contabilizar as atividades desenvolvidas no processo produtivo, as operações descritas anteriormente foram contabilizadas através do estudo de tempos e são apresentadas na Tabela 10. Tabela 10 - Tempos Normalizados das operações do centro de trabalho C3 Operação Tempo Normalizado (TN) Armazenar MP 4,85 min Colar calços no robot 40,88 min Colar calços manualmente 12,80 min Colar calços robot (verso) 44,90 min Colar calços manualmente (verso) 16,52 min Durante as mudanças de mesa para a colagem de calços, o transporte de rodelas é realizado manualmente, exigindo a intervenção de dois operadores. Na Figura 31 estão representados os diferentes tipos de transporte necessário, sendo que as setas azuis correspondem a transportes realizados apenas por um operador e as setas vermelhas exigem que o transporte da rodela seja feito por dois operadores.
66 Figura 31 – Tipos de transporte da rodela em C3 4.2.2.3 Centro de trabalho 6: Moldados No centro de trabalho C6 foi analisado o processo produtivo de moldados retos. As matérias-primas utilizadas na presente área produtiva resumem-se a cartão biselado (Figura 32) e calços de cartão de diferentes tipos (Figura 33). Figura 32 – Cartão biselado Figura 33 – Calços de cartão Os moldados são produzidos através da prensagem do cartão biselado e, posteriormente, podem ou não ser subtidos à colagem de calços de cartão. Cada moldado possui sempre cotas x, y e z associadas, sendo que estas indicam as medidas a que o operador deve prensar o cartão e colar os calços. O processo de produção de moldados retos inicia-se da mesma forma, tal como representado na Figura 34, contudo a partir do passo 3 o moldado reto pode ser produzido na prensa 1 ou na prensa 2 tendo em conta o valor da sua cota x. Figura 34 - Fluxo produtivo no centro de trabalho C6 (1/3) Seguidamente, ainda é possível que o moldado tenha de passar pela serra, para aí ser dividido em duas partes iguais, tal como está representado no passo 7 da Figura 35.
67 Figura 35 - Fluxo produtivo no centro de trabalho C6 (2/3) Por fim, alguns moldados retos ainda podem sofrer a operação de colar calços, a operação 8 da Figura 36. Figura 36 - Fluxo produtivo no centro de trabalho C6 (3/3) A produção de moldados retos, representada na Figura 37, inicia-se com o corte da matéria-prima no centro de trabalho 2, posteriormente, o cartão é transportado para a área dos moldados (ponto 2). Após a preparação do cartão biselado, este é dividido conforme a sua cota x e prensado na máquina 1 (ponto 6) ou na máquina 2 (ponto 4). Relativamente à prensagem na máquina 1, os cartões que necessitaram de ser moldados duas vezes seguem para a serra (ponto 7), onde vão ser cortados e, de seguida, são verificados quais os moldados que necessitam da colagem de calços e quais é que estão concluídos.
68 Figura 37 - Representação Layout do centro de trabalho C6 Ao passo que, na prensa 2 de moldados retos, após o seu funcionamento, todos os moldados são cintados com o seu par na máquina de cintar (ponto 5) e também aqui é verificada a necessidade de calços ou a conclusão imediata do moldado. Na última operação, a colagem de calços, todos os calços de cartão são colados nos moldados de acordo com uma execução específica, tendo em consideração as suas cotas. Para a realização da colagem existe um conjunto de atividades manuais, nomeadamente a marcação manual dos locais de colagem dos calços, recorrendo apenas a um escantilhão (Figura 38) como ferramenta auxiliar. Figura 38 – Escantilhão utilizado em C6
69 De modo a contabilizar as atividades desenvolvidas no processo produtivo, as operações descritas anteriormente foram contabilizadas através do estudo de tempos e são apresentadas na Tabela 11. Tabela 11 - Tempos Normalizados das operações do centro de trabalho C6 Operação Tempo Normalizado (TN) TN Prensa 1 TN Prensa 2 Armazenar MP 7 min - - Molhar MP 20 min - - Prensar - 4,57 min 35,08 min Cintar - - 1,63 min Cortar na serra - 1,43 min - Colar calços 7,45 min - - 4.2.2.4 Centro de trabalho 7: Corte Isolantes DT Relativamente ao centro de trabalho 7, este encontrava-se destinado à produção para linha dos transformadores de distribuição. Na Tabela 12 estão representadas as matérias-primas cortadas neste centro de trabalho. Tabela 12 – Matérias-primas do centro de trabalho C7 Matéria-Prima Espessura (mm) Cartão PSP 0,4 Papel diamante DDP 0,05 0,08 Na Figura 39 encontram-se registados um exemplo de cartão PSP 0.4 mm e de papel diamante DDP 0.05 mm, respetivamente. Figura 39 - Cartão PSP (a) e Papel diamante DDP (b) No presente centro de trabalho existem diferentes fluxos produtivos, tendo em conta o tipo de produto final pretendido pelo cliente. Desta forma, a matéria-prima percorre o mesmo fluxo até ao corte na máquina Fords, representado no ponto 3 do fluxo da Figura 40, seguidamente, é possível ainda produzir calagens na máquina Lae (ponto 4) ou dar o produto como concluído.
70 Figura 40 – Fluxo produtivo do centro de trabalho C7 Assim, a chegada de matéria-prima desencadeia a colocação do rolo pretendido na máquina, representado no ponto 3 da Figura 41. Figura 41 - Representação layout do centro de trabalho C7 No processo produtivo na máquina Fords, representado com setas vermelhas na Figura 41, o corte da matéria-prima é feito com diferentes medidas, tendo em conta a encomenda, através de lâminas sem espessura significativa. Na Figura 42 verifica-se que este processo produtivo exige a constante mudança das medidas das lâminas da máquina (a) e a preparação de núcleos de cartão utilizados em todas as encomendas (b). Figura 42 - Lâminas de corte (a) e preparação de núcleos de cartão (b) na máquina Fords
71 Caso seja feita uma encomenda para a máquina Lae significa que se vai proceder à produção de calagens com cartão PSP 0.4mm, ilustrado com setas verdes na Figura 41. Após retirar os rolos cortados da Fords ocorre a colocação dos mesmos na máquina Lae (ponto 4). De modo a contabilizar as atividades desenvolvidas no processo produtivo, as operações descritas anteriormente foram contabilizadas através do estudo de tempos e são apresentadas na Tabela 13Tabela 11. Tabela 13 - Tempos Normalizados das operações do centro de trabalho C7 Operação Tempo Normalizado (TN) TN Máquina Fords TN Máquina Lae Recolher MP 12,42 min - - Colocar rolo - 12,95 min 4,73 min Cortar - 20,60 min 23,20 min 4.3 Análise crítica e identificação de problemas Nesta secção realiza-se uma análise crítica aos blocos de trabalho descritos anteriormente e identificamse os principais problemas e desperdícios associados. Para tal, foi necessário documentar as atividades observadas, tendo-se recorrido a ferramentas como o diagrama de spaghetti dos fluxos de movimentações dos operadores, estudo de tempos através da cronometragem e identificação dos sete desperdícios de modo a analisar causas de perdas de eficiência da linha de produção. Aliadas a estas ferramentas, a presença diária no Gemba e os inquéritos informais com os operadores levou a que a identificação dos problemas fosse mais clara e completa. 4.3.1 Elevado número de atividades de valor não acrescentado Um dos objetivos da empresa era a redução do tempo despendido em atividades que não acrescentavam valor ao produto. Para tal, decidiu-se recorrer ao estudo de tempos segundo o método da cronometragem de forma a identificar essas atividades e quantificar, em percentagem, o tempo que se utiliza na sua execução. Para este estudo foi considerado um turno de trabalho de oito horas, apresentado no Apêndice 1 – Estudo de Tempos dos Centros de Trabalho Tendo como ponto de partida a identificação e caraterização das atividades realizadas em cada centro de trabalho analisado foi possível perceber que a grande maioria das atividades são do tipo que não acrescentam valor ao produto final e que deviam ser, urgentemente, reduzidas ou eliminadas. Na Tabela 14 é possível comprovar as percentagens relativas à quantidade de tempo despendido em cada tipo de atividade dos centros de trabalho em estudo.
78 4.3.4 Postura incorretas No centro de trabalho 7 foi identificada a falta de espaço durante o processo produtivo devido à utilização de um suporte para a matéria-prima, antes desta ser utilizada. Como se pode observar pela Figura 48, o espaço entre o suporte e a máquina Fords sem a colocação de rolos de matéria-prima é de 610 mm, no entanto aquando da colocação dos rolos no suporte este passa para 205 mm. Figura 48 – Esquema da distância do suporte à máquina Fords Por conseguinte, o operador ficava sem espaço para as movimentações necessárias entre o suporte e a máquina, tal como representado Figura 49. Figura 49 – Suporte com rolos e máquina Fords A reduzida dimensão do corredor entre o suporte e a máquina referida na secção anterior levava a que sempre que ocorresse uma mudança do rolo a cortar na máquina Fords, o operador tivesse de adotar posturas inadequadas e repetidas ao longo do turno de trabalho. De forma a quantificar o esforço efetuado pelo operador na máquina Fords, procedeu-se ao estudo da postura adotada pelo método REBA (Rapid Entire Body Assessment) . Este método é utilizado para avaliar
79 a força, a postura e os movimentos associados a uma determinada tarefa, atribuindo uma pontuação consoante o risco de exposição a fatores de carga externos. Na Figura 50 encontra-se uma das situações em que o operador teve de adaptar as suas funções, obrigando-se a adaptar a postura para colocar o rolo de cartão na máquina Fords. Desta forma, tem que segurar o rolo manualmente numa posição pouco confortável, por causa do reduzido espaço de trabalho, revelando um esforço muscular relevante. Para além da frequência elevada da postura incorreta, esta, atualmente, já representa um desconforto para o operador fora do seu horário de trabalho. Figura 50 – Operador na máquina Fords Este estudo resultou numa pontuação de 10, portanto, um nível de ação 3 e um respetivo nível de risco alto, calculado no Apêndice 4 – Estudo Ergonómico realizado ao operador do centro de trabalho C7. Logo, é requerida mais investigação da postura adotada nesta operação e é necessária em breve uma ação de mudança. 4.3.5 Desperdício de matéria-prima Inicialmente, no centro de trabalho C2 relativo ao biselamento e corte de cartão era notória uma elevada acumulação de WIP (Figura 51), isto é, sobras resultantes do corte de matéria-prima. Este problema deveu-se ao facto de não ser feito um total aproveitamento da folha de cartão na máquina CNC.
80 Figura 51 – Representação Layout da acumulação de WIP em C2 Na Figura 52 observam-se os exemplos de desperdícios representados anteriormente no layout do centro de trabalho. Figura 52 – Exemplos de falta de espaço livre em C2 O não aproveitamento da matéria-prima comprada, traduz-se num desperdício de 3,32 m², o que representa 25% de cada folha de cartão. De acordo com a análise realizada, verificou-se que são encomendados, anualmente, 40000 kg deste tipo de cartão. Tendo em conta o custo da matéria-prima 4,41 €/kg foi calculado o custo total por ano resultante deste resíduo, representado na Tabela 25. Tabela 25 – Resumo da quantidade de desperdício em C2 e o seu custo associado Desperdício/ano Quantidade 10750 kg Custos 47407,50 € No centro de trabalho 7 uma das matérias-primas utilizadas era o papel diamante DDP 0.05 mm. Esta matéria-prima utilizada na máquina Fords era comprado ao fornecedor, onde cada rolo tinha o comprimento de 1220 mm. Este tipo de papel era cortado e utilizado na linha de transformadores de
81 distribuição, em rolos mais pequenos com medidas que variavam entre os 780 e os 696 mm. Desta forma, verificou-se que a matéria-prima comprada nunca era aproveitada a 100%. Este tipo de utilização atual traduzia-se num desperdício que variava entre os 36 e os 43% por cada rolo. Por ano eram utilizados 20000 kg deste tipo de matéria-prima em transformadores de distribuição e tendo em conta que o custo de cada rolo DDP 0.05 mm era de 4,41 €/kg, foi calculado e resumido na Tabela 26 o intervalo de custos devido ao desperdício deste tipo de matéria-prima. Tabela 26 – Resumo da quantidade de desperdício em C7 e o seu custo associado Quantidade não utilizada Custos Mínimo Máximo Mínimo Máximo Papel diamante DDP 0.05 mm 7200 kg 8600 kg 31752 € 37926 € 4.3.6 Falta de normalização e incumprimento dos 5S Apesar da filosofia 5S já ter sido implementada na empresa com a ajuda de uma equipa de engenheiros do departamento Lean , esta necessitava de ser reforçada, principalmente no que diz respeito à normalização do procedimento de trabalho. O centro de trabalho C6 de moldados era um exemplo representativo da falta de cumprimento da filosofia 5S, uma vez que a organização dos moldados (Figura 53) que, posteriormente, seguiam para a área de Montagem de Grupos não tinha um padrão ou uma regra previamente estabelecida e documentada. Desta feita, a organização era feita segundo a ordem cronológica de produção da operadora, sendo que mais nenhum operador conseguia identificar o tipo de moldados presentes em cada carro de transporte. Figura 53 – Exemplo de falta de normalização da técnica 5S em C6
82 Por conseguinte, verificou-se que a falta de moldados da encomenda em produção aquando do término de todas as operações era registada pelo menos duas vezes por turno, sendo este o valor normal, tal como referido pelo chefe de secção e a operadora do centro de trabalho. De seguida, para medir o tempo de paragem médio por dia procedeu-se ao cálculo do tempo normalizado de procura de moldados, resumido na Tabela 27. Tabela 27 – Resultado do estudo de tempos da atividade “Procura de moldados” em C6 Atividade Tempo Normalizado (TN) Nº ocorrências/ turno Tempo paragem produção/dia Tempo paragem produção/ semana Tempo paragem produção/ano Procura de moldados 8,2 min 2 16,4 min 1,37 h 71,24 h Por último, o estudo de tempos foi convertido em custos, concluindo-se que esta paragem representava um custo total de 2 493,40 € por ano. Continuamente, no centro de trabalho C7 também era representativa desta falta de organização e de normalização, tal como representado na Figura 54. Inicialmente, existiam paletes sem identificação visível (1), outras com identificação incorreta (2) e calagens concluídas sem identificação nem no seu local específico (3). Figura 54 – Exemplos de falta de normalização da técnica 5S em C7 Para além disso, toda a área encontrava-se limitada com fita amarela e preta, à semelhança do que se observa na Figura 55. Contudo, face às caraterísticas da fita, do piso e da utilização de veículos de transporte no chão de fábrica, esta limitação tinha de ser várias vezes substituída por ficar rapidamente desgastada.
83 Figura 55 – Limitação da área C7 Outro problema centrava-se na forma como a organização das ferramentas utilizadas no posto de trabalho das máquinas Fords e Lae eram feitas. Na máquina Fords verifica-se o incumprimento da metodologia 5S previamente aplicada ao armário de ferramentas. Tal deve-se ao facto do armário não ser prático ou intuitivo para o uso do operador. O processo produtivo é feito maioritariamente na bancada da máquina, logo, são registadas várias perdas de tempo por parte do operador à procura das ferramentas sempre que inicia uma encomenda. Na Figura 56 estão representados dois exemplos da situação da bancada de trabalho da máquina Fords durante as atividades de preparação de núcleos de cartão na máquina Fords (1) e no final (2). Figura 56 – Bancada de trabalho da máquina Fords em C7 Face à falta de normalização realizou-se um estudo de tempos (resumido na Tabela 28) para todas as atividades relacionadas com as ferramentas durante a produção. Tabela 28 – Resultado do estudo de tempos de procurar ferramentas em C7 Atividade Tempo Normalizado (TN) 1 encomenda 1 dia 1 ano Procurar/Arrumar ferramentas 2,13 min 24 min 104 h Através do estudo de tempos concluiu-se que este tempo despendido com a falta de normalização das ferramentas de produção se traduz num custo de 3 640 € por ano.
84 Devido à falta de normalização, foram realizadas auditorias de análise à aplicação da metodologia 5S ao centro de trabalho C7, representado no Apêndice 5 – Auditoria Inicial 5S Segundo a auditoria inicial realizada identificou-se necessário implementar melhorias urgentemente, visto que apenas se obteve um total de 20 pontos em 69 possíveis. Os S’s que carecem de mais atenção resumem-se ao primeiro, relativo à separação do que é útil do que é inútil e o que é necessário do que é desnecessário, e ao quarto, relativo à normalização dos 3S’s previamente estabelecidos. 4.3.7 Distâncias elevadas percorridas A utilização de diversos equipamentos/ferramentas e materiais durante o processo produtivo é algo recorrente e comum a todas as secções de trabalho, consequentemente, esta utilização exige um elevado número de deslocações que não acrescentam valor ao produto. Deste modo, para cada centro de trabalho analisado com este problema, calculou-se o valor que a empresa despende com qualquer operador da área produtiva de isolantes Shell, considerando: • Custo hora/Homem = 35 €; • Distância percorrida/segundo = 1 m; • Custo Homem/metro = (Custo hora/Homem) / 3600. Após a obtenção de todos os valores relativos às distâncias percorridas através da ferramenta AutoCAD, apresentado no Apêndice 3 – Estudo das deslocações nos Centros de Trabalho (AutoCAD), verificou-se importante realizar um estudo do tempo gasto com as deslocações percorridas pelo operador. Em primeiro lugar, em C2, a folha de cartão utilizada na máquina CNC não vinha do armazém com a qualidade pretendida, isto é, o tipo de material e a posição em que ficava durante muito tempo armazenada fazia com que a folha deformasse. Como consequência desta falta de qualidade, existia o risco de a folha se mover durante a operação de corte. Desta feita, verificou-se que era necessário o operador segurar a folha durante todo o processo produtivo e, para isso, percorrer todo o perímetro da mesa enquanto a máquina está em funcionamento. Estas deslocações representavam 26 metros percorridos por cada rodela produzida. Sabendo que são produzidas, em média, nove rodelas por dia, ao fim de um ano estas deslocações representavam 60804 km. Posteriormente, verificou-se importante realizar um estudo do tempo gasto com as deslocações acima demonstradas. Os diferentes resultados do estudo deste problema no centro de trabalho de biselamento e corte de cartão encontram-se resumidos na Tabela 29.
85 Tabela 29 – Resumo das distâncias percorridas, tempos e custos das deslocações em C2 Distância percorrida Tempo Custos 1 dia 1 ano 1 dia 1 ano 1 dia 1 ano Deslocações C2 234 m 61 km 3,90 min 16,9 h 2,28 € 591,50 € Relativamente ao centro de trabalho C3, existia a colagem de calços manualmente após o funcionamento do robot. Esta operação exigia que o operador se deslocasse em torno da mesa onde se encontrava a rodela. Para além das deslocações para colar os calços, também foram identificadas várias deslocações devido à utilização de ferramentas de produção. Estas deslocações representavam 76 metros percorridos por cada rodela produzida. Sabendo que eram produzidas uma média de cinco rodelas por dia, ao fim de um ano estas deslocações representam 380 metros por dia. Seguidamente, foi realizado uma avaliação do tempo despendido e o respetivo custo associado a este tipo de deslocações. Na Tabela 30 encontra-se um resumo dos resultados obtidos. Tabela 30 – Resumo das distâncias percorridas, tempos e custos das deslocações em C3 Distância percorrida Tempo Custos 1 dia 1 ano 1 dia 1 ano 1 dia 1 ano Deslocações C3 380 m 99 km 6,33 min 28 h 3,70 € 980 € Em C6 existia um número elevado de transportes relativos à movimentação do cartão biselado no início da encomenda e o posterior transporte quando o produto final está concluído. Estes transportes estão representados na Figura 57 e segundo os cálculos efetuados representam 146,8 metros percorridos por cada lote de moldados. As deslocações representadas resumem-se ao transporte da matéria-prima até à prensa 1 (1) ou até à prensa 2 (2) e o transporte de produto acabado (3). Figura 57 – Diagrama de spaghetti das deslocações em C6
86 Através do cálculo para cada tipo de deslocação, foi possível concluir que para o estado inicial de C6 eram despendidos 2,45 minutos por dia. Os valores obtidos e os respetivos custos encontram-se resumidos na Tabela 31. Tabela 31 – Resumo das distâncias percorridas, tempos e custos das deslocações em C6 Distância percorrida Tempo Custos 1 dia 1 ano 1 dia 1 ano 1 dia 1 ano Deslocação tipo (1) 296,3 m 77 km 4,94 min 21,4 h 2,88 € 749 € Deslocação tipo (2) 300,9 m 78 km 5,02 min 21,8 h 2,93 € 763 € Deslocação tipo (3) 2,8 km 728 km 46,67 min 202,2 h 27,22 € 7077 € Total 8589 € Por último, no centro C7, a produção na máquina Fords era feita recorrendo a consumíveis auxiliares, denominados de núcleos de cartão. Os núcleos a utilizar encontravam-se num armário próximo do posto trabalho, pelo que sempre que surgisse uma encomenda era necessário deslocar um conjunto de núcleos para a bancada da máquina Fords e, consequentemente, a deslocação devido à utilização de diferentes ferramentas de produção. Em suma, estas deslocações representam 21,2 metros percorridos por cada utilização da máquina Fords. Consequentemente, no estado inicial de C7 são despendidos 3,7 minutos por dia na totalidade destas deslocações. Na Tabela 32 encontra-se um resumo dos resultados do estudo de distâncias percorridas, tempos e custos associados às distâncias percorridas. Tabela 32 – Resumo das distâncias percorridas, tempos e custos das deslocações em C7 Distância percorrida Tempo Custos 1 dia 1 ano 1 dia 1 ano 1 dia 1 ano Deslocações C7 222 m 58 km 3,7 min 16 h 2,16 € 560 € 4.3.8 Manipulação e elevação de cargas no centro de trabalho 7 No centro de trabalho C7 foi verificada a necessidade de melhorar as condições de trabalho do operador em questão, uma vez que era exigida a manipulação e elevação recorrente de cargas elevadas. Em entrevistas com o operador, foram registadas queixas relativamente a dor de costas causadas por este tipo de atividade durante o turno de trabalho. Analogamente, foi registado um acidente de trabalho devido a este tipo de atividades durante o período de desenvolvimento da dissertação. Na Figura 58 está representada a sequência de elevação (de 1 para 2) da carga que o operador tem de elevar com uma frequência diária superior a quatro vezes.
87 Figura 58 – Sequência de elevação de cargas em C7 Posto isto, e para a identificação do risco de LMERT foi utilizada a Equação de Niosh’91 para a medição do Peso Limite Recomendado (PLR) e do IE. Os valores obtidos durante a análise encontram-se explícitos no Apêndice 6 – Estudo das Atividades de Elevação de Cargas e resumidos na Tabela 33. Tabela 33 – Resumo dos resultados da aplicação da Equação de Niosh’91 PLR (kg) IE 5,980 5,017 Com estes resultados, é possível afirmar que a carga a transportar tem um peso elevado para qualquer operador, através do método de transporte manual, uma vez que um valor de IE superior ou igual a 3 representa um risco para a maioria dos trabalhadores. Em jeito de conclusão, há uma necessidade imediata de intervenção ergonómica neste posto de trabalho. 4.3.9 Falta de manutenção dos equipamentos Inicialmente, no centro de trabalho C2, constatou-se uma falta de manutenção da máquina CNC, relativamente à mesa de biselamento e ao material auxiliar de corte. Por um lado, a mesa de biselamento existente já não se encontrava dentro do seu ciclo de vida útil, uma vez que apenas foi substituída uma vez desde a sua aquisição em 1993. Este desgaste do material tinha como consequência direta a diminuição da qualidade da rodela produzida. A produção de rodelas com defeito, ou seja, rodelas em que as medidas não estavam conforme o esperado afetava diretamente a qualidade do transformador de potência Shell e o registo médio foi de uma rodela por turno. O retrabalho necessário verificou-se pelo menos uma vez por turno, sendo este o valor normal, tal como referido pelo chefe de secção e o operador do centro em questão. Na Tabela 34 encontra-se um resumo dos dados obtidos através do estudo de tempo de retrabalho.
94 As cinco folhas mencionadas anteriormente foram decididas de acordo com as necessidades, durante o decorrer da análise, juntamente com todos os operadores dos centros de trabalho e a equipa Lean. As figuras apresentadas nas secções seguintes correspondem a um exemplo da análise do centro de trabalho C7 do Centro de Isolantes Shell. 5.1.1.1 Identificação do PT Primeiramente, na folha de “Identificação PT” são descritos todos os recursos existentes e o espaço ocupado por cada um deles na área de trabalho (Figura 61), com recurso à sua representação layout, e o seu respetivo fluxo do processo produtivo (Figura 62), representado com a notação BPMN. Figura 61 – Modelo de análise C7 (1/7) Figura 62 – Modelo de Análise C7 (2/7) 5.1.1.2 Estudo de tempos de cada centro de trabalho Segue-se uma folha destinada ao estudo de tempos de cada bloco de trabalho, através do método que for mais conveniente a sua apresentação é adaptada de forma que seja facilmente alterado e compreendido, no caso do centro de trabalho analisado é utilizado o método da cronometragem (Figura 63).
95 Nesta folha de registo é atualizado o registo das atividades de valor acrescentado (VA – a verde), das atividades de valor não acrescentado, mas necessárias (NNVA – a amarelo) e das atividades de valor não acrescentado e desnecessárias, ou seja, os desperdícios (NVA – a rosa). Paralelamente, é feito um resumo visual do estado do posto de trabalho através de um gráfico circular. Todas as atividades estão classificadas segundo o seu tipo: Operação, Transporte, Controlo, Espera e Armazenagem. Figura 63 – Modelo de Análise C7 (3/7) 5.1.1.3 Materiais Continuamente, a folha “Materiais” corresponde ao local onde se registam todos os pertences do bloco de trabalho (Figura 64), seguindo a classificação segundo quatro tipos: Equipamento/Ferramenta, Componente, Consumível e Matéria-Prima. Também é registada a frequência de utilização e o fornecedor caso se apresentem ser dados relevantes. Figura 64 – Modelo de Análise C7 (4/7) 5.1.1.4 Deslocações Na folha “Deslocações” verificou-se fulcral a análise de todas as movimentações efetuadas pelo operador, recorrendo para isso ao diagrama de Spaghetti e, assim, contabilizar a distância total percorrida durante o fluxo produtivo de cada centro de trabalho (Figura 65). Durante o registo de todas
96 as movimentações efetuadas é contabilizado a quantidade de metros percorrida, assim como a localização de destino dessa mesma movimentação. Figura 65 – Modelo de Análise C7 (5/7) 5.1.1.5 OEE De forma a controlar os indicadores de desempenho de cada bloco de trabalho, também foi criada uma folha manter o cálculo do OEE de cada posto atualizado durante vários pontos da análise, esses valores são registados na folha “OEE”, representado na Figura 66. Figura 66 – Modelo de Análise C7 (6/7) 5.1.1.6 Auditoria 5S Por fim, todos os postos de trabalho devem passar por uma análise preliminar quanto ao cumprimento da metodologia 5S (Figura 67). Ainda na mesma folha de registo é possível serem apresentadas propostas de melhoria imediatas. A realização de auditorias 5S deve ser uma prática recorrente e esta folha de registo constantemente atualizada.
97 Figura 67 – Modelo de Análise C7 (7/7) 5.1.2 Adaptabilidade do modelo de análise O modelo normalizado conta ainda com uma alta flexibilidade que permite ao utilizador acrescentar as folhas de registo que fizerem sentido para a análise em questão, por exemplo, análises ABC ou análises a fatores de risco biomecânicos, através de ferramentas como a Equação de NIOSH’91 ou o Método REBA. Estas folhas já foram criadas com um modelo padrão e puderem ser utilizadas de imediato. 5.2 Implementação de 5S e Gestão Visual Para relembrar os conceitos, aplicabilidade e vantagens da técnica 5S sugeriu-se uma formação aos colaboradores. Pretendia-se a sensibilização para a utilização contínua da ferramenta e, assim, a criação de rotinas tanto para a organização como para a limpeza da área. De igual modo mostrou-se importante envolver todos os operadores nas ações de 5S com vista a obter uma partilha de conhecimentos de ambas as partes. Após a realização de auditorias iniciais às secções analisadas, apresentadas na Figura 68, foi percetível que o centro de trabalho com maior carência da técnica 5S’s se resumia à C7. Apesar do resultado, todos os operadores foram sensibilizados para a normalização e disciplina, os últimos dois S’s e aqueles que revelaram um pior resultado.
98 Figura 68 –Resultado das auditorias 5S em todas os centros de trabalho 5.2.1 Separação A primeira etapa da técnica 5S consiste na separação entre o que é útil que esteja presente na área, daquilo que é inútil. De acordo com as auditorias inicias realizadas, este primeiro S era urgente de ser implementado no armário das ferramentas de produção do operador do centro de trabalho 7. Desta forma, junto do operador foi realizada uma listagem de todas as ferramentas que realmente eram utilizadas aquando do processo produtivo no posto de trabalho, parte dessa listagem está representada na Figura 64. Através desta separação foi percetível uma redução de itens no armário das ferramentas do operador em cerca de 45%, ou seja, o espaço livre para uma nova reorganização já estava disponível. No posto de trabalho foram encontradas algumas ferramentas obsoletas ou raramente utilizadas pelo operador (Figura 69), tendo sido transportadas para um armazém geral da área produtiva, onde ficarão para eventuais necessidades de outros postos de trabalho. Figura 69 – Exemplos de ferramentas de produção retiradas em C7 De modo a facilitar a realocação de algumas das ferramentas, os materiais removidos foram acompanhados de uma checklist física com todas as identificações.
99 5.2.2 Organização Na segunda fase, para organizar as ferramentas de produção, teve-se em consideração o critério de utilização e o espaço disponível no armário. Devido à falta de locais delimitados para a colocação das ferramentas utilizadas, a desorganização e falta de interesse em colocar as ferramentas de volta ao armário era recorrente. Assim sendo, foram criados suportes e locais com a marcação de todas as ferramentas utilizadas. Na Figura 70 é possível observar o armário de ferramentas antes e depois da aplicação da fase de organização. Figura 70 - Antes e depois do armário de ferramentas Para além da organização, foi executada uma lista de ferramentas para o armário, observado na Figura 71, com vista a facilitar a procura do colaborador. Pretende-se que o operador tenha uma reação mais rápida e intuitiva a qualquer mudança de ferramenta durante o processo produtivo.
100 Figura 71 – Lista de materiais criada para o armário em C7 5.2.3 Limpeza Nesta etapa pretende-se solucionar a falta de limpeza da área de trabalho devido ao uso de equipamentos bastante suscetíveis para a acumulação de sobras de matérias-primas no pavimento. Apesar da existência de um local para as ferramentas de limpeza, verifica-se que este não era devidamente utilizado, uma vez que o operador não possuía as suas próprias ferramentas de limpeza. Por outro lado, a empresa não possui procedimentos de limpeza internamente definidos, como a limpeza do posto de trabalho durante as mudanças de matéria-prima ou a limpeza geral no final de cada turno. Então, foram criados planos de limpeza e afixados no centro de trabalho 7, representados na Figura 72.
101 Figura 72 - Plano de limpeza do Centro de Isolantes 7 5.2.4 Normalização Nesta fase, visa-se o estabelecimento de padrões para suportar os 3S’s anteriormente descritos, para que façam parte da cultura organizacional e torna-se, portanto, fundamental a aplicação de gestão visual. Primeiramente, todas as encomendas de matéria-prima passaram a possuir um local específico para o seu armazenamento, que consistiu na delineação com fita-cola amarela e preta, seguido de uma etiqueta com a sua identificação. Na Figura 73 é percetível a identificação da matéria-prima a utilizar no posto de trabalho. Figura 73 – Local identificado para cada matéria-prima Para além da definição da área armazenamento de matérias-primas, também foram delineados novos locais com limite máximo para acumulação de sobras (Figura 74).
102 Figura 74 – Local destinado às sobras de C7 E, por fim, o carrinho que faz o transporte do produto final do centro de isolantes Shell para a linha de transformadores de distribuição foi devidamente identificado, de forma a evitar extravios do mesmo (Figura 75). Figura 75 – Carrinho de transporte de produto acabado identificado 5.2.5 Disciplina Para a concretização da última etapa, foi sugerido afixar um quadro Kamishibai no bloco de trabalho estudado. O Kamishibai é uma ferramenta que permite auditar os postos de trabalho e incutir em todos os intervenientes a responsabilidade de se envolver na melhoria contínua. Um quadro Kamishibai permite assegurar o cumprimento da técnica 5S, consiste no preenchimento de um cartão, composto por questões que avaliam o estado em que é encontrada a área de trabalho. Na Figura 76 é apresentado um exemplo de um dos cartões criados para o centro de trabalho em análise.
103 Figura 76 - Cartão quadro Kamishibai (exemplo “Trabalho Normalizado”) O quadro consiste num conjunto de cartões relativos a diversos tópicos da técnica 5S, com duas faces, uma vermelha e uma verde, tal como ilustrado na Figura 77. A avaliação à área ocorre todas as semanas, sendo executada por um responsável definido por mês. Figura 77 - Esboço quadro Kamishibai O dia de avaliação não deve ser partilhado com os operadores do centro de trabalho em questão, de forma que os mesmos tenham sempre a preocupação de manter o espaço de trabalho organizado. Se na avaliação obtiverem um visto verde em todas as questões, o cartão é colocado de volta no quadro com o lado verde visível. Caso contrário, mesmo existindo apenas um incumprimento no cartão, este deve ser colocado no quadro com o lado vermelho visível. Após a avaliação por parte do responsável, este deve designar um novo responsável para o próximo mês e fazer a análise do quadro (Figura 78), averiguar os problemas identificados, a causa raiz dos mesmos e as contramedidas a serem aplicadas. Figura 78 – Análise quadro Kamishibai
110 Figura 90 - OPL Quadro Controlo C2 5.6 Manutenção de equipamentos Após a análise de todas as secções foi percetível que alguns dos equipamentos presentes no centro de isolantes Shell necessitavam de alterações, uma vez que, apesar da evolução do processo produtivo, os equipamentos mantiveram-se inalteráveis. Assim, nesta secção serão descritas algumas propostas de melhoria a aplicar nos equipamentos. 5.6.1 Implementação de sistemas Poka-Yoke Com a finalidade de criar um sistema que permita a redução das paragens de produção devido a defeitos detetados na colagem automática de calços do centro de trabalho C3 foi proposta a implementação de um sistema poka-yoke no robot de calços. As paragens de produção resumem-se ao facto de o robot de calços parar de lançar calços de cartão, apesar de continuar a lançar cola, provocando o entupimento do tubo e defeitos na rodela. O mecanismo tem como objetivo a confirmação em real time do número total de calços colados pelo robot. Assim, através do recurso a um sensor de movimento, se o calço não atravessar o feixe de luz do sensor este possui a capacidade para parar de imediato o processo produtivo. Na Figura 91 são apresentados dois exemplos de possíveis sensores de movimento a utilizar no robot de calços.
111 Figura 91 – Exemplos de sensores de movimento Por conseguinte, na Figura 92 está representado o robot presente no centro de trabalho e a vermelho o local onde ficaria o sensor, ou seja, estrategicamente colocado de forma que o calço de cartão atravesse sempre o feixe de segurança. Figura 92 - Robot de calços C3 5.6.2 Atualização do programa dos equipamentos Continuamente, no robot de calços do centro de trabalho C3 ocorre a colagem de calços de cartão de três medidas diferentes em rodelas, contudo as rodelas necessitam de quatro tipos de calços. Assim sendo, ocorre a colagem manual de uma quantidade mínima de vinte calços de cartão por rodela, após a utilização do robot. Com o objetivo de reduzir substancialmente o tempo perdido nesta atividade, a proposta de melhoria baseia-se na atualização do programa utilizado pelo robot de calços. Portanto, para além dos calços de cartão com medida 40, 55 e 70 mm, o robot passaria a colar calços com a medida 38 mm. Para a concretização desta atualização é necessário a aquisição de um novo carregador de calços com esta nova medida, tal como representado na Figura 93, assim como formação do operador.
112 Figura 93 - Carregador robot de calços C3 5.6.3 Substituição de equipamentos desgastados Por outro lado, no centro de trabalho C2 a máquina CNC utilizada para a produção de rodelas encontrase com materiais deteriorados e obsoletos, logo, a proposta centra-se na substituição da mesa de biselamento e do material do tipo esponja, utilizado entre a rodela e a mesa de biselamento. Ambos os materiais já se encontram em stock na empresa, desta forma, seriam adaptados e colocados na máquina CNC pelo operador da mesma, não existindo qualquer custo adicional associado. 5.7 Introdução de um meio de transporte de rolos cortados No posto de trabalho da máquina Fords, ou seja, no centro de trabalho C7, o transporte de rolos cortados era realizado manualmente pelo operador, o que lhe provocava um desconforto durante e após o turno de trabalho. Esta problemática foi cuidadosamente estudada, visto estar relacionada com a saúde do operador e o aparecimento de lesões a longo prazo. Desta feita, foi proposta a aquisição de um carrinho elevatório utilizado para transportar os rolos cortados na bancada da máquina até ao carrinho de transporte de produto acabado. Na Figura 94 está representado um exemplo do carro elevatório proposto, este tem capacidade para o transporte até 2000 kg, o que se revelava suficiente para o transporte de rolos cortados na máquina Fords, com, no máximo, 30 kg cada. Relativamente à altura de elevação, tendo em conta que a bancada de trabalho é de 900 mm e o carrinho consegue elevar-se até 2000 mm, esta é cumprida com esta nova ferramenta.
113 Figura 94 – Carro elétrico de elevação Esta proposta foi devidamente elaborada com recurso à metodologia A3 e apresentada à empresa de forma a receber aprovação, na medida em que se tratava de uma proposta com um custo significativo associado. Na Figura 95 está representado, em parte, o A3 desenvolvido. Figura 95 - A3 da proposta do carrinho elevatório
114 6. ANÁLISE E DISCUSSÃO DE RESULTADOS Ao longo deste capítulo é realizada uma análise e discussão dos principais resultados referentes às propostas de melhoria descritas no capítulo anterior. Os resultados estão organizados de acordo com os objetivos apresentados, isto é, inicia-se com os resultados alusivos às atividades de valor não acrescentado, de seguida os resultados relativos à gestão de desperdícios, as melhorias nas condições ergonómicas do posto de trabalho e, posteriormente, apresentam-se os resultados das distâncias percorridas. Por último, é apresentado o impacto das medidas implementadas através de um indicador de desempenho, assim como a comparação dos custos associados. 6.1 Redução de atividades de valor não acrescentado Com a implementação de ferramentas atualizadas e normalizadas espera-se uma redução do tempo desperdiçado em atividades que não acrescentam valor. Primeiramente, a introdução de uma aranha no centro de trabalho C3 para transporte de rodelas de cartão, em vez do transporte manual por parte de um ou dois operadores. O tempo desperdiçado neste transporte manual por parte de dois operadores foi eliminado, ou seja, 32,35 h/ano e o tempo desperdiçado por um operador reduz-se ao tempo de manuseamento da aranha, ou seja, em 60% do tempo gasto, uma vez que o tempo normalizado anterior era de 5 min/rodela e passaria para 3 min/rodela. Estes valores estão resumidos na Tabela 43. Tabela 43 – Ganhos obtidos com a introdução da aranha no C3 Tempo transporte rodela (h/ano) Ganhos Estado inicial Estado final Percentagem Monetários (€/ano) 1 operador 87,43 34,97 60% 1836, 07 2 operadores 32,35 0 100% 2264,48 De seguida, com a implementação de escantilhões para a colagem de calços, para as diferentes execuções com todas as marcações para a colagem dos calços, seriam eliminadas as atividades manuais de medir e marcar por parte da operadora. Os ganhos esperados pela eliminação destas atividades estão representados na Tabela 44. Tabela 44 – Ganhos esperados com a introdução de escantilhões no C6 Tempo atividades manuais (h/ano) Ganhos Estado inicial Estado final Percentagem Monetários (€) 452,40 0 100% 15834 A implementação da técnica 5S e Gestão Visual no centro de trabalho C7 contribuiu para a redução das atividades de procurar/arrumar as ferramentas utilizadas no processo produtivo, devido à nova organização do armário e a disposição de núcleos de cartão segundo a sua utilização.
115 O novo armário de ferramentas do centro de trabalho C7 de produção levou à eliminação de ferramentas/equipamentos desnecessário e obsoletos. Por encomenda eram despendidos 2,13 minutos nas atividades de procurar/arrumar ferramentas, com a implementação da técnica 5S e Gestão Visual conclui-se que após uma semana de análise estes tempos foram reduzidos, em média, para 0,75 minutos (45 segundos). Os ganhos obtidos com esta implementação estão resumidos na Tabela 45. Tabela 45 – Ganhos obtidos com a implementação de 5S no C7 Tempo atividades procurar/arrumar (h/ano) Ganhos Estado inicial Estado final Percentagem Monetários (€) 104 35 66% 2415 A proposta de criação de um supermercado de núcleos de cartão no centro de trabalho C7, possibilitou a eliminação das atividades de setup dos mesmos, ou seja, atividades de medição e corte dos núcleos de cartão sempre que havia uma encomenda. Tendo em consideração que o operador passou a ter todos os núcleos com os tamanhos pretendidos no armário ao lado da bancada de trabalho, as atividades previamente enumeradas que representavam um dispêndio de 8,55 minutos por cada encomenda foram totalmente eliminadas. Os ganhos obtidos estão representados na Tabela 46. Tabela 46 - Ganhos obtidos com o supermercado de núcleos no C7 Tempo atividades manuais (h/ano) Ganhos Estado inicial Estado final Percentagem Monetários (€) 387,40 0 100% 13559 No centro de trabalho C3 onde se situa o robot de calços, a proposta relativa à adoção de um sistema Poka-Yoke através da colocação de sensores levaria à diminuição das paragens de produção, uma vez que todas as avarias passariam a ser detetadas no preciso momento em que acontecem. Assim sendo, o tempo despendido em atividades de reparação mais longas seria reduzido em 100%, ou seja, um ganho de 9250,50 €. Estes ganhos estão resumidos na Tabela 47. Tabela 47 - Ganhos esperados com sistema Poka-Yoke no C3 Tempo atividades reparação (h/ano) Ganhos Estado inicial Estado final Percentagem Monetários (€) 264,3 0 100% 9250,50 Continuamente, a atualização de programa no robot de calços do centro de trabalho C3 permitiria que os calços do tipo 38 mm deixassem de ser colados manualmente por um operador, libertando-o dessa atividade seria possível obter uma diminuição significativa do tempo despendido nesta atividade. Desta feita, uma atividade que demorava 25,3 minutos por rodela produzida, seria reduzida para 3,67 minutos
116 através da utilização do robot, uma vez que este demora, em média, 11 segundos/calço e os calços de 38 mm colados em cada rodela correspondem a 20 unidades. Os ganhos esperados pela redução do tempo despendido nesta atividade manual estão resumidos na Tabela 48. Tabela 48 - Ganhos esperados com a atualização do robot no C3 Tempo atividade manual (h/ano) Ganhos Estado inicial Estado final Percentagem Monetários (€) 436,80 65,52 85% 2293,2 Por fim, a substituição de equipamentos desgastados e, consequentemente, obsoletos no centro de trabalho C2 levou a uma eliminação das atividades de manutenção devido ao desgaste do material auxiliar na CNC e das atividades de retrabalho devido ao mau estado da mesa de biselamento. A primeira mudança levou a uma eliminação da atividade de manutenção por parte do operador devido ao desgaste do material auxiliar, o que representava um dispêndio de 40 h/ano. A segunda mudança representou a eliminação da atividade de retrabalho nas rodelas, uma vez que a qualidade era comprometida pelo estado degradado da mesa de biselamento. Assim, esta atividade representava um total de 230,56 h/ano de retrabalho. Todos os ganhos relativos a estas mudanças estão resumidos na Tabela 49. Tabela 49 – Ganhos obtidos com a manutenção de equipamentos no C2 Tempo atividade (h/ano) Ganhos Estado inicial Estado final Percentagem Monetários (€/ano) Material auxiliar 40 0 100% 1400 Mesa de biselamento 230,56 0 100% 8069,60 6.2 Redução de desperdícios Tendo em consideração o reaproveitamento das folhas de cartão utilizadas no centro de trabalho C2 para o biselamento e corte, as melhorias foram contabilizadas durante uma semana e extrapoladas para a obtenção de resultados mais representativos dos ganhos a obter. Com a introdução de um quadro de gestão visual das sobras, foi possível aumentar o espaço livre no centro de trabalho, assim como a utilização de sobras que não eram utilizadas. Em 10750 kg de cartão não aproveitado, foram contabilizadas, no período de uma semana, a utilização de 1/3 da quantidade mencionada. Posto isto, os ganhos obtidos são indicativos de uma redução da quantidade de cartão a encomendar e, consequentemente, diminuição dos gastos com este tipo de matéria-prima.
117 Os ganhos obtidos com a diminuição dos desperdícios neste centro de trabalho estão representados na Tabela 50. Tabela 50 – Ganhos obtidos com a redução de desperdícios no C2 Desperdício de cartão (kg/ano) Ganhos Estado inicial Estado final Percentagem Monetários (€/ano) 10750 3583 66% 31606,47 6.3 Melhoria das condições ergonómicas do posto de trabalho No que dizia respeito às condições ergonómicas no centro de trabalho 7, o transporte manual dos rolos cortados na máquina Fords apresentava um risco para o operador com um índice de elevação de 5,017. Com a introdução de um carrinho elevatório para transporte de rolos cortados este índice de elevação passou para nulo, uma vez que já não existe a manipulação manual da carga. Através da melhoria das condições ergonómicas no centro de trabalho 7 foi possível a obtenção de um local de trabalho mais seguro, diminuindo o fator de possíveis lesões de trabalho associadas às tarefas a realizar bem como uma maior valorização do colaborador. Na Tabela 51 encontram-se resumidos os ganhos ergonómicos no centro de trabalho. Tabela 51 – Ganhos ergonómicos obtidos no C7 Índice de elevação Ganhos Estado inicial Estado final Percentagem 5,017 0 100% 6.4 Redução das distâncias percorridas Na melhoria de organização da área produtiva de isolantes foi possível uma ordenação geral dos vários centros de trabalho devido à eliminação de objetos e atividades desnecessárias à produção no posto de trabalho, assim como a introdução de gestão visual. Durante este processo foi indispensável o envolvimento dos operadores, pois permitiu que ao se sentirem envolvidos no projeto e incluídos nas mudanças aumentassem a motivação e produtividade. A implementação de uma ferramenta com o objetivo de segurar a folha de cartão a ser cortada na CNC do centro de trabalho C2 e, desta forma, impedir que esta se movesse durante o funcionamento da máquina consistiu numa eliminação das deslocações desnecessárias feitas pelo operador do centro de trabalho para segurar a folha manualmente. Estas deslocações traduziam-se em 61 km/ano, sendo
118 assim totalmente eliminadas com esta nova ferramenta. Os ganhos obtidos estão resumidos na Tabela 52. Tabela 52 - Ganhos obtidos em distâncias percorridas no C2 Distância percorrida (km/ano) Ganhos Estado inicial Estado final Percentagem Monetários (€/ano) 61 0 100% 591,50 A criação da One Point Lesson (OPL) para a produção de moldados retos no centro de trabalho 6 levou a um aumento significativo da organização do fluxo produtivo e, consequente, diminuição da distância percorrida para transportar os moldados retos concluídos até ao carro de transporte, uma vez que passaram a ser diretamente transportados para o carro final de transporte. Este tipo de deslocação representava 728 km/ano e, com a nova rotina, passou para 1,2 km/dia, o que se resumiu a 313 km/ano. Estes valores encontram-se resumidos na Tabela 53. Tabela 53 – Ganhos obtidos em distâncias percorridas no C6 Distância percorrida (km/ano) Ganhos Estado inicial Estado final Percentagem Monetários (€/ano) 728 313 57% 4033,89 6.5 Aumento do OEE Após implementação das novas ferramentas e da organização geral de cada centro de trabalho, verificaram-se os níveis de OEE do estado final, ou seja, na semana seguinte às implementações e compararam-se com os já medidos na primeira semana do projeto. Constatou-se que neste período de tempo, o valor máximo de OEE atingido (74,88%) ocorreu no centro de trabalho 6, ou seja, onde ocorria a produção de moldados retos. Em suma, para efeitos de resultados obteve-se o resumo presente na Tabela 54. Tabela 54 – Aumento do valor do OEE Centros de trabalho Valores de OEE atingidos (%) Ganhos Estado inicial Estado final C2 31,63% 47,44% 15,81% C3 31,40% 73,26% 41,86% C6 32,56% 74,88% 42,32% C7 29,27% 69,77% 40,50% Média 31,22% 66,34% 35,12%
119 Como se pode constatar, o valor médio do OEE antes da implementação das propostas de melhoria era de 31,22%. Depois da implementação das mesmas, esse valor do OEE subiu para 66,34%, o que permite concluir que se registou um aumento da eficiência dos centros de trabalho analisados em 35,12%. 6.6 Síntese dos resultados Nesta secção é realizada uma síntese dos resultados obtidos e esperados com o desenvolvimento deste projeto de dissertação. Nesta síntese, que se encontra na Tabela 55, estão os ganhos mensuráveis derivados da implementação das propostas apresentadas. Tabela 55 - Síntese dos resultados Proposta de melhoria Antes Depois Ganhos Implementação de 5S e Gestão Visual Redução dos desperdícios de matéria-prima no C2 10750 kg/ano 3583 kg/ano 66% Redução das atividades de procurar/arrumar ferramentas de produção no C7 104 h/ano 35 h/ano 66% Implementação de instruções de trabalho Redução das deslocações para transportar os moldados concluídos no C6 728 km/ano 313 km/ano 57% Introdução de ferramentas atualizadas e normalizadas Eliminação da atividade manual de segurar a rodela durante o corte na CNC do C2 61 km/ano 0 km/ano 100% Eliminação das atividades de medição e corte dos núcleos de cartão na máquina Fords no C7 387,40 h/ano 0 h/ano 100% Eliminação das atividades manuais de medir e marcar os moldados no C6 452,40 h/ano 0 h/ano 100% Eliminação do transporte de rodelas por dois operadores no C3 32,35 h/ano 0 h/ano 100% Redução da atividade de transporte de rodelas por um operador no C3 87,43 h/ano 34,97 h/ano 60% Manutenção de equipamentos Eliminação da atividade de manutenção do material auxiliar da CNC no C2 40 h/ano 0 h/ano 100% Eliminação da atividade de retrabalho devido ao mau estado da mesa de biselamento da CNC no C2 230,56 h/ano 0 h/ano 100% Substituição da atividade manual de colagem de calços para automática pelo robot de calços no C3 436,80 h/ano 65,52 h/ano 85% Eliminação das paragens de produção mais demoradas no robot de calços no C3 264,3 h/ano 0 h/ano 100% Introdução de um meio de transporte de produto acabado Redução do índice de elevação na máquina Fords do C7 5,017 0 100% Resultados gerais Aumento do OEE 31,22% 66,34% 35,12%
126 Randdhawa, J. S., & Ahuja, S. (2017). 5S - A quality improvement tool for sustainable performance: Literature review and directions. International Journal of Quality & Reliability Management , 34 (4), 508–529. Rauch, E., Dallasega, P., & Matt, D. T. (2015). Synchronization of engineering, manufacturing and onsite installation in lean ETO-enterprises. Procedia CIRP , 37 , 128–133. https://doi.org/10.1016/j.procir.2015.08.047 Relkar, A. S., & Nandurkar, K. N. (2012). Optimizing & analysing overall equipment effectiveness (OEE) through design of experiments (DOE). Procedia Engineering , 38 , 2973–2980. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2012.06.347 Rother, M., & Shook, J. (1999). Learning to See: Value Stream Mapping to Add Value and Eliminate Muda (Lean Enterprise Institute). In Lean Enterprise Institute Brookline . Lean Enterprise Institute. http://www.leanenterprises.com/Library/Learning_to_See_Foreword.pdf Sanidas, E., & Shin, W. (2017). Lean Production System and Economic Development across the World Today. International Journal of Economics & Management Sciences , 06 (06). https://doi.org/10.4172/2162-6359.1000480 Saunders, M. N. K., Lewis, P., & Thornhill, A. (2019). Understanding research philosophy and approaches to theory development. In Pearson Education Limited (Ed.), Research Methods for Business Students (8th ed., Issue March). Shah, R., & Ward, P. T. (2007). Defining and developing measures of lean production. Journal of Operations Management , 25 (4), 785–805. https://doi.org/10.1016/j.jom.2007.01.019 Shimbun, N. K. (1989). Poka-Yoke: Improving Product Quality by Preventing Defects . Productivity Press. Shingo, S. (1989). A study of the Toyota Production System. In A Study of the Toyota Production System (Rev Sub). Productivity Press. Simões, T., Alves, A. C., & Carneiro, P. (2015). From fixed to mixed: rethinking production systems design for increased efficiency . Slomp, J., Bokhorst, J. A. C., & Germs, R. (2009). A lean production control system for high-variety/lowvolume environments: A case study implementation. Production Planning and Control , 20 (7), 586– 595. https://doi.org/10.1080/09537280903086164 Štefanić, N., Tošanović, N., & Hegedić, M. (2012). Kaizen workshop as an important element of continuous improvement process. International Journal of Industrial Engineering and Management , 3 (2), 93–98. Sugimori, Y., Kusunoki, K., Cho, F., & Uchikawa, S. (1977). Toyota production system and kanban system materialization of just-in-time and respect-for-human system. International Journal of Production Research , 15 (6), 553–564. https://doi.org/10.1080/00207547708943149 Vorne-Industries. (2008). The Fast Guide to OEE. The Fast Guide Oee , 1 (630), 1–27. www.vorne.com Waters, T. R., Putz-Anderson, V., Garg, A., & Fine, L. J. (1993). Revised NIOSH equation for the design and evaluation of manual lifting tasks. Ergonomics , 36 (7), 749–776. https://doi.org/10.1080/00140139308967940 Womack, J. P., & Jones, D. T. (1996). Lean Thinking: Banish Waste and Create Wealth In Your Corporation (Free Press (ed.); Revised an). Womack, J. P., & Jones, D. T. (2003). Lean Thinking: Banish Waste and Create Wealth in yout corporation (1st ed.). Fress Press. Womack, J. P., Jones, D. T., & Roos, D. (1990). The machine that changed the world . Zhang, L., Narkhede, B. E., & Chaple, A. P. (2017). Evaluating lean manufacturing barriers: An interpretive process. Journal of Manufacturing Technology Management , 28 (8), 1086–1114. https://doi.org/10.1108/JMTM-04-2017-0071
127
128 APÊNDICES
129 APÊNDICE 1 – ESTUDO DE TEMPOS DOS CENTROS DE TRABALHO O estudo de tempos de cada operação obteve-se seguindo as seguintes etapas: • Identificação de todas as atividades do processo produtivo analisado; • Cronometragem de todos os elementos do ciclo de trabalho realizado pelo operador de cada centro de trabalho; • Atribuição de um fator de atividade (FA) a cada observação, através de avaliação subjetiva; • Obtenção do tempo normalizado de cada operação, através da equação seguinte; 𝑇𝑁 = 𝑇𝑂 × 𝐹𝐴 𝐴𝑅 (6) • Registo dos tempos num modelo normalizado, isto é, o gráfico de sequência-executante. Sendo o TN o tempo normalizado, o TO o tempo observado, o FA o fator de atividade relacionado com o ritmo de trabalho e o AR a atividade ou cadência de referência tomando esta o valor de 100. Durante a realização da atividade, mesmo que seja sempre feita pelo mesmo operador, verifica-se que existem diferenças nos tempos lidos para o mesmo elemento. Por exemplo, constatam-se diferenças de ritmo e movimentações do operador, como até das próprias condições da peça (Costa & Arezes, 2003). Desta feita, para a obtenção de um resultado representativo do tempo real da operação, existe um número mínimo de medições necessárias. O cálculo do mesmo tem em conta uma estimativa do tempo médio da operação, incluindo o nível de confiança e precisão desejados, através da equação em baixo. 𝑁′=(𝑍 ×𝑠) (𝜀 ×𝑚) (7) Na equação anterior N’ representa o número de medições necessárias, o Z o valor de 1,96 resultante de um nível de confiança de 95% e o 𝜀 uma precisão de ± 5%, visto que estes são os valores aceitáveis para a medida do trabalho. O s e o m dizem respeito, respetivamente, ao desvio padrão e à média. Através da comparação do valor de N’ com o número de observações realizadas, conclui-se que estas são suficientes e, portanto, foi possível obter o tempo normalizado de cada elemento. Todos os dados relativos à análise de C2 necessários para o cálculo do tempo normalizado de cada elemento encontram-se registados na Figura 96 e na Figura 97.
130 Figura 96 – Resultado do estudo de tempos de C2 (1/2) Figura 97 – Resultado do estudo de tempos de C2 (2/2)
131 Da Figura 98 à Figura 100 encontra-se o resultado do estudo de tempos realizado em C3. Figura 98 - Resultado do estudo de tempos de C3 (1/3) Figura 99 - Resultado do estudo de tempos de C3 (2/3)
132 Figura 100 - Resultado do estudo de tempos de C3 (3/3) Da Figura 101 à Figura 102 encontra-se o resultado do estudo de tempos realizado em C6. Figura 101 - Resultado do estudo de tempos de C6 (1/2)
133 Figura 102 - Resultado do estudo de tempos de C6 (2/2) Da Figura 103 à Figura 104 encontra-se o resultado do estudo de tempos realizado à máquina Lae presente no centro de trabalho C7. Figura 103 - Resultado do estudo de tempos máquina Lae C7 (1/2)
134 Figura 104 - Resultado do estudo de tempos máquina Lae C7 (2/2) Por fim, da Figura 105 à Figura 106 encontra-se o resultado do estudo de tempos realizado à máquina Fords presente no centro de trabalho C7. Figura 105 - Resultado do estudo de tempos máquina Fords C7 (1/2) Figura 106 - Resultado do estudo de tempos máquina Fords C7 (2/2)
135 APÊNDICE 2 – GRÁFICOS DE SEQUÊNCIA DOS CENTROS DE TRABALHO Com o intuito de obter os tempos do processo produtivo de cada bloco de trabalho do sistema de produção de isolantes recorreu-se à técnica da cronometragem descrita por Costa e Arezes (2003), onde se realiza uma observação direta intensiva ou contínua de todas as tarefas realizadas durante um ciclo produtivo. De forma a garantir o registo de todos os dados levantados durante a análise foi estabelecido um modelo normalizado, facilitando assim a sua posterior análise. Considerou-se então a utilização de um gráfico de registo da sequência de cada processo produtivo do tipo “executante”, uma vez que regista a sequência de atividades do operador de cada bloco de trabalho. Da Figura 107 à Figura 109 é apresentado o corpo do gráfico de sequência-executante de C2. Figura 107 – Resumo do gráfico de sequência-executante C2 Figura 108 – Gráfico de sequência-executante C2 (1/2)
142 Figura 125 - Diagrama de spaghetti das deslocações relativas ao corte de rodelas Figura 126 - Resultados das deslocações de uma rodela cortada Da Figura 127 à Figura 131 está representado o estudo das deslocações do centro de trabalho C3. Figura 127 - Diagrama de spaghetti das deslocações de uma rodela c/calços frente
143 Figura 128 - Resultados das deslocações de uma rodela c/calços frente Figura 129 - Diagrama de spaghetti das deslocações de uma rodela c/calços frente e verso Figura 130 - Resultados das deslocações de uma rodela c/calços frente e verso (1/2)
144 Figura 131 - Resultados das deslocações de uma rodela c/calços frente e verso (2/2) Da Figura 132 à Figura 135 está representado o estudo das deslocações do centro de trabalho C6. Figura 132 - Diagrama de spaghetti das deslocações na prensa 1 de moldados retos Figura 133 - Resultados das deslocações na prensa 1 de moldados retos
145 Figura 134 - Diagrama de spaghetti das deslocações na prensa 2 de moldados retos Figura 135 - Resultados das deslocações na prensa 2 de moldados retos Da Figura 136 à Figura 139 está representado o estudo das deslocações do centro de trabalho C7.
146 Figura 136 - Diagrama de spaghetti das deslocações na Máquina Fords Figura 137 - Resultados das deslocações na máquina Fords Figura 138 - Diagrama de spaghetti das deslocações para produção de calagens
147 Figura 139 - Resultados das deslocações para produção de calagens
148 APÊNDICE 4 – ESTUDO ERGONÓMICO REALIZADO AO OPERADOR DO CENTRO DE TRABALHO C7 A avaliação da postura pelo método REBA foi realizada ao operador do centro de trabalho C7, tendo sido selecionado um exemplo da postura adotada aquando da colocação de rolos na máquina Fords, para ser apresentado a título de amostra da realização desta análise. Tabela 56 – Avaliação REBA do operador Marco de C7 Operador Grupo Pontuação A Pescoço 2 Tronco 3 Pernas 3 Postura Grupo 6 Carga/Força 1 Total 7 B Braço 2 Antebraço 2 Pulso 1 Postura Grupo 2 Coupling 3 Total 5 A + B 9 Atividade 1 Total REBA 10 De acordo com a avaliação realizada ao operador do centro de trabalho 7 (Tabela 56) é possível verificar que o nível de risco é alto, ou seja, é necessário que ações de melhoria sejam tomadas em breve.
149 APÊNDICE 5 – AUDITORIA INICIAL 5S DO CENTRO DE TRABALHO C7 De forma a analisar o cumprimento da técnica 5S no centro de trabalho C7 foi feita uma auditoria inicial, representada na Figura 140 e na Figura 141. Figura 140 – Auditoria Inicial 5S C7 (1/2) Figura 141 – Auditoria Inicial 5S C7 (2/2) A pontuação atribuída a cada critério avaliado está descrita na Figura 142. Figura 142 – Legenda da Auditoria Inicial 5S
150 APÊNDICE 6 – ESTUDO DAS ATIVIDADES DE ELEVAÇÃO DE CARGAS Devido ao facto de ser necessário exercer controlo significativo no final da elevação do rolo, procedeu-se ao cálculo do PLR tanto no início como no fim da mesma. A análise foi realizada considerando a elevação de rolos de cartão cortados na máquina Fords do bloco de trabalho C7, ou seja, admitindo a elevação quando esta ocorre ao nível da bancada de trabalho da máquina até ao ombro do operador, de forma a transportar o rolo até à palete da encomenda. Os valores das variáveis das tarefas encontram-se na Figura 143 e os resultados do cálculo do PLR origem e do PLR destino na Figura 144. Figura 143 – Variáveis das tarefas Figura 144 – Resultados do cálculo do PLR com controlo significativo A célula a rosa na Figura 144 representa o PLR a usar como referência, visto que apresenta um valor mais baixo. De seguida, calculou-se o Índice de Elevação (IE) tendo em conta o peso (L) dos rolos cortados na máquina Fords , os resultados obtidos estão resumidos na Figura 145. Figura 145 – Resultado do IE Sendo que: • IE ≤ 1, significa que há ausência de risco de lesões; • 1,1 ≤ IE ≥ 2,9, significa risco apenas para alguns operadores; • IE ≥ 3, significa risco para a maioria dos operadores. De acordo com a avaliação realizada ao operador do centro de trabalho C7 (Figura 145) é possível verificar que o IE calculado é superior a 3, ou seja, existe risco de LMERT para a maioria dos operadores.
151 ANEXOS