standard work lean production...keywords: lean production, 5s, standard work, visual management,...

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Julho de 2013UMin

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Universidade do MinhoEscola de Engenharia

José Tiago da Cunha Botelho Simões

Implementação do e outrasferramentas numaempresa de máquinas-ferramentas

Standard WorkLean Production

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Julho de 2013

Tese de MestradoCiclo de Estudos Integrados Conducentes aoGrau de Mestre em Engenharia e Gestão Industrial

Trabalho efetuado sob a orientação daProfessora Doutora Anabela Carvalho Alves

Universidade do MinhoEscola de Engenharia

José Tiago da Cunha Botelho Simões

Implementação do e outrasferramentas numaempresa de máquinas-ferramentas

Standard WorkLean Production

Mestrado Integrado em Engenharia e Gestão Industrial – Universidade do Minho Implementação do Standard Work e outras ferramentas Lean Production numa empresa de máquinas-ferramentas

iii

AGRADECIMENTOS

A realização da presente dissertação, que simboliza o culminar de um longo ciclo de estudo, contou com o

contributo de várias pessoas, a quem gostaria, desde já, de agradecer.

Em primeiro lugar, queria agradecer à Professora Doutora Anabela Alves, que me acompanhou incansavelmente

desde o início deste projeto e que se mostrou sempre disponível para me auxiliar em qualquer dúvida que

tivesse.

Agradeço ao Engenheiro Tiago Brito e Faro por me ter dado a oportunidade de realizar a minha dissertação na

Adira SA.

Também agradeço ao meu orientador na empresa, o Engenheiro Rui Neto. Gostaria ainda de agradecer à

Engenheira Rita Dias.

Queria demonstrar o meu agradecimento a todos os operadores da secção de montagem da Adira SA pela sua

simpatia, prontidão e ajuda facultada ao longo do meu projeto.

A todos os professores do DPS, que me facultaram os meios e as aprendizagens para me tornar num bom

profissional, e pelo ambiente amigável que sempre mantiveram.

Um agradecimento aos meus colegas de curso, a destacar o Alípio Duarte, o Fábio Fernandes, o Luís Abreu e o

Ricardo Póvoas, pelos bons momentos de camaradagem e por todas as conversas e discussões que permitiram

ultrapassar todos os obstáculos.

Queria agradecer à equipa da cervejaria 100 montaditos, onde trabalhei durante a minha frequência na

universidade, pela compreensão e disponibilidade que sempre manifestaram de forma a nunca comprometer os

meus estudos.

Aos meus grandes amigos, Frederico Telles, Gonçalo Telles, Carlota Pessanha, Guilherme Pereira e Maria João

Malheiro, pela amizade e momentos de felicidade que sempre me proporcionaram e pela motivação que sempre

me deram.

Agradeço, com um carinho especial, aos meus pais e aos meus irmãos pela compreensão, apoio e paciência

que sempre demonstraram nesta fase da minha vida e não só.

A todos, o meu sincero OBRIGADO!


iv


v

RESUMO

Este projeto de dissertação, inserido no plano de estudos do curso do Mestrado Integrado em Engenharia e

Gestão Industrial da Universidade do Minho, do 5º ano, foi realizado em ambiente industrial na empresa de

máquinas-ferramentas Adira SA. Este projeto teve como principal objetivo implementar algumas ferramentas

Lean Production, focando essencialmente a implementação do Standard Work. Outro objetivo desta dissertação

foi a preparação do processo de implementação de uma linha de montagem de produtos misturados (guinadora)

numa outra unidade produtiva da empresa. Estes dois objetivos foram integrados para melhorar o desempenho

da empresa do sistema de montagem de produtos (guilhotinas e quinadoras).

A metodologia de investigação utilizada foi a Action Research. Assim, iniciou-se a investigação com uma revisão

bibliográfica sobre Lean, a sua origem, os princípios e alguma das suas ferramentas. Nesta revisão também se

reviram algumas implantações dos sistemas produtivos, apresentando alguns casos de reconfiguração do

sistema de produção. Posteriormente, fez-se o diagnóstico ao sistema de produção da empresa, através da

apresentação e caracterização deste e dos seus produtos. Identificados os produtos a estudar pela empresa, foi

então analisado o sistema de montagem desses produtos. Esta análise permitiu tirar várias ilações quanto às

medidas de desempenho, às competências dos operadores e aos desperdícios existentes neste sistema.

Após o levantamento dos problemas, foram identificadas algumas propostas para os solucionar. Sem nunca

esquecer a ideologia do Lean “doing more with less”, a maioria das propostas não acarretaria custos

significativos para a empresa quando implementadas na linha de montagem de produtos misturados

(guinadora).

Em relação a resultados estimados, foram obtidos valores positivos tanto em relação ao aumento da produção,

onde se prevê um aumento de 72 guilhotinas para 112 guilhotinas e de 144 quinadoras para 186 quinadoras,

como na diminuição no tempo de produção de 45% e 40% para as guilhotinas e quinadoras, respetivamente,

reduzindo o número de operadores na secção de montagem de 10 para 8.

Palavras-chave: Lean Production, 5S, Standard Work, Gestão Visual, Linhas de artigos misturados.


vi


vii

ABSTRACT

This dissertation project inserted in the course of Integrated Masters in Industrial Engineering and Management,

University of Minho 5th grade was performed in an industrial environment in a company of machine tools. This

project aimed to implement some Lean Production tools, focusing essentially on implementation of Standard

Work. Another objective of this work was the preparation of the implementation process of an mixed assembly

line of blended products (guinadora) in another production unit of the company. These two goals have been

integrated to improve the performance of the company’s mounting system products (press brakes and guillotine

shears).

The research methodology used was the Action Research. Thus, the research began with a literature review on

Lean, its origin, the principles and some of its tools. This review also revised certain deployments of production

systems, with some cases of reconfiguration of the production system. Subsequently, the diagnosis was made to

the production system of the company through the presentation and characterization of this and its products.

Products identified by studying company was then analyzed the mounting system for these products. This

analysis allowed us to draw several conclusions regarding the performance measures, the skills of the operators

and the waste exist in this system.

After identified the problems, some proposals to solve them were presented. Never forgetting the ideology of

Lean "doing more with less" most proposals do not entail significant costs for the company when implemented in

mixed assembly line products (guinadora).

Regarding the estimated results were obtained positive values both in relation to increased production which

provide an increase of 72 to 112 guillotine shears and press brakes 144 to 186 press brakes as well as a

decrease in production time by 45% and 40% for press brakes and shears, respectively, reducing the number of

operators in the assembly section from 10 to 8.

Keywords: Lean Production, 5S, Standard Work, Visual Management, Mixed assembly lines.


viii


ix

ÍNDICE GERAL

AGRADECIMENTOS .......................................................................................................................................... iii

RESUMO ........................................................................................................................................................... v

ABSTRACT ....................................................................................................................................................... vii

ÍNDICE GERAL .................................................................................................................................................. ix

ÍNDICE DE FIGURAS ........................................................................................................................................ xiii

ÍNDICE DE TABELAS ....................................................................................................................................... xxi

LISTA DE SIGLAS E ACRÓNIMOS .................................................................................................................... xxv

1. INTRODUÇÃO ........................................................................................................................................... 1

1.1. Enquadramento ................................................................................................................................ 1

1.2. Objetivos .......................................................................................................................................... 2

1.3. Metodologia de investigação.............................................................................................................. 3

1.4. Organização da Dissertação .............................................................................................................. 5

2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA .......................................................................................................................... 7

2.1. Lean Production ............................................................................................................................... 7

2.1.1. Origem e Enquadramento do Lean Production .......................................................................... 7

2.1.2. Princípios de Lean Thinking ...................................................................................................... 9

2.2. Tipos de desperdícios ..................................................................................................................... 10

2.3. Técnicas e Ferramentas Lean Production ........................................................................................ 12

2.3.1. Metodologia 5S ...................................................................................................................... 13

2.3.2. Gestão Visual ......................................................................................................................... 13

2.3.3. Jidoka .................................................................................................................................... 14

2.3.4. Just-In-Time ............................................................................................................................ 14

2.3.5. Kaizen .................................................................................................................................... 15

2.3.6. Standard Work ....................................................................................................................... 15

2.3.7. Value Stream Mapping ........................................................................................................... 17

2.4. Casos de implementação de Lean Production ................................................................................. 18


x

2.5. Tipos de implantação de sistemas produtivos ....................................................................................... 19

2.5.1. Linhas de artigos multimodelo/misturados .................................................................................... 20

2.5.2. Projeto detalhado de células.......................................................................................................... 21

2.5.3. Casos de reconfiguração de sistemas produtivos ........................................................................... 22

3. APRESENTAÇÃO DA EMPRESA ............................................................................................................... 25

3.1. Identificação e localização ............................................................................................................... 25

3.2. Historial da empresa ....................................................................................................................... 25

3.3. Estrutura Organizacional ................................................................................................................. 26

3.4. Missão e objetivos .......................................................................................................................... 27

3.5. Fornecedores, Clientes e Concorrentes ........................................................................................... 27

3.6. Produtos produzidos pela empresa ................................................................................................. 28

3.7. Descrição do sistema de produção da empresa ............................................................................... 30

4. DESCRIÇÃO E ANÁLISE CRÍTICA DA SECÇÃO DE MONTAGEM .................................................................... 31

4.1. Caracterização da secção de montagem das guilhotinas e quinadoras ............................................. 31

4.2. Produtos produzidos e componentes ............................................................................................... 32

4.2.1. Fases e operações do processo de montagem ........................................................................ 34

4.2.2. Implantação, fluxo de materiais e postos de trabalho .............................................................. 35

4.2.3. Abastecimento e supermercados de materiais ........................................................................ 37

4.2.4. Planeamento e controlo da produção ...................................................................................... 39

4.3. Análise crítica da situação atual e identificação de problemas .......................................................... 41

4.3.1. Estudo de tempos das operações ........................................................................................... 41

4.3.2. Desatualização dos tempos e falta de balanceamento ............................................................. 45

4.3.3. Análise do processo de montagem através do diagrama de sequência-executante .......................... 46

4.3.4. Deslocações exageradas dos operadores ....................................................................................... 54

4.3.5. Desorganização dos postos de trabalho, dos armazéns e supermercados ...................................... 56

4.3.6. Falta de medidas de desempenho e falhas no planeamento e controlo da produção ...................... 57

4.3.7. Análise das competências dos operadores..................................................................................... 58


xi

4.3.8. Falta de instruções de trabalho ..................................................................................................... 60

4.4. Síntese de problemas identificados ....................................................................................................... 60

5. APRESENTAÇÃO DE PROPOSTAS DE MELHORIA ......................................................................................... 63

5.1. Ações de formação para aplicação dos 5S e Standard Work .................................................................. 64

5.2. Formação e condições de trabalho dos operadores ............................................................................... 65

5.2.1. Matriz de formação ....................................................................................................................... 65

5.2.2. Criação de um programa de rotatividade ....................................................................................... 66

5.3. Reorganização dos postos de trabalho e supermercado ........................................................................ 67

5.3.1. Reorganização dos postos de trabalho ........................................................................................... 67

5.3.2. Reorganização dos supermercados ............................................................................................... 68

5.4. Criação de um posto de controlo .......................................................................................................... 68

5.5. Implementação de documentação normalizada .................................................................................... 69

5.6. Projeto de linha de artigos misturados .................................................................................................. 69

5.6.1. Produtos a montar na linha ........................................................................................................... 69

5.6.2. Definição de operações e balanceamento da linha ......................................................................... 70

5.6.3. Determinação do número de operadores ....................................................................................... 76

5.6.4. Implantação e organização dos operadores na linha ...................................................................... 78

5.6.5. Organização e controlo entre a linha e sistema circundante ........................................................... 90

6. ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS ................................................................................................. 95

6.1. Impacto das ações de formação, matriz de formação e programa de rotatividade .................................. 95

6.2. Vantagens na reorganização dos postos de trabalho e supermercado .................................................... 95

6.3. Vantagens com a proposta das folhas normalizadas e a implementação do posto de controlo ............... 96

6.4. Implementação do projeto de linha de artigos misturados ..................................................................... 96

7. CONCLUSÃO ............................................................................................................................................... 99

7.1. Considerações finais ............................................................................................................................ 99

7.2. Trabalho futuro .................................................................................................................................. 100

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................................................................... 101


xii

ANEXOS ........................................................................................................................................................ 107

ANEXO 1 – Organigrama geral da empresa .................................................................................................... 109

ANEXO 2 – Lista de Materiais ........................................................................................................................ 113

ANEXO 3 – Descrição das operações ............................................................................................................. 171

ANEXO 4 – Estudo de tempos dos modelos SM das guilhotinas e PM das quinadoras .................................... 179

ANEXO 5 – Diagrama de Sequência dos Postos de Trabalho .......................................................................... 185

ANEXO 6 – Matriz de competências ............................................................................................................... 249

ANEXO 7 – Matriz de formação ..................................................................................................................... 263

ANEXO 8– Folha normalizada para o posto de controlo .................................................................................. 277

ANEXO 9 - Registo de anomalias nos postos de trabalho ................................................................................ 281

ANEXO 10 - Classificação das operações ....................................................................................................... 285

ANEXO 11 – Alocação de operações por posto .............................................................................................. 295

ANEXO 12 - Dados antropométricos da população portuguesa adulta ............................................................. 305

ANEXO 13 - Documentação Standard Work .................................................................................................... 309

ANEXO 14 - Quadro Visual a colocar antes da Guinadora ............................................................................... 319


xiii

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1 - Etapas da metodologia Action Research - adaptado de O'Brien (1998) ................................................ 4

Figura 2 - Evolução do Lean - retirado de Strategos Inc (2011) ........................................................................... 8

Figura 3 - Casa Toyota Production System - adaptado de Liker (2004) ................................................................ 9

Figura 4 – Exemplos de desperdícios na produção – retirado de Russel & Taylor III (2003) .............................. 11

Figura 5 - Muda, Mura, Muri – retirado de Lean Valley (2010) .......................................................................... 12

Figura 6 - Ciclo PDCA ...................................................................................................................................... 15

Figura 7 - Elementos chave do Standard Work ................................................................................................. 16

Figura 8 - Simbologia utilizada para o VSM – retirado de Rother & Shook (1999) .............................................. 18

Figura 9 - Gráfico Quantidade de produção - Variedade de artigos - adaptado de Luong et al. (2002)[retirado de

Alves (2007)] .................................................................................................................................................. 20

Figura 10 - Adira SA – unidade do Porto .......................................................................................................... 25

Figura 11 - Presença da Adira SA pelo mundo – retirado do site da ADIRA (n.d.) .............................................. 27

Figura 12 - Distribuição histórica de Mercados antes de 2008 – adaptado de Faro (2012) ................................ 28

Figura 13 - Nova distribuição mercados 2011 – adaptado de Faro (2012) ........................................................ 28

Figura 14 - Produtos produzidos pela ADIRA .................................................................................................... 29

Figura 15 - Produção anual (2011) .................................................................................................................. 29

Figura 16 - Sectores da Adira SA ...................................................................................................................... 30

Figura 17 – Secção de montagem ................................................................................................................... 31

Figura 18 - Exemplos de aplicação de gestão visual e 5S ................................................................................. 32

Figura 19 – Implantação geral do Sistema Produtivo ........................................................................................ 32

Figura 20 - Alguns dos componentes das guilhotinas e das quinadoras ............................................................ 34

Figura 21 - Fluxo geral de materiais ................................................................................................................. 35

Figura 22 – Ponte em funcionamento .............................................................................................................. 36

Figura 23 - Posto de trabalho: quinadoras ........................................................................................................ 37

Figura 24 – Zona limitada para alocação de componentes ............................................................................... 38


xiv

Figura 25 – Supermercados na secção de montagem ...................................................................................... 39

Figura 26 - Plano de produção no placard ........................................................................................................ 40

Figura 27 - Verificação de existência de componentes por parte do chefe da secção ......................................... 40

Figura 28 - Placas informativas nos postos ....................................................................................................... 41

Figura 29 - Percentagens das operações principais: guilhotinas ........................................................................ 43

Figura 30 - Percentagens das operações principais: quinadoras ....................................................................... 44

Figura 31 - Tempos da empresa vs tempos normalizados (em minutos): guilhotinas ......................................... 45

Figura 32 - Tempos da empresa vs tempos normalizados (em minutos): quinadoras ........................................ 46

Figura 33 - Diagrama de sequência-executante ................................................................................................ 47

Figura 34 – Ajustamento da estrutura ao chão da fábrica através de placas ..................................................... 49

Figura 35 - Furo com tinta ............................................................................................................................... 49

Figura 36 - Falta de um furo ............................................................................................................................ 49

Figura 37 - Operador a cravar machos ............................................................................................................. 50

Figura 38 - Diagrama de spaghetti da operação 6 ............................................................................................ 51

Figura 39 - Tubos hidráulicos ........................................................................................................................... 51

Figura 40 - Deslocamento do operador para o local do avental ......................................................................... 53

Figura 41 - Operador a furar avental ................................................................................................................ 53

Figura 42 - Diagrama de spaghetti: deslocação dos operadores na zona das guilhotinas ................................... 54

Figura 43 - Diagrama de spaghetti: deslocação do operador na zona das quinadoras........................................ 55

Figura 44 - Disposição das ferramentas nos carrinhos dos operadores ............................................................. 56

Figura 45 - Atrasos na produção ...................................................................................................................... 57

Figura 46 - Excerto da matriz de competências ................................................................................................ 59

Figura 47 - Exemplo de programa de rotatividade (ABAB) ................................................................................. 67

Figura 48 - Aplicação dos 5S nos carrinhos dos operadores ............................................................................. 67

Figura 49 - Balanceamento da Guinadora para as Guilhotinas Standard ........................................................... 72

Figura 50 - Balanceamento da Guinadora para as Quinadoras Standard ........................................................... 74


xv

Figura 51 – Excerto da base de dados criada (operações) ................................................................................ 75

Figura 52 - Seleção de dados através de filtros (natureza) ................................................................................ 76

Figura 53 – Desenho para os postos no novo layout pela empresa ................................................................... 78

Figura 54 - Proposta de organização dos postos no layout ................................................................................ 79

Figura 55 - Dimensões para a Guinadora ......................................................................................................... 79

Figura 56 - Transição da estrutura ao longo da linha ........................................................................................ 80

Figura 57 - Vista de cima da Guinadora ............................................................................................................ 81

Figura 58 - Pernas para o porta lâminas .......................................................................................................... 81

Figura 59 - Layout (postos de preparação) ....................................................................................................... 83

Figura 60 - Layout (postos de customização) .................................................................................................... 83

Figura 61 – Layout e fluxo da Guinadora .......................................................................................................... 84

Figura 62 - Standard Work Combination Sheet: guilhotina posto de trabalho nº2 .............................................. 85

Figura 63 - Excerto da base de dados criada (alocação de materiais) ................................................................ 88

Figura 64 - Seleção de dados através de filtros (nova localização) ..................................................................... 88

Figura 65 - Seleção de dados através de filtros (operações) .............................................................................. 89

Figura 66 – Layout e fluxo da estrutura e alguns componentes (porta lâminas) nas novas instalações .............. 90

Figura 67 – Layout e Fluxo alternativo .............................................................................................................. 91

Figura 68 - Dimensões nave B com implantação da guinadora, zona de expedição e local de fabrico de outros

componentes (exemplo: porta lâminas ou avental) ........................................................................................... 92

Figura 69 - Pontes transportadoras e carrinhos na nave B ................................................................................ 93

Figura 70 - Organigrama geral da empresa – retirado de ADIRA (2013) .......................................................... 111

Figura 71 – Diagrama de sequência para a operação 1 (1 de 1) .................................................................... 187






xvi














Figura 89 – Diagrama de sequência para a operação 10 (1 de 2) .................................................................. 205











Figura 100 – Diagrama de sequência para a operação 14 (1 de 1) ................................................................ 216



xvii











Figura 112 – Diagama de sequência para a operação 5 (1 de 3).................................................................... 228

















xviii






Figura 133 – Matriz de competências: guilhotinas (1 de 5) ............................................................................ 251





Figura 138 – Matriz de competências: operações de preparação – guilhotinas (1 de 1) .................................. 256

Figura 139 – Matriz de competências: quinadoras (1 de 4) ............................................................................ 257




Figura 143 – Matriz de competências: operações de preparação – quinadoras (1 de 1) ................................. 261






Figura 149 – Matriz de competências: operações de preparação – guilhotinas (1 de 1) .................................. 270






xix

Figura 154 – Matriz de competências: operações de preparação – quinadoras (1 de 1) ................................. 275

Figura 155 – Representação gráfica dos Dados Antropométricos – retirado de Arezes et al. (2005) ................ 307


xx


xxi

ÍNDICE DE TABELAS

Tabela 1 - Balanceamento de sistemas ............................................................................................................ 21

Tabela 2 - Resumo da história da empresa ...................................................................................................... 26

Tabela 3 - Fornecedores, Clientes e Concorrentes da empresa ......................................................................... 27

Tabela 4 - Modelos para as Guilhotinas e Quinadoras ....................................................................................... 33

Tabela 5 – Dimensões que o cliente pode optar para os produtos standard e dimensões fixas .......................... 33

Tabela 6 - Número de operações para cada fase da montagem das guilhotinas ................................................ 34

Tabela 7 - Número de operações para cada fase da montagem das quinadoras ............................................... 35

Tabela 8 – Operações selecionadas para as guilhotinas ................................................................................... 42

Tabela 9 – Operações selecionadas para as quinadoras ................................................................................... 44

Tabela 10 - Síntese de informação dos diagramas de sequências-executante para as guilhotinas ...................... 48

Tabela 11 – Síntese de informação dos diagramas de sequências-executante para as quinadoras .................... 52

Tabela 12 - Síntese dos problemas encontrados e tipo de desperdício associado .............................................. 61

Tabela 13 - Plano de ação ............................................................................................................................... 63

Tabela 14 - Plano de ações de formação .......................................................................................................... 65

Tabela 15 - Níveis de formação ........................................................................................................................ 65

Tabela 16 - Tempos em horas das operações "standard", "preparação" e "customizáveis” .............................. 71

Tabela 17 - Tempo de ciclo (horas) e taxas de utilização: Guihotinas ................................................................ 72

Tabela 18 - Tempos de ciclo (horas) e taxas de utilização: Quinadoras ............................................................. 74

Tabela 19 - Nºoperadores por posto ................................................................................................................. 77

Tabela 20 - Standard-Work-In-Process .............................................................................................................. 86

Tabela 21 – Standard Work Operation Chart .................................................................................................... 86

Tabela 22 - Ganhos com o projeto de linha ...................................................................................................... 97

Tabela 23 - Ganhos conseguidos ..................................................................................................................... 98

Tabela 24 – Lista de Materiais para a Guilhotina SM (1 de 21) ....................................................................... 115



xxii








Tabela 33 – Lista de Materiais para a Guilhotina SM (10 de 21) ..................................................................... 124












Tabela 45 – Lista de Materiais para a Quinadora PM (1 de 35) ...................................................................... 136








xxiii



Tabela 54 – Lista de Materiais para a Quinadora PM (10 de 35) .................................................................... 145

























xxiv



Tabela 80 – Operações da Guilhotina SM ...................................................................................................... 173

Tabela 81 – Operações da Quinadora PM ...................................................................................................... 175

Tabela 82 – Resultado do estudo dos tempos para a guilhotina ..................................................................... 182

Tabela 83 – Resultado do estudo dos tempos para a quinadora ..................................................................... 183

Tabela 84 - Classificação das operações: Guilhotinas ..................................................................................... 287

Tabela 85 - Classificação das operações: Quinadoras ..................................................................................... 290

Tabela 86 - Alocação de operações por posto na Guinadora (Guilhotina SM) ................................................... 297

Tabela 87 - Alocação de operações para os postos de preparação da Guinadora (Guilhotina SM) .................... 298

Tabela 88 - Alocação de operações para a zona de customização (Guilhotina SM) .......................................... 298

Tabela 89 - Alocação de operações paralelas para a zona de customização (Guilhotina SM) ........................... 300

Tabela 90 - Alocação de operações por posto na Guinadora (Quinadora PM) .................................................. 300

Tabela 91 - Alocação de operações de preparação para a Guinadora (Quinadora PM) ..................................... 301

Tabela 92 - Alocação de operações para a zona de customização (Quinadora PM) ......................................... 302

Tabela 93 - Alocação de operações paralelas para a zona de customização (Quinadora PM) ........................... 303

Tabela 94 – Base de dados antropométricos da população portuguesa adulta “UMINHO” - adaptado de Arezes et

al. (2005) ...................................................................................................................................................... 308


xxv

LISTA DE SIGLAS E ACRÓNIMOS

FIFO First In First Out

JIT Just-In-Time

LP Lean Production

LT Lead Time

NVA No Value Added

PT Posto de Trabalho

SCAP Sistema de Controlo da Atividade Produtiva

SM Supermercado

SW Standard Work

TC Tempo de Ciclo

TPS Toyota Production System

TT Takt Time

VA Value Added

VSM Value Stream Mapping

WIP Work-In-Process


xxvi


1

1. INTRODUÇÃO

Neste capítulo faz-se um breve enquadramento ao tema desta dissertação, bem como uma descrição dos

objetivos, da metodologia de investigação e da forma como está organizada a dissertação.

1.1. Enquadramento

Nos dias que correm os clientes são cada vez mais exigentes, pedindo produtos personalizados que satisfaçam

todas as suas necessidades, o que obriga as empresas a adotar um conjunto de estratégias, de modo a

responder a esta exigência de forma eficiente e eficaz. Para além da problemática de customização, os clientes

exigem que estes produtos sejam entregues o mais rapidamente possível e que apresentem uma boa qualidade

e fiabilidade e baixos custos. Adicionalmente, as empresas devem ter em consideração a concorrência, pois esta

torna-se cada vez mais competitiva. Assim, as empresas devem ser proativas, ou seja, devem ter capacidade de

rapidez de resposta e de adaptação às tendências do mercado, mantendo um nível de serviço excelente e um

desempenho exemplar.

Uma forma para melhorar o desempenho de uma empresa é melhorar o sistema produtivo da própria, tendo o

conceito de Lean Production uma elevada importância para tal, segundo Womack et al. (1990). Assim, a

metodologia Lean Production está a tornar-se cada vez mais popular nas empresas de manufatura e de serviços

(Carvalho et al., 2011; Portioli-Staudacher & Tantardini, 2012; Ghosh, 2013). Lean Production teve a sua origem

no Toyota Production System (Monden, 1998) e é possível caracterizar este conceito em poucas palavras como

“doing more with less” (Womack et al., 1990), pois o seu principal objetivo é reduzir todos os desperdícios e

tarefas que não acrescentem valor aos produtos, procurando sempre a melhoria contínua (Imai, 1986). Este

conceito é reconhecido ao longo dos anos como sendo um grande alicerce para manter elevados níveis de

competitividade (Filho & Uzsoy, 2013).

Segundo Ohno (1988) e Liker (2004), existem sete tipos de desperdícios (mudas) que conduzem ao mau

desempenho das empresas: stocks, esperas, defeitos, sobreprodução, sobreprocessamento ou processamento

incorreto, deslocações dos operadores e movimentações e manuseamento de material. Aparentemente, a

eliminação destes desperdícios parece relativamente simples e direta, mas a sua identificação é, muitas vezes,

difícil na maioria das empresas (Ghosh, 2013). Para eliminar estes desperdícios, são usadas algumas

ferramentas Lean (Melton, 2005), sendo as mais usuais os 5S (Osada, 1991), o SMED (Shingo, 1985), o Kaizen

(Imai, 1986), a Visual Management (Parry & Turner, 2006), entre outras. Entre estas está também o Standard

Work, cada vez mais utilizado pelas empresas.

A ferramenta Standard Work visa estabelecer os melhores métodos e sequências para cada processo e para

cada trabalhador, de acordo com The Productivity Press Development Team (2002). Segundo Arezes et al.


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(2010), as operações devem ser executadas como estão definidas, não podendo haver margem para a

improvisação. Isto permite reduzir variações nos tempos de ciclo, uma vez que a sequência das operações é

definida de acordo com o takt time, de modo a responder às necessidades da procura (Monden, 1998).

A empresa onde se realizou esta dissertação também pretende implementar Lean Production para melhorar o

desempenho do sistema de produção e, em particular, Standard Work para melhorar procedimentos,

implementar rotinas de trabalho e aumentar a eficiência dos processos. A empresa em estudo, Adira SA, é uma

empresa a funcionar há 60 anos, consolidada no mercado das máquinas-ferramentas e com clientes em todo o

mundo. A sua área de negócios centra-se na conceção, produção e comercialização de máquinas-ferramentas.

A Adira SA está neste momento numa fase de mudança de instalações, para dar início a um projeto de um novo

sistema produtivo no âmbito de um projeto mais alargado designado por PRODUTECH-PSI, planeado pelo

Instituto Kaizen e INESC TEC. De acordo com o projeto, o novo sistema de produção da empresa deverá

melhorar o processo de produção de máquinas-ferramentas. Para tal, irá recorrer ao modelo Lean Production,

de modo a que o novo sistema produtivo permita que a empresa se torne ainda mais competitiva no mercado

em que está inserida, respondendo rapidamente aos seus clientes e fornecendo um produto fiável e com

qualidade.

A empresa pretende a mudança devido a problemas identificados na unidade existente, tais como instalações

que se tornaram desadequadas pela passagem do tempo, falta de normalização do trabalho nos vários postos,

existência de vários tipos de desperdício, inexistência de balanceamento nos postos de trabalho, falta de

polivalência dos operadores, existência de tempos de paragem muito excessivos, baixa produtividade, elevados

tempos de entrega do produto ao cliente, que tinham como consequência o incumprimento na entrega dos

produtos na data estipulada pelos clientes.

Para os resolver, a empresa pretende implementar o projeto PRODUTECH-PSI, projetando um novo sistema

produtivo organizado numa implantação em linha de artigos misturados, i.e., mesma linha para produzir

guilhotinas e quinadoras com 4 postos de trabalho. O projeto desta dissertação encaixa-se neste projeto

alargado, fornecendo os dados necessários e propostas de soluções para alguns dos problemas identificados no

âmbito da implementação da metodologia Lean Production, dando particular atenção à implementação do

Standard Work.

1.2. Objetivos

O principal objetivo desta dissertação foi implementar ferramentas Lean Production, focando essencialmente a

implementação do Standard Work. Adicionalmente, o projeto incluiu a preparação do processo de

implementação de uma linha de montagem de produtos misturados (guinadora) numa outra unidade produtiva


3

da empresa. Estes objetivos foram pensados de forma integrada, de modo a melhorar o desempenho do sistema

de montagem de produtos (guilhotinas e quinadoras). Com a sua implementação pretendeu-se:

Organizar os postos de trabalho;

Normalizar procedimentos de trabalho;

Criar documentos normalizados;

Preparar o processo de implementação da linha de montagem;

Criar planos de rotatividade dos operadores;

Criar planos de formação para os operadores.

Assim, no que diz respeito às medidas de desempenho a melhorar neste projeto, pretendeu-se:

Reduzir o lead time;

Aumentar a eficiência;

Aumentar o nível de serviço da empresa;

Eliminar ou reduzir desperdícios.

1.3. Metodologia de investigação

Em primeiro lugar, foi realizada uma pesquisa extensa e detalhada de diversas fontes bibliográficas sobre as

várias ferramentas de Lean Production, sendo dado maior destaque ao Standard Work. Após esta pesquisa,

todas as informações de maior relevância para o projeto foram sintetizadas, de modo a que se pudesse

compreender, de forma detalhada, todos os conceitos mencionados e aplicados na dissertação.

Para atingir os objectivos pretendidos, foi utilizada a metodologia de investigação Action Research. Esta

metodologia pode ser definida como um processo participativo, uma vez que envolve todas as pessoas

relacionadas com o projeto e o investigador (O´Brien, 1998), que procura, com a interação de ações e reflexões

e com a teoria e a prática, alcançar os resultados desejados (Reason & Bradbury, 2008). De acordo com Huang

& Martin-Taylor (2013), a metodologia Action Research difere das restantes metodologias pelo seu foco explícito

em ações. Segundo O´Brien (1998), esta metodologia é composta por cinco etapas: 1) diagnóstico, 2)

planeamento de ações, 3) implementação das ações, 4) avaliação de resultados, 5) especificação de

aprendizagem. Na Figura 1 apresentam-se as cinco etapas da metodologia Action Research.


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Figura 1 - Etapas da metodologia Action Research - adaptado de O'Brien (1998)

1) Diagnóstico — nesta etapa foi realizado um diagnóstico e efetuada uma análise crítica da situação atual do

sistema produtivo, com o objetivo de identificar os principais problemas da empresa. Portanto, para realizar uma

análise coerente e profunda da situação inicial da empresa, foi necessário proceder à identificação das

atividades desempenhadas e sua sequência, ao registo dos tempos de processamento e ferramentas utilizadas,

à análise das condições ergonómicas do trabalho, ao cálculo do tempo de ciclo e takt time, entre outras.

Também foram analisados todos os documentos existentes, de forma a recolher dados relevantes para análise.

Para auxiliar na obtenção dos dados, foram utilizadas várias ferramentas, tais como: o estudo de tempos, o

diagrama de análise de processo e gráfico de sequência e a matriz de competências. Após a aplicação das

ferramentas, foi possível avaliar várias medidas de desempenho, entre elas: o lead time, as distâncias

percorridas pelas pessoas e materiais, as movimentações desnecessárias, a produtividade, a taxa de utilização

dos recursos, a taxa de produção, as competências dos operadores, o nível de serviço, entre outras.

2) Planeamento de ações — depois de terem sido identificados os principais problemas no sistema produtivo

atual, foram propostas alternativas para melhorar o novo sistema produtivo, de forma a eliminar desperdícios e a

melhorar o desempenho da empresa.

3) Implementação de ações — a implementação do Standard Work e outras ferramentas Lean foi o principal pilar

das ações para melhorar a performance do sistema produtivo.

4) Avaliação e análise de resultados — à medida que foram implementadas as melhorias propostas, foram

registados todos os resultados obtidos para iniciar a penúltima fase da metodologia de investigação, Action

Research, ou seja, foi efetuada uma análise e uma discussão dos resultados obtidos para comparar as duas

situações (inicial e futura) e compreender os benefícios das alterações sugeridas.

5) Especificação de aprendizagem — nesta fase procurou-se perceber se os resultados eram os esperados e

disseminar as lições aprendidas. Por fim, fizeram-se propostas futuras de trabalho que, por vários motivos, não


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puderam ser implementadas, e/ou de assuntos pertinentes para dar continuidade ao projeto, sem nunca

esquecer a melhoria contínua.

1.4. Organização da Dissertação

Esta dissertação está dividida em 7 capítulos. No capítulo 1, encontra-se uma introdução ao trabalho, onde é

feito um enquadramento ao projeto, são apresentados os objetivos definidos, é identificada a metodologia de

investigação utilizada e exposta a organização da dissertação.

No capítulo 2, faz-se uma revisão bibliográfica com ênfase no Lean Production. Nesta revisão da literatura são

abordados vários temas relacionados com o Lean Production, entre eles, a sua origem e o seu enquadramento

com o Toyota Production System. Neste capítulo, faz-se ainda uma revisão da literatura dos desperdícios

existentes e de algumas das técnicas do Lean que se utilizam para identificar e eliminar desperdícios. No

mesmo capítulo são apresentados alguns casos de sucesso na aplicação do Lean Production. Adicionalmente,

apresentam-se alguns tipos de implantações que os sistemas produtivos podem possuir e alguns casos de

sucessos na reconfiguração dos sistemas de produção.

No capítulo 3, faz-se a apresentação da empresa onde se identificam alguns aspetos importantes da sua

caraterização. Identificam-se também os vários produtos produzidos pela empresa e descreve-se o

funcionamento das várias secções.

No capítulo 4, é feita uma descrição e análise crítica da secção estudada — a secção de montagem de

guilhotinas e quinadoras. Inicialmente, faz-se a caracterização da secção e depois é realizada uma análise crítica

à sua situação atual. No final deste capítulo é apresentada uma síntese dos vários problemas encontrados na

secção de montagem.

No capítulo 5 são apresentadas as propostas de melhoria para eliminar ou atenuar os problemas mencionados

no capítulo anterior. No capítulo 6 analisam-se os resultados obtidos com a implementação de algumas das

propostas e indicam-se os ganhos que se poderia obter com as propostas que não puderam ser implementadas

por determinados motivos.

Por fim, no capítulo 7, apresentam-se as conclusões e os resultados obtidos neste trabalho. Neste último

capítulo faz-se ainda referência a trabalhos que poderão ser realizados no futuro.


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2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

Neste capítulo é realizada uma revisão bibliográfica do modelo organizacional de produção Lean. Como tal,

apresenta-se a origem e o enquadramento do Toyota Production System, identificam-se os princípios do Lean e

enunciam-se os sete principais desperdícios num sistema produtivo. Também se descrevem algumas das

técnicas e ferramentas que estão associadas ao modelo organizacional Lean: 5S, Gestão Visual, Jidoka, Just-In-

Time, Kaizen, Standard Work e Value Stream Mapping. Adicionalmente, são referidos alguns casos de sucesso

da implementação das ferramentas Lean Production em empresas portuguesas. Por fim, apresentam-se alguns

tipos de implantações dos sistemas produtivos, assim como alguns casos de reconfiguração de sistemas de

produção, para ajustá-los melhor ao mercado.

2.1. Lean Production

Womack et al. (1990) definem Lean Production como um modelo organizacional de produção que se centra na

satisfação do cliente e no propósito de criar uma filosofia de melhoria contínua, através da eliminação dos

desperdícios, para aumentar a produtividade e reduzir o custo. Em poucas palavras, define-se Lean Production

como “doing more with less” (Womack et al., 1990).

O termo Lean Production foi amplamente divulgado depois do seu aparecimento no livro “The Machine That

Changed The World”, em 1990, dos autores J. P. Womack, D. Jones e D. Roos, para caracterizar o sistema de

produção criado pela Toyota, o Toyota Production System (Monden, 1998).

2.1.1. Origem e Enquadramento do Lean Production

Segundo Strategos Inc (2011), a evolução do conceito Lean Production começou num período mais remoto, nos

finais do século XIX, e antes do aparecimento do TPS, onde outros pensadores já tinham aplicado algumas ideas

Lean (Figura 2).


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Figura 2 - Evolução do Lean - retirado de Strategos Inc (2011)

Eli Whitney é considerado o primeiro pensador Lean, ao inventar a máquina descaroçadora de algodão,

revolucionando economicamente a indústria. Para além desta grande invenção, este pensador desenvolveu o

conceito de peças intermutáveis para as armas da guerra civil norte-americana, em 1799.

Frederick Taylor foi crucial quanto aos conceitos de normalização de tarefas e no estudo dos tempos de trabalho.

Este defendia que “os operários não precisam de pensar, apenas obedecer” para atingir os resultados

pretendidos.

Henry Ford, na primeira década do século XX, transformou a sua produção artesanal de automóveis em

produção em massa, introduzindo assim o conceito de linhas de montagem em série. Esta linha de montagem

apresentava as máquinas dispostas de acordo com a sequência de operações para montar o automóvel. Porém,

este sistema só estava preparado para produzir um modelo ou um pequeno número de modelos, i.e., não

permitia a diversidade cada vez mais exigida pelos clientes.

A história do Toyota Production System constitui um dos acontecimentos mais marcantes no sucesso de

empresas (Cusumano, 1985; Ohno, 1988; Fujimoto, 1999) e teve a sua origem na empresa Toyota.

Após a Segunda Guerra Mundial, nos anos 40, a indústria automobilística japonesa apresentava uma grande

falta de recursos materiais, humanos e financeiros. Estas empresas tiveram de otimizar estes recursos para

conseguir sobreviver com tal escassez. Sakichi Toyoda, fundador da empresa Toyota, em conjunto com os seus

engenheiros, desenvolveram um novo sistema que designaram por Toyota Production System (TPS). Este

sistema foi sendo desenvolvido através de observações e experiência de Sakichi na empresa de teares


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automáticos que tinha, de ideias surgidas durante várias visitas a empresas automobilistas americanas onde já

se implementava a linha de montagem Ford e da adaptação deste conceito ao mercado japonês.

Portanto, de forma a traduzir todos os princípios e ideias defendidos no TPS, foi desenvolvida, por Fujio Cho,

uma casa que representasse, de forma simples, toda esta ideologia (Liker, 2004), sendo que a sua

representação se encontra na Figura 3.

Figura 3 - Casa Toyota Production System - adaptado de Liker (2004)

De acordo com Ohno (1988), os dois grandes pilares do TPS são a produção Just-In-Time e a Autonomation

(Jidoka em japonês). Segundo Monden (1998), o termo Just-In-Time concentra-se na produção do necessário, na

quantidade necessária e no período necessário. Relativamente ao termo Autonomation, este é constituído por

várias ferramentas que funcionam como mecanismos de prevenção de erros no sistema produtivo (Monden,

1998). Estes dois pilares assentam em ferramentas que procuram sempre a melhoria contínua de processos e

na redução de custos através da eliminação de desperdícios (Monden, 1998).

2.1.2. Princípios de Lean Thinking

Womack & Jones (1996) definiram cinco princípios que servem de base à filosofia Lean. Estes princípios são: 1)

identificar o valor, 2) identificar o fluxo de valor, 3) criar fluxo de valor contínuo, 4) operar com base no sistema

puxado (pull) e 5) perseguir a perfeição, descritos de seguida:

1. Valor — é o primeiro passo para a filosofia Lean. O valor é definido pelo cliente final, sendo tudo aquilo

que ele está disposto a pagar. Portanto, tudo o que corresponde a requisitos que não sejam desejados pelos

clientes são considerados como desperdícios e, como tal, devem ser eliminados ou reduzidos;


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2. Fluxo de valor — neste passo devem ser analisados todos os agentes no sistema, ou seja, desde o

fornecedor até ao cliente final. Neste fluxo surge a necessidade de identificar três tipos de atividades: as

atividades que criam valor; as atividades que não criam valor, mas que são necessárias; as atividades que

não criam valor e que não são necessárias, devendo, assim, ser imediatamente eliminadas ou reduzidas.

3. Fluxo de Valor Contínuo — com os dois princípios mencionados anteriormente, é necessário garantir que

exista um fluxo de produção contínuo na empresa; portanto o fluxo de matéria-prima ao produto acabado

deve seguir ao longo do sistema sem movimentos inúteis, sem tempos de espera, sem stocks e sem filas de

espera.

4. Produção Puxada (Pull) — num sistema pull, a produção só será iniciada quando o cliente puxa a

produção, ou seja, o processo produtivo só se inicia quando é colocada uma encomenda por parte do cliente.

5. Perfeição — após as etapas anteriores serem atingidas, as empresas devem estar em constante evolução,

procurando sempre encontrar formas de melhorar o seu desempenho, caminhando permanentemente para a

perfeição (melhoria contínua ou Kaizen) através da eliminação de desperdícios e da criação de valor.

2.2. Tipos de desperdícios

É possível definir desperdício como todas as atividades que não acrescentam valor ao produto do ponto de vista

do cliente (Ohno, 1988; Womack et al., 1990). Hines & Taylor (2000) distinguem “desperdícios necessários” de

“desperdícios não necessários”. Os “desperdícios necessários” são aqueles que não podem ser eliminados

numa fase inicial pois são inerentes ao processo, enquanto que os “desperdícios não necessários” podem ser

eliminados conforme as circunstâncias do processo.

Ohno (1988) e Shingo (1989) identificaram sete tipos de desperdícios ou mudas (Figura 4): 1) sobreprodução,

2) stocks, 3) esperas, 4) defeitos, 5) processamento desnecessário ou incorreto, 6) movimentações

desnecessárias, 7) transportes, descritos de seguida.


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Figura 4 – Exemplos de desperdícios na produção – retirado de Russel & Taylor III (2003)

Sobreprodução — este desperdício é, possivelmente, o que tem maior impacto negativo num sistema

produtivo, dado que tem influência nos restantes (Melton, 2005). Representa a produção excessiva, ou

seja, quando se produz mais do que o necessário ou se produz antes do momento em que são

necessários os artigos.

Stocks — corresponde à acumulação de matérias-primas, de componentes e de produtos acabados

(Melton, 2005).

Esperas — tempo em que um recurso, máquina ou operador está parado por falta de trabalho. As

esperas podem ser originadas por diversos atenuantes, como por exemplo: avarias de equipamentos,

bottlenecks, falta de material e de tempos de setups elevados.

Defeitos — estão relacionados com as não conformidades existentes

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