BALANCEAMENTO DE LINHA

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APLICAÇÃO DOS 3MU´S DO SISTEMA TOYOTA DE PRODUÇÃO P ARA INOVAÇÃO EM PROCESSOS: ESTUDO DE CASO EM INDÚSTRIA DE

AUTOPEÇAS

FLAVIO NUMATA JUNIOR ( [email protected] , [email protected] ) FACULDADE ESTACIO DE CURITIBA

Resumo: O artigo tem por objetivo demonstrar que Inovação em Processos podem ser geradas por aplicação dos 3MU´s (MUDA: desperdício; MURA: variação, flutuação, inconstância e MURI: sobrecarga, excesso), técnicas do Sistema Toyota de Produção. A metodologia empregada nesta pesquisa foi a revisão da literatura para apresentação dos conceitos com método do estudo de caso para verificar a aplicação científica em um contexto real. Ao final, foi otimizado o fluxo de materiais, de modos operatórios e a produtividade fabril, evidenciando resultados consistentes obtidos pelo clássico princípio Toyotista com o ativo considerado mais importante na atualidade para a performance industrial, a Inovação. Palavras-chave: 3 MU’S, Sistema Toyota de Produção, Inovação em Processo, Produtividade.

1. Introdução A fase contemporânea apresenta um cenário cada vez mais dinâmico e competitivo para as empresas. O que fazer? Como fazer? Ou quando fazer? para tornar as organizações empreendedoras e sustentáveis na incessante concorrência por mercados globais. A Teoria da Produção (VASCONCELLOS; GARCIA, 2008) indica caminhos, por exemplo, pelos conceitos da “eficiência técnica” ou “eficiência econômica”, onde processos padronizados ou consistentes, aliados a minimização dos custos produtivos poderão alavancar eficiência produtiva (RITZMAN; KRAJEWSKI, 2004; SHINGO, 2008; SLACK, 2002). Na fase contemporânea, ativos materiais e financeiros não são elementos suficientes para as organizações alavancarem franco desenvolvimento. Nesse sentido, se entende porque Stewart (1998) e Tidd, Bessant e Pavitt (1997), afirmam que o leme do desenvolvimento empresarial pode ser direcionado pela capacidade de produzir eficazmente pelo uso intenso de conhecimento e geração de inovação. Mantendo o olhar “produtivo-econômico” a mola que impulsiona desenvolvimento e competitividade na ordem atual é a inovação, segundo o TEMAGUIDE (COTEC, 1998). Para Calmanovici (2011, p.4) “a capacidade de inovar é determinante para a competitividade das empresas e das nações em um mundo cada vez mais globalizado”. Da mesma forma, Tidd, Bessant e Pavitt (2001) corroboram a ideia de inovação e seus benefícios econômicos para o crescimento das organizações. Aprofundando-se um pouco mais sobre o tema da inovação, Rothwell (1980, p. 303) afirma que:

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A inovação é uma tarefa que envolve o equilíbrio entre todas as funções da organização que juntas constituem o processo de inovação. (...) O sucesso geralmente não depende de fazer uma ou duas coisas brilhantemente, mas em fazer todas as coisas competentemente e de maneira corretamente equilibrada e coordenada.”

Pela afirmação de Rothwell, entende-se que a inovação está ligada a um conjunto de ações e procedimentos organizacionais que favorecem a geração de inovações. Se hoje nota-se a importância da organização, seja em sua infraestrutura quanto em sua cultura, para a geração de resultados, estudos já comprovavam, desde a década de 50, a influência dos indivíduos para o desenvolvimento organizacional (SENGE, 1992; MATTOS; GUIMARÃES, 2005). Essa ideia se aproxima do conceito de aprendizagem para o desenvolvimento organizacional, onde a aplicação do conhecimento, por meio das práticas operacionais, podem ser armazenadas, retrabalhadas ou transformadas em novos conhecimentos para desdobrarem alternativas de trabalho desconhecidas em resultados inovadores para as empresas. Por essas razões esse artigo investiga um estudo de caso para observar inloco as operações de trabalho e apresentar soluções de otimização de um processo produtivo. A premissa também é reforçada pelo conceito de Genchi Genbutsu, do Sistema Toyota de Produção, que basicamente atua como o pilar de sustentação dessa pesquisa. De fato, as atividades rotineiras dos colaboradores são fontes de aprendizado e oferta de oportunidades para os processos que envolvem a inovação (TIDD; BESSANT; PAVITT, 2001). Por isso, a capacidade de criar inovação pode estar presente em operações habituais das empresas; “é como a jardinagem, não é como construir uma máquina, e sim cultivar um jardim” (IEL, 2006). Nesse contexto, o presente artigo tem o objetivo de apresentar a relação entre a capacidade tecnológica organizacional (técnicas e procedimentos de rotinas) e a otimização do processo produtivo baseada nos princípios do Sistema Toyota de Produção (STP). A abordagem sobre o STP se dá sobre a identificação e redução dos desperdícios sobre os três MU’s: Muda, Mura e Muri. Cada termo japonês tem um significado específico em relação às perdas dos processos produtivos: a) Muda (desperdício): capacidade produtiva afetada por desperdícios de tempo e operações; b) Mura (inconsistência ou variação): desnivelamento produtivo, o resultado é uma produtividade excessiva ou insuficiente em relação ao volume programado; c) Muri (sobrecarga): quantidade produzida além do necessário. A revisão da literatura que trata do STP e das demais teorias trabalhadas é explorada na segunda seção deste artigo. A seção seguinte apresenta o estudo de caso em uma indústria multinacional de estampagem de auto-peças para a Montadora Toyota do Brasil onde é apresentado uma inovação de processo. A quarta seção encerra a pesquisa com as considerações finais do artigo. 2. Metodologia e apresentação do artigo A pesquisa está classificada em duas formas: em relação aos meios e em relação aos fins, conforme a metodologia proposta por Vergara (2000).

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• Em relação aos meios, o artigo partiu de uma investigação exploratória e bibliográfica da literatura sobre os fundamentos dos três MU’s para maior entendimento sobre o assunto e suas aplicabilidades.

• Em relação aos fins, a pesquisa é aplicada porque demonstra a aplicação do conhecimento em um estudo de caso. A implementação é importante porque “o estudo de caso é uma forma de pesquisa empírica, que visa investigar fenômenos contemporâneos, considerando o contexto real do fenômeno estudado” (YIN, 1994, p. 132).

A figura 1 apresenta o delineamento metodológico utilizado na pesquisa em um paralelo teórico-prático:

Teoria Revisão da literatura

Apresentação das técnicas utilizadas para tratar as perdas de produção

Levantamento de dados

Identificação de perdas em uma linha de estampagem de peças

Prática

Aplicação prática dos conceitos teóricos

Implementação das técnicas e apresentação dos resultados obtidos

Figura 1: Fluxo metodológico da pesquisa

Uma vez sistematizada a sequência metodológica, os fundamentos teóricos levantados forneceram as ferramentas para mensuração e avaliação dos dados coletados no chão de fábrica. As informações técnicas foram colhidas e tratadas por cronoanálise para posterior análise e proposta de alterações produtivas. Novas coletas de tempo foram realizadas para averiguar os resultados alcançados. . 3. Revisão da literatura 3.1 Inovação de Processos e Produtividade A transição da importância dos recursos materiais como equipamentos ou instalações prediais das indústrias para os recursos intangíveis, estão redirecionando o foco organizacional para os diferenciais baseados em conhecimento. A organização é formada um complexo sistema que abriga o ativo social formado pela estrutura humana, por equipamentos, por tecnologia e pelas diretrizes que dirigem a estratégia organizacional. Essa arquitetura empresarial possibilita emergir soluções, muitas vezes, simples e práticas para atender um mercado cada vez mais pulsante e global. A relação entre competências residentes e a estratégia adotada, foi alvo de intensos estudos na temática sobre ambiente de aprendizagem por Liker (2006), May (2007) ou Godinho Filho e Fernandes (2004) e os princípios de Manufatura Enxuta por Fleury e Fleury (2000), Liker (2006) e Ohno (1997). Esses estudos iluminaram oportunidades que estão presentes nas atividades fabris, e, que em muitos casos não são percebidos pelos gestores responsáveis pela performance industrial. De fato, existe um elo de ligação entre

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produtividade e os elementos do ambiente produtivo (FREITAS, 1991; SCHEIN, 1992 apud SANTOS; NETO, 2008). Máquinas e equipamentos são dispositivos que possuem uma capacidade produtiva estabelecida. Pessoas podem incrementar seus resultados por meio de técnicas (conhecimento codificado) ou experiência adquirida (conhecimento tácito), abrigando um diferencial, que pode potencializar a produtividade dos processos que estão envolvidos (DAVENPORT, 2001; REIS; CARVALHO, 2003; SBRAGIA ET AL, 2006). Tradicionalmente, os processos fabris são otimizados por meio da técnica de Melhoria Contínua (Kaizen) que compõe um dos princípios do Sistema Toyota de Produção (STP). No conceito da Inovação, uma das ferramentas mais utilizadas para o desenvolvimento das inovações em processos, também é a “Melhoria Contínua”, conforme estudos de Shiba, Graham e Walden (1997) e Bessant, Caffyn e Gallagher (2001). Inovações em processos consideram métodos e operações que foram significamente melhorados (OCDE, 2004). Outros tipos de inovação são de Produto, Marketing e Organizacional (OSLO, 2004), que não serão tratados neste artigo. Uma das formas de obter Inovação em Processos pode ser desenvolvida por meio do “pensamento enxuto”, Lean Thinking (COTEC, 1998), que significa a redução ou eliminação de desperdícios ou atividades que não agregam valor ao processo de fabricação. Focar a supressão de perdas pode ser conseguida pela eliminação de operações redundantes, por redefinição do fluxo dos materiais ou de informações, pela otimização dos dispositivos de apoio, por padronização de processos, por reposicionamento dos locais de matéria-prima, por programação ou calibração consistente de máquinas, por treinamento de operadores, dentre outras varíaveis (LIKER, 2005; MORRIS; BRANDON, 1994). 3.2 Sistema Toyota de Produção Até meados da década de 60, o conceito predominante nas fábricas era o de produção em larga escala. Posteriormente, surgiram novas técnicas para aumentar a capacidade produtiva e atender um mercado cada vez mais competitivo, produzindo mais com menos recursos (MARTINS; LAUGENI, 2005). Uma dos conceitos baseados nesses princípios é o Sistema Toyota de Produção (STP). A figura 2 ilustra a chamada “casa” do STP que abriga suas técnicas (LIKER, 2005):

Figura 2: Pilares do Sistema Toyota de Produção

Fonte: Liker (2005)

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De acordo com Liker (2005) o Sistema Toyota de Produção ou STP tem por princípios a busca contínua pela redução ou eliminação das perdas, ou muda, de produção: a) Superprodução: produção excedente a demanda; b) Espera: tempo de aguardo sem trabalho; c) Transporte ou Movimentação desnecessário: deslocamentos que não agregam valor; d) Superprocessamento ou processamento incorreto: planejamento ou uso da capacidade produtiva sem necessidade; e) Excesso de estoque: armazenagem de matéria-prima, de material em processo ou de produtos acabados; f) Movimento desnecessário: qualquer operação que os colaboradores podem realizar durante o trabalho; g) Defeitos: produção de peças defeituosas; h) Desperdício da criatividade dos funcionários: perda de ideias, habilidades, melhorias ou oportunidades de aprendizagem por não envolver ou ouvir seus funcionários. As perdas citadas não agregam valor ao produto. O trabalho sobre os três MU’s representam bases fundamentais para eliminação das perdas produtivas (WOMACK, 1992) e que segundo Liker (2005), muda, muri e mura, podem estar interelacionados e atuar concomitantemente influenciando o processo produtivo.

• Muda: Muda significa nenhuma agregação de valor. Trata de atividades supérfluas que podem aumentar o lead time do processo, como operações suplementares para utilização de peças ou ferramentas, ou mesmo processos de seleção ou inventários de componentes que resultam em alguma forma de espera (LIKER, 2005).

• Muri: Muri significa solicitar um volume de trabalho de uma pessoa ou máquina além de seus limites. Basicamente significa sobrecarga em colaboradores ou equipamentos. Esse excesso de trabalho pode resultar em problemas de segurança ou de qualidade. A sobrecarga no equipamento também pode causar interrupções ou defeitos (LIKER, 2005).

• Mura: Desnivelamento é o significado de mura. Representa uma programação irregular de volume de produção. O mura é constantemente observado em linhas de produção. Esse desnivelamento resulta em um programa de produção que varia conforme problemas internos, como, por exemplo, falta de componentes ou defeitos de peças. Segundo Liker (2005), muda é resultado de mura. O desnivelamento de produção significa que será necessário ter “em mãos” o equipamento, o material e o pessoal para o mais alto nível de produção; mesmo se as exigências normais forem muito menores (LIKER, 2005). Nivelamento da Produção (Heijunka) O conceito de nivelamento de produção, conhecido pelo termo japonês heijunka, diz respeito à uma produção constante tanto em volume quanto em mix de produtos. Esse equilíbrio da quantidade produzida interfere sobremaneira na eliminação do mura (MENEGON; NAZARENO; RENTES, 2003; LIKER, 2005). Nivelar a produção tanto em quantidade e em variedade é um dos grandes desafios da programação de produção. Em geral, o cliente não compra de modo previsível, e existe um risco de não vender, assim como de faltar produtos no mercado. Nesse sentido, o uso de

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recursos não é constante e equilibrado, o que pode gerar muri e mura. Para se obter o nivelamento da produção, às vezes, é necessário readequações de ordem física da linha de produção, visando à redução dos tempos de setup ou a eliminação das movimentações desnecessárias. O Quadro 1 apresenta uma analogia entre os principais fatores que são impactos pelas condições de desnivelamento e nivelamento da produção:

Fatores da produção Produção “Desnivelada” Produção “Nivelada”

Demanda Atendimento por meio do uso dos estoques

Atendimento por meio da velocidade e flexibilidade operacional

Quantidade produzida Conforme a previsão da demanda Fabrica somente o que o cliente solicita

Tempo de resposta aos clientes

Exige maior tempo de elaboração, com possibilidade de respostas imprecisas

Resposta rápida e consistente aos clientes pela facilidade de avaliação do previsto x realizado.

Uso dos recursos (mão de obra e equipamentos)

O desbalanceamento provoca uso intenso ou baixo aproveitamento da carga de trabalho

Programação equilibrada do plano de produção, proporcionando carga balanceada e flexível de trabalho

Cadeia de suprimentos Sujeita a falta e peças devido ao desnivelamento da programação de produção

Garante uma uniformidade para os fornecedores de insumos. Reduz a possibilidade de falta de peças.

QUADRO 1 – Comparação dos fatores produtivos entre a Produção “Desnivelada” e “Nivelada”.

Fonte: Liker (2005), adaptado. Observa-se que o ambiente produtivo pode alcançar diferentes resultados segundo a forma de produzir e atender seus clientes. Para Duggan (2002) a produção nivelada permite produzir exatamente quanto e quando os clientes precisam. Tardin (2001), por sua vez, afirma que o nivelamento da produção reduz o número de inventários de controle de produção e estoques. Shingo (2000) considera que a chave para o nivelamento da produção encontra-se no setup, as operações de preparação dos equipamentos de produção. Se o processo de setup for otimizado significa que ocorrerá redução do muda, favorecendo a aplicação do nivelamento da produção (LIKER, 2005). O Genchi Genbutsu é outro conceito do STP que significa ou ver por si mesmo para compreender completamente (OHNO, 1997). Apenas vendo e compreendendo o processo é possível identificar os muda, muri e mura do processo. Observe o local de produção sem idéias preconcebidas e com a mente aberta. Repita “por que” cinco vezes para cada situação (OHNO, 1997). O primeiro processo para resolução de um problema é a compreensão de toda a situação. Para isso, a única maneira é ir até o gemba (lugar) e ver com os próprios olhos o que está acontecendo. Somente com essa percepção será possível buscar a raíz do problema, e será possível transmitir aos outros colaboradores a forma adequada de analisar propor uma solução para um problema (LIKER, 2005). O nivelamento da produção possibilita uma redução ou eliminação combinada dos desperdícios. A eliminação de muri e a uniformização de mura são igualmente importantes. Heijunka concentra-se em muri e mura, nivelando o volume e as combinações dos produtos,

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e, possibilita a repercussão pela cadeia de suprimentos, nivelando a demanda sobre fornecedores, sub-fornecedores e canais de distribuição (LIKER, 2005). 4. Estudo de Caso A pesquisa foi realizada em uma unidade industrial brasileira de estampagem de peças para o setor automotivo, que também possui sedes na Europa, África e Ásia. Seu processo de fabricação convive com interferências que são retratados por um baixo desempenho produtivo, que foram identificados por meio dos primeiros passos de “observação” e “análise” da técnica de Melhoria Contínua. A seguir, foi aplicado a técnica do Genchi Genbutsu, e realizada a análise dos postos de trabalho e constatado a existência de perdas produtivas nos modos operatórios dos colaboradores. A tabela 1 apresenta a coleta de tempos de cada operação. A sequência numérica abaixo descreve a forma de perda e sua respectiva classificação: 1) No operador 1 foi detectado muri: sobrecarga. O operador gira o tronco para a direita para retirar a peça na entrada, trabalha na bancada a sua frente e ao final da tarefa gira o tronco para a esquerda para disponibilizar a peça para o operador 2. A operação realizada na prensa 1 foi detectado mura: variação, nesse caso, na especificação dimensional (largura) da chapa. 2) Os operadores 2 e 3 realizam movimento de tronco. O operador 2 retira a peça, inspeciona e coloca a peça na prensa 2. O operador 3 retira a peça para abastecer o processo seguinte. A operação realizada na prensa 2 foi identificado mura: processo irregular em que o cavaco não se desprende da peça podendo danificar a ferramenta, e o operador 3 retira o cavaco manualmente. 3) No processo realizado pelo operador 4 foi identificado muda e muri, desperdício de movimento e sobrecarga. Este operador coloca e retira a peça utilizando uma alavanca. Inspeciona e coloca a peça em uma caixa gerando um estoque em processo. Na prensa 3 foi identificado mura: variação acarreta na operação de extração da peça.

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Operações Tempo (s)

Retirar peça 3 3

Inspecionar peça 4 4

Colocar peça na prensa 3 3

Ciclo da prensa 5 5

Tempo do processo 1 15 Prensa


Colocar peça 3 3

Recalque do cavaco 6 6

Retirada do cavaco 3 3

Ciclo da prensa 5 5



Retirar peça 3

Recalque do cavaco 5

Ciclo da prensa 5 5



Colocar peça 3

Retirar peça 6

Inspecionar peça 3

Recalque do cavaco 5,5

Ciclo da prensa 5 5

Tempo do processo 4 22,5 Prensa

Alocação dos tempos das operações

Operador 4

Operador 1



Operador 2


Operador 3

3

5

3

6

3

5,5

Tabela 1: Demonstrativo dos tempo de operações - situação anterior

O demonstrativo de tempos e métodos apresenta as atividades operacionais na situação anterior à pesquisa. O tempo total das operações do operador 4 é de 23,5 s (tempo superior aos processos anteriores). A coleta de tempo confere que ao final de 1 hora de produção 153 peças são produzidas por célula (takt time). Também foi possível identificar a restrição, mais conhecida como “gargalo” da linha de produção, isto é, o processo 4 (operador 4) estava com sobrecarga de trabalho e determinava um ritmo lento para todo o restante do processo. A figura 3 ilustra o arranjo físico da célula de produção investigada com as respectivas identificações de desperdícios existentes:

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As alterações implementadas estão descritas abaixo e ilustradas na tabela 2. Processo 1: foi alterada a posição do operador em relação a prensa, evitando-se que o operador girasse o tronco para direita. Instalado dispositivo de fixação da peça para evitar a instabilidade de posicionamento do componente, reduzindo tempo de operação (posicionamento) e eliminando problemas dimensionais de corte da peça. Processo 2: Devido ao secção perfeita da peça, não existe mais a necessidade da extração do cavaco pelo operador. Processo 3 e 4: Compensação da carga de trabalho com outro colaborador.


Retirar peça 3

Colocar peça na prensa 3

Ciclo da prensa 5 5



Colocar peça 3

Ciclo da prensa 5 5



Retirar peça 3

Ciclo da prensa 5 5



Colocar peça 3

Ciclo da prensa 5 5



Retirar peça 3 3

Inspecionar peça 2 2

Abastece próxima estação 0,5 0,5

Tempo do processo 5 5,5 Prensa

Operador 3

3

3


Operador 1


Operador 2



Operador 5


Operador 4

3

3

3

Tabela 2: Demonstrativo dos tempos de operações – situação atual A nova configuração do arranjo físico celular está apresentado na figura 4, possibilitando produzir 450 peças em uma hora de produção (“novo” valor do takt time).

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5. Análise do Caso A tabela 3 apresenta um resumo que especifica os ganhos obtidos segundo a eliminação de cada tipo de desperdícios, muri, mura e muda na célula de produção estudada.

Tab

ela

3 -

Co

mp

araç

ão d

os

fluxo

s an

tes

e d

epo

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as a

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6. Considerações Finais De acordo com os princípios propostos pelo STP, a melhoria dos processos produtivos pode ser identificada em readequações internas, e, que em muitas vezes, isenta a incorporação de mecanismos dotados de alta tecnologia embarcada. Essa ideia é corroborada pelos princípios teóricos abordados sobre aprendizagem e evoluções que podem ser abstraídas das atividades operatórias. Nesse artigo, a alteração de layout apresentou resultados positivos que poderiam ainda ser incrementados, por exemplo, por técnicas voltadas à automatização de manufatura. Apesar do acréscimo de um operador na linha de produção, houve um ganho três vezes superior à condição inicial de trabalho. A focalização de trabalho partiu da aplicação do Genchi Genbutsu sobre os conceitos de muri, mura e muda e garantiu a evolução, de maneira contínua, dos processos, configurando a inovação de processos, no sentido de melhoria contínua conforme propõe Bessant, Caffyn e Gallagher (2001) e registrado na revisão da literatura. Seguindo a mesma vertente de trabalho, a identificação de perdas (“mudas”) e proposição de soluções, surge como delimitação desse estudo, um exemplo real do 4º MU, Muzukashii, outro tipo de desperdício que significa dificuldade na eliminação das dificuldades que possam surtir efeitos de perda do processo. Neste sentido, fica aberto a oportunidade de novos trabalhos explorando a eliminação de perdas produtivas pelo quarto tipo de “mudas”. 7. Referências BESSANT, J.; CAFFYN, S.; GALLAGHER, M. An evolutionary model of continuous improvement behavior. Technovation, v.21, p. 67-77, 2001. CALMANOVICI, C. E. A inovação, a competitividade e a projeção mundial das empresas brasileiras. Revista USP, São Paulo, n. 89, p. 190-203, março/maio 2011. COTEC. TEMAGUIDE. A Guie to technology management and innovation of companies. Ed. European Comunities, 1998. DAVENPORT, T. O. Capital humano. São Paulo: Nobel, 2001. DUGGAN, K.J. Creating mixed model values stream: practical lean techniques for building demand. New York: Productivity Press, 2002. FLEURY, A.; FLEURY, M. T. L. Estratégias empresariais e formação de competências. São Paulo: Atlas, 2000.

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