Automação da Colocação de Reforços numa Linha de Produção ... · Na descrição da linha de...

Automação da Colocação de Reforços

numa Linha de Produção de Soldadura

Pedro Miguel de Carvalho Santiago

Dissertação para a obtenção do grau de Mestre em

Engenharia Mecânica

Júri

Presidente: Prof. Rui Manuel dos Santos Oliveira Baptista

Orientador: Profª Maria Luísa Coutinho Gomes de Almeida

Co-Orientador: Prof. Artur Jorge da Cunha Barreiros

Vogais: Eng. Maria Bernardete Castro

Prof. Rui Manuel Assis Monteiro

Abril de 2012

II

Agradecimentos

Por detrás das nossas realizações pessoais, além de um considerável esforço próprio, esconde-se

normalmente um número muito grande de contribuições, apoios, sugestões, comentários ou críticas

vindos de muitas pessoas. A sua importância assume no caso presente uma valia tão preciosa que,

sem elas, com toda a certeza, teria sido muito difícil chegar a qualquer resultado digno de menção.

Assim, e depois de um percurso académico longo que culminou com a conclusão deste trabalho, não

posso deixar de agradecer por tudo, a todos:

À Professora Luísa Coutinho pelos ensinamentos, conselhos, sugestões e críticas que constituíram

os pilares de todo o trabalho.

Ao Professor Artur Barreiros pelos conhecimentos partilhados, pelo apoio e amabilidade constantes.

À Engenheira Bernardete Castro por me ter recebido, apoiado e aconselhado durante a minha

estadia na Holanda.

Ao Engenheiro Joost Koevoets pela excelência dos conhecimentos transmitidos e pelo respeito no

tratamento e desenvolvimento do meu estágio no estaleiro IHC Merwede, na Holanda.

Ao Engenheiro Reinier Rijke pela compreensão e apoio durante todo o desenvolvimento do meu

estágio no estaleiro IHC Merwede, na Holanda.

Aos amigos do IST, em particular ao Pedro Martins pela amizade e pela partilha de conhecimentos

vividos em conjunto e ao longo destes anos de estudo e trabalho.

Aos amigos de sempre, pela amizade que apoia, distrai e aconselha.

Aos meus pais, pelos valores e princípios, pelo amor incondicional.

À minha irmã e ao João, pelo exemplo de vida.

À Matilde e ao Miguel, pelos sorrisos que suavizam problemas.

E a ti, Andreia, pelo amor dos dias a fio...

IV

Resumo

O aumento crescente da concorrência ocorrido ao nível dos estaleiros navais em todo o mundo levou

à necessidade de aumento da competitividade através da implementação de medidas de melhoria da

produtividade.

O presente estudo tem como objectivo principal dar resposta à necessidade de optimização da

produção na construção naval, tendo como caso de estudo a empresa IHC Merwede, através do

estudo do processo de reforço de painéis numa linha de produção.

Em termos teóricos serve de suporte ao estudo a filosofia Lean Manufacturing cuja origem assenta na

tentativa constante de eliminação de desperdícios existentes para o consequente aumento da

produtividade; e o modelo matemático das filas de espera como meio complementar à referida

filosofia utilizado como fundamento de análise dos valores obtidos em fase de diagnóstico e

potenciais melhoramentos na produção.

Na descrição da linha de produção de colocação de reforços em painéis teve-se em consideração as

questões logísticas associadas, os processos de soldadura aplicados, bem como os resultados

obtidos através da aplicação da Engenharia dos Métodos e Estudo dos Tempos de Produção. Com o

estudo aprofundado da linha encontraram-se as tão necessárias soluções para o aumento da

produtividade com a redução dos desperdícios inerentes, na tentativa crescente de aumento da

competitividade, baseada na sustentabilidade efectiva da produção.

As soluções sugeridas evidenciam a necessidade de resposta para que a produção obedeça aos

padrões de excelência e qualidade numa conjuntura concorrencial: reorganização da estrutura

orgânica e funcional da empresa, conjugada com a aquisição de equipamentos inovadores.

Palavras-chave: Linha de colocação de reforços em painéis, Lean Manufacturing, Desperdícios,

Optimização, Processos de Soldadura, Engenharia dos Métodos e Estudo dos Tempos.

V

Abstract

The increase of competition that has occurred at the level of shipyards around the world has led to the

need for an increase in competitiveness through the implementation of productivity improving

measures.

The main aim of this study is to address the need for optimization of production in shipbuilding, taking

the IHC Merwede company as a case study and studying the process of strengthening panels on a

production line.

In theoretical terms, this paper serves to support the study of the Lean Manufacturing philosophy

whose origin lies in the constant attempt to eliminate existing wastes for the consequent increase in

productivity; and the mathematical model of queues as a complementary philosophy to that used as

the basis for the analysis of the values obtained in the diagnostic phase and for the potential

improvements in production.

The description of the production line of placement stiffeners on panels took into account the logistical

issues associated, the welding processes used, together with the results obtained by applying the

Engineering of Methods and Study of Times of Production. The in-depth study of the production line

showed the much needed solutions to increase productivity by reducing the inherent waste, in an

attempt to increase competitiveness based on the effective sustainability of production.

The suggested solutions stress the need to respond so that production meets the standards of

excellence and quality in a competitive conjuncture: reorganization of the organic and functional

structure of the company, in conjunction with the purchase of innovative equipment.

Keywords: Line of placement stiffeners on panels, Lean Manufacturing, Wastes, Optimization,

Welding Processes, Engineering of Methods and Study of Times.

VI

Índice

1. Introdução ................................................................................................................................................ 1

1.1 Objectivos ........................................................................................................................................ 2

2. Estado de Arte ......................................................................................................................................... 3

2.1 O Sistema Toyota de Produção ...................................................................................................... 3

2.2 Lean Thinking .................................................................................................................................. 4

2.3 Lean Manufacturing ......................................................................................................................... 7

2.3.1 Os Desperdícios.................................................................................................................... 7

2.3.2 Ferramentas associadas ao Lean Manufacturing ................................................................. 9

2.3.3 O Lean na Indústria Naval .................................................................................................. 11

2.4 O modelo das Filas de Espera ...................................................................................................... 14

2.4.1 Introdução ........................................................................................................................... 14

2.4.2 Os Elementos do Modelo .................................................................................................... 14

2.4.3 Classificação das Filas de Espera ...................................................................................... 15

2.4.4 Notação das Filas de Espera .............................................................................................. 15

2.4.5 Modelo Básico com 1 Servidor (M/M/1) .............................................................................. 16

3. Estudo da Linha de Produção de Colocação de Reforços ................................................................... 19

3.1 Metodologias de análise................................................................................................................ 19

3.1.1 Estudo dos Métodos ........................................................................................................... 20

3.1.2 Estudo dos Tempos ............................................................................................................ 21

3.1.3 Análise das Implantações ................................................................................................... 23

3.2 Características do Produto ............................................................................................................ 23

3.2.1 Os Perfis ............................................................................................................................. 24

3.2.2 Família de Produtos ............................................................................................................ 25

3.3 Apresentação da Empresa ............................................................................................................ 26

3.3.1 Os Navios Produzidos ........................................................................................................ 27

3.2.2 Descrição Geral de Produção de um navio ........................................................................ 27

3.2.3 Resumo das Principais Etapas de Produção ..................................................................... 29

3.4 Descrição da Linha de Colocação de Reforços em Painéis ......................................................... 30

3.4.1 O Sistema de Produção ...................................................................................................... 30

3.4.2 Descrição dos Postos de Trabalho ..................................................................................... 32

4. Processos de Soldadura na Indústria Naval ......................................................................................... 36

4.1 Indices Gerais de Produção .......................................................................................................... 36

VII

4.1.2 Os Processos Utilizados ..................................................................................................... 36

4.2 Os Processos de Soldadura na Linha de Colocação de Reforços ............................................... 38

4.3 Novas Tecnologias de Soldadura na Industria Naval ................................................................... 39

4.3.1 A Soldadura com Tecnologia Laser .................................................................................... 39

4.3.2 Soldadura por Laser Híbrido ............................................................................................... 40

4.4 O Processo de Laser-Híbrido ........................................................................................................ 40

4.4.1 Impacto do processo de Laser-Híbrido ............................................................................... 42

5. Análise dos Tempos e Diagnóstico ....................................................................................................... 46

5.1 Análise da taxa de ocupação ........................................................................................................ 46

5.2 Estudo dos Sectores Produtivos ................................................................................................... 48

5.2.1 Soldadura de Painéis .......................................................................................................... 49

5.2.2 Controlo e Remarcação dos painéis ................................................................................... 50

5.2.3 Colocação de Perfis ............................................................................................................ 51

5.2.4 Soldadura dos Perfis ........................................................................................................... 52

5.3 Análise de Fluxos .......................................................................................................................... 53

5.3.1 Fluxo dos Diferentes Estados de Produção ....................................................................... 53

5.3.2 Fluxo de Valor Acrescentado .............................................................................................. 54

6. Soluções ................................................................................................................................................ 56

6.1 Tempos Não Produtivos ................................................................................................................ 56

6.1.1 Soluções de Implementação ............................................................................................... 56

6.1.2 Estimativa do impacto das melhorias ................................................................................. 59

6.2 Balanceamento da Linha de Painéis ............................................................................................. 61

6.3 Tempos Produtivos ....................................................................................................................... 63

6.3.1 Equipamentos / Mecanismos de Automação ..................................................................... 63

6.4 Implantação ................................................................................................................................... 68

6.4.1 Layout - Geral ..................................................................................................................... 68

6.4.2 Layout – Linha de Painéis ................................................................................................... 69

7. Conclusões e Trabalho Futuro .............................................................................................................. 72

7.1 Conclusões .................................................................................................................................... 72

7.2 Trabalhos Futuros ......................................................................................................................... 74

8. Referências Bibliográficas ..................................................................................................................... 76

9. Anexos ................................................................................................................................................... 80

VIII

Lista de Figuras

Fig. 1 - Exemplo dos diferentes tipos de operações que decorrem durante a construção de um navio

[Adaptado 27] ............................................................................................................................. 8

Fig. 2 - Volume de Produção Mundial na Construção Naval no ano de 2009 [Adaptado 31] .............. 12

Fig. 3 - Figura que ilustra o navio-modelo criado por Liker e Lamb [21] ............................................... 13

Fig. 4 - Modelo M/M/1 [33]..................................................................................................................... 16

Fig. 5 - Exemplo de uma linha de produção de painéis. ....................................................................... 19

Fig. 6 - Estratégia usada na elaboração da análise .............................................................................. 20

Fig. 7 - Exemplo de um Painel reforçado na linha de reforço de painéis ............................................. 24

Fig. 8 - Perfil bolbo usado no reforço de painéis e exemplo de sua aplicação. .................................... 24

Fig. 9 - Figura com as diferentes famílias de produtos que existem no estaleiro IHC ......................... 26

Fig. 10 - Vista geral do estaleiro IHC Merwede em Kinderdijk .............................................................. 27

Fig. 11 - Exemplo do Planeamento de Produção de um Navio TSHD. ................................................ 28

Fig. 12 - Sequência de processos na construção de um navio [Adaptado 55] ..................................... 29

Fig. 13 - Resumo das Etapas de Produção ao longo da construção do navio. .................................... 30

Fig. 14 - Enquadramento da Linha de Painéis na estrutura de Produção. .......................................... 31

Fig. 15 - Processo de Junção de Painéis usando a soldadura por pontos. .......................................... 33

Fig. 16 - Equipamento da marca TTS de soldadura (FCB) de placas de aço ...................................... 33

Fig. 17 - Sector de controlo dimensional e remarcação de painéis. ..................................................... 34

Fig. 18 - Equipamento da marca TTS de posicionamento dos perfis sobre os painéis. ....................... 35

Fig. 19 - Equipamento de soldadura (FCAW) de perfis a painéis ......................................................... 35

Fig. 20 - Conjunto de Vantagens dos processos de Arco Eléctrico e Laser na Soldadura Laser -

Híbrido. .................................................................................................................................... 40

Fig. 21 - Processo de soldadura Laser-Híbrido (HLAW) [Adaptado 52] ............................................... 41

Fig. 22 - Estação móvel IPG YLR 10000 de Yad/Nd-Laser com 10KW de Potência com unidade de

refrigeração, e cabeça de soldadura Laser integrada num pórtico. ........................................ 42

Fig. 23 - Tractor autopropolsor de soldadura Laser-Híbrido de perfis e equipamento de soldadura

Laser-Híbrido de painéis. ........................................................................................................ 44

Fig. 24 - Diferença entre tempos estimados de soldadura utilizando o processo de Laser Híbrido e os

processos SAW e FCAW na soldadura de painéis e perfis. ................................................... 44

Fig. 25 - Percentagens dos diferentes estados de produção do Sector 1 ............................................ 49

Fig. 26 - Exemplo de tempos medidos para a produção do Painel 1225 LB1 no sector 1 ................... 50



IX


Fig. 30 - Os diferentes estados de produção do sistema ao longo de um dia de trabalho. .................. 53

Fig. 31 - Análise dos tipos de actividade por cada sector da linha de produção. ................................. 54

Fig. 32 - Esboço da Plataforma de Junção de Painéis a serem Soldados. .......................................... 64

Fig. 33 - Trolley de transporte de Cassetes de Perfis numa Estação de colocação de Perfis [31] ...... 65

Fig. 34 - Equipamento de colocação de perfis e soldadura por pontos automatizado [30] .................. 67

Fig. 35 - Acutal layout geral de produção da empresa IHC Merwede. ................................................. 68

Fig. 36 - Actual layout do Hall da linha de produção de painéis. .......................................................... 70

Fig. 37 - Layout optimizado do Hall da linha de produção de painéis. ................................................. 70

Lista de Tabelas

Tab. 1 - Sumário dos princípios do modelo M/M/1 [33] ........................................................................ 16

Tab. 2 - Estimativa em 1999 dos consumíveis entre 1975 e 1996 segundo a ESAB [Adaptado 37] ... 37

Tab. 3 - Comparativo dos processos de soldadura na linha de produção ............................................ 38

Tab. 4 - Comprimentos de cordões de soldadura de SAW e FCAW de alguns painéis analisados. ... 43

Tab. 5 - Avaliação do tempo médio de processamento em cada sector da linha de produção. .......... 46

Tab. 6 - Índices gerais de produção do sistema. .................................................................................. 47

Tab. 7 - Avaliação da Capacidade actual de Processamento do sistema analisado. ......................... 47

Tab. 8 - Resultados obtidos com a melhoria dos tempos não produtivos ............................................ 60

Tab. 9 - Estimativa de melhoria com aplicação de medidas para a melhorias dos tempos em não

produção .................................................................................................................................. 60

Tab. 10 - Valores obtidos no balanceamento de da linha de produção. ............................................... 61

Tab. 11 - Resultados obtidos com o balanceamento de linha de painéis. ............................................ 62

Tab. 12 - Tabela de melhoria estimadas com a aplicação de uma plataforma de junção de Painéis .. 64

Tab. 13 - Tabela de melhorias estimadas com a aplicação de um carrinho de transporte de cassete de

Perfis ........................................................................................................................................ 65

Tab. 14 - Tabela de melhorias estimadas com a implementação de uma estação de colocação de

reforços automatizada ............................................................................................................. 67

X

Lista de Abreviaturas Ts - Tempo médio de Serviço

u - Nº médio de painéis servidos

Qd – Número de peças servidas durante o tempo de serviço disponível

- Nº médio de painéis servidos

ρ [%] - Taxa de ocupação em percentagem

P0 [%] – Taxa de desocupação em percentagem

Ls – Média de peças na estação

Ws – Tempo médio de espera de peças no sistema

T – Intervalo de Tempo medido

NP – Número de Peças Processadas

TC – Tempo médio de Chegada de Peças

σ - Desvio Padrão

– Taxa média de chegada de Painéis ao sistema

Qd - Capacidade de processamento de peças do sistema

SAW (Submerg Arc Welding) – Soldadura por Arco Submerso

FCB (Flux Copper Backing) – processo de soldadura de arco submerso que se caracteriza pelo facto

de existir uma placa de cobre que se encontra por baixo do cordão de solda fazendo com que o fluxo

da base forme uma escoria durante a soldadura.

MIG / MAG (MIG – Metal Inert Gas/ MAG – Metal Active Gas) – Soldadura por arco eléctrico com gás

de protecção

FCAW (Flux-Cored Arc Welding) – Soldadura por arco eléctrico com Fios Fluxados

HLAW (Hybrid Laser Arc Welding) – Soldadura por Laser Híbrido

HAZ (Heat-Affected Zone) - Zona Afectada Termicamente pelo processo de Soldadura.

1

1. Introdução

Atenta a evolução que tem ocorrido nos estaleiros navais por todo o mundo pode-se observar que a

concorrência tem sido cada vez maior e, por isso, exige que todos os estaleiros navais estejam cada

vez mais competitivos. Tendo em conta o mercado mundial de construção naval, em que o Japão e a

Coreia do Sul têm a grande quota parte de produção mundial, seguindo-se os estaleiros do oeste da

Europa e a China. Devido ao crescimento exponencial que a China tem tido na construção de navios,

o mercado de construção naval, especialmente dos construtores europeus exige que estes estejam a

par das últimas tecnologias e processos de construção para se poderem manter no mercado. A

competitividade, por isso mesmo, tem vindo a ser cada vez maior e para isso todos os construtores

navais têm de tomar medidas para se tornarem cada vez mais competitivos e com isso poderem

sobreviver aos tempos difíceis que vêm enfrentando nestes últimos anos. Como medidas para o

aumento de competitividade as empresas têm de estar em constante mudança para conseguirem

obter um produto final ao mais baixo preço, mas, ainda assim, com os padrões de qualidade exigidos

nesta área.

Para conseguirem obter os padrões de competitividade todos os estaleiros têm trabalhado para a

melhoria da produtividade, essa melhoria obriga muitas vezes a que sejam tomadas várias medidas a

diferentes níveis de produção. Medidas essas que vão desde a redução do número de trabalhadores,

a um maior comprimento de metas de produção, redução de tempo de concepção e planeamento de

construção de navios com uma tendência para a produção em série, melhoramentos ao nível das

precisões de construção e de controlo de qualidade, entre outras medidas que têm sido

exaustivamente estudadas nestes últimos anos.

O estudo demonstrativo teve lugar no estaleiro naval IHC Kinderdijk, localizado na cidade de

Kinderdijk, perto de Roterdão, que faz parte da empresa IHC Merwede BV, empresa composta por

vários estaleiros espalhados por toda a Holanda. O estaleiro IHC Kinderdijk é um estaleiro com uma

longa história na indústria naval, considerado o maior estaleiro em escala mundial na sua área de

especialização, o estaleiro produz navios de dragagem e de offshore, sendo de realçar a importância

dos navio draga como principal produto.

Recorrer-se-á à filosofia Lean que se tem vindo a assumir como uma revolução na gestão de

produção desde há alguns anos para cá. Este conceito teve origem exactamente na necessidade de

melhorar a produtividade para assim conseguir ultrapassar dificuldades impostas pelos mercados

mundiais. Tem como base a melhoria constante da produção assente num conhecimento profundo de

todos os processos produtivos, pois só assim se consegue perceber onde é que existem desperdícios

e onde é que realmente se consegue melhorar.

Fazendo uso do conjunto de medidas e ferramentas que o Lean Manufacturing põe ao dispor e

adaptando-as à realidade que se encontra no estaleiro, destacando a Engenharia dos Métodos e o

Estudos dos Tempos como a ferramenta utilizada para um profundo conhecimento do sistema de

produção e a filosofia dos 5´s que visa a organização geral das linhas produtivas como a ferramenta

que mais ajudou a identificar alguns problemas e apresentar soluções para os mesmos.

Como complemento do Lean Manufacturing usam-se também conceitos relacionados com o modelo

das filas de espera, que permite solucionar alguns dos problemas relativos à linha de produção.

2

Assim, são abordados alguns conceitos relacionados com o modelo das filas de espera onde se

procurou mostrar os indicadores de produção usados para a análise de produção tendo em conta a

aleatoriedade de tempos de produção. Este estudo propõe ser uma mais valia para a empresa, no

sentido de poder demonstrar novos conceitos e abordagens para o melhoramento da produção.

1.1 Objectivos

Este estudo vai ao encontro da necessidade de melhoria de produção na indústria naval, como

anteriormente referido, sendo feito um estudo do processo de reforço de painéis, ”Panel Line”, tendo

em consideração os tempos de realização, técnicas de soldadura e questões logísticas. Em resumo

será uma análise de todo o processo com o objectivo final de encontrar uma solução para o aumento

de produtividade actual.

Tendo isto como base traçaram-se os objectivos de maneira a ir ao encontro das necessidades

actuais, sabendo dos elevados custos anexos aos extensos tempos de produção que ocorrem na

indústria naval e que são cada vez mais um factor determinante na competitividade do sector naval.

Para isso irá ser estudado o sistema de produção de reforço de painéis em três das suas principais

vertentes: métodos de produção praticados pelos operários, equipamentos de produção utilizados e

por fim os processos de soldadura aplicados no reforço de painéis.

Com os métodos de produção utilizados procurar-se-á perceber e determinar quais os desperdícios

existentes no sistema segundo a filosofia Lean, através da engenharia dos métodos e estudo dos

tempos, percebendo qual o impacto que estes têm na produção. Estes desperdícios têm diversas

origens e podem ter uma grande influência no sistema de produção, por isso têm de ser tidos em

conta para se perceber que tipos de desperdícios existem e quais os ganhos que são possíveis obter

com a sua eliminação.

No que se refere aos equipamentos utilizados na produção de painéis reforçados irão ser analisados

os equipamentos existentes e propostos novos equipamentos/mecanismos que visam o aumento de

automação de processos existentes, estimando-se o impacto que essas equipamentos terão na

produtividade da linha de painéis e o seu enquadramento na linha de produção existente.

Quanto aos processos de soldadura usados é de realçar a sua extrema importância, uma vez que

são responsáveis pelas actividades que acrescentam valor ao produto a fabricar, não podendo por

isso ser deixados de parte. Neste trabalho apresentar-se-á os processos actualmente usados para o

reforço de painéis onde se destacam as principais características de cada um e seguidamente

propõem-se alternativas de novos processos de soldadura que poderiam ser implementados no

sistema de produção, com os ganhos em termos de tempos de produção que se alcançariam com o

sua implantação.

Este trabalho propõe-se, assim, a ser um importante contributo para o estudo de uma linha de reforço

de painéis inserida no plano de produção de navios, servindo para a apresentar novos conceitos que

permitem uma nova e diferente abordagem ao sistema de produção, baseando-se na eliminação de

desperdícios e na melhoria contínua. Para além disso, também se propõe ser uma mais valia para a

empresa no sentido em que serão apresentados possíveis melhoramentos ao nível dos

equipamentos utilizados e de processos de ligação no reforço de painéis.

3

2. Estado de Arte

Este capítulo está reservado à exposição teórica da gestão de produção que está assente na filosofia

Lean Manufacturing e que será reforçada com o modelo matemático das filas de espera que

complementa este método. Através destas teorias tenta-se compreender melhor o quanto podem

ajudar para alcançar os objectivos propostos inicialmente. Irão ser abordados vários conceitos,

expostos com pormenor para uma melhor compreensão da sua importância ao longo do processo

produtivo e da sua influência na indústria em estudo.

2.1 O Sistema Toyota de Produção

Com o objectivo de conseguir alcançar uma produção de fluxo contínuo e com isso não depender de

longos ciclos de produção, nem de elevados níveis de stocks para alcançar altos níveis de eficiência

em oposição ao que se defendia com a Produção em Massa criou-se o Toyota Production System ou

TPS. [2] As suas origens remontam ao século XIX no Japão, sendo que a sua origem é devida a

Sakuscichi Toyota, considerado por muitos como o pai da Toyota, que em 1918 criou a sua própria

empresa de tecelagem equipada com teares automáticos, e que assim começou toda a sua

metodologia. A sua empresa assentava já em vários conceitos que depois se vieram a revelar

fundamentais no TPS, tal como é conhecido hoje em dia. A automação de vários processos baseados

em sistemas mecânicos de detecção de falhas despertaram um dos pilares fundamentais do TPS, o

conceito Jidoka, que defende que as máquinas devem ser ‘inteligentes’, ou por outras palavras, deve

haver uma “automação com inteligência humana” para assim prevenir a produção de peças

defeituosas.

Em 1929 Sakichi vendeu a sua patente de teares para dar a possibilidade ao seu filho Kiichiro Toyoda

para este se poder iniciar na indústria automóvel. Este decidiu alterar o nome da empresa do pai e

mudá-la para Toyota Motores Company, onde em 1935 produziu o seu primeiro automóvel. Devido à

Segunda Guerra Mundial teve de suspender a produção, passando também ele, tal como a maioria

das empresas, a dedicar-se ao fabrico de materiais militares em vez de qualquer outro tipo de

produto. Por volta de 1950 a Toyota deparou-se com graves problemas financeiros que levaram ao

despedimento de vários trabalhadores que fizeram greve durante um longo período que só terminou

quando Kiichiro renunciou ao cargo de presidente dando assim lugar ao seu primo Eiji Toyoda.[3]

Após a Segunda Guerra Mundial o sistema produtivo desenvolvido por Eiji Toyoda e por Taichi Ohno,

engenheiro mecânico e considerado por todos um dos principais impulsionadores do TPS. Ohno

vindo de uma indústria totalmente distinta da indústria automóvel acreditava que apesar de não ter

uma visão totalmente pré-concebida isso poderia ser uma vantagem para conseguir implementar um

novo sistema produtivo. Este novo sistema tinha como base o conceito Jidoka, aplicado nos teares de

Sakichi, e o conceito Just-in-Time (JIT) de Kichiiro que defendia que a peça deveria estar no local

certo a hora certa e na quantidade precisa, completando todos estes conceitos criou assim a

4

estrutura do TPS [7]. Este novo sistema de produção surgiu então como alternativa aos modelos que

já existiam no Mundo Ocidental, onde os americanos Alfred Sloan (da General Motors) e Henry Ford

(da Ford Motor Company) eram as principais linhas orientadoras da chamada Produção em Massa.

[6]

2.2 Lean Thinking

Em 1990, Womack, Jones e Roos decidiram publicar o livro “The Machine That Changed The World”

com o objectivo de descreverem os métodos e filosofias de trabalho nas empresas japonesas

fabricantes de automóveis, em particular da Toyota. Na Toyota surgiu pela primeira vez o conceito do

“Lean Manufacturing”. Este livro descreve a evolução da indústria automóvel no mercado Japonês,

Europeu e Americano e pela primeira vez surge o conceito associado à produção Lean [6], neste livro

fez então com que várias empresas tentassem passar algumas ideias de produção para as suas

próprias realidades, tentando substituir as suas produções em massa para produções Lean (Lean

Production). [9]

O ”Lean Manufacturing” foi inicialmente concebido para a indústria automóvel, mas nos dias de hoje

está aplicado a outros tipos de indústria, tal como a indústria naval, onde o seu objectivo é a

eliminação de desperdícios, o aumento de produtividade e de eficiência, a redução das etapas sem

valor acrescentado, a redução de custos e também o aumento da competitividade da própria

empresa. Todos estes objectivos têm como principal alvo a satisfação do cliente, uma vez que na

filosofia Lean o cliente é o elemento central. [10]

A filosofia Lean tem, assim, como principal característica a flexibilidade das linhas produtivas através

da aplicação em pequenos lotes de produção de várias ferramentas para, dessa forma, conseguir

responder de uma maneira eficaz às constantes variações dos mercados. [11]

Tendo como base de fundo a eliminação dos desperdícios existentes ao longo de todo o sistema

produtivo, a filosofia Lean atribui assim uma visão de valor total do produto ao longo de todo o

sistema que não é apenas aplicado às empresas produtivas, mas também a fornecedores. Assim

consegue abranger a totalidade do percurso que o produto segue, eliminando todos os desperdícios

em todas as etapas. Então, e apesar de todos os benefícios que se conseguem obter com esta

filosofia, é preciso ter em consciência que implementá-la não é uma tarefa fácil. [12]

Esta dificuldade de implementação surgiu naturalmente, tendo em conta que o livro “The Machine that

Changed the World” não fazia referência a quaisquer técnicas para pôr em prática as ideias Lean, e

por isso muitas empresas não sabiam como implementá-las.

Foi este o motivo que, em 1996, levou Womack e Jones a publicarem o livro “Lean Thinking – Banish

Waste and Creat Wealth in your Corporation” que foi ao encontro das necessidades que muitas

empresas tinham para conseguirem implementar as teorias da filosofia Lean, este livro surge então

como um guia prático onde oito conceitos fundamentais para a implementação Lean são definidos [5]:

5

1. Especificar valor – A definição do valor é feita pelo cliente final, sendo este passo o primeiro

a ter em linha de conta num processo de implementação da filosofia Lean. Determinar com

exactidão o que o cliente pretende evitando assim produzir algo que não vai ao encontro das

características pretendidas pelo cliente, despendendo com isso recursos e gastos totalmente

desnecessários.

2. Definir a cadeia de valor no processo – O seguinte passo consiste em definir todos os

passos pelos quais o produto irá passar desde a sua chegada como matéria prima até à sua

entrega ao cliente, em que se incluí todos os desperdícios anexos à produção.

3. Criar fluidez na linha produtiva – O objectivo é criar uma fluidez entre os vários sectores de

produção, para que o produto flutue sem interrupções e desperdícios de tempo. Em todos os

processos é criado um fluxo entre as várias etapas de produção que acrescentam valor ao

produto a ser produzido.

4. Produção “puxada” pelas necessidades dos clientes – A produção de um bem ou serviço

não deve ser feita sem que o cliente assim o requeira, é preciso ter em conta que na filosofia

Lean o sector a jusante é considerado como o cliente do sector a montante, isto para que

seja o cliente a solicitar o produto no momento certo e na quantidade correcta e para evitar

que se caia numa produção empurrada, em que a empresa empurra os seus produtos para o

mercado sem que estes sejam pedidos pelo cliente. Ao evitar este tipo de produção está-se a

prevenir elevados níveis de stocks com todos os inconvenientes que isso acarreta.

5. Busca pela perfeição – Este conceito é um dos principais na filosofia Lean, em que incentiva

à busca constante pela perfeição, designado por Kaizen, eliminando ou reduzindo ao máximo

os desperdícios existentes durante as várias fases pelas quais o produto passa. Esta busca

assenta nos operários e na sua vontade contínua de melhorar a sua forma de trabalhar, é

com esta vontade que se procura atingir a perfeição.

Para além destes 5 princípios básicos para a implementação da filosofia Lean numa empresa,

também e como suplemento destes, surgem outros 3 princípios que também não deixam de ser

fundamentais para alcançar o sucesso na implementação. [13]

6. Implementação de um ciclo Plan-Do-Check-Act (PDCA) - Consiste num ciclo de

desenvolvimento de produção que se foca na melhoria constante. Este ciclo está dividido em

quatro etapas:

a. Planeamento (Plan) – Nesta primeira etapa é onde se estabelecem as metas ou se

identificam os problemas que poderão estar na origem do que impede o alcance dos

resultados pretendidos. Para além disso também se faz uma análise de todo o

processo produtivo e elabora-se um plano de acção.

b. Execução (Do) – Realizam-se as acções ou tarefas que foram traçadas no plano de

acção.

6

c. Verificação (Check) – Análise periódica de valores ou resultados que foram

recolhidos conforme o plano de acção anteriormente estipulado. Estes dados são

confrontados com o planeado, com os objectivos e/ou especificações do estado

desejado. Também se actualiza ou se implementa a gestão à vista.

d. Acção (Act) – Agir consoante os resultados ou valores determinados nas etapas

anteriores, eventualmente determinar e realizar novos planos de acção de forma a

melhorar a eficiência e eficácia da produção, indo ao encontro de eventuais falhas ou

melhoramentos de execução.

7. Uso de indicadores operacionais – O uso destes operadores é bastante importante para ter

conhecimento da performance produtiva em tempo real, e com isso poder actuar com

objectivo da resolução de problemas.

8. Actividades de abordagem para melhoria de produção – Por vezes é necessário que

existam actividades com o objectivo de abordar os vários sectores da empresa, de forma a

analisar as medidas que poderão ser aplicadas para obter melhores índices de

produtividade.

A implementação do sistema produtivo Lean contribui, assim, para um grande aumento da eficiência

de uma fábrica, aumentando a sua capacidade produtiva e velocidade de resposta às exigências do

mercado actual. Outra característica a realçar é também o aumento da flexibilidade de produção que

permite assim abranger uma vasta gama de produtos com um reduzido stock, um aumento de

qualidade e redução de defeitos. [14]

Contudo é preciso considerar que mesmo tendo em conta as inúmeras vantagens que a

implementação do sistema Lean traz, existem vários factores contrários à sua implementação. Entre

as várias forças opostas à implementação do Lean destacamos como a principal a “resistência

natural à mudança” que existe em muitas empresas. Isto reflecte-se sobretudo quando se encontra

empresas que estão a trabalhar há vários anos em diferentes sistemas e que por isso têm ideias pré-

concebidas de longa data. Isto leva a ter de vencer enormes resistências que têm na sua origem os

velhos hábitos criados ao longo dos anos, estas resistências residem no cepticismo relativo à

validade da filosofia, na falta de tempo disponível para a mudança, tal como nas demasiadas

preocupações sobre o impacto das alterações no cumprimento dos regulamentos. Tendo tudo isto em

conta é necessário que haja uma consciencialização dos benefícios do sistema Lean para que toda a

empresa possa compreender as melhorias que se podem alcançar com a sua implementação e

vencer todas as resistências encontradas. [2]

Pode-se concluir que o sistema Lean traduz-se na maneira de “produção magra”, em que com menos

esforço humano, menos espaço de produção, menos investimento, menos tempo, menos stocks e

menos defeitos se consegue produzir mais e melhor. [6]

7

2.3 Lean Manufacturing

A filosofia Lean Manufacturing assume-se como uma grande evolução no sentido de um

melhoramento do potencial efectivo de produção, que pode ser aplicado a qualquer empresa. Esta

filosofia assenta numa aprendizagem prática e dinâmica dos processos produtivos e usa esse

conhecimento numa tentativa constante de eliminação de desperdícios existentes nos processos

produtivos, para assim obter uma melhor produtividade, mais rápida, mais barata, com menos

ocupação de espaços, reduzindo o inventário e as horas de trabalho para conseguir evitar todos os

desperdícios práticos.

Esta filosofia numa vertente mais prática consiste numa implementação de um conjunto de técnicas e

ferramentas que visam optimizar toda a linha de produção.

Através desta metodologia pode-se definir três sistemas primários onde tudo assenta: existem por um

lado as capacidades/qualidades de cada trabalhador, os processos de produção e por último as

ferramentas e tecnologias utilizadas nos processos de produção. Todos estes subsistemas estão

dependentes uns dos outros e não é possível olhar para cada um individualmente e conseguir ter

uma visão completa de toda a actividade produtiva sem o exercício de interligação. [1]

Como base para toda esta filosofia exige um profundo conhecimento de como funciona todo o

sistema produtivos que opera, e só depois disso é que e possível perspectivar hipotéticas melhorias

que poderão ser implementadas. Assim, visa ser uma mais-valia para a empresa no sentido de

contribuir com novos conceitos que permitam uma diferente abordagem produtiva, utilizando as

metodologias Lean para uma eliminação dos desperdícios e a busca de uma melhoria contínua. [1]

2.3.1 Os Desperdícios

Com o objectivo de uma melhoria constante, Taiichi Ohno definiu então como desperdício (“muda”,

em Japonês) qualquer actividade que consuma recursos e adicione custos e que não acrescente

qualquer valor ao produto requerido pelo cliente. [5] Com base nisso Ohno definiu no livro que

publicou, em 1988, sete tipos de desperdícios em processos produtivos que devem ser eliminados

[15]:

1. Subprodução – Produção em excesso e antes do que é necessário.

2. Esperas – Operários ou máquinas que por motivo de falta de stock, atrasos ou interrupção

dos processos produtivos têm intervalos de tempo de espera.

3. Transporte – Movimentos desnecessários de material/stock em processamento.

4. Retrabalho – Operações extraordinárias devido a defeitos, excesso de produção ou de

inventário.

5. Excesso de Stock – Excesso de matéria-prima ou material em processamento que não está

a ser utilizado.

8

6. Movimento desnecessário – Movimentos desnecessários por parte dos

materiais/operadores por questões de Layout da empresa, de defeitos, de

reprocessamentos, de superprodução ou excesso de stock.

7. Defeitos – Produção de produtos defeituosos ou que não cumpram os requisitos pedidos

pelo cliente.

Outros autores, tal como Liker, incluem ainda um oitavo tipo de desperdício que consiste no

desperdício ou no subaproveitamento dos trabalhadores, onde a perda de habilidades, melhorias, ou

de oportunidades de aprendizagem dos trabalhadores faz com que a empresa empregadora não

utilize as capacidades totais dos seus trabalhadores. [8] Também Womack e Jones consideram a

existência de um oitavo desperdício que consiste na falta de projecto de produtos e serviços que não

correspondem às necessidades do cliente. [5]

De todos os desperdícios anteriormente referidos há que destacar o excesso de stock como sendo

um dos de maior relevo, isto porque pode acarretar um grande impacto financeiro para a empresa e,

para além disso, também impossibilita a fluidez entre os vários sectores de produção. A existência

destes stocks numa linha de produção pode ter graves impactos na produtividade, pois pode omitir

graves problemas existentes e pode, consequentemente, fomentar uma atitude menos exigente por

parte dos operários. [16]

Tendo em consideração o que Ohno definia como desperdício, em todas as operações efectuadas

por trabalhadores, para a filosofia Lean só existem dois tipos de tarefas: as que acrescentam valor e

as que não acrescentam valor ao produto. Contudo, dentro das que não acrescentam valor tem de se

fazer uma distinção entre as “Necessárias” e as “Não Necessárias”, sendo que as “Não Necessárias”

devem anular-se imediatamente e, dessa forma, aumentar o tempo disponível para a realização de

tarefas que acrescentem valor ao produto final. [16]

Fig. 1 - Exemplo dos diferentes tipos de operações que decorrem durante a construção de um navio [Adaptado 27]

9

2.3.2 Ferramentas associadas ao Lean Manufacturing

Numa perspectiva mais prática da filosofia do Lean Manufacturing, esta consiste na aplicação de um

conjunto de técnicas/ferramentas que contribuem para um único objectivo, que passa pela melhoria

de desempenho e eficiência da produção. Os vários tipos de ferramentas que existem têm diferentes

aplicações que passam pela detecção de desperdícios, regulação de sistemas produtivos ou outras

soluções para problemas de produção. Como principais Ferramentas Lean temos:

Engenharia dos métodos e Estudo dos tempos – Analisa a organização e os métodos de

produção usados, ajudando à compreensão operativa das linhas de produção, para além de

contribuir para uma análise qualitativa e quantitativa das mesmas, como de todo o

planeamento de trabalho existentes.

Kanban – Significa “Cartão” ou “Etiqueta” e tem como objectivo o controlo dos níveis de

stocks tendo em conta a produção e o fornecimento de componentes, esta técnica está

associada ao conceito de produção puxada em cooperação com o JIT (Just-in-Time).

SMED (Single Minute Exchenge of Dies) – Conjunto de técnicas que permitem melhorar o

processo de mudança de ferramenta. Este processo tem como base a preparação atempada

da mudança de ferramenta, sendo que o objectivo é que a máquina esteja o mínimo de

tempo parada durante a sua produção, aumentando assim o seu tempo de produção.

Mapeamento do fluxo de valor – É uma ferramenta de diagnóstico que permite

compreender o estado actual de funcionamento de sistemas produtivos por meio do

levantamento do fluxo de materiais e de informações que acontecem na organização, desde

o recebimento da matéria-prima até a entrega do produto acabado.

Poka-Yoke – Ferramenta associada a prevenção de falhas de produção, traduzindo-se numa

mais valia por detectar e evitar erros, prevenindo as suas consequências ao logo de uma

linha de produção.

5´S – Metodologia que traduz o desenvolvimento de novos hábitos e regras de trabalho,

reduzindo avarias e perdas de tempo em actividades produtivas, envolvendo directamente os

trabalhadores para que estes procurem as melhores condições para os seus postos de

trabalho.

Desenvolve-se nos seguintes tópicos, com maior pormenor as técnicas de Engenharia dos Métodos e

estudo dos Tempos e os 5’S.

2.3.2.1 Engenharia dos Métodos e Estudo dos Tempos

O estudo dos métodos e dos tempos tem um papel fundamental em toda a análise dos processos que

constituem um sistema de produção, esta ferramenta é de uma extrema utilidade, e tem como

principal objectivo o de perceber como funciona todo o sistema operativo e, dessa forma, se entender

as deficiências ou falhas que possam existir para assim as poder melhorar.

10

Engenharia dos Métodos

O estudo dos métodos reside na análise dos métodos usados na produção de um bem ou serviço.

Através da melhoria da organização e/ou dos métodos usados alcançar-se maiores índices de

produtividade, utilizando todos os recursos disponíveis. Esta análise passa por perceber a

organização/métodos que estão implementados na linha de produção e com isso tentar organizá-los

e torná-la mais eficaz. O estudo dos métodos é constituído por duas técnicas diferentes:

Análise Visual – Na análise visual faz-se um reconhecimento geral da linha de produção em causa,

e com isso fica-se já com uma ideia geral do fluxo de valor;

Entrevistas – São de enorme utilidade, pois consegue-se obter informações que só com a análise

visual não eram possíveis. São recolhidos dados importantes para uma melhor compreensão do

funcionamento de cada etapa de produção.

Estudo dos Tempos

O estudo dos tempos tem como objectivo a análise dos tempos de mão-de-obra num sistema

produtivo, que em conjugação com o estudo dos métodos dará uma análise bastante aprofundada da

produção de uma empresa.

Inicialmente tem de ser feita uma boa avaliação dos métodos de trabalho de forma a poder garantir

que se está a medir uma boa solução, no que diz respeito aos métodos, e depois disso, conseguir

avançar para a sua análise temporal.

Esta análise dos tempos é dividida em três métodos distintos:

Estimativas – Nas Medições de tempo estimado usa-se a experiência dos trabalhadores que

operam numa linha de produção, para que a par das características dos produtos a serem produzidos

se consiga estimar os tempos de produção. Depois de estimados esses tempos é possível compará-

los com os tempos reais, e tentar posteriormente perceber as diferenças entre eles.

Histórico de Tempos – Estes tempos são referentes a acontecimentos já ocorridos, são,

pois, tempos de produção que no passado foram medidos e que podem ser muito úteis para se

perceber a produção que existia.

Medições de tempo in situ – Este método é constituído por duas técnicas diferentes:

Observações instantâneas – Consiste na separação dos diferentes estados da máquina e do

operador, onde depois de algum tempo de observação se define um número determinado de tarefas

que cada operador tem de fazer. Estas medidas também possibilitaram a distinção dos intervalos de

tempo gastos em operações que acrescentam valor e as que não acrescentam.

Cronometragens – Esta técnica consiste na medição de tempo contínuo que determinada operação

demora a ser realizada. Assim consegue-se determinar quanto tempo na realidade demora a ser

produzido um produto e com isso determinar os tempos de cada estação de trabalho na linha de

produção. [17]

11

2.3.2.2 Os 5’S

A metodologia designada por 5’s visa obter uma organização de trabalho, com um desenvolvimento

na área da organização de trabalho, num ambiente limpo e com fluxos de produção claramente

identificados, onde os materiais e as informações estão prontamente disponíveis, com os

procedimentos operacionais normalizados e com isso tornar mais fácil a detecção de qualquer tipo de

erro ou defeito.

Os 5’s envolvem directamente as pessoas na procura das melhores condições organizacionais nos

seus postos de trabalho, através de uma compreensão global de todo o sistema produtivo, com o

objectivo de tornar os trabalhadores mais dinâmicos e multi-facetados para que com isso consigam

perceber melhor as dificuldades de cada posto de trabalho e assim tentar contorná-las ao máximo e

obter um maior nível de produtividade.

Esta metodologia é constituída por 5 palavras começadas por “S”:

Escolher (Sorting) – Verificação de material, ferramentas e maquinarias, nos sítios certos, em

determinados postos de trabalho e removendo todo o que e excedentário

Ordenar (Straighten) – Organizar todo o material, ferramentas, e o espaço entre outras coisas, de

modo a que esteja sempre tudo acessível e alcançável no mínimo espaço de tempo

Varrer (Sweeping) – Limpar toda a área de trabalho, equipamento e máquinas, com o intuito de

tornar mais visível e ordenado o espaço de trabalho.

Normalizar (Standardizing) – Utilizar a mesma disposição, o mesmo controlo visual, as mesmas

ferramentas por todas as áreas de trabalho de modo a tornar mais fácil a flexibilização dos operários.

Manter (Sustaining) – Manter e rever as alterações efectuadas com o intuito da melhoria contínua da

produção.

Estes são os cinco princípios da metodologia designada por 5’s, mas, e para além disso, hoje em dia,

aplica-se mais um ‘s’ a estes princípios, em que o 6’s esta relacionado com a (Safety), Segurança nos

vários postos de trabalho, que tem com principal objectivo identificar e corrigir todos os perigos

existentes no trabalho e com isso tentar preveni-los.

O que a aplicação dos 5’s pode trazer, reside no facto da ampliação das condições dadas aos

trabalhadores gerar que se cometam cada vez menos erros, menos desperdícios, menos atrasos,

menos lesões, produzindo com uma qualidade melhor. Segundo Parrie, a filosofia dos 5´s é a base

da implementação da filosofia Lean. [18]

2.3.3 O Lean na Indústria Naval

A implementação da filosofia Lean na indústria naval é algo que tem vindo a ser desenvolvido nos

últimos anos, não havendo por isso grandes exemplos de aplicação desta ferramenta neste tipo de

indústria. Contudo, é considerado como sendo uma extensão do Lean a sua aplicação neste tipo de

indústria, estando a indústria automóvel como exemplo de aplicação, numa tentativa de

12

implementação à indústria naval, em que os principais estudos vêm da fundação NSRP (The National

Shipbuilding Research Program) dos Estados Unidos e do Norwegian Research Program Maroff

sedeado na Noruega.

Assim, e partilhando dos mesmos princípios do Lean Manufacturing, o Lean Shipbuilding tem como

referência a redução de custo através da eliminação dos desperdícios, das operações de valor não

acrescentado e da existência de longos inventários, tudo com o objectivo de satisfazer da melhor

maneira o cliente final.

Estudos feitos anteriormente revelam que na indústria naval é possível obter com a implementação

do Lean aumentos de produtividade na ordem dos 50% e melhorias de tempos de produção na

ordem dos 100%. [22] De referir que nesta indústria, como em outras, temos o exemplo do Japão

como exemplo a ser seguido. Entre 1965 e 1995 os estaleiros japoneses melhoraram a sua

produtividade em certa de 150% com a aplicação e desenvolvimento de alguns princípios do Lean.

[21]

A situação actual da indústria naval reflecte bem as consequências da implementação da filosofia

Lean, assim, em 2009, o Japão era o país líder na construção mundial de navios, seguindo-se a

Coreia do Sul e a Europa.

Fig. 2 - Volume de Produção Mundial na Construção Naval no ano de 2009 [Adaptado 31]

2.3.3.1 O Modelo Lean Shipbuilding

A filosofia Lean também teve expansão na construção naval, onde a par do caso do TPS, Liker e

Lamb, criaram um modelo para o Lean Shipbuilding, tal como se pode ver na figura abaixo:

13

Fig. 3 - Figura que ilustra o navio-modelo criado por Liker e Lamb [21]

Sendo este modelo considerado um sucesso por muitos responsáveis nesta indústria, pode-se ver

que ao contrário do exemplo do TPS, este modelo mostra que os elementos não são dependentes

uns dos outros, o que quer dizer que a falta de qualquer usm dos elementos não tem consequência

directa no desempenho da produção.

Contudo, no modelo de Lean-Shipbuilding as ideias são comuns ao TPS e ao Lean Manufacturing,

onde se encontra patente a busca pela eliminação dos desperdícios, a filosofia JIT, o controlo da

construção usando diversas ferramentas, sistemas desenhados para prevenir erros de produção, a

qualificação dos operários, sempre com o objectivo de uma melhoria constante e da satisfação do

cliente.

Um dos principais pilares do Lean na indústria naval para Liker e Lamb é a criação de um fluxo JIT,

em que isso possibilitará a obtenção de uma melhor qualidade do produto final, isto pode ser

alcançado através da criação de um fluxo de produto, onde as linhas de produção se dediquem a

famílias de produtos ou peças, que passem por os mesmos conjunto de processos.

Uma característica importante de realçar na indústria naval é a dificuldade de standardizar a

produção, esta dificuldade advêm do facto que para muitos estaleiros é difícil conseguirem dedicar-se

somente à construção de um navio em especifico, sendo que no Japão e também em alguns

estaleiros europeus se opta por produzir por encomenda, devido à especificidade dos navios e aos

inúmeros requisitos disponíveis para escolha do cliente, evitando assim opções desnecessárias e

variedade de produtos em excesso. [21] [23]

Esta indústria é caracterizada por um intenso trabalho laboral, onde a automação da produção é algo

limitada, uma vez que os produtos a serem fabricados são, por norma, de grandes dimensões,

volume e peso, e para além disso, são constituídos por inúmeros componentes diferentes, tornando

os processos de produção algo complicados, realçando por isso a necessidade de ter um bom

trabalho em equipa para a obtenção de bons resultados. [26]

No entanto, os estaleiros em todo o mundo têm mecanismos específicos nas suas práticas de

produção e, assim, a sua abordagem para a implementação do Lean varia consoante o estaleiro em

causa.

14

2.4 O modelo das Filas de Espera

2.4.1 Introdução

O estudo das filas de espera surge no início do século XX pelo dinamarquês Agner Krarup Erlang,

que foi a primeira pessoa a estudar o problema das redes de telefones, onde desenvolveu a fórmula

de Erlang tal como ficou conhecida e que foi a base matemática de todo esse estudo. Este modelo de

Erlang apesar da sua simplicidade é um modelo que ainda hoje está por trás do estudo das

complexas redes de telefones actuais. [34]

O estudo das filas de espera caracteriza-se por ter uma aplicação muito prática em que a sua

utilização pode ser aplicada em vários contextos diferentes, tal como para um simples caso de um

supermercado até a sistema de produção em linha. A estrutura deste método considera um

determinado padrão de chegada de clientes a um sistema, a distribuição de tempo que um cliente

demora a ser atendido dependendo do número de cliente do sistema, a distribuição do serviço

prestado ao cliente e o tempo que o cliente demora a ser servido e a sair do sistema, tudo isto são

factores a ter em conta quando se aplica este método ao sistema em estudo. A aplicação deste

método visa exactamente ir ao encontro da aleatoriedade de tempos de chegada e de serviço

constatada na linha de produção estudada e enquadra-la numa distribuição lógica, para assim ser

possível estuda-la com maior exactidão.

O estudo de filas de espera é bastante vasto sendo por isso difícil de resumir tudo o que já existe

sobre este tema neste trabalho, por isso aqui aborda-se apenas os casos mais simples e que se

enquadram no sistema de produção estudado tentando assim expor os mais importante conceitos

deste método para assim aplicar e demonstrar a sua potencialidade no estudo realizado. [35]

2.4.2 Os Elementos do Modelo

O modelo de filas de espera tem como objectivo optimizar o funcionamento de sistemas que possam

ser considerados sistemas de prestação de serviços, e com isso encontrar um equilíbrio entre o

congestionamento que pode acontecer quando os clientes estão demasiado tempo à espera e a

desocupação que acontece quando os serviços permanecem inactivos durante longo intervalo de

tempo. Para isso os principais pontos a ter em conta neste modelo são: o tempo de espera do cliente,

o número de clientes na fila e a razão entre o tempo de espera e o tempo de prestação de serviço.

Para caracterizar um sistema de filas de espera tem de mencionar cinco elementos fundamentais na

sua constituição que podem tomar vários formatos tal como: a população em estudo, a fila de espera

a considerar, o serviço prestado, a capacidade do sistema e o padrão de atendimento do cliente.

Estes cinco elementos são preponderantes num estudo de filas de espera e por isso há que

descreve-los genericamente para melhor se perceber a sua importância.

15

2.4.3 Classificação das Filas de Espera

A notação usada para a classificação de filas de espera é da responsabilidade do matemático David

Kendakk que propôs a seguinte notação para representar cada fila de espera:

A/S/m/K/N/Q

onde se tem:

A - indica o tipo de distribuição dos tempos entre chegadas(Padrão de chegada) onde:

S - indica o tipo de distribuição dos tempos de serviço(Padrão de Serviço) onde:

m - indica o número de servidores (m ∈ )

K - indica a capacidade do sistema (K )

N - indica o tamanho da população(N )

Q - disciplina de atendimento

Por vezes neste modelo os últimos 3 símbolos são omitidos, pois assume-se que a capacidade é

ilimitada, a população infinita e a disciplina de atendimento a de FIFO (First In First Out). Enquanto

isso para os dois primeiros símbolos usa-se a letra D para o caso de um padrão de chegada/serviço

determinístico e a letra M para uma distribuição exponencial. [32]

2.4.4 Notação das Filas de Espera

Como em todos os modelos matemáticos existe uma notação própria que é preciso ser tida em conta

para assim melhor se perceber os valores obtidos. Assim passa-se a descrever as principais

características das filas de espera onde se pode destacar em particular o uso de algumas letras cujo

o seu significado em inglês se enquadra no que se tem vindo a referir por isso dão-se aqui os

exemplos da letra L (de Length – comprimento em inglês) que é usada em questões relativas ao

comprimento da fila de espera ou da letra W (de Waiting – espera em inglês) que é relativa a tempos

de espera na fila. Para além destas letras descreve-se outras notações usadas neste modelo tais

como [33]:

A taxa de chegada ( ), ou por outro lado o número médio de clientes que chegam por

unidade de tempo, em que essa taxa depende do número de clientes (n) então a taxa de

chegada pode ser designada por ( n);

Taxa de serviço ( ou número médio de clientes que cada servidor atende por unidade de

tempo, sendo que tal como na taxa de chegada este número depende do número de clientes

(n), pode-se designa-lo ( n).

Comprimento médio da fila (Lq) (sem incluir os clientes que estão a ser atendidos)

Número médio de clientes no sistema (LS)

Tempo médio de permanência no sistema (Ws)

16

Taxa de ocupação do sistema ( ), percentagem de tempo durante o qual o sistema esta em

serviço.

2.4.5 Modelo Básico com 1 Servidor (M/M/1)

O modelo pelo qual foram feitos mais estudos e o mais simples, é o que tem como definido o padrão

de chegada de clientes como ocorrência segundo um processo de Poisson (aleatório) e o tempo de

serviço como uma ocorrência segundo uma distribuição exponencial, designando-se por M/M/k.[35]

Fig. 4 - Modelo M/M/1 [33]

No caso em estudo assume-se que existe um só servidor no sistema e por isso o modelo designa-se

por M/M/1, em que tal como a figura a cima representa, cada número está associado aos diferentes

estados do sistema e em que as setas representam as transições possíveis em cada um dos estados

do sistema.

Este modelo enquadra-se no sistema de produção estudado visto que cada sector é assim tratado

como um sistema independente com uma única chegada e um única saída, em que o comprimento

de fila não ilustra fisicamente a existência real de peças na linha de produção mas sim a espera que

cada peça terá para ser atendida, visto que as peças poderão estar em outros locais a aguardar.

De maneira a simplificar as principais características deste modelo, mostra-se na tabela que se segue

os principais valores que se podem retirar usando este modelo e as suas respectivas fórmulas.

Probabilidade de ocorrência do estado 0 P0 = 1- ρ

Probabilidade de ocorrência do estado n Pn = ρn.P0

Número médio de clientes no sistema Ls =

-1

Tempo médio de espera no sistema Ws =

SL

Taxa de ocupação ρ =

Tab. 1 - Sumário dos princípios do modelo M/M/1 [33]

17

O estudo das filas de espera tem uma aplicação bastante prática, conseguindo-se quantificar

inúmeras situações que ocorrem em diversos sistemas de produção, o que se revela como sendo

uma preciosa ajuda para o estudo da linha de reforço de painéis. Designando-se um sistema de fila

de espera como uma estrutura que engloba: a distribuição de chegada de clientes ao sistema; a

distribuição de tempo que os clientes demoram a ser atendidos, dependendo do número de clientes

que se encontram na fila de espera; a distribuição do serviço do cliente e o tempo que o cliente

demora a ser atendido e a sair do sistema. Nesta perspectiva temos as ferramentas necessárias para

podermos estudar os tempos de serviço que a linha analisada pratica actualmente e quais as

potenciais melhorias que poderão ser aplicadas com os devidos resultados.

19

3. Estudo da Linha de Produção de Colocação de Reforços

Neste capítulo será inicialmente apresentada a metodologia utilizada para a análise da linha de

produção de colocação de reforços, seguindo-se a apresentação das características do produto,

apresentação da empresa e descrição geral do plano de produção do navio. Descrever-se-á, de um

modo geral, cada etapa e fases de produção do navio, fazendo uma análise do sistema produtivo

actual. Por fim será feita a descrição dos postos de trabalho que constituem a linha de produção em

estudo.

Fig. 5 - Exemplo de uma linha de produção de painéis.

3.1 Metodologias de análise

A análise feita à linha de produção de painéis de reforços necessitou que se tivesse em análise de

estudo, durante cerca de 5 meses no referido estaleiro naval, para que houvesse um ambientar ao

seu “modus operandi” e, assim, se absorver um conhecimento mais aprofundado de todas as etapas

de construção de um navio, tal como de todas as características que cada navio possui. Para além

disso, houve a oportunidade de conversar com vários operários e pessoas relacionadas com a

produção o que ajudou muito a compreender alguns pormenores e características da empresa.

A empresa é constituída por vários departamentos que directa ou indirectamente estão relacionados

com a produção. A unidade de produção em estudo irá integrar-se no departamento de IHC

Dredgers, que é um dos principais responsáveis pela produção do navio nas suas várias etapas,

porém não é o único departamento, existindo outros. Assim sendo teve-se de ter em conta os

constrangimentos que este departamento tinha relativamente a outros, no que se refere a todo o

sistema produtivo.

Apesar da empresa ser constituída por diversas linhas/etapas de produção, este estudo incide

somente na designada linha de produção de painéis reforçados – “Panel Line” – responsável pela

produção de painéis reforçados que são usados na construção de todo o navio. Considerada como a

etapa chave e bastante dispendiosa de toda a construção do navio, tornou-se ainda mais interessante

o seu estudo, pois as suas melhorias poderão ter no futuro um forte impacto para a empresa.

O diagnóstico realizado foi constituído por várias etapas, quer tendo por base toda a documentação

fornecida pela empresa quer tendo por base a observação in loco do processo produtivo e das

20

tecnologias utilizadas, sempre com o objectivo de realizar um estudo aprofundado do funcionamento

da empresa, numa sólida e estruturada análise, com vista a conseguir garantir resultados

sustentáveis a serem aplicados no futuro.

Depois de observado o modo de funcionamento da linha de produção tomou-se, então, conhecimento

da família de produtos que a linha de produção abrangia – de salientar que todos esses produtos têm

processos de produção idênticos – e dos seus fluxos de valor, na perspectiva de uma melhor

percepção da sua integração na construção do navio.

Com a ajuda dos responsáveis de produção e com base em dados fornecidos pela IHC Merwede foi

possível obter vários tempos de fabrico relativamente à produção de painéis e assim perspectivar

onde residiriam as etapas críticas. Partiu-se assim, e posteriormente, para o diagnóstico de todas as

etapas da linha de produção para se poder perceber realmente onde estava a etapa ou as etapas

críticas, e assim identificar os desperdícios existentes em todo o processo e solucionar as melhores

medidas para os eliminar.

Conhecimento da

empresa e do seu

modo de

funcionamento

Aprofundamento dos

conhecimentos

relativos a Produção

Identificar as etapas

criticas

Idendificar e

diagnosticar familas de

produtos em estudo

Diagnostico as etapas

criticas

Identificar

desperdicios

Fig. 6 - Estratégia usada na elaboração da análise

Usando esta estratégia analisou-se toda a linha de produção, tanto no que se refere a tempos

produtivos como a tempos não produtivos, ao transporte de matéria-prima e aos métodos usados nos

vários postos de trabalho. Para isso recorreu-se a análises visuais, a entrevistas informais,

observações instantâneas e a cronometragens. Teve-se em atenção também a análise de

implantações de maneira a identificar eventuais problemas que possam ocorrer no fluxo de materiais

devido à disposição da linha de produção em estudo e na sua integração com os vários sectores que

constituem a produção de um navio.

3.1.1 Estudo dos Métodos

Este estudo tem como objectivo a compreensão da linha produtiva aqui abordada, tendo sido

bastante importante ao longo de todo o processo de diagnóstico, uma vez que permitiu ter o

conhecimento das operações e procedimentos de cada estação de trabalho. Este estudo é

constituído por duas técnicas diferentes: a análise visual e as entrevistas informais, sendo que

qualquer uma delas permite obter uma boa análise qualitativa do processo produtivo.

21

Análise Visual

A análise visual é uma importante base de estudo dos métodos, permitindo visualizar todo o processo

de produção e, assim, obter um conhecimento dos comportamentos e funções de cada operário na

linha produtiva. Esta técnica contou, no início do estudo, com a colaboração de um responsável do

departamento de produção, que ajudou a perceber melhor a causa de alguns dos procedimentos

realizados na linha.

Esta técnica foi usada durante um longo intervalo de tempo, permitindo obter informação relativas a

vários aspectos como a questão do Layout da linha de produção, locais de buffer usados na

alimentação de material da linha e questões de ordem organizacional da própria empresa. Esta

técnica permitiu uma compreensão geral sobre todo o processo de fabrico e a interligação entre

etapas, o que se tornou fundamental para a identificação do fluxo de valor e bastante eficaz para se

vislumbrar como se procede a produção de painéis reforçados.

Entrevistas Informais

Esta técnica revelou-se bastante útil no aprofundamento do conhecimento dos métodos de produção,

pois nas várias conversas com os operários teve-se a oportunidade de perceber com maior precisão

alguns pormenores operativos que através da análise visual não eram possíveis. Também se tomou

conhecimento das ideias dos trabalhadores de como, em seu entender, se poderia melhorar a linha

de produção, sabendo aquilo que para eles funcionava pior ou as principais dificuldades que

enfrentavam. Todas estas opiniões contribuíram para a obtenção de inúmeras ideias para

consequentes e eventuais melhorias na linha, percebendo assim a receptividade dos operários em

realizá-las, visto ser este um aspecto bastante importante na obtenção e concretização prática de

melhorias.

Ainda nesta fase houve a oportunidade de entrevistar o chefe de turno responsável pela construção

de painéis, tal como o engenheiro de produção com o qual se trabalhou durante bastante tempo, e

que elucidaram através da partilha de inúmeros anos de experiência de cada um deles na indústria

naval.

3.1.2 Estudo dos Tempos

Este estudo teve como base três técnicas bastante distintas: as estimativas de tempo, o histórico de

tempos e a medição de tempo in situ.

Todas estas técnicas contribuíram para a análise de cada um dos sectores de produção, permitindo

fazer uma análise quantitativa de desempenho e de eficiência de produção, obtendo resultados reais

de tempos de produção e de não produção. Estes dados recolhidos têm uma especial importância,

pois permitiram concluir algumas ideias que vinham a ser tidas na análise dos métodos na linha de

produção analisada, e assim conseguir-se materializar essas ideias em resultados concretos.

22

Estimativas

As estimativas de tempo de produção realizadas na linha de produção foram uma técnica usada com

base nos conhecimentos de vários trabalhadores directamente relacionados com a produção, e que

teve como objectivo determinar a diferença entre o histórico de tempos de produção e as estimativas

desses tempo. Estes tempos estimados foram calculados a partir das características dos produtos a

serem fabricados e de todos os processos de produção que englobavam. Pode-se concluir que havia

uma grande diferença entre tempos estimados e tempos reais de produção e a partir daí tentar

perceber o porquê dessas diferenças, analisando toda a linha de produção.

Histórico de Tempos

O histórico de tempos fornecidos foi uma ferramenta que permitiu analisar o passado da produção da

empresa, para dessa forma retirar algumas conclusões com base no seu histórico de tempos. Estes

tempos de produção também permitiram perceber a organização da empresa ao nível do controlo da

produção e quais as medições que eram efectuadas aos seus processos de produção. Estes dados

estavam guardados na base de dados da empresa que constantemente eram actualizados.

Da base de dados que a empresa disponibilizou nos vários momentos podem-se referir o uso de um

software ERP (Sistemas Integrados de Gestão Empresarial) com um sistema MARS (Software de

gestão de Materiais e de Produção usado em estaleiros Navais), a partir de onde se teve acesso a

dados como o número de horas de trabalho de soldadores na linha de produção analisada, tal como

para outros trabalhadores. Neste sistema foi onde se pôde consultar o registo de horas de trabalho de

cada operário, onde através da atribuição de códigos para cada tipo de trabalho e para cada etapa de

produção diferente pode-se ter acesso ao historial de horas de trabalho, bem como ao tipo de

trabalho. Todos estes dados facultados foram muito úteis para a realização deste estudo e para a

conclusão dos desperdícios de produção.

Medições de tempo in situ

Nas medições em tempo in situ foram utilizadas duas técnicas de medição diferentes: a técnica das

observações instantâneas e a técnica de cronometragens de tempo.

Estas duas técnicas foram bastantes importantes, tal como a análise visual, uma vez que foram

retiradas junto da linha de produção e através do contacto directo com a produção, onde foram

recolhidos tempos de produção de duas maneiras diferentes e que possibilitaram duas formas

distintas de abordagem do que ocorre na produção.

Observações instantâneas

Esta técnica de medição consistiu em primeiro lugar e depois de algumas conversas com o

responsável pela produção, na definição dos vários estados operativos dos trabalhadores e das

máquinas da linha de produção. Para a elaboração desta análise foi necessária a presença física,

durante algum tempo, para uma definição com um certo rigor das principais tarefas/estados que ao

longo de um dia de trabalho eram realizadas. Feita esta análise houve uma deslocação para a linha

de produção e com um intervalo de 5 minutos registavam-se as acções de cada trabalhador ao longo

23

da linha, com a ajuda de um pequeno aparelho (PDA) que possibilitou guardar todos os dados e

importá-los, posteriormente, para um computador. Com esta contagem obtiveram-se os valores

percentuais das diferentes tarefas/estados de produção, e através da sua análise foi possível

perceber onde é que existiam perdas de produção em cada um dos postos de trabalho e perspectivar

potenciais melhorias.

De referir que o intervalo de tempo de medições foi extenso, uma vez que se recorreu a cerca de 5

mil observações nesta análise, estes registos tornaram, assim, possível reproduzir o que acontece na

realidade de uma linha de produção.

Cronometragens

O método das cronometragens de tempo foi usado para possibilitar a determinação de tempos

efectivos de produção, tal como de tempos de ciclo em cada posto de trabalho. Estes registos

representam assim uma medição de tempo contínuo de produção de cada produto nas várias etapas

de produção, acrescentando, de um modo mais concreto, mais um dado para se perceberem os

desperdícios ocorridos e se poder chegar à conclusão dos pontos críticos existentes na linha de

produção.

3.1.3 Análise das Implantações

A implantação existente na fábrica IHC está desde há alguns anos sem sofrer grandes alterações. A

implantação tem uma grande influência em todo o processo produtivo, pois pode influenciar a

eficiência de produção com o facto de poder causar desperdícios, como o transporte, movimentos e

esperas de materiais que acarretam custos de produção. Tendo isto em conta partiu-se para a

análise das disposições físicas da actual linha de produção, analisando os percursos feitos pelos

operadores e pelos materiais, de modo a perceber-se se existe a necessidade de transformar os

espaços existentes. Com esta transformação procura-se potenciar todas as capacidades produtivas

de modo a aproveitar da melhor maneira as condições disponíveis, melhorando a produção.

3.2 Características do Produto

O produto abordado trata-se de um produto que faz parte de um complexo plano de produção de um

navio, sendo que o navio é composto por alguns milhares de painéis de aço. Visto isto, mostrar-se-á

o aspecto geral de um painel sendo que há inúmeros painéis diferentes ao longo de um navio, por

isso mostra-se aqui um exemplo genérico. Os painéis produzidos nesta linha de produção

partilhavam praticamente as mesmas dimensões, tendo aproximadamente 12,5 metros de largura e 3

de comprimento, no que se refere à espessura os painéis podem variar entre os 10mm e os 20mm

sendo que depende da secção em causa e da seu enquadramento na estrutura do navio. Estas são

dimensões gerais, e cada painel desta família de produtos tem aproximadamente as mesmas

características, sendo que estas características podem variar de painel para painel dependendo da

secção a que corresponde, tendo um exemplo em desenho técnico no Anexo 2.

24

Fig. 7 - Exemplo de um Painel reforçado na linha de reforço de painéis

Estes painéis são constituídos por chapas de aço e perfis de aço que lhes são adicionados através de

processos de soldadura. Os materiais mais usados nestes painéis são segundo a norma ASTM A131

para aços estruturais muito usados na construção naval, os aço de alta resistência DH36 AH36 EH36,

EH32, AH32, DH32 apesar disso existem outros tipos de aços que também são usados, dependendo

da localização do navio em que se enquadram as partes sendo estes os principais. [Ver Anexo 4]

3.2.1 Os Perfis

De referir que os perfis usados têm dimensões normalizadas, tratando-se de perfis de bolbo ou HP

(Holand Profile) que são muito usados neste tipo de indústria, podendo ver-se na imagem abaixo as

medidas normalizadas dos perfis mais usados na linha de produção estudada. Os valores mais

comuns das medidas normalizadas usadas na linha de reforço de painéis encontram-se no Anexo 3.

Estes perfis por norma têm o mesmo material do painel, facilitando o processo de soldadura que está

implícito na sua fixação aos painéis, uma vez que estes perfis têm como objectivo reforçar a estrutura

dos painéis, que em conjunto formam secções de maior dimensão e com elevada resistência

mecânica.

Fig. 8 - Perfil bolbo usado no reforço de painéis e exemplo de sua aplicação.

Outra característica a referir é o facto de em todos os painéis independentemente do perfil a soldar, a

posição do bolbo que é adicionado ao painel está sempre direccionado para o centro geométrico do

navio, este pormenor é bastante importante pois assim não existe a possibilidade de colocar no

sentido contrário perfis no mesmo painel.

25

3.2.2 Família de Produtos

Este estudo restringe-se exclusivamente ao estudo da linha de produção de reforço de grandes

painéis, mas há que mencionar ainda as restantes famílias de painéis que também existem em todo o

processo de construção de um navio. Estas outras famílias de painéis tornam-se importantes pois

têm em comum os processos de produção pelos quais passam e para além disso também o facto de

serem constituídas pela mesma gama de materiais. Sabendo isto consideraram-se três tipos de

famílias diferentes que são produzidas na mesma área onde se encontra a linha de produção por

estudada, descrevendo de maneira a perceber melhor as principais diferenças entre eles.

Família 1 – Linha de pequenos Painéis em Perfis-T

Estes pequenos painéis têm uma menor dimensão em comparação com os grandes painéis

produzidos na linha de produção estudada. Nestes painéis os reforços podem ser perfis em I,

T, L, Bolbo ou simples barras/chapas de diferentes dimensões, sendo que estão orientadas

longitudinalmente de maneira a serem soldados ao longo de todo o comprimento do painel. A

linha de produção destes painéis é designada por Linha de soldadura de perfis em que é

usado o processo de soldadura similar ao da linha de grandes painéis na soldadura dos

reforços.

Família 2 – Linha de Mini Painéis Reforçados

Estes Painéis têm características muito similares aos produzidos na linha de produção aqui

estuda tendo como principal diferença as suas dimensões, sendo que estes painéis podem

ter uma largura máxima até aos 3,5 metros e em que os reforços neste caso não são só

perfis mas também podem ser barras de dimensão reduzida que são soldados aos pequenos

painéis. Estes Mini Painéis são produzidos também numa linha de produção de pequenas

dimensões que se encontra no mesmo hall da linha estudada, esta linha está equipada com

uma máquina automatizada de soldadura, sendo que o processo de soldadura com arames

tubulares é similar ao usado na linha de grandes painéis.

Família 3 – Painéis Curvos

Os painéis curvos têm uma grande importância na construção do navio sendo que a sua

maior característica é a curvatura de forma, este painéis têm dimensões que podem variar

entre os grandes e os mini painéis, sendo que a sua curvatura impede que sejam produzidos

tanto na linha dos mini como dos grandes painéis. Por isso esta família de painéis é

produzido numa área à parte dos restantes sendo que não existe uma linha própria para

estes casos, assim estes são produzidos sobre uma plataforma que permite o seu

manuseamento e soldadura a mais painéis, ainda de referir que nestes painéis não são

soldados perfis na sua superfície curva.

26

Família 1 Família 2 Família 3

Fig. 9 - Figura com as diferentes famílias de produtos que existem no estaleiro IHC

3.3 Apresentação da Empresa

A empresa onde se realizou este trabalho é a IHC Merwede, empresa que se enquadra no sector

marítimo, com uma vasta gama de produtos, possuindo uma enorme experiência acumulada ao longo

de vários anos na construção naval, sendo o desenvolvimento e o design naval uma constante em

todo o trabalho feito por esta empresa, onde a dedicação se mantém sempre presente na cultura

vivida por todos os seus empregados. Esta empresa está implementada em vários países espalhados

por todo o mundo, tais como a África do Sul, China, Croácia, Franca, Índia, Reino Unido ou USA

entre outros, onde emprega mais de 3000 trabalhadores espalhados pelos vários locais. Esta

empresa holandesa tem na Holanda 5 estaleiros navais: estaleiros de Hardinxveld-Giessendam, de

Heusden, de Krimpen e por último o de Sliedrecht. Nestes estaleiros são produzidos diferentes tipos

de navios, sendo que o estaleiro de IHC Krimpen é o maior estaleiro coberto da Europa, onde são

fabricados normalmente navios offshore. Para além destes 4 estaleiros temos o estaleiro de IHC

Kinderdijk BV, onde é feito este trabalho, e também onde se encontram os principais departamentos

responsáveis pelo desenvolvimento de todos os projectos para a construção de navios e que

fornecem aos restantes estaleiros, este encontra-se na província da Holanda do Sul perto de

Roterdão na margem do rio Noord.

Esta empresa teve um volume de facturação no ano de 2009 na ordem dos 1.13 Biliões de Euros,

sendo que obtiveram nesse ano o recorde de facturação com um lucro líquido na ordem dos 57

Milhões de Euros, sendo que este valor foi maior no ano de 2008, o que se deveu a alguns problemas

relacionados com a operacionalidade de processos de construção de navios que a empresa tem

vindo a ter com o aumento de volume de encomendas.

O departamento IHC Dredgers onde este trabalho teve lugar está certificado com a Certificação ISO

9001: 2008 Bureau Veritas que certifica os requisitos do sistema de gestão de qualidade, esta norma

foca-se na eficiência do sistema de gestão de qualidade de forma ao produto ir ao encontro das

exigências do cliente. Os requisitos para a obtenção desta norma vão no sentido da empresa

estabelecer com clareza os processos necessários para o sistema de gestão de qualidade ser

aplicado em toda a sua organização, assegurando a qualidade do produto final, sendo que a

27

qualidade de produção está sempre assegurada durante as várias etapas de produção que decorrem

na construção de navios.

Fig. 10 - Vista geral do estaleiro IHC Merwede em Kinderdijk

3.3.1 Os Navios Produzidos

A produção de navios divide-se segundo dois ramos de especialização, em que cada um deles está

direccionado para a produção de diferentes tipos de produto, podendo, assim, encontrar-se uma

grande variedade de gama que faz com que esta empresa seja uma das maiores no mundo da

construção naval.

Na área de “Dredging and Mining” toda a área relacionada com a construção de navios de dragagem

e mineração existe uma vasta gama de navios já produzidos anteriormente, sendo esta a principal

área de especialidade da empresa.

Não se pode deixar de referir que durante o estudo deste trabalho estavam a ser finalizados os

trabalhos no navio ATHENA (“CSD-Cutter Suction Dredger”) no estaleiro de Kinderdijk e por isso

pode-se observar a sua fase final de construção e o seu lançamento, como posteriormente se referirá

alguns dados de estudo relativos a este navio, este modelo tem uma especial importância neste

trabalho, em que se apresenta uma vista geral, em desenho técnico, no Anexo 1.

Existem também os navios de Offshore e Marine, em que não se pode especificar um modelo, pois

são produzidos consoante os interesses do cliente. Pode-se, no entanto, adiantar que já foram

produzidos diferentes tipos de navios para diferentes funções, tais como apoio a mergulho, a

“pipelines”, suporte a várias intervenções entre outras funções, pode-se ver no Anexo 6 as principais

classes de navios fabricados pela IHC Merwede.

3.2.2 Descrição Geral de Produção de um navio

A construção de um navio só é possível de realizar tendo na sua base um grande trabalho de

planeamento, este planeamento é distribuído por os vários departamentos da empresa IHC Merwede,

que se encontra resumido, de forma esquemática, no Anexo 7. Assim, para além do planeamento,

existe o design e a coordenação de material que antecedem a produção. Todo este trabalho que se

antecede tem uma grande importância na produção geral do navio e, por isso mesmo, uma grande

importância em todo o processo de construção.

28

Assim, o cliente pode, por exemplo, escolher um navio TSHD (“Trailing Suction Hopper Dredger”) ou

um navio CSD (“Cutter Suction Dredger”) consoante a finalidade que pretende dar-lhe. Atendendo a

isso, posteriormente tem também de definir que características quer no modelo a comprar, tais como

o volume de dragagem que pretende ou o número de pessoas a trabalhar a bordo e com isso as

acomodações que serão necessárias, para além disso, tem ainda de escolher quais os equipamentos

e maquinarias que quer que lhe sejam anexos durante a sua produção para com isso se poder dar

início ao planeamento de produção.

Na figura abaixo podem observar-se as várias fases de planeamento que antecedem o início da

produção de um navio:

Fig. 11 - Exemplo do Planeamento de Produção de um Navio TSHD.

No planeamento de produção do navio utiliza-se o cálculo de massa de material em unidades – DWT

(Deadweight tonnage) – para cada uma das partes que constituem o navio para assim se poder ter

uma estimativa de todo o material que irá ser preciso para a construção do navio. Posteriormente, e

para cada parte é estimado o número de horas de mão-de-obra por tonelada de material que cada

secção do navio irá precisar para a sua construção. Esta medida de cálculo de horas de mão-de-obra

por toneladas de material é uma unidade muito específica para o planeamento de produção, que com

isso consegue uma estimativa do número de horas que exigirá a construção do navio. Feitos estes

cálculos estabelece-se uma relação do número de horas de trabalho por cada semana de cada mês

que serão necessários para a construção das diferentes secções que constituem o navio, e também o

número de horas que são necessários para a sua montagem final e, por consequência a montagem

das diferentes partes do navio.

A montagem de todos os blocos que constituem o navio é a etapa de maior complexidade e, por isso

mesmo, é uma etapa muito morosa, que implica um elevado tempo de produção, e que comparada

com o tempo necessário para a construção de secções ou mesmo de painéis, é a etapa, sem dúvida,

mais demorada de todo o processo de construção do navio.

29

A figura abaixo exemplifica da melhor forma a sequência de processos utilizados na construção de

um navio:

Fig. 12 - Sequência de processos na construção de um navio [Adaptado 55]

3.2.3 Resumo das Principais Etapas de Produção

Serão referidos esquematicamente as principais etapas que constituem a produção de um navio, para

dessa forma se perceber quais as relações existentes entre cada um delas e assim se entender

algumas das dificuldade que se impõem neste tipo de indústria. As principais etapas de produção

consideradas são as seguintes:

Fabrico de Painéis

Fabrico de Secções / Pré equipamento

Montagem das Secções

Montagem e Instalação de Equipamento

Comissionamento e Testes

Entre todas as etapas de produção existe uma grande interligação a vários níveis, tendo na sua base

uma exigente coordenação, visto que em todas elas existe a necessidade de utilização de inúmeros

recursos, tanto ao nível humano como de equipamentos. Exemplo disso é o transporte e

manuseamento de materiais entre as várias etapas, para além de um controlo dimensional e de

qualidade constantes que tem de ser efectuado durante a construção do navio, pois só assim se

consegue assegurar os padrões de qualidade e de rigor que são exigidos pelos clientes finais. A

optimização da coordenação entre as várias etapas tem vindo a ser um desafio que todos os

estaleiros a nível mundial se têm vindo a deparar, o que leva vários estaleiros à utilização de

softwares de gestão avançados, para assim conseguirem obter melhores tempos de produção e de

utilização de recursos. De seguida apresenta-se um resumo do fluxo de material que ocorre ao longo

das principais etapas de produção para se perceber a importância que a coordenação entre as

etapas tem no estaleiro IHC Merwede.

30

Fig. 13 - Resumo das Etapas de Produção ao longo da construção do navio.

3.4 Descrição da Linha de Colocação de Reforços em Painéis

Nesta etapa da construção do navio são recebidas placas de aço, que anteriormente foram cortadas

e maquinadas, para que nesta secção sejam soldados reforços também de aço a essas placas, todo

este processo decorre ao longo da linha de produção, onde seguidamente se explicitará com maior

pormenor os principais detalhes.

3.4.1 O Sistema de Produção

Esta linha de produção de solda de reforços a painéis é uma das primeiras etapas de toda a

construção do navio, a linha de produção encontra-se num pequeno hall junto ao hall da construção

do navio, onde se encontra a área de construção de secções e a área de montagem do casco. Esta

linha tem, então, um papel fundamental, sendo responsável pela alimentação de todos os painéis que

servirão para a construção das várias secções que compõem o casco, tal como também para os

painéis que serão montados ao casco directamente. Esta linha de produção recebe os materiais da

secção de “Metalix”, de onde todos os painéis saem já cortados à medida do planeamento de

produção do navio. Assim, estes painéis chegam à “Panel Line” através de uma plataforma de carga

que é a responsável por toda a alimentação de material para a linha de produção. Estes painéis antes

de chegarem a esta fase são escolhidos e seleccionados consoante o plano de trabalhos que irá

decorrer na linha de produção, esta escolha está a cargo do Engenheiro de Produção que tem como

função indicar ao trabalhador os painéis que tem de carregar para a plataforma e descarregá-la no

interior do hall onde se encontra a linha de produção de painéis.

Recepção e

Preparação de Materia

Prima

Marcação, Corte e

Condicionamento de

Chapas e Perfis de Aço

Fabrico de Paineis

Fabrico de Secções

Montagem de Secções

Montagem e Instalação

de equipamento

Lançamento

Acabamentos

interiores e inst.

equipamentos

Comissionamento

e Testes

Entrega

Ja

tea

men

to e

Pin

tura

/Re

vestim

en

to

Tra

nsp

ort

e e

Ma

nu

sea

men

to d

e M

ate

ria

is

Con

trolo

Dim

ensio

nal e

In

sp

ecçõ

es

Pre

-equ

ipa

me

nto

Ap

licaçã

o d

e S

upo

rtes;

Tub

ag

en

s;

Mo

du

los

31

Linha de Produção de Painéis

Fig. 14 - Enquadramento da Linha de Painéis na estrutura de Produção.

Descrevendo o actual sistema de produção que vigora na linha de produção aqui estudada. Começa-

se pelas diferentes tipologias de produção que existem na indústria, pelas quais as empresas se

diferenciam por diversos factores, tais como as quantidades fabricadas ou o grau de repetição, a

organização dos fluxos de produção ou mesmo pelo relacionamento que estabelecem com os

clientes. A partir destes critérios pode-se enquadrar a linha de produção quanto à sua tipologia de

produção para assim se escolher correctamente os métodos de gestão mais adequados, o que se

torna fundamental para um novo projecto de implantação ou a reestruturação de uma sistema de

produção.

3.4.1.1 Caracterização do Sistema Produtivo

De acordo com as quantidades de produção da linha de produção em causa pode-se caracterizá-la

como uma produção de grandes séries, para além disso também se pode referir que se trata de uma

produção não repetitiva, pois existe uma produção de inúmeros diferentes tipos de painéis em que

dependendo da secção do navio e do tipo de navio que está a ser produzido, os painéis são

diferentes entre si. Quanto ao fluxo de produção está-se perante uma produção contínua ou

designada por “flow shop”, neste tipo de produção as máquinas e instalações estão dedicadas

somente ao produto a fabricar não permitindo uma grande flexibilidade de produtos, mas com isso

tem o objectivo de evitar a criação de estrangulamentos e de tornar o mais fluído possível o

escoamento dos produtos em que o balanceamento de produção de cada máquina tem de ser tido

em conta cuidadosamente. Este tipo de produção deve ser acompanhado de um avançado grau de

automação de processos de produção, bem como dos sistemas de movimentação de materiais, para

com isso conseguirmos obter custos de produção baixos, com um nível de qualidade elevado e

estável, manter um reduzido volume de produtos em curso de fabricação e uma movimentação rápida

dos produtos entre postos de trabalho e na fábrica. Outro aspecto que é preciso ter em conta é a

necessidade de haver uma manutenção preventiva das máquinas sob pena de se correr o risco de

parar a produção caso ocorra alguma avaria.

Como já foi anteriormente referido este tipo de produção trata-se de uma produção por encomenda,

onde é apenas iniciada a partir do momento em se dispõe de um compromisso firme entre o cliente e

a empresa, assim evita-se o stock de produtos acabados e com isso, consequentemente, os custos

financeiros associados. [4]

Linha de

Reforço de

Painies

Metalix

Construção

de Secções

32

3.4.2 Descrição dos Postos de Trabalho

Aqui irá ser descrito mais detalhadamente como é constituído todo o processo ao longo da linha de

produção, cada processo será explicado ao pormenor para depois se perceber melhor todos os

dados relativos a ele. Todos estes processos estão enquadrados em quatro postos de trabalho que

subdividem as várias tarefas a realizar ao longo da linha de colocação de reforços, em que cada

posto de trabalho está referido como um sector produtivo em que lhe foi atribuído um conjunto de

tarefas a realizar.

Resumo dos processos realizadas na Linha de Produção:

3.4.2.1 Sector 1

Selecção de Painel

Tal como já se referiu na primeira fase de todo o processo da linha de produção, os painéis são

transportados sobre uma plataforma de carga e são descarregados no local previamente definido

para isso, os painéis aqui transportados são anteriormente seleccionados por um trabalhador com

funções para escolher os painéis devidos, e colocados na plataforma de transporte (“FlatTruck”) que

tem capacidade para transportar vários painéis ao mesmo tempo, sendo que por questões de

segurança só é carregada com um número máximo de 10 painéis. Depois desses painéis serem

descarregados já no hall da linha de produção, ficam ao dispor do trabalhador do sector 1 para assim

dar entrada da matéria-prima no processo de produção da linha de colocação de reforços.

Junção de Placas

Depois dos painéis serem seleccionados dá-se início à primeira etapa de produção, os painéis são

posicionados de maneira correcta com a ajuda de dispositivos hidráulicos instalados na máquina de

soldadura FCB e depois são soldados entre si. Estes dispositivos hidráulicos são de uma enorme

utilidade pois facilitam o posicionamento das placas e assim permitem que sejam cumpridos todos os

requisitos planeados, tais como as dimensões entre as juntas a soldar ou o ângulo de soldadura a

respeitar. Depois de posicionadas as placas o operador une-as por soldadura por pontos ou o

chamado “Tack welding”. Este processo é necessário para que as placas sejam primeiramente

fixadas uma a outra antes de poderem ser soldadas pelo processo FCB (“Flux Core Backing”), caso

contrário as placas sofreriam uma distorção e deformavam-se durante a soldadura. Para além disso

também são soldadas pequenas placas de aço no final de cada junta a soldar, estas placas servem

para poder analisar como é que decorreu a solda das placas, pois as costuras de soldadura

começam e acabam nestas pequenas placas, onde depois é feita uma verificação da qualidade da

soldadura através de testes de ultra-sons ao cordão de solda. Estas pequenas placas tem de ter a

mesma espessura dos painéis que se está a soldar, sendo também adicionadas por soldadura por

pontos.

33

Fig. 15 - Processo de Junção de Painéis usando a soldadura por pontos.

Soldadura de Painéis

Feito todo este trabalho, as placas estão preparadas para poderem ser soldadas, em primeiro lugar

as placas já unidas entre si são posicionadas sobre a máquina de soldar e dá-se início ao processo

de soldadura.

Antes do inicio da soldadura propriamente dita são colocados por baixo das placas pequenas tiras de

aço que assim evitam a flexão da calha de cobre preenchida de fluxo granulado de soldadura

aquando da fixação das placas a soldar pelo equipamento OSW (“One-Side-Welding Station”).

Depois de soldados os painéis estes são movidos para o próximo posto de produção com o auxílio de

um sistema de correias que permite o avanço dos painéis.

As velocidades de soldadura realizadas pela máquina estão dependentes do cordão de solda a

efectuar, tal como da espessura das placas, pois quanto maior for a espessura dos painéis maior terá

de ser a quantidade de material a adicionar na soldadura. Por vezes pode haver a necessidade de

fazer várias soldas na mesma costura dependendo da espessura das placas a soldar, sendo que as

espessuras variam entre os 10 mm e os 17 mm, contudo placas com espessura igual ou superior a

20 mm terão de ser soldadas na etapa de construção de secções, uma vez que a máquina não tem

capacidade para conseguir soldar espessuras tão elevadas.

Outra situação que também poderá ocorrer neste processo é o facto de por vezes as placas terem de

ser viradas ao contrário para poderem ser soldadas do lado contrário, isto depende do tipo de junta a

soldar que é pretendida. Para além disso, também há que referir que quando são soldadas placas

com espessuras elevadas estas não são imediatamente removidas da máquina, pois durante o

processo de soldadura a máquina tem um sistema pneumático que pressiona as placas de maneira a

prevenir as deformações devido a acumulação de tensões que são criadas em todo o processo de

soldadura, e assim sendo, por vezes, não é possível remover imediatamente os painéis.

Fig. 16 - Equipamento da marca TTS de soldadura (FCB) de placas de aço

3.4.2.2 Sector 2

Controlo e Remarcação dos painéis

34

Nesta fase, e depois de removidos os painéis da máquina de soldadura FCB, estes são medidos e

são-lhes remarcadas algumas medidas para que no final tudo esteja conforme os desenhos de

planeamento, neste etapa são medidas as larguras, comprimentos e distâncias das diagonais de

cada painel e, para além disso, também as posições de colocação dos perfis, isto tendo em conta já o

aumento de dimensões do conjunto causado pelo cordão de soldadura. Depois de todas estas

medições serem feitas são escritas algumas notas no próprio Painel sobre as tolerâncias que terão

de ser tidas em conta na etapa seguinte de construção de secções.

Fig. 17 - Sector de controlo dimensional e remarcação de painéis.

3.4.2.3 Sector 3

Colocação de Perfis

Esta fase consiste na colocação de perfis sobre os painéis, aqui os perfis chegam ao hall de

produção da “Panel Line” juntamente com as placas, na plataforma plana de transporte de material, e

seguidamente são carregados numa cassete própria para o transporte de perfis, que os leva até à

linha de produção. Esta cassete um vez carregada e levada até à “Panel Line” é colocada sobre um

painel que se encontre em fase de produção e são descarregados os perfis com a ajuda de uma grua

especifica para o efeito. Esta grua agarra os perfis um a um e coloca-os na posição devida em cada

painel, antes dos perfis serem colocados a cassete de transporte é posicionada perpendicularmente

aos painéis e são alinhados os perfis relativamente aos painéis para facilitar a sua colocação. De

seguida, os perfis são descarregados da cassete e fixados sobre o Painel através da soldadura por

pontos (“Tack Welding”). Antes de ocorrer a soldadura, os perfis são pressionados contra o painel e o

painel é puxado para cima de maneira a se conseguir reduzir ao máximo todas as ondulações que os

painéis/perfis possuam e assim maximizar a área de contacto entre eles. De referir ainda que tem de

se garantir a perpendicularidade entres os perfis e o painel nesta fase. Este processo de pressão dos

perfis contra os painéis é realizado com o auxílio de um sistema de ímanes magnéticos que equipa a

máquina de colocação de perfis em combinação com um sistema hidráulico de pressão.

35

Fig. 18 - Equipamento da marca TTS de posicionamento dos perfis sobre os painéis.

3.4.2.4 Sector 4

Soldadura dos Perfis

Depois de colocados os perfis nos painéis, inicia-se o processo de soldadura dos perfis. Aqui é usada

uma máquina de soldadura por Fios Fluxados (FCAW), em que se solda os dois lados do perfil ao

mesmo tempo. Antes de se dar inicio a este processo, o operador tem de configurar a máquina

consoante as dimensões do perfil a soldar e depois tem de monitorizar a máquina durante o processo

de solda para garantir que todo o processo ocorre dentro da normalidade. Este processo é o último

processo que ocorre na “Panel Line”, tendo uma importância especial devido ao facto de ter de

garantir uma qualidade superior no processo de soldadura dos perfis.

Fig. 19 - Equipamento de soldadura (FCAW) de perfis a painéis

3.4.2.5 Preparação Final

Chegados ao fim da linha de produção os painéis são empilhados e são transportados para o exterior

do hall para depois serem guiados até à área da construção de secções e assim se dá início à

construção das secções. Porém e como o espaço no exterior do hall se encontra quase sempre muito

lotado devido ao facto de existirem também várias secções já construídas no exterior e à espera de

poderem ser montadas ao casco, no final é feita uma preparação dos painéis para a sua montagem

nas secções. Esta preparação reduz assim algum do trabalho que teria de ser feito pela etapa de

Construção de Secções, que consiste na soldadura manual de pequenos reforços perpendiculares

aos perfis anteriores, sendo estes de pequenas dimensões. Para isso existe um pórtico no final da

linha que suporta vários equipamentos de soldadura (FCAW) portáteis e que permite realizar estas

tarefas. Contudo, estas operações não se realizam sempre, sendo que é decidido pelo chefe de

turno, dependendo da disponibilidade que existe para fazer este trabalho. Para estas tarefas a

empresa está a projectar uma segunda linha de reforço de painéis, sendo que esta linha irá ser

equipada com novos equipamentos de soldadura robotizados que procuram maximizar a produção de

painéis reforços, por isso neste trabalho estas tarefas não foram tidas em conta.

36

4. Processos de Soldadura na Indústria Naval

Neste capítulo serão abordados os principais processos de soldadura utilizados na indústria naval

dos maiores produtores mundiais, descrevendo com rigor as principais características dos processos

usados na linha de soldadura em estudo. Será, ainda, descrito o processo de soldadura por laser

híbrido e serão analisados os resultados do seu impacto ao nível dos tempos de soldadura que se

conseguiram obter com esta tecnologia em comparação com os processos implementados na linha.

4.1 Indices Gerais de Produção

Os processos de soldadura são de uma extrema importância na indústria naval, pois são

responsáveis por grande parte dos processos de ligação usados durante toda a construção de um

navio. Estes processos representam uma importante tecnologia que é aplicada na construção naval

sendo que estudos realizados por várias entidades estimam que entre 3% a 4% do peso final de um

navio é da responsabilidade do material depositado pelos vários processos de soldadura que existem

na produção. Apesar da sua pequena percentagem de massa é preciso ter em conta que os custos

relativos aos processos de soldadura representam uma grande fatia do preço final do navio, e por

isso torna-se essencial tomá-los em conta nas várias etapas de produção em que se aplicam.

Nos vários processos de soldadura que existem nesta indústria é preciso ter em consideração que

para além da taxa de material depositado, os maiores custos são relativos aos soldadores e às suas

horas de trabalho, por isso mesmo, temos de ter em conta as velocidades de soldadura que são

possíveis de obter nos diferentes processos de soldadura, tendo em consideração que essas

velocidades estão dependentes de vários factores, tais como a posição de soldadura, espessuras de

placas ou tamanho do cordão de soldadura, entre outras.

Com o aumento das exigências que o mercado mundial da indústria naval tem vindo a sofre nos

últimos anos e em particular o mercado asiático, houve a necessidade de procurar optimizar todos os

processos de soldadura. Segundo alguns estudos, os processos de soldadura representam cerca de

25% a 30% de todas as operações que ocorrem durante a construção de navios, por isso tornam-se

num elemento chave de todo o processo de produção. [41]

Esta premissa vem no sentido de que as escolhas dos processos de soldadura têm de ser feitas

tendo em consideração o aumento da produtividade que cada vez mais é uma prioridade para os

estaleiros mundiais. Esta procura também se reflecte no aumento da utilização de processos

automatizados e robotizados para que assim consigam reduzir custos de produção dos processos de

soldadura que tanto impacto tem nesta indústria. [42]

4.1.1 Os Processos Utilizados

Fazendo uma pesquisa pelos principais processos de soldadura usados na indústria naval, pode-se

recolher informação sobre as percentagens dos mais usados nos principais países mundiais

37

construtores de navios. Assim, e segundo uma estimativa da marca ESAB, conclui-se, tal como a

tabela abaixo ilustra, que o processo de MIG/MIG é um dos principais processos de soldadura que é

utilizado nesta indústria, seguindo-se os processos de Soldadura com Fios Fluxados (FCW) e o de

Eléctrodo Revestido. [37]

Processo de Soldadura Europa Ocidental U.S.A. Japão

SMAW (Eléctrodo

Revestido) 18% 22% 16%

GMAW (MIG/MAG c/ Fios

Sólidos) 68% 52% 53%

FCW 8% 20% 25%

SAW 6% 6% 6%

Tab. 2 - Estimativa em 1999 dos consumíveis entre 1975 e 1996 segundo a ESAB [Adaptado 37]

Dados recolhidos recentemente provam que o processo de soldadura por Fios Fluxados (FCW) tem

vindo a ser cada vez mais usado, tendo o seu aumento de utilização nos U.S.A já ultrapassado os

50% de aplicação na construção naval. Ao contrário, o processo de Eléctrodo Revestido, ao longo

dos anos vem sendo cada vez menos utilizado devido ao facto de ter baixos índices de produtividade.

[38]

A produção que usa a soldadura por fios fluxados (FCWs) no Japão vem aumentando ano após ano,

atingindo mais de cerca de 35% do consumo anual total de todos os consumíveis de soldagem no

Japão. A soldadura por FCWs é usada principalmente por construtores navais sendo que

actualmente cerca de 60% de todos os consumíveis de soldadura utilizados em estaleiros japonês

são FCWs. [41]

Assim, os processos de eléctrodos revestidos e de MIG/MAG têm sido ao longo dos últimos anos

substituídos pelo processo de Fios Fluxados. Esta tendência vem no sentido da procura de processos

que tenham maior produtividade na construção naval.

Contudo, a selecção de um processo de soldadura deve envolver outros factores além da

produtividade. O tipo de junta, chanfro e espessura, a posição de soldadura e a habilidade dos

soldadores disponíveis, a natureza do material a ser unido e o nível de qualidade requerido também

devem ser levados em consideração. Uma vez escolhido o processo de soldadura, a selecção do

metal de adição deve ser feita com base nos valores de propriedades mecânicas. Assim, os valores

de limite de escoamento, limite de resistência e tenacidade do metal de adição devem ser

compatíveis com os valores do metal de base. [44]

Os metais de adição normalmente empregados para a soldadura dos aços comuns na indústria naval

são os eléctrodos revestidos, utilizados no processo manual, os arames sólidos para os processos

MIG/MAG e Arco Submerso e os arames tubulares para a soldagem FCW com ou sem protecção

gasosa.

38

4.2 Os Processos de Soldadura na Linha de Colocação de Reforços

Na linha de colocação de reforços utilizam-se vários processos de soldadura conforme indicado na

tabela abaixo. Pode-se, então, ver as principais características de cada um dos processos tal como o

seu enquadramento ao longo da linha, sendo que é preciso destacar a existência de outros processos

de soldadura que completam estes e que ocorrem noutras etapas de produção do estaleiro.

Arco Submerso

(SAW)

MIG / MAG FCW

Processo

Caracteristico

FCB MIG por Pontos FCAW

Tipo de Operação Semi-Automatico Manual Semi-Automatico

Velocidade de

Soldadura

35 [cm/min] 55 [cm/min] 50 [cm/min]

Faixa de Corrente 600A-700A 250A-315A 200A-350A

Meio de Proteção Fluxo Granulado Argon Ar(80%)

CO2(20%)

Posição Horizontal Horizontal e

Canto

Canto e Vertical

Aplicação na Linha Sector 1 Sector 1 e 3 Sector 4

Tab. 3 - Comparativo dos processos de soldadura na linha de produção

Como se pode ver existem três processos distintos de soldadura ao longo da linha de produção, uma

das principais diferenças entre eles consiste em que dois deles são processos semi-automáticos e

um totalmente manual. A automatização dos processos de soldadura tem sido nos últimos anos uma

tendência dos estaleiros navais por todo o mundo, isto explica-se pelo facto de assim se facilitar o

trabalho dos soldadores, que com os processos automatizados conseguem obter melhores índices de

produtividade para a empresa. O termo semi-automático é explicado pelo facto do equipamento de

soldadura estar inserido numa estrutura própria que tem em conta as características das peças a

soldar e com isso tem como objectivo facilitar todo o processo de soldadura. Existem estruturas como

pórticos automatizados de suspensão de equipamento ou tractores auto propulsores e guiados tal

como sistemas de fixação que são muito usadas neste tipo de indústria. Esta automatização de

processos de soldadura procura reduzir e optimizar ao máximo os tempos de soldadura reduzindo

também as defeitos que possam ocorrer no processo de soldadura, existindo já unidades de

produção robotizadas que vêm ao encontro das exigências que se vêm a estabelecer.

De seguida irão abordar-se novas tecnologias de soldadura que estão a ser utilizadas em vários

estaleiros e que têm vindo a provar que são uma possibilidade de aplicação nesta indústria para o

futuro.

39

4.3 Novas Tecnologias de Soldadura na Industria Naval

Os processos de soldadura na indústria naval, tal como já se referiu, têm uma enorme importância,

uma vez que a competitividade mundial tem vindo a ser cada vez maior, e por isso a parcela

significativa dos custos anexos aos processos de soldadura são cada vez mais tidos em conta. Ao

serem estudadas novas tecnologias que podem ser aplicadas a esta indústria tem-se em conta não

só o custo Hora - Homem total, mas também outros aspecto como as distorções metalúrgicas devidas

às transferências de calor que ocorrem nos processos de soldadura e todas as operações de

reparação que essas distorções implicam. Estes factores têm uma enorme interferência nos

equipamentos usados e nos “Lead Times” de produção que se reflectem nos custos de produção final

dos navios. Para além disso é preciso ter em conta também as propriedades dos materiais usados e

a sua qualidade final na construção de navios.

4.3.1 A Soldadura com Tecnologia Laser

Nos últimos anos os processos de soldadura com tecnologia laser têm vindo a ser aplicados à

indústria naval devido a trazerem grandes mais valias que podem ser exploradas na construção de

navios. As vantagens que se podem destacar facilmente são: a maior velocidade de soldadura que é

possível obter com estes processos, tal como a diminuição da transferência de calor e do trabalho de

reparação, a redução do material de adição na soldadura e por fim a qualidade final que se consegue

obter.

A Soldadura por Laser oferece altos índices de energia com um reduzido custo de produção, mas

necessita de um maior rigor de aplicação em comparação com outros processos de soldadura. Por

isso os equipamentos desenvolvidos para aplicação desta tecnologia requerem uma grande precisão,

isto porque a orientação do feixe de laser para a peça a soldar tem de ser feita com algum rigor o que

implica uma profunda alteração em toda a cadeia de produção nos estaleiros, sendo esta limitação

considerada como um dos entraves para a aplicação desta tecnologia na indústria naval. Como forma

de combater esta limitação, sistemas móveis que combinam tecnologia laser com estruturas

mecânicas automatizadas têm vindo a ser desenvolvidas nos últimos anos para assim facilitar a

aplicação desta tecnologia nas várias fases de produção de navios, sendo que tudo isso acarreta

alguns custos de implementação no futuro.

Uma das características do processo de soldadura por laser é o facto deste processo exigir em

muitos casos uma preparação prévia das juntas a soldar devido à pequena e precisa dimensão das

juntas que são possíveis de soldar com este processo, devido a isso teve-se em conta os processos

híbridos de soldadura que conseguem combinar os benefícios dos processos de arco eléctrico com

os de feixe de laser.

Desta forma surgiu a possibilidade de aplicação de processo de soldadura por laser híbrido. Este

processo tem vindo a ter nos últimos anos uma grande aplicação nos estaleiros europeus,

nomeadamente na Alemanha e Finlândia, com a utilização deste processo conseguem, em

40

comparação com o laser “puro”, ultrapassar as dificuldades anteriores, permitindo a sua aplicação,

considerando tolerâncias maiores e atingindo velocidades de soldadura superiores. [47]

4.3.2 Soldadura por Laser Híbrido

O processo de soldadura híbrido utilizado na indústria naval é um processo que tem como base a

combinação em paralelo do processo GMAW com a tecnologia Laser, conseguindo-se assim obter

reduzidos índices de metal de adição, com uma base de fusão comum aos dois processos. Com a

combinação do processo GMAW-Laser consegue-se melhoramentos na estabilidade metalúrgica dos

metais após a soldadura, com taxas de arrefecimento elevadas, produzindo-se assim cordões de

solda com maior resistência mecânica e menor fragilidade.

O Laser Híbrido (HLAW) combina a profunda penetração da soldadura com baixos índices de calor

introduzidos, caracterizando-se por isso por possuir uma elevada eficiência energética e com

tolerâncias de soldadura superiores a outros processos, nomeadamente em relação aos processos

GMAW e SAW. A profundidade de penetração aliada às elevadas velocidades de soldadura reduzem

a área de calor afectado (HAZ) introduzidos no processo, o que faz com que se consigam reduzir as

tensões residuais e distorções, evitando as curvaturas ou deformações de placas muito comuns após

a sua soldadura. [52]

Fig. 20 - Conjunto de Vantagens dos processos de Arco Eléctrico e Laser na Soldadura Laser - Híbrido.

4.4 O Processo de Laser-Híbrido

Para além dos parâmetros normalmente mencionados nos processos de soldadura, tal como a

tensão e corrente do arco eléctrico, posições e velocidades de soldadura para os processos de arco

eléctrico ou a potência e geometria do laser a aplicar no caso dos processos laser, surge a

necessidade, devido à sua importância, de diferenciar o meio activo do laser usado neste tipo de

soldadura. O meio activo utilizado na soldadura por Laser Híbrido é de uma enorme importância

devido à influência que tem no banho de fusão formado e em todas consequências que daí advêm.

Devido a isso existem dois tipos principais de soldadura híbrida, a que utiliza Nd/Yag e CO2 como

Arco Eléctrico: Baixo Custo de Energia;

Elevada Capacidade de Preenchimento

de Material; Material de Adição;

Influência na estrutura do Cordão de Solda.

Soldadura Laser: Profundidade de

penetração de Soldadura; Elevada

Velocidade de Soldadura; Reduzidas

Transferências de Calor.

Processo Híbrido: Melhor capacidade de preenchimento de Material em comparação ao Laser; Melhores velocidades de

Soldadura em comparação ao Arco Eléctrico; Maiores Penetrações de soldadura em comparação ao Arco Eléctrico e

Laser; Menor Transferência de Calor em comparação ao Arco Eléctrico.

41

meios de activação laser. A combinação entre o feixe de laser e a sua intensidade com os diferentes

parâmetros ajustáveis da GMAW asseguram uma grande variabilidade de geometrias de soldadura

possíveis de executar, contudo e em relação ao meio de activação de laser tem de se ter em conta o

comprimento de onda de radiação emitida pelos diferentes meios de activação, reflectindo-se isso na

potência do feixe de laser emitido. Assim, é de referir que a grande diferença é que no processos de

Laser Híbrido CO2 é utilizado um meio activo composto por misturas de CO2/N2/He enquanto no

Laser Híbrido Nd/Yag esse meio activo é sólido e composto por um varão de Yittrium excitado por

iões de Nd+3

sendo que os feixes de laser estão protegidos por misturas de Ar/CO2/He proveniente do

processo GMAW, no caso do Laser CO2 o uso de Ar puro é perigoso devido ao alto risco de ignição.

No caso do Laser Híbrido CO2 conseguem-se maiores potências de feixe laser, mas em contra

partida, menores tolerâncias de soldadura em comparação com o Laser Híbrido Nd/Yag. [39]

Fig. 21 - Processo de soldadura Laser-Híbrido (HLAW) [Adaptado 52]

Outro aspecto que é bastante importante e que não pode ser deixado de parte devido à sua

importância no que diz respeito à aplicabilidade do processo de Laser Híbrido na industria naval, são

as possibilidade de transferência de feixe de Laser para o local a soldar, no caso do Laser Nd/Yag

existem já cabos de fibras ópticas e cabeças de soldadura Laser, o que facilita a sua adaptação aos

equipamentos de linhas de produção já existentes na construção naval, pelo contrário no caso do

Laser CO2 exige um sistema de espelhos que direccionem o feixe, o que dificulta a transferência do

feixe Laser para o local de trabalho necessitando para isso de unidades de repartição do laser, o que

dificulta a sua adaptação às estruturas existentes.

Assim já existe equipamento para o suporte da soldadura Laser-hibrido, que asseguram elevadas

potências de laser a aplicar. Essas unidades são constituídas por estações móveis com fontes de

alimentação de potências variadas e com unidades de arrefecimento incorporadas. Estas unidades

são de uma grande utilidade permitindo a ligação da fonte até 6 sistemas de manipulação ou cabeças

de laser, o que optimiza o espaço que possa existir no estaleiro ou noutro ambiente industrial.

Legenda:

1 - Cordão de Solda

2 - Gás Inerte de Protecção

3 - Foco de Raio Laser

4 - Tocha de GMAW

5 - Fio Eléctrodo

6 - Arco Eléctrico

7 - Banho de Fusão

8 – ‘Key-Hole’

42

Fig. 22 - Estação móvel IPG YLR 10000 de Yad/Nd-Laser com 10KW de Potência com unidade

de refrigeração, e cabeça de soldadura Laser integrada num pórtico.

Já existem alguns casos de aplicações práticas desta tecnologia na construção naval, aqui destacam-

se dois casos que merecem ser referidos devido a sua inovação, o primeiro no estaleiro alemão

Meyer-Werft construtor de navios cruzeiro e onde na produção de painéis já existe implementada a

tecnologia Laser-CO2-GMA–Hibrido com óptimos resultados obtidos, e o outro, o estaleiro “Kvaerner

Warnow Werft” em que neste caso optará pelo uso de tecnologia Laser Nd:YAG-GMA-Hibrido

adaptando assim os equipamentos existentes a esta nova tecnologia de soldadura, sendo que este

factor é bastante importante pois pode reduzir os custos anexos à implementação desta tecnologia, o

que é uma enorme vantagem para qualquer indústria que procura modernizar-se, sendo este um

caso de estudo a seguir.

Com a Soldadura Híbrida conseguem-se assim melhores índices de produtividade e de eficiência

com uma elevada qualidade de soldadura, com baixos custos de produção e com uma grande

variabilidade de aplicação. Isto traduz-se num novo patamar de exigência que cada vez mais se torna

necessário alcançar para conseguir a competitividade que tanto se deseja.

4.4.1 Impacto do processo de Laser-Híbrido

Para uma análise do impacto que o processo de soldadura híbrida poderia ter no sistema de

produção em estudo, e tendo em conta alguns dos principais parâmetros que estão envolvidos neste

análise, fez-se uma estimativa geral da diferença de tempos de soldadura que ocorreriam caso se

opta-se por este processo de soldadura. Para este estudo recolheu-se uma pequena amostra de

alguns painéis ou subsecções produzidas na linha de reforço de painéis, e comparou-se os diferentes

tempos de produção entre os actuais processos de soldadura utilizados na linha, com os tempos de

produção que seriam obtidos no caso da utilização do processo de soldadura por Laser-Hibrído.

Na amostra em análise recolheram-se alguns painéis que estavam a ser produzidas, considerando as

principais características relevantes para os processos de soldadura, onde se destacou o número de

chapas que constituem cada uma dos painéis, tal como o número de perfis que reforçam todos esses

painéis.

43

Para se poder comparar os diferentes tempos de soldadura que ocorriam na linha de produção para

os diferentes processos de soldadura, teve-se de determinar os comprimentos dos cordões de

soldadura que seriam necessários operar para os dois principais sectores da linha de produção. No

caso do sector 1 que tem de soldar diferentes painéis entre si, e que para isso recorre ao processo de

Soldadura por arco-submerso (SAW) determinou-se o somatório dos comprimentos de todos os

cordões de solda que tem de efectuar para cada secção. No caso do sector 3, tendo em conta o

número de perfis que cada painel tem, determinou-se o comprimento total da soldadura de todos os

perfis para cada secção sabendo que o processo de soldadura usado é o FCAW como anteriormente

referido.

Painel Nº de Cordões de Soldadura Comprimento da Soldadura de

SAW [m]

Nº

Perfis

Comprimentos

da Soldadura

de FCAW [m]

1301 TT 4 26.74 17 90.06

1301 Vlak 3 28.27 17 82.79

1302 TT 4 23.74 25 94.48

1302 Vlak 5 49.57 17 95.13

1304 TT 4 44.25 17 128.67

1436 TD LB1 3 18.78 13 40.24

1436 TD LB2 1 3.57 15 35.59

1436 BLH LB1 3 43.56 16 123.01

1436 BLH LB2 3 35.61 11 97.79

Tab. 4 - Comprimentos de cordões de soldadura de SAW e FCAW de alguns painéis analisados.

As velocidades de soldadura que são possíveis alcançar com o processo de soldadura Laser-Hibrido

são dependentes de vários factores que têm de ser tidos em conta em todos os processos de

soldadura. Para este estudo é preciso diferenciar, em primeira análise, o processo de Laser-Hibrido

utilizado para a soldadura de painéis e o utilizado na soldadura de perfis a esses mesmos painéis.

Nesta análise teve-se em consideração alguns dos testes desenvolvidos pela empresa SLV M-V

GmbH no estaleiro Meyer-Werft para a implementação desta tecnologia, onde nestes testes foram

utilizados aços estruturais de alta resistência como o HSLA 65 e o EH36 muito comuns nesta

indústria, inclusive este último utilizado na linha de painéis da IHC, e foram obtidos utilizando Laser

CO2 bons resultados no que diz respeito a velocidades de soldadura. [49] Um resultado bastante

relevante foi a soldadura de placas de aço EH36 com espessura de 16 mm soldadas em ambos os

lados e utilizando um laser com uma potência de 10 KW, obtiveram-se velocidades de soldadura de

3.5 m/min, o que representa uma grande evolução em comparação com os convencionais processos

utilizados neste tipo de soldas, nomeadamente do processo SAW. [50]

No que diz respeito à soldadura de perfis também foram analisados alguns resultados obtidos com o

uso desta tecnologia, nomeadamente testes realizados pela empresa DockLaser e utilizados no

44

estaleiro Meyer – Werftum através de um tractor auto propulsor equipado com uma cabeça de

soldadura Laser CO2 de 10Kw, em que se conseguiram obter velocidades de soldadura de 1.5m/min

para perfis com espessura de 10mm, o que demonstra também neste tipo de soldaduras uma grande

evolução em comparação com o processo FCAW utilizado no estaleiro IHC Merwede.[48]

Fig. 23 - Tractor autopropolsor de soldadura Laser-Híbrido de perfis e equipamento de soldadura Laser-Híbrido de painéis.

Tendo em conta estes resultados fez-se uma estimativa da diferença de tempos de soldadura que se

conseguiriam obter caso se optasse pela utilização desta tecnologia no reforço de painéis. Nesta

estimativa foram considerados os tempos de soldadura que se obtiveram com os processos de

soldadura actualmente em vigor na linha de colocação de reforços e comparou-se com a utilização do

processo de soldadura por Laser CO2 Híbrido utilizado noutros estaleiros. Assim, os gráficos que se

seguem mostram as grandes diferenças de tempos de soldadura que distinguem o processo de

Laser-Hibrido com os processos FCAW e o SAW.

Fig. 24 - Diferença entre tempos estimados de soldadura utilizando o processo de Laser Híbrido e os processos SAW e FCAW na soldadura de painéis e perfis.

Com base nos anteriores gráficos é possível constatar-se que existe um enorme diferença entre os

tempos de soldadura que se conseguem obter com a utilização do processo de soldadura por laser

híbrido em comparação com os actuais processos de soldadura utilizados. Esta diferença no caso do

processo de arco submerso (SAW) que representa uma importante fatia na produção de painéis

reforçados, apesar de que com o actual processo em muitos casos não ser necessária a soldadura

em ambos os lados dos painéis, este processo mesmo assim caracteriza-se por velocidades de

soldadura muito reduzidas em comparação com o Laser Híbrido.

45

No caso da soldadura de perfis por fios fluxados (FCAW) temos de ter em consideração que os

comprimentos de soldadura a efectuar são de uma grandeza superior aos dos painéis, devido ao

número de perfis a soldar em cada painel e que por isso torna-se mais evidente os ganhos de

produção que se poderiam obter com a aplicação desta tecnologia. Para alem de todas as vantagens

anteriormente referidas, pode-se concluir que estes resultados são uma boa base para um estudo

com maior profundidade sobre os reais impactos que a implementação desta tecnologia poderá ter na

industria naval, pois já existem estaleiros que optaram por a aplicação da Soldadura por Laser

Híbrido (HLAW) e que comprovaram que é possível alcançar níveis superiores de produtividade com

inferiores custos de produção.

46

5. Análise dos Tempos e Diagnóstico

Neste capítulo apresentam-se os resultados decorrentes das medições efectuadas durante a

permanência no estaleiro. Estes resultados são essencialmente resultantes de dois métodos de

medição distintos: o método das observações instantâneas e as cronometragens de produção. Com

estes resultados tenta-se quantificar a realidade de processos encontrada na linha de produção em

estudo, e com isso avaliar o estado do processo produtivo e identificar os sectores críticos, para

assim se solucionar potenciais melhorias no sistema.

5.1 Análise da taxa de ocupação

As taxas de ocupação dos sectores produtivos são valores que têm de ser tidos em conta no início da

análise de uma linha de produção, pois estes índices representam a relação entre tempo produtivo e

o número de horas disponíveis de trabalho. A análise destes valores permite descobrir qual ou quais

os sectores que têm uma sobrecarga de trabalho e que por isso estrangulam a produção da linha,

não permitindo que a linha aumente os seus índices de produtividade.

Este valores foram obtidos através das medições realizadas junto da linha de produção, em que se

contabiliza o número de peças processadas na linha num determinado intervalo de tempo e assim se

determinada a média de horas de chegada de peça aos diferentes sectores produtivos.

Sector 1 Sector 2 Sector 3 Sector 4

T (H) 129 95 120 91

NP 22 21 22 21

TC [H/P] 5.86 4.50 5.44 4.33

Tab. 5 - Avaliação do tempo médio de processamento em cada sector da linha de produção.

Tendo os valores de cada um dos sectores de produção ao longo da linha procede-se à

caracterização do estado geral do sistema, em que considerando agora a linha de produção como um

sistema produtivo se obtém assim os seus índices gerais de produção.

Estes índices mostram o estado actual do sistema, que determinam, segundo o modelo das linhas de

espera, alguns índices que o caracterizam, esses índices são a taxa de chegada de cada

painel/cliente ao sistema ( ) em causa, o tempo médio de chegada de peças ao sistema (TC), o seu

desvio padrão considerando os quatro sectores ao longo da linha de produção (σ) e por fim o número

de peças que são atendidas/servidas nas condições actuais do sistema de produção (Qd) durante o

horário laboral. Estes valores são apresentados na tabela que se segue e permitem então fazer uma

primeira análise.

47

TC [H/P] 5.03

σ [min] 44.4

[P/h] 0.20

Qd [P/d] 3.41

Tab. 6 - Índices gerais de produção do sistema.

Dos valores acima determinados destaca-se o desvio padrão do sistema (σ), cerca de 15% do tempo

médio em processo de cada peça no sistema, isto explica-se pela diferença de tipo de tarefas

executadas pelos sectores de produção. É ainda de referir o valor do número de peças atendidas no

sistema que permite ter noção do número de peças que a linha consegue produzir por dia durante os

dois turnos de trabalho. O valor da taxa de chegada de peças ao sistema indica que o sistema recebe

uma determinada quantidade de peças a processar, sendo que este valor caracteriza a necessidade

de processamento pelo qual o sistema tem de responder para os índices de produção actuais.

Todos estes dados servem para caracterizar o estado actual do sistema de produção, servindo assim

como ponto de partida para o estudo de melhoramento. Através do conhecimento que se obteve

durante o intervalo de tempo de medições pode-se concluir que era importante considerar as pausas

referentes aos dois turnos de trabalho pelos quais se dividia a produção do sistema. Assim, teve-se

em conta o número de horas teóricas de trabalho em que se desconta todos os intervalos de tempo

que os trabalhadores tinham direito e dessa forma se obtêm o número de horas úteis disponíveis de

trabalho que existia em cada um dos sectores de produção. Tendo isto em conta e realizadas as

cronometragens de tempo que se mediram em cada sector para os diferentes painéis, determinou-se

os tempos de serviço para cada sector de produção do sistema, fazendo assim uma avaliação mais

rigorosa das reais capacidades de resposta. Nesta análise tem ainda de se considerar a Equação 1

apresentada mais a frente, em que o valor de α = 1, sendo α a fracção dos tempos não produtivos

que se estima não ser possível de recuperar, considerando assim todas as perdas não produtivas do

sistema em estudo. Tendo tudo isto em consideração mostra-se de seguida a tabela com os valores

obtidos:


Ts [Hu/P] 5.07 4.19 4.76 3.95

ρ [%] 112 93 105 87

P0 [%] - 7 - 13

Ls [P] - 12.63 - 6.94

Ws [H] - 63.54 - 34.94

Tab. 7 - Avaliação da Capacidade actual de Processamento do sistema analisado.

Da análise da tabela acima pode-se, desde já, afirmar que o sector 1 e o sector 3 se encontra em

estado de sobrecarga de trabalho, com um valor de taxa de ocupação que excede os 100%

designando-se por isso como os sectores críticos da linha de produção sendo que o sector 1 tem uma

48

taxa de ocupação superior e por isso pode-se designar-se como o gargalo da linha de produção. Este

sector, devido ao facto de ser o primeiro da linha, e por isso estar responsável pela alimentação de

material, apresentava um buffer de matéria-prima a montante, razão pela qual não foi possível numa

primeira análise perceber o quanto este sector estrangulava o sistema de produção. Este valor de

taxa de ocupação obteve-se e justifica-se pelo facto do sector 1e do sector 3 terem a necessidade de

um maior número de horas de serviço para assim poder dar resposta à taxa de chegada exigida à

linha. Para isso, e em conformidade com as informações recolhidas, estes sectores tinham a

necessidade de muitas vezes efectuar horas extras, nomeadamente essas horas decorriam durante

os fins-de-semana em que a linha, e em particular estes sectores, tinham de operar.

Com base na anterior tabela pode-se também concluir que o sector 3 é o segundo sector com maior

taxa de ocupação na linha de produção. No caso deste sector foi possível visualizar a existência de

um buffer a seu montante que denunciava o facto de se estar perante um sector também ele com

uma elevada sobrecarga de trabalho, tal como acontece no sector 1. Perante esta situação pode-se

afirmar que estes dois sectores são os de maior importância no que se refere à produtividade da

linha.

5.2 Estudo dos Sectores Produtivos

Para a realização do estudo dos sectores produtivos recorreu-se à utilização do método das

observações instantâneas que permitiu obter a relação entre os diferentes estados produtivos pelos

quais cada sector se caracterizava. Assim conseguiu-se determinar percentualmente as diferentes

fases que ocorriam no sistema e com isso chegar a algumas conclusões. Para isso definiu-se quatro

estados essenciais para cada sector de produção:

Tempo em Produção – Corresponde ao conjunto de tarefas definidas inicialmente como

sendo necessárias para o funcionamento do equipamento ou para o comprimento das

funções do respectivo sector. Nesta análise incluem-se actividades que acrescentam valor ao

produto, mas também actividades que são necessárias, visto que não se podem considerar

desperdícios, pois são tarefas que estão directamente ligadas à produção.

Tempo de Alimentação – Representa o conjunto de tarefas necessárias para a alimentação

dos equipamentos, englobando os tempos de transporte/selecção de todo o material ao

longo da linha. Este conjunto representa uma fracção de tempo sem valor acrescentado, mas

de tarefas necessárias para o funcionamento da linha.

Tempo de Espera – Representa o conjunto de estados temporais que se definiu como sendo

esperas de tempo produtivo. Neste conjunto estão representados alguns dos motivos em que

se pode constatar que levavam a pausas de produção dos sectores ao longo da linha. Esta

fracção temporal corresponde a actividades que não acrescentam valor e que são

consideradas como desperdícios no sistema de produção.

49

Tempo Não Produtivo – Corresponde a um conjunto de causas que levavam a que os

trabalhadores da linha não estivessem em produção, consideradas por isso como

desperdícios que foram detectados nas medições. Estas causas estão directamente

interligadas com a responsabilidade organizacional e pessoal dos trabalhadores devendo ser

consideradas pelo impacto que têm na produção.

Feita esta distinção entre os vários estados de produção da linha efectuou-se o registo de

observações instantâneas e obtiveram-se os seguintes resultados para os diferentes sectores de

produção.

5.2.1 Soldadura de Painéis

Neste sector de produção, que tem como principal função a soldadura de painéis, utilizando-se os

anteriores critérios, obtiveram-se os seguintes resultados nas medições:

Fig. 25 - Percentagens dos diferentes estados de produção do Sector 1

Este sector tal como se viu anteriormente é o sector crítico da linha de produção, razão pela qual tem

de ser analisado de um modo mais detalhado, visto que condiciona toda produtividade da restante

linha. No gráfico acima pode-se ver uma elevada percentagem em estado de produção, em que

nessa percentagem estão incluídos cerca de 10% correspondente a tempos de Setup e reposição de

fluxo de solda, sendo que o restante corresponde na maioria ao manuseamento de painéis, a

soldadura FCB e a soldadura por pontos.

Outro aspecto que tem uma grande importância neste sector é a elevada percentagem de tempo

despendido para a alimentação de material, e isto deve-se sobretudo ao facto do operário

responsável por este sector ter de seleccionar e transportar todos os painéis que dão entrada na

linha, e que por sua vez vão percorrer todos os restantes sectores. Este facto contribui assim para

que este sector tenha um elevado tempo médio de serviço por painel. De seguida mostra-se a título

de exemplo a sequência de tarefas efectuadas neste sector para a soldadura do painel 1225-LB1

[desenho em Anexo 2] em que se mostram as actividades que acrescentam valor ao produto,

representadas a preto, e todas as complementares.

50

Fig. 26 - Exemplo de tempos medidos para a produção do Painel 1225 LB1 no sector 1

Nesta análise pode-se então constatar a pequena percentagem de tempo relativo a soldadura de

painéis devido ao facto de existir um grande conjunto de tarefas a realizar para que isso seja

possível. No caso deste painel pode-se ver que é constituído por três placas de aço que assim

obrigam a realizar duas soldaduras diferentes, caso muito comum na generalidade dos painéis, e que

exemplifica a importância dos tempos de produção directamente relacionados com os processos de

soldadura, visto que estes processos são os de maior importância neste sector.

É ainda de destacar que na soldadura por pontos o operário tem de cumprir os requisitos dos

diferentes tipos de juntas conforme o planeado, o que se constata ser uma tarefa que demora algum

tempo devido à dificuldade de manuseamento de painéis no sector e ao facto do operário ter

dificuldades de interpretação dos desenhos técnicos fornecidos pelo departamento de produção. A

par destas dificuldades é de salientar também algumas questões logísticas que os operários deste

sector referiam como dificultando o seu trabalho no que se refere ao transporte de painéis. Estas

questões são abordadas no seguimento deste trabalho.

5.2.2 Controlo e Remarcação dos painéis

No caso do sector 2 e tal como se descreveu anteriormente, este está responsável por todo o

controle dimensional dos painéis a serem reforçados, tendo isso em consideração obtiveram-se os

seguintes resultados nas medições:


51

Analisando o gráfico dos diferentes estados de produção que este sector obteve nas medições é de

destacar a elevada percentagem em estado de produção, que se deve à principal tarefa de marcação

e medição de dimensões gerais de painéis que ocorre neste sector. Ao contrário disso existe uma

relevante percentagem de tempo em não produção que se explica por dois motivos principais: um

deles pelas várias conversas que os trabalhadores deste sector mantinham, e outro, devido ao

desnível de tempo médio de produção de painéis, o que constata ser motivo de alguma perda de

produção. Outro aspecto a destacar é a percentagem de tempo de espera deste sector, que se deve

ao facto de muitas vezes os operários em geral alongarem os seus intervalos de tempo de

repouso/pausa um pouco mais para além do estipulado pela empresa, o que é de relevar devido às

suas potenciais consequências na produção.

Neste sector em particular tem de ser tido em linha de conta o facto do conjunto de tarefas a serem

desenvolvidas nesta fase, na sua generalidade, não acrescentarem valor ao produto final, o que torna

este sector como um sector de pouca valia, servindo sobretudo para o controlo de tolerâncias de

produção que os painéis têm de cumprir e não como uma mais valia de produção.

Outra característica importante que se pôde verificar durante as medições foi a existência de um

buffer de material na área definida para este sector. Este buffer deve-se ao facto deste sector se

encontrar entre dois sectores com elevadas taxas de ocupação, sendo que esse buffer dificultava a

elaboração das medições, visto que os painéis acabavam por estar empilhados uns sobre os outros o

que impossibilitava a realização das suas medições.

5.2.3 Colocação de Perfis

O sector de colocação de perfis na linha de produção representa uma importante etapa ao longo de

todo o processo visto ser responsável por uma das principais tarefas de reforço dos painéis. Assim

tendo por base os critérios definidos anteriormente obtiveram-se os seguintes resultados:


Sendo este sector responsável pela colocação de perfis sobre os painéis a reforçar é natural que nos

resultados obtidos se tenha uma elevada percentagem de tempo de alimentação, o que leva a

perceber a importância que este estado tem no desempenho do sector. Este sector a par dos

anteriores também mostra uma percentagem em produção elevada devendo isso à sua principal

actividade, que reside na soldadura e alinhamento de perfis, seguindo-se o posicionamento de perfis

sobre os painéis como a segunda actividade de maior relevo registada.

52

Este sector tal como o sector 1 são os que têm uma maior taxa de ocupação registada, servindo isso

para ilustrar a sua importância no desempenho da linha. No caso das tarefas consideradas como em

produção há que referir que para além das consideradas principais, existem outras que podem, numa

análise mais global, ser consideradas de segundo plano. Estas poderiam estar a cargo de um outro

operário para que assim se pudesse libertar este sector para tarefas mais directas. Nesta análise

também se englobou os tempos do sector registados em alimentação, que do conhecimento obtido

durante as medições se verificou também ter uma grande influência na produção deste sector e na

sua taxa de ocupação.

O equipamento que servia este sector de produção apresentava já algum desgaste de utilização, o

que interferia no trabalho do operário responsável pelo sector. A par disso, há também que destacar a

vontade do departamento de produção da empresa na melhoria deste equipamento, o que evidência

a necessidade de melhoramento do equipamento.

5.2.4 Soldadura dos Perfis

No último sector de produção considerado na linha encontra-se o sector de soldadura de perfis, esta

etapa é, então, aquela onde se realiza a soldadura dos perfis aos painéis e, por isso mesmo, tem

uma grande responsabilidade no que se refere à qualidade do produto final. Devido a essa forte

responsabilidade tem de ser tido em conta não só os tempos de produção, mas também as

exigências de produção. Referido isto, e com base nos critérios anteriores, obtiveram-se os seguintes

resultados:


Da análise do gráfico acima pode-se destacar, desde já, a elevada percentagem de tempo não

produtivo que este sector obteve nas medições e que se pode explicar pelo facto desta etapa de

produção ter um grande desnível no que se refere ao tempo médio de produção em comparação com

o sector a montante, e como consequência disso, este sector encontrar-se por diversas vezes sem

operário devido à ausência de trabalho a realizar.

Outro aspecto importante a ser analisado é a percentagem de tempo em alimentação que este sector

obteve e que se deve ao facto do operário responsável ter por diversas vezes de transportar painéis

finalizados para o final da linha de produção e de os ter de acomodar para o seu transporte. Esta

tarefa verificou-se ser essencial devido ao facto de por diversas vezes a linha se encontrar

condicionada pelos vários painéis espalhados no final da linha e que dificultavam o posicionamento

do equipamento de soldadura dos perfis. Esta tarefa normalmente acontecia no final de cada turno de

trabalho, o que fazia com que o pórtico principal do hall permanecesse durante algum tempo

53

ocupado, isto porque o sistema de correias para o transporte de painéis se encontrava em mau

funcionamento.

No que se refere ao tempo em produção deste sector destaca-se que 10% dessa percentagem

corresponde a tempos de setup do equipamento de soldadura, o que é devido ao monitorização das

características de soldadura que cada perfil possui, e que difere de painel para painel, que o operador

tem de configurar com frequência. Para além disso, há também que mencionar a percentagem em

produção de 7% correspondente à reparação de cordões de soldadura que tem de ser feita depois de

verificada a qualidade do cordão de solda efectuado. Essa verificação representa cerca de 8% da

percentagem em produção.

5.3 Análise de Fluxos

Nesta análise mencionam-se duas abordagens bastante relevantes na produção de painéis, em que

temos, por um lado, os diferentes tipos de tarefas que são executadas ao longo de um dia de trabalho

e, por outro, o conjunto de actividades de tempo de valor acrescentado. Num primeiro caso esta

análise permite analisar o fluxo médio de trabalho que é realizado ao longo de um dia e com isso

perceber as variações que ocorrem influenciadas pelos mais diversos factores, onde se incluem todas

as rotinas presenciadas na linha de produção e que desta maneira são realçadas nesta análise, visto

o seu impacto na produção. No caso das actividades de tempo de valor acrescentado teve-se em

conta as tarefas que realmente representam tempo de operação que gera valor ao produto, sendo de

relevar o conjunto de todas as restantes tarefas que são necessárias para que se consiga

acrescentar valor ao produto e perceber a sua relação.

5.3.1 Fluxo dos Diferentes Estados de Produção

Os resultados obtidos com a análise do fluxo de trabalho servem, de certa maneira, para espelhar

alguns dos problemas que foram constatados durante o período de diagnóstico da linha, sendo que já

se referiu anteriormente algumas das causas para desperdícios de produção que existiam, no gráfico

apresentado de seguida é possível perceber outros desperdícios detectados:

Fig. 30 - Os diferentes estados de produção do sistema ao longo de um dia de trabalho.

54

A figura acima mostra a relação dos diferentes estados de produção ao longo das horas que

representam um dia de trabalho na linha. Neste gráfico pode-se destacar, em primeiro lugar, a menor

percentagem de tempo em produção que existe no início do dia, às 7h, e que se volta a repetir às 16h

e no final do dia de trabalho. Observa-se estas quedas de produção como um aspecto a ser

melhorado, pois devem-se ao prolongamento de pausas e intervalos a que os operários têm direito.

Este resultado vai ao encontro do que se visualizou durante o período de medições. Outro aspecto

interessante é a evolução do estado de tempo em espera, que ocorre com maior frequência durante o

turno da noite e por isso a horas mais avançadas do dia, em comparação com a primeira metade do

dia em que são menores esses registos. Este resultado serve, também, para explicar algumas razões

para a existência de desperdícios que ocorriam no turno da noite, no que se refere à espera de

produção e que se deviam sobretudo à falta de supervisão e acompanhamento por parte do

departamento de produção.

No que se refere ao tempo de alimentação há que destacar a sua evolução ao longo das horas de

trabalho e referir que ocorria com maior frequência durante as primeiras horas do turno da noite. Este

resultado explica-se devido ao primeiro turno deixar um grande aglomerado de peças ao longo da

linha e não haver escoamento de peças durante o seu turno, o que implicava que o turno da noite

tivesse de perder algum tempo em alimentação para conseguir dar continuidade ao trabalho do turno

anterior escoando todo o material que estava a ser processado para os diferentes sectores.

5.3.2 Fluxo de Valor Acrescentado

Na análise do tempo de valor acrescentado há, em primeiro lugar, que fazer a distinção entre o que

se considera inicialmente como tarefas de valor acrescentado e as restantes. Nas tarefas de valor

acrescentado destacam-se as tarefas de soldadura que são as de maior importância em toda a linha

de produção, não sendo porém as únicas consideradas nesta análise. Das restante tarefas

consideradas fez-se uma distinção sobre as consideradas como necessárias para a produção e as

não necessárias, nesta diferença realça-se sobretudo o que se considera como tarefas que não

gerando valor ao produto são desperdícios de produção e as que não são.

Fig. 31 - Análise dos tipos de actividade por cada sector da linha de produção.

55

Na figura acima mostra-se o resultado da análise do fluxo de valor nos quatro sectores que

constituem a linha de produção, deste resultado destaca-se, numa primeira análise, as reduzidas

tarefas de valor acrescentado que ocorrem no sector 2, sendo que já seria de esperar este resultado

visto que este sector serve maioritariamente como um controlador de produção. Outra conclusão que

é possível retirar nesta análise é que no sector 1 e 4 existe uma grande percentagem de actividades

necessárias para a produção, revelando que não existem grandes desperdícios registados, sendo

que grande parte das actividades realizadas nestes sectores não geram valor, devendo isso ser tido

em conta. No que se refere às actividades que representam desperdícios na produção, no sector 3 foi

onde se registou uma maior frequência, sendo que isto se deveu a vários factores, sendo de referir os

principais.

Tendo presente o conjunto dos resultados anteriores pode-se facilmente concluir que têm de ser

resolvidas algumas questões na produção da linha de painéis, tendo como objectivo a redução ao

máximo dos desperdícios detectados, com vista a optimizar a produção e a aumentar a eficiência de

processos. Para isso, de seguida, apresentam-se algumas propostas com vista a solucionar os

problemas detectados e o seu impacto na produção de painéis.

56

6. Soluções

Neste subcapítulo apresentam-se soluções aos desperdícios detectados com o objectivo de melhorar

o sistema produtivo segundo a filosofia Lean, tendo como base o diagnóstico obtido anteriormente.

Na secção 6.1, apresentam-se algumas medidas de implementação que visam os tempos de não

produção que foram detectados no diagnóstico e os resultados previstos no seu melhoramento como

também se aborda o balanceamento da linha de painéis. Seguidamente, na secção 6.2 sugerem-se

soluções para os tempos de produção, em que se aborda o Layout, mas também soluções nos

diferentes sectores no que se refere a alternativas de equipamentos para a linha de produção. Assim,

consegue-se abranger o conjunto de soluções que se propõem para melhorar a produção do sistema

em estudo.

6.1 Tempos Não Produtivos

Após o diagnostico efectuado surge a necessidade de sugerir algumas medidas que solucionem, de

forma sustentada, os desperdícios ou defeitos detectados na análise da linha de produção,

nomeadamente no que se refere a tempos não produtivos. Para isso aqui apresentam-se algumas

medidas que devem ser tomadas para aumentar a produção e reduzir custos na produção de painéis.

As medidas que seguidamente se sugerem para o melhoramento, surgem devido ao facto de se ter

constatado elevados intervalos de tempo em que os operários, por diversas razões não efectuavam

as suas tarefas e por isso prejudicavam a produtividade do sistema. Esta constatação foi o ponto de

partida para algumas das medidas a implementar, considerando o seu elevado impacto na produção

não podendo por isso ser tomadas em consideração levianamente.

Nesta fase incluem-se somente medidas que visam a redução dos tempos anteriormente

mencionados como estados em não produção e em espera, isto explica-se devido ao facto destes

estados representarem no cômputo geral 28% do conjunto de todas as actividades que decorriam no

sistema. Estas perdas justificam-se devido a inúmeros factores que se referem com maior pormenor

em seguida e em que se mencionam também as medidas a serem tomadas para colmatar esses

desperdícios.

6.1.1 Soluções de Implementação

Nas medidas propostas nesta secção, surge a necessidade de fazer uma distinção entre as medidas

a aplicar, devido às diferentes razões que levam à necessidade destes melhoramentos. Por um lado

temos as medidas necessárias para colmatar os tempos em não produção e por outro lado as

medidas que visam os tempos de espera detectados no sistema.

57

6.1.1.1 Medidas para os Tempos de Espera

Nos desperdícios que foram diagnosticados relativamente a tempos de espera nos vários sectores

tem de ser referido que estes tempos se devem principalmente a três factores preponderantes, os

factores são os seguintes:

Espera pelo Sector a Montante/Jusante

Espera pelo Fim do Turno de Trabalho

Prolongamento de Pausas

Estes três factores são por isso a principal causa dos registos que foram medidos relativamente aos

tempos de espera de produção da linha de painéis. Para se conseguirem solucionar estes três

factores vai-se, de seguida, explicar as medidas a implementar para os conseguir reduzir e com isso

reduzir também os desperdícios de tempo do sistema.

Espera pelo Sector a Montante/Jusante

O tempo de desperdício registado devido a este factor, depois de uma análise à linha de painéis, teve

origem na falta de balanceamento que os diferentes sectores produtivos tinham entre si. Este facto

aliado à pouca fluidez que o material tinha devido ao sistema de transporte de painéis da linha

apresentar deficiências de utilização, resultou num dos problemas diagnosticados e que devem ser

tidos em linha de conta com bastante atenção.

Para solucionar estes desperdícios propõe-se que o volume de trabalho entre os vários sectores seja

balanceado para com isso evitar a existência de buffers de material entre sectores. Em conjunto com

esta medida, que de seguida se aborda, surge também a necessidade de substituição do sistema de

correias utilizado na linha de produção, para que os operários da mesma consigam de um modo

independente e com maior facilidade o transporte dos painéis ao longo da linha, e assim não estarem

dependentes da única grua de maiores dimensões do hall que assegurava esta tarefa e que muitas

vezes obrigava à paragem de produção dos sectores devido ao congestionamento de material.

Espera pelo Fim do Turno de Trabalho

O registo de espera pelo fim do turno de trabalho é um desperdício bastante fácil de resolver, visto

que se deve ao facto de ter sido diagnosticado durante os dois turnos de trabalho em que se dividia a

produção da linha, numa espera de todos os operários pelo final do seu turno. Em conversa com os

responsáveis pela produção esta espera não deveria acontecer visto que fazia parte do conjunto de

horas de trabalho que cada turno tem de realizar. Estes intervalos de tempos representavam uma

significativa parcela de tempo de produção visto que ocorriam com uma elevada frequência e que

significavam cerca de 40 minutos de produção desperdiçados em cada turno.

Tendo em conta que todos os operários tinham de passar o seu cartão pessoal por um sistema de

registo de horas de trabalho no final de cada turno, este sistema tornava-se ineficaz visto que os

trabalhadores permaneciam no hall da linha de produção à espera do final do seu turno. Assim, e

58

para solucionar este desperdício, propõe-se que em parceria com o chefe de turno e único

responsável presente pela produção no turno da noite, que seja feita uma maior vigilância do tempo

que efectivamente os operários tinham em produção e com isso tentar reduzir ao máximo os

desperdícios ocorridos em cada turno no final do horário laboral.

Prolongamento de Pausas

Este factor à semelhança do anterior, também ocorre devido à ausência de produção dos operários,

que por usa vez prolongavam os tempos de pausas durante longos intervalos de tempo. Este facto

revelou-se como tendo alguma influência na produtividade do sistema devido à repetibilidade com

que ocorria em cada intervalo de pausa previsto. Propõe-se assim como medida de prevenção que o

controlo dos tempos de pausa seja mais rigoroso por parte dos responsáveis de produção, inclusive

pelo chefe de turno, com vista a poder-se aumentar o tempo em produção do sistema, visto que este

desperdício tem maior significado se analisado ao longo de um grandes intervalos de tempo de

produção.

6.1.1.2 Medidas para os Tempos em Não Produção

Nos desperdícios que foram diagnosticados relativamente a tempos de não produção nos vários

sectores, tem de ser referir que estes tempos se devem principalmente a três factores

preponderantes:

Conversação

Outras Actividade Fora da Linha

Pausas Pessoais

Estes três factores são a principal causa dos registos que foram medidos relativamente aos tempos

de Não de Produção da linha de painéis . Para se conseguir solucionar estes três factores vai-se, de

seguida, explicar as medidas a implementar para os conseguir reduzir e com isso reduzir também os

desperdícios de tempo do sistema.

Conversação

Os registos de conversação entre operários foram um facto ocorrido que tem de ser destacado devido

à sua influência na produção. Os tempos gastos em conversas entre os trabalhadores representam

um factor que, por sua vez, representava uma parte significativa dos tempos de serviço que cada

sector tinha de realizar. Este facto deve-se, em parte, também pela falta de rigor de trabalho que os

operários possuíam e a falta de supervisão por parte do departamento responsável, sendo que

também reflectia a pouca organização e planeamento por parte da produção.

Outras Actividades Fora da Linha

Nas actividades registadas como sendo fora da linha de painéis estas ficaram-se a dever ao mau

balanceamento de produção que a linha possuía. Este facto resultava da ausência de trabalho que

por diversas vezes alguns sectores tinham, visto que os sectores a seu montante não conseguiam

processar as peças com a mesma rapidez. No sector 1 e 4 este factor tinha uma enorme relevância,

59

visto que estes sectores tinham baixas taxas de ocupação, o que fazia com que por várias vezes

estes sectores trabalhassem em sub-rendimento ou mesmo o operário abandonasse o sector ficando

a aguardar peças para processar.

Os tempos de desperdícios registados com estas actividades são possíveis de resolver se existir um

maior equilibro de produção ao longo da linha, considerando a implementação de um sistema com

maior fluidez de material estas actividades serão convertidas de processos WIP (“Work-in-Progress”)

para processos directamente produtivos aquando do balanceamento da linha de produção,

conseguindo assim incluir estes processos no conjunto de trabalhadores da linha.

Pausas Pessoais

As pausas pessoais registadas não são de grande relevo tendo em conta a frequência de ocorrência

registada, ainda assim verificou-se que estes tempos eram efectivamente necessários para que os

trabalhadores pudessem, fora dos intervalos previstos, ir à casa de banho ou fazerem outro tipo de

pausas pessoais necessárias. Sendo que não tem grande interferência na produção da linha de

painéis estas pausas são assim consideradas como necessárias para o sistema de produção e por

isso são tidas em conta como fazendo parte do conjunto de actividades necessárias que ocorrem no

sistema.

6.1.2 Estimativa do impacto das melhorias

Para se fazer uma estimativa das melhorias de produção que ocorreriam se se conseguisse

implementar as soluções para os tempos não produtivos recorreu-se à elaboração de um estudo do

conjunto de todas as actividades que ocorrem na linha de painéis. Neste estudo então tomou-se em

consideração os tempos produtivos e não produtivos que constituem o tempo de serviço do sistema

de produção, e estimou-se o impacto que teriam as melhorias dos tempos não produtivos em cada

sector. Assim chegou-se à seguinte fórmula para o estudo do impacto, considerando os tempos de

serviço como a soma dos diferentes estados:

TServiço = TProd. + αTNão Prod. com 0 ≤ α ≤ 1 (Equação 1)

Da fórmula acima destaca-se o α como sendo a fracção dos tempos não produtivos que se estima

não ser possível de recuperar, esta fracção resulta do conjunto de medidas anteriormente referidas e

que uma vez implementadas terão um significativo impacto no tempo final de serviço da linha de

painéis. Para uma melhor estimativa teve-se em conta a proporção dos tempos de produção e não

produção que foram diagnosticados, em que nos tempos de não produção considerou-se o conjunto

de tarefas relativas a tempos de espera e de não produção. Assim foi possível determinar o resultado

das melhorias desses tempos, sendo que tem de se considerar que não é possível eliminá-los na

íntegra visto que fazem parte do sistema de produção, mas sim que devem ser reduzidos ao máximo

e continuamente para assim se conseguir uma produtividade mais elevada.

60

6.1.2.1 Resultados obtidos

Tal como foi referido anteriormente o valor da fracção de melhoria (1-α) que foi tido em conta para os

resultados de melhoria determinados é um valor ponderando todas as circunstâncias próprias de um

meio industrial que implica alguns constrangimentos a vários níveis e que por isso não é correcto nem

real avaliar-se de uma forma demasiado rigorosa os possíveis ganhos que se conseguiram obter com

as melhorias dos tempos não produtivos. Assim estimou-se uma fracção de tempo não recuperado de

α = 0.3, o que corresponde a um aproveitamento de 70% dos tempos não produtivos obtendo-se os

seguintes resultados para os diferentes sectores de linha de painéis:


Ts [Hu/P] 4.10 3.39 3.85 3.19

ρ [%] 91 75 85 71

P0[%] 9 25 15 29

Ls [P] 9.78 2.98 5.72 2.41

Ws [H] 49.20 15.02 28.79 12.12

Tab. 8 - Resultados obtidos com a melhoria dos tempos não produtivos

Numa primeira análise pode-se concluir que os sectores 1 e 3 continuam a ser os sectores com maior

taxa de ocupação, apesar de com estas melhorias já não apresentarem taxas de ocupação

superiores a 100% o que demonstra que com as melhorias dos tempos não produtivos deixariam de

estar com uma sobrecarga de trabalho, o que é um bom exemplo da importância que estas melhorias

têm no sistema de produção em análise. Outro aspecto bastante relevante neste resultado é o facto

de em média todos os sectores de produção aumentarem a sua capacidade de processamento de

peças em uma unidade por dia o que pode ser bastante importante se se tiver em conta um longo

período de produção e o impacto que isso poderá ter no conjunto de produção de um navio e no

elevado número de painéis que o constituem.


TsMelhorado [Hu/P] 4.10 3.39 3.85 3.19

Ts [Hu/P] 5.07 4.19 4.76 3.95

% Média de Melhoria no Ts 19 %

Tab. 9 - Estimativa de melhoria com aplicação de medidas para a melhorias dos tempos em não produção

Estes resultados são assim demonstrativos da importância que os tempos não produtivos têm no

sistema de produção, tal como seria de esperar esta conclusão é um bom ponto de partida para

aquilo que a filosofia Lean defende, visto que todas as melhorias alcançadas com o melhoramento

destes desperdícios não acarretam custos, mas antes uma maior atenção aos desperdícios de

produção que são muitas vezes desprezados, e que analisados mais aprofundadamente representam

61

uma fatia significativa, de cerca de 19% do tempo total de serviço, as melhorias que são possíveis

alcançar sem qualquer investimento por parte da empresa.

6.2 Balanceamento da Linha de Painéis

O balanceamento de uma linha de produção consiste em ajustar a utilização de cada um dos postos

ou estações de trabalho, para, assim, conseguir-se aproximar ao máximo o tempo de execução de

cada produto ao longo da linha de produção. A linha de produção é constituída por uma sequência de

postos de trabalho que constituem estações de trabalho dependentes entre si, em que cada estação

tem um determinado número de tarefas a executar. Se o tempo de cada uma das estações para a

produção de um produto for aproximadamente o mesmo, então, pode-se afirmar que a linha de

produção está equilibrada. No caso em que este equilíbrio não existe há um problema de

balanceamento de linha de produção (ALBP- “Assembly Line Balancing Problem”), havendo a

necessidade de realizar um estudo sobre a melhor maneira de equilibrar a linha de produção com o

objectivo de aumentar a sua eficiência de produção.

Para o fabrico de um produto ao longo de uma linha de produção é preciso para isso que o trabalho

se divida num conjunto de operações elementares, em que cada tarefa ao longo da linha de produção

leva a um determinado tempo a ser executada, tempo de tarefa, que necessita para ser realizado um

determinado equipamento e/ou operador especializado. Tem-se, então, de introduzir os

constrangimentos, tanto na questão tecnológica, como na questão organizacional.

Tendo tudo isto em conta e depois de algumas simulações num programa de gestão de produção,

nomeadamente o software “Tecnomatix Plan Simulation”, consegue-se obter um resultado positivo

para o balanceamento de linha de painéis. Nas simulações que foram realizadas teve-se em conta

vários factores que poderiam variar de modo a que se conseguisse obter uma boa relação entre a

produtividade da linha e o aumento de custos relativos às mudanças a operar, visto isto passa-se a

explicar a solução que se propõe para o balanceamento da linha de produção.

Com vista a um aumento de produção da linha de painéis e fazendo uma análise do conjunto de

tarefas que se realizam ao longo da linha, redistribuiu-se o conjunto de tarefas para assim se

conseguir um melhor balanceamento de todas as estações de trabalho. Considerando os resultados

obtidos anteriormente pode-se facilmente perceber que os sectores 1 e 3 são os que mais

necessitam de um reajustamento de tarefas adjudicadas, para que se consiga um aumento da taxa

de chegada de painéis ( ) com o balanceamento da linha. Nesta nova configuração da linha de

painéis propõe-se que sejam adicionados dois operários ao conjunto dos já existentes para assim se

conseguir balancear os sectores e aumentar a produção de painéis.

Situação actual Cenário melhorado

[P/h] 0.20 0.265

Qd [P/d] 3.41 4.55

Aumento de Produção 33.35%

Tab. 10 - Valores obtidos no balanceamento de da linha de produção.

62

Com o objectivo de conseguir o aumento de produção de painéis e ao mesmo tempo o

balanceamento da linha de produção, optou-se pela inclusão de mais dois trabalhadores para que

permitam uma maior fluidez de produção da linha. Estes dois operários estariam inseridos muito em

particular nos dois sectores com maior taxa de ocupação, definindo-se que para estes dois operários

um conjunto de tarefas auxiliares para assim se poder libertar algum tempo aos trabalhadores que

ocupam os sectores 1 e 3. Neste conjunto de tarefas que seriam da responsabilidade dos novos

operários destacou-se o caso do operário do sector 1, este seria responsável por toda a selecção e

preparação dos painéis a serem soldados, que seria uma grande mais valia para o sector 1 visto que

é o sector que é responsável pelo estrangulamento da linha. No caso do segundo operário este

serviria para auxiliar o sector 3, realizando também ele tarefas de preparação/alimentação do sector,

o que permitiria reduzir as tarefas adjudicadas ao actual operário e assim permitir o aumento de

produção de painéis, para este cenário os resultados obtidos foram os seguintes:

Sectores Sector 1 Sector 2 Sector 3 Sector 4

Operários Operário 1.1 Operário 1.2 Operário 2 Operário 3.1 Operário 3.2 Operário 4

TLibertado 2 0 0 4 0 0

ρ [%] 94 94 91 87 97 85

P0[%] 6 6 9 13 3 15

Ls [P] 15.77 16.10 10.71 6.41 32.20 5.53

Ws [H] 52.58 60.76 40.42 18.55 121.40 20.86

Tab. 11 - Resultados obtidos com o balanceamento de linha de painéis.

Os resultados obtidos no balanceamento da linha de produção de painéis, tendo em consideração os

dois novos operários mostram que é realmente possível obter um aumento de produção significativo,

mantendo as taxas de ocupação entres todos os operários consistente, o que anteriormente não era

possível de alcançar e que representa um significativo balanceamento da distribuição de tarefas pelo

conjunto de trabalhadores da linha e que se reflecte no aumento de capacidade de resposta que o

sistema poderá dar.

Na tabela acima pode-se constatar que o operário 3.2 é o que tem maior taxa de ocupação, sendo

que no sector 3 consegue-se que o outro operário tenha um tempo libertado de 4 horas o que

representa que terá de operar 4 horas a menos do horário de trabalho actual. Isto poderá ser

importante caso o sector 3 necessite de algum trabalho extra para não estrangular a linha de

produção. No que se refere à capacidade de processamento de peças pode-se concluir que com este

balanceamento se consegue obter em média mais uma peça por cada um dos operários, o que

servirá para dar resposta ao aumento da taxa de chegada de painéis à linha, assim sendo prova-se a

importância que tem este reajuste de tarefas numa linha de produção.

63

6.3 Tempos Produtivos

Após a análise dos tempos não produtivos surge agora a necessidade de algumas medidas que

solucionem os tempos considerados como produtivos, para isso e de uma forma sustentada, propõe-

se a optimização dos processos de produção usados. Neste subcapítulo abordam-se algumas

soluções para facilitar a produção de painéis na linha, através de mecanismos de automação que

ajudam a realização dos processos/tarefas utilizados, passando também por questões de layout que

poderão ser alteradas para o melhoramento da produção.

As soluções que se preconizam vão ao encontro dos possíveis ganhos de produção que são

possíveis alcançar com a aquisição de novos equipamentos e com o melhoramento do layout actual,

estas soluções serão explicadas de seguida e apresentados os melhoramentos que serão possíveis

de alcançar com a sua implementação.

6.3.1 Equipamentos / Mecanismos de Automação

Tendo em consideração que os actuais equipamentos que existem na linha de painéis já apresentam

alguns sinais de desgaste fruto do intenso uso na produção de painéis é possível perceber que é

importante pensar na substituição dos mesmos, mas com a preocupação de tentar encontrar

soluções com maiores índices de automação, visto que os actuais equipamentos devido à sua idade

de fabrico estão um pouco desactualizados.

Na perspectiva de se encontrarem soluções para os actuais equipamentos propõe-se de seguida

alguns mecanismos que poderiam ser aplicados na linha de produção, indo ao encontro de algumas

das necessidades que foram possíveis de constatar, procurando um nível superior de automação no

reforço de painéis.

Plataforma de Junção de Painéis

Constatando as enormes dificuldades que o operário do sector 1 tinha no processo de

manuseamento e junção de painéis, cumprindo os requisitos das juntas a solda, projectou-se uma

plataforma de junção de painéis através de soldadura por pontos que irá facilitar o trabalho do

operário do sector 1. Esta plataforma servirá como a primeira estação de trabalho da linha de

produção e terá a responsabilidade de juntar os painéis a serem soldados, evitando assim que esta

tarefa se realize na área que antecede o equipamento de soldadura por FCB, visto que este espaço é

de dimensões reduzidas atendendo às dimensões dos painéis e que por isso dificulta em muito o

manuseamento e soldadura dos mesmos.

Esta plataforma estará ligada à área que antecede a soldadura por FCB o que permitirá aumentar a

fluidez de processos de junção e alimentação de painéis a linha, esta solução prevê-se ser uma

grande ajuda no que respeita ao estrangulamento do sector 1 que se constatou ser o sector critico da

linha de painéis.

64

Esta plataforma estará equipada com um equipamento de soldadura por pontos portátil já existente

no sector 1, este equipamento irá encontrar-se suspenso num aro instalado na plataforma de forma a

tornar o mais fácil possível o seu uso na soldadura de juntas.

Fig. 32 - Esboço da Plataforma de Junção de Painéis a serem Soldados.

Tendo em consideração as vantagens que esta plataforma trará a produção da linha, estimou-se o

impacto que traria nos tempos de produção da mesma, por isso apresentamos a tabela que se segue

com as reduções estimadas. Os valores apresentados demonstram a importância que este

equipamento poderia significar nomeadamente nas tarefas de manuseamento de painéis e na

soldadura por pontos que passariam a ser realizados sobre esta plataforma.

Sector 1 Tempo de Ciclo

Actual [hrs] % de

Tempo % Estimada de

Redução % de

Tempo Tempo de Ciclo Estimado [hrs]

Manuseamento de Painéis

0.80 13.69%

35%

8.90% 0.52

Soldadura por Pontos

0.71 12.15% 7.90% 0.46

Total 1.52 25.84% 16.79% 0.98

Tab. 12 - Tabela de melhoria estimadas com a aplicação de uma plataforma de junção de Painéis

Tal como se pode constatar pelos valores apresentados na tarefa acima, o manuseamento de painéis

representa 14% do conjunto de tarefas desenvolvidas pelo sector 1, levando a concluir que esta

tarefa tem uma grande importância no desenvolvimento da produção deste sector. Indo ao encontro

desta constatação esta plataforma serve para tentar reduzir ao máximo os tempos gastos no

manuseamento de painéis mas também na soldadura por pontos dos mesmos, tendo estas tarefas

uma percentagem de 25% no seu computo geral. Estimou-se que com a inclusão desta plataforma

será possível reduzir estes tempos em cerca de 35%, o que representa um significativo aumento de

disponibilidade do sector 1 que assim vê reduzido em cerca de 10% o tempo gasto na preparação

dos painéis e retira a precedência existente relativamente ao processo de soldadura por FCB que

assim poderá ser efectuada ao mesmo tempo que ocorre a junção de painéis.

Com independência de tarefas criada por esta plataforma é possível a inclusão de mais um operário

tal como foi sugerido anteriormente, e eliminando um dos principais problemas de linha tal como se

diagnosticou no sector 1 e que residia na alimentação de painéis e em todo o estrangulamento que

produzia na restante linha de produção.

65

Carrinho de Transporte de Cassetes de Perfis

Indo ao encontro das necessidades diagnosticadas na linha de painéis, nomeadamente no sector 3

que representa o segundo sector com maiores taxas de ocupação da linha registadas, e constatando

que o operário deste sector colocava a cassete de perfis sobre um painel em processamento na linha

e com isso bloqueava o escoamento de material, propõem-se um carrinho de transporte de cassete

de perfis que é usado em linhas de reforço de painéis e que sua utilização traz inúmeras vantagens

na colocação de perfis.

Este carrinho estará assente tal como o pórtico de colocação de perfis em carris que se encontram ao

longo da linha, e que permite que este carrinho possa deslocar-se em todo o comprimento da linha e

independentemente do pórtico de colocação de perfis tal como a imagem abaixo demonstra. Este

mecanismo permite assim que os painéis possam continuar a ser deslocados ao longo da linha sem

que a cassete de perfis os impeça, conseguindo-se aumentar a fluidez de material em toda a linha.

Fig. 33 - Trolley de transporte de Cassetes de Perfis numa Estação de colocação de Perfis [31]

Tendo em consideração todas as vantagens anteriormente referidas que este mecanismo poderá

trazer a linha de painéis, estimou-se o impacto nos tempos que produção que se teria caso se aplica-

se na actual linha de produção, a tabela que se segue apresenta as reduções estimadas. Os valores

apresentados referem-se as tarefas que estão directamente relacionadas com o uso deste

mecanismo contudo e como já foi referido, o facto de este permitir uma maior fluidez de material é

algo que não se consegue quantificar linearmente tendo em conta o impacto em todo o sistema de

produção. Assim, as tarefas que são tidas em conta nesta estimativa são o posicionamento da

cassete de perfis na linha e a reposição de perfis na cassete.


Actual [hrs] % de

Tempo % Estimada de

Redução % de


Posicionamento de Cassete de Perfis

0.22 4.07%

30%

2.85% 0.15

Reposição de Perfis na Cassete

0.08 1.53% 1.07% 0.06

ResultadoTotal 0.30 5.60% 3.92% 0.21

Tab. 13 - Tabela de melhorias estimadas com a aplicação de um carrinho de transporte de cassete de Perfis

66

Nas tarefas de posicionamento e recarregamento da cassete de perfis com este mecanismo será

possível estimarmos uma redução de 30% dos tempos gastos em produção. Nesta analise é

importante ter em conta que também se torna possível fazer uma melhor gestão entre os espaços

pelos quais as estações se podem movimentar ao longo da linha e com isso aumentar a mobilidade

do sector 3, que assim poderá posicionar os perfis numa área maior de painéis. Neste sector esta

implementação torna assim mais fácil todo o processo de alimentação de perfis a linha, sendo que

esse factor não se reflecte directamente de forma significativa na taxa de ocupação do sector 3 visto

que este sector tem uma elevada taxa de ocupação.

Assim com este carrinho de transporte estima-se que o sector 3 obtenha um maior flexibilidade de

produção visto que tornará possível uma melhor gestão do espaço relativo a linha de painéis e com

isso reduzir ao máximo a congestionamento de painéis.

Da tabela acima podemos salientar que o posicionamento de cassete de perfis representa quase 15

minutos por cada painéis processado no sector 3, o que evidencia que se terá uma margem grande

de melhoramento se tivermos em conta todo o impacto que ser poderá ter com a sua implementação.

Estação de Colocação de Reforços Automatizada

Com o aumento das necessidades de produção que poderão ser necessárias de disponibilizar em

particular nas linhas de produção de painéis reforçados, já existe equipamento de colocação de perfis

automatizado, recorrendo a aplicação de controladores lógicos programáveis (CLP). Estes

equipamentos tornam assim possível o processo de colocação de perfis recorrendo ao uso de

sistemas de controlo de processos que estão presentes em varias outras indústrias, e que permitem

melhorias de produção a vários níveis, visto que retira uma grande influência humana em vários

processos. O uso destes controladores permite nas mais diversas condições industriais, a ligação

entre um computador as diversos sensores e actuadores que tornam possível o uso desta tecnologia

no comando de motores eléctricos, pneumáticos ou hidráulicos usados em linhas de painéis. Estes

controladores permitem inúmeras combinações de entrada e saída de processamento de informação

o que se reflecte em elevadas velocidades de resposta com reduzidas tolerâncias dimensionais de

fabrico.

Com este objectivo surge então o equipamento de colocação e soldadura automatizado que permite

estimarmos ganhos de produção que poderiam ser alcançados, caso se opta-se por implementar esta

tecnologia ao sector 3 da linha de reforço de painéis. De seguida apresenta-se o exemplo de um

equipamento que é usado neste tipo de linhas, tal como o interface que tem com o operador do

sector, neste equipamento o posicionamento dos perfis é da responsabilidade da monitorização do

operário mas o processo de soldadura por pontos é totalmente automático, permitindo que se consiga

garantir com qualidade a correcta colocação de perfis, sem que existam falhas no contacto entre os

perfis e o painéis.

67

Fig. 34 - Equipamento de colocação de perfis e soldadura por pontos automatizado [30]

Analisando os actuais tempos de produção nos processos de posicionamento de perfis e na

soldadura dos mesmos, percebe-se rapidamente que estas duas tarefas representam a grande parte

do trabalho desenvolvido pelo operário do sector 3, sendo estes processos são os de maior

importância. Assim e tentando perceber quais os impactos que este tipo de equipamento poderia

trazer a linha de painéis e em particular ao sector apresentamos de seguida uma tabela que mostrar

os valores possíveis de obter.


Actual [hrs] % de

Tempo % Estimada de

Redução % de


Posicionamento de

Perfis 0.84 15.43%

35%

10.03% 0.55

Soldadura por

Pontos 2.12 38.91% 25.29% 1.38

Resultado Total 2.96 54.34% 35.32% 1.92

Tab. 14 - Tabela de melhorias estimadas com a implementação de uma estação de colocação de reforços automatizada

Tal como podemos ver da tabela acima o processo de soldadura por ponto representa quase 40% de

todas as tarefas que são realizadas no sector 3, sendo por isso de considerar um mecanismo que

automatiza esta tarefa que contabiliza mais de 2 horas em media que são gastos em cada painel para

se conseguirem soldar todos os seus perfis, este tempo deve-se aos inúmeros perfis que cada painel

tem e que somado representa grandes comprimentos de soldadura por pontos. A redução do tempo

gasto neste processo poderá trazer enormes ganhos de produção e permitir um maior automatismo

de processos que seria uma grande mais valia para a linha de painéis. Assim estimou-se que seria

possível reduzir cerca de 35% dos tempos de produção que actualmente são necessários para o

posicionamento e soldadura dos perfis, este valor representa bem os ganhos que se podem alcançar

com maiores índices de automação aplicada a realização destes processos, é um grande avanço na

industria naval que ainda esta a dar os primeiros passos na área de automação industrial.

Podemos concluir através dos valores obtidos que com este equipamento poderíamos reduzir

significativamente o tempo de ciclo do sector 3, estimando-se que essa melhoria poderia representar

mais do que 1 hora a menos por cada painel a processar, aumentando a disponibilidade do sector

para uma maior necessidade de resposta a chegada de painéis.

68

6.4 Implantação

A implantação existente na empresa IHC Merwede apresentava já alguns anos de implementação

sem sofrer grandes alterações, o que demonstrava bem a necessidade de alguns reajustes a ter em

conta para o seu melhoramento. Para demonstrar isso mesmo começa-se por apresentar o layout

geral passando de seguida ao layout do hall de reforço de painéis para se conseguir referir e

perceber todos os ajustes que deveriam ser feitos.

6.4.1 Layout - Geral

O layout geral de sistema produtivo é um factor com bastante importância para qualquer empresa,

sendo ainda de maior importância no caso da construção naval uma vez que se operam peças de

grandes dimensões e com uma manobrabilidade muito reduzida. Para além disso também tem de se

referir as grandes dimensões que o casco de um navio ocupa no hall o que muitas vezes é um facto

limitativo neste tipo de indústria e que realça a importância do layout existente e a sua influência nas

várias fases de produção de navios.

Na figura que se segue mostra-se o layout geral, destacando o fluxo de material que decorre até à

chegada do material à linha de painéis, de realçar os vários locais de buffer de material existentes no

hall geral, o que tem uma enorme importância em todas as etapas da construção do casco, pois está

em causa a alimentação de diverso tipo de material, tanto para a construção de secções como para a

montagem do casco na rampa de lançamento do navio.

Sendo:

1 Linha de Reforço de Painéis 5 Área de Armazenamento de Perfis

2 Área de Descarga de Material 6 Área de Recepção de Material da Metalix

3 Área da Plataforma de alimentação da Linha de Painéis 7 Área Armazenamento de Equipamentos Diversos

4 Área de Plataforma de carga Painéis

Fig. 35 - Acutal layout geral de produção da empresa IHC Merwede.

69

Na figura acima destaca-se o fluxo de material que ocorre entre o departamento de tratamento de

material, Metalix, até ao hall da linha de reforço de painéis. Neste percurso a distância que o material

tem de percorrer é de cerca de 90 metros, o que é um valor a ter em conta devido ao tempo que essa

operação demora em todos os momentos de produção. Outro aspecto a referir é o facto de um dos

operários relativos à linha de painéis ser responsável por seleccionar o conjunto de painéis e perfis

que irão ser processados na linha, esta selecção deverá ter em consideração a ordem pela qual

descarrega o material no hall da linha para facilitar o trabalho aos restantes operários.

6.4.2 Layout – Linha de Painéis

Surgiu a necessidade de uma mudança de layout para assim se resolverem inúmeros problemas

detectados no que se refere a transportes incorrectos, movimentos de operadores e de material

desnecessários no hall, para isso se propor uma nova configuração do layout actual para resolver

alguns destes problemas, visando um aumento de fluência de materiais e uma melhor interacção

entre os diversos sectores ao longo na linha de painéis.

Esta nova implementação deverá ser sustentada com a aplicação de um plano com base na filosofia

5’s de forma a conseguir-se um ambiente limpo, organizado, prático e seguro, tornando as tarefas

dos operários nos postos de trabalho mais fáceis e agradáveis. Neste plano também deverá ser tido

em atenção a existência de uma bancada de apoio com ferramentas necessárias e bem identificadas

para cada posto de trabalho para facilitar e tornar mais intuitivo o trabalho dos operários e assim

contribuir para uma maior flexibilidade e independência de cada sector de produção.

Apresenta-se o actual layout da linha de Painéis e o respectivo fluxo de material e em comparação o

layout sugerido para se perceber a sugestão da nova disposição e de fluxo de material do layout

proposto:

70

Sendo:

1 Área de Recepção de Painéis 8 Plataforma de soldadura de Painéis Curvos

2 Área de Recepção de Perfis/Reforços/Pequenos Painéis 9 Mesa de apoio a Soldaduras de Canto

3 Estação de Soldadura FCB 10 Mesas de apoio a Soldadura de Pequenas Peças

4 Estação de Posicionamento de Perfis 11 Linha de Reforço de Mini Painéis

5 Estação de Soldadura de Perfis 12 Linha de Pequenos Painéis em Perfil-T

6 Pórtico com equipamento de Soldadura Manual

7 Pórtico Equipado para colocação de Pequenos Reforços

Fig. 36 - Actual layout do Hall da linha de produção de painéis.

Sendo:

1 Área de Preparação/Junção de Painéis 9 Pórtico Equipado para colocação de Pequenos Reforços

2 Área de Recepção de Perfis e Painéis 10 Linha de Reforço de Mini Painéis

3 Equipamento de Soldadura FCB 10.1 Área de Preparação de Mini Painéis

4 Área de Alimentação da Cassete de Perfis 11 Linha de Pequenos Painéis em Perfil-T

5 Equipamento de Posicionamento de Perfis 11.1 Área de Preparação de Pequenos Painéis em Perfil-T

6 Área de Recepção de Perfis/Reforços e Pequenos Painéis 12 Mesas de apoio a Soldadura de Pequenas Peças

7 Equipamento de Soldadura de Perfis 13 Mesa de apoio a Soldaduras de Canto

8 Pórtico com equipamento de Soldadura Manual 14 Plataforma para soldadura de Painéis Curvos

Fig. 37 - Layout optimizado do Hall da linha de produção de painéis.

71

No novo layout da linha de reforço de painéis destaca-se, numa primeira análise, a criação de uma

área de preparação de painéis que não existe na actual, e que resultará numa maior facilidade de

junção de painéis através da soldadura por pontos. A existência desta área vai ao encontro das

dificuldades que o operário do sector 1 tem na junção de painéis devido às suas elevadas dimensões

e do curto espaço que este sector tem para os manusear e juntar os painéis com as tolerância

definidas. Nesta área prevê-se a existência de uma plataforma própria para essa junção de painéis

que terá ligação à linha de produção, o que poderá facilitar muito todo o tempo que decorre na

preparação de painéis para a sua soldadura por arco submerso.

Outra diferença bastante importante é a diferenciação na ocupação de espaços de recepção de

material, o que tem bastante importância devido à selecção que se poderá fazer com esta divisão.

Nesta divisão destaca-se uma área reservada para a alimentação da cassete de perfis, tal como uma

área reservada para a recepção de grandes painéis e outra para pequenos painéis/reforços e perfis,

com esta divisão procura-se uma alimentação da linha mais equilibrada, permitindo com isso um

melhor aproveitamento de todo o comprimento da linha de produção, evitando a proximidade entre a

área de alimentação de perfis com o sector de controle e remarcação de painéis, prevenindo assim a

existência de buffers e estrangulamentos entre sectores que prejudicam a fluência de produção.

Devido aos vários defeitos detectados e provenientes do layout actual sugeriu-se esta nova

disposição de áreas no hall da linha de reforço de painéis, procurando assim contribuir para a

existência de um fluxo de material mais directo e claro da linha de painéis, evitando movimentos e

transportes desnecessários por parte dos operários e de matéria-prima indo ao encontro de uma

organização e optimização do espaço existente.

72

7. Conclusões e Trabalho Futuro

7.1 Conclusões

O estudo aqui apresentado consistiu na análise de uma linha de reforço de painéis inserido no

sistema de produção do estaleiro naval IHC Merwede. Desenvolveu-se o presente tendo por base a

seguinte estrutura lógica: exposição teórica aplicada ao sistema de produção, elaboração do

diagnóstico, identificação dos sectores críticos e apresentação de soluções aos problemas

detectados.

Através das soluções sugeridas conseguiu-se dar uma resposta clara e concreta aos objectivos

inicialmente traçados, visando a linha de produção de reforço de painéis.

Tendo em consideração os resultados obtidos através da engenharia dos métodos e estudo

dos tempos detectou-se dois principais tipos de desperdícios de produção, que no seu

cômputo geral representavam 28% dos tempos totais de produção registados: tempos de

espera e tempos de não produção.

A anulação dos desperdícios mencionados levou, em termos gerais, à tomada de medidas

que passam pela adopção de um maior rigor profissional por parte dos operários em

conjugação com uma maior supervisão e coordenação dos responsáveis de produção, no

sentido da anulação de sectores em sobrecarga de trabalho e em consequência um aumento

de fluência de produção da linha. Representando uma melhoria de cerca de 20% do tempo

médio de serviço em todos os sectores de produção.

Na sequência da aplicação das medidas que visam a anulação dos desperdícios e com base

nos valores obtidos em fase de diagnóstico surgiu a necessidade de propor o balanceamento

da linha de produção. Só com a eliminação dos desperdícios não seria possível alcançar um

aumento significativo de produção de painéis, visto que existiam dois sectores com taxas de

ocupação elevadas, tendo isto como base surgiu como necessidade propor um

balanceamento da linha para se conseguirem alcançar níveis de produção superiores.

Estimou-se que com a inclusão de mais dois operários e o reajustamento de tarefas

efectuadas se conseguiria obter um melhoramento de 34% na produção efectiva de painéis.

Relativamente aos tempos de produção considerados sugeriram-se soluções ao nível da

aquisição de novos equipamentos que permitam maiores índices de automação de

processos de produção. Os equipamentos referidos foram três, com diferentes funções e

aplicabilidades: plataforma de junção de painéis que facilita a junção de painéis através da

soldadura por pontos, a aplicar no sector 1 anulando a precedência da tarefa de junção de

painéis com a da sua soldadura por FCB, tornando mais eficiente a alimentação de painéis a

linha; carrinho de transporte da cassetes de perfis para posicionamento em painéis que

facilita a sequência de posicionamento de perfis a colocar em painéis, a aplicar no sector 3 e

73

equipamento de colocação de perfis e soldadura por pontos automatizado a aplicar no sector

3, que permite através de um Controlador Lógico Programável (CLP), a soldadura de pontos

por parte do equipamento necessitando só da monitorização por parte do operário.

Quanto ao actual layout da linha o mesmo sofria de graves debilidades de funcionamento

devido à antiguidade da sua implementação, tendo sido sugerido um novo layout, com um

reajuste da ocupação de espaços de recepção/triagem de matérias, com o objectivo de

melhorar a alimentação de material à linha, aproveitando o comprimento de toda a linha e

considerando as áreas de separação entre os diferentes sectores.

Os processos de soldadura abordados surgiram com a necessidade de se perceber as

possíveis melhorias a alcançar com a aplicação de novas tecnologias de soldadura que

estão a ser utilizadas internacionalmente por estaleiros navais com maior evolução

tecnológica. Apesar dos tempos de soldadura registados serem substancialmente inferiores a

dos os processos de produção a eles anexos tal como os seus custos, teve-se em

consideração os tempos de soldadura praticados no reforço de painéis, apresentando-se

uma nova tecnologia de soldadura, a soldadura por laser híbrido. A aplicação da soldadura

por laser híbrido implica grandes mudanças quer ao nível de formação por parte dos

operários quer ao nível dos equipamentos utilizados o que poderá ser um grande entrave a

sua aplicação neste indústria. Mesmo assim conclui-se que o uso desta tecnologia traz

inúmeras mais valias quer ao nível metalúrgico quer ao nível de produção e que será uma

solução a considerar num futuro próximo.

Assim, e no intuito futuro de implementação deste estudo deverá ser tomado em consideração a

necessidade de formação contínua de todos os órgãos das diferentes hierarquias da empresa, uma

vez que só tendo por base um objectivo comum será possível efectuar alterações ao nível proposto.

Com o desenvolvimento deste trabalho espera-se que o mesmo sirva de motivação futura para a

empresa tentar atingir níveis superiores de produção, conseguindo com isso ir ao encontro das

exigências de mercado que têm vindo a ser cada vez mais elevadas e que só com a conjugação de

um maior rigor organizacional e operacional será possível alcançar.

Conclui, como autor, que o presente trabalho realizado na empresa IHC Merwede foi extremamente

aliciante do ponto de vista de iniciativa pessoal num estaleiro naval e serviu como uma boa

ferramenta de iniciação profissional, indo ao encontro das expectativas inicialmente propostas.

Tendo, porém, e em consciência que muito do trabalho realizado poderá servir como um bom ponto

de partida para a implementação real de uma nova filosofia de controlo e gestão de produção.

74

7.2 Trabalhos Futuros

Pela necessidade constatada ao longo do estudo efectuado sugerem-se como trabalhos futuros os

seguintes temas: criação e implementação de um plano de manutenção a aplicar à linha de produção

devido aos inúmeros problemas detectados na mesma e à sua influência na produção da linha;

criação de um Lean Office de maneira a responder à aplicação da filosofia Lean a outras etapas de

produção inseridas no plano de produção de navios; análise de custos de implementação da

soldadura por laser híbrido em todas as etapas de produção existentes ao longo da construção dos

navios.

As inúmeras interrupções de produção devido aos problemas que os equipamentos apresentavam e

as conversações mantidas com os técnicos de manutenção do estaleiro levaram a concluir que havia

uma grande falha na área da manutenção, sendo que esta nem era considerada, havendo uma

atitude reactiva e não pró-activa como seria desejado. Esta necessidade leva à criação e

implementação de um plano de manutenção.

Com a criação de um Lean office pretende-se ir ao encontro das exigências da competitividade dos

mercados mundiais, aplicando a filosofia Lean a todas as etapas de produção existentes ao longo da

construção de navios, nomeadamente na etapa de montagem do casco que é, sem margem de

dúvida, o Bottleneck (etapa estranguladora) de todo o processo de construção.

Pelo impacto positivo registado ao nível dos tempos de produção na aplicação da soldadura por laser

híbrido surge a necessidade de entender quais os reais custos de adaptação dos processos de

soldadura actuais ao de laser híbrido, no sentido de se perceber a viabilidade da sua aplicação em

termos de custos e influência no preço final dos navios a produzir.

76

8. Referências Bibliográficas

1- James M. Morgan, Jeffrey K. Liker, The Toyota Product Development System, Productivity

Press, 2006 .

2- Melton, T., The Benefits of Lean Manufacturing, What Lean Thinking has to offer the process

Industries. MIME Solutions Ltd, UK, Junho 2005 .

3- Ohno, T.,Toyota, Production System: Beyond Large-Scale Production, Produtivity Press,

Portland, Oregon, 1988 .

4- A.Courtois, M. Pillet, C. Martin, Horácio Costa, Gestão da Produção, Lidel, 4ºedição 1997 .

5- James P. Wormack and Daniel T. Jones, Lean thinking: Banish waste and create wealth in

your corporation., New York Simon &. Schuster 1996 .

6- Womack, J.P., Jones, D.T., Ross D., The Machine that changed the world, Macmillan

Publishing, New York, 1990 .

7- Holweg, M., The genealogy of lean production, Journal of Operations Management 27, 2007 .

8- Liker, J.K., The Toyota Way. MacGraw-Hill Companies, Inc., New York, 2004 .

9- Poppendieck, Mary., Principles of Lean Thinking, Poppendieck. LLC, 2002 .

10- Alukal, G., Creat a Lean, Mean Machine, Quality Progress, 2003 .

11- Cakmakci, M., Progress improvement: Performance analysis of the Setup time reduction-

Smed in automobile industry. Engineering Faculty Industrial Engineering Department, Dokuz

Eylul University, Bornova Turkey, 2008 .

12- Scherrer-Rathje, M., Boyle, T.A., Deflorin P., Lean, take two! Reflections from the second

attempt at Lean Implementation, 2009.

13- Ross&Associates Environmental Consulting, Ltd.. Findings and Recommendations on Lean

Production and Environmental Management Systems in the Shipbuilding and Reapir Sector,

2004.

14- Arbós, L.C.., Design of a rapid response and high efficiency service in production principles:

Methodology and evaluation of variability of performance, Int. J. Production Economics, 2002 .

15- Ohno, T. Toyota Production System: Beyond Large-Scale Production. Produtivity Press,

Portland, Oregon, 1988 .

16- Luis Vieira, Tese de Mestrado em Aplicação de Lean Manufacturing na Linha Productiva da

Fedima Tyres, Instituto Superior Tecnico, 2010 .

17- Henriques E., Peças P., Gestão da Produção. Instituto Superior Tecnico .

18- Parrie, J., ”Minimize waste with the 5S system” PFM Production 2007 .

19- Abdulmalek, F.A., Rajgopal, J., Analyzing the benefits of lean manufacturing and value stream

mapping via simulation: A process sector case study, Int J. Production Economics 107 223-

236, 2007 .

77

20- Bertholey, F., Bourniquel, P., Rivery, E., Coudurier, N., Follea, G., Méthodes d’amelioration

organisationnelle appliquées aux activités des établissements du transfusuion saguine(ETS):

Lean Manufacturing, VSM, 5S, Transfusion Clinique et Biologique, 16 93-100, 2009 .

21- Liker, J., and T. Lamb. Lean Manufacturing Principles Guide. A Guide to Lean Shipbuilding.

University of Michigan, Ann Arbor, Michigan. 2000 .

22- Lamb, Thomas. World-Class Shipbuilders: Thier Productivity and Use of Lean Manufacturing

Principles. SNAME Transactions, 2001 .

23- Luis Filipe Cabedal de Oliveira, Tese de Mestrado em Efeito de variabilidade no Desempenho

de Sistemas Produtivos, Instituto Superior Tecnico, 2009 .

24- J.T. Black, The Design of the Factury with a Future, McGraw-Hill, New York 1991

25- Becker, Christian; Scholl, Armin, A survey on problems and methods in generalized assembly

line balancing”, September 2004 .

26- Damir kolić, Rijeka, Phd dissertation,” Methodology for Improving flow to achieve lean

manufacturing in shipbuilding”, 2011 .

27- F. Schutter, Tese de Mestrado na Universidade de Delf, Add-on module to generate

preliminar planning of a panel line at IHC Krimpen Shipyard, 2008.

28- Joram Schurink, Tese na Universidade de Delft, Consequenses of varying for Deckhouse

wall, 2008 .

29- Aguiar, Giancarlo F., Peinado, Jurandir, Graeml, Alexandre R., Simulações de arranjos fisicos

por producto e balanceamento de uma linha de produção: O estudo de um caso real no

ensino para estudantes de engenharia., XXXV Congresso Brasileiro de Educação em

Engenharia. Cobenge 2007.

30- The Automation and Integration of Production Processes in Shipbuilding, Fivos Andritsos;

Juan Perez-Prat, DG Enterprise, unit E.6, Junho 2000.

31- Fonte: Thomas, G., Seward, M., Ship Production Lectures, Australian Maritime College, 2009.

32- ISEL - DEEC – SST, Modelos e Simulação em Sistemas de Telecomunicações Nuno

Cota,2009 .

33- Claudia Pereira, Tese em Matematica, Uma Introdução ás filas de espera, Julho de 2009.

34- Brockmeyer, E., Halstrom, Jesen, A. (1948), The life and works of A. K. Erlang, Transactions

os the Danish Academy of technical Science, No. 2, pp 1-288 .

35- Apontamentos das Aulas, Prof. Artur Barreiros, IST, 2001.

36- Prof. Dr. Marcos Mendes de Oliveira Pinto, Escola politécnica da universidade de São Paulo,

Departamento de engenharia naval e oceânica, Desenvolvimento e aplicação de método para

definição da estrutura de produto de um navio tanque (suezmax) com aplicação de

planejamento, programação e controle da produção num estaleiro, 2007.

37- Fivos Andritsos; Juan Perez-Prat, The Automation and Integration of Production Processes in

Shipbuilding, , DG Enterprise, unit E.6, Junho 2000.

38- E.M. Dias Lopes, R. M. Miranda, Metalurgia da Soldadura, Edições Técnicas do Instituto de

Soldadura e Qualidade.

78

39- José F. Oliveira Santos, Luisa Quintino, Processos de Soldadura, Edições Técnicas do

Instituto de Soldadura e Qualidade .

40- Shipbuilder Association of Japan. Shipbuilding Stat, Mar. 2008.

41- Takeuchi and Suga. Robot Welding of Large Structures. Seizado.

42- D.W. Miller Welding Automation in Japanese ShipBuilding. Welding & Metal Fabrication, Mar.

2000.

43- Eng. Ricardo A. Fedele, Soldagem na Indústria Naval moderna: materiais e processos, Artigo

Publicado na revista soldagem & inspeção – Brasil, 2006.

44- Mathias Lundin, SIMR Joining Technology Centre and Herbert Kaufmann, Tandem MIG/MAG,

Welding by Sven Goecke, Füge- und Beschichtungstechnik TU Berlin, Joakim Hedegård,

SIMR Joining Technology Centre, , ESAB Welding Equipment AB.

45- The National Shipbuilding Research Program September 1991 Nsrp 0340 U.S. Department Of

The Navy Carderock Division, Naval Surface Warfare Center 1991 Ship Production

Symposium.

46- Frank Roland, Luciano Manzon, Pentti Kujala, Markus Brede, and Jan Weitzenbo¨Advanced

Joining Techniques in European Shipbuilding, Ck.

47- Paper and presentation for the RWIA’2002 – 2002 International Conference on Robotic

Welding, Intelligence and Automation, Shanghai, December 9-12, 2002.

48- Hybrid Fiber Laser – Arc welding of thick section high strength alloy steel., X. Cao, P Wanjara,

J. Huang, A Nolting 2011 .

49- Catalogo de IPG Feature: Fiber Frenzy, Industrial Laser Solutions, June 2004.

50- Site de IPG Photonics: Technology, http://www.ipg.photonics.com .

51- U. Jasnau A. Sumpf, Hybrid Welding with High Power Fibre Laser - New Chances for use of

laser technollogy, Schweißtechnische Lehr- und Versuchsanstalt Mecklenburg-Vorpommern

GmbH Dec 2006 .

52- X.Cao, P. Wanjara, J.Huang, C. Munro, A. Nolting, Hybrid fiber laser – Arc Welding of Think

section high strength low alloy steel, ScienceDirect, Elsevier 2001 .

53- Donghun Lee, Namkung Ku, Tae-Wan Kim, Jongwon Kim, Kyu-Yeul Lee, Young-Shuk Son,

Development and application of an intellgent welding robot system for shipbuilng,

ScienceDirect, Elsevier 2011 .

54- Hee Seon Bang, Han Sur Bang, You Chul Kim, Sung Min Joo, Analysis of resitual stress on

AH32 butt joint by hybrid CO2 laser-GMA welding, ScienceDirect, Elsevier 2010.

http://www.ipg.photonics.com/

80

9. Anexos

Anexo 1 – Vista geral, de um desenho técnico do navio ATHENA

Anexo 2 – Desenho do Painel 1225 LB1 produzido na Linha de Produção

Anexo 3 – Dimensões Normalizadas dos Perfis HP

Anexo 4 – Os Materiais na Construção Naval

Anexo 5 – Principais classes de navios fabricados pela IHC Merwede

Anexo 6 – Resumo do Planeamento da construção do navio

81

Anexo 1 – Vista geral, em desenho técnico do navio ATHENA

82

Anexo 2 – Desenho do Painel 1225 LB1 produzido na Linha de Produção

83

Anexo 3 – Dimensões Normalizadas dos Perfis HP Classe de Perfis de Bolbo, segundo a classificação de autenticação de Qualidade para as classes: LR, ABS, NK, GL, DNV, BV, KR, RINA, CCS

Especificação HP (mm)

Dimensão Nominal (mm) Área de Secção

(A) (cm2)

Peso Teórico (kg/m)

w t h r

180x8

180

8 33

7

18.86 14.8

180x9 9 34 20.66 16.22

180x10 10 35 22.46 17.63

180x11 11 36 24.26 19.04

200x9

200

9 37

8

23.66 18.57

200x10 10 38 25.66 20.14

200x11 11 39 27.66 21.71

200x12 12 40 29.66 23.28

220x10

220

10 41

9

29.66 22.77

220x11 11 42 29 24.5

220x12 12 43 31.2 26.22

240x10

240

10 40

10

33.49 25.5

240x11 11 45 34.89 27.39

240x12 12 46 37.29 29.27

260x10

260

10 47

11

36.11 28.35

260x11 11 48 38.71 30.39

260x12 12 49 41.31 32.43

280x10

280

11 51

12

42.68 33.5

280x11 12 52 45.48 35.7

280x12 13 53 48.28 37.9

300x11

300

11 54

13

46.78 36.7

300x12 12 55 49.79 39.09

300x13 13 56 52.79 41.44

320x11

320

12 58

14

54.25 42.6

320x12 13 59 57.25 45.09

320x13 14 60 60.85 47.6

340x11

340

12 61

15

58.84 46.2

340x12 13 62 62.24 48.86

340x13 14 63 65.54 51.5

370x11

370

13 66.5

16.5

69.7 54.7

370x12 14 67.5 73.4 57.6

370x13 15 68.5 77.1 60.5

400x11

400

14 72

18

81.48 63.96

400x12 15 73 85.48 67.1

400x13 16 74 89.48 70.2

430x14

430

14 76.5

19.5

89.7 70.6

430x15 15 77.5 94.19 73.9

430x17 17 79.5 102.79 80.7

430x19 19 81.5 111.39 87.4

430x20 20 82.5 115 90.8

84

Anexo 4 – Os Materiais na Construção Naval

Os aços comuns, empregues na construção de navios e embarcações são geralmente classificados

de acordo com os valores de resistência mecânica em dois grandes grupos: aços de resistência

moderada ou normal e aços de resistência elevada. O primeiro grupo subdivide-se ainda em classes

A, B, D e E conforme os valores de tenacidade do aço. Já o segundo grupo apresenta uma

subdivisão mais detalhada em classes AH, DH, EH e FH de acordo com os valores de tenacidade,

seguidos dos dígitos 32 e 36 conforme os valores do limite de escoamento do aço.

As propriedades mecânicas apresentadas na tabela abaixo estão directamente relacionadas às

composições químicas destes materiais. Os aços de resistência moderada possuem apenas o

carbono e o manganês como elementos endurecedores principais. O carbono provoca a formação de

microestruturas mais resistentes enquanto que o manganês colabora para o aumento da tenacidade

do material em baixas temperaturas. No entanto, conforme pode ser visto na tabela que se segue, os

aços das classes D e E devem atender requisitos mais severos de tenacidade, os quais nem sempre

são conseguidos somente com adições de manganês. Por este motivo, é feita a adição de alumínio, o

qual funciona como desoxidante durante o processo de fabricação do aço e refinador de grão durante

a solidificação do metal fundido.

No caso dos aços de resistência elevada, as propriedades mecânicas requeridas pela Norma são

atingidas através da adição de carbono, manganês e alumínio de maneira semelhante aos aços de

resistência moderada. No entanto, devido aos maiores limites de resistência e tenacidade requeridos

por estes aços, outros elementos ainda devem ser adicionados. O nióbio, o vanádio e o titânio

apresentam a mesma função do alumínio e, portanto, agem como refinadores de grão.

O cobre, o cromo, o níquel e o molibdênio podem ser adicionados com o objectivo de endurecer o

aço pelo mecanismo metalúrgico de solução sólida.

Na tabela que se segue apresentamos as principais classes de aços que o estaleiro utiliza na

construção de navios, tal como as suas composições e principais propriedades.

Composição das principais classes de aço usadas na construção de navios

Classe C%≤ Mn % Si % P %

≤ S %

≤ Al % Nb % V %

A 0.22 ≥ 2.5C 0.10~0.35 0.04 0.40 — — —

B 0.21 0.60~1.00 0.10~0.35 0.04 0.40 — — —

D 0.21 0.60~1.00 0.10~0.35 0.04 0.04 ≥0.015 — —

E 0.18 0.70~1.20 0.10~0.35 0.04 0.04 ≥0.015 —

A32 D32 E32

0.18 0.70~1.60 0.90~1.60 0.90~1.60

0.10~0.50 0.04 0.04 ≥0.015 — —

A36 D36 E36

0.18 0.70~1.60 0.90~1.60 0.90~1.60

0.10~0.50 0.04 0.04 ≥0.015 0.015~0.050 0.030~0.10

85

Propriedades Mecânicas das principias classes de aço usadas no estaleiro

Classe de Aços

Espessura (mm)

Limite de Elasticidade

(Mpa) ≥

Resistência a Tracção

(Mpa)

Extensões

（%)≥

A ≤50 235 400~490 22

B

D

E

AH32 ≤50 315 440~590 22

DH32

EH32

AH36 ≤50 355 490~620 21

DH36

EH36

As diferentes classes de aços usadas na construção naval

CERTIFICADO ABS DNV GL LR BV KR NK CCS RINA

Aços de resistência normal usados na construção

Naval

1.

2.

3.

Aços de alta resistência usados na construção naval

ABS A ABS B ABS D ABS E

ABS AH32 ABS DH32 ABS EH32 ABS FH32 ABS AH36 ABS DH36 ABS EH36 ABS FH36 ABS AH40 ABS DH40 ABS EH40 ABS FH40

NVA NVB NVD NVE

NV

AH32 NV

DH32 NV

EH32 NV

FH32 NV

AH36 NV

DH36 NV

EH36 NV

FH36 NV

AH40 NV

DH40 NV

EH40 NV

FH40

GL A GL B GL D GL E

GL

AH32 GL

DH32 GL

EH32 GL

FH32 GL

AH36 GL

DH36 GL

EH36 GL

FH36 GL

AH40 GL

DH40 GL

EH40 GL

FH40

LR A LR B LR D LR E

LR

AH32 LR

DH32 LR

EH32 LR

FH32 LR

AH36 LR

DH36 LR

EH36 LR

FH36 LR

AH40 LR

DH40 LR

EH40 LR

FH40

BV A BV B BV D BV E

BV

AH32 BV

DH32 BV

EH32 BV

FH32 BV

AH36 BV

DH36 BV

EH36 BV

FH36 BV

AH40 BV

DH40 BV

EH40 BV

FH40

KR A KR B KR D KR E

KR

AH32 KR

DH32 KR

EH32 KR

FH32 KR

AH36 KR

DH36 KR

EH36 KR

FH36 KR

AH40 KR

DH40 KR

EH40 KR

FH40

NK A NK B NK D NK E

NK

AH32 NK

DH32 NK

EH32 NK

FH32 NK

AH36 NK

DH36 NK

EH36 NK

FH36 NK

AH40 NK

DH40 NK

EH40 NK

FH40

4.

CCS A CCS B CCS D CCS E

CCS AH32 CCS DH32 CCS EH32 CCS FH32 CCS AH36 CCS DH36 CCS EH36 CCS FH36 CCS AH40 CCS DH40 CCS EH40 CCS FH40

RINA A

RINA B

RINA D

RINA E

AH32 DH32 EH32 FH32 AH36 DH36 EH36 FH36 AH40 DH40 EH40 FH40

86

Anexo 5 – Principais classes de navios fabricados pela IHC Merwede

Principais Classes de

Navios Fabricados

IHC Merwede

Dredging Offshore e Marine

TSHD (Trailing Suction

Hopper Dredgers)

Mining

CSD (Cutter Suction

Dredgers)Special vessel

Grab Hopper Dredgers

Backhoe Dredgers

Split Hopper Barges

Custom-built CDS Standard CDS

87

Anexo 6 – Resumo do Planeamento da construção do navio

Questionario

Pre-Design

Contrato

Design Basico

Descrição do

Design

Etapas de

Construção

Planeamento de Produção

Fabrico de Paineis e Secções

Montagem do Casco

Montagem e Instalação de

equipamento

Lançamento

do Navio

Acabamentos e instalação de

ultimos equipamentos

Testes de Mar

Entrega do

Navio

Programação da automação de

equipamentosPre

-

Eq

uip

am

en

to

Pla

ne

am

en

to d

e T

rab

alh

o e

Pre

pa

raçã

o

Controlo de

Produção

Gestão de

Materiais e Peças

Controlo de

Trabalho Externo

Automação da Colocação de Reforços numa Linha de Produção ... · Na descrição da linha de...

Documents

Transcript of Automação da Colocação de Reforços numa Linha de Produção ... · Na descrição da linha de...