1

Como devo conduzir o estudo de balanceamento nas etapas do meu processo produtivo?

Gilberto Strafacci Neto e Thiago Luciano Leite

Com a grande difuso das ferramentas de produtividade nas indstrias em toda a sua cadeia de

produo, muitas vezes so encontradas propostas de definies de problemas trazidas a partir do

mapeamento do fluxo de valor atual e quais so as oportunidades de melhoria a partir da aplicao de

ferramentas especficas para gerao de um fluxo enxuto, definindo assim o fluxo ideal e o futuro para os

materiais e para a informao dentro da empresa.

Para a definio do estado futuro importante o recolhimento de dados e indicadores do processo tais

como o nmero de operadores e a alocao dos mesmos na produo, o tempo disponvel, a demanda de

produtos (calculando-se assim o Takt Time), o fluxo de produo, o OEE de cada etapa, os tempos-padro

de cada atividade e os tempos de setup. So mtricas bsicas que minimamente iro compor a condio de

velocidade e balanceamento do processo.

Nesse momento no raro acontecer a seguinte pergunta: De onde viro tais informaes? ou Eu

tenho esses dados? e ainda, Mas os dados que eu tenho so de 20 anos atrs, tudo bem?.

Questionamentos relativos existncia e/ou confiabilidade de tais informaes que nos trazem a uma etapa

anterior ao fluxo de valor: o levantamento dos indicadores e o estudo da capacidade do processo e o seu

balanceamento entre cada etapa at a entrega do produto ao cliente.

interessante pensar em uma indstria que entende ter problemas de produo em funo de atrasos

nas entregas ou da qualidade e quantidade dos produtos fabricados, e pensa em solues tais como um

projetos de Seis Sigma ou aplicar Lean em uma rea piloto. Mas no raro muitas vezes essa empresa no

saber nem a sua capacidade de produo! A informao se resume somente aos apontamentos da

quantidade produzida e o atendimento ou no atendimento demanda estabelecida.

Agora deve surgir o questionamento: O apontamento da produo diria de determinada rea no

representa a capacidade de produo de todo o processo? O apontamento dirio nos traz a informao da

capacidade de produo do gargalo do processo. Somente isso. No passa de um indicador de resultado

sem desdobrar todas as ineficincias ocorridas antes ou depois do processo limitador da produo.

No pequeno nmero de empresas que tem diagnosticadas deficincias ou a inexistncia de seus

dados mais bsicos do processo: os tempos de ciclo, os tempos de atividades manuais, os tempos de

mquina, os tempos de movimentao e o mapeamento dessas atividades.

Deve ficar claro que a confiabilidade com relao tais informaes vital para qualquer empresa ter o

mnimo de entendimento com relao sua situao atual e assim ter informaes validadas para assumir o

que deseja e o que pretende para o seu futuro.

Tudo isso, pois o trabalho de levantamento dos tempos e mapeamento das atividades na linha de

produo deve ser entendido e realizado na organizao e a importncia de sua implementao deve ser

focada, pois suas informaes so as bases para anlises relativas necessidade de investimentos,

previses de produes futuras, alm de entradas para boa parte das ferramentas de melhoria utilizadas

atualmente.

Pois bem, como identificar todas as mtricas relativas a todas as etapas da produo? Iremos descrever

a sistemtica para mapeamento dos processos que descrevem as famlias de produtos e o modelo para

levantamento dos tempos de ciclo de cada uma dessas atividades. No s isso descrever tambm o

ganho de produo atravs de uma ao de balanceamento.

O trabalho se inicia com a definio dos processos a serem mapeados. Esta atividade realizada em

conjunto com os engenheiros responsveis dos processos tem como sada a diviso dos produtos em

famlias. Para que essa diviso seja realizada satisfatoriamente, uma matriz Mquinas x Produto deve

criada, facilitando a identificao de produtos com similaridades em seu processo. Esse trabalho realizado

com o objetivo de reduzir a quantidade de dados coletados sem efeito significativo no resultado do estudo.

Como definir uma famlia de produtos? No existe uma regra geral para tal definio, mas podemos

estabelecer isso em funo da similaridade dos produtos em seu caminho atravs das mquinas no

processo. No s isso, mas tambm atravs de uma avaliao das diferenas entre os produtos na mesma

mquina, ou seja, devemos avaliar o quanto aquela famlia representativa da capacidade de produo de

todos os produtos que compe aquele grupo.

Para o caso simplificado, a partir do fluxo do processo, iremos montar uma matriz conforme abaixo e

selecionar as famlias de produtos.

3

A partir da matriz descrita como exemplo podemos identificar claramente duas famlias com fluxos

similares: Famlia 1 (produtos 1 e 2) e Famlia 2 (produtos 2 e 3). Nesse caso a diviso nessas duas famlias

fica evidente, pois o fluxo seguido em cada uma delas bastante similar dentro da famlia e bastante

diferente entre famlias. Deve ficar claro que precisamos fazer a validao de que dentro de cada famlia as

etapas similares ocorrem de maneira semelhante para produtos diferentes (sem impacto significativo no

tempo do processo, movimentao etc.) validamos assim duas famlias a serem mapeadas.

A tecnologia de grupos desdobra solues com o auxlio de algoritmos aplicados matriz mquina x

produto e pode auxiliar no entendimento e definio das famlias atravs de agrupamentos sucessivos e

pode ser uma ferramenta poderosa em casos mais complexos. No o caso do exemplo acima.

O impacto desse trabalho que ao invs de coletarmos informaes de 24 etapas distintas (e ainda

carga, processamento e descarga num total de 720 coletas) iremos mapear 6 etapas para a Famlia 1 e 4

etapas para a Famlia 2 (total de 300 coletas).

O segundo passo tem como foco a garantia da qualidade dos dados a serem obtidos atravs da

cronoanlise. No entraremos no detalhe, mas um estudo de R&R (Repetibilidade e Reprodutibilidade) deve

ser realizado para identificar possveis discrepncias entre os equipamentos de medio (cronmetros) e os

tomadores de tempo, discrepncias essas, consideradas insignificantes.

Com as famlias de produtos definidas e a validao do R&R realizada, um mtodo para a tomada de

tempo deve ser definido garantindo a seguintes condies sugeridas:

Devem ser coletadas informaes dos tempos de carga, processamento e descarga da etapa do processo configurando cada uma delas como atividade manual ou automtica.

As informaes coletadas devem contemplar coletas em todos os turnos de operao

O nmero de operadores de cada etapa do processo deve ser levantado. Sero coletadas 10 amostras de cada etapa.

PXM Mquina1 Mquina2 Mquina3 Mquina4 Mquina5 Mquina6Produto1 X X X X XProduto2 X X X X XProduto3 X X XProduto4 X X X X

MATRIZMQUINAPRODUTO

Antes do incio da tomada de tempo, uma breve entrevista era realizada com o operador da

operao em estudo, com o objetivo de transparecer a importncia da simulao real da rotina de trabalho,

para ento refletir o tempo de ciclo real da operao. Um operador com medo pode executar suas

atividades de maneira mais rpida ou mais lenta em funo de pressa ou preciosismo. Isso deve ser

avaliado.

A partir de tais informaes coletadas, o resumo da etapa do processo deve ser documentado e

validado. Esse resumo apresenta a capacidade de produo individual daquela etapa do processo

assumindo a variao dos tempos medidos nas amostras com 95% de confiana. Dessa maneira

entendemos como a variao nos tempos coletados impacta na mdia de capacidade de produo da

populao.

No exemplo abaixo podemos verificar o desdobramento dos tempos coletados no resumo do

processo para uma etapa.

Aps a compilao dessas informaes para todas as famlias de produtos iremos passar para a

definio da condio de balanceamento quando iremos definir os gargalos do processo, o ritmo de

produo e a capacidade de cada linha.

O grfico de barras uma ferramenta visual que auxilia no estudo da condio de balanceamento

uma vez que tomando com base o ritmo de produo em funo da demanda desejada podemos avaliar se

o processo atende capacidade e identificamos claramente o processo mais lento naquele fluxo.

Nesse momento cabe entendermos por que separamos os tempos coletados entre atividades

manuais ou automticas e ainda o nmero de operadores em cada etapa do processo. As atividades

automticas (robs, esteiras, braos mecnicos ou qualquer atividade que possibilite o operador ficar livre

para executar outra ao) so plotadas de tal maneira que quando ocorrem no interferem nas demais

atividades, ou seja, a atividade posterior pode iniciar enquanto o processo automtico ocorre. Fato que no

se verifica para as atividades manuais.

Atividades 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 MdiaCarga (Manual) 12,01 12,03 13,4 14,5 16,1 13,22 13,71 12,53 12,51 13,21 13,32Processamento (Automtico) 18,02 19,13 17,96 18,12 22 19,05 18,75 17,92 19,01 19,79 18,98Descarga (Manual) 3,01 3,03 3,14 4,07 5,01 3,14 3,75 4,01 5,13 5,02 3,93

Media N

Mdia Desv.Padro Mdia Desv.Padro17,25 1,52 18,98 1,23

Prod/hMin Produo/hora Prod/hMax Diferena96,30 99,37 102,64 3,27

Resum o do Proc esso (T/C)AtividadesMquinaAtividadesManuais

TempoCicloTotal(s/pea) ErroEsperado(s/pea)1,1636,23

5

Atravs do grfico abaixo possvel identificar a influncia das atividades manuais e automticas

para um mesmo operador.

0

20

40

60

80

100

120

140

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200

Real Manual (seconds)

Start (seconds)

Cycletime (seconds)

Process Takt Time(seconds/piece)

Alm disso, atravs desse grfico de balanceamento verificamos que a etapa 10 o gargalo do

processo ditando o ritmo de produo (linha azul). Diversas etapas apresentam tempo de ciclo superior ao

tempo de ritmo necessrio para atendimento da demanda (linha amarela).

Atravs desta ferramenta deve ser realizado o estudo de balanceamento da linha de produo para

todas as famlias de produtos, visando uma maior produtividade, nivelando a produo com um nmero

ideal de operadores e com uma sequncia ideal das operaes, tendo como principal cuidado manter em

paralelo as operaes manuais com as operaes automticas e a definio de fluxos contnuos, sempre

que possvel.

No caso abaixo, descreve-se a situao de uma empresa que utiliza duas mquinas de testes

funcionais na etapa 90. Duas mquinas foram compradas para trabalhar em paralelo, pois o tempo de ciclo

das mesmas considerado alto. Em funo da falta de ajuste das mquinas e com objetivo de no parar a

produo, os operadores verificaram que umas das mquinas era mais permissiva ao teste funcional dando

resultados de aprovao enquanto a outra reprovava o produto. Dessa maneira, no momento do

mapeamento, as mquinas estavam sendo utilizadas em srie impactando na velocidade da linha, no

atendimento demanda e gerando grande quantidade de estoque intermedirio.

Aps o ajuste e a padronizao da condio ideal das mquinas em paralelo houve um ganho de

produo de 26% conforme se pode verificar. Alm disso, o atendimento demanda foi novamente

alcanado.

A etapa 50 s ocorre aps a atividade manual em 40 ser finalizada.

Neste caso, o mapeamento da condio de balanceamento serviu para identificar e resolver um

problema de gesto e controle do processo. Muitas vezes essa anlise visual servir de apoio para o

entendimento da necessidade de investimento em novas mquinas, realocao de operadores ou

readequao da demanda.

O que deve ficar claro que certamente o estudo da condio de balanceamento um processo

cclico, sendo altamente recomendada a definio de uma rotina para a retroalimentao dos dados

coletados. Apenas com essa rotina definida e respeitada os dados refletiro o atual estado da linha

produo, possibilitando um estudo confivel e a tomada de deciso de forma assertiva e eficiente.

Atravs da coleta de tais informaes e a definio da condio atual da linha de produo, muitos

problemas j sero identificados e resolvidos e uma abordagem atravs de ferramentas mais amplas como

o mapeamento do fluxo de valor ser muito mais detalhada e assertiva para a otimizao dos gargalos.

Gilberto Strafacci Neto e Thiago Luciano Leite so consultores do Setec Consulting Group nas reas de

Lean Seis Sigma, Qualidade e Produtividade. gstrafacci@setecnet.com.br e tleite@setecnet.com.br.