MANUFATURA ENXUTA PARA MELHORIA CONTÍNUA DA...

MANUFATURA ENXUTA PARA

MELHORIA CONTÍNUA DA

EFICIÊNCIA EMPRESARIAL: UMA

APLICAÇÃO DA TROCA RÁPIDA DE

FERRAMENTAS E KANBAN EM UMA

EMPRESA FABRICANTE DE

ELETRODOMÉSTICOS

Hamilton Carlos Campanini (FADISC )

[email protected]

Mariana Rodrigues de Almeida (PEP/UFRN )

[email protected]

Roseane Rodrigues da Silveira (PEP/UFRN )

[email protected]

Marianna Cruz Campos (PEP/UFRN )

[email protected]

A crescente competitividade no mercado de eletrodomésticos de linha

branca gerou um decréscimo das vendas, principalmente em razão da

normalização das taxas de impostos sob os produtos. Para conseguir

participar desse mercado, a visão estraatégica voltada para redução

de custos é uma necessidade. Diante disso, este trabalho tem por

objetivo analisar o processo de implementação de conceitos lean,

Troca Rápida de Ferramentas (TRF) e Kanban, como formas de

gestão, avaliando as consequentes melhorias da eficiência do setor de

estamparia em uma empresa de eletrodomésticos. Além das melhorias

de eficiência, outro resultado importante da pesquisa, está relacionado

ao envolvimento e motivação dos funcionários com a aplicação da

ferramenta, criando-se, assim, uma cultura pela busca da melhoria

contínua, o ponto principal de um sistema de manufatura enxuta e

prosperidade empresarial. A aplicação mesmo restrita a um setor e a

um tipo de produto gerou a redução de 68% nos tempos de setup, o que

contribuiu com economias em torno de R$ 190.000,00 ao ano.

Palavras-chaves: TRF. Setup. Manufatura Enxuta. Kanban.

XXXIII ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO A Gestão dos Processos de Produção e as Parcerias Globais para o Desenvolvimento Sustentável dos Sistemas Produtivos

Salvador, BA, Brasil, 08 a 11 de outubro de 2013.



2

1 Introdução

Os processos produtivos das organizações estão cada vez mais pressionados pela necessidade

de melhorias, motivados por mercados competitivos. Para tanto as empresas buscam

estratégias de redução de custos, aumento de produtividade, qualidade e melhoria contínua.

Desde a concepção da linha de montagem e O desenvolvimento do Sistema de Produção da

Toyota (STP), a eficiência tem sido um objetivo central da fabricação (HOLWEG, 2007).

Atrelado ao conceito de STP, a manufatura enxuta concentra-se na eliminação sistemática de

resíduos das operações de uma organização através de um conjunto de trabalho sinérgico, E

práticas para a produção de produtos e serviços, à taxa de demanda (WOMACK, et al., 1990;

FULLERTON, et al., 2003; SHAH, et al., 2003; SIMPSON, et al., 2005).

A lista de práticas enxutas inclui o Just-in-time (JIT), gestão da qualidade total, manutenção

preventiva total, produção puxada (Kanban), fluxo, tempos de setup reduzidos (Troca rápida

de ferramentas), processos controlados, manutenção produtiva, envolvendo funcionários

(McKONE, et al., 1999; SWINK, et al., 2005; LINDERMAN, et al., 2006; SHAH, et al.,

2003; BROWNING, et al., 2009).

A partir desta listagem de práticas e a crescente busca de aperfeiçoamento dos processos

evitando os desperdícios e gargalos da produção, surge o problema a ser abordado na

pesquisa: “Ao implementar ferramentas da manufatura enxuta em uma empresa de grande

porte é possível que obtenha benefícios efetivos na produtividade organizacional?”

Para responder este problema, o objetivo geral dessa pesquisa é apresentar como o processo

de implementação da troca rápida de ferramentas auxilia e conduz a empresa a um processo

mais flexível e produtivo por meio da redução de lead time e estoques intermediários,

mediante a diminuição dos tempos de setup e da otimização das atividades inerentes ao

processo de uma indústria de eletrodomésticos localizada no estado de São Paulo

2 O Sistema Toyota de Produção e a Manufatura Enxuta

O Sistema Toyota de Produção é, também, conhecido como Sistema de Produção Enxuta

(MONDEM, 1983; SHINGO, 1996; OHNO, 1997; LIKER, 2005). Diferentes definições

existem para este tipo de manufatura, Jones e Womack (2004) definem como uma forma de

melhorar e gerenciar o relacionamento de uma empresa com seus clientes, fornecedores,

desenvolvimento de produtos e processos produtivos. Já Shah e Ward (2003), como uma



3

variedade de práticas gerenciais que associadas se convertem em um sistema forte e estável. A

tabela 1 sistematiza as definições consensuais de alguns autores da literatura sobre a

manufatura enxuta e algumas de suas práticas.

Tabela 1 - Sistematização conceitual para Sistema Toyota de Produção

Segundo Cuatrecasas-Arbos et al, (2011) e Zarei et al. (2011), entre os benefícios com a

implementação das práticas de produção enxuta são a diminuição dos estoques, que por sua

vez devem aumentar a performance da empresa. Para alcançar estes benefícios, são

necessários cinco passos fundamentais: (a) o valor obtido pela perspectiva do cliente, quais

são suas necessidades e valores; (b) o mapeamento identificando as atividades que geram

valor, minimizando os desperdícios; (c) o fluxo por meio da identificação das atividades,

buscando a otimização dos processos; (d) puxar fazendo com que a organização trabalhe pela

demanda do cliente e não através de geração de estoques (JONES, et al., 2004).



4

Entre os desperdícios encontrados nos processos, o setup é um dos que provocam maiores

perdas de tempo e produção, em virtude da parada de maquinário para troca de ferramentas.

Nesse sentido, a troca rápida de ferramentas (TRF) tem como objetivo principal a busca por

tempos de setup inferiores a dez minutos.

A proposta de produção puxada, passo fundamental citado por Jones e Womack (2004), pode

ser traduzida na implementação de um sistema japonês denominado Kanban, o qual se utiliza

de cartões que ativam o processo e diminuem os estoques intermediários entre as etapas de

fabricação. Estas duas ferramentas serão aplicadas neste estudo e detalhadas mais

aprofundadamente nas próximas seções.

2.1 Troca rápida de ferramentas (TRF) e Sistema Kanban

A exigência da troca rápida de ferramenta decorre das dificuldades encontradas em ambientes

de produção de produção diversificada e de baixo volume diversificada. Estas dificuldades

estão estreitamente relacionadas ao aumento da necessidade de set-ups para produzir uma

variedade de bens em lotes de pequeno tamanho relativo.

A teoria TRF (SHINGO, 1985) indica que, mesmo se a freqüência dos set-ups não possa ser

reduzida, o tempo de inatividade real causada por mudanças de especificação nas máquinas

podem ser grandemente reduzidas, proporcionando assim, um aumento da capacidade de

produção disponível. Shingo (1985) apresenta que a TRF pode ser aplicada em qualquer

fábrica, a qualquer máquina, e que a primeira fase de implementação é a separação entre set-

up interno e externo.

Set-up interno: só pode ser realizado quando a máquina estiver parada, ou

Set-up externo: pode ser realizado enquanto o aparelho está em operação.

Shingo continua a ser a principal referência para a TRF, alguns pré-requisitos não são

abordados, embora alguns autores tenham citado a técnica como uma ferramenta dentro de

um programa de melhoria contínua (GILGEOUS, et al., 1998; REGAN, et al., 1999).

Moxham e Greatbanks (2001) aplicaram a TRF em uma empresa do segmento têxtil e

sugerem que para a implementação efetiva necessita-se de um certo número de requisitos

fundamentais. A adoção e implementação destes requisitos foi classificada pelos autores

como TRF-ZERO. A fim de estabelecer as bases sobre as quais a TRF pode ser construída



5

dentro da operação de processamento têxtil, a pesquisa sugere que os seguintes pré-requisitos

são necessários:

a) Abordagem de trabalho em equipe para a comunicação;

b) Controle visual de fábrica;

c) Avaliação de desempenho, e

d) Kaizen com vista a simplificar tanto a avaliação e medição.

Atrelado à filosofia Just-in-time, assim como as diminuições de tempo de set-up, o Sistema

Kanban é um mecanismo para gerenciar e controlar o fluxo de material na fabricação, o cartão

é usado para regular o padrão de fluxo de material ao longo do processo, ele é conduzido da

necessidade a jusante para a produção a montante. A produção a montante então é iniciada

para repor as necessidades das partes que foram retiradas (BONVIK, et al., 1996).

O sistema Kanban enfatiza o nível mínimo de inventário, garantindo o abastecimento da

próxima etapa do processo, na quantidade certa e na hora correta. A maioria dos

pesquisadores então conclui que o sistema Kanban pode levar a redução do tempo de

fabricação (LEVITT, et al., 1990; BONVIK, et al., 1996; KUMAR, et al., 2007).

De acordo com Moura (1996, 22), há três tipos de cartão Kanban: (a) cartão de produção; (b)

cartão de requisição; (c) cartão de transporte. Para a implantação do Kanban pode-se utilizar

um, dois ou os três cartões, de acordo com as necessidades e adaptações específicas de cada

empresa.

3. Método de pesquisa

A presente pesquisa, aplicada em uma empresa fabricante de eletrodomésticos na cidade de

São Carlos-SP, seguiu o método quantitativo, por possibilitar a quantificação das variáveis e

inferências a partir de amostras dos tempos obtidos. Os dados foram coletados por diferentes

instrumentos, dentre os quais destacam: a) equipamento automático de coleta de dados (IHM);

b) planilhas de controle de setup localizadas nos postos de trabalho; c) o método observatório

para identificar quais os procedimentos eram utilizados e após a aplicação da ferramenta TRF

como ficou.

Para a realização da pesquisa, as fases contempladas foram: a) levantamento da bibliografia

sobre TRF e Kanban aliado a treinamentos na área b) montagem de um grupo multifuncional

de trabalho no setor pesquisado; c) treinamento do grupo nos conceitos teóricos e práticos; d)



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levantamento de dados e escolha do local a ser pesquisado; e) aplicação prática dos conceitos;

f) padronização das aplicações; g) com base no que foi desenvolvido, aplicou-se as técnicas e

ferramentas em todos os ferramentais existentes no grupo de máquinas escolhido e h)

acompanhou-se os dados buscando estabilização do processo de set-up.

Figura 1 - Esquema metodológico para construção da pesquisa

4. Estudo de caso: aplicações de ferramentas lean

A empresa pesquisada é uma indústria multinacional, fabricante de eletrodomésticos de linha

branca, presente nas cidades de Curitiba, Manaus e São Carlos, esta última onde foi realizado

o trabalho. Considerada um dos maiores grupos do mundo, produz anualmente mais de 55

milhões de produtos distribuídos entre suas 500 empresas e comercializadas em mais de 100

países diferentes.

O setor pesquisado foi a unidade de estamparia pesada, onde são processados peças que

demandam maior número de distintas ferramentas na produção e por se tratar de um dos

locais dentro da unidade onde existem preparações de máquinas constantemente.



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Atualmente, o setor é responsável por processar aproximadamente 1 milhão de peças por mês,

por meio de atividades simples, feitas em prensas de pequeno porte (até 50 toneladas), até

operações complexas, que passam por diferentes ferramentas e são realizadas em máquinas de

grande porte (300 e 400 toneladas). O setor é de extremo interesse por muitas vezes se tornar

gargalo para o processo produtivo, o que faz com que a área tenha elevado número de horas

extras, altos níveis de estoques para evitar paradas de produção, além da baixa flexibilidade.

Dessa forma, há um local com grande potencial de impacto positivo com a aplicação de

ferramentas lean.

4.1 Levantamento dos dados

Ao analisar o local onde deveria ser realizado o início da implementação da ferramenta TRF,

entre as três máquinas disponíveis (prensas de pequeno, médio e grande porte), foi possível

identificar as necessidades estratégicas da empresa que ficaram resumidas e definidas como,

sendo redução de estoques intermediários e os processos mais flexíveis para o processo

produtivo. Após essa etapa, foram avaliados os tempos gastos com set-up em cada máquina

do setor, conforme a Gráficos 1 e 2.

Gráfico 1 - Estoque médio por tipo de prensa

Estoque Médio Semanal

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

Pequeno Porte Médio Porte Grande Porte

Tipo de Prensa

Qu

an

tid

ad

e P

eças



8

Gráfico 2 - Média de setups mensais por tipo de prensa

Média de Setups Mensais

0

20

40

60

80

100

120

Pequeno Porte Médio Porte Grande Porte

Tipo de Prensa

Qu

an

tid

ad

e d

e S

etu

ps

Conforme o Gráfico 1, observa-se que as prensas de pequeno porte são as que possuem maior

estoque intermediário dentre o grupo. No Gráfico 2, observa-se que as máquinas de grande

porte efetuam mais trocas durante o mês, adicionalmente às informações destes

levantamentos, há o fato de que o setor é o que utiliza o maior número de prensas para

confecção de uma única peça, como, por exemplo, pode-se citar a estampagem da mesa do

fogão fabricada em aço inox, a chapa inicialmente cortada nas dimensões necessárias passa

por quatro prensas até tomar seu formato original e os componentes ali estampados, são os

que possuem maior volume para serem estocados o que ocasiona grandes necessidades na

área de armazenamento entre o setor de estamparia e as linhas de produção.

4.2 Implementação da TRF

Para realização deste trabalho, o primeiro passo foi a escolha de uma equipe multidisciplinar,

formada pelos pesquisadores, dois preparadores de máquinas, três operadores de máquinas,

um técnico da qualidade, um mecânico de manutenção, um engenheiro de processo e um

assistente de manufatura.

A equipe trabalhou durante quatro meses para que fosse possível a implementação e

acompanhamento da ferramenta no setor de estamparia pesada. Toda a análise da situação foi

realizada dentro deste período, em que após definido o local onde seria aplicada a ferramenta,

efetuou-se o levantamento dos tempos de setup atuais para cada peça estampada pelo setor de

grande porte, destacadas na Figura 3.



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Gráfico 3 - Tempos de setup para cada peça

Setup

0:00

0:07

0:14

0:21

0:28

0:36

0:43

0:50

0:57

Low er

base

Wrap

(Front)

Front

Basket

(Front)

Side

Panels

(Jane)

Wrap

(Irene)

Wrap

(Paula)

Frame

Upper

Wrap

(Hilda)

Cabinet

Rear

(Paula)

Cabinet

Rear

(Giovana)

Cabinet

Rear

(Saphira)

Cabinet

Rear

(Front)

Pieces

Tim

e (

min

ute

s)

Com base nos tempos de setups e a experiência dos operadores, foi possível definir a lateral

do produto Jane (Side Panels) como a peça a ser utilizada para no projeto piloto por ser um

produto de maior complexidade e por utilizar quatro prensas de grande porte para sua

confecção. Após a definição do processo a ser tomado como ponto inicial da pesquisa,

realizou-se reuniões com a equipe para nivelamento de conhecimentos e aplicação das

técnicas, conforme Tabela 2.

Tabela 2 - Temas das reuniões de nivelamento



10

Na primeira etapa foi apresentada ao grupo todas as técnicas que a ferramenta TRF

proporciona, sem seguida os setups foram filmados em detalhes. Ao concluir esta etapa, o

grupo reuniu-se novamente em sala para análise do vídeo para aplicar os conceitos aprendidos

na primeira reunião. Após as reuniões, foi possível separar todas as atividades do setor em

externas, internas e desperdícios.

Através de análises visuais foram propostas melhorias que facilitaram e contribuíram para a

redução dos tempos de troca de ferramenta. Nesta fase, as principais contribuições

apresentadas auxiliaram nas reduções dos tempos de máquinas paradas por troca, conforme as

Figuras 2 e 3. Na Figura 2 pode-se verificar uma prática comum no setor utilização de duas

ferramentas pequenas em diferentes máquinas de grande porte.

Figura 2 - Esquema da Ferramenta na Prensa

Na Figura 03, observa-se uma das ideias geradas no grupo, a conjugação de ferramentas em

uma única prensa, agilizando o processo e aumentando a disponibilidade de carga máquina do

setor, na prática pode ser verificada, conforme Figura 04.

Figura 3 - Esquema da ferramenta conjugada na prensa



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Figura 4 - Foto do Antes (esquerda) e Depois (direita) de Aplicar Ideia de Conjugar

Na Figura 5 observa-se uma prática constante na empresa, a fixação de ferramentas através de

parafusos, o que gera tempos consideráveis no prender o estampo, a ideia aplicada foi a

utilização de grampos hidráulicos o que praticamente não gera perda de tempo no setup.

Figura 5 - Fotos do antes (esquerda) e depois (direita) da mudança dos fixadores

Após a conclusão do piloto, as técnicas foram aplicadas nas demais peças apresentadas,

conforme Figura 3, em que foi possível aprimorar a cada nova aplicação os conceitos

aprendidos e os resultados neste setor em apenas quatro meses de trabalho já estão sendo

colhidos e o mais importante é a motivação gerada no setor, sempre buscando bater seus

recordes.

4.3 Utilização de um supermercado para controlar a produção

Após a fase de melhorias e estabilização dos processos de setup no setor de estamparia grande

porte, surgiu a necessidade de mudança na forma como a programação convencionalmente é



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realizada. O PCP emite um relatório com o programa mensal para a área, e a mesma efetua

sua programação interna para atender a demanda de seus clientes internos.

Contudo, o problema dessa forma de programar é que as peças são confeccionadas com um

dia de antecedência, o que ocasionam estoques elevados, e qualquer problema que acarrete a

não produção de determinado item já fabricado gera inventário ainda maior, pois essas peças

necessitarão de área para serem acondicionadas até que sejam consumidas.

Como a área de estamparia é um dos pontos na cadeia de valor cujo fluxo contínuo não é

possível, além disso fabricar em lotes é necessário para atender a demanda, foi estudada a

possibilidade de implantação de um sistema Kanban aliada a implantação da TRF. Isto

possibilitou uma maior flexibilidade no processo, por disponibilizar mais horas de produção,

com menos tempo de máquinas paradas. Desse modo, foi possível diminuir o lead time de

produção e, consequentemente, seus estoques intermediários.

Foi implantado um piloto de processo puxador onde estão são utilizadas ferramentas como

Kanban de produção, o qual dispara a necessidade de peças. Esse kanban de retirada trata-se

de uma lista de compras que instrui o movimentador de materiais a pegar e transferir peças

pelo sistema de programação FIFO: primeiro que entra é o primeiro que sai.

Estas mudanças possibilitaram ao setor maior independência quanto ao que seu cliente está

fabricando na ponta da linha, atendo-se somente o controle de seu sistema de supermercado.

A grande vantagem do sistema foi fornecer a possibilidade de redução de inventário em

aproximadamente 50% do valor anteriormente apontado no Gráfico 1.

Conforme a Figura 6, o cliente do processo vai ao supermercado e retira o que precisa. Em

seguida, o fornecedor do processo produz para reabastecer o que foi retirado. Esse sistema

tem como objetivo controlar a produção no processo de fornecimento sem tentar programar e

controlar a produção entre os fluxos. Um Kanban de “produção” dispara a produção de peças,

enquanto isso, um Kanban de “retirada” instrui o movimentador de materiais a pegar e

transferir peças.



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Figura 6 - Sistema puxado com supermercado

4.4 Resultados das implementações Just in time

Após a implantação de todas as melhorias propostas, foi efetuada uma comparação dos dados

coletados e o acompanhamento mensal. Estas análises evidenciaram os ganhos que as

ferramentas proporcionaram ao setor e à empresa. A Figura 7 demonstra os ganhos médios

com todas as peças (Gráfico 03) em que foram aplicadas as técnicas de troca rápida de

ferramentas.

Figura 7 - Ganhos médios com todas as peças (referente ao Gráfico 3)



14

Observando o Gráfico 04 pode-se verificar o antes e o depois da implementação da

ferramenta TRF no setor de estamparia de grande porte, e os ganhos em torno de 68% com a

redução dos tempos de setup, o que resultou em uma disponibilidade neste setor de mais 450

horas para produção, possibilitando a internalização de alguns ferramentais que estavam

terceirizados por falta de capacidade, com economias de aproximadamente R$ 190 mil anuais,

conforme dados extraídos de documentos internos da empresa.

Gráfico 4 - Tempo gasto com setups por peças antes e depois da implementação da TRF

Setup

0:00

0:07

0:14

0:21

0:28

0:36

0:43

0:50

0:57

Low er base Wrap (Front) Front Basket

(Front)

Side Panels

(Jane)

Wrap (Irene) Wrap (Paula) Frame Upper Wrap (Hilda) Cabinet Rear

(Paula)

Cabinet Rear

(Giovana)

Cabinet Rear

(Saphira)

Cabinet Rear

(Front)Pieces

Tim

e (

min

ute

s)

Antes Depois

Com base nisso, foi possível comprovar os ganhos que a ferramenta proporciona, com a sua

aplicação, atestando as vantagens da produção enxuta (SHAH, et al., 2003; CUATRECASAS-

ARBOS, et al., 2011; ZAREI, et al., 2011), do Kanban (LEVITT, et al., 1990; BONVIK, et

al., 1996; KUMAR, et al., 2007) e da TRF (SHINGO, 1985; GILGEOUS, et al., 1998;

REGAN, et al., 1999; MOXHAM, et al., 2001).

5. Considerações finais

A melhoria contínua é promovida e somente tem seu sucesso garantido com a participação

ativa do nível operacional, pois as melhorias são apenas efetivas quando implantadas no chão

de fábrica. O sistema de troca rápida de ferramentas oferece maior flexibilidade ao sistema

organizacional, pois possibilita realizar trocas mais rápidas e o setup deixa de ser problema.

Entretanto, é um programa com alcance de resultados em médio prazo. Nesta fase de

implementação foi necessário quatro meses de trabalho, abrangendo poucas ferramentas e

peças, se comparado com o montante total do setor de estamparia. Com os resultados, essa



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ferramenta apresenta-se como potencial instrumento a fim de promover benefícios para o

setor e para toda empresa.

O presente trabalho cujo objetivo foi demonstrar a aplicação dos conceitos e técnicas

utilizados na implementação de um sistema de troca rápida de ferramentas em uma indústria

de eletrodomésticos, obteve um grande ganho na redução dos tempos de troca dos

ferramentais (redução média de 68%), além de proporcionar ao pesquisador, ao setor e

consequentemente a empresa: melhoria do tempo de utilização das máquinas; melhoria do

tempo de ciclo do maquinário; motivação e envolvimento dos operadores; flexibilização do

processo produtivo e a redução de custos, devido a internacionalização de ferramentas

terceirizadas.

O estudo de caso revela que, a empresa pesquisada ainda possui um grande potencial de

ganho em seu processo produtivo, tendo com a implementação da ferramenta possibilidade de

maximizar seus resultados, com baixos investimentos e alta motivação de seu pessoal. A

identificação dos ganhos foi importante para fornecer aos dirigentes do setor de estamparia e

da organização, informações necessárias para continuarem investindo e incentivando a

aplicação da ferramenta, com ganhos reais e retornos rápidos. Assim sendo a TRF mostrou-se

uma ferramenta útil para análise e melhoria do processo, proporcionando resultados

sustentáveis.

Com base nos resultados desse trabalho, existem diversas melhorias que ainda precisam ser

implantadas e expandidas para outros setores da empresa, algumas propostas para outras

melhorias na redução de tempos de preparação e continuidade do trabalho foram deixadas

como objetivo, ficando sob a responsabilidade dos funcionários do setor que integraram o

grupo, como: (a) planejar e estudar implementação dos conceitos de TRF nos setores de

pequeno e médio porte; (b) continuar o processo de melhoria contínua no setor onde foi

implementada a ferramenta, com objetivo de sempre estar melhorando os tempos; (c)

transferir conhecimento obtido na prática para o setor de componentes plásticos, área de

extrema importância para empresa que também necessita de implementação da ferramenta.

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