Estudo da performance de produção numa linha de enchimento de aerossóis

Estudo da performance de produção numa linha de enchimento de aerossóis José Albino Almeida da Silva Aires e Freitas Dissertação de Mestrado Orientador na FEUP: Prof.ª Dr.ª Isabel Maria Noronha de Resende Horta e Costa Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica 2016-01-28 Estudo da performance de produção numa linha de enchimento de aerossóis ii A quem me quer A todos os meus professores Estudo da performance de produção numa linha de enchimento de aerossóis iii Resumo Hoje em dia a economia e os mercados são caracterizados por uma variabilidade elevada, exigindo capacidade de adaptação e de especificação da oferta de produtos aos clientes, em termos qualitativos e quantitativos. Juntamente, o mercado está marcado pela competitividade e vasta concorrência. É necessária uma capacidade de resposta, diferenciação e competitividade a uma exigência tão grande e complexa. Entre vários aspectos, a utilização dos recursos das empresas de forma eficiente, e se possível a sua potencialização, é vital e preponderante para a continuidade e expansão da empresa. Entre vários indicadores, o OEE (Overall Equipment Effectiveness) é um indicador de referência na gestão empresarial, nomeadamente ao nível da produção industrial. O foco do projeto centra nas perdas de velocidade na produção, englobadas no factor performance. Dos três factores que integram a ferramenta OEE, a performance é o factor que nesta circunstância se revela ambíguo e de difícil registo e numa altura em que atinge valores consideráveis surge a necessidade de clarificar a situação e dar uma resposta. Este trabalho tem por objetivo a melhoria do indicador OEE por meios do aumento do fator performance, através do método lean e das suas ferramentas, aplicado a uma linha de produção numa indústria de enchimento de produtos aerosol. Este método começa com uma observação da situação atual na qual são determinadas e quantificadas as variáveis com influência na performance. Numa segunda fase os dados recolhidos são tratados e analisados para, por fim, desenvolver e implementar um conjunto de melhorias. Foi possível verificar uma melhoria dos resultados operacionais da linha e, de uma forma geral, melhoria do método de trabalho através da clarificação das circunstâncias e desenvolvimento de uma capacidade de resposta. iv Study of the production performance in an aerosol filling line Abstract Nowadays, the economy and markets are characterized by high variability, requiring adaptability and specification to supply products to customers, in qualitative and quantitative terms. Together, the market is characterized by competitiveness and broad competition. A response capacity, differentiation and competitiveness to such large and complex requirement is needed. Among many things, the use of resources efficiently, and if possible their improvement, is vital and leading to the continuity and expansion of the company. Among various indicators, the Overall Equipment Effectiveness (OEE) is an indicator of reference in business management, particularly in industrial production. The project focus centered on the speed of production losses, encompassed in the performance factor. Of the three factors that make up the OEE tool, performance is the factor that, in this circumstance, is revealed ambiguous and difficult to registration, and at a time that reaches considerable values arises the need to clarify the situation and give a response. This work aims to improve the OEE indicator by increasing the performance factor, using the lean method and its tools, applied to a production line in an aerosol products filling industry. This method begins with an observation of the current situation in which are determined and quantified variables that influence the performance. In a second phase, the collected data is processed and analyzed to ultimately develop and implement a number of improvements. An improvement in the operating results of the line was observed and the working methods were improved mostly by clarification of circumstances and development of responsability. v Índice de Conteúdos 1 Introdução ........................................................................................................................................... 1 1.1 Enquadramento e motivação ............................................................................................................... 1 1.2 Caracterização do trabalho .................................................................................................................. 1 1.3 Apresentação da empresa ................................................................................................................... 2 1.3.1 Unidade de enchimento ........................................................................................................ 3 1.4 Metodologia seguida ............................................................................................................................ 3 1.5 Estrutura da dissertação ...................................................................................................................... 3 2 Enquadramento teórico ....................................................................................................................... 4 2.1 Lean Manufacturing ............................................................................................................................. 4 2.2 Desperdícios do Lean Manufacturing ................................................................................................... 4 2.3 Kaizen .................................................................................................................................................. 5 2.4 Ciclo PDCA .......................................................................................................................................... 5 2.5 Normalização de processos ................................................................................................................. 6 2.6 Overall Equipment Effectiveness ......................................................................................................... 6 2.7 5S’s – Ferramenta para a organização e produtividade ....................................................................... 8 2.8 Gestão visual ....................................................................................................................................... 9 2.9 Mapeamento de processos .................................................................................................................. 9 3 Unidade industrial e processo produtivo ........................................................................................... 10 3.1 Negócio e cadeia de abastecimento .................................................................................................. 10 3.2 Aerosol e matérias-primas envolvidas no negócio ............................................................................. 11 3.3 Constituição da linha de produção em estudo ................................................................................... 12 3.4 Processo produtivo ............................................................................................................................ 12 3.5 Tipos de mudança .............................................................................................................................. 14 3.6 Produções e famílias de produto ........................................................................................................ 15 3.7 Cadências de produção ..................................................................................................................... 16 3.8 Relatórios OEE da unidade industrial ................................................................................................ 16 4 Estudo da performance de produção ................................................................................................ 18 4.1 Situação atual .................................................................................................................................... 18 4.1.1 Nomenclaturas .................................................................................................................... 20 4.2 Método de análise de perdas de velocidade ...................................................................................... 20 4.2.1 Diagrama causa-efeito ........................................................................................................ 21 4.2.2 Compilação da informação ................................................................................................. 22 4.3 Análise dos dados .............................................................................................................................. 24 4.3.1 Análise da variável “afinação & cadência baixa”................................................................. 25 4.3.2 Análise da variável “avaria” ................................................................................................ 26 4.3.3 Análise dos dados por FP ................................................................................................... 27 4.3.4 Análise das variáveis principais .......................................................................................... 31 4.4 Análise complementar ........................................................................................................................ 32 5 Plano de melhorias proposto ............................................................................................................ 34 5.1 Melhorias nos processos de afinações e cadências de operação ..................................................... 34 5.1.1 Melhorias na operação da máquina de produto.................................................................. 34 5.1.2 Melhorias na operação da máquina de filme ...................................................................... 35 5.1.3 Melhorias na operação dos restantes equipamentos ......................................................... 35 5.2 Melhorias nos problemas técnicos ..................................................................................................... 36 5.3 Melhorias nos procedimentos de embalamento ................................................................................. 37 5.4 Melhoria no processo de colocação de perfume ................................................................................ 38 5.5 Outras melhorias ................................................................................................................................ 38 6 Resultados obtidos ............................................................................................................................ 39 6.1 Resultados obtidos no OEE por FP ................................................................................................... 39 6.2 Resultados OEE globais .................................................................................................................... 41 vi 7 Conclusões e perspetivas de trabalho futuro .................................................................................... 42 Referências ............................................................................................................................................ 43 Anexo A: Planta da linha ........................................................................................................................ 44 Anexo B1: Diagrama do processo produtivo .......................................................................................... 45 Anexo B2: Diagrama do processo produtivo da máquina de produto ................................................... 46 Anexo B3: Diagrama do processo produtivo do embalamento .............................................................. 47 Anexo C1: Mapa de acompanhamento de produção/detalhe de ordem ............................................... 48 Anexo C2: Mapa de acompanhamento de paragens ............................................................................ 49 Anexo D1: Lista de paragens reconhecidas .......................................................................................... 50 Anexo D2: continuação da lista de paragens reconhecidas .................................................................. 51 Anexo E: Lista de variáveis secundárias e terciárias ............................................................................. 52 Anexo F: Parametrização da máquina de filme ..................................................................................... 53 Anexo G: Ficha de especificações de engenharia da FP! ..................................................................... 54 Anexo H: Ficha de especificações de engenharia da FP2 .................................................................... 55 Anexo I: Estudo – melhoria do processo de colocação de perfume ...................................................... 56 vii Glossário cpm – cans per minute – latas por minuto FP – família de produto JIT – just-in-time MA – máquina de atuadores MB – máquina de banho MFmáquina de filme MG – máquina de gás MP – máquina de produto MPD – máquina de produto da direita MPE – máquina de produto da esquerda MT – máquina de tampas OEE – Overall Equipment Effectiveness PDCA – plan-do-check-act SMED – Single Minute Exchange of Dies – troca rápida de ferramentas TPM – Total Production Maintenance TPS – Toyota Production System viii Índice de Figuras Figura 1 - Instalações da Colep Portugal, SA, unidade de Vale de Cambra ............................................................ 2 Figura 2 - Fórmulas de cálculo do OEE .................................................................................................................. 7 Figura 3 – Exemplo de uma cascata semanal do OEE ............................................................................................ 7 Figura 5 - Atuador; conjunto de atuadores; conjunto de tampas; tampa atuadora ................................................. 11 Figura 4 - Composição de um produto aerosol; lata em aço (folha flandres); válvula .......................................... 11 Figura 6 - Conjuntos tampa/atuador ...................................................................................................................... 11 Figura 7 - Diagrama causa-efeito da produtividade da linha ................................................................................. 21 Figura 8 - Ilustração da tabela desenvolvida em Excel para compilação dos dados .............................................. 23 ix Índice de Tabelas Tabela 1 - Quantidade de produção relativa no ano 2015,até Setembro ................................................................ 19 Tabela 2 - Resultado operacional da linha no ano 2015, até Setembro ................................................................. 19 Tabela 3 - Lista das variáveis terciárias da variável "afinação & cadência baixa" ................................................ 26 Tabela 4 - Lista das variáveis terciárias da variável “avaria” ................................................................................ 26 Tabela 5 - Distribuição da perda média na FP1 ..................................................................................................... 27 Tabela 6 - Distribuição da perda média da FP2 ..................................................................................................... 28 Tabela 7 - Distribuição da perda média da FP3 ..................................................................................................... 28 Tabela 8 - Distribuição da perda média da FP4 ..................................................................................................... 29 Tabela 9 - Distribuição da perda média da FP5 ..................................................................................................... 29 Tabela 10 - Distribuição da perda média da FP6 ................................................................................................... 30 Tabela 11 - Distribuição da perda média da FP7 ................................................................................................... 30 Tabela 12 - Valores de OEE atingidos nas produções da FP1 ............................................................................... 39 Tabela 13 - Valores de OEE atingidos nas produções da FP2 ............................................................................... 40 Tabela 14 - Valores de OEE atingidos nas produções da FP3 ............................................................................... 40 Tabela 15 - Valores de OEE atingidos nas produções da FP5 ............................................................................... 40 Tabela 16 - Valores de OEE atingidos nas produções da FP7 ............................................................................... 41 Tabela 17 - Valores de OEE globais da linha ........................................................................................................ 41 Estudo da performance de produção numa linha de enchimento de aerossóis 6 2.5 Normalização de processos Normalização consiste na construção de normas, uma forma padrão de executar tarefas. Permite garantir a execução da tarefa da melhor forma conhecida, redução de variabilidade nos processos, e redução de dependência de conhecimento exclusivo a indivíduos, uma vez que passa a ser um conhecimento da organização. (Liker, 2004) Nas mais variadas áreas profissionais é comum os colaboradores rejeitarem esta premissa, afirmando as suas capacidades intelectuais e criatividade, considerando que a normalização das suas tarefas será um passo atrás na produtividade. Contudo, atingir um nível de normalização é sempre possível e fundamental para a eficácia e futura melhoria (melhoria contínua). Numa tarefa com muita variabilidade, a normalização de uma nova ação de melhoria será complicada e a melhoria será apenas mais uma alteração ao processo, tornando a sua eficácia será comprometida. O ponto mais crítico na normalização de um processo é determinar o equilíbrio entre providenciar procedimentos rígidos aos colaboradores e facultar a liberdade devida para inovar, vital para atingir metas consistentes entre qualidade e custo. A imposição de regras e procedimentos rígidos resulta numa fonte de atritos e resistência entre chefias e delegações, no entanto, funcionários felizes e motivados são mais recetivos a novas indicações, sobretudo se existir disponibilidade para ter em conta as suas próprias ideias. A forma como os padrões são definidos e quem contribui diretamente são a chave para atingir este equilíbrio. 2.6 Overall Equipment Effectiveness O Total Productive Maintenance (TPM) é uma ferramenta japonesa com origem na Toyota em 1970, com o objetivo global de aumentar a eficiência da função produtiva através de métodos que visam o aumento da eficiência das máquinas, aumento do poder e moral dos trabalhadores e satisfação pelo trabalho. Envolve todas as áreas funcionais e pessoas de todos os níveis hierárquicos; enfatiza a eficiência de todos os recursos; manutenção de todo o pessoal, equipamentos e material em condições ótimas. (Nakajima, S., 1988) Estão identificados 7 grandes grupos de perdas que atingem os equipamentos, sendo eles o grupo das avarias, grupo das mudanças e afinações, grupo de outras paragens, grupo das microparagens, grupo da baixa velocidade de produção, grupo dos defeitos e retrabalhos e o, por último, o grupo das perdas de arranque. Para além das perdas relacionadas com produção os equipamentos, existem também perdas com processos, inventário, distribuição, compras, entre outros. Para uma correta identificação das perdas existente, cada perda deve ser quantificada, monitorizada e, se for do interesse da organização, melhorada. Como forma de quantificar as perdas existentes, recorre-se frequentemente ao indicador de performance (kpi – key performance indicator) designado por Overall Equipment Effectiveness. Este indicador é considerado uma medida de referência na gestão empresarial e industrial. É uma medida eficaz para avaliar o desempenho de um processo, equipamento, conjunto de equipamentos, célula de linha ou mesmo uma unidade industrial. É amplamente aplicado na prática, exprimindo uma perspetiva geral do modo como o tempo é utilizado e categorizando as perdas de tempo para um melhor controlo e gestão. Quanto maior o OEE menor é o custo unitário, mais competitivas são as operações, e maior é a quantidade de produção com qualidade. Estudo da performance de produção numa linha de enchimento de aerossóis 7 De uma forma geral, para o cálculo do OEE da produtividade, o espaço de tempo definido como referência é o tempo planeado para produção. O tempo é dividido em 3 fatores: disponibilidade, performance e qualidade. A fórmula de cálculo do OEE é apresentada na figura 2. As perdas de utilização são consideradas todas as perdas associadas a causas que impeçam programação para produção. São exemplos o fim-de-semana, feriados, ensaios, entre outros, ou mesmo falta de ordens de produção. O tempo planeado é a base de cálculo do OEE (para a produtividade) e é todo o tempo para o qual existe intenção de produção. É igual ao tempo de calendário subtraindo todas as perdas de utilização. Se ocorrer algum tempo extra de produção para além do planeado, por norma este deve ser adicionado ao tempo planeado e incluído no OEE. Perdas de disponibilidade são consideradas todas as perdas associadas a causas que originam a paragem do equipamento durante um período de tempo em que estava planeada produção. São exemplos os intervalos dos operadores, avarias e afinações de equipamentos, mudanças, treinos e reuniões dos operadores, limpezas, faltas de material para ordens planeadas, etc. O tempo disponível é todo o tempo em que o equipamento esteve em funcionamento. É a diferença entre o tempo planeado e as perdas de disponibilidade. Figura 2 - Fórmulas de cálculo do OEE Figura 3 – Exemplo de uma cascata semanal do OEE Estudo da performance de produção numa linha de enchimento de aerossóis 8 Perdas de performance englobam as perdas de velocidade de produção, na qual o equipamento está a funcionar a uma velocidade inferior à velocidade estabelecida como nominal, e englobam microparagens. Por norma, microparagens são consideradas paragens com duração inferior a 5 minutos. Geralmente, é difícil um registo exato deste fator. Tempo de operação é o tempo que o equipamento precisaria de operar para produzir a quantidade real, supondo uma produção a velocidade nominal. Esta velocidade nominal é préestabelecida e serve como referência para a produção. Perdas de qualidade são consideradas todas as perdas associadas a causas que originam a produção de produtos defeituosos, como sucata e produtos não conformes. Por fim, o tempo útil de um equipamento é o tempo necessário para produzir a quantidade real com boa qualidade (produtos conforme), supondo uma produção a velocidade nominal. 2.7 5S’s – Ferramenta para a organização e produtividade A ferramenta 5S’s é uma ferramenta kaizen muito utilizada na indústria e nos serviços. Concebida inicialmente por Kaoru Ishikawa, em 1950, no âmbito da resolução das consequências pós-guerra no Japão, esta ferramenta, graças à sua eficácia e simplicidade passou a ser aplicada igualmente ao mundo empresarial. Os 5S’s consistem num manual de boas práticas que visam a organização, a arrumação e a limpeza de espaços de trabalho (gemba). Deve o seu nome devido às iniciais das cinco etapas necessárias para a obtenção de um ambiente de trabalho 5S’s. (Imai, M., 1997) Em particular, estas etapas consistem em: 1) Seiri – etapa responsável pela separação do necessário do desnecessário para cada atividade, mantendo o essencial no local de trabalho. São exemplos a remoção de equipamentos, ferramentas, documentos, stock e materiais obsoletos não utilizados na atividade em ocorrência; 2) Seiton – etapa responsável pela organização e arrumação do essencial em locais identificados e com facilidade de acesso, reduzindo perdas de tempo em procura. A ideia fundamental é colocar um material a uma distância de acordo com a frequência de utilização; 3) Seiso – etapa responsável pela limpeza para manter condições de higiene e o local de trabalho e os equipamentos asseados; 4) Seiketsu – etapa responsável pelo desenvolvimento de condições para manter os passos anteriores em prática. São exemplos os planos de limpeza, instruções de operação e identificação de locais; 5) Shitsuke – etapa responsável pelo suporte da ferramenta 5S’s, através da autodisciplina individual e coletiva e senso crítico. A importância desta ferramenta assenta na garantia dos ganhos obtidos pela ferramenta. A aplicação da ferramenta 5S’s promove a identificação e eliminação de desperdícios, um espaço de trabalho mais ergonómico, segurança e espírito de equipa através do sentimento de posse do local de trabalho. Desta forma é possível envolver e comprometer todos para um objetivo final de melhoria contínua e aumento da qualidade. Por outro lado, a aplicação exige algum esforço e reeducação de hábitos e comportamentos. As auditorias 5S’s e quadros de gestão visual são úteis para o controlo da aplicação da ferramenta. Estudo da performance de produção numa linha de enchimento de aerossóis 9 2.8 Gestão visual A gestão visual significa a transmissão prática de sinais visuais que fornecem de forma expedita informação sobre o estado ou condição da organização, processos, operações. Permite a identificação de ocorrências e assume-se como um meio de estabilização de processos e um meio de melhoria. São exemplos a identificação e local dos objetos, estipulação de cores específicas para respetivos equipamentos e ferramentas a utilizar para um determinado tipo de produto, sinais luminosos e sonoros para respetivas avarias e paragens de equipamentos, exposição visual de padrões, etc. É uma ferramenta poderosa para motivação do gemba e promove a união em torno dos objetivos globais preconizados pelo kaizen. (Imai, M., 1997) Segundo a visão kaizen os problemas devem ser visíveis e devem estar implementadas formas de controlo dos processos. A não deteção de problemas/anomalias poderá dar espaço a perdas não identificadas, ou mesmo não resolvidas. Este princípio também está na génese da gestão visual, de forma a auxiliar os colaboradores e supervisores no controlo do gemba. 2.9 Mapeamento de processos O mapeamento dos processos é um método que permite definir claramente o estado atual de um processo, facilitando a identificação de ações de melhoria necessárias, através de representações gráficas de fluxos. Estes mapas listam os subprocessos, representam as interações e explicitam a sequência de funcionamento. Um exemplo de ferramenta para mapeamento de processos é o mapa de processos detalhado, mais indicado, por exemplo, para o processo produtivo de uma linha. Deste modo, a simulação surge com a necessidade de interpretar um modelo e prever o seu comportamento. (Faria, 2013) Estudo da performance de produção numa linha de enchimento de aerossóis 10 3 Unidade industrial e processo produtivo 3.1 Negócio e cadeia de abastecimento A unidade industrial produz bens de consumo, num regime de produção em massa, e integra a última fase de criação de valor ao produto final. Juntamente, a relativa simplicidade do processo produtivo, um lead time de produção relativamente curto, uma boa capacidade de resposta a mudanças de produção relativamente simples e com baixos custos possibilitam o uso do método make-to-order, com recurso também ao método just-in-time. A natureza do negócio e a política de operação dita que as quantidades de ordem de produção são cada vez menores, com prazos de entrega cada vez mais curtos e precisos, maior variedade de produtos e flexibilidade de produções. Torna-se um desafio aos mais variados níveis incluindo o nível das linhas de produção, que ficam sujeitas, nomeadamente, a várias mudanças de produção. Atualmente, a unidade industrial possui 6 linhas de produção de enchimento de produtos aerossol e 2 linhas de produção de enchimento de produtos líquidos. A cadeia de abastecimento é composta por 5 fases principais. Funciona por pull com início no pedido do cliente, com uma determinada quantidade de um determinado produto. De seguida, é criada a ordem de produção. Para este caso são consideradas como matérias-primas a lata, componentes para montagem de válvula, atuador, tampa, respetivo material de embalamento, gás propulsor, e os compostos químicos que estão na génese do produto químico, conforme ao produto final em si. Qualquer um destes materiais varia de acordo com a produção e são adquiridos pela Colep, junto de fornecedores. A fase seguinte corresponde ao processo produtivo de formulação do produto. O produto é preparado com os respetivos compostos químicos seguindo uma receita definida pelo cliente. A fase seguinte corresponde ao processo de montagem de válvulas. Para alguns produtos os clientes fornecem as válvulas. A fase seguinte corresponde ao processo produtivo de enchimento das latas. As latas são colocadas na linha de produção, e é introduzido o produto químico, gás propulsor, válvula, atuador, tampa e respetivo embalamento. Esta fase é o objeto de estudo deste trabalho. Resta uma última fase relativa à logística da cadeia de abastecimento respeitante à Colep, e posterior distribuição por parte do cliente aos consumidores finais. Como já foi dito anteriormente, a Colep não possui marca própria de produtos, apenas produz para outras marcas sob regime de contratação. Estudo da performance de produção numa linha de enchimento de aerossóis 11 3.2 Aerosol e matérias-primas envolvidas no negócio Como definição química, um aerosol é uma suspensão de partículas sólidas finas ou gotículas de líquido num gás. Tecnicamente, o recipiente é a embalagem usada para manter em aerosol o ingrediente/produto que se encontra no interior. Vulgarmente, aerosol refere-se ao produto final, constituído pelo recipiente, respetivos componentes (válvula, atuador e tampa), produto químico e gás propulsor. As matérias-primas que constituem um produto final são: 1) lata vazia; é um recipiente metálico em aço (folha flandres) ou alumínio, plástico ou mesmo em vidro; já litografada, isto é, imprimida com o rótulo do produto que representa; 2) componentes para montagem de válvula; 3) compostos químicos, usados para formular os produtos químicos; 4) gás propulsor; a unidade industrial tem à disposição vários tanques de gases diferentes; 5) atuador e tampa, ou conjunto tampa/atuador; 6) embalamento; podem ser caixas e/ou tabuleiros, plastificados ou não; com um determinado número de aerossóis. Figura 5 - Atuador; conjunto de atuadores; conjunto de tampas; tampa atuadora Figura 4 - Composição de um produto aerosol; lata em aço (folha flandres); válvula Figura 6 - Conjuntos tampa/atuador Estudo da performance de produção numa linha de enchimento de aerossóis 12 3.3 Constituição da linha de produção em estudo A linha é dividida em três áreas principais: A, B e C. A área A inclui a (i) bancada de alimentação de latas, (ii) escolhedor de válvulas, (iii) máquina de produto, (iv) máquina de gás, (v) balança e (vi) máquina de banho. A área B inclui o (i) escolhedor de atuadores, (ii) máquina de atuadores, (iii) escolhedor de tampas, (iv) máquina de tampas e (v) máquina de código (para latas). A área C inclui a (i) máquina de filme, (ii) máquina de etiquetas e (iii) final de linha. A planta da linha em estudo é apresentada no anexo A. 3.4 Processo produtivo O processo produtivo segue uma sequência direta e é caraterizado por um lead time relativamente curto. A quantidade produzida é relativamente exata e controlável. O processo produtivo funciona por push, com início na introdução das latas na bancada de alimentação, ao ritmo de produção das máquinas de produto. Isto significa que todas as latas lançadas na linha resultam em produto acabado (ou então em produto não conforme ou rejeitado). O diagrama do processo produtivo está disponível no anexo B1. Etapa 1 – máquina de produto A introdução de latas na linha é feita manualmente na bancada de alimentação no início da linha. As latas estão à disposição numa palete que se encontra num local perto da bancada. As latas são transportadas para a máquina de produto (MP) por tapetes transportadores. Existem duas máquinas de produto na linha, lado a lado, para possibilitar uma cadência de produção total maior. São distinguidas como máquina de produto da esquerda (MPE) e máquina de produto da direita (MPD). A máquina de produto tem várias funções: (i) coloca o produto químico, (ii) coloca a válvula, (iii) monitoriza a presença de válvula e centra a mesma no orifício, (iv) faz a cravação da válvula à lata e realiza o vácuo. Cada máquina executa estas operações simultaneamente, num processo rotativo, e possui três cabeças de enchimento de produto (são usadas de acordo com a quantidade e género de produto químico), uma cabeça para colocação da válvula, uma cabeça para monitorização e centragem da válvula, e uma cabeça para cravação e realização de vácuo. A alimentação das MP com válvulas é feita pelo equipamento vulgarmente denominado por escolhedor de válvulas. É composto por (i) depósito, (ii) transportador de válvulas, (iii) escolhedor de válvulas, (iv) guia bifurcada e (v) dois sistemas bombeadores, que levam as válvulas à cabeça de colocação de válvula. À parte dos bombeadores, este sistema trabalha de forma contínua e autónoma para manter a guia bifurcada constantemente alimentada de válvulas. A alimentação das MP com produto químico é feita por um sistema composto por (i) um tanque e por (ii) bombas de alimentação que fazem chegar o produto às máquinas. O tanque é abastecido diretamente por tubagens provenientes da área da formulação (área de produção dos produtos químicos). Este sistema está montado numa estrutura acima das MP. As latas são transportadas para a máquina de gás. Por motivos de segurança, para evitar enchimento de gás em vazio há um controlo de processo para a presença de válvulas, realizado pela cabeça de monitorização e centragem de válvula. No caso de falta de válvula numa lata, a respetiva MP para. Estudo da performance de produção numa linha de enchimento de aerossóis 13 Relativamente às células de presença de material, cada MP está equipada com uma célula imediatamente a montante, que em caso de falta de latas dá ordem de paragem, e uma célula imediatamente a jusante, que em caso de presença de latas dá ordem de paragem, uma vez que o transportador se encontra acumulado. O diagrama do processo da etapa 1 está disponível no anexo B2. Etapa 2 – máquina de gás Por motivos de segurança, cada uma das linhas de produção possui a máquina de gás (MG) num compartimento isolado, que se encontra no exterior, perto do pavilhão industrial. A máquina introduz o respetivo gás na lata, através da haste na válvula. A cabeça de enchimento de gás encosta na haste e isola a conexão. Existem duas torres de enchimento, mas por norma uma só torre é capaz de cadências suficientes para as produções. As latas são transportadas novamente para o interior do pavilhão principal. A MG também está equipada com células de presença imediatamente a montante e a jusante, para paragem e arranque consoante presença ou falta de latas. No ponto seguinte as latas passam pela balança e pela máquina de banho. Etapa 3 – balança e máquina de banho Na balança é feito o controlo do processo de enchimento através do peso conjunto de produto químico e gás, subtraindo o peso de uma lata e uma válvula. No caso de o valor ultrapassar o valor estipulado, a lata é rejeitada e é contabilizada como sucata de produto cheio. Na máquina de banho (MB), a latas são mergulhadas por um período de cerca de 5-6 minutos, num banho de água a uma temperatura de cerca de 55-60º C. Este procedimento tem como objetivo o controlo do processo de cravação e resistência do produto a diferenças de pressão no seu interior. No caso de não conformidade, o produto revela ter fugas do conteúdo ou rebentar sob temperaturas na máquina de banho, isto é num ambiente controlado e sem consequências graves para o consumidor final. Cada uma destas duas máquinas está montada com células de presença com as mesmas funções dos equipamentos anteriores. Em caso de paragem da MB, este equipamento possui mecanismos de segurança automáticos de subida das latas após um determinado período de tempo estipulado, de modo a evitar o sobreaquecimento e inevitável prejuízo de rebentamento das latas. Etapa 4 – máquina de atuadores e máquina de tampas No ponto seguinte as latas passam pela máquina dos atuadores (MA), responsável pela montagem do atuador na lata, e de seguida pela máquina das tampas (MT), responsável pela introdução da tampa. Cada uma das máquinas acima referidas é alimentada pelo escolhedor de atuadores e o escolhedor de tampas. Cada uma destas duas máquinas está montada com células de presença com as mesmas funções dos equipamentos anteriores. Para além disso, a guia de transporte dos atuadores está montada com uma célula de presença imediatamente à entrada da MA. Em caso de falta de atuadores na guia, a MA para. A guia das tampas, está montada com uma célula de presença imediatamente à saída do escolhedor de tampas, que em caso de presença dá ordem de paragem ao escolhedor, e uma célula imediatamente à entrada da MT, que em caso de falta de tampas, dá ordem de paragem à MT. O produto final designado por aerosol fica acabado nesta fase. Estudo da performance de produção numa linha de enchimento de aerossóis 14 Etapa 5 – máquina de código e embalamento Cada lata acabada de produzir é marcada com um código com informações, tal como lote, etc, antes de dar entrada ao processo de embalamento. A seguir à máquina de código, antes do processo de embalamento, está montada uma célula, que em caso de presença de latas dá ordem de paragem à MT. Existem várias opções manuais de embalamento, dependendo da intenção do cliente. É possível a colocação direta de um determinado número de latas num tabuleiro e ou numa caixa. Adicionalmente, antes da colocação em caixa, é possível a plastificação em embrulhos, com recurso à máquina de filme (MF). De acordo com a configuração (3x2 latas ou 4x3 latas), o conjunto de latas dá entrada na MF, onde é envolvido em plástico, e em seguida passa por um túnel de forno por forma a encolher o plástico. No fim do processo de embalamento, as caixas são fechadas com recurso à máquina de fita-cola. Fica assim concluída a criação de valor ao produto. Resta apenas a logística final interna à unidade fabril e a logística final até ao consumidor. O diagrama do processo produtivo do embalamento está disponível no anexo B3. 3.5 Tipos de mudança Em inglês change-over, é classificada como uma mudança qualquer ação de preparação dos equipamentos da linha para uma próxima produção em espera e que cause inevitavelmente uma paragem de produção. Na fábrica existem as mudanças de diâmetro de lata, altura de lata, produto, atuador, tampa e embalamento. Mudança de diâmetro de lata Sendo a mais complexa e demorada de executar nas linhas de produção, a mudança de diâmetro de lata requer preparação na MP, MG, balança, MB, MA, MT, máquina de código, MF, e determinados transportadores ao longo da linha. Requer também uma mudança de altura. Sendo uma característica intrínseca dos equipamentos da linha, as guias, rosetas e parafusos sem-fim são peças específicas para cada tamanho de diâmetro. Os equipamentos são desenhados para possibilitar trocas das referidas ferramentas, e flexibilizar o tipo de produção. No caso dos transportadores, é necessária uma adaptação ao diâmetro das latas. Mudança de altura de lata A mudança de altura de lata é também complexa e demorada. Requer preparação na MP, MG, balança, MB, MA, MT, MF e respetivo embalamento. Fundamentalmente, corresponde à modificação da altura a que se encontram (i) as cabeças na MP e na MG, (ii) as guias na balança, (iii) as pinças e a corrente na MB, (iv) a cabeça de aplicação na MA e na MT, (v) as guias da MF e (vi) as guias na máquina de fita-cola. Estudo da performance de produção numa linha de enchimento de aerossóis 15 Mudança de produto A mudança de produto requer preparação na MP. Corresponde à alteração do produto químico a encher nas latas. Envolve a limpeza das tubagens, tanques utilizados, bombas e cabeças de enchimento. Mudança de atuador e tampa Atualmente, a MA está preparada para aplicar apenas um tipo de atuador. O que acontece várias vezes é a utilização de um conjunto tampa/atuador, que é aplicado, de uma só vez, na MT. Não há preparação da MA no respeita ao circuito de atuadores. Há apenas ativação/desativação, de acordo com o tipo de atuador a aplicar. A mudança de tampa ou conjunto tampa/atuador requer preparação na MT. Envolve, também, o escolhedor de tampas, no qual são trocados os círculos de escolhimento no que respeita a tamanho e forma, e são trocados os espaçadores entre círculos, de acordo com o tamanho da tampa ou conjunto tampa/atuador. São afinadas as guias de transporte até à MT. Na MT são trocadas as guias, roseta, e martelo de aplicação. Embalamento As situações de mudança que ocorrem no embalamento são mais variadas. De acordo com as várias opções de embalamento, podem requerer, ou não, preparação na MF e requerem preparação do fim de linha, incluindo a máquina de fita-cola para caixas e o layout para colocação de latas em tabuleiro. 3.6 Produções e famílias de produto Sempre que termina uma ordem de produção, é executada uma mudança para dar início à produção da ordem seguinte. Em termos produtivos, são consideradas como família de produtos (FP) o conjunto de produtos referente a uma marca, mas de diferentes modelos, com latas de igual diâmetro e altura, com igual capacidade. Nestes casos, em cada ordem de fabrico são aplicadas mudança de produto. São classificadas como mudança P (produto) e são mais simples e rápidas. Fora destes casos estão as restantes situações. Por norma existe sempre mudança de produto. Juntamente, a entrada de uma ordem de produção de um produto de família diferente significa uma lata com forma diferente, um atuador e uma tampa de forma diferente, e um embalamento específico. São distinguidas, para estes casos, 2 grandes mudanças, classificadas internamente como: AP (altura e produto) e APD (altura, produto e diâmetro). Existe ainda a mudança Emb (embalamento), juntamente com mudança de atuador e tampa. As produções de cada linha são acompanhadas diariamente pelo Mapa de acompanhamento de produção/ detalhe de ordem e pelo Mapa de acompanhamento de paragens. Aqui são registadas várias informações, nomeadamente a ordem de produção (produto e quantidade da ordem), produção horária, produção de cada turno, produção não conforme e as paragens. De acordo com a programação diária definida, as linhas podem laborar a 1, 2 ou 3 turnos. Para cada turno é atribuída uma equipa liderada por um supervisor e constituída por um determinado número de operadores. Para apoio técnico estão presentes mecânicos e eletricistas designados. No anexo C está disponível um exemplar em branco do Mapa de acompanhamento de produção / detalhe de ordem diário e do Mapa de acompanhamento de paragens diário. Estudo da performance de produção numa linha de enchimento de aerossóis 22 3) avaria – grupo inclui avarias e problemas técnicos; problemas técnicos são situações na qual é necessária uma melhoria técnica, isto é, uma ferramenta mais adequada ao produto em produção; 4) supervisão – situações como limpezas, distração por parte de um operador no reabastecimento de depósitos de tampas, válvulas, atuadores, latas na bancada, etc; são classificadas como falta de supervisão por parte do supervisor da linha; 5) colocação de perfume – algumas produções levam na sua composição química um perfume adicional; estas produções requerem paragem da máquina de produto para reabastecimento do tanque de perfume; 6) material fornecido – inclui válvulas com falta do tubo interior (causam micro paragens no sistema bombeador) e tabuleiros com qualidade inaceitável para a produção; 7) número de operadores reduzido; 8) falha de energia; Algumas variáveis secundárias são subdivididas em variáveis terciárias, de acordo com a metodologia “5 porquês”, com a intenção de chegar à causa raiz de cada situação. O anexo E exibe o alcance das variáveis, com a lista das variáveis secundárias e terciárias registadas, bem como a respetiva área de ocorrência. 4.2.2 Compilação da informação Foi desenvolvida uma folha de cálculo em Excel para organizar a vasta quantidade de dados, servindo de base às posteriores análises e tratamentos. Entrada/ ocorrência Duração ocorrência (min) Duração registo (h) Linha Data Turno Supervisor Nº de operadores Cadência nominal Cadência real MPE Cadência real MPD Tipo paragem Código produto 1 2:10 3:00 X 21-09-2015 1 S4 Y 110 50 45 A P7 2 1:20 3:00 X 21-09-2015 1 S4 Y 110 50 45 A P7 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... Continuação: Estudo da performance de produção numa linha de enchimento de aerossóis 23 Quantidade nominal Quantidade possível Ganho/perda veloc 1 Quantidade perdida Perda velocidade 2 Motivo de falha Área Tipo de falha 19800 17100 -13,6% -108 -0,63% falha válvula MPE máquina produto afinação 19800 17100 -13,6% -67 -0,39% falha válvula MPE máquina produto afinação ... ... ... ... ... ... ... ... Figura 8 - Ilustração da tabela desenvolvida em Excel para compilação dos dados Cada linha de entrada corresponde a uma ocorrência, isto é, a uma paragem. Cada ocorrência é caracterizada pelas seguintes variáveis (dispostas por colunas no ficheiro excel): 1) duração da ocorrência (em minutos); 2) duração do registo (em horas) – foram feitas várias ações de análise, cada ação com uma determinada duração, para constituir uma amostra de dados razoável de produções e FP; 3) linha analisada – informação confidencial ocultada; o estudo abrangeu apenas uma linha; 4) data; 5) turno; 6) supervisor – informação confidencial camuflada pela nomenclatura S; 7) número de operadores – informação confidencial com valor ocultado; é considerada apenas como variável suficiente ou reduzida; 8) cadência nominal; 9) cadência real MPE – cadência real verificada aquando da ação de registo; 10) cadência real MPD – cadência real verificada aquando da ação de registo; 11) tipo de paragem – letra A corresponde a paragem na MPE; letra B corresponde a paragem na MPD; letra C corresponde a paragem nas duas máquinas; apenas para efeitos de cálculo no ficheiro excel; 12) código do produto – identificação do produto analisado; informação confidencial camuflada pela nomenclatura P; 13) quantidade nominal – quantidade nominal que devia ter sido produzida durante a respetiva ação de registo; exemplo: para o registo do turno 1 do dia 21 de Setembro, uma cadência nominal de 110 cpm, durante 3 horas de registo, correspondem a 110 cpm X 60 min X 3 h = 19 800 latas; 14) quantidade possível – quantidade possível de produzir para a respetiva ação de registo, tendo em conta a cadência real verificada e supondo ausência de microparagens; exemplo: para o registo do turno 1 do dia 21 de Setembro, uma cadência real de 95 Estudo da performance de produção numa linha de enchimento de aerossóis 24 cpm (50 na MPE mais 45 na MPD), durante 3 horas de registo, correspondem a 95 cpm X 60 min X 3 h = 17 100 latas; 15) ganho/perda de velocidade 1: representa a primeira componente na análise da produtividade da MP, para a respetiva ação de registo; exemplo: para o registo do turno 1 do dia 21 de Setembro, uma quantidade possível de 17 100 latas, numa quantidade teórica de 19 800 latas, corresponde uma perda de: (19 800 latas - 17 100 latas) / 19 800 latas = 13.6%; 16) quantidade perdida – corresponde à quantidade real que não foi produzida durante o tempo de paragem, para a respetiva ocorrência; exemplo: para a ocorrência 1, 2.17 minutos de paragem (em número inteiro: 2:10 minutos  130 segundos  130 seg / 60 seg = 2.17 min) do tipo A (MPE) correspondem a: 2,17 min X 50 cpm = 108 latas perdidas; 17) perda de velocidade 2 – representa a segunda componente na análise da produtividade da MP, para a respetiva ocorrência; exemplo: para a ocorrência 1, uma quantidade perdida de 108 latas, numa quantidade possível de 17 100 latas, corresponde uma perda de: 108 latas / 17 100 latas = 0.63%; a soma de todas as perdas de velocidade 2, para a mesma ação de registo, corresponde ao valor total de perda de velocidade 2, que adicionada à perda de velocidade 1 resulta no valor total de perda de velocidade estimada para a produção analisada; 18) motivo de falha – corresponde ao conjunto das variáveis terciárias, a causa raiz da paragem; 19) área – equipamento/área origem responsável pela paragem; 20) tipo de falha – corresponde ao conjunto das variáveis secundárias. Os registos efetuados reportam a um período de cerca de um mês e equivale a uma amostra de 25 produções (25 ações de registo) com uma duração total de 36 horas de registo, abrangendo 13 produtos de 7 FP. 4.3 Análise dos dados No modelo construído, as percentagens de perdas são equivalentes à percentagem de OEE de um turno (8 horas). Um valor de 100% de perdas acumuladas equivale a 8 horas de produção perdidas (duração de um turno), dentro de uma amostra de 25 turnos. Assim é garantida a coerência de todos os valores em percentagens. O Gráfico 2 apresenta as perdas acumuladas ao longo das 25 ações de registo para cada variável secundária identificada (tipo de falha). Apresenta ainda um diagrama de Pareto. Seguindo o princípio de Pareto (80% dos problemas são devidos a 20% das causas), as variáveis secundárias “afinação & cadência baixa” e “avaria” são as mais críticas. A variável “nº de operadores reduzido” (que surge na terceira posição) é também considerada importante na prática pois a sua resolução é relativamente simples, passando por alocar mais um operador à produção, na programação dos turnos. Estudo da performance de produção numa linha de enchimento de aerossóis 25 Gráfico 2 - Perdas acumuladas nas variáveis secundárias 4.3.1 Análise da variável “afinação & cadência baixa” A variável é caraterizada por situações como definição de cadências de operação das máquinas abaixo da velocidade nominal e afinações incorretas (vulgarmente designadas na unidade como equipamentos não afinados). A Tabela 3 apresenta a lista de ocorrências registadas (variáveis terciárias). O Gráfico 3 apresenta as respetivas perdas acumuladas e o diagrama de Pareto. Seguindo novamente o princípio de Pareto, o foco inicial é dirigido aos três problemas de afinação com maiores perdas registadas. São o sistema bombeador de válvulas e a definição da cadência de operação da MP e da MF. De forma geral, as restantes situações também foram atendidas. No quinto capítulo são descritas as ações de melhoria realizadas. Gráfico 3 - Perdas acumuladas nas variáveis terciárias da variável “afinação & cadência baixa” Estudo da performance de produção numa linha de enchimento de aerossóis 26 Tabela 3 - Lista das variáveis terciárias da variável "afinação & cadência baixa" Número Ocorrência - variável terciária 1 Sistema transportador de válvulas - afinação incorreta - falta de válvula nas MP - falha transportador de válvula 2 Máquina produto - cadência de operação definida baixa 3 Máquina filme - cadência de operação definida baixa 4 Máquina tampas - afinação incorreta - desmontagem do conjunto tampa/atuador ao longo das guias 5 Máquina atuadores - afinação incorreta - haste partia na guia 6 Máquina tampas - cadência de operação definida baixa 7 Máquina gás - cadência de operação definida baixa 8 Máquina gás - afinação incorreta - latas caídas à entrada ao longo das guias transportadoras 9 Máquina atuadores - afinação incorreta - atuadores encravados ao longo da guia 10 Máquina gás - afinação incorreta - peça solta (roseta) 11 Balança - afinação incorreta - lata encravada 12 Máquina tampas - guias mal afinadas 13 Transportadores - afinação incorreta - lata caída num ponto do percurso 14 Processo de afinação MPD 15 Processo de afinação MPE 16 Máquina banho - cadência de operação definida baixa 4.3.2 Análise da variável “avaria” A variável “avaria” é caraterizada por situações de avarias e problemas técnicos. A Tabela 4 apresenta a lista de ocorrências registadas (variáveis terciárias). O Gráfico 4 apresenta as respetivas perdas acumuladas e o diagrama de Pareto. O departamento de manutenção está responsável pela circunstância nº 2 e 3. As melhorias realizadas são descritas no quinto capítulo. Tabela 4 - Lista das variáveis terciárias da variável “avaria” Número Ocorrência – variável terciária 1 Máquina gás - cadência baixa 75 cpm - produto com haste fina provoca enchimento lento 2 Máquina gás - cadência baixa 70 cpm - várias linhas a usar gás Butano40 provocam baixa pressão no parque de gás 3 Máquina banho - pinças partidas + corrente presa 4 falha na guia de válvulas do transportador 5 falha no depósito de válvulas - problema na embraiagem 6 Máquina produto - prato MPD empancado Estudo da performance de produção numa linha de enchimento de aerossóis 27 Gráfico 4 - Perdas acumuladas nas variáveis terciárias da variável "avaria" 4.3.3 Análise dos dados por FP Neste subcapítulo é detalhada a distribuição das perdas por cada FP analisada, em termos de áreas em que ocorrem, na linha de produção, e pelos motivos que ocorrem (tipo de falha ou variáveis secundárias). FP1 A FP1 tem uma perda média de 28.15%. Tabela 5 - Distribuição da perda média na FP1 Área Tipo falha Perda média distribuída Máquina produto cadência baixa 2,40% Máquina tampas cadência baixa 0,13% Máquina produto – sistema transportador de válvulas afinação 5,93% Máquina atuadores afinação 4,51% Máquina tampas afinação 0,67% Geral afinação 0,64% Máquina produto avaria 0,31% Máquina produto material fornecido 1,28% Embalamento nº operadores reduzido 12,16% Geral supervisão 0,13% Estudo da performance de produção numa linha de enchimento de aerossóis 28 FP2 A FP2 tem uma perda média de 47.62%. Tabela 6 - Distribuição da perda média da FP2 Área Tipo falha Perda média distribuída Máquina produto cadência baixa 4,10% Máquina produto – sistema transportador de válvulas afinação 4,18% Máquina tampas afinação 12,92% Máquina produto avaria 1,08% Máquina gás avaria 25,35% FP3 A FP3 (leva embalamento plastificado) tem uma perda média de 31.31%. Tabela 7 - Distribuição da perda média da FP3 Área Tipo falha Perda média distribuída Máquina produto cadência baixa 4,50% Máquina filme cadência baixa 18,36% Máquina produto – sistema transportador de válvulas afinação 7,27% Máquina produto avaria 0,63% Máquina banho avaria 0,56% Estudo da performance de produção numa linha de enchimento de aerossóis 29 FP4 A FP4 tem uma perda média de 38.21%. Tabela 8 - Distribuição da perda média da FP4 Área Tipo falha Perda média distribuída Máquina produto cadência baixa 13,30% Máquina gás cadência baixa 0,03% Máquina banho cadência baixa 0,12% Máquina produto – sistema transportador de válvulas afinação 5,84% Balança afinação 0,15% Geral afinação 0,05% Máquina produto avaria 0,96% Máquina gás avaria 7,78% Máquina banho avaria 1,16% Embalamento nº operadores reduzido 6,19% Geral falha de energia 2,08% Máquina produto supervisão 0,28% Máquina produto material fornecido 0,09% Máquina banho outra 0,19% FP5 A FP5 (leva embalamento plastificado) tem uma perda média de 37.84%. Tabela 9 - Distribuição da perda média da FP5 Área Tipo falha Perda média distribuída Máquina produto cadência baixa 3,80% Máquina gás cadência baixa 11,67% Máquina filme cadência baixa 5,69% Máquina produto – sistema transportador de válvulas afinação 4,60% Balança afinação 4,72% Máquina atuadores afinação 3,33% Máquina tampas afinação 2,78% Máquina produto avaria 0,56% Máquina banho avaria 0,69% Estudo da performance de produção numa linha de enchimento de aerossóis 30 FP6 A FP6 tem uma perda média de 7.30%. Tabela 10 - Distribuição da perda média da FP6 Área Tipo falha Perda média distribuída Máquina produto cadência acima 2,42% Máquina produto – sistema transportador de válvulas afinação 5,40% Máquina gás afinação 1,88% Balança afinação 0,39% Geral afinação 0,37% Máquina produto avaria 0,49% Máquina banho avaria 0,82% Máquina produto supervisão 0,38% FP7 A FP7 (leva embalamento plastificado) tem uma perda média de 40.80%. Tabela 11 - Distribuição da perda média da FP7 Área Tipo falha Perda média distribuída Máquina produto cadência baixa 13,50% Máquina tampas cadência baixa 3,27% Máquina filme cadência baixa 6,34% Máquina produto – sistema transportador de válvulas afinação 2,61% Máquina gás afinação 2,08% Máquina produto avaria 0,71% Máquina banho avaria 2,99% Máquina produto colocação perfume 0,52% Embalamento nº operadores reduzido 8,42% Máquina produto material fornecido 0,37% Relativamente à variável secundária “afinação & cadência baixa”, verifica-se que as três variáveis terciárias designadas para o foco inicial de melhoria são comuns para todas as FP. Juntamente com o fato de constituírem as causas de maior peso nas perdas de produtividade, a sua escolha é legítima. As ações de melhoria desempenhadas nesta área têm um impacto maior no OEE. Estudo da performance de produção numa linha de enchimento de aerossóis 31 As ocorrências registadas para as variáveis secundárias “avaria” e “nº de operadores reduzido” têm um peso considerável mas apenas para algumas FP. São ocorrências mais específicas e como tal são tratadas caso a caso. 4.3.4 Análise das variáveis principais Neste subcapítulo é analisada a variação das perdas pelos supervisores e por turno, com o intuito de evidenciar alguma diferença assinalável para diferentes circunstâncias. Por supervisor Supervisor Perda média S1 27,01% S2 22,33% S3 40,98% S4 32,22% S5 31,44% Os supervisores S3, S4 e S5 não são supervisores designados para a linha em estudo e as suas amostras são de pequena dimensão. Entre o supervisor S1 e S2 é notável uma ligeira melhor capacidade de operação no geral. Há rotação semanal dos turnos entre os supervisores. Por turno Turno Perda média 1 -32,86% 2 -20,26% É notável a diferença de produtividade do primeiro turno para o segundo turno. O segundo turno é caracterizado por uma produção mais eficiente, motivada possivelmente pela correção de várias ocorrências ao longo do primeiro turno. Por cadência nominal Cadência nominal Perda média na MP 100 -9,91% 105 -8,95% 110 -10,19% 111 -17,70% Uma vez que a definição da velocidade nominal está ligada à menor capacidade de produção da MP, a análise envolve apenas as perdas registadas nessa área. É notável a diferença para as FP com velocidade nominal de 111cpm. Estas FP correspondem às produções constituídas pelo perfume adicional. Para além das paragens para colocação de perfume, o fato de serem usadas duas cabeças para enchimento de produto aumenta o nível de complexidade de operação, junto da MP. Estudo da performance de produção numa linha de enchimento de aerossóis 38 5.4 Melhoria no processo de colocação de perfume A solução de melhoria passa por evitar a despressurização e reabastecimento do tanque de perfume. Noutras linhas da unidade, a solução envolveu a instalação de um segundo tanque de perfume para alimentação do tanque principal. Assim o circuito entre a MP e o tanque principal está sempre ativo e pressurizado. Na linha em estudo, a perda monetária estimada para o ano de 2015 causada pelas paragens para colocação de perfume foi calculada da seguinte forma: 1) Soma das quantidades das produções com colocação de perfume; 2) Cálculo da quantidade total de perfume gasta, em gramas, através do valor da quantidade unitária (gramas por lata); 3) Cálculo do volume total, em litros, através do valor da densidade; 4) Cálculo do número de reabastecimentos, através do valor do volume do tanque; 5) Cálculo do tempo total de paragem, através do valor do tempo médio de reabastecimento; 6) Cálculo da perda monetária anual, através do valor do custo de paragem da linha por hora. O custo anual estimado foi cerca de 3500€, para as quantidades produzidas em 2015. O orçamento para replicar o sistema está avaliado em cerca de 8000€. O estudo foi entregue à direção da unidade para análise. 5.5 Outras melhorias Verificou-se que nos intervalos grandes de cada turno, por exemplo, para almoço, a paragem da linha era feita na máquina de gás cerca de 10 minutos antes do intervalo, garantindo por norma que até à hora do intervalo o material em curso de fabrico desde o equipamento era acabado. No retorno do intervalo, o arranque da linha era feito com a reativação da máquina de gás, e eram perdidos cerca de 10 minutos de produção por turno, devido ao lead time do material em curso de fabrico desde o equipamento até estar acabado. Em 8 horas de turno, os 10 minutos perdidos significam cerca de 15min / (8h X 60min) = 2.1% de OEE. A proposta de melhoria passa pela paragem da linha de forma automática pelas células nos vários equipamentos. Devido ao procedimento de limpeza da MP no intervalo referido, é garantido que está um colaborador disponível na linha para vigiar qualquer situação de risco. Estudo da performance de produção numa linha de enchimento de aerossóis 39 6 Resultados obtidos 6.1 Resultados obtidos no OEE por FP A melhoria com maior impacto é referente à qualidade total da produção, mais especificamente aos processos de mudança e afinações nos equipamentos. Depende em grande parte da disponibilidade dos colaboradores designados para apoio técnico mecânico e elétrico. Com o tempo, espera-se que a dedicação e o envolvimento de todos os intervenientes possibilite atingir patamares de competência cada vez superiores, num processo diário de constante acompanhamento e liderança. Os resultados obtidos são apresentados por FP mostrando o OEE que é possível atingir quando as melhorias são executadas tal como se espera, sem incluir o tempo de mudança. A FP6 não recebeu melhorias. A FP4 também não recebeu melhorias por falta de oportunidade. Não foi possível validar e avaliar a melhoria desenvolvida para a FP8 e FP9 até à data de conclusão da dissertação. As restantes famílias FP11 a FP18 constituem quantidades relativas baixas e não foram estudadas porque não houve ordem de produção na generalidade, e para as famílias que houve foi apenas uma ordem. FP1 A quantidade de produção relativa da FP1 foi 3.0%, estimando-se um impacto desta ordem no OEE global da linha. Tabela 12 - Valores de OEE atingidos nas produções da FP1 Dia OEE Perda velocidade Observações 07-10-2015 35,7% 42,0% 08-10-2015 42,5% 34,0% 09-10-2015 40,8% 34,0% 14-10-2015 59,9% 16,1% mudança auxiliada por mecânico de célula 15-10-2015 71,0% 18,0% continuação da produção 16-10-2015 52,3% 36,8% supervisor/equipa sem experiência na produção; 3 horas sem supervisor; 1h30 com menos 2 operadores 26-10-2015 44,2% 50,8% supervisor/equipa sem experiência na produção; turno com menos 1 operador 27-10-2015 49,1% 26,0% supervisor/equipa sem experiência na produção; turno com menos 1 operador durante 4 horas 02-11-2015 57,4% 37,0% mudança auxiliada por mecânico de célula 03-11-2015 65,6% 24,3% continuação da produção Foi atingido um valor máximo de 71.0% de OEE, numa subida de cerca de 25-30% na produtividade. Estudo da performance de produção numa linha de enchimento de aerossóis 40 FP2 A quantidade de produção relativa da FP2 foi 3.1%, estimando-se uma impacto desta ordem no OEE global da linha. Tabela 13 - Valores de OEE atingidos nas produções da FP2 Dia OEE Perda velocidade Observações 29-09-2015 43,5% 36,6% 06-11-2015 57,9% 23,5% Foi atingido um valor de 57.9% de OEE, numa subida de cerca de 15% na produtividade. Espera-se um valor superior na próxima produção, quando for possível validar outra melhoria introduzida para esta FP. FP3 A quantidade de produção relativa da FP3 foi 14.9%, estimando-se uma impacto desta ordem no OEE global da linha. Tabela 14 - Valores de OEE atingidos nas produções da FP3 Dia OEE Perda velocidade Observações 23-09-2015 57,4% 23,0% 24-09-2015 64,3% 9,0% barras de soldadura da máquina de filme trocadas 25-09-2015 75,5% 13,0% 28-09-2015 67,4% 5,0% 03-12-2015 69,3% 12,1% 19-12-2015 66,4% 8,8% 21-12-2015 66,0% 17,0% FP5 A quantidade de produção relativa da FP5 foi 3.5%, estimando-se uma impacto desta ordem no OEE global da linha. Tabela 15 - Valores de OEE atingidos nas produções da FP5 Dia OEE Perda velocidade Observações 12-10-2015 62,9% 19,2% 23-11-2015 55,9% 18,4% produção com problemas de disponibilidade 24-11-2015 73,8% 18,1% Foi atingido um valor de 73.8% de OEE, numa subida de cerca de 11% na produtividade, devido a uma operação na MP e MF com mais qualidade. Estudo da performance de produção numa linha de enchimento de aerossóis 41 FP7 A quantidade de produção relativa da FP7 foi 26.4%, estimando-se uma impacto desta ordem no OEE global da linha. Tabela 16 - Valores de OEE atingidos nas produções da FP7 Dia OEE Perda velocidade Observações 01-10-2015 51,1% 10,1% problema de qualidade nos tabuleiros fornecidos 02-10-2015 58,3% 22,0% 05-10-2015 67,8% 24,0% 01-12-2015 53,4% 28,0% problema de qualidade nos tabuleiros fornecidos 02-12-2015 64,6% 18,0% 10-12-2015 66,9% 20,6% 11-12-2015 73,2% 17,0% 14-12-2015 66,0% 10,0% Foi atingido um valor máximo de 73.2% de OEE, num valor consistente de cerca de 65-67%, numa subida de cerca de 15% na produtividade. 6.2 Resultados OEE globais A Tabela 17 expõe os valores globais da linha. O mês de Dezembro é considerado apenas até ao dia 20 pois, por motivos extraordinários, no restante mês a linha absorveu produções designadas normalmente noutras linhas, produções que não foram abrangidas pelo estudo. De referir também que o número de mudanças DAP é consideravelmente maior que o número de mudanças AP, para além de terem um impacto no OEE maior. Tabela 17 - Valores de OEE globais da linha OEE Jan - Ago Setembro Outubro Novembro 1 a 20 de Dezembro mudanças 6,8% 6,5% 5,3% 6,8% 6,5% causas externas 5,5% 6,7% 3,7% 2,3% 3,1% avarias 3,3% 1,8% 2,0% 6,1% 5,1% afinações 5,3% 6,4% 7,3% 8,7% 5,4% perdas velocidade 18,7% 20,4% 20,4% 14,1% 15,0% perdas qualidade 3,5% 3,8% 3,7% 4,0% 3,3% OEE 56,9% 54,4% 57,6% 58,0% 61,6% tempos de mudança - desvio ao tempo padrão DAP 50% 70% 75% 110% 70% AP 70% 110% -45% 10% 30% Foi possível atingir um OEE global de 61.1% no mês de Dezembro. É notável um aumento do tempo estipulado para as mudanças em relação ao valor padrão. Foi revelado pelos colaboradores que, anteriormente, a prioridade era executar a mudança no tempo definido pela última ação SMED realizada. De modo a atingir os tempos definidos, o que sucedia era que as mudanças determinavam uma produção com baixa qualidade e, por norma, assim continuava até acabar a ordem, devido às pequenas quantidades de ordem. Este compromisso entre tempo e qualidade não é o mais correto e resulta num OEE baixo. A intenção passa, agora, por transformar este paradigma e colocar como prioridade na mudança a determinação de uma produção com qualidade, nem que para isso, na fase inicial desta transformação, os tempos de mudança sejam maiores que os tempos padrões definidos. Espera-se que com a prática, e apoio dos colaboradores mecânicos, os tempos de mudança baixem progressivamente, aumentando ainda mais o OEE. Estudo da performance de produção numa linha de enchimento de aerossóis 42 7 Conclusões e perspetivas de trabalho futuro O trabalho desenvolvido contribuiu para um maior comprometimento diário com a melhoria. Quanto às melhorias efetuadas, quer as metodologias quer as ferramentas desenvolvidas, estas por si só não garantem o sucesso. O sucesso está dependente do envolvimento dos colaboradores e da quebra de rotinas e de paradigmas. Relativamente à vasta quantidade de produções, processos de mudança e tudo o que daí está implicado, devido à complexidade e extensão é preponderante a continuidade no acompanhamento, reconhecimento e valorização do esforço em alcançar patamares superiores. Também devido à vasta quantidade de produções, o desenvolvimento de soluções e ferramentas específicas e adequadas a cada produção revela-se um trabalho extenso mas com benefícios comprovados e, novamente, é necessário acompanhamento diário das produções. Destaca-se ainda a importância de um trabalho de análise inicial sólido, profundo e estruturado, como base para a tomada de decisões bem fundamentas, corretas, seguras e eficazes. O método de trabalho revela-se muito importante. Como trabalho futuro fica a sugestão do desenvolvimento e implementação de um indicador da qualidade da mudança, a nível geral na unidade industrial, no qual seja indicada a produtividade num período de tempo inicial após a mudança. Sugere-se ainda a continuidade da elaboração de fichas de especificações de engenharia e a instalação de reguladores graduais nos equipamentos sempre que possível, desenvolvendo métodos de “Design of Experiments”, com vista a criar e normalizar processos de afinação exatos e diretos, evitando a dependência tanto nos métodos empíricos de um pequeno grupo de indivíduos como na sua disponibilidade, bem como no tempo dispendido, característica intrínseca dos métodos empíricos. Espera-se que este trabalho, aplicado a uma indústria de dimensão e responsabilidade social enorme e com perspetivas futuras ambiciosas, seja capaz de, na generalidade, conceber novas ideias e servir de exemplo principalmente na excelência exigida aos métodos de trabalho como forma de alcançar patamares cada vez maiores. Estudo da performance de produção numa linha de enchimento de aerossóis 43 Referências Jacobs, F. Robert; Chase, Richard B. and Aquiliano, Nicholas J. (2009), Operation & Supply Management, McGraw-Hill. Ohno, T. (1988), Toyota Production System – Beyond Large Scale Production, Productivity Press, New York. Pinto, J.P. (2009), Pensamento Lean – A filosofia das Organizações Vencedoras, Lidel, Lisboa. Liker, Jeffrey K. 2004. The Toyota Way: McGraw Hill. Nakajima, S., (1988), “Introduction to Total Productive Maintenance”, Productivity Press. Cambridge, MS. Imai, M., (1997), “GEMBA KAIZEN – A commonsense, low-cost approach to managemet”, McGraw-Hill. Faria, José A. 2013. Análise e Modelação de Processos de Negócio - Mapas de Processos. FEUP. Estudo da performance de produção numa linha de enchimento de aerossóis 44 Anexo A: Planta da linha Estudo da performance de produção numa linha de enchimento de aerossóis 45 Anexo B1: Diagrama do processo produtivo Estudo da performance de produção numa linha de enchimento de aerossóis 46 Anexo B2: Diagrama do processo produtivo da máquina de produto Estudo da performance de produção numa linha de enchimento de aerossóis 47 Anexo B3: Diagrama do processo produtivo do embalamento Estudo da performance de produção numa linha de enchimento de aerossóis 54 Anexo G: Ficha de especificações de engenharia da FP! Estudo da performance de produção numa linha de enchimento de aerossóis 55 Anexo H: Ficha de especificações de engenharia da FP2 Estudo da performance de produção numa linha de enchimento de aerossóis 56 Anexo I: Estudo – melhoria do processo de colocação de perfume