Aumento da capacidade produtiva numa empresa da indústria automóvel

Inês Pereira de Sousa Aumento da capacidade produtiva numa empresa da indústria automóvel Dissertação de Mestrado Mestrado Integrado em Engenharia e Gestão Industrial Trabalho efetuado sob a orientação do Professor Doutor Rui Manuel Alves Silva Sousa Outubro de 2019 ii DIREITOS DE AUTOR E CONDIÇÕES DE UTILIZAÇÃO DO TRABALHO POR TERCEIROS Este é um trabalho académico que pode ser utilizado por terceiros desde que respeitadas as regras e boas práticas internacionalmente aceites, no que concerne aos direitos de autor e direitos conexos. Assim, o presente trabalho pode ser utilizado nos termos previstos na licença abaixo indicada. Caso o utilizador necessite de permissão para poder fazer um uso do trabalho em condições não previstas no licenciamento indicado, deverá contactar o autor, através do RepositóriUM da Universidade do Minho. Licença concedida aos utilizadores deste trabalho Atribuição-NãoComercial CC BY-NC https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/ iii AGRADECIMENTOS Quero deixar o meu agradecimento a todos aqueles que, direta ou indiretamente, contribuíram para a realização desta dissertação e que têm vindo a acompanhar o meu percurso. À Aptiv , pela oportunidade de desenvolvimento do projeto de dissertação, em especial ao Engenheiro Sérgio Torres, o meu orientador na empresa, cuja contribuição foi fundamental para a realização deste projeto, quero agradecer não só por toda a ajuda, integração e conhecimento transmitido, mas também pela paciência, confiança e amizade. Ao Tiago, à Mariana e a toda a equipa dos plásticos, pela simpatia, companheirismo e carinho com que me acolheram, bem com ao Engenheiro Jorge Duarte pela forma exemplar com que me integrou na equipa de Engenharia Industrial. Ao professor Rui Sousa, pela ajuda e conselhos que permitiram a finalização da dissertação. À minha família, em especial à minha mãe, ao meu pai e ao Miguel, por todo o contributo, ajuda, incentivo, disponibilidade e compreensão tanto ao longo desta última jornada como durante o tempo decorrido até ela. À Gaby, pela confiança, amizade e pelas palavras que fazem chegar mais longe. Às “indecisas” e aos restantes amigos que partilharam estes cinco anos mais de perto, desde a primeira quarta académica até à entrega desta tese, o meu obrigado pela entreajuda, troca de ideias e por terem carregado este percurso de boas memórias. Muito obrigada a todos. iv Declaração de Integridade Declaro ter atuado com integridade na elaboração do presente trabalho académico e confirmo que não recorri à prática de plágio nem a qualquer forma de utilização indevida ou falsificação de informações ou resultados em nenhuma das etapas conducente à sua elaboração. Mais declaro que conheço e que respeitei o Código de Conduta Ética da Universidade do Minho. v RESUMO A presente dissertação, realizada no âmbito do Mestrado Integrado em Engenharia e Gestão Industrial, foi desenvolvida em contexto industrial na empresa AptivPort Service SA Braga. A organização, inserida no ramo da indústria automóvel, dedica-se à produção de componentes plásticos e eletrónicos que irão constituir rádios, sistemas de navegação e sistemas de controlo e procura seguir a filosofia Lean , ou seja, procura adotar metodologias e estratégias que eliminem os desperdícios, reduzam os custos e aumentem a qualidade. O objetivo do projeto consiste em acompanhar o desenvolvimento e expansão de uma das áreas da eletrónica como resultado da duplicação da quantidade de módulos eletrónicos a produzir. Pretende-se assim fazer um adequado aumento da capacidade produtiva bem como identificar, reduzir e eliminar desperdícios identificados no processo, impedindo a sua replicação com o aumento da capacidade. Primeiramente, foi realizada a revisão de literatura em torno da filosofia Lean Production , fazendo referência às bases que suportam esta filosofia e a algumas metodologias e ferramentas que constituíram bases teóricas necessárias para o desenvolvimento da tese. De seguida, tendo a dissertação por base a metodologia Action Research, foi efetuado um diagnóstico à fase inicial do processo produtivo recorrendo à metodologia Waste Identification Diagram , que permitiu identificar as categorias de desperdícios mais críticas em cada posto de trabalho e na totalidade do sistema. Após a análise e identificação dos problemas, por exemplo, como aumentar a capacidade de um processo sem prejudicar o processo seguinte, procedeu-se à apresentação e implementação de propostas. Para o problema mencionado elaboraram-se as seguintes hipóteses: duplicar somente o primeiro processo; duplicar o primeiro processo e uma das operações do segundo; proceder à automatização. Esta última foi considerada como a melhor opção. Como resultados, tanto desta proposta como de outras igualmente apresentadas para os restantes processos, conseguiu-se: reduzir o Tempo de Ciclo, destacando-se a diminuição em quase 13 segundos/placa na Inserção de Fusíveis; aumentar a Taxa de Ocupação do processo Testes Funcionais de 75% para 83%; reduzir os gastos em MDO e em desperdícios comparativamente com os valores previstos a partir da duplicação da situação inicial. A redução destes últimos fatores traduziu-se numa poupança diária de 2644€ e de 154€, respetivamente. A aquisição do número de equipamentos proposto permitiu ainda um saving acrescido de 260 000€. PALAVRAS-CHAVE Lean Manufacturing , Desperdícios, Capacidade Produtiva vi ABSTRACT The present dissertation carried out under the Integrated Degree in Industrial and Management Engineering was developed in an industrial environment at AptivPort Service SA Braga. This company is integrated in the automotive industry and is engaged in the production of plastics and electronic components that will be applied at radios, navigation systems and control systems. Aptiv seeks to follow the Lean philosophy which means that it try do adopt methodologies and strategies to eliminate waste, reduce costs and increase quality. The main purpose of the project is follow the development and expansion of one of the electronic areas. This expansion is the result from the double production of electronic modules. In this way it is expected to increase the production capacity and also reduce and eliminate the wastes identified in the process in order to prevent its replication with increased capacity. Firstly was made a bibliographic review about the Lean Production philosophy on which are presented the bases that support this philosophy and some methodologies and tools whose knowledge was necessary to the development of the thesis. Then, based on Action Research methodology, a diagnosis was made to the initial phase of the production process using the Waste Identification Diagram methodology. WID application allowed the identification of the most critical categories of waste in each workstation and in the entire process. After analyzing and identifying problems, such as change the capacity of one process without harming the next process, proposals were submitted and implemented. For the mentioned problem the following hypotheses were presented: duplicate only the first process; duplicate the first process and one of the operations of the second; carry out the automation. This one was considered as the best option. As a result of this proposal, as well as others presented for the other processes, it was possible to: reduce the Cycle Time, highlighting the decrease of almost 13 seconds/board in the Fuse Insertion, increase the Occupancy Rate of the Functional Test Process from 75% to 83%, reduce the costs of MDO and wastes compared with the double values of initial situation. The reduction in these last factors resulted in a daily saving of 2644€ in MDO and 154€ in wastes. The acquisition of the proposed number of equipment also allowed an additional saving of 260 000€. KEYWORDS Lean Manufacturing, Wastes, Productive Capacity vii ÍNDICE Direitos de autor e condições de utilização do trabalho por terceiros ...................................................... ii Agradecimentos ..................................................................................................................................... iii Resumo................................................................................................................................................... v Abstract.................................................................................................................................................. vi Índice de Figuras..................................................................................................................................... x Índice de Tabelas .................................................................................................................................. xii Lista de Abreviaturas, Siglas e Acrónimos ............................................................................................ xiii 1. Introdução ...................................................................................................................................... 1 1.1 Enquadramento ...................................................................................................................... 1 1.2 Objetivos ................................................................................................................................ 2 1.3 Metodologia de Investigação ................................................................................................... 2 1.4 Estrutura da dissertação ......................................................................................................... 4 2. Revisão de literatura ....................................................................................................................... 6 2.1 Lean Manufacturing ............................................................................................................... 6 2.1.1 Toyota Production System (TPS) ..................................................................................... 8 2.1.2 Princípios Lean ............................................................................................................. 11 2.1.3 Desperdícios Lean ........................................................................................................ 12 2.2 Ferramentas Lean ................................................................................................................ 15 2.2.1 Ciclo PDCA ................................................................................................................... 15 2.2.2 Kaizen .......................................................................................................................... 16 2.2.3 Gestão Visual ................................................................................................................ 16 2.2.4 Standard Work (SW) ..................................................................................................... 17 2.2.5 Value Stream Mapping (VSM) ....................................................................................... 19 2.2.6 Waste Identification Diagram (WID) .............................................................................. 20 2.3 Indicadores de desempenho ................................................................................................ 21 2.3.1 Produtividade ............................................................................................................... 21 2.3.2 Taxa de Ocupação ........................................................................................................ 22 2.3.3 Overall Effectiveness (OE) ............................................................................................. 22 2.3.4 Capacidade Produtiva ................................................................................................... 22 viii 2.3.5 Cálculo do número de máquinas .................................................................................. 24 3. Apresentação da empresa ............................................................................................................ 26 3.1 Aptiv ..................................................................................................................................... 26 3.2 Processo produtivo ............................................................................................................... 28 3.2.1 Área produtiva edifício 1 ............................................................................................... 28 3.2.2 Área produtiva edifício 2 ............................................................................................... 30 4. Descrição e análise da situação inicial ......................................................................................... 34 4.1 Descrição do processo produtivo .......................................................................................... 34 4.2 Análise crítica da situação inicial .......................................................................................... 39 4.2.1 Trabalho em curso – situação inicial ............................................................................ 42 4.2.2 Distâncias internas percorridas .................................................................................... 44 4.2.3 Análise ocupação da mão-de-obra ................................................................................ 47 4.3 Aumento da capacidade produtiva ....................................................................................... 49 4.3.1 Inserção de Fusíveis ..................................................................................................... 50 4.3.2 Testes Funcionais ......................................................................................................... 52 4.3.3 Programação e Embalagem ......................................................................................... 52 4.4 Resumo dos principais problemas encontrados ................................................................... 53 5. Desenvolvimento das propostas de melhoria ............................................................................... 54 5.1 Aumento da capacidade produtiva ....................................................................................... 54 5.1.1 Inserção de Fusíveis ..................................................................................................... 54 5.1.2 Testes Funcionais ......................................................................................................... 59 5.1.3 Programação e Embalagem ......................................................................................... 60 5.1.4 Coating ......................................................................................................................... 61 5.2 Nova área produtiva ............................................................................................................. 64 6. Análise e discussão dos resultados .............................................................................................. 69 6.1 Aumento da capacidade produtiva ....................................................................................... 69 6.1.1 Inserção de Fusíveis ..................................................................................................... 70 6.1.2 Testes Funcionais ......................................................................................................... 72 6.1.3 Programação ................................................................................................................ 75 ix 6.1.4 Embalagem .................................................................................................................. 76 6.1.5 Coating ......................................................................................................................... 77 6.2 Análise da situação final ....................................................................................................... 78 6.2.1 WIP - situação final ....................................................................................................... 79 6.2.2 Distâncias percorridas – situação final ......................................................................... 80 6.2.3 Análise da ocupação da MDO final ............................................................................... 81 6.3 Resumo dos resultados ........................................................................................................ 84 7. Conclusões................................................................................................................................... 86 Referências Bibliográficas .................................................................................................................... 88 Anexo I – Work Combination Table ...................................................................................................... 91 Anexo II – Ocupação mão-de-obra – Situação Inicial ............................................................................ 93 Anexo III – Gastos em desperdícios – Situação Inicial .......................................................................... 94 Anexo IV – Ocupação mão-de-obra – Situação Final ............................................................................ 95 Anexo V – Gastos em desperdícios – Situação Final ............................................................................ 96 2 Estas perspetivas servirão de base ao projeto de dissertação que foi desenvolvido na empresa AptivPort Service SA, enquadrada na indústria automóvel e que se destina à produção de componentes eletrónicos, como rádios, sistemas de navegação e sistemas de controlo. Tendo como clientes alguns dos maiores fabricantes de automóveis do mercado, tais como, Audi, Porsche, Volvo, entre outros, os níveis de qualidade exigidos são elevados. Para dar resposta à exigência do mercado, a empresa aposta na melhoria contínua e na eliminação de desperdícios, seguindo portanto uma abordagem Lean . Movida por uma previsão de duplicação de vendas por parte de um cliente, torna-se necessário aumentar a capacidade produtiva de uma das áreas de eletrónica da empresa, por forma a conseguir dar resposta às exigências do cliente. Este aumento de capacidade produtiva força a necessidade de garantir que os desperdícios e os problemas de qualidade sejam eliminados, evitando a sua replicação. É a partir destas duas necessidades que será desenvolvida a dissertação. 1.2 Objetivos O principal objetivo desta dissertação consiste no aumento da capacidade produtiva numa das áreas de produção de componentes eletrónicos, recorrendo ainda à utilização de ferramentas Lean para eliminar eventuais desperdícios existentes. Como suporte ao desenvolvimento do trabalho, foram estabelecidos os seguintes objetivos específicos:  Realizar uma análise ao estado inicial do sistema produtivo da área de eletrónica na qual decorrerá o projeto, identificando os desperdícios existentes no processo produtivo;  Identificar e propor oportunidades de melhoria no processo que permitam a redução e a eliminação de desperdícios no sentido de evitar a sua duplicação;  Aumentar a capacidade produtiva dos equipamentos;  Elaborar proposta de layout para a nova secção produtiva;  Implementar as propostas de melhoria. Tendo por base estes objetivos, este trabalho pretende dar resposta à seguinte questão de investigação: como aumentar a capacidade produtiva evitando o aumento dos desperdícios? 1.3 Metodologia de Investigação A estratégia de investigação utilizada na realização desta dissertação designa-se Investigação-Ação ( Action Research ), tendo como foco a pesquisa em ação e não a pesquisa sobre a ação (Coghlan & Brannick, 2005). Segundo Saunders, Thornhill, & Lewis (2009), este tipo de estratégia assenta numa 3 pesquisa baseada na resolução de problemas organizacionais em conjunto com pessoas que se debatem, diariamente, com esses mesmos problemas. Isto permitirá que se desenvolva uma parceria colaborativa entre o investigador e a organização. Para além disso, os autores realçam também a importância da natureza interativa do processo, que compreende quatro fases distintas: diagnóstico, planeamento, implementação de ações e avaliação. Figura 1 - Ciclo Action Research (Saunders et al., 2009) A aplicação desta estratégia irá, deste modo, contribuir para a aprendizagem e permitir a utilização do conhecimento adquirido em situações futuras. Assim, o projeto de dissertação terá por base as cinco etapas seguintes:  Diagnóstico: a fase de diagnóstico consiste na avaliação da situação inicial da empresa, ou seja, é feita uma análise crítica ao estado atual do processo que permita identificar oportunidades de melhoria;  Planeamento: após a identificação e descrição dos problemas, segue-se o planeamento de ações que visam colmatar esses mesmos problemas;  Implementação das ações: esta etapa engloba a aplicação prática das ações propostas na fase de planeamento;  Avaliação dos resultados: é uma das fases finais do projeto e envolve a análise e discussão dos resultados obtidos a partir da implementação das ações propostas. Para além disso, é ainda feita uma comparação entre a situação inicial e a situação final da organização;  Especificação da aprendizagem: documenta todo o processo realizado, ou seja, é registado o planeamento das ações, a sua implementação e a análise e discussão dos resultados, permitindo a continuidade do projeto no futuro. 4 O tipo de filosofia, a abordagem e a estratégia adotadas, envolvem a recolha de diferentes dados, podendo estes ser de natureza qualitativa ou quantitativa. De acordo com Saunders et al(2009), quando num projeto são utilizados os dois tipos de dados, estamos perante os mixed-methods , sendo portanto este o método usado. 1.4 Estrutura da dissertação O presente relatório é constituído por sete capítulos, sendo o primeiro a Introdução, na qual é feito um breve enquadramento do projeto realizado, são apresentados os objetivos do mesmo, é descrita a metodologia de investigação seguida e, por fim, é mencionada a estrutura organizacional do relatório. No segundo capítulo, constituído pela Revisão da Literatura, são teoricamente desenvolvidos os temas que fundamentam a investigação. A pesquisa apresentada diz respeito à filosofia Lean Production , às suas metodologias e ferramentas e aos indicadores de desempenho produtivo. No terceiro capítulo é feita a apresentação da empresa, mencionando-se quais os principais clientes, alguns dos produtos e como está organizada a Aptiv em Braga. Segue-se uma descrição geral do processo produtivo de ambos os edifícios destinados à produção, terminando com uma breve explicação de como é feito o planeamento e controlo de produção na fábrica de Braga. O capítulo quatro foca-se na descrição mais detalhada do processo produtivo da secção na qual decorreu o projeto. Após esta descrição, é apresentado o estudo feito no início do trabalho, sendo por isso referente à situação inicial do processo produtivo. Este estudo foi feito com recurso a uma ferramenta Lean , nomeadamente o Waste Identification Diagram , que permite conhecer alguns problemas associados aos postos de trabalho, nomeadamente as categorias de desperdícios mais críticas em cada um deles. No quinto capítulo, são apresentadas as propostas de melhoria desencadeadas para fazer face aos problemas identificados no capítulo anterior, sendo ainda apresentada uma proposta de layout para a nova área produtiva, como consequência do aumento da capacidade produtiva. O capítulo termina com uma breve referência ao início do trabalho que conduzirá à alteração das rotas. O sexto capítulo apresenta os resultados obtidos com a implementação das propostas apresentadas no quinto capítulo, bem como os resultados que se prevê obter com as propostas não implementadas. Seguidamente é feita uma comparação da situação inicial e da situação final relativamente a alguns fatores, nomeadamente, Work In Process , Distâncias percorridas e Ocupação da Mão-de-Obra (MDO). A ocupação da MDO é analisada tanto ao nível da ocupação de desperdícios, na sua globalidade, como 5 para cada posto de trabalho. O capítulo termina com a apresentação de uma tabela resumo na qual são apresentadas as propostas e os ganhos conseguidos. Por fim, o sétimo capítulo apresenta as conclusões e considerações finais do projeto desenvolvido, seguidas do trabalho a efetuar futuramente. Após a Conclusão, são apresentadas as referências bibliográficas que serviram de apoio ao estudo, seguindo-se as últimas páginas nas quais se encontram alguns anexos que apresentam informação complementar ao projeto desenvolvido. 6 2. REVISÃO DE LITERATURA Neste capítulo é feita uma revisão bibliográfica em torno dos temas que serviram de base para a elaboração da dissertação. Deste modo, é feita, numa primeira instância, uma contextualização da filosofia Lean , mencionando o Toyota Production System e a origem do conceito. De seguida, são apresentados os princípios e desperdícios Lean , bem como algumas ferramentas. Para finalizar o capítulo, são apresentados alguns fatores de desempenho e as suas finalidades. 2.1 Lean Manufacturing A filosofia atualmente conhecida como “ Lean Production ” centra-se na criação de valor para o cliente através da eliminação de desperdícios da produção, tendo assim como foco a melhoria contínua (Lacerda et al., 2016). Esta abordagem teve como fundamento conceitos e princípios inerentes ao Toyota Production System (TPS) que passaram por um processo evolutivo. Os principais acontecimentos que marcaram este processo e as pessoas que contribuíram para o seu desenvolvimento encontram-se apresentados na Figura 2. Figura 2 - Evolução do Lean Manufacturing (Strategos, 2016) 7 Na origem dos primeiros conceitos esteve Eli Whitney que introduziu o conceito de peças intermutáveis, permitindo o desenvolvimento e aperfeiçoamento das máquinas e dos processos. Mais tarde, foi Frederick Taylor, o pai da Gestão Científica, que deixou a sua marca a partir de uma visão voltada para os trabalhadores e métodos de trabalho. Esta sua perspetiva permitiu o aumento da capacidade produtiva através do estudo dos tempos e da normalização do trabalho (Strategos, 2016). Segundo os autores, foi ainda nessa altura que Frank Gilbreth introduziu o estudo dos movimentos e os gráficos de processo e que Lillian Gilbreth desenvolveu um estudo em torno da motivação dos operadores e o seu impacto no processo produtivo. Foi a partir dos conceitos introduzidos por estes estudiosos que se deu início à eliminação dos desperdícios na indústria que, como anteriormente mencionado, é um dos focos do Lean Production . Antes da primeira Guerra Mundial, o sistema de produção Europeu caracterizava-se pelos seus operadores altamente competentes e pelo seu foco nas exigências de cada cliente, produzindo apenas um produto de cada vez, o que levava à existência de custos elevados (Womack, Jones, & Ross, 1990). A partir do século XX, houve um avanço na tecnologia que teve um impacto negativo nos artesãos industriais pelo facto de estes não terem recursos que fossem capazes de dar resposta a essa evolução. Henry Ford viria então solucionar os problemas existentes através da implementação do sistema de produção em massa, que foi bem-sucedida devido à utilização de peças intermutáveis e à sua simplicidade de montagem (Womack et al., 1990). De acordo com os autores, Ford introduziu ainda conceitos como as linhas de produção, a sequenciação de processos e a divisão de tarefas, que permitiram o aumento da quantidade produzida e da qualidade dos produtos e a redução de custos e dos tempos de produção. Após a segunda Guerra Mundial, notou-se uma diferença económica acentuada entre os países da Europa e da América comparativamente com o Japão, que teve de importar uma série de recursos devido à escassez que se sentia no país (Sugimori, Kusunoki, Cho, & Uchikawa, 1977). Face a esta crise, surgiu a necessidade de produzir pequenas quantidades de produtos muito variados, sob baixas condições de procura, obrigando a indústria japonesa a reagir (Ohno, 1988). A Toyota não foi exceção e deparou-se com um decréscimo nas suas vendas, tendo como consequência o aumento do número de veículos em stock e uma frágil situação financeira. Por forma a combater estas dificuldades, Eiji Toyoda, presidente da Toyota Motor Company , tentou implementar o sistema de produção em massa, contudo, a ideia foi posta de parte devido à baixa procura, que não justificava tamanha produção, e à incapacidade de suportar os custos necessários (Holweg, 2007). Deste modo, em 1950, Taiichi Ohno, um engenheiro mecânico que se tinha juntado ao negócio da Toyoda , foi 8 encarregue de estudar o sistema produtivo de Henry Ford com o intuito de o adaptar ao sistema produtivo da Toyota , visando deste modo produzir pequenas quantidades de um determinado produto e dando assim resposta às alterações do mercado (Liker, 2004). Ao analisar o sistema produtivo desenvolvido por Ford, Ohno apercebeu-se de duas falhas lógicas. A primeira falha recaiu na elevada quantidade de stock, uma consequência da produção em grandes quantidades, que se refletia em elevados custos, elevada ocupação de espaço e no aumento do número de defeitos. A segunda falha identificada dizia respeito à produção, que por se focar unicamente num tipo de produto, não conseguia dar resposta à diversidade de produtos exigida pelos clientes (Holweg, 2007). Deparando-se com estas falhas, Ohno desenvolveu um sistema de produção de acordo com as novas necessidades da indústria, apelando à distinção entre valor acrescentado para o cliente e desperdício (Womack & Jones, 1996a). A este sistema atribuiu-se o nome de Toyota Production System . Os proveitos da implementação do Toyota Production System fizeram sentir-se rapidamente no mundo da indústria japonesa, começando as empresas japonesas a adotar esta ideologia. O aumento da produtividade e da qualidade não ficou indiferente aos olhos dos americanos, que se demonstraram igualmente interessados em implementar o sistema desenvolvido por Ohno (Strategos, 2016). Com o passar do tempo, os conceitos associados ao TPS foram melhorados pelo que, em 1988, o investigador John Krafcik terá passado a utilizar o termo “ Lean ” para se referir ao Toyota Production System (Womack et al., 1990). Mais tarde, com o lançamento do livro “ The machine that changed the world”, a designação Lean Production terá sido difundida, substituindo definitivamente o TPS. 2.1.1 Toyota Production System (TPS) O Toyota Production System pretende, a partir da eliminação de desperdícios, atingir o mais alto nível de qualidade, reduzir os custos e obter o menor lead time possível. Para tal, é necessário assegurar que a gestão dos equipamentos, pessoas e materiais é bem balanceada, garantindo a eficiência dos recursos (Kehr & Proctor, 2016). A gestão do sistema foi desenvolvida em torno de dois pilares, designados por “ Just-in-Time ” e “ Jidoka ”, que são a base da Casa TPS, apresentada na Figura 3. A Casa TPS é uma representação visual dos princípios em que se baseia o sistema que se tornou um ícone no mundo da indústria. A representação em forma de casa justifica-se pela força e consistência que cada pilar dá à casa, funcionando esta como um sistema forte na presença de cada um deles, caso os pilares e a base sejam fracos, a casa torna-se instável, ou seja, o sistema fracassa, dai a importância de cada um deles e da sua ligação (Liker & Morgan, 2006). 9 Figura 3 – Casa Toyota Production System (Kehr & Proctor, 2016) Liker (2004) faz uma sucinta descrição de cada um dos constituintes da Casa TPS: no topo encontram-se os objetivos do sistema; os dois pilares externos representam o Just-in-Time (JIT) e o Jidoka , as características mais fortes do sistema TPS; na parte central estão as pessoas e a cultura da organização e, por fim, na base estão os elementos fundamentais como o nivelamento da produção ( heijunka ), a estabilidade e normalização dos processos, a gestão visual e toda a filosofia desenvolvida pela Toyota . Just-in-Time A produção JIT, o pilar TPS que mais fortemente se difundiu, consiste num conjunto de técnicas e de ferramentas desenvolvidas com o objetivo de eliminar as tarefas que não acrescentam valor, procurando para isso produzir os produtos necessários, na quantidade necessária e no momento certo (Liker, 2004; Liker & Morgan, 2006; Ohno, 1988). Com esta abordagem, há um maior controlo e redução do stock , que torna imediatamente visíveis os problemas de qualidade existentes (Kehr & Proctor, 2016). Para além disso, a produção JIT contribui para a redução do lead time - tempo decorrido desde a entrada da matéria-prima até à saída do produto final - que juntamente com a redução de stock , revela a quantidade de recursos (equipamentos e trabalhadores) em excesso (Sugimori et al., 1977). O desenvolvimento da produção just-in-time requereu que o sistema de produção, até ao momento empurrado (“ push ”), passasse a ser puxado (“ pull ”) (Liker, 2004). A grande diferença entre estes dois sistemas assenta no facto de, na produção empurrada, ser o primeiro processo a ditar a produção, 10 controlando os materiais que são fornecidos ao processo seguinte, enquanto a produção puxada, como é ditada pelo cliente, dá-se em sentido contrário, desde o fim até ao início. Assim, com a implementação do sistema de produção puxado (Figura 4), produz-se apenas a quantidade necessária, não acumulando produtos em stock (Liker, 2004; Sugimori et al., 1977). Figura 4 - Produção pull Uma segunda sugestão desta abordagem é a implementação do processo one piece flow , no qual é produzida uma peça de cada vez, sendo esta de seguida passada para o processo seguinte. O stock entre os processos, ou seja, o stock intermédio também apenas poderá ser de uma peça. Deste modo, não há produção de quantidades excessivas de produto nem quantidades abundantes de stock intermédio (Sugimori et al., 1977). Jidoka O Jidoka, também conhecido como Autonomation , significa dotar um equipamento com a inteligência humana de modo a que seja capaz de parar assim que encontra uma anomalia (Liker, 2004). Na origem deste conceito esteve Sakichi Toyoda. A partir de uma série de invenções, Toyoda criou um dispositivo que, quando detetou a quebra de um fio, fez com que o tear parasse (Liker, 2004). Mais tarde, Ohno desenvolveu esse conceito com o intuito de reduzir os custos através da eliminação dos desperdícios, tendo-o integrado no Toyota Production System (Holweg, 2007). Com a aplicação do Jidoka , passou a ser possível detetar os defeitos na sua origem e impedir a sua propagação (Ohno, 1988). As anomalias podem ser detetadas pelas máquinas, que param a produção assim que encontram um problema, ou pelos operadores, que têm a obrigação de parar o sistema produtivo de forma manual quando encontram um defeito. Esta paragem manual é feita a partir dos chamados “andon cards” que envolvem pressionar um botão ou puxar uma corda (Liker, 2004; Liker & Morgan, 2006). Ao colocar esta responsabilidade nos operadores, estes sentem que o seu trabalho é 11 valorizado, o que contribuirá para a criação de um ambiente de respeito e ordem (Liker, 2004; Sugimori et al., 1977). 2.1.2 Princípios Lean Womack e Jones (1996a) estudaram 50 empresas de várias partes do Mundo dedicadas à produção de diferentes tipos de produto com o objetivo de compreender a lógica de gestão Lean , também designada por Lean Thinking . A partir desse estudo foram desenvolvidos 5 princípios com base nas práticas levadas a cabo pelas empresas em questão (Figura 5). Figura 5 - Princípios Lean (Thangarajoo, 2015) O primeiro princípio consiste em definir valor a partir da perspetiva do cliente. Por definição de valor entende-se identificar a forma, características e funções do produto que o cliente está disposto a pagar (Thangarajoo, 2015). Segundo Womack and Jones (1996a), as empresas necessitam de “definir valor em termos de produtos específicos, com capacidades específicas oferecidas a um preço específico, através do diálogo com clientes específicos”. Os autores afirmam ainda que Ohno, criador do TPS, defendia que as empresas que seguem um pensamento Lean Thinking devem começar por diferenciar aquilo que tem valor para o cliente daquilo que é muda , termo japonês para designar desperdício. Após esta diferenciação deve-se eliminar os desperdícios, ou seja, os atributos que são desnecessários e não são uma requisição do cliente. O segundo princípio Lean é identificar a cadeia de valor, que representa todas as atividades, com e sem valor acrescentado, decorridas desde o fornecedor até à entrega do produto ao cliente. Deste modo, este princípio leva a que as organizações identifiquem e analisem todas as atividades envolvidas 18 Na implementação deste método Lean pode recorrer-se à aplicação de diferentes tipos de documentos, como é o caso da Standard Work Combination Table (SWCT) e das Instruções de Trabalho (ITs), encontrando-se abaixo uma breve descrição de cada uma delas. Standard Work Combination Table (SWCT) As Standard Work Combination Table são ferramentas que se baseiam na observação dos tempos, sendo utilizadas para descrever tarefas que combinam o tempo de trabalho manual, o tempo de deslocação do operador e o tempo de processamento da máquina num determinado posto de trabalho (Mariz et al., 2012; Sureka et al., 2013). Neste tipo de ferramenta, o Takt Time é utilizado como referência para observação do tempo. As SWCT são bastante úteis pois permitem distinguir visualmente o trabalho do operador do trabalho na máquina, expor problemas relacionados com a combinação destes dois elementos, identificar tanto os tempos de espera como os de subcarga e verificar se os processos estão a ser bem executados (Lean Enterprise Institute, 2012; Lu & Yang, 2015). Figura 7 - Exemplo Standard Work Combination Table (Liker & Meier, 2006) Instruções de Trabalho (IT) As instruções de trabalho (ITs) são documentos onde se encontram descritos os passos para a execução de um processo bem como a ordem pela qual devem ser executados. Para além disso, 19 contemplam imagens e fotografias que tornam mais percetíveis os passos do processo, notas de atenção para alguns pontos críticos e os registos de revisão (Dennis, 2017). As ITs permitem que os operadores esclareçam qualquer dúvida que tenham em relação ao procedimento, servindo também como suporte de aprendizagem para novos colaboradores. Assim, este documento contribui para que os operadores desenvolvam o seu conhecimento e aumentem a sua habilidade (Mariz et al., 2012). Segundo Dennis (2017), a adoção deste método constitui um passo importante na implementação da normalização do trabalho. Figura 8 – Exemplo Instrução de Trabalho (Dennis, 2017) 2.2.5 Value Stream Mapping (VSM) O Value Stream Mapping (VSM) é uma ferramenta Lean que utiliza símbolos para representar, de forma visual, a cadeia de valor de um produto ou família de produtos, revelando o fluxo de material e de informação e ainda potenciais desperdícios (Rother & Shook., 1999; Venkataraman, Ramnath, Kumar, & Elanchezhian, 2014). Segundo Rother & Shook(1999), o VSM tem como objetivo representar todas as ações necessárias, sendo elas de valor acrescentado ou não, para fazer o produto seguir o fluxo, que começa na matériaprima e acaba no cliente. Os autores referem ainda que a visão do fluxo de valor deve ser vista como um todo e não por processos individuais, permitindo assim uma otimização global do processo produtivo. O VSM é considerado uma ótima ferramenta de análise do processo produtivo, tendo a vantagem de poder ser utilizada como linguagem comum na discussão de processos. Para além disso, permite a identificação de desperdícios e a sua origem, relaciona o fluxo de informação com o fluxo de material, 20 não sendo possível encontrar esta relação noutra ferramenta, fornece uma visão de todo o processo e permite ainda descrever detalhadamente o modo como se deve atuar de modo a criar valor (Rother & Shook, 1999). Apesar das vantagens conseguidas com a aplicação do VSM, foram apontadas, por vários autores, algumas limitações principalmente relacionadas com a identificação do tipo de desperdício e com a incapacidade de representar mais do que uma rota de produção (Carvalho et al., 2015). Algumas destas limitações passam pela incapacidade de representar o layout produtivo, por não existir um indicador económico, por não poder ser aplicado a vários produtos com diferentes rotas, por ser difícil observar alguns desperdícios (esperas, movimentações e sobreprocessamento) e pela falta de representação da distância entre processos, entre outros. 2.2.6 Waste Identification Diagram (WID) O Waste Identification Diagram (WID) é uma ferramenta de identificação de desperdícios que surgiu como resposta às limitações apresentadas pelo Value Stream Mapping . O WID é, assim como o VSM, uma ferramenta visual que permite identificar e quantificar os tipos de desperdício, representar o layout produtivo e, no caso de a informação de custo estar disponível, representar os indicadores económicos (Carvalho et al., 2015). A partir da sua análise torna-se possível identificar as áreas produtivas onde é necessário intervir por forma a eliminar os desperdícios, conseguindo desta forma otimizar as rotas e o processo produtivo. A proposta de apresentação do WID aparece sob a forma de blocos, setas e gráficos circulares, proporcionais à realidade. Os blocos representam os postos de trabalho e neles estão representados o Takt Time , o Work in Process (WIP), o número de operadores, o Tempo de Ciclo e o Change Over (C/O). As setas dizem respeito ao transporte de produtos sendo possível, a partir da multiplicação da quantidade transportada pela distância percorrida, determinar o esforço de transporte. A largura das setas varia proporcionalmente ao esforço requerido, enquanto o seu comprimento se mantém sempre constante. Por fim, os gráficos circulares traduzem visualmente o tempo de trabalho destinado às atividades que acrescentam valor como o tempo utilizado em cada um dos desperdícios (Carvalho et al., 2015). 21 Figura 9 - Ícones WID (Carvalho et al., 2015) De acordo com os autores, a aplicação desta ferramenta requer a elaboração de um registo de observações que permita identificar a ocupação dos trabalhadores na realização das tarefas. Para que o registo seja estatisticamente válido deve ser suportado por uma amostragem mínima de 30 observações realizadas ciclicamente. Após a elaboração do registo de observações, constrói-se o gráfico circular recorrendo ao uso de custos ou percentagens, de seguida tem-se a fase de análise que irá identificar possíveis oportunidades de melhoria que, quando aplicadas, contribuirão para a otimização do sistema produtivo e da área fabril. 2.3 Indicadores de desempenho Os indicadores de desempenho são utilizados pelas empresas como uma forma de gestão e são fundamentais para seguir uma gestão Lean, uma vez que permitem medir o grau de realização dos objetivos estabelecidos e o seu desempenho a partir dos resultados obtidos, conferindo assim a possibilidade de identificar quais os pontos mais críticos e que necessitam de intervenção (Weber & Thomas, 2005). Estes indicadores estabelecem importantes relações entre si, devendo estas ser compreendidas por forma a conseguir adaptar-se aos objetivos previamente estabelecidos, melhorar o processo produtivo e tomar decisões (Rodriguez, Saiz, & Bas, 2009). 2.3.1 Produtividade A produtividade é um indicador que mede a eficiência do sistema a partir da análise da relação entre a utilização dos recursos e dos resultados obtidos (Phusavat, 2013). Quando se consegue produzir a mesma quantidade de produtos utilizando menos recursos, ou uma maior quantidade de produtos a partir dos mesmos recursos, verifica-se um aumento da produtividade e, consequentemente, uma 22 redução dos custos operacionais (Andersson & Bellgran, 2015). Segundo Carvalho (2006), esta medida de eficiência pode então ser traduzida pela razão entre o valor ou quantidade de produtos obtidos e a quantidade de recursos necessários para tal. 2.3.2 Taxa de Ocupação A Taxa de Ocupação tanto do equipamento como da mão-de-obra é obtida a partir da relação entre o tempo de utilização do recurso e o tempo que o mesmo está disponível (Carvalho, 2006). No tempo de utilização do recurso apenas está a ser considerado o tempo que o mesmo está a ser efetivamente utilizado, não sendo portanto contabilizados os tempos de espera. O tempo em que o recurso está disponível refere-se à totalidade de horas trabalhadas diariamente. 𝑇𝑎𝑥𝑎 𝑑𝑒 𝑂𝑐𝑢𝑝𝑎çã𝑜 (%)=𝑇𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑢𝑡𝑖𝑙𝑖𝑧𝑎çã𝑜 𝑟𝑒𝑐𝑢𝑟𝑠𝑜 𝑇𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑟𝑒𝑐𝑢𝑟𝑠𝑜 𝑑𝑖𝑠𝑝𝑜𝑛í𝑣𝑒𝑙 × 100 (1) 2.3.3 Overall Effectiveness (OE) Na Aptiv utiliza-se o indicador OE, Eficiência Operacional, para medir o desempenho do processo produtivo. O indicador estabelece a relação entre o tempo esperado para produzir uma determinada quantidade de produtos e o tempo real necessário para a produção dessa mesma quantidade. O valor do tempo esperado resulta do produto do Tempo de Ciclo pela quantidade de produtos produzidos. Este indicador pode ser calculado a partir da equação que se segue: 𝑂𝐸 (%)=𝑇𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑒 𝐶𝑖𝑐𝑙𝑜×𝑄𝑢𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑧𝑖𝑑𝑎 𝑇𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑅𝑒𝑎𝑙 × 100 (2) A partir do OE é possível avaliar o desempenho de cada processo e saber quando não é atingido o target estabelecido. Nestas situações, são identificadas as causas que justificam o OE obtido e permitiram aplicar melhorias no processo produtivo. O indicador pode ainda servir como termo comparativo quer entre turnos quer entre setores produtivos. 2.3.4 Capacidade Produtiva Peinado & Graeml (2007) definem o termo capacidade como o volume máximo ou capacidade máxima que se consegue obter em determinadas condições. Os autores acrescentam ainda que o fator tempo é uma variável fundamental para gerir os níveis de capacidade. 23 A capacidade produtiva de uma organização representa então o volume máximo de produção que uma organização, sector produtivo ou máquina consegue produzir durante um determinado intervalo de tempo. Deste modo, a capacidade produtiva irá influenciar a posição das empresas face à aceitação de novos projetos e em possíveis investimentos, o que faz com que esta medida e toda a informação a ela associada sejam fundamentais para a gestão de qualquer organização (Peinado & Graeml, 2007; Staudt, Coelho, & Gonçalves, 2011). De acordo com os autores, o conceito de capacidade deve ser subdividido em camadas mais específicas, conferindo mais utilidade à informação que, consequentemente, facilitará o planeamento produtivo. Estas camadas, apesar de poderem tomar diferentes designações, assentam no mesmo conteúdo, sendo elas: a capacidade instalada, capacidade disponível, capacidade efetiva e capacidade realizada. Capacidade Instalada A capacidade instalada diz respeito à capacidade de produção máxima de um sistema produtivo, não considerando pausas nem qualquer tipo de perdas produtivas, que é o mesmo que dizer trabalhar durante 24 horas todos os dias, úteis e de descanso, do mês. Tendo em conta a impossibilidade deste grau de produção, a capacidade instalada não é utilizada a nível prático, sendo apenas apresentada como valores teóricos e hipotéticos (Staudt et al., 2011). Capacidade Disponível A capacidade disponível refere-se à quantidade máxima que um sistema produtivo consegue produzir durante o período de horas de trabalho diário estabelecido pela organização, não considerando neste tempo as paragens planeadas. De acordo com Peinado & Graeml (2007), a capacidade disponível pode ser aumentada a partir do aumento da capacidade instalada, o que implica a aquisição de equipamentos e expansão da área produtiva, mas permite no mesmo período de trabalho produzir maior quantidade de produtos; ou a partir do aumento de turnos de trabalho, que não requer a aquisição de equipamentos, mas sim o acréscimo de operadores e tempo de trabalho. Por norma, recorre-se ao aumento da capacidade instalada quando há uma previsão constante do aumento da procura que justifique o investimento em novos equipamentos. Quando se prevê um aumento temporário da procura, o aumento do número de turnos é a forma mais vantajosa de dar resposta à mesma. 24 Capacidade Efetiva Assim como na capacidade disponível, na capacidade efetiva são consideradas as horas de trabalho diárias, contudo, nesta são ainda consideradas as paragens planeadas, ao contrário do que acontece na primeira. Como paragens planeadas são consideradas todas as paragens previstas, como as pausas de descanso dos operadores e trocas de turnos. Capacidade Realizada Apesar da capacidade efetiva englobar as paragens planeadas, a mesma não considera as eventuais paragens não planeadas, consideradas pelas organizações como ineficiências da produção, que resultam de ocorrências como paragens inesperadas das máquinas, faltas de material, falta de MDO, entre outros. Assim, a capacidade realizada para além de contabilizar o tempo de paragens planeadas, também contabiliza o tempo de paragens não planeadas, representando o verdadeiro período de funcionamento, ou seja, em que houve trabalho produtivo. 2.3.5 Cálculo do número de máquinas O número de equipamentos necessários pode ser obtido a partir das variáveis: Tempo de Ciclo, ou seja, de quanto em quanto tempo se consegue obter uma peça; procura; eficiência e tempo efetivo, no qual se tem em consideração as pausas planeadas e o número de turnos de trabalho. Estas variáveis são combinadas na equação que se segue: 𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑚á𝑞𝑢𝑖𝑛𝑎𝑠 = 𝑇𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑒 𝐶𝑖𝑐𝑙𝑜×𝑃𝑟𝑜𝑐𝑢𝑟𝑎 𝑇𝑒𝑚𝑝𝑜 𝐸𝑓𝑒𝑡𝑖𝑣𝑜×𝐸𝑓𝑖𝑐𝑖ê𝑛𝑐𝑖𝑎 (3) 2.4 Análise Crítica A filosofia Lean está cada vez mais a estender-se e a ser explorada em vários setores para além da indústria automóvel, como é o caso dos setores públicos. Bhamu & Sangwan (2014) e Bateman, Hines, & Davidson (2014) demonstram que, com as devidas adaptações às diferentes necessidades apresentadas pelas organizações ou sectores, é possível implementar e alcançar bons resultados por recurso a uma filosofia que começou a ser desenvolvida no ramo automóvel. A indústria automóvel contínua, até aos dias de hoje, a procurar implementar e seguir os princípios e ferramentas abordados na filosofia Lean Production. O Standard Work , a gestão visual, Kaizen e o ciclo PDCA são alguns dos principais métodos e técnicas que as organizações utilizam como suporte para a identificação de problemas e aumento da eficiência produtiva, como se verifica nos casos apresentados 25 por Reis, Varela, Machado, & Trojanowska (2016), que estabelecem um circuito fixo para o operador, permitindo estabilizar o Tempo de Ciclo e tornar o trabalho do operador mais eficiente, e ainda no artigo de Rosa, Silva, & Ferreira (2017), onde a aplicação das técnicas Lean permitiu reduzir e eliminar alguns dos desperdícios, contribuindo para a otimização do processo de produção de uma linha de montagem. Uma das principais ferramentas Lean utilizada para mapear os processos é o Value Stream Mapping , sendo considerada uma ferramenta poderosa por ter a capacidade de representar o fluxo material e informativo do processo e através da qual é possível identificar as fontes de desperdícios, como é mencionado por Lacerda et al. (2016) e por Belekoukias et al., (2014). Apesar das suas vantagens, Carvalho et al. (2015) apresentam várias limitações associadas à ferramenta mencionada, tais como a impossibilidade de identificar os tipos de desperdícios e de ter uma visão da distribuição do processo no espaço produtivo. Como resposta a estas limitações, no artigo é apresentada uma nova ferramenta designada Waste Identification Diagram . Apesar das vantagens da sua aplicação face ao VSM, a ferramenta não se encontra, até ao momento, suficientemente explorada nos artigos científicos. Um dos principais desafios na implementação da filosofia Lean é combater a resistência à mudança apresentada geralmente pelos colaboradores. Maruthu, Dhileep, & Manivannan (2018) e Bhamu & Sangwan (2014) mencionam a importância de as empresas garantirem a consciencialização dos colaboradores dos diferentes níveis hierárquicos da organização e de estes serem informados sobre os objetivos da empresa. Manter os funcionários informados é fundamental para que se sintam integrados na organização, contribuindo para a sua motivação, o que é essencial para que não criem barreiras à receção de novas ideias e métodos de trabalho. Assim, os resultados alcançados pelas empresas serão mais favoráveis. Bhamu & Sangwan (2014) realçam também a importância de manter uma boa relação com os fornecedores e clientes para que a implementação da filosofia seja bem-sucedida. Este bom relacionamento pode ajudar em aspetos como a troca de informação, manter os níveis de stock baixos e reduzir o tempo de resposta. Para levar a cabo uma boa filosofia Lean não basta que os princípios e ferramentas estejam implementados, é também necessário garantir que os mesmos sejam frequentemente atualizados pois só deste modo se consegue garantir a melhoria contínua. 26 3. APRESENTAÇÃO DA EMPRESA O presente capítulo descreve a empresa onde foi realizado o projeto de dissertação. Primeiramente é feita uma sucinta descrição do grupo Aptiv , contextualizando a empresa, os principais clientes e os produtos, seguindo-se uma breve descrição do processo produtivo das áreas que constituem a fábrica de Braga. 3.1 Aptiv O grupo Aptiv é considerado um dos maiores fornecedores da indústria automóvel, contando com cerca de 147 000 colaboradores em 45 países. O grupo resultou de um spin-off da Delphi Automotive Systems que, a partir de 2017, passou a estar dividido em Aptiv e Delphi Technologies . Com esta divisão a Aptiv ficou encarregue das divisões Advanced Safety & User Experience e Signal & Power Solutions enquanto que a Delphi Technologies ficou responsável pelas divisões Powertrain Systems, Thermal Systems e Product & Service Solution . Em Portugal, a Aptiv está representada em três localizações diferentes: Braga e Castelo Branco, com fábricas dedicadas à manufatura, e no Lumiar, concelho de Lisboa, com um centro tecnológico. A presente dissertação desenvolveu-se na Aptiv de Braga, constituída por quase 1000 colaboradores e que se encontra inserida na divisão Advanced Safety & User Experience . Dentro desta divisão, há ainda as áreas Infotainment and User Experience e Connectivity and Safety , sendo que o foco de produção da primeira são os autorrádios, sistemas de navegação e displays , e da segunda os sistemas de controlo (Figura 10). Figura 10 - Alguns produtos produzidos na Aptiv Braga 27 A fábrica de Braga é formada por quatro complexos (Figura 11). No edifício 1 encontra-se a área administrativa e uma das áreas produtivas que se destina à produção de componentes eletrónicos. O edifício 2 é composto pela área produtiva destinada à produção de componentes plásticos, que servirá como fornecedor das áreas de eletrónica, pelas áreas de montagem dos sistemas de controlo e de algumas gamas de autorrádios e ainda pelo armazém de produto acabado. No edifício 3 é armazenado todo o material de embalagem e, por fim, o edifício 4 é constituído pelo Centro de Investigação e Desenvolvimento. Figura 11 - Instalações Aptiv Braga A empresa exporta a totalidade dos seus produtos para fabricantes que dominam mundialmente a área da indústria automóvel, tais como o grupo PSA – Peugeot e Citroen; Porsche; Fiat; Renault; Audi, entre outros representados na Figura 12. Figura 12 - Principais clientes Aptiv 34 4. DESCRIÇÃO E ANÁLISE DA SITUAÇÃO INICIAL O projeto desta dissertação desenvolveu-se na secção eletrónica Connectivity and Safety do edifício 2, que se destina à produção de módulos de placas que visam controlar algumas funcionalidades eletrónicas dos automóveis. Deste modo, neste capítulo irá ser feita uma descrição mais detalhada do processo produtivo decorrido na mesma secção, seguindo-se uma análise crítica ao estado inicial do processo. 4.1 Descrição do processo produtivo Como referido, a área produtiva de foco deste estudo visa a produção de módulos eletrónicos que podem ser distinguidos em módulo X e módulo Y. Estas duas gamas de produto são produzidas na mesma secção de eletrónica cuja área produtiva se encontra dividida em duas zonas, como representado na Figura 20. Figura 20 - Layout inicial área Connectivity and Safety Uma vez que o presente trabalho incide na identificação dos desperdícios do processo produtivo do módulo X e no aumento da capacidade produtiva do mesmo produto, a descrição do processo que se irá seguir é referente à produção desses mesmos módulos. A área de produção do módulo X opera durante 3 turnos, cada um deles com 457 minutos produtivos, visando, no seu conjunto, a produção diária de 3100 módulos. Com base nestes dados e aplicando a fórmula de cálculo do Takt Time , esta variável assume o valor de 27 segundos/módulo. No início de cada dia, é planeada a quantidade de produtos a produzir sendo, com base nisso, feita a produção de placas no edifício 1, que serão posteriormente encaminhadas para o edifício 2. O transporte de placas entre edifícios ocorre várias vezes ao dia. Cada um dos módulos (Figura 21) é constituído por dois tipos de placas: as placas Power (Figura 22) e as placas Eletrónicas (Figura 23). 35 Figura 21 - Exemplo módulo X As placas Power são responsáveis pelo controlo da potência e o seu processo inicia-se em SMT com a gravação de um código. Segue-se a colocação manual de alguns componentes, na linha de CBA, sendo posteriormente reencaminhadas para o edifício 2 onde ocorre o restante processo produtivo. Figura 22 - Placa Power As placas Eletrónicas têm um percurso mais longo em SMT, no qual para além da gravação do código, também passam pela colocação automática de componentes e posterior Inspeção. Daqui as placas são singuladas por forma a permitirem a programação da placa, de seguida são verificadas a nível elétrico (ICT) e posteriormente encaminhadas para o edifício 2, onde passarão pelas etapas produtivas seguintes. Figura 23 - Placa Eletrónica 36 O módulo constituído pelas duas placas pode ser produzido em versões distintas de acordo com as especificações do cliente. Estas versões diferenciam-se nas PCBs (placas), em alguns constituintes das placas e no software instalado. Apesar das diferenças, estas não se fazem sentir ao nível do processo produtivo e das operações pois as placas passam exatamente pelas mesmas etapas e a alteração do programa introduzido no módulo ocorre de forma rápida e automática assim que o código do módulo é lido no interior do equipamento. Por este motivo, o tempo de Change Over não é considerado significativo em nenhum dos postos de trabalho. Quando chegam ao edifício 2, as placas são armazenadas em rampas e passam pelo processo de limpeza antes de entrarem no processo produtivo que se encontra esquematicamente representado na Figura 24. Figura 24 - Representação do processo produtivo No esquema estão representados 7 postos de trabalho, o primeiro é a Inserção de Fusíveis, destinado à colocação de fusíveis com diferentes características nas placas Power . Estas seguem para o segundo 37 posto onde se dá a prensagem dos fusíveis à placa, sendo a mesma posteriormente inspecionada num dispositivo de Inspeção Visual Automática (AVI). O terceiro posto é o processo de Coating , destinado unicamente às placas Eletrónicas, que necessitam de uma camada protetora devido aos componentes pelas quais são constituídas. Seguem-se as Press-Fit constituídas por duas prensas, na primeira dá-se a prensagem de alguns componentes à placa Power que permitirão a sua ligação à placa Eletrónica, sendo na segunda prensa que ocorre a junção das duas placas. Quando juntas, o código da placa Eletrónica é lido, passando a ditar o código do módulo que será impresso e colado no housing envolvente das placas e que constituirá o módulo, estas duas tarefas são executadas no PT 5. O módulo segue então para os Testes Funcionais onde ocorrem os testes de eletrónica dos módulos. Por fim, estes são encaminhados para o último posto, a Programação e Embalagem, no qual ocorre a verificação da memória, seguindo-se a leitura e embalamento dos módulos em diferentes caixas conforme o cliente a que se destina. Ao fim de cada embalagem completa é colocada uma etiqueta de caixa de transporte como a que está representada na Figura 25. Figura 25 - Etiqueta Caixa Transporte A embalagem final do módulo varia conforme os requisitos do cliente, distinguindo-se esta em dois tipos de caixas, umas com capacidade para 9 módulos e outras com capacidade para 10 módulos, como apresentado na Figura 26. 38 Figura 26 - Embalagem produto final No esquema é ainda possível verificar a existência de dois buffers : um de placas eletrónicas saídas do Coating que necessitam de 30 minutos de secagem e um de módulos antes do posto Testes Funcionais, devido à diferença de Tempo de Ciclo entre este posto e o anterior. Os trajetos representados no esquema simbolizam o transporte de placas, estando atribuída uma pessoa para esse efeito. A vermelho está sinalizado o percurso da placa Power , a verde o circuito da placa Eletrónica e a preto está representado o trajeto do módulo, constituído por ambas as placas. O colaborador é ainda responsável por executar a chamada rota externa, ou seja, está encarregue de abastecer os postos com material proveniente do armazém, como é o caso das placas provenientes do edifício 1, dos fusíveis colocados nas placas logo no início do processo, dos conectores colocados nas Press-Fit e ainda pelo housing superior e inferior que, quando encaixados em torno nas placas, constituirão o módulo. A colocação das placas no buffer das placas Eletrónicas após o Coating e o transporte da embalagem com o produto final para o local da Inspeção a 100% também está a cargo do mesmo colaborador, contudo, as operadoras acabam por dar suporte a estes transportes devido à sobrecarga do primeiro. Por forma a normalizar as tarefas realizadas em cada um dos postos de trabalho anteriormente apresentados, elaborou-se a Work Combination Table (Anexo I) . Esta é considerada uma ferramenta de normalização do trabalho que, para além de apresentar as tarefas executadas, permite ter uma perceção teórica do tempo dedicado a cada uma delas e, consequentemente, saber em qual se está a despender mais tempo, qual o Tempo de Ciclo teórico de cada posto e se este é inferior ao TT. A previsão do tempo é feita a partir do número de movimentos necessários para a execução da tarefa, sendo que se considera que cada um tem uma duração de 0,6 segundos. No esquema produtivo anteriormente apresentado foram considerados os tempos obtidos a partir da aplicação desta ferramenta. 39 4.2 Análise crítica da situação inicial De modo a analisar o estado inicial do processo produtivo apresentado foi utilizada a ferramenta WID, cuja aplicação exigiu que fossem feitas algumas considerações relativamente à forma de análise, com base naquilo que se pretende observar. Na implementação do Waste Identification Diagram distinguiram-se as atividades realizadas pelos operadores que acrescentam valor e as que não acrescentam, tendo-se considerado neste grupo as esperas, as movimentações, os transportes, o retrabalho e outras tarefas passiveis de serem melhoradas. Nesta análise não foram tidos em conta todos os tipos de desperdícios pois nem todos foram identificados durante as observações. As tarefas contabilizadas como não-desperdícios são constituídas pelas atividades de valor acrescentado, dizendo estas respeito às tarefas executadas que terão impacto no acréscimo de valor ao produto, e ainda por algumas tarefas que, apesar de não acrescentarem valor, são difíceis de eliminar para benefício da organização, como acontece com a colocação e a remoção de placas/módulos dos equipamentos. Estas tarefas não foram consideradas como desperdício, pois irão ocorrer independentemente do processo e serão sempre necessárias, o que levou a organização a não considerálas como prioridade de eliminação. Não sendo também o foco deste projeto, não foram contabilizadas como desperdícios no estudo. Na Tabela 1 estão apresentadas ambas as categorias de tarefas que não foram contabilizadas como desperdícios. Tabela 1 – Atividades situação inicial Posto de Trabalho Atividades Valor Acrescentado Outras tarefas Fusíveis Inserção de fusíveis na placa Colocação da placa Power no kit Prensagem + Inspeção - Colocação da placa na prensa e no equipamento de Inspeção Colocação da placa no tabuleiro Coating - Colocação das placas eletrónicas na palete Colocação das placas no tabuleiro Press-Fit Colocação de componentes nas placas Colocação e remoção das placas das prensas Prensagem + Etiquetagem Colocação do housing superior e inferior Colocação da etiqueta Prensagem - 40 Testes - Colocação e remoção do módulo dos aparelhos Programação e Embalagem Colocação da etiqueta caixa de transporte na embalagem ao fim de embalar uma caixa completa Colocação e remoção do módulo dos aparelhos Colocação do módulo na embalagem Às movimentações associam-se os movimentos e trajetos executados pelos operadores quando não transportam qualquer tipo de material. Tal desperdício acontece quando o operador retorna ao seu posto de trabalho após o transporte de caixas com material, há deslocação do operador com caixas vazias, o colaborador arrasta o kit entre os postos de Inserção dos Fusíveis, quando há remoção e colocação do kit na calha e há troca de caixas nas rampas de abastecimento e saída dos postos de trabalho. Relativamente aos transportes, consideram-se os trajetos em que há transporte de caixas com material e deslocação do operador com módulos na mão para colocar no dispositivo ou no posto de trabalho seguinte. O retrabalho diz respeito à repetição de tarefas que não foram corretamente executadas anteriormente. Este desperdício foi identificado apenas no primeiro posto do processo, no qual por vezes se dá o ressalto de fusíveis, entortando os pins dos mesmos. Por fim, a categoria “Outros” refere-se às tarefas que não podem ser eliminadas mas que podem ser, claramente, melhoradas. Tal se verifica na leitura dos códigos, na Etiquetagem e na marcação de uma pinta nos módulos antes da sua colocação no aparelho de Testes Funcionais que assinala o correto encaixe do módulo. Para a realização do estudo recorreu-se a uma amostra de 30 registos cuja recolha de dados foi efetuada em 6 dias, 5 registos por dia, seguindo sempre o mesmo percurso que teve como ponto de partida os postos de Inserção e Prensagem dos fusíveis, depois o processo de Coating e, de seguida, o restante processo, já comum às duas placas, que termina com a colocação do módulo na embalagem. Após a recolha dos dados, realizou-se uma tabela para cada registo na qual aparecem discriminados os desperdícios assinalados em cada posto de trabalho. Uma vez que se pretende estudar individualmente cada posto, e de modo a estabelecer uma ordem de prioridade de intervenção, os dados obtidos foram reorganizados em tabelas em função do posto de trabalho. Relativamente às variáveis Tempo de Ciclo e WIP (Tabela 2), estas foram obtidas a partir de uma média de valores sendo que, para o cálculo do WIP, foram consideradas as placas na sua forma individual e, a partir do seu acasalamento, passaram a ser contabilizadas na forma de módulo. É ainda necessário relembrar que, como anteriormente explicado, o tempo de Change Over foi considerado nulo pelo facto 41 de não existirem alterações significativas ao nível do processo produtivo e de este se dedicar somente à produção do módulo X. Tabela 2 - Tempo de Ciclo e WIP de cada Posto de Trabalho Posto de Trabalho Tempo de Ciclo (seg) WIP Inserção de Fusíveis 22,69 133 placas Prensagem + Inspeção 25,84 1 placa Coating 44,44 60 placas Press-Fit 29,55 382 placas Prensagem + Etiquetagem 26,40 2 módulos Testes Funcionais 82,50 4 módulos Programação + Embalagem 36,15 7 módulos Como no processo de Coating são colocadas duas placas de cada vez nas paletes da máquina, o Tempo de Ciclo anteriormente considerado é relativo a duas placas, pelo que se efetuou a divisão pelo número das mesmas de modo a obter o Tempo de Ciclo de uma só placa. Os postos Press-Fit , Prensagem + Etiquetagem, Testes Funcionais e Programação + Embalagem são constituídos por mais do que um conjunto de equipamentos, o que significa que no período de tempo acima considerado não é produzida apenas uma placa, mas sim o número de placas correspondente ao número de equipamentos. Deste modo, à semelhança do que foi feito para o Coating , dividiu-se o Tempo de Ciclo por quatro para os Testes Funcionais e por dois para os restantes postos. Assim, os Tempos de Ciclo utilizados são os apresentados na Tabela 3. Tabela 3 - Tempo de Ciclo por placa Posto de Trabalho Tempo de Ciclo (seg.) Inserção de Fusíveis 22,69 Prensagem + Inspeção 25,84 Coating 22,22 Press-Fit 14,77 Prensagem + Etiquetagem 13,20 Testes Funcionais 20,63 42 Programação + Embalagem 18,08 Devido a estas considerações do Tempo de Ciclo, a representação dos blocos do WID foi feita tendo em vista cada PT como um todo, não representando visualmente o respetivo número de equipamentos. Esta representação está demonstrada na Figura 27, que contempla também o gráfico circular relativo à ocupação da mão-de-obra. 4.2.1 Trabalho em curso – situação inicial A partir da observação e análise dos blocos do Waste Identification Diagram é possível identificar um elevado WIP nos postos de Inserção de Fusíveis, com uma média de 133 placas, e da Press-Fit , com uma média de 382 placas. No valor do WIP estão contabilizadas as placas que antecedem o posto de trabalho e as que se encontram nas rampas e/ou carrinhos de abastecimento junto ao posto. A rampa de abastecimento do posto de Inserção de Fusíveis tem capacidade máxima de 12 tabuleiros, que responde a 72 placas, uma vez que os tabuleiros das placas Power estão preparados para a colocação de 6 placas. Embora a rampa tenha esta capacidade máxima, o WIP que antecede o posto é muitas vezes superior, pois há carrinhos de abastecimento com tabuleiros preenchidos que são colocados junto do posto por forma a reduzir o número de trajetos efetuados, fazendo aumentar o WIP deste posto. No caso da Press-Fit , estão contabilizadas tanto as placas Power , que alimentam as PF1, como as placas Eletrónicas que alimentam as PF2. O WIP da PF1 conta com as placas Power que se encontram na rampa de saída da Prensagem + Inspeção e nas rampas de abastecimento das PF1, ambas com uma capacidade máxima de 96 placas. Já para o cálculo do WIP das PF2 estão contabilizadas as placas das rampas de abastecimento, com capacidade para 60 placas, e as que se encontram no buffer entre o processo de Coating e a Press-Fit , com capacidade para receber na totalidade 120 placas. É portanto aqui que se encontra grande parte do WIP, pois as placas que saem do Coating são colocadas no buffer e terão de aí permanecer durante 30 minutos devido ao tempo de secagem, contribuindo assim para o aumento do stock intermédio. Relativamente à Programação + Embalagem, o WIP resulta do somatório de 5 módulos em espera para o processo de Programação e 2 módulos em espera para serem Embalados, fazendo assim um total de 7 módulos em espera no Posto de Trabalho. 43 Figura 27 - WID do processo produtivo 18% 20% 7% 0% 9% 46% Ocupação MDO - situação inicial Esperas Movimentações Transportes Retrabalho Outros Tarefas não consideradas desperdício 50 consequentemente, o problema do aumento dos desperdícios principalmente para os postos de trabalho que já apresentam maior tempo despendido nos mesmos. De acordo com a análise feita previamente à ocupação da MDO, é possível perceber que os postos que apresentam maior tempo gasto em tarefas sem valor acrescentado são a Inserção de Fusíveis, os Testes Funcionais e a Programação + Embalagem. 4.3.1 Inserção de Fusíveis A partir da análise da MDO, o primeiro posto do processo produtivo é um dos que apresenta valores de desperdícios mais acentuados, tendo-se destacado entre estes as esperas, as movimentações e o retrabalho. O posto em questão é constituído por uma linha de três bancadas sendo que, a nível teórico as duas primeiras apresentam igual Tempo de Ciclo (19,2 segundos) e a terceira um Tempo de Ciclo inferior (15,6 segundos). Esta diferença de tempos leva a que as duas primeiras bancadas sejam consideradas o bottleneck da linha, fazendo a terceira esperar, vindo daqui a principal razão do tempo de espera da Inserção de Fusíveis. No que diz respeito às medições práticas, cada bancada toma o seu Tempo de Ciclo, sendo a primeira bancada aquela que assume maior valor, 22,69 segundos/placa. Deste modo, este posto ditará o Tempo de Ciclo da linha e, consequentemente, irá contribuir para o tempo de espera dos postos seguintes. Para além disto, este posto irá ditar o ritmo de andamento do posto seguinte, Prensagem + Inspeção, uma vez que tem um Tempo de Ciclo maior e como tal influenciará o tempo de espera do segundo posto. Deste modo, se houver um aumento do tempo de espera entre os postos da Inserção de Fusíveis irá consequentemente haver um incremento de esperas no posto seguinte. No que diz respeito às movimentações, estas devem-se à movimentação da placa entre postos, à colocação de uma máscara sobre a placa que serve como guia de colocação dos fusíveis e, na Prensagem + Inspeção, à manipulação do kit da placa. Foi também neste PT que se registou a existência de retrabalho que, neste caso, consiste na recolocação dos fusíveis na placa, que por vezes saltam do seu local por consequência da passagem do kit de um posto para outro, fazendo com que os forks dos fusíveis entortem. Tendo em conta os desperdícios assinalados bem como o impacto deste posto nos desperdícios do posto seguinte, se a capacidade destes for duplicada sem a implementação de nenhuma alteração, as condições irão manter-se semelhantes às deparadas na situação inicial (Figura 30). Os desperdícios 51 continuarão a existir, duplicando até a sua frequência, a taxa de ocupação dos dispositivos de inspeção continuaria a não ser elevada e, para além disso, acrescentaria custos de MDO. Inserção de Fusíveis Prensagem AVI Inserção de Fusíveis Prensagem AVI Figura 30 – Representação da proposta de duplicação PT1 e PT2 Assim, as esperas entre os postos não desapareceriam pelo que, mais uma vez, o Tempo de Ciclo da Prensagem e Inspeção seria superior ao esperado, não tirando proveito máximo dos equipamentos. Uma vez que o posto de Prensagem e Inspeção manteria o Tempo de Ciclo de 25,8 segundos/placas, ao duplicar o posto conseguir-se-ia obter uma placa a cada 12,9 segundos. Dado o custo por operador à organização, 0,0034€/segundo, que corresponde a 97,92€/dia, com a duplicação dos dois postos, a mesma passaria a despender diariamente 2812,21€. Este valor foi obtido a partir do somatório da previsão dos gastos diários em cada um dos postos, aparecendo estes de forma discriminada na Tabela 10. Tabela 10 - Comparação antes e depois duplicação PT1 e PT2 Antes da duplicação Depois da duplicação Inserção de Fusíveis Prensagem + Inspeção Inserção de Fusíveis Prensagem + Inspeção Tempo de Ciclo (seg.) 22,7 25,8 11,35 12,9 Taxa de ocupação 70% 42% 68% 41% Colaboradores/turno 3 1 6 2 Turnos/dia 3 3 3 3 Custo MDO/dia (€) 881,28 293,76 1762,56 587,52 Gastos com desperdícios/dia (€) 126,40 112,37 244,64 217,49 Gasto total diário (€) 1007,68 406,13 2007,20 805,01 52 Surgem então deste posto de trabalho dois problemas: o primeiro relacionado com o salto de fusíveis entre as bancadas que tem influência no fator qualidade e o segundo diretamente relacionado com o impacto do aumento da capacidade produtiva nos desperdícios. 4.3.2 Testes Funcionais Nos Testes Funcionais, compostos por 4 (quatro) máquinas de teste, o operador verifica se o módulo está corretamente encaixado e desloca-se para ir buscar módulos ao buffer e leva-los ao posto seguinte. Embora estas tarefas sejam realizadas em simultâneo com o funcionamento do equipamento, cujo tempo de processamento é de 80 segundos, as mesmas são de duração muito curta, acabando por não cobrir a totalidade deste tempo e, consequentemente, levando à espera do operador. O problema deparado neste posto vai ao encontro do mencionado na Inserção de Fusíveis, ou seja, com o aumento da capacidade produtiva, que consiste na aquisição de mais equipamentos, se não existir nenhuma intervenção, os desperdícios acabarão por ser igualmente duplicados. 4.3.3 Programação e Embalagem À semelhança do que ocorre nos Testes Funcionais, também na Programação + Embalagem se verifica a espera do operador pela máquina pois, mais uma vez, as tarefas executadas enquanto o módulo está a ser programado são de curta duração. Durante este período, o operador procede à leitura e embalamento dos módulos previamente programados, cuja duração é de cerca de 4 segundos/módulo. Quando a embalagem fica completa, o operador transporta-a até ao local onde irá ser feita a Inspeção Visual a 100%, trazendo na vinda uma caixa vazia. Dada a distância, o tempo esperado para estas deslocações seria de aproximadamente 5 segundos, como visto no subcapítulo 0, contudo, na realidade o operador requer mais tempo para a execução da tarefa, tomando cerca 10 segundos na sua realização. Um dos motivos da duração ser superior deve-se ao facto de na situação prática estar também a ser contabilizado o pegar numa nova embalagem. Assim sendo, quando estas deslocações são realizadas, o tempo de execução das tarefas torna-se superior ao intervalo de tempo com que se obtém um módulo, acabando neste caso por ser o equipamento que fica em espera. Deste modo, neste posto, para além de ser necessário evitar a duplicação do tempo de espera por parte do operador, também tem de se tentar reduzir a espera por parte do equipamento a cada 9 ou 10 módulos, sendo que esta dependerá do tempo consumido em deslocações. 53 4.4 Resumo dos principais problemas encontrados A partir da sucinta análise de cada categoria de desperdício e de cada processo, foi possível sinalizar quais os três postos que apresentam uma percentagem de desperdícios mais acentuada. Considerando estes postos como de intervenção prioritária e consequentemente foco do estudo, foi elaborada uma tabela resumo com os principais problemas encontrados em cada um deles (Tabela 11). Tabela 11 - Tabela resumo principais problemas encontrados Posto de Trabalho Principais desperdícios identificados Gastos desperdício/ dia Problemas Inserção de Fusíveis - Esperas (média de 4,18 seg/placa) - Movimentações (média de 7,45 seg/placa) - Retrabalho (média de 0,37 seg/placa) 126,40€ - Problemas de qualidade associados ao salto de fusíveis - Duplicação dos desperdícios da Inserção de Fusíveis e da Prensagem + Inspeção Testes Funcionais - Esperas (média de 4,12 seg/módulo) - Movimentações (média de 3,74 seg/módulo) - Transporte (média de 4,32 seg/módulo) - Outros (média de 2,45 segundos/módulo) 154,12€ - Duplicação dos desperdícios Programação + Embalagem - Esperas (média de 6,08 seg/módulo) - Movimentações (média de 0,61 seg/módulo) - Transporte (média de 0,64 seg/módulo) - Outros (média de 3,41 seg/módulo) 113,18€ - Duplicação dos desperdícios - Não aproveitar o equipamento na totalidade 54 5. DESENVOLVIMENTO DAS PROPOSTAS DE MELHORIA No presente capítulo, para além de serem apresentadas propostas de melhoria para os postos considerados mais críticos com base na análise feita aos desperdícios, serão também apresentadas as alterações efetuadas a nível do processo produtivo tanto no número de máquinas como nas rotas, como consequência do aumento da quantidade produzida. 5.1 Aumento da capacidade produtiva O aumento da quantidade de módulos produzidos para o dobro requer várias alterações direta ou indiretamente relacionadas com o processo produtivo. Um dos principais aspetos a ter em conta é a relação entre a capacidade instalada e a capacidade realizada, procurando-se perceber qual vai ser o verdadeiro proveito produtivo, levando a colocar a questão: a duplicação da quantidade produzida requer a duplicação da capacidade produtiva? Por forma a dar resposta a esta questão, foi calculado um novo Takt Time para a nova quantidade de módulos requerida pelo cliente, foi considerada como eficiência alvo 85% no caso das máquinas automáticas e 95% nas operações manuais e, por fim, foi ainda considerada a análise de desperdícios realizada aos postos de trabalho com o intuito de impedir a duplicação desses mesmos desperdícios, melhorando o processo produtivo. A quantidade requerida pelo cliente passou a ser de 6000 módulos/dia, pelo que, operando 3 turnos, cada um com 457 minutos produtivos, o Takt Time assume o valor aproximado de 14 segundos/módulo. Obtido o valor da variável TT e conhecendo os postos mais críticos no que diz respeito aos desperdícios, segue-se o desenvolvimento de propostas de melhoria para cada um deles, estando estas associadas ao aumento da capacidade produtiva. 5.1.1 Inserção de Fusíveis Como referido anteriormente, a Inserção de Fusíveis é, a nível teórico, o posto com maior Tempo de Ciclo do processo, sendo por isso considerado o bottleneck . As esperas registadas neste posto terão consequências diretas no posto seguinte, Prensagem + Inspeção, pois fará aumentar as esperas neste posto, impedindo o funcionamento do posto conforme o previsto, em que são processadas duas placas em simultâneo, uma em cada aparelho. O aumento da quantidade de produtos produzidos requer a duplicação da linha de Inserção de Fusíveis, pois para um tempo de ciclo de 22,7 segundos e visando uma eficiência de 95%, por ser posto 55 de trabalho manual, o número de postos necessários passa a ser inevitavelmente dois. Com o aumento da capacidade da linha, é necessário adquirir mais três trabalhadores por turno e o Tempo de Ciclo do posto passa a rondar os 11,35 segundos/módulo, sendo assim possível a produção máxima de 2415 placas por turno. Com base nos valores médios de Tempo de Ciclo e de tempo despendido em desperdícios obtidos a partir dos registos efetuados, fez-se uma estimativa do Tempo de Ciclo do posto Prensagem + Inspeção no caso de este não estar sujeito às esperas pelo posto anterior. Assim, obteve-se um valor estimado de 19 segundos/módulo que, para uma eficiência de 95%, requer a duplicação deste posto. Apesar do valor estimado, o Tempo de Ciclo teórico do mesmo posto apresentado na Standard Work Combination Table é ainda inferior, 16,8 segundos/módulo. Embora menor, este valor contínua superior ao TT (14 segundos/placa), o que comprova que não seria possível dar resposta à quantidade requerida, ou seja, não se conseguiria produzir diariamente 6000 módulos, com apenas um equipamento de Prensagem e um de Inspeção, como representado na Figura 31. Inserção de Fusíveis Inserção de Fusíveis Prensagem AVI Figura 31 - Representação duplicação PT1 e manter PT2 A duplicação de ambos os postos vai, contudo, ao encontro do problema anteriormente levantado, ou seja, a sua duplicação tem como consequência a duplicação dos desperdícios identificados nos mesmos. Por forma a impedir esta duplicação, foram apresentadas mais duas alternativas: a primeira passa por dividir a Prensagem e a Inspeção em dois postos distintos, duplicando o número de equipamentos do último, e a segunda visa a automatização e a consequente junção dos três postos. A primeira alternativa resultou da análise feita à situação representada na figura anterior, que levou a estudar a possibilidade de separar a Prensagem e a Inspeção em dois postos distintos. Uma vez que o equipamento de Inspeção tem um tempo de processamento de aproximadamente 13 segundos/placa, que equivale, com as tarefas de colocação e remoção de placas, a que só se consiga obter placas a um ritmo de, pelo menos, 16 segundos, o Tempo de Ciclo será sempre superior ao Takt Time , ao contrário do que se verifica na Prensagem, cujo Tempo de Ciclo é de 11 segundos/placa. 56 Assim, surge a opção da Figura 32 que, para além de desdobrar o posto, consiste em duplicar apenas o número de equipamentos de Inspeção, conseguindo assim que o Tempo de Ciclo passe a ser inferior ao Takt Time e que o tempo de espera entre a Inserção de Fusíveis e a Prensagem não duplique. Inserção de Fusíveis Inserção de Fusíveis Prensagem AVI AVI Figura 32 - Representação 1ª alternativa Com a duplicação da Inserção de Fusíveis é possível obter, em média, uma placa deste posto em 11,35 segundos, sendo portanto neste intervalo de tempo que a Prensagem as irá receber. Uma vez que o processo de prensagem tem uma duração média de 11 segundos/placa, semelhante ao tempo do processo anterior, a média do tempo de espera entre os dois postos passa a ser praticamente nula. Para garantir isto, a Prensagem tem de ter um operador somente dedicado a esse posto, sendo assim necessário adquirir mais um operador para a Inspeção. Esta, por sua vez, também irá receber placas a uma cadência média de 11,35 segundos, o que significa que, para um Tempo de Ciclo de 16 segundos/placa, a aquisição de um equipamento extra se irá traduzir numa Taxa de Ocupação de 58%. Transformando a informação acima descrita para valores, obtêm-se os dados apresentados na Tabela 12. De salientar que, tendo em conta que a opção em questão está a ser estudada e não se encontra implementada, os valores apresentados relativamente aos desperdícios foram obtidos a partir de pressupostos. No caso do primeiro posto, os valores apresentados têm por base os valores obtidos no estudo realizado ao posto de trabalho. Tabela 12 - Dados informativos da opção 1 Opção 1 Inserção de Fusíveis Prensagem Inspeção Tempo de Ciclo (segundos) 11,35 11 8 Taxa de ocupação 68% 69% 47% Colaboradores/turno 6 1 2 Turnos/dia 3 3 3 Custo MDO/dia (€) 1678,10 279,68 559,37 57 Gastos com desperdícios/dia (€) 244,64 47,94 136,27 Gasto total diário (€) 1922,74 327,62 695,64 A opção anteriormente proposta continua a apresentar algumas desvantagens, nomeadamente, a baixa taxa de ocupação do equipamento de Inspeção. Assim, foi desenvolvida em equipa a possibilidade de automatizar a Inserção de Fusíveis que, para além de ter um impacto significativo ao nível da redução dos desperdícios identificados, permite agrupar a Inserção de Fusíveis, a Prensagem e a Inspeção, juntado tudo num só posto, reduzindo assim o Tempo de Ciclo, cujo valor previsto deverá ser próximo dos 12 segundos/placa. Este valor foi obtido a partir de requisitos estabelecidos ao fornecedor, ao qual se pediu uma linha automatizada capaz de produzir diariamente 6000 módulos, quantidade requerida pelo cliente, acrescida de uma margem de segurança de 15% desse valor. Para além disso, a automatização da linha não requer a aquisição de mais mão-de-obra, antes pelo contrário, requer menos operadores do que a linha manual, permitindo também aqui uma redução dos custos em MDO. A automatização da Inserção dos Fusíveis requer a aquisição de uma máquina constituída por uma zona de leitura das placas e colocação das mesmas na palete e três zonas de inserção de fusíveis, cada uma delas com dois braços de alimentação. Após passar por estas secções, a palete, que transporta duas placas, é reencaminhada para o local de início através de um conveyor , onde o operador irá retirar as placas da palete, colocando-as num tabuleiro que irá seguir para o posto seguinte. Tendo em conta este procedimento e para um Tempo de Ciclo máximo previsto de 12 segundos/placa, foram estimadas percentualmente as reduções em desperdícios que se prevê conseguir com a automatização destes processos. Os desperdícios identificados nos dois postos de trabalho, e que terão reduções significativas, são as esperas e as movimentações. Nas esperas prevê-se que haja uma redução para, pelo menos, 4 segundos/placa, que equivale a uma redução de 63%. Na previsão foram tidos em conta 4 segundos de espera pois, apesar das esperas registadas entre os postos deixarem de existir, conta-se com a possibilidade de ser registado algum tempo despendido neste desperdício. Nas movimentações a redução esperada é ainda maior, prevendo-se que esta ronde os 94%. O elevado valor deve-se à total eliminação das movimentações realizadas para remover e colocar o kit na calha bem como passa-lo entre postos de trabalho, sendo assim este desperdício unicamente contabilizado na troca de tabuleiros que, com base nos registos anteriores, assume em média o valor de 0,64 segundos/placa. Apesar da redução prevista nas esperas e movimentações, como o posto passaria a ter a leitura do código das placas, sendo esta considerada uma atividade necessária mas sem valor acrescentado, passar-se-ia a registar tempo consumido na categoria “Outros”, cerca de 1,5 segundos/placa. 58 Proposta selecionada Por forma a selecionar a melhor alternativa, foi feita uma comparação dos gastos estimados no caso de ser feita a total duplicação do posto e se apenas for duplicada a capacidade da linha de Inserção e da Inspeção, mantendo a Prensagem com um único equipamento. Como resultado desta comparação obtém-se os valores apresentados na Tabela 13. A partir destes é possível concluir que, apesar de haver uma ligeira redução nos gastos em desperdícios, o custo despendido diariamente em mão-de-obra é superior devido ao número de colaboradores necessário. Tal faz com que, globalmente, os gastos diários acabem por ser superiores face à total duplicação dos postos, pelo que a alternativa em questão não seria proveitosa. Tabela 13 - Dados comparativos entre a duplicação do posto e a opção 1 Duplicação Opção 1 Automatização Inserção Fusíveis Prensagem + Inspeção Inserção Fusíveis Prensagem Inspeção - Tempo de Ciclo (seg.) 11,35 12,9 11,35 11 8 12 Taxa de ocupação 68% 41% 68% 69% 47% - Colaboradores/turno 6 2 6 1 2 1 Turnos/dia 3 3 3 3 3 3 Custo MDO/dia (€) 2350,08 2643,84 293,76 Gastos com desperdícios/dia (€) 462,13 428,85 125 Gasto total diário (€) 2812,21 3072,69 418,76 Assim, de entre as alternativas apresentadas, optou-se pela automatização do processo, pois apesar do investimento no equipamento, espera-se que os gastos diários sejam bastante inferiores aos existentes e aos estimados para a outra opção. Se a estimativa anteriormente feita for verificada, os gastos em desperdícios não serão superiores a 125 €/dia e, tendo em conta que só serão necessários 3 operadores, um por turno, os gastos em MDO são de 293,76€/dia. Estes valores representam gastos diários aproximados de 419€, bastante inferiores aos anteriormente apresentados. Para além da redução nos gastos, a taxa de ocupação também assumirá um melhor valor. A incorporação do processo de automatização requer um investimento de 0,6 Milhões de euros por parte da organização. Uma vez que a automatização proporciona um saving diário aproximado de 2393€, 59 prevê-se que o investimento esteja coberto ao fim de 251 dias. Uma vez que um ano corresponde a cerca de 240 dias de trabalho, o investimento estaria pago ao fim de cerca de 1 ano e 11 dias de trabalho. Nivelamento bancada de trabalho Embora a decisão de automatizar a linha de Inserção de Fusíveis tenha grande influência a nível dos desperdícios, a linha manual ainda irá fazer parte do processo produtivo durante algum tempo pelo que foi sugerida uma proposta de melhoria que tem como fim minimizar o retrabalho. Como mencionado no capítulo anterior, o retrabalho identificado neste posto refere-se ao reposicionamento ou substituição dos fusíveis que resulta do ressalto e danificação dos forks dos mesmos devido ao desnível entre as bancadas de trabalho. Assim, com o intuito de reduzir estes problemas de qualidade, foram colocadas calhas de alinhamento ao longo das bancadas de trabalho, fazendo com que estas fiquem unidas e ao mesmo nível, permitindo que o kit onde se encontra a placa possa ser arrastado entre os postos sem problema. A Figura 33 mostra a bancada de trabalho antes da colocação da calha. Figura 33 - Bancadas de trabalho antes colocação calha 5.1.2 Testes Funcionais O número de equipamentos de Testes Funcionais também foi estudado de modo a saber a necessidade de duplicar a capacidade produtiva deste posto de trabalho. A projeção do número de equipamentos foi feita considerando uma eficiência operacional de 85%. Assim, e aplicando mais uma vez a fórmula que permite calcular o número de máquinas necessárias, obteve-se, para 82,5 segundos/módulo, que o número de equipamentos de Testes Funcionais necessário e ideal para atingir a produção de 6000 módulos/dia é 7 (sete). Para este número de equipamentos, consegue-se obter módulos a cada 11,7 segundos, passando a ser esse o Tempo de Ciclo deste posto de trabalho. 66 linha executa de forma automática o processo manual de colocação de componentes (CBA) pelo qual a placa Power passava no edifício 1. Após a colocação dos componentes, as placas seguem para a máquina de soldadura que irá certificar que estes ficam presos à mesma. De seguida, são enviados para o equipamento de Inspeção Visual Automática que determinará se as placas estão conforme os requisitos, podendo neste caso seguir para o processo seguinte, ou se têm algum problema ou defeito, sendo neste caso colocadas em tabuleiros que seguirão para análise. As placas que estão conforme os requisitos são encaminhadas para os ICT’s nos quais irão ser feitos testes elétricos. Assim, na execução do layout , foi ainda colocada a linha de THT, a máquina de soldadura e os ICT’s. Segue-se então na Figura 40 a proposta do novo layout produtivo. Legenda Layout 1. Máquina de Soldadura 7. Linha Inserção Fusíveis 2. Linha THT 8. Press-Fit 3. Coating linha 9. Etiquetagem + Prensagem 4. Coating Standalone 10. Testes Funcionais 5. ICT’s 11. Programação e Embalagem 6. Cabine de exaustão 12. Inspeção a 100% Figura 40 - Proposta Layout A aquisição de novos equipamentos, a introdução de novos processos, como é o caso da linha de THT, e as alterações no layout fabril, requerem, consequentemente, alterações nas rotas de abastecimento. Em conjunto com a equipa de PC&L foi decidido, em prol da expansão da área produtiva e do aumento do número de pontos de abastecimento, que as rotas passarão a ser feitas por dois colaboradores, um pertencente ao PC&L e outro pertencente à Produção. Idealmente, as rotas distinguir-se-iam com base no tipo de abastecimento, ou seja, tudo aquilo que fosse material que viesse de fora da área produtiva, quer componentes, quer placas, e tivesse igualmente de ser transportado para fora da mesma, como é o caso das caixas vazias, faria parte da rota Externa e seria da responsabilidade do colaborador do PC&L. 67 Já o abastecimento de postos de trabalho a nível interno, ou seja, WIP e movimentação de tabuleiros vazios entre os PT, faria parte da rota Interna e seria da responsabilidade do colaborador da Produção. Por forma a analisar a possibilidade desta divisão das rotas, foram assinalados os postos que necessitam de material proveniente do armazém, bem como o seu tipo, e aqueles que são internamente abastecidos. Como consequência desta análise, serão de seguida apresentadas duas tabelas com a informação relativa ao material bem como os layouts nos quais está desenhada uma primeira proposta das rotas a percorrer. Rota Externa Nem todos os postos requerem o abastecimento de material proveniente do armazém. Aos materiais apresentados na Tabela 15 está associado um respetivo número que corresponde ao posto do layout . Nesta rota, o colaborador recolhe as caixas vazias dos postos à medida que os vai abastecendo, retornando no final ao armazém, onde irá pegar em caixas iguais às caixas vazias recolhidas. Tabela 15 - Material abastecimento Postos de Trabalho Material abastecimento armazém 1. Placas Eletrónicas 2. Placas Power 3. Fusíveis 4. Componentes de Inserção THT 5. Housing superior e inferior 6. Conectores 1 e 2 7. Tabuleiros vazios Os tabuleiros vazios recolhidos das Press-Fit 1 (tabuleiros para a colocação das placas Power ) serão colocados na rampa da linha de THT para receber novas placas. Deste posto, por sua vez, são recolhidas caixas vazias cujo conteúdo eram PCBs. No ponto 5 são recolhidos os tabuleiros das placas Eletrónicas e as caixas vazias que anteriormente continham o housing superior e inferior. Na Figura 41 estão representados os pontos da rota a serem percorridos. 68 Figura 41 - Representação Rotas Externas Rota Interna Após o transporte de placas até às Press-Fit 2, o colaborador deve levar o carro de transporte de placas eletrónicas vazio de volta ao Coating , onde o mesmo irá ser necessário para a colocação de novas placas. As movimentações efetuadas na Rota Interna são as apresentadas na Tabela 16. Tabela 16 - Movimentações Internas entre Postos de Trabalho Movimentações Internas 1. Cabine exaustão Coating  Press-Fit 2 2. Coating  Cabine exaustão Coating 3. Placa Power THT  ICT 4. ICT  Inserção de Fusíveis 5. Inserção de Fusíveis  Press-Fit 1 6. Press-Fit 2  Etiquetagem + Prensagem O layout onde estão representadas as movimentações internas mencionadas anteriormente está representado na Figura 42. Figura 42 - Representação Rotas Internas 69 6. ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS Neste capítulo irão ser apresentados os resultados da implementação das propostas de melhoria bem como a previsão dos resultados possíveis de alcançar a partir das propostas sugeridas embora não implementadas. Primeiramente a análise irá focar-se nos resultados das propostas apresentadas para os Postos de Trabalho mais críticos, seguindo a mesma linha do capítulo anterior. De seguida irá ser feita uma análise global ao processo produtivo e consequente ocupação da mão-de-obra, acabando com uma comparação da mesma relativamente à situação inicial. 6.1 Aumento da capacidade produtiva Indo ao encontro do estudo feito na análise da situação inicial, também na fase final foi feito um estudo dos desperdícios de cada PT por forma a poder comparar-se as duas situações. Como tal foram igualmente realizados 30 registos; o percurso feito, embora diferente devido às alterações, seguiu o mesmo fluxo produtivo; os desperdícios foram classificados de igual forma consoante a categoria e as atividades não consideradas como desperdício para cada posto foram as apresentadas na Tabela 17. Tabela 17 – Atividades situação final Posto de Trabalho Atividade valor acrescentado Outras tarefas Linha automatizada de Inserção de Fusíveis - Colocação e remoção das placas Power da palete Colocação das placas no tabuleiro Coating (Linha e Standalone ) - Colocação e remoção das placas Eletrónicas da palete Colocação e remoção das paletes dos equipamentos (no caso da Standalone ) Colocação das placas no tabuleiro Press-Fit Colocação de componentes nas placas Colocação e remoção das placas das prensas Prensagem e Etiquetagem Colocação do housing superior e inferior Colocação da etiqueta Prensagem - Testes - Colocação e remoção do módulo dos aparelhos Programação - Colocação e remoção do módulo dos aparelhos 70 Embalagem Colocação da etiqueta caixa de transporte na embalagem ao fim de cada embalagem completa Colocação dos módulos na embalagem 6.1.1 Inserção de Fusíveis Previamente à decisão de automatizar a linha de inserção de fusíveis, foi analisada a possibilidade de não duplicar o posto de Prensagem + Inspeção e a possibilidade de duplicar somente o equipamento de Inspeção, havendo uma única prensa. Após descartar a primeira hipótese, compararam-se os gastos previstos da implementação da segunda alternativa com os gastos obtidos com a duplicação dos dois postos. Não sendo o resultado desta comparação vantajoso para a segunda hipótese, a mesma foi igualmente descartada. Por estes motivos, foi decidido automatizar os postos que, para além de agregar os três postos num só, apresenta valores mais favoráveis. A linha automática de Inserção de Fusíveis está representada na Figura 43. Figura 43 - Linha automatizada Inserção de Fusíveis Após a instalação e correto funcionamento da máquina, foram realizadas 30 observações a partir das quais se obteve um Tempo de Ciclo médio por palete de 19,7 segundos, que corresponde a 9,86 segundos/placa. Para além disso, foram também registados os tipos de desperdícios encontrados e a respetiva duração. Como desperdícios foram considerados as esperas entre o avanço e a chegada de paletes ao posto, os movimentos realizados na troca de tabuleiros e a leitura das placas. Não foram contabilizadas como desperdício as tarefas associadas à colocação e remoção das placas das paletes e a sua posterior colocação nos tabuleiros. Na Tabela 18 encontra-se a média de valores obtida para os desperdícios encontrados, que pertencem às categorias Esperas, Movimentações e Outros, e os gastos diários a eles associados. 71 Tabela 18 - Tempo e gastos dos desperdícios da linha automatizada Desperdício Tempo médio / placa (seg.) Gastos diários (€) Gastos anuais (€) Esperas 2,56 52,15 12 515, 81 Movimentações 0,65 13,28 3 186,03 Outros 1,24 25,25 6 059,62 A automatização e incorporação dos 3 postos de trabalho num só ocorreu em duas fases distintas: primeiramente foi automatizado o processo de inserção e a prensagem, na segunda fase foi incorporada a inspeção visual automática. Embora os valores apresentados sejam da análise feita à primeira fase, pela segunda não ter sido presenciada, não é expectável uma diferença significativa nos desperdícios entre as duas situações. De modo a poder comparar-se os ganhos obtidos com a automatização, fez-se o somatório do tempo e gastos despendidos em desperdícios na Inserção de Fusíveis e na Prensagem + Etiquetagem na situação inicial. Da totalidade dos desperdícios destacam-se as movimentações, que apresentam maiores encargos, 119,56€/dia, tendo-se logo a seguir as esperas com gastos diários de 115,33€ (Tabela 19). Tabela 19 - Tempo e gastos dos desperdícios no PT1 e PT2 da situação inicial Desperdício Tempo médio / placa (seg.) Gastos diários (€) Gastos anuais (€) Esperas 10,94 115,33 27 678, 04 Movimentações 11,34 119,56 28 694, 94 Retrabalho 0,37 3,88 930,89 Uma vez que a linha automatizada requer apenas um operador por turno, são necessárias menos 9 pessoas face à situação inicial, o que se traduz numa diferença diária de 881€ em mão-de-obra. Relativamente aos gastos em desperdícios, há uma redução diária de 148€. A automatização do processo veio como alternativa à duplicação dos processos, impedindo assim a consequente duplicação dos gastos em desperdícios e em mão-de-obra. A implementação da linha automatizada veio deste modo permitir um saving diário de 2056,32€/dia em mão-de-obra e de 371,45€/dia em desperdícios, o que resulta numa poupança diária total de 2427,77€ e portanto superior à esperada. O investimento na linha consegue assim ser recuperado ao fim de 1 ano e 7 dias de trabalho. 72 Nivelamento bancada de trabalho Um dos problemas identificados, apesar de pouco frequente, foi o ressalto dos fusíveis da placa Power , tendo-se apontado como possível causa o desnível entre as bancadas de trabalho do posto de Inserção de Fusíveis. Como forma de eliminar este desnível, foi proposta a colocação de calhas que unissem as três bancadas e servissem de guiamento na passagem do kit . As bancadas com a calha colocada são visíveis na Figura 44. O problema encontrado não foi totalmente eliminado com a implementação da proposta, contudo permitiu que os problemas de qualidade associados a esta causa reduzissem de 2% para 1%. Figura 44 - Bancadas de trabalho após colocação calha 6.1.2 Testes Funcionais A necessidade de adquirir mais equipamentos de Testes Funcionais, de modo a dar resposta à nova quantidade de módulos requeridos diariamente, foi vista como uma oportunidade de reduzir os desperdícios associados a este posto através do ajuste do número de equipamentos à quantidade produzida. Este ajuste consistiu em não duplicar o número de equipamentos existentes na situação inicial, optando-se por seguir a proposta sugerida e adquirir mais 3 equipamentos, passando o PT a ser constituído por um total de 7 máquinas. A partir dos registos feitos durante o estudo da nova situação produtiva, obteve-se para este posto e para cada uma das categorias de desperdícios consideradas, os gastos apresentados na Tabela 20. Tabela 20 - Tempo e gastos despendidos em desperdícios Testes Funcionais, situação final Esperas Movimentação Transporte Retrabalho Outros Tempo diário - 5h40min 7h28min - - Gasto diário (€) - 69,30 91,34 - - 73 No caso de se ter duplicado a capacidade produtiva deste processo, ou seja, se tivessem sido adquiridos oito equipamentos, ao invés de sete, ter-se-ia verificado a duplicação dos desperdícios (Tabela 21). Considerando a duplicação da capacidade produtiva, os gastos em desperdícios seriam próximos dos valores abaixo apresentados. Comparativamente com a situação final, é de notar que a duplicação da capacidade iria apontar para a existência de esperas. Tabela 21 - Tempo e gastos em desperdícios com a duplicação dos Testes Funcionais Esperas Movimentação Transporte Retrabalho Outros Tempo diário 6h52min 6h14min 7h12min - 4h05min Gasto diário (€) 84,00 76,32 88,16 - 49,83 A partir da análise das duas tabelas, é possível observar uma diferença significativa nos gastos monetários, essa diferença está demonstrada de forma mais evidente na Tabela 22, na qual é possível observar que somente no transporte houve um ligeiro aumento do tempo despendido. Tabela 22 - Ganhos implementação proposta Testes Funcionais Esperas Movimentação Transporte Retrabalho Outros Diferença tempo diário - 6h52min - 34min + 16min - - 4h05min Diferença gastos diários (€) - 84,00 - 7,02 + 3,18 - - 49,83 Com um total de 7 equipamentos, evita-se que o operador despenda 11h15min/dia em desperdícios, podendo utilizar esse tempo em tarefas de valor acrescentado. Este tempo corresponde a uma poupança diária de 137,67€. Além disso, também se verificaram diferenças na taxa de ocupação que assume, na situação final, o valor de 83%, enquanto na situação duplicada seria de 73%, retirando-se neste último caso menos proveito dos equipamentos. A partir dos valores apresentados, é notoriamente visível qual o impacto de duplicar, ou não, a capacidade produtiva, que neste caso é o mesmo que dizer qual o impacto de adquirir sete ou oito equipamentos de Testes Funcionais. As esperas pelos equipamentos deixaram de existir pois o número de módulos obtidos no mesmo Tempo de Ciclo é superior ou, de outra forma, o tempo decorrido até obter um módulo é menor, o que faz com que o tempo decorrido entre o trajeto de transportar os módulos até ao posto seguinte e ir buscar módulos ao posto anterior seja semelhante ao tempo de se obter um 74 módulo pronto. A eliminação da categoria “Outros” resultou da passagem da tarefa de verificação do correto encaixe do housing superior e inferior para o último posto. A disposição dos 7 equipamentos no espaço produtivo seguiram a proposta feita, representada na Figura 45, passando a ficar dispostos num semicírculo em vez de alinhados lado a lado, como na situação inicial. Esta disposição tem como objetivo reduzir as deslocações do operador, comparativamente à distância que teria de percorrer se os equipamentos fossem mantidos em linha, e tornar os percursos semelhantes de modo a terem uma duração média próxima. Esta disposição dos equipamentos leva a que o operador percorra em média, 1,5 metros desde o posto anterior até aos aparelhos e de 1,5 metros desde estes até ao posto seguinte. Figura 45 - Nova disposição equipamentos Testes Funcionais Embora a capacidade instalada não tenha sido duplicada, prevê-se que haja um aumento do tempo despendido em alguns desperdícios comparativamente à situação inicial devido ao aumento dos volumes. Assim, nas categorias Movimentação e Transporte, observou-se um crescimento de 11% e 17% para 18% e 21%, respetivamente (Figura 46). Este crescimento percentual é justificado pelo aumento da distância percorrida pelo operador entre postos e pelo maior número de deslocações a efetuar. Apesar do aumento registado nestas duas categorias, o tempo em que o operador se dedica a atividades de valor acrescentado aumentou, pois com as alterações efetuadas conseguiu-se que as restantes duas categorias de desperdícios, Esperas e Outros, deixassem de existir. Figura 46 - Gráficos ocupação da MDO inicial e final Testes Funcionais 20% 18% 21% 12% 29% Testes Funcionais - situação inicial Esperas Movimentação Transporte Retrabalho OFI Atividades valor acrescentado 29% 38% 33% Testes Funcionais Esperas Movimentação Transporte Retrabalho OFI Atividades valor acrescentado 75 6.1.3 Programação Tanto a aquisição de mais dois equipamentos de Programação como a separação deste posto e da Embalagem provocaram alterações no Tempo de Ciclo e do tempo gasto em desperdícios. No que diz respeito à Programação, esta passou a ter um Tempo de Ciclo de cerca de 9 segundos/módulo e o tempo médio total despendido em desperdícios é 12h25min/dia (Tabela 23). Conforme os valores apresentados na tabela abaixo, é ainda possível notar que as deslocações são, na sua totalidade, os desperdícios que mais tempo e gastos consomem. Tabela 23 - Tempo e gastos despendidos em desperdícios Programação, situação final Esperas Movimentação Transporte Retrabalho Outros Tempo diário 4h58min 3h41min 3h46min - - Gasto diário (€) 60,91 45,16 46,10 - - Apesar de o número de equipamentos de Programação ter sido duplicado, a reestruturação do posto permitiu que o tempo despendido em esperas não aumentasse. Diariamente seriam despendidas 10 horas em esperas, sendo que na situação final se encontra despendido metade desse tempo. Traduzindo para valores monetários, há uma poupança de 63€/dia em esperas. Relativamente às categorias Movimentação e Transporte, ambas sofreram um aumento significativo, passando a constituir, na sua totalidade, 50% da ocupação da mão-de-obra. A colocação de mais dois equipamentos de programação requer a utilização de uma maior área que, consequentemente, influenciará o trabalho do operador (Figura 47). Este, para além de passar a deslocar-se entre os diferentes equipamentos, passará também a deslocar-se entre os postos de trabalho, principalmente para levar o módulo programado até ao posto onde será embalado. Estas deslocações variam, aproximadamente, entre os 1,5 e os 2 metros. Figura 47 - Nova disposição equipamentos Programação Com o desdobramento dos dois postos de trabalho, a Programação deixou de ter tarefas associadas à categoria Outros. 82 Tabela 28 - Tabela comparativa desperdícios situação duplicada e final Tipo de Desperdícios Desperdícios duplicados (€/dia) Desperdícios finais (€/dia) Esperas 486,04 220,08 Movimentações 545,72 374,58 Outros 262,30 331,95 Retrabalho 7,51 - Transportes 196,05 312,02 A redução registada nas esperas deve-se à automatização dos postos Fusíveis e Prensagem + Inspeção, ao correto ajuste da capacidade produtiva e à redistribuição de tarefas, que até conduziu ao desaparecimento deste desperdício nos Testes Funcionais. Na situação final, as esperas tomam maior valor médio na Standalone , com 3,52 segundos/placa, devido ao tempo que o operador tem de esperar até a máquina estar pronta para o novo ciclo. A automatização dos processos teve um grande contributo para a redução das movimentações pois a maior parte dos movimentos identificados nos processos manuais foram eliminados, passando as movimentações a estar presentes unicamente na troca de tabuleiros que ocorrem a cada 6 placas. Os gastos previstos em movimentações para os processos manuais eram 231,41€/dia, sendo na situação final de 13,28€/dia. Já na Programação, o registo de movimentações aumentou pois a introdução de novos equipamentos exige que o operador efetue maiores deslocações do que as consideradas na situação de duplicação. Estas têm um tempo médio de 2,21 segundos/módulo e a diferença de gastos é de 32,78€/dia. Nos Testes Funcionais, a diferença de valores também não foi significativa devido à necessidade de o operador se deslocar se manter. A colocação da rampa na Embalagem e a incorporação da máscara protetora no interior do equipamento no processo da Standalone irão permitir que os gastos em movimentações sejam ainda mais baixos. Sem a sua implementação, os gastos são de 465,39€/dia, enquanto que com a sua aplicação são de 374,58€/dia, permitindo assim uma poupança diária acrescida de 90,81€. As tarefas consideradas na categoria Outros tomaram valores superiores na situação final devido à introdução da leitura de placas em mais postos de trabalho, como é o caso da linha automatizada e a redistribuição de tarefas, como acontece na verificação do correto encaixe do módulo que passou a ser feita de forma mais minuciosa no posto de Embalagem, aumentando também aqui o tempo dedicado à categoria em questão. Como as tarefas consideradas nesta categoria são necessárias, o aumento de 83 tempo atribuído à mesma não tem tanta relevância comparativamente com os outros desperdícios. Apesar disso, a totalidade das tarefas correspondem anualmente a 79 666,90€. O retrabalho era um desperdício associado à linha de Inserção de Fusíveis manual, pelo que a automatização do processo veio permitir a sua eliminação. Relativamente aos transportes, estes são a categoria que maior diferença apresentam entre a situação final e os gastos previstos com a duplicação. Os Testes Funcionais e, principalmente, a Programação, apresentam valores superiores pois as distâncias percorridas pelos operadores estão de acordo com as realmente efetuadas, ou seja, os valores não resultam de uma previsão do aumento da situação inicial. Assim, as maiores distâncias a percorrer e a maior frequência de transporte são as causas do aumento nos dois postos mencionados. Para além disso, a introdução da Standalone no sistema, veio introduzir mais tempo de transporte no Coating comparativamente ao previsto. Isto porque há transporte de placas até às máquinas e destas até ao Dryer , e de tabuleiros para os carrinhos que seguirão para a exaustão, assumindo assim os transportes um valor médio de 10 segundos/palete. Na máquina de Coating em linha, o transporte diz respeito à colocação dos tabuleiros nos carros que irão seguir para a cabine de exaustão, não sendo já necessária a deslocação do operador até ao buffer , como considerado na outra situação. Até ao buffer eram transportados 3 tabuleiros, 9 placas, de cada vez. A colocação de tabuleiros no carrinho dá-se com menor frequência uma vez que geralmente o operador começa a colocá-los quando tem cerca de 12 tabuleiros prontos. Apesar de anteriormente haver maior deslocação do operador, o valor do transporte aumentou, uma vez que o mesmo só pode colocar um tabuleiro de cada vez, necessitando de cerca de 4 segundos/tabuleiro. Contudo, o tempo em transportes pode ainda ser superior no caso de a rampa de ligação do posto de Embalagem à Inspeção Visual a 100% não vier a ser colocada. Sem a rampa, os gastos em transporte seriam de 326,37€/dia, pelo que a sua colocação permite ainda uma poupança diária de 14,35€/dia. Assim sendo, as alterações permitiram uma poupança global de 154€/dia, podendo chegar aos 259€/dia quando forem implementadas as outras duas propostas. Para além disso, também ao nível da mão-de-obra houve uma redução dos gastos pois, no caso de haver duplicação da capacidade, o número de operadores necessários seria 20 operadores/turno, enquanto de momento são necessários 11 operadores/turno, o que se traduz numa diferença de 2643,84€/dia. No que diz respeito ao investimento em equipamento, a introdução da linha automática requereu um investimento de 0,6M€, que ficará coberto ao fim de pouco mais de um ano devido às vantagens que tem sobre os desperdícios. O ajuste da capacidade permitiu poupar-se no investimento de um 84 equipamento de Testes Funcionais, um conjunto de Press-Fit e ainda de dois postos de Etiquetagem + Prensagem, um total de 260 000€. 6.3 Resumo dos resultados Na Tabela 29 apresenta-se uma síntese dos resultados alcançados a partir da implementação das propostas de melhoria sugeridas. De referir que no caso do Coating e da Embalagem, as propostas não foram até ao momento implementadas, sendo os resultados uma previsão dos benefícios que a organização terá a partir do momento da sua implementação. Tabela 29 - Resumo dos resultados Posto de Trabalho Proposta de melhoria Resultados Inserção de Fusíveis Colocação da calha na bancada de trabalho - Redução em 1% dos problemas de qualidade Automatização da linha de fusíveis, incorporando a colocação de fusíveis, a prensagem e a AVI num só posto - Redução da MDO com um saving diário de 2056,32€ - Eliminação e redução dos desperdícios, com um saving diário de 371,45€ - Incorporação da Inserção de Fusíveis, Prensagem e Inspeção num só posto, resultando num Tempo de Ciclo de 9,86 segundos/placa Poupança monetária total a partir do 1º ano: 2427,77€/dia Coating Incorporação da máscara no interior da máquina Standalone - Redução das movimentações em 13% - Aumento da taxa de ocupação da máquina para 92% - Redução do Tempo de Ciclo da Standalone em 8,4 segundos/palete - Redução do Tempo de Ciclo geral do Coating de 12,20 para 11,29 segundos/placa Poupança monetária total a partir do 25º dia: 82,36€/dia Press-Fit Não duplicar a capacidade instalada, adquirindo apenas mais uma bancada de PF - Saving de 21,43€/dia em desperdícios - Não exigiu a duplicação da MDO (293,76€/dia) 85 - Aquisição de menos um equipamento face à duplicação (80 000 €) Poupança monetária total: 315,19€/dia+ 80 000€ Etiquetagem + Prensagem Não aumentar a capacidade instalada - Saving de 40,54€/dia em desperdícios - Não requereu investimento para aumento da capacidade (30 000€) nem em MDO (587,52€/dia) Poupança monetária total: 628€/dia + 60 000€ Testes Funcionais Não duplicar a capacidade instalada, adquirindo mais três equipamentos - Saving de 137,66€/dia em desperdícios - Aumento da taxa de ocupação para 83% - Eliminação das esperas por parte do operador - Aquisição de menos um equipamento face à duplicação (120 000€) Poupança monetária total: 137,66€/dia + 120 000€ Programação + Embalagem Separar os dois postos de trabalho, conferindo mais tarefas ao posto Embalagem e colocação da rampa que liga este posto à Inspeção Visual a 100% - A reestruturação permitiu uma poupança de 63 €/dia em esperas na Programação - Necessidade de adquirir mais um operador - A colocação da rampa levará a uma poupança de 22,8€/dia em deslocações na Embalagem 86 7. CONCLUSÕES O projeto de dissertação desenvolvido na Aptiv tinha como fim acompanhar o aumento da capacidade produtiva de uma das secções de eletrónica, bem como analisar o sistema produtivo dessa secção com o propósito de identificar os desperdícios nele existentes e apresentar propostas e táticas que impedissem a sua duplicação. A necessidade de desenvolver este projeto surgiu do aumento dos volumes em cerca de 3000 módulos/dia, significando isto que o sistema produtivo tinha de passar a ter capacidade para produzir o dobro da quantidade anteriormente produzida. Foi com base nestes pressupostos que surgiu a questão de investigação que norteou este trabalho: como aumentar a capacidade produtiva evitando o aumento dos desperdícios? O projeto começou com o estudo do processo produtivo, tendo-se aplicado nesta fase inicial a ferramenta Standard Work Combination Table , apresentada na revisão de literatura. Seguidamente foi realizada uma análise mais detalhada do processo produtivo com recurso à metodologia Waste Identification Diagram desenvolvida por Carvalho et al.(2015), também abordada anteriormente. A aplicação da metodologia WID permitiu sinalizar algumas distâncias percorridas, bem com o WIP elevado em alguns postos de trabalho, passando a ser estes postos considerados pontos de intervenção. Para além disso, a aplicação da metodologia permitiu assinalar as categorias de desperdícios mais críticas e em que postos de trabalho é que estas se fazem sentir com maior frequência. Assim, ficaram sinalizados os três postos mais críticos, pelos quais também se manifestou uma maior preocupação relativamente ao aumento da capacidade produtiva. Foram então sugeridas alterações com vista a facilitar e melhorar o processo e as tarefas executadas pelos operadores, passando estas pela colocação de uma calha nas bancadas de Inserção de Fusíveis e colocação de uma rampa de ligação, reduzindo os tempos de deslocação no posto de Embalagem. A capacidade produtiva foi estudada para cada posto de trabalho por forma a fazer o aumento adequado da mesma, tentando impedir a replicação dos desperdícios e a garantir que se tirará o melhor proveito dos equipamentos. Como resultado, obteve-se a automatização e incorporação numa só linha dos postos Inserção de Fusíveis e Prensagem + Inspeção que, para além de reduzirem as despesas em mão-de-obra, tiveram um grande impacto na redução do Tempo de Ciclo, deixando até de ser considerado o bottleneck do sistema, bem como na redução do tempo despendido em desperdícios. O processo Testes Funcionais não requereu a duplicação da sua capacidade, tendo-se adquirido somente 3 equipamentos, o que permitiu, por si só, a redução dos desperdícios identificados no posto, principalmente na categoria Esperas que passou de um tempo médio de espera de 4,12 segundos/módulo para valor nulo. Na 87 Programação houve necessidade de duplicar a capacidade produtiva, o que conduziu ao desdobramento dos postos de trabalho Programação e Embalagem, passando a ser operados de forma independente. O aumento da capacidade no Coating passou pelo reaproveitamento da máquina Standalone, para a qual foi sugerida a incorporação da máscara de proteção no interior dos equipamentos, que permitirá reduzir o tempo gasto em movimentações e, consequentemente, o Tempo de Ciclo, levando a que o processo deixe de ser considerado o bottleneck do sistema. Relativamente aos processos Press-Fit e Etiquetagem + Prensagem, nenhum deles necessitou de duplicar a sua capacidade, tendo-se apenas adquirido uma bancada de trabalho de Press-Fit . Associadas às propostas de aumento da capacidade, foi projetado o novo layout produtivo e dado início ao trabalho de reestruturação das rotas. É possível comprovar que os desperdícios assinalados na situação inicial não foram duplicados e que, apesar do aumento dos volumes, se conseguiu reduzir o tempo despendido em desperdícios. Devido ao aumento da quantidade produzida era inevitável o aumento dos gastos, contudo, o projeto de dissertação permitiu que estes não duplicassem, resultando numa poupança aproximada de 36 917€ anuais em desperdícios, que irá ser acrescida de 25 234€/ano a partir da implementação das restantes duas propostas, e de 634 522€ anuais em mão-de-obra relativamente ao esperado. Para além disso, houve também uma poupança de 260 000€ de investimento em equipamentos. É ainda possível verificar que, para além dos benefícios monetários conseguidos com a implementação das propostas, também se conseguiu reduzir o Tempo de Ciclo e aumentar a taxa de ocupação de alguns postos de trabalho. Sendo o aumento da capacidade e expansão da área produtiva em causa um projeto relativamente recente, é necessário continuar a dar suporte a estas alterações e a melhorar alguns aspetos. Assim, salienta-se a continuação do trabalho iniciado para a reestruturação e implementação das novas rotas de trabalho. Em curso está também a expansão do processo produtivo na área com a colocação da linha de THT. Aquando da estabilização do processo é importante continuar com o trabalho de melhoria dos processos, seguindo a filosofia Lean adotada pela empresa, e fazer uma análise ao WIP interno que continua a apresentar valores elevados em alguns pontos do sistema. Para além disso, é ainda fundamental fazer um estudo pormenorizado dos transportes uma vez que foram uma das categorias de desperdícios que sofreu um elevado crescimento com o aumento da capacidade produtiva. A futura instalação de um conveyor, que ligará os postos de trabalho, poderá ser uma oportunidade para reduzir este tempo. 88 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Andersson, C., & Bellgran, M. (2015). On the complexity of using performance measures: Enhancing sustained production improvement capability by combining OEE and productivity. Journal of Manufacturing Systems , 35 , 144–154. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.jmsy.2014.12.003 Arezes, P., Carvalho, D., & Alves, A. (2010). Threats and opportunities for workplace ergonomics in lean environments. In Euroma (Ed.), 17th International Annual EurOMA Conference-Managing Operations in Service Economics . Bateman, N., Hines, P., & Davidson, P. (2014). 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