Universidade Estadual do Maranhão – UEMA Bacharelado em Administração Administração da Produção 2013.1

Sistema Toyota de Produção - TPS

Visão Do Sistema Toyota Minimização de custos; Transferência de responsabilidade a trabalhadores; Uso de sistemas de detecção de defeitos; Uso de trabalhadores qualificados multifuncionais; Utilização de máquinas-ferramenta numericamente controladas que permitem a produção econômica de pequenos lotes de produtos; Rápida criação de novos e diversificados produtos, atendendo aos gostos diferenciados dos clientes

Visão Do Sistema Toyota Preço definido pelo mercado. LUCRO = PREÇO – CUSTO O STP visa a produção em lotes unitários e a multifuncionalidade no chão de fábrica

PRINCÍPIOS FUNDAMENTAIS DO STP O objetivo da Toyota é o lucro. LUCRO = PREÇO - CUSTO O mercado fixa Duas formas de maximizar o lucro Aumentar o faturamento Reduzir os custos

“ Perdas são todas as atividades que geram custo e não adicionam valor ao produto. (Ohno) “ Devemos ter em mente que a maior das perdas é aquela que não enxergamos” (Ohno) Eliminação de Perdas Redução de Custos Aumento do Lucro

Ciclo de Trabalho

Ciclo de Trabalho Trabalho efetivo ou líquido – gera custo e agrega valor ao produto, serviço ou sistema. Trabalho adicional – trabalho que suporta a produção, gera custo, porém não agregam diretamente valor ao produto, serviço ou sistema (remoção de componentes do pallet, caminhar para receber componentes, etc). Perdas – atividades que geram custos, porém não adicionam valor ao produto, serviço ou sistema (movimentação de materiais entre operações, estoque em processo, setup, quebra e máquinas, produção de itens defeituosos, etc.

Tempo dos operadores na fábrica Desperdício (perda) esperar por materiais; observar máquinas operando; produzir defeitos; procurar ferramentas; consertar máquinas; Produzir itens desnecessários

Tempo dos materiais na fábrica Desperdício (perda) transporte; armazenagem; inspeção; Retrabalho.

Tempo das máquinas na fábrica Desperdício (perda) setup; quebra de máquina; manutenção corretiva; produção de itens defeituosos; produção de itens desnecessários

“A identificação das perdas exige um estudo detalhado da estrutura de produção”

MECANISMO DA FUNÇÃO PRODUÇÃO Para o estudo e entendimento do Sistema Toyota de Produção, é necessária a compreensão correta do mecanismo da função produção, a qual é definida por Shingo (1981) como uma rede de processos e operações.

MECANISMO DA FUNÇÃO PRODUÇÃO Produção – É uma rede de processos e operações. Processo – Fluxo de materiais no tempo e no espaço; é uma cadeia de eventos durante os quais a matéria-prima é transformada em produto acabado. Operação – Trabalho realizado para efetivar essa transformação – a interação do fluxo de equipamento e operadores no tempo e no espaço

MECANISMO DA FUNÇÃO PRODUÇÃO Para realizar melhoras significativas no processo de produção, deve-se distinguir o fluxo de produto (processo) do fluxo de trabalho (operação) e analisá-lo separadamente. Para maximizar a eficiência da produção, melhore primeiro os processos até que todas as oportunidades de otimização tenham sido esgotadas, somente depois melhore as operações.

Elementos do Processo: Processamento - Uma mudança física no material ou na sua qualidade (montagem ou desmontagem) Inspeção - Comparação com um padrão estabelecido. Transporte - Movimento de materiais ou produtos; mudança nas suas posições. Espera – período de tempo durante o qual não ocorre nenhum processamento, inspeção ou transporte.

Exemplo: Suponha um funcionário operando um torno Função operação - Focaliza o que acontece com o operador e a máquina como é realizada o operação? o que o operador fará depois? quem realizará o próximo setup? porque o operador se ausentou?

Exemplo: Suponha um funcionário operando um torno Função processo - Focaliza o que acontece com o produto. qual o destino das peças processadas? como serão transportadas? quanto tempo ficarão esperando? as peças serão inspecionadas?

As funções processo têm precedência sobre as funções operação quando se trata de introdução de melhorias.

MELHORIA DO PROCESSO Processos podem ser melhorados de duas forma: a) Melhorar o produto através da engenharia de valor: Como esse produto pode ser redesenhado para manter a qualidade e, ao mesmo tempo, reduzir os custos de fabricação? Exemplo 1 - dois componentes que eram montados com parafusos podem agora ser processados por uma prensa em uma peça única. Exemplo 2 – Um produto que antes era montado com 8 parafusos, agora é montado com apenas 4. Exemplo 3 – um gancho ou lingüeta de um produto que costumava ser fundido e usinado pode ser produzido, em vez disso, através da soldagem de placas de aço.

MELHORIA DO PROCESSO b) Melhorar os métodos de fabricação do ponto de vista da Eng. De Produção Como a fabricação deste produto pode ser melhorada? Melhorias relativas a tecnologia de produção envolvem fatores tais como temperaturas adequadas de fusão ou de forjamento, velocidades de corte, escolha de ferramentas adequadas, etc. Exemplo – Eliminação de rebarbas Limagem manual » operação de prensa »moldagem a vácuo

MELHORIA DA INSPEÇÃO Inspeção por julgamento Estes dados estão baseados em uma análise de defeitos de qualidade descobertos na inspeção final, ou seja, postmortem. Este tipo de inspeção só distingue produtos defeituosos de não-defeituosos. Melhorar este tipo de inspeção só pode aumentar a confiabilidade do processo de inspeção, mas não terá qualquer efeito na redução de defeitos. Este tipo de inspeção não pode impedir a ocorrência de defeitos durante o processamento.

MELHORIA DA INSPEÇÃO b) Inspeção Informativa (age como prevenção) Para reduzir efetivamente a taxa de defeitos, o processamento deve ser informado sempre que um defeito é encontrado, de forma que medidas sejam tomadas para corrigir o método ou a condição de processamento, impedindo, assim, a repetição do defeito. Realimenta o processamento com informação. Quanto mais rápido um sintoma (defeito) for identificado, mais rápida e efetivamente poderá ser tratado o problema e maior será a redução de defeitos. Este tipo de inspeção, descobre os defeitos e os reduz checando próximo á fonte.

MELHORIA DA INSPEÇÃO Tipos de inspeção informativa b.1 – Inspeção sucessiva Proporciona um feedback rápido. O trabalhador inspeciona os produtos que ele próprio processa. Possui tres inconvenientes: Ser condescendente na sua avaliação e aceitar itens que deveriam ser rejeitados. Cometer erros de inspeção involuntária Tipo de inspeção bastante usado mas não é tão eficiente.

MELHORIA DA INSPEÇÃO b.2 – Inspeção sucessiva Proporciona um feedback imediato. Os trabalhadores inspecionam os produtos que passaram pela operação anterior, antes de processarem esses produtos. Com este tipo de inspeção chega-se a obter uma redução de 80% a 90% do número de defeitos em um mês. É bem sucedido na redução de defeitos na mudança de modelos

MELHORIA DA INSPEÇÃO b.3 – Auto inspeção reforçada A pesar da possibilidade de ocorrência de erros por mau julgamento ou por desatenção, com a auto-inspeção obtém-se o mais rápido feedback. Uso de dispositivos que detectem automaticamente defeitos ou erros. Tais dispositivos dão ao trabalhador um feedback imediato atinge a inspeção 100% e impede a ocorrência de defeitos.

MELHORIA DA INSPEÇÃO b.3 – Inspeção na fonte Trabalha na origem do processo, dando um retorno imediato e evitando que os erros se transformem em defeitos. Esse tipo de inspeção é conduzido durante o tempo limitado em que a peça está sendo posicionada para uma operação (Inspeção vertical), ou logo depois que ela sai da máquina (inspeção horizontal), de maneira que, com essa inspeção, os erros possam ser corrigidos antes de se transformarem em defeitos.

MELHORIA DA INSPEÇÃO Inspeção vertical na fonte – rastreia o problema ao longo do fluxo do processo para identificar e controlar condições externas que afetam a qualidade. Inspeção horizontal na fonte – identifica e controla condições dentro de uma operação que afetam a qualidade.

MELHORIA DA INSPEÇÃO Métodos de inspeção Poka yoke Inspeção sucessiva, auto-inspeção e inspeção na fonte podem ser todas alcançadas através do uso de métodos Poka Yoke. POKA YOKE é um dispositivo a prova de erros destinado a evitar a ocorrência de defeitos em processos de fabricação e(ou) na utilização de produtos.

MELHORIA DO TRANSPORTE O transporte ou movimentação é um custo que não agrega valor ao produto, portanto, deve ser eliminado. Melhoria no transporte e melhoria das operações de transporte são dois problemas diferentes. 45% Processamento 5% Inspeção 5% Esperas 45% Transporte Processo Melhoria de transporte é a busca da eliminação do mesmo tanto quanto possível e, para isso, deve-se promover melhoria de lay-out. Somente depois de esgotadas as possibilidades de melhoria no layout, é que deve partir-se para a mecanização.

MELHORIA DAS ESPERAS Há dois tipos de esperas relacionadas com a estocagem: a) Estocagem entre processos Estocagem resultado do fluxo desbalanceado Estocagem de amortecimento (evita que quebra de máquinas ou refugos atrasem processos subseqüentes) Estoque de segurança (superprodução além da necessária para garantir entregas)

MELHORIA DAS ESPERAS b) Estoque relacionado com o tamanho do lote No STP, adota-se a idéia do lote de transporte unitário, ou seja, após processada a peça no processo precedente ela deve ser imediatamente transportada ao processo subseqüente, não havendo a situação de espera até que todo o lote seja processado. Nessa condição, poder-se-ia trabalhar com um lote de produção de 1000 peças, porém seu lote de transferência seria de 1 peça. A diminuição do lote de transporte acarreta no aumento do número de transportes, evidenciando a necessidade de um prévio rearranjo do lay-out. A real intenção de todas essas melhorias é a redução do tempo de atravessamento (lead-time), a redução dos custos associados e o conseqüente aumento do faturamento.

Melhoria da Operação Operações são classificadas geralmente em: Operações de Setup – Preparação antes e depois das preparações, (setup, remoção e ajuste de matrizes, ferramentas, etc). Operações principais – Executam o trabalho necessário. Operações essenciais Processamento – usinagem do produto Inspeção – medição da qualidade Transporte – movimentação do material Estocagem – manter ou estocar peças

Melhoria da Operação Operações principais Operações auxiliares Processamento – ação de colocar os materiais ou peças na máquina e remoção dos mesmos Inspeção – encaixe do produto no aparelho de medição e, posterior remoção. Transporte – carregamento e descarregamento do material. Espera – colocação e remoção das peças na área de estocagem.

Melhoria da Operação Folgas marginais Atividades relacionadas indiretamente com a operação. Folga na operação – atividades ligadas à tarefa: lubrificação, aplicação de pinturas antiaderentes, remoção de rebarbas, etc Folga entre operações – trabalho comum a diversas operações: fornecimento de materiais, substituição de produtos nos paletes, etc. Folgas ligadas ao pessoal Folgas por fadiga – período de descanso entre operações; Folga por necessidades fisiológicas – beber água, ir ao toalete, etc

Melhoria da Operação Melhoria do Setup (preparação) A adoção da troca rápida de ferramentas (TRF ou Single Minute Exchange of Die- SMED). Uma troca de ferramentas procedida num espaço de tempo inferior a 10 minutos, ou seja, um dígito. Ou a troca de ferramentas em um único toque (OTED) troca em menos de 1 minuto, é a maneira mais eficaz de melhorar o setup. O Sistema SMED desempenha um papel fundamental na capacidade de adaptação do STP às oscilações de mercado, pois possibilita a flexibilização da produção.

Melhoria da Operação A melhoria nas operações essenciais significa avançar na tecnologia de produção, ou seja, mudar as técnicas e usinagem ou conformação empregadas ou automatizar a operação. A melhoria nas operações auxiliares consiste em simplificar ou automatizar o carregamento e o descarregamento e peças ou matérias primas na máquinas. • No tocante à operação, o STP insere a idéia da separação homem-máquina, sustentada pela autonomação, possibilitando ao trabalhador a operação simultânea de vários equipamentos, introduzindo o conceito inovador de trabalhador multifuncional.

Melhoria da Operação Separação de trabalhador da máquina Transferência gradual do trabalho feito pelo homem para as ferramentas e as máquinas. Esta separação, promove a eficiência na produção assim como o uso efetivo e expressivo dos recursos humanos (um operário atendendo diversas máquinas simultaneamente). Operações multimáquinas são sustentadas por dois princípios: a) Uma máquina, após sua total depreciação, é utilizada de graça, ao passo que os trabalhadores devem ser pagos indefinidamente. b) Reduzir os custos é mais importante do que manter máquinas com altas taxas de operação.

Melhoria da Operação b) Pre-automação ou Autonomação Separa completamente os trabalhadores das máquinas através do uso de mecanismos sofisticados para detectar anormalidades de produção. Para uma máquina ser totalmente automatizada, ela deve ser capaz de corrigir os seus próprios problemas operacionais. É técnica e economicamente projetar um equipamento que detecte seus problemas (pré-automação). Porém, fazer com que ele mesmo os corrija é muito caro e tecnicamente inviável. 90% dos resultados da automação são alcançados a um custo baixo se os equipamentos forem projetados para detectar problemas , deixando a correção dessa anormalidades para os trabalhadores (automação com toque humano).

Melhoria da Operação Melhoria das folgas marginais Lubrificação – optar pela lubrificação automática, uso de metais impregnados de óleo, etc. Óleo de corte – optar pela lubrificação automática ou corte sem a utilização de óleo. Remoção de cavacos – optar pela pulverização ou lubrificação e remoção automáticas dos cavacos. Folgas entre operações Alimentação automática das matérias primas. estocagem automática do produto

Do ponto de vista dos fluxos entre processos, no STP a redução de estoques somente pode ser alcançada depois de melhorados transporte, inspeção e as causas de instabilidade de processamento, nivelando e sincronizando a produção

Balanceamento tradicional Procura nivelar os tempos de ciclo de cada trabalhador, de forma a fazer com que ambos trabalhadores (Op 1 e Op 2) recebam cargas de trabalho semelhantes. O tempo de ciclo é o tempo total necessário para que um trabalhador execute todas as operações alocadas a ele. É o tempo transcorrido entre a saída de uma peça e a saída da seguinte.

Balanceamento na Toyota Está ligado ao conceito do takt time. O takt time é o tempo necessário para produzir um componente ou um produto completo, baseado na demanda do cliente. Em outras palavras, o takt time associa e condiciona o ritmo de produção ao ritmo das vendas, produzindo somente quando houver demanda do cliente.

Determinação do tempo TAKT Takt time está associado à função processo. Takt Time é o tempo no qual uma unidade do produto deve ser produzida para atender a demanda. Corresponde ao intervalo de tempo entre a conclusão de uma unidade de produto e a seguinte.

Determinação do tempo TAKT Tempo real de operação diária (TO) Takt Time = -------------------------------------------------------- Volume da produção diária requerida TO = TD – TI TD: tempo total disponível por dia (semana, mês, ano) de trabalho TI: soma dos tempos improdutivos programados e não programados

Takt time = 34.200 - 5.400 = 576 peças = 50 segundos/peça Exemplo: Suponha que uma empresa trabalhe num turno de 9,5 horas por dia, possui a seguinte informação: Demanda = 576 peças/dia Tempo total disponível = 9,5 horas (34.200 segundos) Paradas programadas e não programadas = 90 minutos = 5.400 seg. (45 min. Para almoço, 15 min limpeza e 30 minutos de setup) Tempo Real de Operação = 34.200 – 5.400 = 28.800 Takt time = 34.200 - 5.400 = 576 peças = 50 segundos/peça

Determinação do tempo de ciclo O tempo de ciclo esta associado á função operação Quando analisada uma operação isolada, o tempo de ciclo é igual ao tempo padrão. É o tempo que consta nos roteiros de produção dos sistemas de PCP.

Determinação do tempo de ciclo O tempo de processamento ou tempo de ciclo (tpi) é igual a soma do tempo de abastecimento da máquina + o tempo operacional de máquina + o tempo de medição de peças + outros tempos + o tempo de desabastecimento da máquina.

Determinação do tempo de ciclo