UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL ESCOLA DE ENGENHARIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO E TRANSPORTES IMPLANTAÇÃO DA TROCA RÁPIDA DE FERRAMENTAS EM UMA EMPRESA DA INDÚSTRIA SIDERÚRGICA JULIANA DE ROSE DE SOUZA Orientador: Prof. Dr. José Luis Duarte Ribeiro Porto Alegre, 2007

INTRODUÇÃO Aumento da concorrência exige que as empresas se tornem mais competitivas, atendendo rapidamente às exigências da demanda. Sistema Toyota de Produção e Troca Rápida de Ferramentas (TRF) destacam-se na busca da qualidade, produtividade, flexibilidade e redução de custo.

INTRODUÇÃO OBJETIVOS Objetivos Gerais Flexibilizar a produção e aumentar a utilização do laminador de uma siderúrgica de aços especiais. Objetivo Específico Implantação da TRF no laminador para viabilizar o aumento do número de câmbios e a redução do tamanho dos lotes de fabricação.

SITUAÇÃO ATUAL DA INDÚSTRIA SIDERÚRGICA INTRODUÇÃO JUSTIFICATIVA - Baixa flexibilidade - Produção sob encomenda - Produção em grandes lotes - Elevado nível de estoques - Grande lead time - Longos prazos de entrega SITUAÇÃO ATUAL DA INDÚSTRIA SIDERÚRGICA NOVA REALIDADE - Mercado extremamente competitivo x Necessidade de adaptação

- Implantação da TRF em apenas duas frentes do laminador INTRODUÇÃO DELIMITAÇÕES - O trabalho não contempla a totalidade dos modelos de implantação de TRF - Implantação da TRF em apenas duas frentes do laminador - Não serão apresentadas as implicações da TRF nas questões de redução do lead-time e do nível de estoques

- Tipos de operação de setup: Setup Interno X Setup Externo REFERENCIAL TEÓRICO TROCA RÁPIDA DE FERRAMENTAS (TRF) - Desenvolvida por Shingo em 19 anos de estudos dos aspectos teóricos e práticos da melhoria de setup - Tipos de operação de setup: Setup Interno X Setup Externo - Resultados da implantação da TRF redução do lead time e do lote de fabricação diminuição do nível de estoques melhor utilização da capacidade produtiva resposta rápida às flutuações da demanda

MODELO DE TRF PROPOSTO POR SHINGO (1996, 2000) REFERENCIAL TEÓRICO MODELO DE TRF PROPOSTO POR SHINGO (1996, 2000) Estágio 3 Racionalizando todos os aspectos da operação de setup Estágio 2 Conversão do setup interno em externo Estágio 1 Distinção das operações em setup interno e externo Estágio Preliminar Setup interno e externo não se distinguem ESTÁGIOS CONCEITUAIS Setup Externo Setup Interno Estágios conceituais e técnicas práticas da TRF Fonte: Shingo (2000, p. 98)

Metodologia desenvolvida especialmente para indústrias de base REFERENCIAL TEÓRICO MODELO DE TRF PROPOSTO POR GHINATO, GUIMARÃES E LEITE (2005) Metodologia desenvolvida especialmente para indústrias de base Treinamento Teórico/Prático Construção/Revisão do Planejamento – A3 Frente Melhorias (SMED SYSTEM) Frente Programação e Balanceamento Follow Up Indicadores/Plano de Melhorias Acompanhamento periódico dos câmbios/Intervenções Auditoria do Sistema Modelo de TRF proposto por Ghinato, Guimarães e Leite (2005) Fonte: Ghinato, Guimarães e Leite (2005, p. 453)

- Sua produção atende principalmente a indústria automobilística DESCRIÇÃO DO CENÁRIO APRESENTAÇÃO DA EMPRESA - Produção de aços longos especiais: aços de construção mecânica, aços ferramenta e aços inoxidáveis - Sua produção atende principalmente a indústria automobilística - Capacidade produtiva é de cerca de 500 mil toneladas de aço laminado por ano - Conta com aproximadamente 1.300 funcionários operando 24h

Usina semi-integrada de produção de aço DESCRIÇÃO DO CENÁRIO FLUXO DE PRODUÇÃO DEPÓSITO ACIARIA FEA – Forno Panela - Lingotamento LAMINAÇÃO Laminador L1 – L2 FORJARIA Prensa - Martelo TRANSF. MECÂNICA Tratamento térmico - Acabamento Sucata Usina semi-integrada de produção de aço Sucata Tarugo Lingote Barra Laminada Fio Máquina Barra Forjada LEGENDA

Duas frentes de atuação no laminador 2 DESCRIÇÃO DO CENÁRIO LAMINAÇÃO 2 Duas frentes de atuação no laminador 2 trem intermediário bloco acabador 1 Forno Gaiola desbastadora H2 H3 V4 H5 V6 H7 V8 H9 V10 T1 T2 Trem intermediário Bloco acabador 1 Leito de resfriamento Bobinadeira Bloco acabador 2 Caminho de rolos Mesa giratória Barras Fio-máquina 20,00 – 30,00 mm Fio-máquina 5,50 – 20,00 mm LAMINAÇÃO 2

PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS Abordagem de pesquisa Estudo de caso no laminador de uma indústria siderúrgica de aços especiais Método de trabalho Implantação da Troca Rápida de Ferramentas segundo uma adaptação da metodologia desenvolvido por Ghinato, Guimarães e Leite (2005)

PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS ETAPAS DA IMPLANTAÇÃO DA TRF Definição do time de projeto Definição da meta, dos objetivos e dos indicadores Treinamento do time de projeto Construção e revisão do planejamento Implementação das atividades de kaizen Avaliação dos resultados e ajuste de ações

- Equipe de Operação - Equipe de Câmbio - Equipe de Apoio RESULTADOS 1. DEFINIÇÃO DO TIME DE PROJETO - Equipe de Operação - Equipe de Câmbio - Equipe de Apoio - Consultoria

RESULTADOS 2. DEFINIÇÃO DA META, DOS OBJETIVOS E DOS INDICADORES Reduzir em 39,5% o tempo médio de câmbio no laminador, passando de 21,5 minutos para 13 minutos em 12 meses Indicadores: Tempo médio de câmbio Percentual de interrupção por câmbio Utilização do laminador Quantidade de câmbios Tamanho do lote médio Eficiência dos câmbios

Workshop de Capacitação do Time de Projeto – 20 horas RESULTADOS 3. TREINAMENTO DO TIME DE PROJETO Workshop de Capacitação do Time de Projeto – 20 horas Análise da filmagem de um câmbio do trem intermediário Trem intermediário Tempo: 50’24” Distância percorrida pelos 2 operadores 836 m Atividades levantadas 277 Melhorias propostas 67 Workshop de Nivelamento de Conceitos – 8 horas Análise da filmagem de um câmbio do bloco acabador 1 Bloco Acabador 1 Tempo: 10’38” Atividades levantadas 11 Melhorias propostas

- Elaboração do documento A3, seguindo as etapas do PDCA RESULTADOS 4. CONSTRUÇÃO E REVISÃO DO PLANEJAMENTO - Elaboração do documento A3, seguindo as etapas do PDCA - Padronização do câmbio Definição do conceito de tempo de setup Identificação de 45 tipos de câmbio Lista de atividades para cada tipo de câmbio Check-list das atividades do setup externo Reuniões de abertura e fechamento do câmbio

4. CONSTRUÇÃO E REVISÃO DO PLANEJAMENTO RESULTADOS 4. CONSTRUÇÃO E REVISÃO DO PLANEJAMENTO TIPO DE CÂMBIO Freqüência de ocorrência Porcentagem do tempo parado Acumulado do tempo parado AA 35,0% 21,3% CC 14,3% 14,8% 36,2% D3 6,8% 8,1% 44,3% A2 7,5% 7,4% 51,7% A1 5,3% 7,0% 58,7% G1 4,2% 5,9% 64,6% A0 5,2% 5,1% 69,7% Outros 21,6% 30,3% 100,0%

Frente Melhorias RESULTADOS 5. IMPLEMENTAÇÃO DAS ATIVIDADES DE KAIZEN - Frente Programação e Balanceamento 181 ações de melhorias propostas 91% das ações foram concluídas Frente Melhorias ANTES DA MELHORIA DEPOIS DA MELHORIA ANTES DA MELHORIA DEPOIS DA MELHORIA Dificuldade de retirada da refrigeração superior das gaiolas Melhora na fixação e rapidez na retirada Medida da altura era realizada visualmente Medida realizada com marcação padrão Tempo antes: 00:01:00 Tempo depois: 00:00:05 % Redução: 95% Tempo antes: 00:00:44 Tempo depois: 00:00:15% Redução: 66%

181 ações de melhorias propostas 91% das ações foram concluídas RESULTADOS 5. IMPLEMENTAÇÃO DAS ATIVIDADES DE KAIZEN - Frente Melhorias - Frente Programação e Balanceamento 181 ações de melhorias propostas 91% das ações foram concluídas Frente Programação e Balanceamento - Gráfico de balanceamento do câmbio - Gráfico de caminho crítico - Alteração do seqüenciamento da produção - Eliminação do ajuste em algumas bitolas

- Observações de câmbio RESULTADOS 6. AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS E AJUSTE DAS AÇÕES - Observações de câmbio Identificação de novas oportunidades de melhorias - Reuniões de follow-up Acompanhamento dos indicadores do projeto - Avaliação da eficiência e abrangência das ações

   Flexibilidade do processo: Utilização: RESULTADOS RESULTADOS DO PROJETO  49,3% de redução do tempo médio de câmbio  Flexibilidade do processo: 23,5% de aumento da quantidade de câmbios 34,7% de redução do lote médio Utilização: 24,4% de aumento da eficiência dos câmbios 48,1% de redução do percentual de interrupção por câmbio 

- Flexibilização do processo - Padronização das atividades CONCLUSÕES - Flexibilização do processo - Padronização das atividades - Envolvimento de todos - Capacitação da equipe nos conceitos fundamentas da TRF - Melhores condições de trabalho - Retorno financeiro em menos de um mês

- Influência da manutenção preventiva na Troca Rápida de Ferramentas CONCLUSÕES SUJESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS - Influência da manutenção preventiva na Troca Rápida de Ferramentas - Motivação e satisfação da equipe de TRF nas diferentes fases de implantação da metodologia e, principalmente, antes dos primeiros resultados aparecerem - Projeto de equipamentos focados na Troca Rápida de Ferramentas

REFERÊNCIAS GHINATO, Paulo; GUIMARÃES, Igor Kendji; LEITE, João Pereira. Uma abordagem mais ampla da TRF aplicada às indústrias de base: Além dos 4 princípios de Shingo. XXV Encontro Nacional de Engenharia de Produção. Porto Alegre, 2005. SHINGO, Shigeo. O Sistema Toyota de Produção: do ponto de vista da engenharia de produção. 2ª Edição. Porto Alegre: Bookman, 1996. SHINGO, Shigeo. Sistema de Troca Rápida de Ferramenta: uma revolução nos sistemas produtivos. Porto Alegre: Bookman, 2000.

JULIANA DE ROSE DE SOUZA OBRIGADA JULIANA DE ROSE DE SOUZA Orientador: Prof. Dr. José Luis Duarte Ribeiro Porto Alegre, junho de 2007