As tendências da automatização industrial

CURSO TÉCNICO PELA INTERNET

Armazenamento de Líquidos Inflamáveis e Combustíveis de acordo com a Revisão da Norma ABNT NBR 17505 – Disponível pela Internet

O curso visa a orientação de todo o pessoal envolvido no Projeto, na Construção, na Aprovação de Licenças e na Fiscalização de Instalações voltadas para o Armazenamento de Líquidos Inflamáveis e Combustíveis.

Alexandre Watanabe – awa@certi.org.br, engenheiro de desenvolvimento da Fundação Certi; Jefferson Luiz Ramos Melo jrl@certi.org.br, coordenador de sistemas fabris inteligentes da Fundação Certi; e Guilherme Valença da Silva Rodrigues – gro@certi.org.br, coordenador de novos negócios – CR da Fundação Certi

Mergulhados nos contextos históricos de (re)evoluções industriais transcorridos na era moderna, incluindo nesse breve período de tempo as inovações mais recentes em automação industrial, encontramo-nos hoje em um ponto crítico desta linha do tempo. Necessariamente, muitas perguntas surgem aos empresários, em uma janela de tempo cada vez menor para tomadas de decisões estratégicas fomentadas pela alta velocidade de acesso às informações.

Para onde vai o mercado? Como se adaptar às velocidades crescentes e às novas tendências de mercado? Como as soluções em automação de processos industriais poderão permitir maior controle e eficiência em processos produtivos?

Algumas respostas a essas perguntas passam por resolver novas questões de tecnologia e inovação: necessita-se desenvolver capacidade de integrar diferentes sistemas, precisa-se resolver o acesso a grandes volumes de informação e dispositivos e equipamentos fabris precisam se comunicar. A lista de necessidades segue crescendo e a partir dessa informação é possível derivar as principais tendências e tecnologias que estão sendo incorporadas na automação industrial para atender esses requisitos. (Figura 1)

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O conceito de Manufatura Avançada ou Manufatura 4.0 vem sendo desenvolvido por iniciativas americanas e europeias, em especial na Alemanha. Esta nova visão de manufatura representa a chamada 4ª Revolução Industrial onde a Internet das Coisas, Big Data e Serviços de computação da nuvem ajudam a criar redes de objetos inteligentes que se comunicam e permitem ao gerenciamento de processo de uma maneira independente. A interação dos objetos reais com o mundo virtualizado é cada vez mais transparente e habilita a existência de sistemas de produção descentralizados. (Figura 2)

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Este novo conceito, em resumo, prega que os equipamentos de uma linha de produção não apenas “processam” um produto, mas sim, interagem com a produção para saber exatamente o que e como fazer. Em termos de pesquisa e inovação tecnológica, o conceito de Manufatura 4.0 ou Manufatura Avançada é sem dúvida o próximo ponto de parada da indústria.

A chamada 4ª Revolução Industrial tem o objetivo de criar fábricas inteligentes utilizando conceitos e tecnologias como: IoT, big data, sistemas cyberfísicos, entre outros. Altamente necessária para a implantação deste conceito fabril é a integração da informação através de sistemas inteligentes, onde as máquinas tem capacidade de se comunicar com as outras e a informação é disseminada de maneira completa. (Figura 3)

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A Fundação Certi, alinhada com as necessidades de resolver as questões pontuais que estes desafios já colocam ao mercado e visando a otimização dos processos fabris através da automação industrial, possui know-how e desenvolve aplicações nos temas citados: aplicações do RFID na indústria, aliado à IoT; gerenciamento de ativos através da utilização de sistemas de manutenção preditiva; e soluções que visam integrar os diversos setores de uma fábrica gerando indicadores em tempo real para auxílio nas tomadas de decisão.

A tecnologia RFID já é hoje amplamente utilizada em diversos setores e em múltiplas aplicações. Desde simples rastreabilidade onde os Chips são constantemente lidos durante a linha de produção para gerar indicadores de produtividade, como também em sensoriamento inteligente, onde os chips RFID mantém um constante monitoramento de alguma variável (temperatura, por exemplo) para garantir que um determinado produto nunca ultrapasse certa temperatura durante seu transporte.

De uma maneira geral, o Brasil já possui diversos fornecedores de tags RFID, bem como de seus leitores. Porém não há tecnologia nacional para fabricação dos mesmos. Nos últimos anos, através de projetos estruturantes, como o Brasil-ID, trabalha-se a proposta de desenvolvimento e fabricação de equipamentos leitores nacionais.

O conceito do IoT é conectar na rede todos os dispositivos industriais, permitindo o gerenciamento remoto. Os grandes fabricantes do mercado procuram cada vez mais explorar a tecnologia e desenvolver plataformas interoperáveis para incorporá-la em seus produtos.

Uma breve análise de dados secundários já impressionam quanto à grande abertura e viabilidade econômica que este crescente mercado pode fomentar. Estima-se hoje (2015) que 85% de todos os dispositivos eletroeletrônicos fabricados no mundo ainda não estão ligados à internet, correspondendo a um universo aproximado de 1,5 bilhões de dispositivos conectados.

A previsão é que até 2020 serão 50 bilhões, promovendo um cenário onde haverão mais dispositivos ligados à internet do que pessoas na terra. Todo o desenvolvimento da infra para a IoT deverá ser um mercado na casa dos trilhões de dólares sem o qual não será possível ter cidades smart, indústrias smart e equipamentos smart, estando todos, claro, ligados à nuvem.

As tecnologias de computação em nuvem estão sendo utilizadas na automação industrial para obter um melhor aproveitamento de espaço de armazenamento e poder de processamento dos recursos disponíveis. O uso dessa tecnologia já é uma realidade nas empresas e permite ganhos de eficiência, mobilidade, produtividade nos negócios. Junto com a IoT, será possível criar novos mercados e expandir novas tendências, entre as muitas ideias já em desenvolvimento, cita-se veículos conectados, diversos serviços de varejo, geração de energia, agricultura de precisão, etc.

Percebendo a tendência atual de demandas cada vez mais rápidas, customizadas e de todas as partes do mundo, faz-se necessário adequar os ambientes fabris para atender às expectativas dos clientes. A maioria das empresas no Brasil ainda não está em um patamar que permita uma resposta ágil a estas novas condições. Neste sentido, se não houver um grande investimento na busca de atualização tecnológica, o parque fabril brasileiro ficará exposto à competição externa e perderá o domínio que possui em determinados segmentos.

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O paradoxo da previsibilidade

NORMAS TÉCNICAS INTERNACIONAIS

Assessoria em normas internacionais e estrangeiras: a Target oferece a consultoria definitiva que sua empresa precisa em normalização internacional e estrangeira: a melhor maneira de assegurar a confiabilidade de suas informações e de manter-se atualizado com relação aos padrões de qualidade de produtos e serviços do mundo.

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Eduardo C. Moura

“O planejamento é uma coisa muito boa. Os planos é que, via de regra, são inúteis. Portanto, faça o planejamento, mas joque fora os planos! … Muito esforço para gerar previsibilidade acaba produzindo o efeito oposto.” (Mary Poppendieck)

Embora o trabalho desta brilhante autora (www.poppendieck.com) esteja focado no desenvolvimento de software, suas constatações podem ser estendidas muito mais além. Antecipando a reação de espanto de seus leitores com relação às afirmações acima, em um de seus interessantes artigos (disponíveis no website) ela afirma: “Peraí! (bem, estou dando um toque latino à tradução, além de abstrair o texto para além do contexto de desenvolvimento de software) O que é que há de errado em planejar o trabalho e em seguida trabalhar sobre o plano?

Duas coisas estão erradas: em primeiro lugar, se você não sabe tudo o que é possível saber antes de planejar, então você está criando um plano a partir de especulação. Portanto, os resultados serão igualmente baseados em especulação. E em segundo lugar, as coisas mudam. Se você não tiver ciclos de retroalimentação rápidos e frequentes durante a execução do plano (destaque meu), você o estará realizando para a situação que existia no início do plano, mas que já não corresponde à situação atual.”

O que é que há de comum entre um plano de desenvolvimento de software, ou desenvolvimento de qualquer outro produto, um plano de construção civil, um plano estratégico ou qualquer outro tipo de plano complexo? O ponto comum é: atraso na data prometida, estouro do orçamento e/ou modificação das condições especificadas. Ou seja: prazo, custo e qualidade geralmente vão pro beleléu (putz, essa faz tempo que não usava!). E aí está o paradoxo da previsibilidade: todas as horas minuciosamente calculadas para a execução das atividades, cada centavo cuidadosamente justificado no orçamento, e todos os detalhes técnicos rigorosamente especificados no início do plano, tudo isto, nunca se cumpre à risca; sempre há modificações! (e Murphy trata de orientá-las para o lado ruim…)

Mas na verdade o paradoxo da previsibilidade vai muito mais além da questão do planejamento. Abrange, na verdade, a questão do controle gerencial, presente não apenas no planejamento tradicional, mas também em várias outras situações, por exemplo: o controle que exerce uma corporação sobre o cumprimento das metas especificadas para uma infinidade de indicadores de desempenho de suas unidades de negócio espalhadas pelo mundo afora; o controle que exerce um departamento de produção sobre cada minuto trabalhado pelos operários; o controle feito por um setor de contabilidade sobre cada gasto de cada departamento da empresa etc.

A esta altura, cabe perguntar: por que isto ocorre em tantas atividades distintas, em qualquer tipo de empresa, em qualquer país? Qual é o “furo” fundamental que pode explicar a crônica imprevisibilidade no cumprimento de metas cuidadosamente estabelecidas e rigorosamente controladas? Aqui caímos em um ponto já apontado em um dos artigos anteriores: a falácia da fragmentação, cuja linha de raciocínio é a seguinte: “Veja bem… a situação (do plano, das metas corporativas, do orçamento etc.) é muito complexa. Então vamos dividir o todo nas pequenas partes que o compõem (cada pequena tarefa do plano, cada departamento, cada conta do orçamento etc.) e tratemos de controlar cada parte de modo preciso e rigoroso. Porque se assegurarmos que cada parte cumpra o que lhe cabe, então o resultado final será o esperado.” Podemos chamar isto de “premissa aditiva”.

Soa lógico, mas é totalmente falso! Porque o mundo em que vivemos é essencialmente interativo ou multiplicativo, e não simplesmente aditivo. Reza um dos axiomas da teoria de sistemas: “a soma dos pontos ótimos das partes não resulta no ponto ótimo do sistema” (axioma, aliás, muito “rezado”, mas pouco entendido). Por exemplo: vamos construir o rosto feminino mais bonito do planeta: juntemos os lábios mais bonitos, os olhos mais fascinantes, o nariz mais charmoso, a bochecha mais fofinha, o par de orelhas mais delicado, os cabelos mais lindos … e o resultado seria certamente um conjunto tosco, carente da harmonia que caracteriza a verdadeira beleza.

Voltando ao rude ambiente empresarial: afinal, o que é que invalida a premissa aditiva? Podemos resumir a resposta em duas palavras: fluxo e variação. As partes do sistema interagem, e cada uma está sujeita aos efeitos da variação, não apenas interna mas também (e principalmente) externa. E o resultado final é determinado não pela soma isolada do trabalho de cada parte, mas sim pelo fluxo do trabalho entre as partes interdependentes. E acima de tudo, em qualquer organização humana, não se trata de interação entre partes mecânicas. Trata-se do fluxo de trabalho entre pessoas, que reagem às práticas gerenciais segundo padrões não exatamente enquadrados nas leis da Física… Tudo isto faz com a que sonhada “previsibilidade aditiva” vá pro vinagre (recuperando outra expressão lá do fundo baú).

E o problema não é a falta de controle, mas sim a própria filosofia tradicional de controle, que está mais do que falida. Simplesmente não funciona. Para sair do paradoxo da previsibilidade, é preciso mudar o paradigma do controle (isto não significa eliminar o controle, o que resultaria em baderna). Como? Há soluções prontas por aí, algumas mais desenvolvidas e testadas do que outras, mas com resultados claramente superiores em relação ao controle tradicional.

Já passei do tamanho normal do texto, e abusei do seu tempo e paciência, mas deixo algumas dicas finais: para gerenciamento de projetos complexos ou críticos, há o método da Corrente Crítica, da Teoria das Restrições; para o dilema da medição e controle financeiro há o método de Contabilidade de Throughput, também da Teoria das Restrições. E para desenvolvimento de produtos, há o exemplo do Sistema Toyota de Desenvolvimento, ou Lean Product Development (não confundir com Lean Production ou Sistema Toyota de Produção).

É difícil de acreditar, mas a Toyota nunca atrasa o lançamento de um produto. E já faz alguns anos, eles comemoraram o lançamento de um veículo com zero alterações de projeto! Esclarece Mary Poppendieck: “Vejamos o mecanismo da Toyota para programação do desenvolvimento de um produto. O engenheiro-chefe de um novo veículo define as datas dos marcos ou ‘milestones’ do programa: esboços do veículo, modelo em argila, projeto estrutural, primeiro protótipo, segundo protótipo, produção piloto, início da produção. Não existe ‘master schedule’, rede PERT, diagrama de Gannt e nem acompanhamento do porcentual de tarefas realizadas.

As pessoas em cada função sabem o que se espera delas em cada ‘milestone’, e cumprem o esperado. É tão simples quanto isto. Se um engenheiro precisa de informação ou peças para cumprir o ‘milestone’, ele vai atrás do que precisa. Não há desculpas; todos encontram por si mesmos uma solução para cumprir o prazo… (nota minha: a gerência não “empurra” as pessoas por meio de controle detalhado de suas atividades; apenas as apóia e monitora o sistema globalmente, ou seja, o sistema é “puxado”: os profissionais “puxam” informação e materiais que requerem, “just-in-time”).

Uma programação ágil e dinâmica é melhor implementada por gente inteligente, não por um planejamento centralizado. O desafio da gerência é organizar o trabalho de modo que as pessoas tenham o treinamento, ferramentas, habilidade e motivação para entregar resultados confiáveis consistentemente. Quando você puder fazer isto, terá uma organização madura.” Mas tudo começa por reconhecer humildemente o alto grau de ineficácia do controle gerencial tradicional. O que é um exercício no mínimo incômodo, no início.

Eduardo C. Moura é diretor da Qualiplus Excelência Empresarial – emoura@qualiplus.com.br

A segurança do trabalho de máquinas com comandos

Planilhas para a gestão de processos

– Conjunto de 4 Cartas de CEP por atributo: R$ 45,00 – Planejamento Mensal de Atividades – Diagrama de Gantt: R$ 30,00 – Planilha – Controle de Instrumentos – Requisito 7.6 NBR ISO 9001/2008: R$ 30,00 – Dashboard 2 – Avaliação de Fornecedores: R$ 30,00 – Dashboard 1 – Estatísticas da Qualidade – índice porcentagem: R$ 35,00 – Dashboard 5 – Indicador Mensal da Produção: R$ 35,00

Preço para pacote: R$ 174,00

Para comprar: pague pelo PagSeguro (https://pagseguro.uol.com.br/) na conta de hayrton@uol.com.br

Envie o seu e-mail e a planilha comprada para hayrton@uol.com.br

Depois da confirmação do pagamento, o produto será enviado para o seu e-mail

Mais informações no link https://qualidadeonline.wordpress.com/2013/07/03/planilhas-para-o-desenvolvimento-de-processos/

Os acidentes de trabalho ocorrem em determinadas condições de trabalho em um contexto de relações estabelecidas entre patrões e empregados no processo de produção. Os acidentes de trabalho são influenciados portanto por fatores relacionados à situação imediata de trabalho, como as máquinas e seus comandos, a tarefa, o meio ambiente de trabalho, e também pela organização do trabalho em sentido amplo, pelas relações de trabalho e pela correlação de forças existentes numa determinada sociedade.

Dessa forma a ameaça do desemprego, a pressão exigindo mais produção, as condições das máquinas, as condições do ambiente (como presença de ruído, calor, má iluminação, etc.), a redução das equipes com o aumento da sobrecarga dos trabalhadores, a realização de horas extras, são todos componentes importantes que devem ser analisados, quando se pretende entender e prevenir a ocorrência dos acidentes. Assim, os acidentes são fenômenos multicausais, socialmente determinados, previsíveis e preveníveis. No campo da prevenção de acidentes com máquinas, não são suficientes as ações tradicionais de engenharia, com a simples instalação de dispositivos de segurança.

Além disso, são totalmente sem sentido as campanhas e ações que visam punir os chamados atos inseguros, que no fundo colocam a culpa do acidente na própria vítima. Uma análise do ciclo de vida das máquinas no Brasil pode comprovar que são concebidas na fase de projeto sem uma preocupação com o ser humano que irá operar estes equipamentos, são vendidas para o mercado desprovidas de dispositivos mínimos de segurança, e são colocadas em uso nestas condições. Após a ocorrência de acidentes e mutilações, a depender do nível de organização dos trabalhadores, pode vir a ser objeto de alguma adaptação com instalação de dispositivos de segurança.

E o pior, ao se tornar obsoleta em algum tipo de produção, é novamente colocada para venda. Adquirida por uma pequena ou micro empresa, com relações precárias de trabalho, novamente em operação, irá acarretar novos acidentes, estes ainda mais invisíveis que não irão constar das estatísticas oficiais. Uma norma que acaba de ser publicada, a NBR 14153 de 05/2013 – Segurança de máquinas – Partes de sistemas de comando relacionadas à segurança – Princípios gerais para projeto especifica os requisitos de segurança e estabelece um guia sobre os princípios para o projeto (ver NBR NM 213-1) de partes de sistemas de comando relacionadas à segurança. Para essas partes, especifica categorias e descreve as características de suas funções de segurança. Isso inclui sistemas programáveis para todos os tipos de máquinas e dispositivos de proteção relacionados.

Aplica-se a todas as partes de sistemas de comando relacionadas à segurança, independentemente do tipo de energia aplicado, por exemplo, elétrica, hidráulica, pneumática, mecânica. Não especifica quais são as funções de segurança e quais categorias devem ser aplicadas em um caso particular. Abrange todas as aplicações de máquinas, para uso profissional ou não profissional. Também, onde apropriado, pode ser aplicada às partes de sistemas de comando relacionadas à segurança, utilizadas em outras aplicações técnica.

Segundo a norma, as partes de sistemas de comando de máquinas têm, frequentemente, a atribuição de prover segurança e são chamadas de partes relacionadas à segurança. Estas partes podem consistir em hardware e software e desempenham as funções de segurança de sistemas de comando. Podem ser parte integrante ou separada do sistema de comando.

O desempenho, com relação à ocorrência de defeitos, de uma parte de um sistema de comando, relacionada à segurança, é dividido, nessa norma, em cinco categorias (B, 1, 2, 3 e 4), que devem ser usadas como pontos de referência. Não é objetivo a utilização dessas categorias, em qualquer ordem de hierarquia, com respeito a requisitos de segurança.

As categorias podem ser aplicadas para: comandos para todo tipo de máquinas, desde máquinas simples (por exemplo, pequenas máquinas para a cozinha) até complexas instalações de manufatura (por exemplo, máquinas de embalagem, máquinas de impressão, prensas etc.); sistemas de comando de equipamentos de proteção, por exemplo, dispositivos de comando a duas mãos, dispositivos de intertravamento, dispositivos de proteção eletrossensitivos, por exemplo, barreiras fotoelétricas e plataformas sensíveis à pressão. A categoria selecionada depende da máquina e da extensão a que os meios de comando são utilizados para medidas de proteção.

Na seleção de uma categoria e no projeto de uma parte de um sistema de comando, relacionada à segurança, o projetista deve declarar ao menos as seguintes informações, relativas à parte relacionada à segurança: a(s) categoria(s) selecionada(s); a característica funcional e a exata finalidade da parte na(s) medida(s) de segurança; os limites exatos (ver 3.1); todos os defeitos relevantes à segurança considerados; aqueles defeitos relevantes à segurança não considerados pela exclusão de defeitos e as medidas empregadas para permitir sua exclusão; os parâmetros relevantes à confiabilidade, como condições ambiente; e a(s) tecnologia(s) aplicada(s).

O uso das categorias como pontos de referência e a sua declaração nos princípios de projeto visam permitir a utilização flexível dessa norma. O objetivo é proporcionar uma base clara sobre a qual o projeto e as características funcionais das partes de um sistema de comando (e a máquina) relacionados à segurança, em qualquer aplicação, possam ser avaliados, por exemplo, por terceiros, em ensaios internos ou em laboratórios independentes.

As partes de um sistema de comando relacionadas à segurança, que proporcionam as funções de segurança, devem ser projetadas e construídas de tal forma que os princípios da NBR 14009 sejam integralmente considerados: durante toda a utilização prevista e utilização incorreta previsível; na ocorrência de defeitos; quando erros humanos previsíveis forem cometidos durante a utilização planejada da máquina como um todo.

Dos princípios para a apreciação de riscos na máquina (ver NBR 14009), o projetista deve decidir sobre a contribuição à redução do risco, que precisa ser suprida por cada parte das partes do sistema de comando relacionadas à segurança (ver Anexo B). Esta contribuição não cobre a totalidade dos riscos da máquina sob comando; por exemplo, não é considerado o risco total de uma prensa mecânica ou uma máquina de lavar, porém a parte do risco reduzida pela aplicação de funções de seguranças particulares. Exemplos de tais funções são a função de parada iniciada pela utilização de um dispositivo de proteção eletrossensitivo em uma prensa ou a função de bloqueio de uma porta de máquina de lavar.

O principal objetivo é que o projetista assegure que as partes de um sistema de comando relacionadas à segurança produzam sinais de saída que atinjam os objetivos de redução de riscos da NBR 14009. Isto não é sempre possível, mas o projetista deve, em tais casos, gerar outras medidas de segurança. A hierarquia para a estratégia na redução do risco é dada na NBR NM 213-1.

A categoria e outras características (por exemplo, posição física de partes, isolação), selecionadas pelo projetista para as partes relacionadas à segurança, dependem da contribuição feita à redução do risco por essas partes, pelo projeto e tecnologia (ver Introdução). O projetista deve declarar: qual(is) categoria(s) está(ão) sendo usada(s) como ponto de referência para o projeto; os pontos exatos em que as partes relacionadas à segurança têm início e fim; e a análise lógica do projeto (por exemplo, os defeitos considerados e os excluídos) para alcançar aquela(s) categoria(s).

Quanto mais a redução do risco depender das partes de sistema de comando relacionadas à segurança, maior precisa ser a habilidade dessas partes em resistir a defeitos. Essa habilidade, entendendo-se que a função requerida é cumprida, pode ser parcialmente quantificada por valores de confiabilidade e por uma estrutura resistente a defeitos. Confiabilidade e estrutura contribuem para essa habilidade das partes relacionadas à segurança em resistir a defeitos.

Uma resistência especificada a defeitos pode ser atingida pela definição de níveis de confiabilidade de componentes e/ou com estruturas melhoradas para as partes relacionadas à segurança. A contribuição da confiabilidade e da estrutura pode variar com a tecnologia aplicada. Por exemplo, é possível, em uma tecnologia, para um único canal de partes relacionadas à segurança de alta confiabilidade, prover a mesma ou maior resistência a defeitos que em uma estrutura tolerante a defeitos, de menor confiabilidade em uma tecnologia diferente. Quanto maior a resistência a defeitos das partes relacionadas à segurança, menor a probabilidade que esta parte falhe no cumprimento de suas funções de segurança.

A confiabilidade e segurança não são a mesma coisa (ver Anexo D). Por exemplo, é possível que a segurança de um sistema com componentes de baixa confiabilidade seja em uma estrutura redundante, maior que a segurança de um sistema com uma estrutura mais simples, porém com componentes de maior confiabilidade. Esse conceito é importante porque, em algumas aplicações, a segurança requer a mais alta prioridade, independentemente da confiabilidade alcançada, por exemplo, quando as consequências de uma falha são sempre sérias e normalmente irreversíveis.

Em tais aplicações, uma estrutura de detecção de defeito (tolerância de defeito de um ciclo), que proporcione a segurança requerida após um, dois ou mais defeitos, deve ser prevista de acordo com a apreciação do risco. Essa norma não requer o cálculo de valores de confiabilidade para estruturas complexas, onde a segurança é predominantemente obtida pela melhoria da estrutura do sistema. Para estruturas simples (por exemplo, canal único), onde a confiabilidade do componente é importante para a segurança, o cálculo dos valores de confiabilidade é um indicador útil da contribuição à redução do risco global, pela parte relacionada à segurança.

No caso de aplicações de riscos menores, medidas para evitar defeitos podem ser apropriadas. Para aplicações de riscos maiores, a melhoria da estrutura das partes de sistemas de comando relacionadas à segurança pode proporcionar medidas para evitar, detectar ou tolerar defeitos. Medidas práticas incluem redundância, diversidade e monitoração (ver também NBR NM 213-2 e EN 60204-1).

O comportamento atingido para resistência a defeitos, pelas partes de sistemas de comando relacionadas à segurança, é função de vários parâmetros, incluindo, por exemplo: confiabilidade com relação ao desempenho das funções de segurança; estrutura (ou arquitetura) do sistema de comando; qualidade da documentação relacionada à segurança; qualidade da especificação; projeto, construção e manutenção; qualidade e exatidão do software; amplitude dos ensaios funcionais; características de operação da máquina ou parte da máquina sob comando.

Muda, Mura e Muri: o modelo 3M do sistema Toyota de Produção

Cristiano Bertulucci Silveira

Muda, Mura e Muri são termos tradicionais da língua japonesa, que geralmente são relacionados pelas pessoas que trabalham com o Sistema Toyota de Produção (STP) como sendo os tipos de desperdícios encontrados em uma organização. Na busca por identificar e eliminar os desperdícios, que é o verdadeiro foco do Kaizen (melhoria contínua), é muito importante compreender estes 3 termos importantes.

Para exemplificar o Muda, Mura e Muri em uma indústria, vamos recorrer à Figura 1 abaixo:

Muda-Mura-Muri-3M

Figura 1 – Exemplo de Muda, Mura e Muri;

Na Figura 1, podemos observar que em uma situação de Muda, a máquina produz muito menos do que é capaz, gerando desperdício de recursos. Já no Mura, tem-se uma máquina produzindo mais do que o normal (máquina B) enquanto que a outra (máquina A) ainda está produzindo muito menos do que é capaz, gerando então um desnivelamento.  Já na situação de Muri existe uma sobrecarga na máquina, podendo levá-la a uma ocorrência de fadiga ou quebra. A situação ideal como podemos perceber é a situação em que não existe Muda, Mura ou Muri de forma a promover uma distribuição uniforme, sem desperdícios ou sobrecargas.

Taiichi Ohno,  um engenheiro de produção que iniciou sua carreira no setor automotivo em 1943 e é considerado o pai do TPS, disse o seguinte:

“… A insuficiência de padronização e racionalização cria desperdício (Muda), inconsistência (Mura) e irracionalidade (Muri) em procedimentos de trabalho e horas de trabalho que, eventualmente, levam à produção de produtos defeituosos.” (Sistema Toyota de Produção; Além produção em larga escala por Taichi Ohno).

Esta falácia de fato é sistêmica: Produção irregular (Mura) conduz ao stress e sobrecarga (Muri), que geram defeitos e desperdícios(Muda). Vejamos em detalhe cada um dos termos:

Muda

O termo Muda na linguagem japonesa significa qualquer atividade que gere desperdício, que não adicione valor ou que não seja produtiva. Ele reflete a necessidade de reduzir os resíduos com o objetivo de aumentar a rentabilidade.

Em termos gerais, um processo agrega valor através da produção de produtos ou prestação de serviços sendo ambos pagos pelo cliente. Os desperdícios ocorrem quando o processo consome mais recursos do que se é necessário para atender as necessidades do cliente. Por isso, é preciso criar atitudes e ferramentas que colaborem na identificação destes resíduos.

Taiichi Ohno desenvolveu uma lista com os setes tipos de desperdícios do ponto de vista do Lean Manufacturing. Eles servem como um guia para que uma empresa detecte os muras e desenvolva ações de forma a combate-los. São eles:

1 – Defeitos

A forma mais simples de desperdício é a geração de produtos que não atendem a especificação. É fácil perceber como os japoneses se preocupam com produtos defeituosos quando analisamos que os produtos defeituosos são medidos em partes por milhão e geralmente este índice é em torno de 1% nas fábricas com o sistema Lean. É claro que este resultado muito se deve ao desenvolvimento do controle de qualidade e garantia da qualidade, concentrando os esforços em fazer cumprir o processo correto ao invés de fiscalizar os resultados.

2 – Excesso de produção ou Superprodução

O elemento chave do JIT (Just in Time) é produzir somente a quantidade demandada de produtos. Em termos práticos a produção de produtos sem demanda cria estoques intermediários, aumentando os custos de armazenamento e manuseio destes produtos na linha, sem contar que produtos podem ser produzidos e não serem vendidos. O sucesso do JIT somente foi possível devido à reorganização do trabalho e redução drástica do tempo de set-up (uma forma eficiente de reduzir desperdícios).

3 – Espera

O tempo quando não utilizado e forma eficiente é um desperdício. A todo momento custos são gerados para manter o aluguel do galpão, os salários dos operadores, a iluminação e energia elétrica que alimenta os equipamentos. Portanto é importante utilizar cada minuto de cada dia de forma produtiva. Caso contrário, desperdícios estarão sendo gerados.

4 – Transporte

O tempo necessário para movimentar produtos está diretamente relacionado a custos. Além da energia necessária (combustível de empilhadeiras ou mesmo o tempo das pessoas), há o custo do inventário na movimentação dos produtos quando partem de uma área para outra. Deve-se dar importância também que quanto maior o tempo de transporte maior será o Lead Time (tempo desde a emissão do pedido até a entrega do produto para o cliente).

5 – Movimentação

O tempo gasto para as pessoas se movimentaram pela planta é considerado um grande desperdício. Por que é necessário o operador ter  que dispender tempo ao caminhar para pegar uma ferramenta ou uma peça se ele poderia ter o que é necessário à mão com uma simples modificação do layout da planta ou implantação de ferramentas de housekeeping?

6 – Processamento inapropriado

Trabalhar mais do que precisamos pode ser a forma mais óbvia de desperdício. Um bom exemplo disto na história do Lean diz respeito a uma empresa que realizava acabamentos de superfície em peças que após o acabamento eram transferidas para moedores, quando na verdade esses acabamentos nas superfícies em questão não serviram para nada visto que estavam indo para moedores. Um princípio básico do STP é que seja processado apenas o que é necessário.

7 – Estoque

O estoque esconde vários problemas como: problemas na entrega, falta de previsibilidade de vendas ou falta de confiabilidade nos equipamentos produtivos que acabam por criar estoques intermediários, falta de sincronismo entre as pessoas envolvidas no processo produtivo e custos com armazenamento (transporte, controle e necessidade de espaço).

Mura

O termo Mura significa inconsistência e irregularidade. Pode ser definido também como sendo a variação na operação de um processo não causada pelo cliente final. Representa o desnivelamento ou desbalanceamento do trabalho ou máquinas.

Se na empresa onde você trabalha já foi presenciado uma situação em que as pessoas tiveram que trabalhar como “loucos” no período da manhã para atender um pedido e logo no período da tarde houve uma calmaria, com certeza você presenciou um Mura. As irregularidades e inconsistências podem ser evitadas aplicando-se o conceito do Just in time, pois além dele manter o inventário baixo, nele é estabelecido um rígido controle de produtos de forma a fornecer ao cliente peças no momento certo, na hora certa e na quantidade certa. O nivelamento da produção, conhecido por Heijunka, assim como o  Kanban também podem ser utilizados para controlar diferentes fases do processo e de subprocessos funcionando como ferramentas importantes para a identificação e eliminação do mura.

Muri

O Muri é a sobrecarga causada na organização, equipamentos ou pessoas devido ao Muda e Mura. Traduzindo para o português, significa “irracionalidade, muito difícil, excessos, imoderação”. O Muri faz com que a máquina ou as pessoas excedam os seus limites naturais. Enquanto que a sobrecarga nas pessoas resulta em problemas de segurança e qualidade, o Muri nas máquinas resulta em aumento de quebras de equipamento e defeitos. O Muri pode ser evitado através do trabalho padronizado, lembrando que todos os processos podem ser subdivididos ou reduzidos para uma forma mais simples. Quando todos conhecem as rotinas e os padrões de trabalho, é possível observar melhorias na qualidade, na redução de custos e na produtividade.

A Importância de Identificar e Eliminar os 3Ms

Os 3Ms (muda, mura e muri) podem ser comparados, em uma analogia com o corpo humano, como sendo três virus mortais que combinados são capazes de resultar desde em anormalidades na saúde da pessoa quanto a completa falência da mesma. Na empresa este cenário não é diferente.

Deve-se sempre tratar com urgência a eliminação do muda, muda e muri em uma organização, fazendo uma análise ampla desde o chão-de-fábrica até o escritório administrativo, de forma a abranger a organização como um todo. Os 3Ms não escolhem local ou empresa e podem ser observados em organizações públicas ou privadas, pequenas, grandes ou médias. Estes virus “devoram” recursos em todos os níveis, a todo instante com duração de minutos, dias, semanas e meses.

É preciso desenvolver critérios e principalmente uma cultura permanente nas organizações para que os 3Ms sejam detectados e diagnosticados o quanto antes para que assim possam ser remediados. Este trabalho deve ser constante e acontecer em todos os lugares, nas pequenas células ou grupos de trabalho, de forma a evitar que se torne uma epidemia na organização que elevará os custos de produção e refletirá em danos maiores para a empresa.

Cristiano Bertulucci Silveira é engenheiro eletricista pela Unesp com MBA em Gestão de Projetos pela FVG e certificado pelo PMI. Atuou em gestão de ativos e gestão de projetos em grandes empresas como CBA-Votorantim Metais, Siemens e Votorantim Cimentos. Atualmente é diretor de projetos da Citisystems – cristiano@citisystems.com.br – Skype: cristianociti

Heijunka: flexibilizar e nivelar a produção

Cristiano Bertulucci Silveira

Heijunka é o ato de nivelar a variedade ou o volume de itens produzidos em um processo ao longo de um período de tempo. É um conceito que está relacionado à programação da produção e é a principal ferramenta aplicada para gerar estabilidade na produção. Ele é utilizado para prevenir o excesso de lotes, tipos de produtos e flutuações no volume dos produtos. “A tartaruga é mais lenta, mas consistente. Causa menos desperdício e é muito mais desejável do que a lebre veloz que corre à frente e depois para, ocasionalmente, a cochilar. O sistema Toyota de Produção pode ser realizado somente quando todos os trabalhadores se tornam tartarugas. (Taiichi Ohno, 1988)

Atualmente muitas empresas tem como objetivo colocar em prática o Lean Manufacturing e produzir exatamente o que o cliente pede e quando ele pede. Todavia, o que acontece é que muitas empresas aceitam pedidos que oscilam de mês a mês. Desta forma é realizada a programação  desigual da produção e isso acarreta em uma série de problemas que abrangem desde o pagamento de horas extras a funcionários até o stress de pessoas e equipamentos em determinado período. Esta situação pode criar grandes quantidades de estoque, ocultar problemas e piorar a qualidade do produto, criando uma dificuldade para a empresa manter um fluxo de trabalho como o Lean requer.

Produção Tradicional x Produção Nivelada

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Figura 1 – Sistema de Produção Tradicional x Nivelada (Heijunka)

A Figura 1 (a) representa um exemplo de produção desnivelada tradicional para a Empresa X, que fabrica tratores. A linha faz tratores de pequeno, médio e grande porte. Os tratores médios são os grandes vendedores e são feitas no início da semana, de segunda até quarta-feira. Neste dia, há uma transição e inicia-se a produção de tratores de pequeno porte que estende até sexta-feira. Depois de mais uma troca, os maiores tratores, que são em menor demanda, são feitos na sexta-feira. Este método típico desnivelado cria quatro problemas:

  • Os clientes geralmente não são previsíveis na compra de produtos. Se o cliente decide comprar os tratores grandes no início da semana, a planta terá problemas.
  • Existe o risco das mercadorias não serem vendidas, devendo ser mantidas em inventário aumentando o custo de estocagem.
  • A utilização dos recursos é desequilibrada (poderão haver horas extras e utilização maior de alguns equipamentos).
  • Há uma demanda irregular em processos anteriores.

A Figura 1 (b) já representa um exemplo de modelo misto de produção nivelada. Neste exemplo, ao reduzir o tempo de troca na confecção de produtos e empregando outros métodos enxutos, a planta é capaz de construir os tratores em qualquer ordem que desejar. Tem-se então os seguintes benefícios:

  • Flexibilidade para fazer o que o cliente quer e quando ele quer.
  • Redução do risco de produtos não vendidos.
  • Uso equilibrado de trabalho e máquinas.
  • Nivelamento entre demanda sobre os processos e fornecedores.

Requisitos para Produção Nivelada

Para que um bom nivelamento de produção seja alcançado é importante obedecer os seguintes requisitos:

  • Preferencialmente devem ser nivelados os itens mais frequentes e de maior volume;
  • O ritmo de produção (takt time) e o tamanho dos intervalos de produção. (pich) devem ser estabelecidos e mantidos atualizados;
  • A frequência de produção dos itens (PTP do sistema) e o tamanho do estoque final de itens devem ser estabelecidos;
  • Os tempos de setup devem ser mantidos baixos;
  • Deve-se trabalhar com operações padronizadas;
  • Deve-se utilizar dados de controle da produção para sustentabilidade da produção nivelada.

Heijunka – Um exemplo Prático

A aplicação do Heijunka consiste em fazer o nivelamento da produção de acordo com o pedido total do cliente, convertendo a instabilidade da demanda dos clientes em um processo de manufatura nivelado e previsível. Tomemos com exemplo uma situação em que se deseja construir os produtos A e B na sequência dos pedidos do cliente. Ex.: A, A, B, A ,B, B, B, A. Se colocada esta sequência na linha de produção você possuirá um sistema irregular e se seu pedido na segunda-feira for duas vezes maior do que na terça, terá que pagar horas extras. A solução é criar uma agenda nivelada de produção. Neste exemplo, o programa deverá fazer cinco peças de A e cinco de B. Então uma programação nivelada poderá ser: ABABABABAB.

Percebe-se facilmente que é trivial o entendimento de que o nivelamento por volume e produção traz benefícios em toda a cadeia de valor. O problema permanece em como controlar a produção, de modo que o heijunka verdadeiro (nivelamento) é constantemente atingido. O sistema Toyota de produção veio com uma resposta simples, na forma de caixa heijunka.

Uma típica caixa heijunka possui linhas horizontais para cada membro de uma família de produtos: neste caso três (A,B e C). Possui ainda colunas verticais para intervalos de tempo idênticos de produção, neste caso 20 minutos. Um controle Kanban é colocado nas ranhuras criadas, em proporção com o número de itens a serem produzidos de um tipo de produto, durante um dado intervalo de tempo. Veja a Figura 2 abaixo:

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Figura 2 – Heijunka – Exemplo de nivelamento de produção.

O quadro é dividido em duas partes (superior e inferior). Enquanto a parte superior (Ordem de Produção) é responsável por gerir a programação da produção, a parte inferior (Situação de Estoque) faz o controle de estoques utilizando o Kanban.

Para cada produto, são definidas faixas verdes, amarelas e vermelhas indicando visualmente o nível de estoque de cada um. Quando por exemplo o cliente demandar o produto A, deve-se colocar um cartão na zona verde, da esquerda para direita, representando que este produto foi consumido. Esta ação deverá ser repetida até que passe pela faixa amarela e a faixa vermelha esteja próxima de ser atingida. A faixa vermelha por sua vez é estabelecida baseando-se no calculo de tempo de setup da linha, o tempo de espera para o produto ficar pronto e um tempo de segurança. Ou seja, quando ela for atingida, ainda haverá tempo de produzir o produto sem que o estoque seja finalizado e o cliente possa ser atendido. Uma pessoa responsável (programador) deve estar atento à situação de estoque (região inferior do quadro) para retirar o cartão da situação de estoque e colocá-lo na régua de ordem de produção no momento adequado. A regra é colocar primeiro na régua de ordem de produção os cartões de produtos que estejam na iminência de atingir a região vermelha. Estes deverão ser produzidos primeiro.

No exemplo acima, para obter o quadro, definimos algumas informações importantes. São elas:

  • O produto A leva 20 minutos para ser produzido e seu nível máximo de estoque é de 20 unidades;
  • O produto B leva 10 minutos para ser produzido e seu nível máximo de estoque é de 40 unidades;
  • O produto C leva 40 minutos para ser produzido e seu nível máximo de estoque é de 10 unidades;

Note também que a parte superior, denominada ordem de produção, foi estabelecida considerando intervalos de 20 em 20 minutos partindo das 6:00 até as 14:00, período completo de 1 turno.

Com relação oo ritmo de produção, veja que ele passa a ser ditado pelo cliente e pela demanda de produtos, não sendo mais imposta pelo líder de produção. Trabalhando desta forma, os estoque se mantem em padrões não muito altos e nem muito baixos. Você definirá qual será o estoque máximo de cada produto. Por este motivo que o Heijunka e o JIT (Just in Time) trabalham em conjunto. Caso deseje saber o ritmo da produção, você poderá calcular da seguinte forma:  (tempo disponível de trabalho por turno) dividido pela (quantidade de produto damandado pelo cliente).  Este ritmo também é conhecido por takt time.

Principais benefícios da aplicação do conceito Heijunka

  • Diminuição dos estoques de produtos acabados;
  • Menor ocupação de armazéns;
  • Redução de custos;
  • Equilíbrio na utilização de recursos;
  • Demanda regular em processos anteriores;
  • Elimina desperdícios;
  • Favorece a padronização dos processos;
  • Menos stress dos funcionários.

Cristiano Bertulucci Silveira é engenheiro eletricista pela Unesp com MBA em Gestão de Projetos pela FVG e certificado pelo PMI. Atuou em gestão de ativos e gestão de projetos em grandes empresas como CBA-Votorantim Metais, Siemens e Votorantim Cimentos. Atualmente é diretor de projetos da Citisystems – cristiano@citisystems.com.br – Skype: cristianociti

Os sete desperdícios da produção

Cristiano Bertulucci Silveira

O maior foco das indústrias que aplicam a ferramenta do Lean Manufacturing é combater os sete desperdícios que podem ocorrer na produção de um produto. Existem várias formas de desperdícios e um exemplo é quando se produz mais do que o necessário, ou mesmo, mais rápido ou antes do que é preciso. Ele também pode ocorrer quando o produto não é enviado ao consumidor, desencadeando uma série de eventos que geram custos financeiros e operacionais. Existem dois tipos de desperdícios: os que são visíveis e os que são ocultos. Com relação aos ocultos, é muito importante que eles sejam descobertos e eliminados antes que possam se tornar grandes demais, incorrendo em uma fonte maior de problemas para a empresa. Uma analogia interessante para exemplificar os problemas visíveis e ocultos é quando imaginamos um iceberg. A ponta do iceberg, que fica visível às pessoas representa os desperdícios visíveis: defeitos, retrabalhos, excesso, refugos ou atividades de inspeções. Já o restante do iceberg, que é muito maior do que seu topo, é composto pelos desperdícios ocultos. Alguns exemplos destes desperdícios são: custos de urgência nas entregas, procedimentos desnecessários, falhas de equipamentos, tempo perdido em função de acidentes, excesso de inventário, etc. Veja abaixo uma Figura que exemplifica os vários desperdícios visíveis e ocultos encontrados em uma linha de produção na indústria.

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Figura 1 – Desperdícios visíveis e ocultos que podem ser encontrados na indústria

Os desperdícios podem assumir deferentes formas, podendo ser encontrados no processamento de um produto ou em entradas e saídas desnecessárias. Podem ainda ser observados na forma de material, estoque, equipamento, infraestrutura, utilidades, documentos, movimentos e outras atividades que não agregam valor.

Quais são os sete desperdícios da produção?

Os sete desperdícios da produção foram identificados e categorizados por Taiichi Ohno,  um engenheiro de produção que iniciou sua carreira no setor automotivo em 1943 e é considerado o pai do TPS. Segundo ele os desperdícios podem ser categorizados da seguinte forma:

  1. Defeitos;
  2. Excesso de produção ou Superprodução;
  3. Espera;
  4. Transporte;
  5. Movimentação;
  6. Processamento inapropriado;
  7. Estoque.

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Figura 2 – Os sete desperdícios da produção segundo Taiichi Ohno.

1 – Defeitos

O que é:

  • Processamento na produção de produtos defeituosos;
  • Processamento devido ao retrabalho de produtos defeituosos;
  • Materiais utilizados na ocorrência de produtos defeituosos e retrabalhos;

Causas:

  • Falta de objetividade na especificação do cliente com relação ao produto;
  • Processos incapazes;
  • Falta de controle de processo;
  • Incapacitação de pessoas ou pessoas não qualificadas;
  • Setorização ou departamentalização ao invés de qualidade total;
  • Fornecedores desqualificados.

Qualidade é fazer a coisa certa logo na primeira vez. Trata-se de prevenção e planejamento, não de correção e inspeção. A má qualidade ou defeitos não só resultam na insatisfação do cliente e danos à imagem da empresa, como também em desperdícios devido aos custos e tempo envolvidos em repor um produto defeituoso. Sendo assim, a melhoria contínua e medidas de prevenção são os meios mais eficazes para reduzir os desperdícios causados por defeitos.

2 – Excesso de Produção ou Superprodução

O que é:

  • Produzir mais do que o necessário;
  • Produzir mais rápido do que o necessário;

Causas:

  • Incentivos e metas por volume (vendas, compras, pagamento, PLR);
  • Aumento da capacidade do equipamento;
  • Desequilíbrio na linha de produção: Agendamento deficiente/mudanças;
  • Planejamento de produção deficiente;
  • Práticas contábeis de custos que incentivam o aumento de estoques

A superprodução ocorre quando mais há maior produção do que a empresa pode vender, resultado em um aumento no estoque de produtos acabados. A superprodução esconde desperdícios, uma vez que muitos pensam que o estoque é considerado um ativo de valor para a empresa, quando na verdade a maioria deles podem se tornar obsoletos ou implicar em  custos para mantê-los até que possam ser vendidos. Observe que existe ainda o risco deles não serem vendidos. O Just-in-time e as regras de Kanban são uma boa alternativa para evitar o excesso de desperdício referente à superprodução. Um fato importante é que a aplicação de sistemas Lean favorece equipamentos de menor porte, em grandes parte, com o intuito de evitar a superprodução.

3 – Estoque

O que é:

  • Estoque excessivo de produto final;
  • Estoque excessivo de matérias-primas e insumos.

Causas:

  • Produção excessiva;
  • Desequilíbrio na linha;
  • Grande tamanho dos lotes;
  • Alto tempo entre o pedido e entrega do produto (lead time);
  • Alta taxa de retrabalho;
  • Falta de requisição de materiais e padrões de compras;

Os desperdícios de estoque podem ser originados na compra e armazenamento de excedentes de insumos, materiais ou outros recursos. Eles também possuem origem no excesso de materiais em processo (WIP ou work-in-process) acumulados. A principal causa é, muitas vezes, devido à falta de planejamento e falta de desconhecimento do departamento de compras com relação ao consumo real ou taxa de utilização de um determinado recurso. Ter excesso de estoque significa um maior custo para a empresa, ocupação de área, manutenção do inventário e do estoque. Reforçando novamente que existe a possibilidade de se armazenar produtos obsoletos como ferramentas e materiais. Para evitar o desperdício é necessário um planejamento de compras eficiente e que após a produção do produto o mesmo seja enviado diretamente ao cliente.

4 – Espera

O que é:

  • Ociosidade humana ou tempo de espera;
  • Ociosidade de equipamentos ou tempo de espera;

Causas:

  • Processos ou linhas desbalanceadas;
  • Força de trabalho inflexível;
  • Superdimensionamento da equipe;
  • Não agendamento de máquinas para produção;
  • Tempo de setup longo;
  • Falta de material ou atraso;

O desperdício referente ao tempo de espera ocorre quando os recursos (pessoas ou equipamentos) são obrigados a esperar desnecessariamente em virtude de atrasos na chegada de materiais ou disponibilidade de outros recursos, incluindo informações. Como exemplo, podemos citar a situação em que um participante atrasa a reunião por perder o horário e chegar atrasado. A espera de ferramentas para começar a trabalhar, de uma assinatura para que um processo continue ou de um veículo atrasado para transportar os trabalhadores para o local de trabalho, são bons exemplos também.

5 – Transporte

O que é:

  • Movimento desnecessário de material;
  • Movimento desnecessário de ferramentas ou equipamentos;

Causas:

  • Planejamento da rota do produto ineficiente;
  • Fornecedores distantes da produção;
  • Fluxo complexo dos materiais;
  • Layout dos equipamentos ou das células ruim;
  • Local de trabalho desorganizado;

Quando qualquer recurso (pessoas, equipamentos, suprimentos, ferramentas, documentos ou materiais) é movido ou transportado de um local para outro sem necessidade, está sendo criado o desperdício de transporte. Como exemplos, podemos citar: o transporte de peças erradas, o envio de materiais para o local errado ou na hora errada ou o envio de documentos para lugares que não deveriam ser enviados. Uma maneira de reduzir o desperdício de transporte é criando um layout eficiente, onde os clientes são atendidos por fornecedores próximos. Células que trabalham entre si ou servindo umas às outras, também devem ser alocadas em proximidade para reduzir o desperdício de transporte. Materiais e ferramentas de algumas células de trabalho também podem ser movidos, realocados, ou posicionados ao lado ou perto de usuários de outras células de trabalhos ou seus clientes internos.

Lembre-se de que transportar recursos no ambiente fabril é uma necessidade, mas se não houver planejamento e estudos de forma a minimizar este tempo, torna-se uma atividade que não agrega valor ao produto. Por isso é necessário acompanhar de perto se em algum local há lacunas ou falhas que possam ser ajustadas.

6 – Movimentação nas operações

O que é:

  • Movimentos desnecessários dos trabalhadores.

Causas:

  • Layout ruim e ambiente de trabalho desorganizado;
  • Estoque ou células de trabalho desorganizados;
  • Instruções de trabalho não padronizadas ou não compreendidas;
  • Fluxo de materiais no processo não muito claro.

O desperdício no movimento acontece quando ocorrem movimentos desnecessário do corpo ao executar uma tarefa. Alguns exemplos: procurar, andar, flexionar, elevar, abaixar e outros movimentos corporais desnecessários. Os trabalhadores cometem este tipo de desperdício quando procuram por ferramentas ou documentos ou quando seu local de trabalho está cheio ou desorganizado. Muitas vezes, o desperdício de movimento atrasa o início dos trabalhos e interrompe o fluxo das atividades.

Para reduzir a movimentação dos operadores, primeiramente é necessário analisar se elas são necessárias ou não. As desnecessárias devem ser imediatamente trabalhadas. Já para movimentações necessárias, é importante verificar se é possível torná-las mais práticas para o operador. Isto pode ser feito reorganizando o local de trabalho ou mesmo redesenhando o layout da linha de produção.

7 – Processamento

O que é:

  • Processo que não agrega valor realizado pelo homem;
  • Processo que não agrega valor realizado pela máquina;

Causas:

  • Falta de objetividade nas especificações do cliente;
  • Mudanças frequentes na engenharia do produto;
  • Qualidade excessiva (refinamento);
  • Análise inadequada de valor;
  • Instruções de trabalho mal elaboradas.

Esta categoria de desperdício refere-se aos processamentos que não agregam valor ao item que está sendo produzido ou trabalhado. Exemplos são etapas adicionais que não aumentam a qualidade do produto ou etapas que simplesmente adicionam excesso de qualidade de que os clientes não necessitam. Documentação desnecessária é também uma forma de desperdício de processamento.

Se for realizada uma análise criteriosa, é possível identificar atividades e tarefas dentro do processo que podem ser irrelevantes e que afetam diretamente a produtividade e o custo da operação. Por este motivo é necessário analisar e identificar em cada etapa a existência de gargalos e eliminá-los.

Como eliminar os desperdícios? Abaixo, alguns passos que podem ser seguidos para uma efetiva eliminação dos desperdícios:

  • Fazer com que o desperdício seja visível, caso ele seja oculto;
  • Estar consciente do desperdício;
  • Assumir a responsabilidade pelo desperdício;
  • Mensurar o desperdício;
  • Eliminar ou reduzir o desperdício.

Em resumo, para que seja possível eliminar os desperdícios, é necessário vê-los e reconhecê-los, identificando quem é o responsável por eles. Finalmente ele deve ser mensurado de forma a estabelecer seu tamanho e magnitude. Os desperdícios que não podemos ver, não podem ser eliminados. Quando um desperdício é negligenciado, também não é possível eliminá-lo e quando alguém se recusa a aceitar a responsabilidade desperdício, então ele não vai trabalhar para eliminá-lo. Finalmente, quando o desperdício não é medido, as pessoas podem pensar que ele é pequeno demais ou trivial e, por este motivo, não estarão motivadas em detê-lo. Como diz o ditado: “O que não é medido, não é melhorado”…

Cristiano Bertulucci Silveira é engenheiro eletricista pela Unesp com MBA em Gestão de Projetos pela FVG e certificado pelo PMI. Atuou em gestão de ativos e gestão de projetos em grandes empresas como CBA-Votorantim Metais, Siemens e Votorantim Cimentos. Atualmente é diretor de projetos da Citisystems – cristiano@citisystems.com.br – Skype: cristianociti

Jidoka: automatização com um toque humano

Cristiano Bertulucci Silveira

Jidoka é um termo japonês que no mundo do Lean Manufacturing significa: “automatização com um toque humano” ou ainda “automação com inteligência humana”. A aplicação do Jidoka fornece às máquinas e operadores a capacidade de detectar quando uma condição anormal ocorreu de forma a interromper imediatamente o trabalho. Esta ferramenta é um dos pilares na implantação do Lean e juntamente com o Just-in-Time compõe os dois pilares do sistema Toyota de produção. É através da aplicação do Jidoka que é possível permitir ao processo que ele tenha seu próprio autocontrole de qualidade, reduzindo desperdícios e melhorando a qualidade dos produtos.

O Jidoka teve sua origem ligada à automatização da máquina de tear fabricada por Sakichi Toyoda (1867-1930), fundador da Toyoda Automatic Loom Works, considerado um dos dez maiores inventores da história contemporânea do Japão e inventor da máquina de tear automática. Quando da criação da máquina de tear automática, foram detectados dois problemas indesejados: O primeiro é que a máquina continuava funcionando mesmo diante de um fio rompido e o segundo é que o defeito só era detectado quando o processo estivesse concluído, tendo produzido muito tecido defeituoso. Sendo assim, se um fio rompesse, a máquina produziria tecido com defeito, o que não era desejado.

Para evitar a produção de produtos com defeito, havia a necessidade de ter um operador tomando conta da máquina para que diante de qualquer anomalia o operador parasse a máquina. Imagine colocar um operador em cada máquina em uma fábrica com enorme quantidade de máquinas de tear. Isto tornava o processo muito oneroso aumentando os custos de produção. Sendo assim, ainda em 1924, Sakichi inventou e colocou em prática uma máquina de tear dotada de dispositivo que parava a máquina quando: detectava o rompimento da linha, detectava o fim da linha, ou detectava a quantidade programada atingida.

Utilizando-se desses recursos, Sakichi pôde liberar o operador de ficar como “vigia” tomando conta das máquinas à espera de ocorrência de anomalia, fundamentando exatamente o objetivo do Jidoka que é o de reduzir o número de desperdício através da implantação de dispositivos nas máquinas da produção sendo estes dispositivos responsáveis por alertar se algum problema foi detectado e então parar o trabalho imediatamente quando da detecção do problema. A sua aplicação também livra as máquinas da necessidade constante de atenção humana, permitindo assim que os operadores realizem múltiplas funções. Na Figura abaixo é possível visualizarmos o Jidoka na prática.

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Figura 1 – Jidoka “Automatizacao com um toque humano”.

Importante ressaltar ainda que os benefícios do Jidoka também podem ser verificados em linhas de montagem manual, onde o operador tem autonomia para parar a linha de produção e corrigir anomalias caso seja necessário. Geralmente, o Jidoka lança mão de uma excelente ferramenta, o Andon, visto que trata-se de uma ferramenta visual que sinaliza falhas que requerem atenção e ação imediata. Na prática o Andon pode ser representado da seguinte forma:

Luzes de sinalização classificadas por cores onde cada uma possui o seu significado:

  • Vermelho: Linha parada
  • –Amarelo  : Chamada  de atenção ou solicitação de ajuda
  • –Verde      : Normalidade no processo

Na Figura 2 abaixo, é possível visualizar uma aplicação do Jidoka em uma linha de montagem manual utilizando o Andon.

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Figura2 – Jidoka em processo de manufatura manual com utilização de Andon.

Os quatro passos do Jidoka

O Jidoka não funcionaria somente detectando uma anomalia e parando a máquina ou processo. Ele deve ser algo maior, abrangendo também a correção de condições anormais e investigação da causa raiz dos problemas. Assim podemos dizer que o Jidoka consiste em quatro passos importantes:

  1. Detectar a falha ou anormalidade;
  2. Parar;
  3. Corrigir ou consertar imediatamente a condição anormal;
  4. Investigar a causa raiz (utilizando por exemplo os “5 porquês”) e estabelecer ações efetivas para que o problema não ocorra mais.

Os dois primeiros passos podem ser automatizados, diferentemente dos passos 3 e 4 que requerem total domínio das pessoas envolvidas, necessitando de um diagnóstico, análise e ferramentas para solução de problemas. No passo 1, as falhas podem ser detectadas tanto em processos que envolvem máquinas quanto em processos que envolvem pessoas (manual). Quando o processo envolver máquina, uma boa solução é aplicar os serviços de automatização industrial, com utilização de dispositivos mecânicos, elétricos e eletrônicos (sensores, atuadores, etc.), que acusam automaticamente qualquer anormalidade. Por outro lado, se o processo for manual, dispositivos devem ser criados para que os operadores possam informar o problema e parar a linha. Estes dispositivos podem ser: botoeiras de acionamento, andon de sinalização, luminoso ou mesmo monitores informativos interligados em rede capazes de informar toda a linha de produção.

O segundo passo é o de parar. Algumas pessoas podem cair no erro de pensar que quando dispositivo de detecção de falha é acionado no passo 1, informando falha em uma estação de trabalho, toda a linha de produção terá uma grande parada  até que o problema seja resolvido. Sendo assim, é importante que as linhas de produção sejam divididas em seções e estas, por sua vez, em estações de trabalho. Assim, pode-se criar pequenos “buffers” ou folgas na linha para que quando uma estação de trabalho notificar o seu problema, toda a linha continue a produzir possuindo um tempo de ciclo para resolver o problema sem prejudicar a linha como um todo.

Qual é a diferença entre autonomação e automação? Algumas vezes, o Jidoka é também chamado de autonomação (automação com inteligência humana), pois ele identifica a falha no produto e assim pára o funcionamento da máquina. Se compararmos a automatização com a autonomação, constataremos que o processo é mais completo na autonomação, pois esta última implica na identificação da falha, decisão sobre a forma de correção e a execução da correção. Na tabela abaixo, podemos elencar algumas diferenças entre automatização e autonomação:

Autonomação Automatização
Operador com controle restrito a comandos. Operador de máquina opera simultaneamente várias máquinas. Controle realizado pela máquina com acompanhamento do operador.
Máquinas são providas de uma função de cérebro humano, ou seja, a capacidade de detectar anormalidades de forma autônoma. Máquinas automatizadas não estão dotadas de cérebro humano.
Controle autônomo de qualidade, defeitos e quantidades em um processo. As causas dos defeitos são investigadas imediatamente, e uma ação corretiva é implementada. O sistema calcula a ação corretiva mais apropriada
Produtos flexíveis, de baixo custo e qualidade superior. Atividade meio para melhorar a integração e a flexibilização em um processo produtivo.

A autonomação também representa uma redução de custo considerável, considerando-se os aspectos do baixo custo dos produtos e da garantia da qualidade. Pode-se dizer também que devido as realidades econômicas diferenciadas, existe a necessidade de se elaborar caminhos diferentes para a implantação da autonomação em empresas industriais. Para obter sucesso, deve-se proceder em pequenos passos, realizando um conjunto pequeno de ações de cada vez. Ou seja, metodologias baseadas em melhorias contínuas e progressivas baseadas no Kaizen são desejáveis para aprofundar e sistematizar a implantação do pilar autonomação na empresa. Assim, pode-se dizer que: “a autonomação é inconcebível sem melhorias contínuas”.

Qual é a diferença entre Jidoka e Poka Yoke? O Poka Yoke tem como premissa prevenir que falhas aconteçam, sendo uma ferramenta que estabelece maneiras de evitar que problemas mecânicos e humanos ocorram. Ele pode ser representado da seguinte forma:

  • Controle visual da qualidade;
  • Previne a ocorrência de defeitos;
  • Exemplo: Encaixe USB.

O Jidoka tem como premissa a detecção dos problemas quando acontecem, sendo um conceito que visa identificar se uma falha ocorre durante o processo de produção.

Benefícios do Jidoka

  • Sustenta fluxos produtivos, contínuos e estáveis, evitando defeitos;
  • Identifica e elimina as causas dos desperdícios causados pela falta de qualidade;
  • Libera o homem para ele execute múltiplas tarefas que agreguem valor;
  • Melhora a produtividade e estabelece ações que evitam a recorrência de problemas, por meio de soluções definitivas em nível sistêmico, incorporando elementos que assegurem a qualidade na origem.

Cristiano Bertulucci Silveira é engenheiro eletricista pela Unesp com MBA em Gestão de Projetos pela FVG e certificado pelo PMI. Atuou em gestão de ativos e gestão de projetos em grandes empresas como CBA-Votorantim Metais, Siemens e Votorantim Cimentos. Atualmente é diretor de projetos na Citisystems – cristiano@citisystems.com.br