Aula 1 - Manufatura Enxuta PDF

MANUFATURA ENXUTA Aula 1 Prof.a Paula Andrea da Rosa Garbuio  CONVERSA INICIAL Neste estudo, aprenderemos o conceito da "customização em massa". Conheceremos as origens dos sistemas de produção e a crise no Oriente no cenário pós-Segunda Guerra Mundial. Aprenderemos sobre os c...

MANUFATURA ENXUTA Aula 1 Prof.a Paula Andrea da Rosa Garbuio  CONVERSA INICIAL Neste estudo, aprenderemos o conceito da "customização em massa". Conheceremos as origens dos sistemas de produção e a crise no Oriente no cenário pós-Segunda Guerra Mundial. Aprenderemos sobre os criadores e influenciadores do Sistema Toyota de Produção (STP) e sobre o modelo de administração japonês, além de sua influência na formação do STP. Aprenderemos os elementos do STP, a casa da Toyota, os ideais de desempenho e a sua influência na origem da manufatura enxuta no Ocidente. CONTEXTUALIZANDO Em nosso dia a dia visualizamos diversos tipos de desperdícios ocorrendo nas atividades profissionais das empresas. Excessos de produção, excessos de movimentações, falhas de comunicação etc. Você visualiza desperdícios acontecendo na atividade produtiva da sua empresa? A sua empresa atual trabalha com produção artesanal, produção em massa ou com a customização em massa? O que são a intercambialidade e as famílias de produtos? O que é perda? O que é desperdício? Quais são os sete desperdícios? TEMA 1 – CUSTOMIZAÇÃO EM MASSA Com o passar dos tempos, os mercados demandaram não só uma maior quantidade de produtos, mas uma maior gama deles, com algumas Exercício:" características Classifique"sua"empresa"quanto"ao"( e componentes po"de"tipos de semelhantes, para atender diferentes sistema"produ( consumidores. vo"u( Abaixo, um entre os tipos de produção: " lizando"o"quadro"resumo"abaixo comparativo Artesanato Massa Enxuta Produtos individualizado padronizados padronizados Variedade alta baixa alta Produção encomenda economia de escala em fluxo Ferramentas Simples, flexíveis Grandes, inflexíveis flexíveis Qualidade na marra na inspeção na fonte Custo elevado baixo baixo ©"Silene"Seibel" 31" 2  Exemplo da evolução da gama de produtos no mercado automobilístico: portfólio de 1978 versus portfólio de 2014 da montadora VW. X Desenvolvimento de produto para customização em massa A Customização em Massa (CM) consiste em uma estratégia para atender à crescente fragmentação do comportamento do mercado, mantendo as vantagens de escala de produção. Uma forma de compreender o conceito de CM é a partir da sua comparação com a produção em massa. Neste caso, a produção em massa está organizada sobre a manufatura, direcionada para a produção de produtos seriados e padronizados. Esta estratégia é indicada para mercados de comportamento homogêneo, em que os clientes escolhem os produtos de diversas companhias no mercado. Enquanto isto, a CM é organizada por meio de um curto ciclo de desenvolvimento de produto e manufatura, produzindo produtos com especificações direcionadas para o atendimento das necessidades específicas de cada cliente. Na CM, os clientes passam a integrar o desenvolvimento de produto, sendo que o produto final é resultado de uma customização de acordo com as necessidades individuais dos clientes. Existem dois fundamentais princípios que contribuem para atingir os objetivos propostos pela CM: a utilização de manufatura flexível (FMS) e o emprego de técnicas e práticas aplicadas no processo de desenvolvimento de produto, com destaque para a modularidade. A partir da reunião destas técnicas 3  e práticas para atingir os objetivos da CM por meio do desenvolvimento de produto, foi pensada a abordagem designada Design for Mass Customization (DFMC). O principal objetivo da DFMC é ampliar a visão do desenvolvimento de um produto único para uma família de produtos. As vantagens obtidas por meio do desenvolvimento integrado de uma família de produtos resultam em desempenhos superiores em termos de comunalidade de componentes e subsistemas, padronização e modularização entre os produtos e entre as linhas de produtos. Design for Mass Customization (DFMC) Durante o projeto do produto, são consideradas e decididas muitas das questões que impactam no desempenho do produto no mercado. O DFMC busca considerar as questões de economia de escopo e escala desde as fases iniciais do desenvolvimento de produto. Para atingir estes objetivos, o escopo de desenvolvimento de produto é ampliado, desde um produto único para incorporar o projeto simultâneo de uma família de produtos. Como forma de suportar a CM dos produtos, o desenvolvimento da plataforma de produto deve atender aos requisitos definidos, ao mesmo tempo em que permite a rápida configuração e alteração de módulos e componentes, de modo a atender as necessidades específicas de cada cliente. Nessa operacionalização, são utilizadas diversas técnicas, sendo a modularização dos produtos a prática mais comum empregada. O conceito de "modularidade" é definido como a estratégia para organizar produtos e processos complexos, de forma a economizar recursos, enquanto a "plataforma de produto" é definida como a utilização de um conjunto de componentes, módulos ou partes comuns que compõem uma quantidade maior de produtos que podem ser rapidamente desenvolvidos e lançados. O conceito de "família de produtos" consiste em um grupo de produtos relacionados destinados a atender a uma variedade de segmentos de mercado compartilhando um conjunto de componentes, módulos e/ou subsistemas. Quadro comparativo entre a Produção em Massa e a Produção Customizada O Quadro aborda a diferenciação entre a produção em massa e a produção customizada a partir da análise de alguns critérios. Porém, é importante salientar que a customização em massa permite uma perspectiva 4  mais sistêmica do produto, gerando, com isso, uma análise futura, possibilitando o aperfeiçoamento, devido às interfaces e integrações de seus módulos, de modo a conduzir as atividades e tarefas interligadas e contribuir para a redução de tempo e erros. A customização pode ser atendida; também pode reduzir os custos de fabricação, pois a montagem modular permite transformar a linha fordista tradicional em uma única linha de montagem com subdivisão de módulos, deixando de utilizar linhas de fabricação diferentes para cada personalização do produto. Nas montadoras de automóveis, o objetivo da customização é ganhar em escala de produção, procurando a diferenciação da concorrência. Essa escolha ocorre a partir da observação dos consumidores e da tentativa de oferecer produtos mais atrativos e diferenciados, sendo que, para colocar em práticas as transformações necessárias no ambiente produtivo, é preciso relacionar a customização com os aspectos da modularização. Com isso, a integração da modularidade e a customização em massa favorecem a flexibilidade nas variáveis do produto, que pode ser conseguida através da combinação de diferentes módulos num produto plataforma e a 5  redução os custos de fabricação. Assim, é importante ressaltar que a modularidade é um dos principais meios de alcançar os requisitos para a personalização em massa. TEMA 02 – A ORIGEM DOS SISTEMAS DE PRODUÇÃO A Divisão do trabalho de Adam Smith Adam Smith, nos três primeiros capítulos de sua obra “A riqueza das nações" (1776), apresenta uma série de argumentos que corroboram para a ideia de que o aprimoramento da produção é resultado direto da divisão do trabalho. Smith (1776) afirma que “a divisão do trabalho, reduzindo a atividade de cada pessoa a alguma operação simples e fazendo dela o único emprego de sua vida, necessariamente aumenta muito a destreza do operário”. Além disso, os trabalhadores não perderiam tempo passando de uma atividade a outra – sua cabeça estaria voltada unicamente para aquela simples atividade a ele atribuída. Movimento que, inclusive, aumenta as chances de o operário realizar mais rapidamente a tarefa, além de pensar em possíveis soluções, como a invenção e o aprimoramento de máquinas, que facilitariam seu trabalho. Vídeo sugerido https://www.youtube.com/watch?v=yHz58pCeg0w A produção em série e peças intercambiáveis de Eli Whitney Mais conhecido pela invenção do descaroçador de algodão, em 1787, Eli Whitney causou um grande impacto no processo de fabricação moderno com a criação do revolucionário Sistema de Uniformidade. Em 1798, Whitney assinou um contrato com o governo para produzir 10.000 mosquetes. Ele provou que era possível produzir peças intercambiáveis semelhantes o suficiente em termos de tamanho e função para permitir uma seleção aleatória das peças usadas na montagem dos mosquetes. Durante todo o século seguinte, a qualidade consistiu em definir meios de verificar objetivamente se as novas peças combinariam com as peças originais 6  ou com o projeto original. A reprodução exata nem sempre era necessária, prática, econômica ou mensurável. A administração científica de Frederick Taylor Frederick Taylor desenvolveu estudos a respeito de técnicas de racionalização do trabalho dos operários. Suas ideias preconizavam a prática da divisão do trabalho. A característica mais marcante do estudo de Taylor é a busca de uma organização científica do trabalho, enfatizando tempos e métodos; por isso, ele é visto como o precursor da Teoria da Administração Científica. Taylor via necessidade de aplicar métodos científicos à administração para assegurar seus objetivos de máxima produção a mínimo custo. Para tanto, seguia os seguintes princípios:  Seleção científica do trabalhador – o funcionário desempenha a tarefa mais compatível com suas aptidões. É importante para o funcionário, que se vê valorizado, e para empresa, que aumenta sua produtividade e aumenta seus lucros;  Tempo padrão – o funcionário deve atingir a produção mínima determinada pela gerência. Esse controle torna-se importante pelo fato de o ser humano ser naturalmente preguiçoso;  Plano de incentivo salarial – o funcionário ganha pelo que produz;  Trabalho em conjunto – os interesses da empresa e dos funcionários, quando aliados, resultam em maior produtividade;  Gerentes planejam, funcionários executam – cabe aos gerentes planejar e, aos funcionários, agir;  Divisão do trabalho – a tarefa subdivide-se ao máximo, dessa forma, ganha-se velocidade e produtividade; o funcionário garante lucro de acordo com seu esforço;  Supervisão – é especializada por áreas. Controla o trabalho dos funcionários verificando o número de peças feitas, assegurando o valor mínimo da produção;  Ênfase na eficiência – há uma única maneira certa de fazer o trabalho. Para descobri-la, a administração empreende um estudo de tempo e métodos, decompondo os movimentos das tarefas exercidas. 7  A evolução da produção em série de Henry Ford A história do automóvel viria a ser modificada para sempre quando, em 1903, a Ford Motor Company foi constituída, detendo Henry Ford 25,5% das ações, assumindo tanto as funções de vice-presidente como a de engenheiro chefe. Num primeiro momento, eram produzidos apenas alguns automóveis por dia na fábrica Ford, em Mack Avenue, Detroit, onde trabalhavam duas ou três pessoas em cada veículo, construído a partir de componentes feitos por encomenda a outras empresas. O primeiro automóvel construído pela empresa foi vendido em 23 de julho de 1903; Henry tornou-se presidente antes de se tornar proprietário, três anos depois. Em 1908, com a introdução do Modelo T, Henry Ford concretizou o seu sonho de produzir um automóvel a preço acessível, que fosse fiável e eficiente. Esse veículo assinalava uma nova era no que diz respeito ao transporte pessoal – era fácil de conduzir, de manter e de manusear em estradas acidentadas. Foi um sucesso imediato. Henry Ford concebeu a sua primeira linha de montagem em 1913 e revolucionou os processos de produção do seu Modelo T. Essa linha de montagem, na primeira fábrica Ford, em Highland Park, Michigan, tornou-se um marco de referência para os métodos de produção em série no mundo. Uma ideia simples O propósito de Henry Ford era produzir o maior número de veículos possível, com um design simples e ao mais baixo custo. Quando a posse de um veículo ainda se limitava a uns quantos privilegiados, o objetivo de Henry Ford era o de "colocar o mundo sobre rodas", produzindo um veículo economicamente acessível ao público em geral. Como Ford construiu os primeiros automóveis Nos primórdios, Ford construía automóveis do mesmo modo que os outros: um de cada vez. O veículo ficava assente no chão durante o processo de construção enquanto os mecânicos e respectivas equipas de apoio preparavam as peças e voltavam ao carro para montá-las a partir do chassis. Para acelerar o processo, os veículos eram montados em bancadas, deslocadas de uma equipa de operários para outra. Mas essa ação não era rápida, uma vez que Ford precisava de equipas de trabalho competentes para montar o veículo 8  "construído à mão". Por isso, os níveis de produção permaneciam baixos e o preço dos veículos era mais elevado para compensar os custos mecânicos. Era preciso automatização. Henry Ford e seus engenheiros inventaram máquinas para produzir grandes quantidades de peças necessárias para o veículo e conceberam métodos de montagem das peças assim que eram fabricadas. Estavam prontos para a revolução. Aumentar a produtividade Para alcançar o objetivo de Henry Ford relativo ao consumo massificado proporcionado pela produção em série, a produtividade tinha de aumentar. Na fábrica de Detroit, Michigan, os trabalhadores eram colocados em postos definidos e o chassis era transportado para junto deles, utilizando cabos resistentes. O chassis parava em cada posto, onde eram encaixadas as peças até esta operação estar completamente concluída. Um resultado impressionante Henry Ford pôs em prática os princípios básicos de pioneiros como Elihu Root, mentor de um sistema de montagem para Samuel Colt, o qual dividia o processo de produção de modo a simplificá-lo. Continuou a tentar até que aperfeiçoou todas as etapas, transformando a sua visão de produção em série em realidade. Para reduzir a dependência de mão de obra qualificada, Henry Ford utilizava peças intercambiáveis, que podiam ser facilmente montadas por operários não qualificados. As experiências continuaram com barras de gravidade e correias transportadoras. Naturalmente, até o próprio posicionamento dos homens e das ferramentas foi pensado meticulosamente para assegurar que a produção fosse a mais eficiente possível. A soma das suas peças No processo de produção, cada departamento foi dividido em seus elementos constitutivos. Essas linhas de submontagem eram definidas em cada área até que, como Henry observou, "tudo muda de lugar na fábrica". Agora, a velocidade de produção aumentou – por vezes, era até quatro vezes mais rápida. 9  A linha de montagem final A última etapa foi a criação da linha de montagem final móvel. Começando apenas por um chassis, deslocado ao longo da linha e através de cada posto de trabalho até o veículo completo ser conduzido para fora das instalações, acionado pelo seu próprio motor. Um componente essencial desse processo era o fato de todas as linhas de alimentação ao longo do percurso estarem sincronizadas para fornecer as peças corretas na altura certa. Colher os frutos Essa combinação de precisão, continuidade e velocidade introduziu a produção em série no mundo. Em Highland Park, a produção do Modelo T bateu níveis recorde, com um veículo completo a sair da linha a cada 10 segundos por dia de trabalho. Ford podia, então, reduzir os preços, aumentar o salário mínimo diário para cinco dólares, produzir um produto superior e continuar a gerar lucros. Nessa altura, a Ford produzia anualmente dois milhões de Modelo T, os quais eram vendidos a 260 dólares. Progresso revolucionário O Modelo T iniciou uma revolução. O salário diário de cinco dólares e a filosofia subjacente estiveram na origem de uma revolução social. A linha de montagem móvel iniciou uma revolução industrial. TEMA 03 - A CRISE NO ORIENTE Cenário pós-Segunda Guerra Mundial Em agosto de 1945, o Japão se rende aos aliados após a explosão das bombas atômicas em Hiroshima e Nagasaki. O Sistema Toyota de Produção começou em meio às dificuldades da indústria japonesa após a Segunda Guerra Mundial: Baixos volumes de produção; Grande variedade de modelos; Capital extremamente limitado; Mercado dominado por outras empresas. 10  Os percursores do Sistema Toyota de Produção  Sakichi Toyoda: inventou o primeiro tear que parava automaticamente quando o fio se partia, prevenindo defeitos nos tecidos. Vendeu a patente de seu invento e, com isso, ajudou na fundação da Toyota;  Kiichiro Toyoda: filho de Sakichi Toyoda. Foi o fundador do Grupo Automotivo Toyota;  Eiji Toyoda: pimo de Kiichiro Toyoda. Passou três meses na fábrica Rouge da Ford, em Detroit. Estudou cuidadosamente todos os seus detalhes e reconheceu a superioridade do sistema desenvolvido por Henry Ford, mas também assumiu que era possível ser mais eficiente. No seu retorno ao Japão, aceitou o desafio de desenvolver um inovador sistema de gestão para superar a concorrência. Isso pouco a pouco foi conquistado, até tornar-se a Toyota a maior montadora do mundo durante a sua presidência;  Taiishi Ohno: visualizou que a produtividade na fábrica de automóveis Toyota era menor que a das fábricas de automóveis de Detroit, devido à existência de ineficiências na produção e aos elevados desperdícios. Daí ele partiu para erradicar a ineficiência e eliminar o desperdício na parte do processo de produção. Isso se tornou o núcleo do chamado Sistema Toyota de Produção (STP). Vários elementos deste sistema tornaram-se familiares no Ocidente, como, por exemplo: muda (a eliminação de resíduos), jidoka (a injeção de qualidade) e kanban (as tags utilizadas como parte de um sistema de controle de estoque just in time). O STP desenvolvido por Ohno é frequentemente descrito como sendo parecido com um supermercado (ele conheceu os supermercados em suas viagens à América e ficou impressionado), adaptando seu olhar para os sistemas de produção de automóveis. No STP, cada processo de produção apresenta as suas mercadorias para que o próximo processo as escolha, assim como um supermercado faz. Assim, a produção é "puxada" pela demanda para baixo da linha, em lugar de, como em sistemas de linha de montagem anteriores, "empurrado" pela taxa de produção mais elevada acima da linha. O sucesso da STP foi ajudado pelo fato de que a principal fábrica da Toyota no Japão está situada na Toyoda City, perto de Nagoya, onde há um "cluster" clássico de fornecedores de carros da indústria e fabricantes. Com seus 11  principais fornecedores, nunca mais do que a algumas milhas de distância, é fácil para a Toyota repor sua demanda e garantir que a mesma chegue às suas portas precisamente como e quando necessário. Com mais redes de produção distantes, é obviamente mais difícil aplicar o JIT. Outros pontos de destaque William Edwards Deming ministrou palestras no Japão, nos anos 50, ajudando a divulgar o ciclo PDCA, ciclo de Shewhart ou ciclo de Deming. O ciclo tem por princípio tornar mais claros e ágeis os processos envolvidos na execução da gestão, como, por exemplo, a gestão da qualidade, dividindo-a em quatro principais passos:  Plan (planejamento): estabelecer missão, visão, objetivos (metas), procedimentos e processos (metodologias) necessários para atingir os resultados;  Do (execução): realizar, executar as atividades;  Check (verificação): monitorar e avaliar periodicamente os resultados, avaliar processos e resultados, confrontando-os com o planejado, com os objetivos, especificações e estado desejados, consolidando as informações, eventualmente confeccionando relatórios;  Act (ação): agir de acordo com o avaliado e de acordo com os relatórios; eventualmente determinar e confeccionar novos planos de ação, de forma a melhorar qualidade, eficiência e eficácia, aprimorando a execução e corrigindo eventuais falhas. Vídeo sugerido https://www.youtube.com/watch?v=SH8IItbvH_0 O modelo japonês de administração Conforme Taiishi Ohno, para termos um sistema produtivo, é preciso erradicar a ineficiência e eliminar o desperdício no processo de produção. A Produção Enxuta foi promovida por Eiji Toyoda e Taiishi Ohno ao introduzir o conceito de Fluxo e de Eliminação de Desperdícios na fábrica de automóveis da 12  Toyota, após a Segunda Guerra Mundial. Qual era a necessidade naquela época? - Alta variedade em lotes pequenos; - Produção contra demanda; - Qualidade assegurada; - Custo baixíssimo. Quadro comparativo entre as indústrias automotivas americanas e japonesas A origem do Sistema Toyota de Produção (STP) Características da Indústria “Enxuta”:  Volume conforme demanda; 13   Variedade a gosto do cliente;  Custo baixo;  Recurso humano flexível;  Operação com flexibilidade;  Possibilidade de customização em massa. TEMA 04 – ELEMENTOS DO STP, CASA DA TOYOTA, IDEAIS DE DESEMPENHO, PERDAS E DESPERDÍCIOS Elementos do STP Casa da Toyota Ideais de desempenho 14  Conceito de Perdas: entradas não efetivamente usadas. Conceito de Desperdícios: excessos na quantidade de entrada. Os sete desperdícios identificados pelo STP e suas influências  Inventário (estoque);  Excesso de produção;  Movimentos do operador; 15   Transportes desnecessários;  Defeitos;  Processamentos desnecessários;  Esperas. Desperdício Influência no meio produtivo Influência no meio administrativo Inventário Encobre os problemas que precisam Estoque extra pode obstruir outros serem resolvidos processos como a procura por um documento ou sua priorização. Peças semi-acabadas entre as Informações paradas, sem ninguém operações, conjuntos parados sem atuar. previsão de pedidos Mais estoque = Mais para gerenciar. Excesso de Produção Produzir antes Trabalhos não requisitados Produzir mais rápido Trabalhos entregues antes da hora, mais rápido ou em maior quantidade que o requerido pelo processo seguinte. Produzir a mais Movimentos do Operador Sistema de produção inadequado às Falta de padrão características da produção Problemas de layout Deslocamento de pessoas entre áreas da empresa e da informação desnecessário Problemas de layout Transportes Desnecessários Materiais, peças e suprimentos que Informações e documentos que geralmente são movidos várias geralmente são movidos para vários vezes antes de encontrar um local departamentos definitivo. Transferência entre diferentes bases de dados. Defeitos Perdas na produção Retrabalho Peças que necessitam retrabalho ou Correções, documentos mal elaborados, são sucatas não cumprir o procedimento Perda de produtividade associada a Perda de produtividade desvio de um processo instável processo normal de trabalho Processamentos Desnecessários Retrabalho de material Verificação do trabalho de outra pessoa Realização de vários testes Obtenção de várias assinaturas Redigitação Sistemas duplicados Revisões excessivas Esperas Por liberações Por assinaturas Por máquinas Por máquinas Por fornecedores Por telefonemas Por fornecedores 16  TEMA 5: A ORIGEM DA MANUFATURA ENXUTA NO OCIDENTE O percursor da manufatura enxuta no Ocidente James Womack liderou a equipe de pesquisa que cunhou o termo "produção enxuta" para descrever o sistema de negócios da Toyota. Introduziu o termo LEAN no Ocidente. 17  Quadro sobre a origem da manufatura enxuta A manufatura enxuta  Sistema de Produção derivado direto do STP;  Utiliza diversos conceitos conhecidos nas empresas: Kanban; 5S; Células de Produção; Setup Rápido; Manutenção Produtiva Total (TPM) etc.;  Sua grande diferença em relação à aplicação tradicional é que a Manufatura Enxuta utiliza os conceitos de forma integrada;  O objetivo é eliminar desperdício e gerar valor para o cliente final. O Lean vem despontando como o sistema de produção mais adequado para atender à tendência de Customização em Massa, realidade em diversos setores da indústria mundial. NA PRÁTICA Você faz parte da equipe de produção de uma fábrica. Um novo produto seriado será integrado no portfólio de produção e seu chefe procura saber, com sua equipe, se vocês já ouviram falar da Produção Customizada, pois um novo cliente solicita algumas características diferentes em relação aos produtos que já são feitos pela empresa. 18  a) O que você pode comentar com a sua equipe referente à concepção do novo produto e aos resultados esperados? b) Segundo Taiichi Ohno, quais seriam os dois sintomas, inimigos da produtividade, que teriam de ser combatidos neste novo processo produtivo? c) Qual ferramenta de gestão, divulgada por Deming, pode ser utilizada por sua equipe nos processos produtivos? Cite, em inglês e em português, o significado de cada letra. Resolução do caso a) Concepção do Produto: O produto é concebido a partir de uma plataforma objetivando alavancar futuras variações e/ou aperfeiçoamentos. Resultados: Produto ou família de produtos modulares. b) A ineficiência tem de ser erradicada e o desperdício tem de ser eliminado. c) PDCA P – Plan – Planejamento D – Do – Execução C – Check – Verificação A – Act – Ação SÍNTESE A presente aula teve o desafiante objetivo de apresentar ao aluno o conceito da Customização em Massa, além dos conceitos e criadores que ajudaram no desenvolvimento dos Sistemas de Produção e do histórico do Japão no pós-guerra, pessoas fundamentais para a criação do Sistema Toyota de Produção (STP). Conhecemos a Autonomação, o conceito da perda e do desperdício, além de conferirmos a apresentação dos sete desperdícios. Conhecemos, também, a Origem da Manufatura Enxuta. 19  REFERÊNCIAS ADMINISTRAÇÃO CIENTÍFICA. Frederick W. Taylor. Disponível em:. ALIZON, F.; SHOOTER, S. B.; SIMPSON, T. W. Henry Ford and the Model T: lessons for product platforming and mass customization. Design Studies, 30 (5), setembro, 2009, p.588-605. BALDWIN, C. Y.; CLARK, K. B. 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