Troca Rápida de Ferramenta :Estudo de caso em uma Prensa de Médio Porte em uma Indústria de Autopeças

Trabalho de Conclusão de Curso
Engenharia de Produção
2013
Troca Rápida de Ferramenta :Estudo de caso em uma Prensa de
Médio Porte em uma Indústria de Autopeças
WILLIAN RODRIGO DA SILVA
ORIENTADOR: PROFESSOR Me. ANDRÉ WAGNER MOTA NASCIMENTO
Resumo:Este artigo mostra a aplicação dos conceitos da Troca Rápida de Ferramenta (TRF)
ou SMED,(Single Minute Exchange of Die) na PRENSA XY bem como no processo de
fabricação do produto ABC apresentando suas vantagens. A cada dia novas tecnologias são
criadas e aprimoradas para garantir um processo de usinagem próximo a perfeição,onde se
consiga obter produtos de qualidade a baixos custos em um espaço de tempo cada vez menor.
Vista disso, o presente artigo realiza um estudo de caso, que tem como objetivo mostrar os
resultados obtidos com a implantação do TRF no setor de estamparia de um empresa de
grande porte do ramo de autopeças. É preciso adotar um sistema de trabalho que oferecerá
vantagens ao processo de estampagem. A aplicação de um sistema de alimentação
pneumatico oferece ganhos na capacidade de produção da máquina e contribui para uma
diminuição considerável no tempo de setup, sem perder a qualidade no
processo,possibilitando a conformação de um número maior de lotes de diferentes produtos.
Será aplicado a ferramenta TRF um dos conceitos de ferramentas da produção enxuta,essa
ferramenta caracteriza-se pela sua capacidade de reduzir o tempo de setup por meio da troca
rápida de ferramenta
Palavras-chave: Troca Rápida de Ferramenta; Processo Produtivo; Setup.
1. Introdução
A incessante busca pela redução de custos e maior produtividade tem obrigado as
empresas a buscar melhorias para seus processos produtivos.Para tal situação sabe-se que o
caminho para redução de tais problemas é a implantação ou a adequação das ferramentas da
Produção Enxuta,com intuito de diminuir os desperdícios e atividades que não agregam valor
ao processo produtivo.
Uma das maiores preocupações das empresas é a ineficiência de seu processo devido a
altos tempos de setup.Dentre as ferramentas da produção enxuta a troca rápida de ferramenta
(TRF) ou Single Minute Exchange of Die (SMED) é a que melhor se aplica,pois combate na
diminuição ou eliminação de atividades e etapas consideradas sem valor ao produto ou
processo.
De acordo com Slack, em manufatura, tempo é mais que dinheiro, pois requer
operações mais rápidas, enxutas, produtivas e de qualidade com a certeza que o conjunto
influenciará no preço final do produto, obtendo a satisfação do cliente. (SLACK, 1993, p. 50).
Sabendo da complexidade do processo de usinagem realizado por prensas chama-se a
atenção para seu setup,pois se mostra crítica perante o processo de manufatura.
Diante destas observações é preciso trabalhar na implantação de melhorias que
oferecerão vantagens ao processo de estampagem,bem como aplicar e verificar a aderência
dos conceitos do Single Minute Exchange of Die (SMED), assim como apresentar as
melhorias no processo e os ganhos obtidos a partir da adoção da ferramenta no setor de
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estamparia realizado por prensas mecânicas em uma indústria de grande porte no ramo de
autopeças.
Sabendo da importância para as empresas a busca por maneiras e processos mais
adequados para serem mais competitivas e por uma constante melhoria continua,este trabalho
refere-se a aplicação de um dos conceitos de produção enxuta o SMED (Single Minute
Exchange of Die) em uma prensa de médio porte no setor de estamparia do ramo de
autopeças de grande porte.Visando a diminuição do tempo de setup,diversidade de produção e
melhor qualidade do produto,o presente trabalho mostra que por meio da aplicação desta
ferramenta torna-se possível eliminar desperdícios no ciclo produtivo, possibilitando uma
maior eficiência na utilização da máquina,produtividade e processo produtivo.
1.1 Objetivos
Este estudo tem como objetivo geral aplicar a metodologia SMED (Single Minute Exchnge of
Die),em um setor de estamparia de uma industria de autopeças, bem como analisar as
melhorias obtidas com a pratica desta ferramenta de grande importância no processo de
produção enxuta.
O objetivo específico é a melhoria do aproveitamento da máquina PRENSA XY e sua
maior eficiência por meio da redução de tempos de setup com aplicação da ferramenta SMED
no seu sistema de alimentação,ferramentas e no processo produtivo.
2.Sistema de Produção Enxuta
2.1 Histórico
O Sistema de Produção Enxuta SPE têm se tornado uma das mais importantes
abordagens para a redução de desperdícios nas empresas. (RENTES et. al, 2005).
Segundo Mardegan (2006) apud Womack e Jones (1992),os desperdícios são
definidos como qualquer atividade humana que utiliza recursos, mas não cria valor sob a ótica
do cliente.A Produção Enxuta fundamenta-se na eliminação de perdas. Ela é sustentada por
dois pilares:Just-in-time (JIT) e o segundo é o Jidoka.
O sistema Just In Time (JIT) é uma filosofia de administração da manufatura,surgida
no Japão, nos meados da década de 60, tendo a sua idéia básica e seu desenvolvimento
creditados a Toyota Motor Company, por isso também conhecido como o “Sistema Toyota de
Produção”, tendo como idealista, seu vice-presidente Taiichi Ohno, o qual afirma que o termo
significa:que, em um processo de fluxo, as partes corretas necessárias à montagem alcançam a
linha de montagem no momento em que são necessários e somente na quantidade necessária.
(OHNO, 1997, p.26).
O JIT focaliza o aprimoramento do processo produtivo - em ganhos de qualidade e
produtividade - como estratégia para ajudar uma empresa a alcançar e/ou manter vantagem
competitiva em custo. A abordagem parte do conhecimento do sistema e seus principais
objetivos, conceituando o custo real (valor agregado) e definindo os indicadores de
produtividade e qualidade. Em seguida identificam-se os desperdícios da produção e
apresentam-se as ferramentas para combatê-los, visando reduzir ou eliminar funções e
sistemas desnecessários ao processo global da manufatura. (SHINGO, 1996; OHNO, 1997).
No processo produtivo, o JIT visa eliminar atividades como inspeção, retrabalho,
trocas de ferramentas muito demoradas, estoque. Muitas dessas funções improdutivas que
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existem em uma empresa foram criadas devido à ineficiência ou incapacidade das funções
iniciais (NAVARRO, 2004)
De acordo com Elias (2008) apud Davis et. al. (2001), Jidoka significa qualidade na
fonte ou autonomação. A utilização de máquinas que não são dotadas de dispositivos que as
façam parar diante de um defeito de uma peça produzida resulta em grandes quantidades de
peças defeituosas
Segundo Elias (2008) autonomação possibilita melhorar a produtividade, pois permite
que um operador possa ser responsável por várias máquinas ao mesmo tempo, uma vez que
sua atenção só será necessária se ocorrer parada durante a produção por defeitos de peças
produzidas ou por falta de matéria-prima.
Ainda Elias (2008) o Sistema Toyota de Produção, que com o uso do JIT, tem como
base a redução de desperdícios, utiliza a TRF para aumentar a capacidade das
máquinas,ajudando a melhorar a produção como um todo.
Essas são as principais características do Sistema Toyota de Produção. A chave para
que se chegue até ele é a adoção da Troca Rápida de Ferramentas para reduzir o tempo de
setup e promover a produção em pequenos lotes (SHINGO,1996).
De acordo com Shingo(1996), Setup é o tempo gasto na preparação de máquinas,desde
a última peça boa de um lote até a primeira peça “boa” do outro lote, caracteriza-se pelo
tempo improdutivo que a máquina fica parada até seu recomeço,por motivo de troca de
ferramentas.
Koskela (1997) afirma que o JIT é uma metodologia de apoio à Produção Enxuta, a
qual enxerga a produção como constituída simultaneamente de fluxo, conversão e valor e tem
como principais objetivos à estabilização do fluxo de trabalho e a redução das atividades que
não agregam valor.
Dentro do objetivo de eliminar qualquer atividade que gere custos indiretos sem
agregar valor ao processo, o JIT tem como um de seus aspectos mais importantes a redução
do tempo gasto na preparação de máquinas e na troca de ferramentas. Isto porque, apesar das
atividades de setup serem auxiliares ao processo, o valor destas não é reconhecido pelo cliente
final, que não aceita pagar pelos recursos e nem esperar pelo tempo que consomem
(ELIAS,2008).
Arbós (2002) relaciona como duas características inerentes da produção enxuta a
redução dos custos através da eliminação das atividades que não agregam valor e a
flexibilidade, que representa a capacidade de produzir no tempo e quantidade desejadas os
tipos e volumes requeridos pelos clientes.
Segundo Womack e Jones (2004), o ponto essencial para o sistema de produção
enxuta é o valor, o valor que o cliente final dá ao produto ou serviço.
2.2 TRF (Troca Rápida de Ferramentas) ou SMED (Single Minute Exchange of Die)
O desenvolvimento das técnicas de Troca Rápida de Ferramenta, também conhecidas
mundialmente como SMED (Single Minute Exchange of Die) se iniciou a partir dos anos 50
do século passado, a partir de estudos de um engenheiro japonês chamado Shigeo Shingo.
Influenciado fortemente pelas teorias da administração científica de Taylor, durante 19 anos
(1950 à 1969), Shigeo Shingo desenvolveu técnicas que possibilitaram reduzir qualquer
tempo de setup em tempos inferiores a 10 minutos (SHINGO, 2000).
De acordo com Shingo (1996) a abordagem da TRF por meio do SMED (Single
Minute Exchange of Die) tem como objetivo a redução dos tempos improdutivos gastos na
preparação da máquina para a mudança de lote.
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Ao aplicar a metodologia de reflexão progressiva que vai desde a organização do
posto de trabalho até a sua automatização, O conjunto de operações necessárias para a
execução dessa tarefa é conhecido como setup.O tempo de setup compreende quatro
etapas,são elas: Preparação da matéria-prima,dispositivos de montagem, acessórios, etc.
(representam 30% do tempo total de setup);fixação e remoção de matrizes e ferramentas (5%
do tempo); centragem e determinação das dimensões das ferramentas (15% do tempo);
processamentos iniciais e ajustes (50% do tempo). Para a melhoria e obtenção das metas
pretendidas com Troca Rápida de Ferramenta,o setup evolui por meio dos seguintes estágios
gradativamente SHINGO (1996).
2.3 Estágios do SMED
2.3.1 Estágio Preliminar
Segundo Sugai (2007), apud Shingo (2000), no estágio preliminar não há distinção
entre o setup interno e externo. Nessa fase é realizado um levantamento prévio do tempo
inicial das atividades de setup. Vale destacar que a entrevista dos operadores, assim como a
filmagem e a cronometragem do processo, constitui valioso arsenal de ferramentas de
avaliação.
2.3.2 Separação entre Setup Interno e Externo
De acordo com Shingo(1996) é o estágio mais importante na implementação da TRF,
pois provoca o isolamento das operações de setup interno e externo, por meio de uma
verificação que inclua todas as peças, condições de operação e medidas que tenham de ser
tomadas enquanto a máquina estiver em operação, checando o funcionamento de todos os
componentes, pesquisando e implementando o processo mais hábil para deslocamento desses
enquanto a máquina estiver em funcionamento, para evitar esperas durante o setup interno.
Navarro( 2004) apud Shingo (1996) dizem que devem ser identificadas claramente
quais as operações atuais devem ser executadas enquanto a máquina está parada (setup
interno) e quais podem ser realizadas com a máquina funcionando (setup externo).
Por exemplo, toda preparação e transporte de matrizes, gabaritos,dispositivos de fixação,
ferramentas e materiais podem ser feitos durante o funcionamento da máquina. Setup interno
deve ser limitado à remoção da ferramenta anterior e fixação da nova.
A idéia central da troca rápida de ferramentas é transformar todo ou grande parte do
setup interno em setup externo.Geralmente, nesta primeira etapa, os tempos de setup podem
ser reduzidos de 30 à 50% do tempo total de setup (SHINGO, 2000).
Exemplos de algumas atividades que ocorrem como setup interno mas que poderiam
ser realizadas facilmente como setup externo são:
*transporte de produtos acabados pelo operador para o próximo processo durante o setup
interno;
*disponibilização de matrizes e ferramentas somente após o início do setup interno;
*caminhadas do operador para pegar ferramentas;
*ferramentas ou peças defeituosas descobertas somente durante o setup interno e;
*dificuldades em se encontrar ferramentas.
Algumas técnicas recomendadas para que tarefas executadas no setup interno passem
a ser realizadas durante o setup externo são:
*Utilização de checklists: fazer uma lista de verificação dos componentes e passos
necessários para realizar a operação de setup;
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*Condições de funcionamento: verificar se todos os elementos e ferramentais necessários para
realizar o setup estão onde deveriam estar e em perfeitas condições de funcionamento;
*Melhoria de Transporte de matrizes e componentes: utilizar um abastecedor para que o
operador não precise se deslocar do seu posto de trabalho para pegar alguma ferramenta que
se fizer necessário. Além disso, deixar as ferramentas, sempre que possível, próximas do
posto de trabalho (MARDEGAN,2006).
2.3.3 Converter Setup Interno em Externo
Este é o princípio mais importante no sistema TRF. Fazer a conversão de setup Interno
em Externo exige o reexame das operações para verificar se qualquer das etapas foi
equivocadamente tomada como interna e encontrar maneiras de converter estes setups
internos em externos (NAVARRO,2004).
De acordo com Fogliatto e Fagundes (2003), técnicas de análise e solução de
problemas e de filmagem da operação de setup podem ser aplicadas nessa etapa. Projeto
estatístico de experimentos, com o objetivo de determinar o ajuste ótimo dos equipamentos e
eliminar o tempo perdido no setup em operações de tentativa e erro é outra técnica a ser
utilizada.
Shingo (2000) e Slack (2002) apontam outros métodos que auxiliam na conversão dos
setups interno em setups externos:
-Utilizar ferramentas pré-montadas: possibilita que uma unidade completa seja fixada na
máquina;
-Preparar antecipadamente as condições operacionais: condições como temperatura e pressão
freqüentemente podem ser preparadas externamente, enquanto a máquina está trabalhando;
-Padronizar as funções: manter peças e ferramentas iguais ou padronizadas, para que possam
ser utilizadas de uma operação para outra;
-Utilizar guias intermediárias: para que a fixação e o ajuste de ferramentas se torne mais
rápido e mais preciso.
Os ganhos obtidos nessa etapa estão por volta de 10 à 30% do setup interno resultante
da etapa anterior (SHINGO,2000).
Shingo (1996) afirma que existem 8 maneiras para se utilizar na aplicação da TRF e
que influenciam diretamente no tempo de setup, segue:
1.Separação de Operações de Setup Internas e Externas: identificar
as operações que devem ser executas com a máquina parada (setup interno) e quais podem ser
executadas com a máquina funcionando (setup externo);
2.Converter Setup Interno em Externo: padronizar e preparar todas as atividades que podem
ser executas como setup externo antes da máquina parar;
3.Padronizar a Função, não a Forma: igualar as dimensões das peças de trocas;
4. Utilizar Grampos Funcionais ou Eliminar osGrampos: peças de fácil encaixe ou de encaixe
único;
5.Usar Dispositivos Intermediários: enquanto há operação da máquina o operador prepara a
próxima peça a ser fabricada;
6.Adotar Operações Paralelas: entre operadores ou entre operadores e
máquinas. Enquanto a máquina automática realiza uma tarefa de setup o operador executa
outra tarefa e dois ou mais operadores realizando tarefas diferentes simultaneamente;
7.Eliminar Ajustes: o melhor tipo de ajuste é não existir ajuste, ou seja, tornar desnecessário
os ajustes e calibragens para trocas;
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8.Mecanização: fazer com que as operações de troca sejam automáticas, reduz-se o custo da
troca, mas é necessário investimento inicial. A mecanização deve ser realizada após todas as
outras técnicas de TRF forem executadas.
2.3.4 Otimizar os aspectos
Este estágio caracteriza-se pela racionalização de todos os aspectos do setup
(SHINGO, 2000). Para tanto, Shingo (2000) apresenta a idéia de que para o terceiro estágio
conceitual é necessário examinar as operações de setup interno e externo para observar
eventuais oportunidades adicionais de melhoria, levando em consideração a eliminação de
ajustes e a linearização dos métodos de fixação.
Das melhorias obtidas com a TRF ao longo dos anos, as mais efetivas, que se
comprovaram conforme Shingo são:
Separação bem definida dos setups interno e externo;
Conversão total de setup interno em externo;
Eliminação de ajustes;
Fixação sem parafusos. (SHINGO, 1996, p. 91)
É nesse estágio em que deve haver esforços concentrados na racionalização de cada
elemento da operação de setup interno para se atingir a meta de tempos de setup inferiores à
10 minutos.
De acordo com Shingo (2000), algumas técnicas utilizadas nesse estágio são:
Implementar operações em paralelo: quando uma única pessoa realiza operações na
parte frontal e na parte posterior de uma máquina, movimentos são desperdiçados
continuamente enquanto se caminha ao redor dessa máquina;
Utilizar fixadores funcionais: são dispositivos que servem para prender objetos com
um mínimo esforço. A utilização de parafusos deve ser eliminada no processo de troca
rápida de ferramentas, pois na operação de apertá-los desperdiça-se grande quantidade
de movimentos.
Eliminar ajustes: Os ajustes e as corridas de teste normalmente somam 50% do tempo
de setup. Eliminá-los, portanto, sempre levará a um enorme ganho de tempo. Note que
a eliminação dos ajustes significa exatamente isto – eliminação – não apenas redução
no tempo gasto com eles.
Mecanizar: o uso da tecnologia para a redução dos tempos de setup sempre será bem
vindo quando a relação custo benefício estiver a favor da sua aplicabilidade
3.Material e Métodos
Para um entendimento melhor do tema abordado,verificou-se que seria mais adequado
a aplicação de um estudo de caso,onde é relatado as situações anteriores e atuais com a
aplicação do Sistema de Troca Rápida de Ferramentas no setor de estamparia de fitas de aço.
Na descrição do presente trabalho foram utilizads observações e relatos do próprio
autor,por meio de análise de planilhas de controle,gráficos,pesquisa de dados e total
envolvimento e acompanhamento das atividades junto aos colaboradores e áreas envolvidas
no estudo. Assim, entende-se que o método de coleta foi a Observação Participativa, que
segundo Yin (2001, p. 116) “[...] é uma modalidade especial de observação na qual você não é
apenas um observador passivo. Nesse tipo de pesquisa o autor assume uma variedade de
funções dentro do estudo de caso”.
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4 Estudo de Caso
4.1 Descrição do Processo
O processo escolhido para realização do estudo de caso e implantação do SMED foi a
PRENSA XY que possui um sistema de alimentação mecânico do setor de estamparia de uma
empresa de grande porte atuante no ramo de autopeças,responsável pela fabricação do produto
ABC,onde este é furado,recortado pelas laterais e dobrado.O setor de estamparia é constituído
de cinco prensas mecânicas,sendo quatro dotadas de 5 ferramentas sequênciais e uma que
utiliza 3 ferramentas.
O processo de estampagem é uma tecnologia promissora e que se encontra em grande
desenvolvimento e inovação.Visando a redução de custos de manufatura,o que é de grande
importância para as empresas,foi utilizado a ferramenta SMED (Single Minute Exchange of
Die) com intuito de reduzir os tempos setup na troca de ferramentas objetivando-se alcançar
uma maior eficiência na utilização da máquina.
A prensa XY,possui sistema de alimentação mecânico onde a conformação é realizada
por meio do movimento rotativo transformado em linear por meio do sistema de
bielas,manivelas ou fusos.A PRENSA XY realiza as operações de furo , corte e dobramento
em fitas de aço auxiliada por ferramentas denominadas estampos.Os estampos são constiuídos
de duas partes:as matrizes,que ficam presas em uma mesa fixa situada na parte inferior da
máquina e o punção,este é acoplado na parte superior móvel da prensa,onde realiza um
movimento vertical de subida e descida.
4.2 Análise da Situação Anterior
Na composição e aplicação desta ferramenta foi necessário o acompanhamento de
todas operações inerentes a realização da produção,sendo elas desde a programação da
produção,pedido de matéria prima,setup e produção,e com posse das informações analisar a
real participação da prensa XY no processo. Para que a aplicação da ferramenta SMED se
tornasse ainda mais eficaz, reuniões com todas as áreas envolvidas foram realizadas,levandose
em conta o histórico produtivo da máquina,acionamentos á manutenção,ferramental e
corpo operacional .
Após as referidas atividades constatou-se a ocorrência de algumas não conformidades
inerentes ao processo e a inexistência de uma metodologia de Troca Rápida de Ferramenta
(TRF) para a prensa e o setor de estamparia.
Depois de acompanhar o processo e analisar a situação do setor estudado constata-se
também outros problemas que influenciam negativamente na produtividade e eficiência da
PRENSA XY.Destacam-se as seguintes:
- programação é passada diariamente ao operador
-demora na liberação e entrega da matéria- prima
-ferramentas não padronizadas ( ferramenta mais altas e outras mais baixas)
-deficiência de chaves (falta de chaves necessárias para regulagem )
-ferramentas distantes da prensa (as ferramentas eram armazenadas na área de ferramental)
-alto índice de acionamentos à manutenção
-poucos lotes de produção.
A tabela 1 mostra as etapas do processo de produção do produto ABC e seus
respectivos tempos para produzir um lote de 320 peças.
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Tabela 1 - Etapas do processo de fabricação do produto ABC.
ETAPAS DO PROCESSO DE
FABRICAÇÃO
DESCRIÇÃO DAS ETAPAS
TEMPO/
MIN
TEMPO ESPERA /
DESLOCAMENTO
A
REQUISIÇÃO/LIBERAÇÃO
MATERIA PRIMA
FEITA PELO OPERADOR E LIBERADA
PELO ALMOXARIFADO E LABORATO-
RIO METÁLOGRAFICO
5 7
B COLOCAR M.P NO
DESBOBINADOR
C PASSAR FITA
PELO”VIOLÃO”
REALIZADA PELO OPERADOR,
COM AUXILIO DE DISPOSITIVO
DISPOSITIVOS AJUSTADOS PELO
OPERADOR COM A FINALIDADE
DE CONTROLAR A TENSÃO DA FITA
5
8
D AJUSTE
REGULAGEM FEITA PELO OPERADOR 43
ALIMENTADOR(MECÂNICO)
E REGULAGEM 1-(FURAR) REGULAGEM FEITA PELO OPERADOR.FERRA 9
MENTA COMPOSTA POR 2 PUNÇOES DE METAL
DURO,RESPONSÁVEIS POR FURAR A FITA
DE AÇO.
F REGULAGEM 2-(RECORTE) REGULAGEM FEITA PELO OPERADOR.FERRAMENTA 20 PARA
RECORTE LATERAL COM PERFIL DE MEIA LUA
G REGULAGEM 3-(DOBRAR) REGULAGEM FEITA PELO OPERADOR.FERRAMENTA 10 COM
FINALIDAE
DE DOBRAR A FITA JÁ FURADA E RECORTADA
FORNECENDO A ELA SEU PERFIL FINAL.
H AJUSTE FACA DE CORTE ULTIMA ETAPA DA CONFORMAÇÃO.RESPO
SAVEL POR SEPARAR OS PRODUTOS INDI
3
VIDUALMENTE,POR MEIO DE GOLPES APLICADOS POR UM
PUNÇÃO.
I
PESAGEM(PEÇAS
PRODUZIDAS)
APÓS A PRODUÇÃO,COM UMA BALANÇA
DIGITAL O OPERADOR VERIFICA A QUANTIDA
DE PRODUZIDA E AS SEPARA EM LOTES.
21 3
PRETEJAMENTO 30 3
J TRATAMENTO
SUPERFICIAL
L INSPEÇÃO REALIZADA AO FIM DO PROCESSO PELOS
INSPETORES DE QUALIDADE.
20 2
M EMBALAGEM REALIZADA PELO OPERADOR APÓS LIBERA-
ÇÃO DOS INSPETORES.
TEMPO TOTAL DE FABRICAÇÃO
TEMPO TOTAL DESPERDICIO POR TEMPO DE ESPERA E DESLOCAMENTO
Fonte : Pesquisa de Campo
27 2
213 MINUTOS
17 MINUTOS
Alguns aspectos negativos podem ser notados no quadro,e que influenciam no tempo
total de processamento do produto,tais como:
-desperdício de tempo por deslocamento
-desperdício de tempo por espera
Ao acompanhar e cronometrar todo o processo constata-se que para a produção do
produto ABC desde a matéria prima até o produto acabado a PRENSA XY é responsável por
46,1 % (etapas B a H) do tempo total, com um setup de 98 minutos,como mostra gráfico 1.
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Gráfico 1 – Influência do setup da PRENSA XY no processo produtivo Fonte :Pesquisa de Campo
Para uma abordagem ainda mais específica, têm-se a análise individual das etapas do
setup da PRENSA XY,onde é possível enxergar no a influência que cada etapa exerce no
setup como mostra o gráfico 2.
Gráfico 2 –Setup da PRENSA XY analisados separadamente Fonte :Pesquisa de Campo
Percebe-se que os pontos críticos do setup são a ajustagem do alimentador e
regulagem da segunda ferramenta,onde juntos correspondem a 63 minutos do tempo total de
setup da máquina.
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Nesta etapa do estudo o sistema de alimentação utilizado era o mecânico que funciona da
seguinte maneira:
A regulagem do sistema de alimentação mecânico é muito complexa e influenciava
diretamente no tempo de setup e na produtividade do setor, por serem ligados por meio do
cabeçote da prensa e realizarem trabalhos simultâneos,o desempenho de cada uma das partes
compromete todo o sistema.
Assim se o alimentador deixa de funcionar por algum motivo,a prensa e todo seu
ferramental também param,o mesmo acontece com a prensa,se apenas uma de suas
ferramentas sofrer alguma avaria todo o conjunto deixa de funcionar,podendo perder toda
regulagem da ferramenta e do alimentador.
Por ser complexo ,para o manuseio deste sistema necessitava de operadores
experientes.A função do alimentador é carregar ou conduzir a fita (matéria
prima),estabelecendo um sincronismo com as ferramentas da PRENSA XY de modo que as
conformações aconteçam de forma correta,obedecendo suas características.
O alimentador mecânico possui em seu total 12 partes ajustáveis, além de parafusos e
porcas de diferentes dimensões,como descritos abaixo:
Figura 1- Alimentador mecânico .Fonte:Tecnologia da estampagem(2010)
Ajustar braço acionador (mecanismo que liga o alimentador a máquina (66))
Ajustar placa de ligação ao suporte para lâmina de carregamento (67)
Soltar e apertar parafuso de ajuste de folga (chave de boca de 1/2 polegadas (69))
Ajustar pino limitador (70)
Soltar e apertar parafusos do bloco alimentador (4 paraf. ¼, 4 fixadores inferiores e 4
superiores,responsáveis pela centragem dos eixos por onde se movimenta o bloco(71 e
72))
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Verificar condição da placa de desgaste, mola e lamina de alimentação(73 a 75)
Ajuste da contra porca (chave de boca (76))
Ajuste do parafuso de alimentação (responsável pelo contato da lâmina de alimentação
com a fita de aço (77).
Por apresentar uma enorme complexidade de montagem e regulagem,este é
responsável por 60% dos acionamentos á manutenção.
No caso da ferramenta 2,sua regulagem apresenta um tempo relativamente alto devido ás
afiações sofridas pela ferramenta, o que interfere nas suas medidas acarretando maior
dificuldade na regulagem.
Num turno de oito horas (480 minutos) diárias a prensa se encontra disponível para
produzir apenas 79,6% do tempo,ou seja,(382 minutos).Sabendo que o tempo de
processamento de cada peça é de 40 segundos,a produção da PRENSA XY é de 573
peças/dia.
4.3 Processo de Melhoria
Na análise do processo inicial de produção verificou-se que a PRENSA XY era o
gargálo dentre as etapas de fabricação. Pode-se afirmar que o sistema de alimentação
mecânico utilizado, juntamente com o ajuste da ferramenta 2 eram os que mais contribuíam
para o alto tempo de setup.
Diante disso percebeu-se a necessidade de um novo sistema de alimentação para
prensa,um que não comprometesse tanto no setup .Reuniões e testes foram feitos para escolha
de um novo alimentador,e optou-se pela troca do sistema mecânico pela adaptação do sistema
pneumático, por ser totalmente independente da máquina., e de fácil manuseio e ajuste.Este
novo sistema permite que se possa ter um alimentador reserva caso haja necessidade de troca
e sem intermédio do setor de manutenção.
Figura 2- Alimentador pneumático.Fonte:Meio eletrônico
A proposta de melhoria para ajuste da ferramenta 2 é a confecção de calços de
diferentes espessuras no formato inferior da ferramenta, para que quando forem afiadas
possam com o auxilio dos calços obter suas medidas inicias,dispensando outra regulagem na
máquina .Ao trocar a ferramenta já com desgaste por uma nova o colaborador faz a medida da
ferramenta e a coloca na máquina com o calço adequado,mantendo a regulagem.
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Figura 3- Calços para ferramenta 2. Fonte:Adaptado de OSMAR DE BRITO. Estampos de Corte
A implantação do SMED não se restringiu apenas à PRENSA XY,melhorias foram
implantadas nas demais etapas do processo produtivo,como a eliminação de desperdícios por
deslocamento e espera que somam 17 minutos, o operador deixará de deslocar-se até os outros
setores.Um outro colaborador ficará responsável por levar os produtos para as próximas
etapas do processo.Algumas etapas executadas somente após o término da estampagem,com
as propostas de melhorias serão incorporadas durante o processo de conformação,ou seja,a
quantidade de etapas diminuirão influenciando diretamente no tempo de processamento do
produto.
4.4 Após as Melhorias
Durante esta fase analisou-se todos os aspectos do novo processo,bem como uma nova
cronometragem dos tempos,entrevistas com os colaboradores e reuniões com os setores
envolvidos.Deste modo foi possível obter novos dados relacionados a parada de máquina por
conseqüência de setup relacionado ao sistema de alimentação e ferramentas.
O novo sistema de alimentação possui apenas poucos ajustes a serem feitos
independente das dimensões da matéria-prima ou do lote a ser estampado,utilizando apenas
poucas ferramentas e realizada pelo próprio operador.No sistema de alimentação pneumático
têm-se um alimentador reserva ,que permite ao colaborador ajustar o alimentador reserva para
o próximo lote a ser produzido sem a necessidade da parada de máquina.
A utilização dos calços para regulagem da ferramenta 2 proporcionou uma fácil
ajustagem da mesma,pois ao contrário de modificar as regulagens da prensa,por motivo de
ferramentas menores,basta retirar a ferramenta com desgaste e colocar a nova ferramenta
juntamente com o calço que possui a espessura que devolve suas medidas iniciais,ou seja,
antes de serem afiadas.O gráfico 3 mostra uma nova análise do setup depois das melhorias.
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2013
Gráfico 3 –Comparação do setup da PRENSA XY antes e depois das melhorias .Fonte :Pesquisa de Campo
O tempo de ajuste do alimentador passou de 43 minutos para 9 minutos e o tempo de
regulagem da ferramenta 2 passou de 20 minutos para 6 minutos,diminuindo o tempo de setup
da prensa de 98 minutos para 50 minutos,ou seja uma redução de aproximadamente 50 % no
setup.
A disponibilidade das prensas para produzir agora é de 89,6% da carga horaria
diária,passando a produzir 645 peças/dia.Considerando as melhorias implantadas verificou-se
a possibilidade da inclusão de algumas etapas de produção do produto,que antes eram feitas
após a conformação,devido a complexidade do processo,passaram a ser realizadas
simultaneamente ao funcionamento das máquinas. As etapas I e M passaram a ser realizadas
juntamente com a estampagem,enquanto a PRENSA XY produz o produto ABC,o operador
que antes ficava ocioso,passa a pesar e embalar os produtos já prontos,em uma balança e uma
mesa de embalagem colocada no setor.A programação passou a ser feita antes da
fabricação,possibilitando ao colaborador requisitar a matéria-prima antecipadamente
eliminando desperdício por espera.Para reduzir o tempo perdido por deslocamento,um novo
colaborador passou a ficar responsável pelo deslocamento do produto.
Este trabalho em paralelo permitiu a redução de 48 minutos no tempo total de
processamento do produto,onde somado com a redução de setup da prensa correspondem 96
minutos,ou seja,o mesmo lote que antes era produzido em 213 minutos passa a ser produzido
em 117 minutos,permitindo uma maior produtividade e diversidade de lotes de produção.
A tabela 2 mostra os ganhos obtidos com a implementação do SMED.
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Tabela 2 – Resultados obtidos com a implantação do SMED
RESULTADOS OBTIDOS
ANTES DAS APÓS GANHOS
MELHORIAS MELHORIAS
EFICIÊNCIA
79,6 % 89,6 % 10 %
PRENSA XY
SETUP PRENSA 98 MINUTOS 50 MINUTOS 48 MINUTOS
TEMPO
213 MINUTOS 117 MINUTOS 96 MINUTOS
PROCESSAMENTO
PRODUTO ABC
ETAPAS DE 6 ETAPAS 4 ETAPAS 2 ETAPAS
FABRICAÇÃO
DESPERDICIOS DE 7 MIN ESPERA
0 17 MINUTOS
TEMPO POR 10 MIN
ESPERA E DESLOCAMENTO
DESLOCAMENTO
PRODUTIVIDADE 573 PEÇAS/DIA 645 PEÇAS/DIA 72 PEÇAS/DIA
Fonte:Pesquisa de Campo
5.Conclusão
A implantação da TRF no processo produtivo do produto ABC,proporcionou
melhorias em todo o processo.
A PRENSA XY que possuía um setup de 98 minutos com as melhorias passou a ser
realizado em apenas 50 minutos,diminuindo em 49% do tempo de setup.Com as adequações
feitas na máquina em estudo verificou-se a possibilidade de abrangência de todo processo de
fabricação.Com o novo sistema de alimentação tornou-se possível a incorporação de duas
etapas do processo a serem realizadas simultaneamente à estampagem do produto,enquanto a
máquina realiza sua função o colaborador pesa e embala o produto,diminuído em 48 minutos
o tempo de processamento do produto.
O aumento disponibilidade da PRENSA XY em conjunto com eliminação de etapas
influenciaram diretamente na produtividade e diversificação de lotes.Com um ganho de 98
minutos a produção passou de 573 peças/dia para 645 peças/dia, ou seja,aumentou se a
produtividade e diminuiu-se o tempo de processamento de 213 minutos para 117 minutos.
O presente estudo de caso evidência o quanto é importante a adequação ou
implantação de ferramentas que auxiliam na busca pela produção enxuta em processos
produtivos considerados ineficientes,contribuindo para eliminação de desperdícios e
atividades que não agregam valor ao produto,influenciando diretamente na redução de custos
e aumentando a competitividade.Aplicado de forma correta e auxiliada por todas as partes
interessadas os resultados obtidos com a TRF mostraram-se satisfatórios tanto para a empresa
quanto para os clientes.
Para trabalhos futuros seria interessante a aplicação da TRF nas prensas de maior porte
e que são dotadas de uma quantidade maior de ferramentas.
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MEIO ELETRÔNICO.
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entadores+pneumaticos+para++prensas&gs.
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