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MELHORIA DO TEMPO-PADRÃO DE PRODUÇÃO EM UMA INDÚSTRIA DE MONTAGEM DE EQUIPAMENTOS ELETRÔNICOS
Juliana Martins da Cruz
MONOGRAFIA SUBMETIDA À COORDENAÇÃO DE CURSO DE ENGENHARIA
DE PRODUÇÃO DA UNIVERSIDADE FEDERAL DE JUIZ DE FORA
COMO PARTE DOS REQUISITOS NECESSÁRIOS PARA A
GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PRODUÇÃO.
Aprovada por:
Prof.ª Eliane da Silva Chirsto, D.Sc.
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Prof. Roberta Pereira Nunes, D.Sc.
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Prof. Marcos Martins Borges, D.Sc.
JUIZ DE FORA, MG - BRASIL
NOVEMBRO DE 2008
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CRUZ, JULIANA MARTINS
Melhoria do Tempo-Padrão de Produção em uma Indústria de Montagem de Equipamentos Eletrônicos. [Juiz de Fora] 2008 VI, 38P. 29,7 cm (EPD/UFJF, Graduação, Engenharia de Produção, 2008) Monografia - Universidade Federal de Juiz de Fora, Departamento de Engenharia de Produção. 1- Melhoria de Processos I - EPD/UFJF II – Título/serie
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Abstract of work presented to Department of Production Engineering as a partial fulfillment of the requirements for the degree of Industrial Engineering.
IMPROVING THE STANDARD TIME FOR PRODUCTION IN AN INDUSTRY OF ASSEMBLY OF ELECTRONIC EQUIPMENT
Juliana Martins da Cruz
NOVEMBER/
Advisor: Eliane da Silva Chirsto, D. Sc.
This work deals with a proposal for implementation of the study from time, giving ability to establish systems and methods of work, determining the optimal method or the closest to the real to be used in practice. The work brings the importance of defining the best method of carrying out the task and its standardization. It presents a case study on one company for the assembly of electronic equipment, giving examples of the use and improvement of operations with the implementation of new tools and methods of work. The work uses graphs of Control to demonstrate the benefits achieved through improved methods.
Keywords: methods, standards, standard time, control of production
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Capítulo I
INTRODUÇÃO
1. CONSIDERAÇÕES INICIAIS
Os estudos de tempos e métodos hoje se tornam cada vez mais importantes, devido à grande cobrança neste mundo globalizado, fazendo parte de um pacote requerido pelas empresas, com ênfase às necessidades de racionalização, produtividade e qualidade.
As empresas e/ou indústrias para se tornarem eficazes e competitivas no mercado
necessitam de um bom controle de seus processos produtivos, refletindo diretamente ao
cliente suas melhorias em qualidade, custos, cumprimentos de prazos, segurança e etc.
Pois uma das causas de problemas junto a empresas é de ter os vários operários
executando a mesma tarefa de forma diferente. Motivos estes que justificam um sistema
de padronização dos processos produtivos. (Schumacher,2000)
Uma forma de controle da padronização do processo é através do estudo do
tempo. De acordo com Slack at.al (2002), o estudo de tempo é uma técnica de medida do
trabalho para registrar os tempos e o ritmo de trabalho para os elementos de uma tarefa
especializada, realizada sob condições especificadas, e para analisar os dados de forma
a obter o tempo necessário para a realização do trabalho com o nível definido de
desempenho.
1.1 OBJETIVOS
O objetivo deste trabalho é comprovar, através do cálculo de tempos de produção, os resultados alcançados devido à mudanças de melhoria do processo.
1.2 JUSTIFICATIVAS Se um produto deve corresponder às exigências do cliente, deve, em geral, ser produzido por um processo que seja estável ou replicável. Mais precisamente o processo deve ser capaz de operar com pequena variabilidade em torno das dimensões-alvo ou nominais das características de qualidade do produto. O controle estatístico do processo é uma poderosa coleção de ferramentas (este trabalho utilizará principalmente a ferramenta gráficos de controle) de resolução de problemas útil na obtenção de estabilidade do processo e na melhoria da capacidade através da redução da variabilidade. Dessa forma, esse trabalho trata da estabilidade do processo através do monitoramento do tempo de produção de cada operador para determinada operação, identificando as possíveis influências de causas comuns ou especiais que possam alterar a qualidade e a capacidade de produção, dizendo respeito à sua uniformidade de produção.
A importância deste controle levou à escolha deste tema, que trará a quantificação da variabilidade do processo, para análise em relação às exigências ou especificações do produto, para ajudar o desenvolvimento e a fabricação com eliminação ou redução dessa variabilidade, sempre acompanhando o controle do processo, visando qualidade e produtividade.
1.3 ESCOPO DO TRABALHO OU CONDIÇÕES DE CONTORNO É definido como escopo do projeto a análise de melhorias de processo com a implementação de novas ferramentas.
1.4 METODOLOGIA Para a realização deste trabalho foi realizada uma etapa de pesquisa bibliográfica através de auxílio do orientador. Paralelo a isto foi feita a coleta de dados na operação de montagem de cabos do bloco transformador. Esta coleta de dados envolve o tempo gasto para esta etapa da montagem do relógio de ponto. O objetivo é obter os indicadores de qualidade e produtividade da tarefa, que a princípio foi tratado com a utilização do Microsoft Excel. Após realizada a análise os resultados foram comparados, buscando demonstrar os ganhos com a melhoria do processo.
A produção é o aspecto da produtividade que indica a quantidade de produtos fabricados numa determinada unidade de tempo. Suponhamos, por exemplo, que numa certa fábrica sejam produzidas dez bicicletas por hora. Esse fato refere-se à produção. Já a produtividade é algo mais do que isso. Pode ser que as bicicletas não apresentem boa qualidade e que seu custo seja alto. Houve produção mas não houve produtividade. A produtividade é de muita importância para toda a nação. Em primeiro lugar, ela beneficia os usuários do produto ou serviço porque eles são atendidos com boa qualidade e a baixo custo. Beneficia também a empresa, que consegue manter-se ativa graças aos lucros obtidos. E ainda beneficia o funcionário, possibilitando-lhe permanência na empresa e progresso profissional. Dessa forma, podemos concluir que a produtividade é um dos principais meios para o progresso da nação, uma vez que beneficia a todos e ajuda o desenvolvimento social e econômico. A simplificação do trabalho constitui outro meio que favorece diretamente a produtividade. Essa simplificação se relaciona com a melhoria de um método de trabalho, seja ele de natureza científica ou simplesmente surgido da prática. Simplifica-se com o objetivo de aumentar a produtividade. Para isso, o método passa por alterações de modo que o trabalho se torne: · mais simples · mais barato · menos fatigante · mais rápido · com melhor qualidade Na técnica de simplificação do trabalho são usados os próprios recursos humanos e materiais da empresa e poucos recursos financeiros. Para a melhoria de método de trabalho, a simplificação dá resultados altamente compensadores. Essa melhora só modifica o método existente e não pode modificar as características de projeto ou processos que são de competência de outro departamento. (COSTA, 2000)
2.3 MÉTODO DE TRABALHO Para Costa (2000), se um trabalho simples for distribuído a diversas pessoas sem que se indique a elas o método a ser usado, talvez cada pessoa use um modo diferente para fazer sua tarefa. Como conseqüência, os trabalhos poderão ser feitos em tempos diferentes, com custo e qualidade variados. O que lhes falta, então, é um método de trabalho. Método de trabalho é um conjunto de princípios, procedimentos e técnicas, adotado para se fazer algo, ou a maneira como se trabalha. (COSTA, 2000) Para adotar um método simplificado de trabalho, é necessário que as pessoas sejam treinadas no seu uso, até se acostumarem com ele e trabalharem de forma entrosada. A
duração do treinamento vai depender dos operários e do nível de dificuldade das mudanças feitas. No início, o emprego de um novo método de trabalho pode causar dificuldades. Isto é normal porque toda mudança na forma de trabalho exige tempo e força de vontade para os operários se adaptarem ao novo método. É importante que todos os operários usem o mesmo método para racionalizar o trabalho, ou seja, com economia de esforços, de tempo e de materiais, sem prejuízo da qualidade. A simplificação do trabalho liga-se diretamente ao método de trabalho com o objetivo de que ele fique melhor para se alcançar maior produtividade. Portanto, quando vamos simplificar um trabalho, só vamos modificar o modo como se trabalha, podendo ser utilizado a troca de equipamentos velhos, a revisão de projetos etc.
2.4 TEMPO PADRÃO O tempo padrão é um recurso que permite analisar a capacidade produtiva de um processo levando-se em consideração uma série de aspectos presentes na realidade de uma rotina de trabalho que têm um grande impacto no tempo necessário para fabricação de um produto. Analisar este impacto torna-se imperativo em análises de capacidade de produção, tempo planejado de operação. O processo de cálculo do tempo padrão, padronizado na literatura, impõe que o analista consulte tabelas, além da aplicação de filtros estatísticos no processo de nivelamento dos tempos coletados. A programação deste processo otimiza o cálculo, além de permitir simular situações diversas, contribuindo em ambientes industriais. O uso do tempo padrão como forma de analisar a capacidade produtiva de um sistema produtivo está inserido nos princípios e conceitos da Administração Científica, conhecida como Teoria X, que visa aumentar os níveis de produtividade a partir da racionalização do trabalho. A idéia básica da Administração Científica foi baseada no entendimento de que deveria haver um método adequado de se executar uma dada tarefa, a qual deveria ser estudada de tal forma a poder ser realizada com rapidez, segurança e economia. A determinação do tempo gasto em uma operação deve ser obtida através da análise de uma situação em condições normais de trabalho, ou seja, dentro de uma rotina. Este tempo, além de servir de base para mensurar a capacidade de um sistema produtivo, passa a ser um tempo referencial para o treinamento de novos funcionários que irão desempenhar a operação. Este tempo passa a ser denominado de tempo padrão. Segundo Junior (1989), tempo padrão é o tempo necessário para executar uma operação de acordo com um método estabelecido, em condições determinadas, por um operador apto e treinado, possuindo uma habilidade média, trabalhando com esforço médio, durante todas as horas do serviço.
Após eliminados os tempos fora dos limites pré-determinados, diz-se que os tempos estão nivelados (SILVA E COIMBRA, 1980). Com os tempos nivelados, é calculada a média aritmética dos tempos para cada tarefa. Na próxima etapa, chamada de normalização dos tempos, os tempos médios de cada tarefa são corrigidos. De acordo com a observação de pessoas mais experientes no processo em análise, o operador pode ser classificado segundo a habilidade e o esforço demonstrado durante a fase de coleta de tempos. Esta classificação recebe o nome de avaliação de ritmo (SILVA E COIMBRA, 1980). De acordo com a definição de tempo padrão (JUNIOR, 1989), o operador deve possuir habilidade e esforço médios. Não seria correto estudar o operador ou a pessoa que trabalha muito rapidamente e submeter, como padrão para o grupo, os resultados de tal estudo. Entretanto, o estudo sobre o trabalhador de baixa produtividade pode resultar num padrão “frouxo” e num custo excessivo de mão de obra para o produto. A avaliação do ritmo depende do julgamento do cronometrista e infelizmente não há maneira alguma de estabelecer-se um tempo padrão para uma operação sem ter que se basear no julgamento do mesmo.
2.7 CAPACIDADE DE PROCESSOS De acordo com Montgomery,(2004) a capacidade do processo diz respeito à sua uniformidade. Obviamente, a variabilidade no processo é uma medida da uniformidade da produção. Há duas maneiras de encarar essa variabilidade:
- A variabilidade natural ou inerente em um instante específico; isto é, a variabilidade “instantânea”
- A variabilidade ao longo do tempo Werkwma (2006) destaca que a capacidade do processo é definida a partir da faixa μ±3σ (sendo μ a média populacional e σ o desvio padrão), a qual é denominda faixa característica do processo. Se o processo estiver sobre controle a suposição de normalidade, 99,73% dos valores da variável x de interesse devem pertencer a esta faixa. Para estudar capacidade de processo devemos então comparar esta faixa com as especificações. Como a média populacional μ e o desvio padrão σ são desconhecidos, eles deverão ser estimados por meio de dados amostrais para que a capacidade do processo possa ser avaliada. É importante lembrar que um processo pode estar em controle e ser pouco capaz; ou pode estar fora de controle e ainda assim ser capaz; de modo que não há relação direta e obrigatória entre estabilidade e capacidade, no sentido de que uma implique a outra e vice- versa, embora seja verdade que a causa especial sempre piora (reduz) a capacidade do processo. Essa é uma das razões pelas quais é desejável que o processo seja muito capaz: o
aparente “excesso” de capacidade funciona como margem de segurança, para o caso de ocorrência de causas especiais, principalmente se elas demoram a ser detectadas.
2.8 CONTROLE ESTATÍSTICO DE PROCESSO O Controle Estatístico de Processo (CEP) é uma poderosa coleção de ferramentas de resolução de problemas útil na obtenção da estabilidade do processo e na melhoria da capacidade através da redução da variabilidade (MONTGOMERY,2004). As ferramentas da qualidade são técnicas utilizadas com a finalidade de definir, mensurar, analisar e propor soluções para os problemas que interferem no bom desempenho dos processos de trabalhos. As sete ferramentas principais são: (MONTGOMERY,2004) _ Apresentação em histogramas ou ramo-e-folhas _ Folha de controle _ Gráfico de controle _ Diagrama de causa-e-efeito _ Diagrama de concentração de defeito _ Diagrama de dispersão _ Gráfico de controle
2.8.1 Histogramas O histograma é um gráfico de barras no qual o eixo horizontal, subdividido em vários pequenos intervalos, apresenta os valores assumidos por uma variável de interesse. Para cada um destes intervalos é construída uma barra vertical, cuja área deve ser proporcional ao número de observações na amostra cujos valores pertencem ao intervalo correspondente. (WERKEMA, 2006) O Gráfico 2.1 apresenta um histograma simétrico ou em forma de sino. Este gráfico comprova que para a situação em que foi coletado os dados, a “amplitude do ruído” tem uma distribuição normal com relação ao número de contagens.
Para Pamplona ET AL (2004), de acordo com a Regra de Pareto, 20% de um conjunto de variáveis independentes é responsável por 80% do resultado (Gráfico 2.2).(PAMPLONA at AL, 2004)
Gráfico 2.2 – Exemplo de Gráfico de Pareto Fonte: Werkema 2006
O gráfico 2.2 indica que 20% das escolas (escolas 2, 3, 6 e 5) acumulam quase 80% dos salários (77,5%).
2.8.4 Diagrama de causa-e-efeito Para Lins (1993), é utilizado quando precisamos identificar as causas de um problema. O diagrama permite, a partir dos grupos básicos de possíveis causas, desdobrar tais causas até os níveis de detalhe adequados à solução do problema. Os grupos básicos podem ser definidos em função do tipo de problema que está sendo analisado (Figura 2.1).
Figura 2.1 – Exemplo de Diagrama de causa e efeito Fonte: Werkema 2006 A figura 2.1 identifica as possíveis causas para a insatisfação de um cliente de um determinado restaurante; detalhando prováveis ações que podem levar ao efeito indesejado.
2.8.5 Diagrama de concentração de defeito De acordo com Alonso (2005), diagrama de concentração de defeito é um desenho da unidade, mostrando todas as visões relevantes, onde os vários tipos de defeitos são assinalados no desenho. O diagrama serve então para determinar se a localização do defeito na unidade direciona qualquer informação útil sobre a causa potencial dos defeitos. A figura 2.2 exemplifica um diagrama de concentração de defeito, mostrando um circuito eletrônico com pontos de defeito plotados. A região em vermelho é onde localiza a maior parte dos defeitos da placa.
Figura 2.2 – Exemplo de Diagrama de concentração de defeito Fonte: Werkema 2006
Gráfico 2.4 – Exemplo de Gráfico de controle Fonte: Werkema 2006
2.9 INTERPRETAÇÃO DO GRÁFICO DE CONTROLE Os gráficos de controle estatístico são meios gráficos que através de uma amostra seqüencial revelam quando um processo se altera e necessita de ação corretiva. Além de oferecer uma exposição visual dos dados que representam um processo, o principal foco do gráfico de controle é a tentativa de separar as causas de variações especiais ou identificáveis das causas de variações comuns ou devidas ao acaso.(ALVES,2003) Por ser uma ferramenta de fácil visualização e por possuir recursos que permitem identificar possíveis anormalidades durante o processo, o Gráfico de Controle se tornou a ferramenta mais indicada para ser utilizada no desenvolvimento do trabalho.
2.9.1 Variabilidade Todo produto ou serviço está sujeito a uma variabilidade inevitável devido a variações provenientes de fatores que compõem um processo. De modo geral, podemos dizer que a variabilidade é o resultado de alterações nas condições sob as quais as observações são tomadas. Estas alterações representam as fontes de variações existentes entre matérias primas, condições dos equipamentos, métodos de trabalho, condições ambientais e o fator humano envolvido no processo. Cada um desses elementos (causas de variação) contribui em certo grau na variabilidade do processo.(ALVES,2003) Essa variabilidade é conseqüência de causas comuns ou causas especiais que podem estar agindo sobre o processo. As variações causadas por causas comuns é inerente ao processo considerado e estará presente mesmo que todas as operações sejam executadas empregando métodos padronizados (WERKEMA, 2006). Segundo Montgomery (2004) quando um processo opera apenas com as causas comuns ele está sob controle estatístico (Gráfico 2.5).
Montgomery (2004) afirma que as causas especiais de variação surgem esporadicamente, devido uma situação particular que faz com que o processo se comporte de um modo completamente diferente do usual, o que pode resultar em um deslocamento do seu nível de qualidade. (WERKWMA, 2006) Quando um processo opera na presença de causas especiais significa que ele está fora de controle (Gráfico 2.6).
Gráfico 2.5 – Processo sob controle Fonte: Werkema 2006
Gráfico 2.6 – Processo fora controle Fonte: Werkema 2006
2.9.2 Elementos de um Gráfico de Controle De acordo com Werkema (2006) um gráfico de controle consiste de: _ Uma linha média (LM) _ Um par de limites de controle, representados um abaixo (limite inferior de controle – LIC) e outro acima (limite superior de controle – LSC) da linha média _ Valores da característica da qualidade traçados no gráfico
A especificação dos limites de controle é uma das decisões críticas que devem ser tomadas no planejamento de um gráfico de controle. Ao afastarmos o limite de controle da
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