Slide - Lean Manufacturing - 2023-2

1 Lean Manufacturing Prof. Dr. Antônio Carlos Pacagnella Junior 2 Artesanal Artesanal - Produtos Individualizados; - Ferramentas simples e flexíveis; - Qualidade depende do Artesão; - Produção sob encomenda; - Custos não diminuem significativamente com o volume. A História da Indústria A História da Indústria 3 Produção em Massa Produção em Massa – Organizações departamentalizadas; – Grandes Estoques; – Longos períodos de produção e previsão; – Produtos e processos padronizados; – Baixa variedade e altos volumes; – Equipamentos dedicados; – Economias de escala. 4 Produção em Massa  Começa a produção do Ford Modelo T em 1908  De 1908 a 1927: mais de 15 milhões de unidades produzidas  Custo médio do carro artesanal em 1908: em torno de US$5000  Preço do Modelo T em 1908: US$850 (menos que o preço de uma carruagem com cavalos)  Linha de montagem móvel em 1913 – Fábrica de Highland Park  1915: Preço do Modelo T cai para US$290 (vendeu mais de 1 milhão de unidades apenas neste ano) As Primeiras Linhas de Montagem 6 Produção em massa  A chave para produção em massa: peças intercambiáveis (sem necessidade de ajustes). Isto tornou a linha de montagem possível.  Produzir peças intercambiáveis requereu dois avanços tecnológicos principais:  Padronização de ajustes e folgas  Capacidade de usinagem de aço endurecido 7 Produção em massa  Produtividade cresceu devido a uma minuciosa divisão do trabalho  Trabalhadores não qualificados podiam executar operações simples e repetitivas  Ambiente de trabalho  Trabalhadores desqualificados ou semiqualificados  Máquinas caras e dedicadas  Alta produtividade e baixo custo  Baixa variedade de produto  Produtos padronizados 8 Características da produção em massa  Longo ciclo de produto  Pouca diversidade de produto  Foco no preço  Pouca atenção para a qualidade  Altos volumes de produção  Ganho focado na economia de escala 9 Produção Enxuta (Japão a partir dos anos 50) - Cenário Pós Guerra. - A Necessidade: - Alta variedade e baixos volumes; - Qualidade assegurada; - Produtos com ciclo de vida mais curto; - Trabalho de acordo com a demanda; - Custos dramaticamente menores. - Crise do Petróleo de 1973 – Destaque da Toyota - 1985 - MIT inicia estudos sobre a indústria automobilística, pesquisando mais de 90 plantas montadoras de veículos em 17 países. - 1990 - É publicado o livro “A máquina que mudou o mundo” (Womack, Jones e Roos) com os resultados e análise da pesquisa iniciada em 1985 10 Características do mercado atual  Alta taxa de renovação de mix de produtos  Alta variedade de produtos  Produtos de curto tempo de vida  Produtos de design arrojado e alta performance  Consumidores mais exigentes em termos de qualidade  Atendimento rápido  Crescente oferta de artigos importados  Preços altamente competitivos 11 Artesanato Artesanato Massa Massa Enxuta Enxuta Individualizado Padronizados Modularizados Produtos Produtos Alta Baixa Alta Variedade Variedade Encomenda Alto volume/empurrada Em fluxo/puxada Produção Produção Simples e flexíveis Grandes equipamentos Flexíveis Ferramentas Ferramentas Na medida do possível Na inspeção Na fonte/ perfeição Qualidade Qualidade Elevado Baixo Mais baixo ainda Custo Custo ... 1850 1900 1950 2006 ... 1850 1900 1950 2006 Evolução do Processo Produtivo Evolução do Processo Produtivo Fonte: “A máquina que mudou o mundo” - Womack, Jones & Roos - 1992 - Ed. Campus Mudança no padrão da demanda - Proliferação de modelos - Encurtamento do ciclo de vida dos produtos Antigamente: Quantidade anos ~ décadas Produto X tempo Nos dias de hoje: Quantidade meses ~ anos tempo A1 A2 A3 A4 A5 ... B1 B2 B3 B4 B5 ... C1 C2 C3 13 O termo ”LEAN" foi cunhado originalmente no livro “A Máquina que Mudou o Mundo" de Womack, Jones e Roos, publicado nos EUA em 1990. Neste trabalho ficaram evidentes as vantagens do desempenho do Sistema Toyota de Produção que traziam enormes diferenças em produtividade, qualidade e eliminação de desperdícios. A origem da palavra A origem da palavra “ “LEAN LEAN”” 14 Definição Produção Enxuta e STP Definição Produção Enxuta e STP O Lean Manufacturing ou Produção Enxuta é um termo utilizado para caracterizar o STP, que requer uma filosofia de menores lead times para entregar produtos e serviços com elevada qualidade e baixos custos por meio do fluxo produtivo via eliminação de desperdícios ao longo do fluxo de valor. . 15 - Especifique - Especifique valor valor do ponto de vista do consumidor do ponto de vista do consumidor - Identifique o - Identifique o fluxo de valor fluxo de valor para cada produto para cada produto - Faça o produto - Faça o produto fluir fluir - O consumidor deve - O consumidor deve puxar puxar a produção a produção - - Busca da perfeição Busca da perfeição 5 Príncipios 5 Príncipios Lean Lean 16 Valor é aquilo que o cliente percebe e está disposto a pagar. Refrigerador com Wather Dispenser na porta Carro Ferrari Frigobar com porta de vidro Mentalidade Enxuta – Mentalidade Enxuta – Valor Valor 17 É toda ação necessária (agregando valor ou não) que um produto ou serviço sofre ao longo dos fluxos essenciais. 1 ) Fluxo de Produção - desde a matéria prima, transformação em produto, até ao cliente final. 2 ) Fluxo de Projeto do Produto - da concepção ao lançamento. 3 ) Fluxo de Informação - da necessidade do cliente ao atendimento pleno. Mentalidade Enxuta – Mentalidade Enxuta – Fluxo de valor Fluxo de valor 18 Coloque o desenvolvimento do produto, as informações e a produção em fluxo contínuo. O fluxo sempre reduz custos de produção, promove alta qualidade, cria maior capacidade de resposta e gera produtos que se aproximam das necessidades reais do consumidor. Mentalidade Enxuta – Mentalidade Enxuta – Fluir Fluir 19 Conforme Womack (2004, p. 60) Puxar “significa que um processo inicial não deve produzir um bem ou um serviço sem que o cliente de um processo posterior o solicite”. Mentalidade Enxuta – Mentalidade Enxuta – Puxar Puxar Produção Empurrada X Produção Puxada Num sistema empurrado, após o término de cada processo, os materiais são movidos para a próxima etapa. Os lotes são processados em cada etapa e “empurrados rampa abaixo” para a próxima etapa. Qualquer atraso ou problema nesta etapa pode causar acúmulo de estoque. Produção Empurrada X Produção Puxada Num sistema puxado, após o término de cada processo, os materiais somente avançam para a próxima etapa se forem deliberadamente puxados pela mesma. Os lotes processados em cada etapa não fluem naturalmente “rampa acima” para a próxima etapa de modo que não se acumulam estoques tão facilmente. 22 A Perfeição é um círculo virtuoso e permanente de criação de valor e de eliminação de desperdícios. Porém para Womack (2004, p. 14) Perfeição é “os quatros princípios iniciais interagindo entre si em um circulo poderoso”. Melhoria Tempo A C P D A C P D A C P D Estado Atual Estado Futuro Próximo Estado Futuro Estado Original Mentalidade Enxuta – Mentalidade Enxuta – Perfeição Perfeição 23  Atividades que agregam valor (AV)  Atividades que, aos olhos do cliente final, tornam o produto ou serviço mais valioso.  Atividades que não agregam valor (NAV)  Atividades que, aos olhos do cliente final, não tornam o produto ou serviço mais valioso e não são necessárias mesmo nas atuais circunstâncias.  Atividades que não agregam valor necessárias  Atividades que, aos olhos do cliente final, não tornam o produto ou serviço mais valioso, mas que são necessárias a não ser que o processo atual mude radicalmente. Atividades que Agregam Valor versus Que Não Agregam Valor 24 Em um ambiente de produção de bens (manufatura ou fluxo logístico – não world class) a relação entre os tempos consumidos pelos três tipos de atividades gira em torno de:  5% atividades que agregam valor  60% não agregam valor  35% necessárias mas não agregam Atividades que Agregam Valor versus Que Não Agregam Valor 25  Em um ambiente de processamento de informações (escritórios, engenharia, processamento de ordens, etc. – não world class) a relação entre os tempos consumidos pelos três tipos de atividades gira em torno de:  1% atividades que agregam valor  49% não agregam valor  50% necessárias mas não agregam Atividades que Agregam Valor versus Que Não Agregam Valor 26 Enfoque da Produção Enxuta AV AV NAV NAV NAV Companhia Típica Enfoque Traditional nas Tarefas Enfoque de Produção Enxuta Melhorias Tradicionais Melhorias nas Atividades NAV AV 27 Intelectual Qualquer atividade ou falha que consuma o tempo ou o talento de uma pessoa, sem agregar valor Movimentação Qualquer movimento que não agregue valor Reparos Qualquer conserto Transporte Todo o transporte acima do necessário é desperdício Estoques Qualquer estoque acima do mínimo para se executar o trabalho Esperas Espera por peças, espera pelo fim do ciclo de uma máquina, etc. Superprodução Produzir muito ou produzir antecipadamente Processamento Qualquer processo extra Os Tipos de Desperdícios Os Tipos de Desperdícios Por que manter Estoques? Precaução contra ... Nível de “estoque” Peças fora do padrão Quebra de máquina Quebra de máquina Arranjo físico ruim Demanda instável Falta de confiança nos fornecedores Falta de confiança nos fornecedores Falha na programação da produção Setup de máquina demorado Operadores não preparados Erros de quantidade Retrabalho Existência de gargalo Baixa capacidade de processos Por que manter Estoques ... A redução do nível de estoque permite a gerência enxergar os problemas da produção e promove a realização de esforços para a eliminação dos mesmos Nível de “estoque” Peças fora do padrão Quebra de máquina Quebra de máquina Arranjo físico ruim Demanda instável Falta de confiança nos fornecedores Falta de confiança nos fornecedores Falha na programação da produção Setup de máquina demorado Operadores não preparados Erros de quantidade Retrabalho Existência de gargalo Baixa capacidade de processos 38 1. Pesquisar preços de passagem no site de várias companhias aéreas = 2 h 2. Fazer o cadastro no site da companhia para a compra da passagem = 20 min 3. Comprar a passagem = 15 min 4. Ligar para o táxi = 5 min 5. Esperar o táxi chegar = 10 min 6. Viagem de taxi até a rodoviária = 5 min 7. Esperar na fila para comprar a passagem = 10 min 8. Esperar o ônibus chegar = 20 min Exemplo de atividades que não agregam valor 39 9. Despachar bagagem, embarcar e esperar saída = 20 min 10. Viagem de ônibus até São Paulo = 4 h 11. Desembarcar na rodoviária, receber bagagem = 10 min 12. Caminhada até o guichê do Airport Service = 5 min 13. Esperar na fila para comprar passagem = 10 min 14. Caminha até plataforma de embarque = 5 min 15. Esperar o ônibus chegar = 30 min 16. Despachar bagagem, embarcar e esperar saída = 10 min 40 17. Viagem até aeroporto de Guarulhos = 30 min 30 min 18. Espera no trânsito no trajeto do aeroporto = 40 min 40 min 19. Desembarcar no aeroporto, receber bagagem = 10 min 10 min 20. Caminhada até o guiche da companhia aérea = 10 min 10 min 21. Esperar na fila para o check-in = 1 hora 1 hora 22. Fazer check-in = 15 min 15 min 23. Caminhar até a fila e fazer a inspeção de bagagem e documentação = 10 min 10 min 24. Esperar na fila da polícia federal = 30 min 30 min 25. Revista/liberação de documentos na polícia federal = 20 min 20 min 41 26. Esperar o embarque = 40 min 40 min 27. Embarcar, esperar liberação da torre, taxiar o avião na pista e decolagem = 30 min 30 min 28. Viajar do aeroporto de Guarulhos - SP até o aeroporto de Buenos Aires = 2,5 h 2,5 h 29. Taxiar avião na pista e desembarcar = 15 min 15 min 30. Esperar na fila da polícia federal Argentina = 30 min 30 min 31. Revista e liberação de documentos da polícia = 10 min 10 min 32. Esperar liberação de bagagem na esteira = 25 min 25 min 42 33. Esperar na fila da alfândega = 20 min 20 min 34. Revista na alfândega = 10 min 10 min 35. Caminhar até o ponto de taxi = 5 min 5 min 36. Esperar na fila do taxi = 15 min 15 min 37. Viagem de taxi até o hotel = 30 min 30 min 38. Check-in no hotel = 15 min 15 min Total = 19 horas Desperdícios = 13 horas Valor Agregado = 6 horas 43 Produção Enxuta = Identificação e eliminação/redução sistemática e sustentável de desperdícios (Muda) Desperdício:“Qualquer atividade humana que absorve recurso mas que não cria valor” (Womack & Jones, 1996) Objetivos do Sistema de Produção Lean Estabelecer um sistema de produção capaz de produzir Somente aquilo que é necessário Na quantidade exata No momento necessário sem complicações e a custos competitivos Como tornar-se Lean? Algumas ferramentas para a implantação do Sistema de Produção Lean e seus efeitos Ferramenta Efeito Disciplina JIT e Kanban Pull System Heijunka Nivelamento da produção Takt Time Balanceamento Célula de manufatura Redução de espaço One Piece Flow Redução de WIP Troca Rápida de Ferramenta (TRF) Redução do tempo de setup Auto-controle e Poka Yoke Garantia de qualidade Manutenção autônoma Maior disponibilidade Operador polivalente Flexibilidade da M.O. 46 Cultura Lean Cultura Lean Ferramentas, Sistema e Cultura Ferramentas do Lean Manufacturing Sistema Sistema • Quando o sistema for praticado e defendido por todas as pessoas da organização, nós teremos uma Cultura Ferramentas KANBAN KAIZEN TPM 5S TQC SETUP RÁPIDO etc... JIT OEE 6 SIGMA MFV • Quando as ferramentas trabalharem integradas umas com as outras, nós teremos um sistema MFV Mapeamento de Fluxo de Valor Produção em Lotes Pequenos Sincronização Nivelamento (Heijunka) Sincronização 48 Balanceamento no Lean Manufacturing 49 Balanceamento no Lean Manufacturing TAKT TIME = Tempo Disponível / Demanda do Cliente Etapas para cálculo e avaliação do Takt Time: - Calcular a necessidade requerida pelo cliente dia/semana/mês; - Calcular o tempo disponível exceto os intervalos; - Calcular o Takt Time (tempo disponível/demanda); - Após o cálculo do Takt Time compare com o Tempo de Ciclo, utilizando recursos gráficos que auxilia na gestão visual dos resultados; 50 Balanceamento no Lean Manufacturing Exemplo do Cálculo do Takt Time: 1- Tempo total disponível: 08 horas / dia 2- Turnos: 01 / dia 3- Intervalos: 01 hora / dia 4- Demanda do cliente: 600 peças / dia Takt Time = Tempo Disponível / Demanda do cliente = (8 horas / dia) - (1 hora / dia) / (600 peças / dia) = (7 horas / dia) / (600 peças / dia) = obs: Transformar para segundos (25200 segundos) / (600 peças / dia) = 42 segundos 51 Balanceamento no Lean Manufacturing Exemplo do Cálculo do Takt Time: 1- Tempo total disponível: 08 horas / dia 2- Turnos: 01 / dia 3- Intervalos: 01 hora / dia 4- Demanda do cliente: 600 peças / dia Takt Time = Tempo Disponível / Demanda do cliente = (8 horas / dia) - (1 hora / dia) / (600 peças / dia) = (7 horas / dia) / (600 peças / dia) = obs: Transformar para segundos (25200 segundos) / (600 peças / dia) = 42 segundos 52 Balanceamento no Lean Manufacturing 53 Balanceamento no Lean Manufacturing 54 Sobrepor ao fluxo físico de produtos um fluxo inverso de informações Produção puxada com KANBAN 55 As etiquetas Kanban encontram-se assim: Colocadas nos contentores aguardando utilização junto ao posto de trabalho 2 Quadro de Planejamento KANBAN no posto 1 aguardando a fabricação de novas peças 56 No. prateleira estocagem Processo Centro de trabalho No. de item Nome do item capacidade do contenedor No. de emissão Tipo de contenedor Materiais necessários codigo locação Kanban de produção FCA UNICAMP - LIMEIRA FACULDADE DE CIÊNCIAS APLICADAS Arranjo Físico por Produto ou Linear Esteira FCA UNICAMP - LIMEIRA FACULDADE DE CIÊNCIAS APLICADAS Arranjo Físico Celular Célula 1 Atuação de operador polivalente Célula 2 FCA UNICAMP - LIMEIRA FACULDADE DE CIÊNCIAS APLICADAS Fluxos racionalizados numa fábrica com Arranjo Físico misto Itens Classe “C” Itens Classe “B” Itens Classe “A” Produtos Acabados (PA) Matérias Primas (MP) Tecnologia de Grupo Conceito: Modelo para analisar, relacionar e arranjar as peças de um espectro amplo, e os processos produtivos mais relevantes, de acordo com similaridades de projeto e processo de fabricação. Envolve um sistema de classificação e codificação de peças (forma), operações e equipamentos Especialização x Polivalência Operadores especializados por tipo de processo Equipe com 3 operadores polivalentes Andon Conceito: ◈ Painel colocado em vários pontos da fábrica que mostra se um determinado setor está com problemas na produção. ◈ Qualquer operário pode acionar o botão/cordão de parada da linha se verificar alguma anormalidade. ◈ Se um setor pára e não consegue consertar o defeito em poucos minutos, a fábrica toda pára e todos (avisados pelo Andon) vão ajudar a consertar a máquina. Poka Yoke ❑ Pressuposto: Os seres humanos são “animais” distraídos e estão sujeitos a cometer erros por desatenção ❑ Os dispositivos Poka Yoke são dispositivos/sistemas à prova de falhas que possibilitam a inspeção 100%. São ferramentas que podem ser aplicadas para a prevenção de erros humanos por inadvertência. ❑ Os dispositivos Poka Yoke assumem as tarefas repetitivas ou ações que dependem da memória ❑ Libera o tempo e a mente dos operadores para que estes possam se dedicar a ações mais criativas ou que agregam valor Estratégias para Zero Defeito a. Não produzir: Não produzir produtos que não sejam necessários Não movimentar produtos desnecessariamente Não manter estoques desnecessários b. Produzir detectando erros ou possível anormalidade: Padronização, Auto-controle, CEP, Automação e Jidohka (autonomação), Poder de parar fluxo do processo (ex. botão de parada da linha), Poka Yoke ... c. Uma vez produzido, usar imediatamente: Produção em fluxo contínuo Sem estoques intermediários Erros Humanos Existem três grandes categorias de erros humanos: ✓ Erros por falta de perícia: são os erros decorrentes da falta de conhecimento ou habilidade do homem que executa o trabalho. ✓ Erros voluntários: são os que ocorrem pelo fato do homem deliberadamente ignorar regras ou normas, não obedecer padrões, sabotagem, etc. ✓ Erros inadvertidos: são aqueles que ocorrem por falta de atenção, distração, fadiga, etc. Conceito de TPM TPM “Manutenção conduzida com a participação de todos” Manutenção • Respeito pelo equipamento. • Manutenção Autônoma. Produtiva • Deixa de ser atividade exclusiva dos técnicos de manutenção. • Promove o aumento da produtividade do equipamento. Total • Todos os níveis: presidente, diretores, ..., operadores. • Todos os departamentos: engenharia, produção e manutenção. • Ao longo de todo o ciclo de vida do equipamento. • Rendimento total: máximo rendimento operacional global. Oito Pilares da Manutenção Produtiva Total (TPM) TPM Melhorias Individualizadas Manutenção Autônoma Manutenção Planejada Educação & Treinamento Controle Inicial Manutenção da Qualidade TPM Office TPM Eco Mapeamento do Fluxo de Valor (Value Stream Mapping) ➢ Ferramenta simples e visual ➢ Identifica o estado atual apontando onde não há fluxo e como se empurra ➢ Projeta um estado futuro (indicando onde é possível criar fluxo e estabelecer o sistema de puxar) e um estado ideal ➢ Registra tanto o fluxo físico de materiais como o fluxo de informação para o planejamento da produção ➢ Permite uma linguagem comum para discutir pontos de melhorias ➢ Identifica desperdícios e aponta oportunidades de projetos Kaizen 75 Fornecimento JIT Consórcio modular FCA UNICAMP - LIMEIRA FACULDADE DE CIÊNCIAS APLICADAS UNICAMP Fornecimento JIT Rede Keiretsu O keiretsu são grupos empresariais japoneses assentes em relações de integração vertical parcial e quase-integração vertical. Keiretsu Toyota Tokyo Toyopet Toyota Tsusho Tokyo Toyota Daihatsu Toyota Hino Aisin Seiki Nippondenso Koito Jeco Aisan Futaba Aichi Steel Chuo Koyo Seiko 76 FCA UNICAMP - LIMEIRA FACULDADE DE CIÊNCIAS APLICADAS UNICAMP Fornecimento JIT Milk Run Fluxo Milk Run 08:00 Fornecedor B 10:00 Fornecedor D 11:00 Fornecedor C Rota - Milk Run 13:00 Fornecedor A 14:30 Fábrica 77 FCA UNICAMP - LIMEIRA FACULDADE DE CIÊNCIAS APLICADAS UNICAMP Obrigado! 78