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Engenharia de Produção
O dimensionamento de estoque Just in time: uma aplicação prática da ferramenta Kanban
Por
Elano Cardoso
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RC: 30477 - 29/05/2019
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ARTIGO ORIGINAL
CARDOSO, Elano[1]
CARDOSO, Elano. O dimensionamento de estoque Just in time: uma aplicação prática da ferramenta Kanban. Revista Científica Multidisciplinar Núcleo do Conhecimento. Ano 04, Ed. 05, Vol. 09, pp. 66-90 Maio de 2019. ISSN: 2448-0959.
Contents
RESUMO
1. INTRODUÇÃO
2. SURGIMENTO DO MODELO KANBAN
2.1 DEFINIÇÃO DO KANBAN
2.2 OBJETIVOS DO KANBAN
2.3 TIPOS DE KANBAN
3. DIMENSIONAMENTO DO KANBAN DE PRODUÇÃO
3.1 DIMENSIONAMENTO DO KANBAN DE PRODUÇÃO POR SMALLEY (2004)
3.1.1 CÁLCULO DO LOTE
3.1.2 PONTO DE DISPARO DO KANBAN DE PRODUÇÃO TRIANGULAR
3.2 KANBAN DE PRODUÇÃO POR PACE (2003)
3.2.1 PONTO DE DISPARO DO KANBAN DE PRODUÇÃO TRIANGULAR
3.3 KANBAN DE PRODUÇÃO POR SHINGO (2002)
3.3.1 PONTO DE DISPARO DO KANBAN DE PRODUÇÃO POR SHINGO
3.3.2 GRÁFICO PARA O PONTO DE PEDIDO
4. ESTUDO DE CASO
4.1 A EMPRESA A
4.2 ADMINISTRAÇÃO DE MATERIAIS NA EMPRESA A
4.3 O DIAGNÓSTICO DO SETOR DE ESTAMPARIA ANTES DO KANBAN
4.4 O MÉTODO DE DIMENSIONAMENTO UTILIZADO PELA EMPRESA A
4.5 O DIMENSIONAMENTO DO KANBAN DA EMPRESA A
4.5.1 LEVANTAMENTO DOS DADOS DE MÁQUINA
4.5.2 DETERMINAÇÃO DO LOTE DE PRODUÇÃO
4.5.3 LEAD TIME DE REPOSIÇÃO
4.5.4 CÁLCULO DO TAKT TIME
4.5.5 DETERMINANDO DO PONTO DE DISPARO POR ITEM
6 ANÁLISE DOS RESULTADOS ESPERADOS
6. CONSIDERAÇÕES FINAIS
REFERÊNCIAS
RESUMO
Nas empresas, os estoques podem estar associados a fatores geradores de custos, intrínsecos por sua manutenção, por sua falta, por capital imobilizado e principalmente por esconderem as ineficiências do processo produtivo. Diante destes aspectos de relevância acerca dos estoques, este trabalho tem como objetivo apresentar os principais conceitos teóricos acerca dos modelos matemáticos disponíveis na literatura, sobre o dimensionamento do kanban. Para o desenvolvimento deste trabalho, foi realizada uma pesquisa bibliográfico-descritiva, com abordagem tanto quantitativa quanto qualitativa. Adotando-se o estudo de caso no setor de estamparia de chapas de aço de uma empresa de grande porte do setor de eletrodomésticos, como pesquisa descritiva. Através da análise dos resultados após algumas semanas de implementação, observou-se uma redução nos níveis de inventário na ordem de 16% e uma redução nas paralisações da fábrica de fogões por falta de peças estampadas, na ordem de 3%. Portanto, assim foi possível de imediato observar os resultados positivos da implementação do Kanban.
Palavras-chaves: ineficiências produtivas, kanban, modelos matemáticos, paralisações de fábrica.
1. INTRODUÇÃO
Nas empresas, os estoques podem estar associados a fatores geradores de custos, intrínsecos por sua manutenção, por sua falta, por paralisar o processo produtivo, por excesso de capital imobilizado e principalmente por esconderem as ineficiências do processo produtivo. Custos estes desnecessários e que não agregam valor ao produto final sob o ponto de vista do consumidor, portanto, uma boa administração de materiais deverá minimizar o capital total investido em estoques. Por outro lado, os altos níveis de estoque representam uma proteção para os processos que estão desregulados, absorvendo assim as ineficiências, tais como: não confiabilidade nas máquinas, taxas de refugo descontroladas, tempos de setup elevados e tempos de ciclo despadronizados.
É de grande valia salientar que além de demandar custos elevados, e esconder as ineficiências, manter estoque representa também um alto risco de deterioração e perdas por obsolescência. Desta forma, determinar a quantidade ideal de itens em estoque é essencial, promovendo assim a conciliação entre fornecimento e demanda real, e nesse caso o valor do estoque se torna inquestionável.
Diante deste aspecto de relevância sobre os níveis ideais de estoque, o estudo de caso deste trabalho pesquisou na literatura disponível três formas de calcular o tamanho do estoque, considerando os conceitos da metodologia just in time, através da implementação da ferramenta Kanban. No segundo estágio, dados reais dos níveis de inventário da empresa foram coletados, para por fim conceber uma proposta de dimensionamento do kanban que gerasse uma redução de inventário em processo e ainda fosse possível minimizar as paralisações da linha de montagem de fogões por falta de peças estampadas.
2. SURGIMENTO DO MODELO KANBAN
O Kanban foi desenvolvido no Japão, na década de sessenta na Toyota Motor Company (Toyota), a qual buscava um sistema de administração que pudesse coordenar a produção de veículos com a demanda especifica de diferentes modelos e cores com o mínimo de atraso, tornando simples e rápidas as atividades de programação, controle e acompanhamento de sistemas de produção em lotes.
Taiichi Ohno, na época vice-presidente da Toyota, acreditava que o sistema de produção em massa era eficiente na redução de custos unitários de produtos manufaturados, porém, ao seu ver, o sistema de produção em massa criou um desperdício baseado no próprio sistema, devido ao excesso de produção. Ele achava que o sistema estava mal equipado para os períodos de baixo crescimento, como, por exemplo, o período de crise do petróleo, na década de setenta. Sua teoria diz que tudo que existir além da quantidade mínima necessária de materiais, peças, equipamentos e operários, para se fazer determinado bem ou serviço, é considerado perda.
Então, em uma de suas viagens aos Estados Unidos da América, Taiichi Ohno observou a metodologia utilizada na gestão de estoques dos supermercados americanos, já que estes eram considerados altamente eficientes. De acordo com Shingo (2002, p. 212) os supermercados têm várias características particulares que poderiam ser adaptadas para o chão-de-fábrica, surgindo então Kanban, e são elas:
Os consumidores escolhem diretamente as mercadorias e compram as suas favoritas;
O trabalho dos empregados é menor, pois os próprios consumidores levam suas compras às caixas registradoras;
Ao invés de utilizar um sistema de reabastecimento estimado, o estabelecimento repõe somente aquilo que foi vendido, reduzindo, assim, os estoques;
Os itens 2 e 3 permitem baixar os preços; as vendas sobem e os lucros crescem.
2.1 DEFINIÇÃO DO KANBAN
“Kanban é a palavra japonesa para cartão ou sinal. Ele algumas vezes é chamado de correia invisível que controla a transferência de material de um estágio para outro da operação” (SLACK, 2002, p.494).
Segundo leciona Pace (2003, p.7) a tradução literal da palavra Kanban é: registro visível ou placa visível. Porém, interpretando a palavra de acordo com a sua utilização, pode-se afirmar que Kanban significa cartão, o que não quer dizer que não possa assumir o significado de qualquer outro sinal. Esses cartões autorizam a movimentação do produto entre o centro produtor e o centro consumidor e, também ordenam o centro produtor a produzir uma determinada quantidade de produto em uma determinada hora.
Smalley (2004, p.107) define kanban como um sistema que combina o controle sobre a movimentação de material, voltado tanto para o tempo quanto para a quantidade, dependendo dos sinais dados pelo processo fluxo abaixo. Assim, o Kanban controla a produção de um fluxo de valor, de materiais e de informações. Em outras palavras, pode-se defini-lo como um dispositivo sinalizador que fornece instruções para o controle de produção e de inventário, regulando a movimentação de materiais, e considerando que a quantidade da produção e momento de sua realização devem ser adequados à demanda do mercado.
Tradicionalmente, dentro de uma fábrica, o kanban é um simples cartão de papel, no qual devem constar informações básicas tais quais nome da peça, seu número, o fornecedor (interno ou externo), a quantidade de peça por contenedor, o endereço do seu supermercado e, em certas vezes, um código de barras pode estar impresso, conforme figura 1.
Figura 01 – Cartão kanban.
Fonte: Adaptado de SMALLEY (2004).
Para operacionalizar os referidos cartões, utilizam-se painéis ou quadros de sinalização chamados de quadro kanban. Estes quadros são postados próximos ao local de armazenagem com a finalidade de sinalizar a movimentação de consumo dos itens fixados no quadro.
Estes pontos de armazenagem são chamados de supermercados de itens, em decorrência da origem histórica do kanban estar associada à adaptação japonesa dos sistemas de reposição de produtos existentes, na época de sua criação, nos supermercados americanos (TUBINO, 1997, p. 200).
Atualmente, a ferramenta kanban está fortemente associada à expressão “puxar”, que em termos simples, significa que um processo inicial não deve produzir um bem ou um serviço sem que o cliente de um processo posterior o solicite. Embora simples esta regra, na prática pode afastar-se do pretendido.
Figura 02 – Programação empurrada vs programação puxada.
Fonte: TUBINO (1997).
A principal característica deste sistema, que o faz diferir do sistema tradicional de controle, é que por intermédio dele a produção de um setor é puxada pelo setor seguinte, em vez de ser empurrada por ordens de fabricação. Ou seja, o centro produtor somente produz quando o centro consumidor necessita. Tradicionalmente, as ordens de fabricação são substituídas por cartões, daí a origem do nome do sistema.
Contudo, apesar de parecer ideal possuir um sistema de produção 100% puxado, sem estoques, totalmente sob encomenda, há a necessidade de se manter uma quantidade mínima, haja vista que, dentro de um chão de fábrica as variáveis são muitas, como por exemplo, a quebra de máquinas, problemas de qualidade, atrasos de fornecedores e outros. Para esta imprevisibilidade Smalley (2004, p.14) atesta que um estoque local certo é uma ferramenta poderosa para protege-lo contra oscilações da demanda externa, bem como contra a instabilidade dos processos internos. Diante desta reflexão do autor, verifica-se a importância de um dimensionamento preciso, através de um método cientifico, para determinar as quantidades ideais de estoque.
2.2 OBJETIVOS DO KANBAN
Através de uma revisão geral da literatura disponível sobre o assunto, tornou-se possível identificar cinco tópicos principais, no qual os autores concordam como objetivos do kanban:
Evitar a superprodução (reduzindo o inventário e as movimentações);
Buscar melhoria contínua;
Reduzir o fluxo de informação entre setores;
Níveis baixos de estoque de produtos em processo;
Controle de inventário facilitado, uma vez que as embalagens utilizadas são padronizadas.
2.3 TIPOS DE KANBAN
Tradicionalmente existem três tipos de kanban; o de movimentação, de produção e o de fornecedor. A utilização conjunta dos dois primeiros é conhecida como “sistema kanban com dois cartões”, e é empregado em situações em que o fornecedor (centro produtor) está situado longe do seu cliente (centro consumidor) obrigando-o a estabelecer comunicação através do cartão de movimentação, geralmente operacionalizados por uma terceira pessoa. Na sequência, serão definidos os três tipos de kanbans.
Qualquer que seja o kanban adotado, utilizando cartões ou através da gestão visual, o principio é o mesmo; quando houver um disparo, a movimentação, produção ou fornecimento de um lote por um fornecedor externo, deve ocorrer de acordo com as regras de produzir apenas a quantidade necessária no momento necessário. Para isto Tubino (1997, p.203) cita três regras básicas:
O centro consumidor (cliente) deve retirar do centro produtor (fornecedor) apenas os itens de ua necessidade no momento e quantidades necessários.
O processo precedente (fornecedor) deve apenas produzir as quantidades que lhe são solicitadas pelo processo seguinte (cliente).
Produtos com defeitos não devem ser liberados para os clientes.
3. DIMENSIONAMENTO DO KANBAN DE PRODUÇÃO
O dimensionamento representa a maneira de quantificar o número de cartões a serem utilizados, ou a quantidade máxima de produtos que deve existir no supermercado, o tamanho do lote e o nível de estoque que dispara o kanban. Esta quantificação pode ser realizada através de diferentes equações matemáticas.
A seguir apresentam-se três metodologias para calcular o kanban de produção, embasadas em autores distintos.
3.1 DIMENSIONAMENTO DO KANBAN DE PRODUÇÃO POR SMALLEY (2004)
Inicia-se este estudo reunindo informações básicas sobre a demanda do cliente, quais peças são processadas em uma tal máquina, os tempos padrão de produção e as taxas de material segregado durante o processo. Com base nestes levantamentos é realizado um estudo chamado de Dados da Máquina, conforme exemplo a seguir:
Tabela 01 – Dados de Máquina.
Fonte: SMALLEY (2004).
Através do levantamento dos dados de máquina, obtém-se a demanda média diária das peças processadas naquela máquina (2.000 peças) e o tempo necessário para atender esta demanda (676 min.). Então, determina-se:
Tempo disponível para setup;
Estabelecer o número de setups por dia;
Determinar o tamanho do lote de produção;
Especificar um ponto de disparo para a reposição;
Tabela 02 – Tempo disponível para as atividades de setup.
Fonte: SMALLEY (2004).
*arredondando para baixo o número inteiro de setups
Para um dia de trabalho em uma máquina que atende uma demanda de duas mil peças/dia, há um tempo disponível de quinhentos e cinquenta e quatro minutos para as atividades não produtivas, descontando um tempo médio de paradas por motivos diversos, paradas não programadas e dividindo este tempo pelo tempo médio padrão de um setup, encontrou-se o número de setups possíveis por dia para a respectiva máquina.
3.1.1 CÁLCULO DO LOTE
Determinado o número máximo de três setups por dia, há duas formas de se determinar o tamanho dos lotes do kanban triangular, são elas:
O método do Tempo Fixo com Quantidade Variável que padroniza a produção em intervalos fixos de demanda (lote). Ou seja, como determinamos a realização de dez setups por dia, o intervalo fixo de demanda para cada modelo de peça será a razão da demanda pelo número de setups da peça. Através do modelo da tabela 02, observa-se que esta máquina tem capacidade ou carga máquina sobrando para produzir uma variedade maior de peças ou atender uma maior demanda pois, a quantidade de tempo disponível para setups está próxima da quantidade de tempo para produzir.
Tabela 03 – Determinação do tamanho do lote e tempo de produção em minutos.
Fonte: SMALLEY (2004).
O outro método utilizado para determinar o kanban triangular prevê Quantidades Fixas. Na prática, isto significa dividir o tempo disponível no dia para produzir pelo número de peças que rodam na máquina. Este resultado fornece tempos iguais de produção para todas as peças, acarretando estoques desajustados em relação à demanda diária.
Para Smalley (2004, p. 66) a primeira opção produz tamanhos de lotes ligados mais estritamente à demanda do cliente e consequentemente estoques menores. A segunda opção, das quantidades fixas, é mais fácil de administrar, pois o padrão dos setups é previsível, mas, os níveis de estoques gerados são maiores.
3.1.2 PONTO DE DISPARO DO KANBAN DE PRODUÇÃO TRIANGULAR
O cálculo do ponto de disparo é comum para os dois métodos e, para se determinar são necessários dois passos: calcular o lead time de reposição, ou seja, o tempo necessário para repor o lote, e o takt time de cada peça. O takt time é o intervalo de tempo em que a demanda solicita um novo item do referido produto.
Tabela 04 – Tempo necessário para abastecer 01 contêiner.
Fonte: SMALLEY (2004).
Tabela 05 – Lead time de reposição.
Fonte: SMALLEY (2004).
Cada tempo individual supõe que nenhum outro produto está rodando ou aguardando para ser processado na máquina, o que não é realista. Com três peças sendo processadas na máquina, é normal que cada uma delas esteja sendo produzida, outra esteja aguardando o sinal para tal e a outra esteja no supermercado central, ainda não disparada. É estatisticamente improvável que todas as três peças sejam disparadas de uma só vez, pois há sempre uma diferença de tempo entre elas (SMALLEY, 2004, p. 67).
Portanto, a peça que possui o maior tempo de reposição indicará o tempo de fila das demais, e o seu tempo de fila será determinado pelo segundo maior lead time, já que uma peça não pode estar na frente dela mesma.
Tabela 06 – Cálculo do takt time da peça.
Fonte: SMALLEY (2004, p.68).
Tabela 07 – Cálculo do takt time da peça.
Fonte: SMALLEY (2004, p.68).
O ponto de disparo, razão entre o lead time e o takt time, indica a o momento exato em que deve-se voltar a produzir aquela determinada peças, ou seja, nesse modelo o estoque de segurança está absorvendo o tempo de setup e um possível tempo de fila da peça em produção. Quando o estoque diminuir até este nível, o cartão kanban deverá ser movido para a máquina sinalizando o reabastecimento. Usando estas fórmulas e regras simples chega-se ao tamanho do supermercado:
SUPERMERCADO = LOTE + PONTO DE DISPARO
3.2 KANBAN DE PRODUÇÃO POR PACE (2003)
Os procedimentos matemáticos utilizados por este autor coincidem com a metodologia de dimensionamento utilizada por Tubino em sua obra Manual de Planejamento e Controle da Produção publicada em 1997. Ambos os autores preveem o número total de kanbans no sistema, incluindo cartões de movimentação e de produção. Para isto os termos da equação são:
C= quantidade de kanbans = quantidade de contêineres
A = capacidade de cada contêiner
U = demanda (consumo diário do produto em questão)
D = demanda (consumo diário em n° de contêineres)
Tp = tempo de processo = produção + recarregamento + tempo de fila
Te = tempo de espera = consumo + transporte
L = lead time = período do conteiner = Tp + Te
α = fator de segurança
A equação para dimensionar a quantidade de kanbans no circuito é determinada a partir de:
Quantidade de Kanbans no circuito = (demanda diária) x (período do contêiner)
C = D x L
Substituindo os termos da equação, temos:
C = U/A x (Tp + Te)
Para corrigir possíveis variações de eficiência entre o centro produtor e o centro de montagem, é acrescentado ao segundo membro da equação o fator de segurança. Este fator pode variar de 0 a 0,25 (PACE, 2003, p. 43).
Portanto a equação que determina a quantidade total de Kanbans no sistema ficará assim:
C = U/A x (Tp + Te) x (1+α)
Durante o processo, cada conteiner estará hora com kanban de movimentação, hora com o kanban de produção. O kanban de movimentação acompanhará o conteiner durante o tempo de espera, qaunto kanban de produção acompanhará durante o tempo de processo. Portanto, é possivel calcular as quantidades para cada kanban separadamente, desdobrando o termo (Tp = Te).
Assim, o cálculo do número de cartões para o kanban de produção é:
Cp = U/A x Tp x (1+α)
Segundo Pace (2003, p. 45), antes de aplicar os termos Te e Tp às expressões acima, deve-se torná-los números puros. Para transformar Tp em número puro, dividi-se os tempos que o compõe (tempo de produção + tempo de recarregamento + tempo na fila) pelo tempo total utilizado pelo centro produtor para produzir a demanda média diária do produto.
3.2.1 PONTO DE DISPARO DO KANBAN DE PRODUÇÃO TRIANGULAR
Normalmente, utiliza-se um cartão na faixa vermelha, mais um terço na faixa amarela, e o restante na faixa verde, para cada tipo de produto. Se houver apenas três cartões no dimensionamento, adota-se como regra, um cartão em cada faixa (PACE, 2003, p. 87).
3.3 KANBAN DE PRODUÇÃO POR SHINGO (2002)
A questão de quantos kanbans usar é uma dúvida básica ao se administrar um sistema kanban. A resposta corresponde ao número de paletes descrito no Sistema de Ponto e Pedido. Assim, o número de kanbans pode ser calculado da seguinte maneira (SHINGO 2002, p. 215):
(1) Onde P.P é o ponto de pedido calculado pela seguinte equação:
(2) P.P = a x P + α
Substituindo (2) em (1), temos:
(3)
Ainda segundo Shingo, no sistema Toyota de produção, a determinação do número de kanbans está longe de ser tão importante quanto o aperfeiçoamento do sistema de produção para minimizar (N). Em outras palavras, reduzir o tamanho dos lotes, reduzir o lead time do setup e eliminar os estoques de segurança são os fatores mais importantes no sistema Toyota de produção.
3.3.1 PONTO DE DISPARO DO KANBAN DE PRODUÇÃO POR SHINGO
A técnica de controle de estoques utilizando o ponto de pedido é válido tanto do ponto de vista da fabricação quanto do ponto de vista do processo de compras, e pode ser determinado pela seguinte equação:
P.P = a x P + α
Os elementos da fórmula do ponto de pedido estão assim definidos:
Demanda diária (a) – é a quantidade diária consumida. Este valor é determinado pelas tendências da demanda e idealmente deve ser balanceado tanto quanto possível.
Lead time (P) – é o tempo de reposição das peças a serem fornecidas. Este não é simplesmente o tempo requerido para produzir as peças, inclui também as esperas e tempos de transporte e movimentação.
Os tempos de transporte devem ser reconhecidos como um importante fator quando o fornecedor externo está locado em outra região geográfica.
Estoque de segurança (α) – Segundo Shingo (2002, p. 2003) é definido como a quantidade mínima de estocagem. Funcionando como uma válvula de segurança no caso de variações imprevistas no processo produtivo.
Essas variações podem ser:
Quebras de máquinas;
Flutuações da demanda;
Atraso dos fornecedores;
Ausências de mão de obra.
3.3.2 GRÁFICO PARA O PONTO DE PEDIDO
A frequência dos pedidos diminui quando o tamanho dos lotes aumenta, da mesma forma, lotes pequenos significam pedidos mais frequentes.
Pode-se representar melhor o funcionamento do ponto de pedido através do gráfico de serras, conforme figura 16 a seguir. No qual, é composto pelo estoque de ciclo, o estoque de pulmão e o estoque de scrap, os dois últimos compondo o estoque de segurança e por fim a linha tracejada, que representa o momento do pedido de ressuprimento, determinado de acordo com o lead time de ressuprimento.
Estoque de ciclo (Q) – quantidade de peças a serem fornecedidas. Pode ser determinado pelo produto entre a demanda diária e o lead time de reposição (a x P).
Estoque pulmão – quantidade requerida para uma possível variação da demanda. Pode ser determinado pelo desvio padrão da demanda histórica.
Estoque scrap – quantidade requerida através do percentula de refugos.
Figura 03 – Gráfico do ponto de pedido.
Fonte: Adaptado de SMALLEY (2004).
4. ESTUDO DE CASO
4.1 A EMPRESA A
A empresa no qual foi realizado o estudo de caso atua no segmento de eletrodomésticos, com foco na linha branca, tem um corpo de 2.500 funcionários e está localizada no estado do Ceará. No ano de 2014 o setor de estamparia da empresa já estava atendendo 97% da demanda interna de peças estampadas para produção de fogões. No entanto, esta alta demanda gerava diversos problemas para a equipe que fazia a gestão do setor. Problemas tais como, estoques elevados, custo com pagamento de horas extras, custos com paralizações no processo produtivo de eletrodomésticos por falta de componentes oriundos deste mesmo setor, e custos de armazenagem devido aos super estoques.
4.2 ADMINISTRAÇÃO DE MATERIAIS NA EMPRESA A
No PCPM são realizadas as atividades de plano mestre de produção, programação da produção, programação de compra das matérias primas, programação de produção do work in process e controle dos níveis de inventário para produtos acabados e componentes.
Toda esta sistematização do planejamento passa pelo M.R.P. que integra as funções de planejamento industrial, previsão de vendas, planejamento dos recursos produtivos, plano mestre de produção, planejamento das necessidades de materiais, planejamento das necessidades de capacidade produtiva, compra e a contabilização dos custos. O ponto central de todo o sistema é o módulo das necessidades brutas, ou seja, o produto do plano mestre de produção multiplicado pelas listas de materiais.
Uma vez determinadas as necessidades brutas, elas são consolidadas para todos os itens comuns que precisam de componentes que está sendo planejado. A seguir são descontados os estoques, os pedidos de compra para os itens adquiridos e as ordens de produção para os itens de produção interna. O saldo desta equação é a necessidade líquida de compra ou de produção interna por período.
Com o processamento do MRP é gerado um relatório chamado de Demonstrativo das Necessidades de Material (DNM), para atender a demanda dos itens de fabricação interna e itens adquiridos. De posse do DNM, o programador de produção responsável pelo setor de estamparia abre as ordens de produção para a semana. Como as ordens de produção são abertas por componentes, o setor de estamparia recebe na semana mais de 200 ordens de uma única vez. Por consequência, isso se torna um empecilho para uma gestão bem-feita e os resultados tem se tornado um problema, são eles; super-estoques ou falta de componentes gerando a paralização das linhas de montagem de fogões.
4.3 O DIAGNÓSTICO DO SETOR DE ESTAMPARIA ANTES DO KANBAN
O setor de estamparia de chapas de aço da Empresa A opera em três turnos de produção, é composto por cento e setenta funcionários, sendo; um supervisor, três líderes, um apontador de produção, seis trocadores de ferramentas, três operadores de ponte rolante, três operadores de empilhadeira, cento e vinte quatro operadores de máquina e trinta auxiliares de produção.
A estrutura produtiva é composta por quinze prensas progressiva de grande porte, três prensas progressivas de pequeno porte e seis prensas manuais. Essa estrutura fabril produzia em 2014 aproximadamente 400 mil itens por dia, para abastecer o processo produtivo da fábrica de fogões da Empresa A.
O estoque médio em processo para o setor de estamparia é da ordem de aproximadamente 1.300.000 peças entre mais de duzentos tipos diferentes de peças que constituem os mix de fogões.
4.4 O MÉTODO DE DIMENSIONAMENTO UTILIZADO PELA EMPRESA A
Analisando-se os três procedimentos matemáticos apresentados, percebeu-se que os resultados alcançados seriam aproximados, já que, os três autores citados levam em consideração para determinação do supermercado kanban, variáveis como: demanda média, lead times de produção e tempos de setup. Porém, o modelo de cálculo demonstrado por SMALLEY (2004), com a metodologia do tempo fixo e as quantidades variadas, leva em consideração o estudo de carga máquina e prioriza a redução dos estoques, tornando-se assim a melhor escolha para o cenário atual da empresa que busca redução de custos, ganho de produtividade e melhoria da qualidade.
4.5 O DIMENSIONAMENTO DO KANBAN DA EMPRESA A
Selecionado o procedimento matemático, optou-se por dimensionar o supermercado kanban das peças processadas na prensa Gutman 150t como piloto para implementação projeto.
4.5.1 LEVANTAMENTO DOS DADOS DE MÁQUINA
Iniciou-se o procedimento identificando quais peças são processadas na prensa progressiva Gutman 150t e qual a demanda para cada peça. Através do Boletim de Produção que contém o plano de produção do mês e o planejado da programação diária, obtêm-se a demanda média diária para cada produto. De posse do código do produto, tira-se o relatório de estrutura para identificar seus componentes e determinar suas respectivas demandas diárias.
Tabela 8 – Demanda diária para cada peça da injetora Gutman 150t.
Fonte: SMALLEY (2004, p.68).
A seguir, determinou-se o tempo necessário de produção para atender a demanda média, levando em consideração o percentual de perdas com reprocesso ou scrap, para cada uma das peças processadas.
Tabela 9 – Tempo necessário para atender a demanda média dia.
Fonte: SMALLEY (2004, p.68).
Com o tempo necessário de atividades produtivas para atender a demanda média diária é possível iniciar o estudo de dados de máquina. Contudo, inseriu-se uma variável a mais no cálculo dos dados de máquina que se nomeou de Disponibilidade de Máquina como crítica ao procedimento matemático exposto pelo autor SMALLEY.
A inserção da variável Disponibilidade de Máquina tem a finalidade de atribuir maior precisão ao dimensionamento, pelo fato de que nenhuma máquina em um “chão de fábrica” está 100% do tempo disponível para produzir. Ou seja, surgirão paradas não programadas para manutenção, ou a própria quebra da máquina. Desta forma, através do relatório de Horas Paradas que registra o histórico de paradas do equipamento, calculou-se uma média aritmética de todas as paradas da prensa Gutman 150t que ocorreram nos últimos três meses e verificou-se que esta, esteve 96% do tempo disponível para produzir.
Tabela 10 – Tempo disponível para setup.
Fonte: SMALLEY (2004, p.68).
Para um dia de trabalho de três turnos, totalizando 1.224 minutos, no qual 96% deste tempo o equipamento e está disponível para produzir, obtém-se 915,16 minutos disponíveis na respectiva máquina, que atende uma demanda de 34.425 peças por dia e requer 915,16 minutos para atender a demanda média, encontrou-se 308,84 minutos disponíveis para realizar setups.
Desta forma, tornou-se possível determinar a quantidade máxima de setups a serem realizados em um dia de trabalho. Para isto, se fez necessário levantar o tempo médio de cada setup. De posse destes dados, pode-se calcular o número máximo de setups a serem realizados em um mesmo dia, através da operação de divisão entre o Tempo disponível para setup e o Tempo médio para cada setup, conforme Tabela 12.
Tabela 11 – Número de setups possíveis.
Fonte: SMALLEY (2004, p.68).
Na respectiva máquina há um tempo disponível de 543,81 minutos para atividades não produtivas, descontando a taxa de disponibilidade da máquina e considerando que esta prensa trabalha em três turnos de 6,8 horas ininterruptas encontrou-se o número de 6 setups possíveis por dia.
Contudo, a realização de 6 setups por dia em uma prensa que tem o tempo médio de cada setup em 44,2 minutos, vai gera um tempo total parado de 265 minutos, ou seja, tem-se um processo com baixa eficiência. Pensando nisso, Shingo (2002, p. 77) afirma que a utilização do método da troca rápida de ferramentas possibilitou a empresa H. Weidmann Co., com instalações na Suíça, alcançasse uma redução dos tempos médios de setup em uma prensa, de 2 horas e meia, para os atuais 6 minutos e 35 segundos. Esta redução possibilitou um aumento de 2 horas e 20 minutos de produção, permitindo uma maior flexibilidade ao processo produtivo, gerando ganhos para a empresa.
4.5.2 DETERMINAÇÃO DO LOTE DE PRODUÇÃO
Segundo Smalley (2004) há dois métodos para calcular o tamanho do lote para o kanban de produção, são eles: Tempo fixo com quantidades variadas e das Quantidades variadas. A primeira opção produz tamanhos de lotes ligados mais estritamente à demanda do cliente e, consequentemente remete a estoques menores. A segunda opção pode ser considerada a mais para se administrar, pois o padrão de setups é regular e previsível. No entanto, como o objetivo principal é proporcionar redução dos níveis de estoques, escolheu-se utilizar o método com tempo fixo e quantidade variada para determinar o tamanho do lote, apostando também que a Empresa A estava preparada para o novo desafio.
4.5.3 LEAD TIME DE REPOSIÇÃO
O lead time de reposição é uma composição dos tempos de; produção, de setup e de abastecimento dos contêineres.
Tabela 12 – Tempo para abastecer um contentor padrão para cada tipo de peça.
Tabela 13 – Lead time de reposição para cada tipo de peça.
Fonte: SMALLEY (2004, p.68).
4.5.4 CÁLCULO DO TAKT TIME
O takt time encontrado para cada peça, representa a velocidade com que a demanda quer receber o respectivo item.
Tabela 14 – Takt time de reposição para cada tipo de peça.
Fonte: SMALLEY (2004, p.68).
4.5.5 DETERMINANDO DO PONTO DE DISPARO POR ITEM
Como o maior valor de lead time de reposição encontrado é para o perfil lateral, adota-se o seu tempo como o tempo de fila para as outras quatro peças que rodam na máquina. Pois, o maior tempo de reposição será o maior tempo de fila possível para qualquer outra peça que concorra em uma mesma máquina. No entanto, ao menos uma peça deverá ter o segundo maior tempo de fila, pois a peça com maior tempo de fila não pode estar na frente dela mesma.
Para determinar o ponto de disparo, se fazem necessários dois cálculos, são eles: lead time de reposição e takt time. Desta forma, o ponto de disparo ficou conforme tabela abaixo:
Tabela 15 – Ponto de disparo para cada tipo de peça.
Calculado o ponto de disparo, no qual, indica o momento de repor o estoque, tem-se
Fonte: SMALLEY (2004, p.68).
concluído o dimensionamento do kanban para as peças processadas naquela máquina.
Tabela 16 – Dimensionamento do KANBAN para as peças da Gutman 150t.
Fonte: SMALLEY (2004, p.68).
6 ANÁLISE DOS RESULTADOS ESPERADOS
De acordo com o relatório de estoque médio do setor de estamparia na Empresa A as peças processadas na Gutman 150t consolidavam um estoque total de 54.422 peças antes da implementação do kanban. Com a implementação do piloto do kanban nesta única prensa, foi possível alcançar uma redução de 16% do nível de inventário, conforme Tabela 18 abaixo.
Tabela 17 – Redução do estoque para as peças da Gutman 150t.
Fonte: SMALLEY (2004, p.68).
Este percentual de redução será ainda maior com o decorrer do tempo pois, para a análise dos resultados considerou-se o kanban cheio, o que não se aplica, já que diariamente haverá consumo e o supermercado não permanecerá estático, elevando ainda mais esta taxa de redução do inventário.
Outros pontos que ganharam destaque com a implementação do kanban na Empresa A, faz referência ao estoque da peça de código 9850779310, no qual, o inventário antes do kanban estava abaixo do ideal. Este dimensionamento errado do inventário, com as quantidades insuficiente, gerava paralizações na linha de montagem de fogões. Após o dimensionamento matemático e implementação do kanban, para as peças estampadas em uma única prensa, foi possível reduzir em 3% o indicador de paradas da linha de montagem por desabastecimento de peças estampadas.
Somando-se a isso, ocorreu uma evolução na programação de produção do setor pois, esta passou a ocorrer sem a necessidade de ordens de produção impressa em papel, ocorrendo apenas com a movimentação dos cartões no quadro de gestão do kanban, conforme figura abaixo.
Figura 04 – Supermercado kanban.
Fonte: Esmaltec (2014).
Por fim, analisando todos os resultados, percebeu-se que a utilização da máquina estava menor pois, a realização de seis setups representa 24% do dia disponível para produzir. Para esta suposta redução da eficiência da máquina pode-se citar uma analogia muito utilizada na filosofia Lean, que diz: “reduzir o nível das águas para aparecer as pedras”. Ou seja, como se reduziu o nível de estoques identificou-se um problema ou analogamente, uma pedra, que é o elevado tempo de setup de aproximadamente 44,2 minutos. No qual, atualmente não é considerado como problema, já que os estoques excessivos o mascaram. Contudo, ainda levando em consideração o tempo de 44,2 minutos para cada setup, poder-se-ia incluir outra peça para rodar nesta máquina, já que a implementação do kanban possibilitará a realização de seis setups diários, e atualmente só se fazem necessários cinco. Desta forma, há tempo disponível para incluir outra ferramenta de estampo.
6. CONSIDERAÇÕES FINAIS
Este trabalho teve por objetivo conhecer os procedimentos de dimensionamento de supermercados kanban, considerando como elemento crucial para viabilizar ações que possam balizar um estudo mais amplo para a redução do valor imobilizado em estoques e como fundamentação para entender o dimensionamento kanban das peças processadas na prensa Gutman 150t do setor de Estamparia da Empresa A.
Foram apresentados alguns dos conceitos mais discutidos e abordados na literatura sobre o tema, como forma de facilitar o entendimento e a compreensão para o processo de implementação da ferramenta kanban. Neste contexto, foi possível identificar como a empresa está posicionada e como está se estruturando para favorecer a implementação do conceito just in time.
Por fim, foram analisados os resultados obtidos com a utilização do modelo matemático para o dimensionamento do kanban. Concluiu-se que esse projeto piloto de implementação do kanban proporcionou uma redução de no mínimo 16% nas quantidades de inventário das cinco peças dimensionadas e uma redução inicial de 3% para as paralizações de linha de montagem por falta das mesmas peças.
Outros pontos importantes na análise dos resultados foram, a constatação do elevado tempo de setup para as trocas de ferramentas e a otimização do modelo de gestão por parte do supervisor da área de estamparia, no qual, passou a fazer a gestão da produção e do estoque através do quadro de kanban.
Portanto, recomenda se para a Empresa A a implementação sistemática do dimensionamento kanban para todas as peças processadas no setor de estamparia. Associada a essa implementação é importante disseminar o conceito just in time, através de treinamentos para os colaboradores pois, o segundo passo deste projeto poderá ser dado através da gestão do kanban pelos operadores.
REFERÊNCIAS
HUHNE, Leda Miranda. Metodologia Científica. 7 e.d. Rio de Janeiro: Agir, 2001.
PACE, João Henrique. O Kanban na Prática. 1 e.d. Rio de Janeiro: Qualitymark, 2003.
SLACK, Nigel; CHAMBERS, Stuart; JOHNSTON, Robert. Administração da Produção. 2 e.d. São Paulo: Atlas, 2002.
SMALLEY, Art. Criando o Sistema Puxado Nivelado. 1 e.d. São Paulo: Lean Enterprise Institute, 2005.
SHINGO, Shingeo. O Sistema Toyota de Produção. 2 e.d. Porto Alegre: Bookman, 1996.
TUBINO, Dalvino Ferrari. Manual de Planejamento e Controle da Produção. São Paulo: Atlas, 1997.
WOMACK, James P.; JONES, Daniel T. A Mentalidade Enxuta nas Empresas. 3 e.d. São Paulo: Campos, 2003.
[1]Pós-Graduando: MBA em Gestão de Pessoas pela Faculdade Integrada do Ceará. Graduado em Engenharia de Produção Mecânica pela Universidade Federal do Ceará.
Enviado: Abril, 2019.
Aprovado: Maio, 2019.
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Elano Cardoso
Engenheiro de Produção Mecânica, Gerente de PCP (Planejamento e Controle da Produção).
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2 COMENTÁRIOS
Mikael 29/05/2019 At 15:39
Excelente trabalho Elano parabéns.
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Lidia Bastos 02/03/2021 At 09:58
Temática atual e grande relevância. Ótimo trabalho!
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