A UTILIZAÇÃO DOS CONCEITOS DE MANUFATURA ENXUTA E DA TEORIA DAS RESTRIÇÕES NO ABASTECIMENTO DE UMA LINHA DE MONTAGEM Guaratinguetá - SP 2016 MARCUS VINICIUS PUERTA MARCUS VINICIUS PUERTA A UTILIZAÇÃO DOS CONCEITOS DE MANUFATURA ENXUTA E DA TEORIA DAS RESTRIÇÕES NO ABASTECIMENTO DE UMA LINHA DE MONTAGEM Dissertação apresentada à Faculdade de Engenharia do Campus de Guaratinguetá, Universidade Estadual Paulista, para a obtenção do título de Mestre em Engenharia de Produção, na área de Gestão e Otimização. Orientadora: Profa. Dra. Marcela A. G. Machado Freitas Co-orientador: Prof. Dr. Bruno Chaves Franco Guaratinguetá 2016 P977u Puerta, Marcus Vinicius A Utilização dos conceitos de manufatura enxuta e da teoria das restrições no abastecimento de uma linha de montagem / Marcus Vinicius Puerta – Guaratinguetá, 2016. 81 f : il. Bibliografia: f. 75-79 Dissertação (Mestrado) – Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Engenharia de Guaratinguetá, 2016. Orientador: Dra Marcela Aparecida Guerreiro Machado Freitas Coorientador: Prof. Dr Bruno Chaves Franco 1. Produção enxuta. 2. Métodos de linha de montagem. 3. Teoria das restrições (Administração) I. Título CDU 658.5(043) DADOS CURRICULARES MARCUS VINICIUS PUERTA NASCIMENTO 19.11.1974 – São Carlos / SP FILIAÇÃO Airton Mesa Puerta Ana Maria Trofino Puerta 1992/1999 Curso de Graduação em Engenharia Mecânica Universidade Federal de Itajubá 2002/2003 Curso de Pós-Graduação Lato Sensu Especialização em Qualidade e Produtividade, Universidade Federal de Itajubá 2014/2016 Curso de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, nível de Mestrado, Faculdade de Engenharia do Campus de Guaratinguetá, Universidade Estadual Paulista à minha esposa, Thatiana, e à minha filha, Giovanna AGRADECIMENTOS A minha esposa Thatiana pela paciência e entendimento dos esforços e ausências necessárias para a conclusão desse trabalho, à minha filha Giovanna, por ser meu maior exemplo de superação e força de vontade, me ensinando todo dia que não existem limites quando temos objetivos, aos meus pais Airton e Ana Maria, meus maiores exemplos de dedicação, por mostrarem a importância dos valores e da educação para a formação de uma pessoa e também pelo incentivo incessante aos estudos, aos meus amigos Márcio Garcia, Mário Augusto Esteves, Jairo Modesto e Lúcio Flore, pela parceria, amizade e pelas horas de estudo em conjunto que proporcionaram momentos ímpares e únicos, ao Prof. Dr. Bruno Chaves Franco, pelo incentivo, orientação, contribuição, paciência e ajuda necessárias para elaboração desse trabalho, ao Prof. Dr. Jorge Muniz Jr, pelo apoio e incentivo nas horas mais complicadas e pela contribuição à elaboração do trabalho, aos Professores Dra. Marcela A. G. Machado Freitas, Dra. Andréia Maria Pedro Salgado e Dr. Ricardo Batista Penteado, que participaram do Exame de Qualificação e Defesa, e que contribuíram com a qualidade e desenvolvimento desse trabalho, aos amigos e companheiros da linha de Montagem de Chassis Soldados pela paciência, ajuda e por acreditarem no trabalho, que só foi possível devido a vossa parceria, à Maxion Structural Components, por confiar no meu trabalho e me apoiar nessa conquista, a todos aqueles que de alguma forma contribuíram de maneira direta ou indireta para a realização deste trabalho. “Não é possível ensinar nada a um homem; você apenas pode ajudá-lo a descobrir esse conhecimento nele próprio.” Galileu Galilei RESUMO O grande número de competidores globais existentes no mercado tem levado as indústrias da cadeia automotiva a buscarem incessantemente melhorias na gestão operacional, e nesse sentido esse trabalho apresenta uma proposta de integração das técnicas e abordagens da Manufatura Enxuta e da Teoria das Restrições, através de uma aplicação prática, visando a melhoria da sistemática de abastecimento de componentes para utilização em células de solda pertencentes a uma linha de montagem de chassis. Em uma primeira etapa foram apresentados os conceitos e as possibilidades de integração de ambas as teorias e, a partir de um diagnóstico inicial do sistema de abastecimento, foram propostas alterações, de maneira evolutiva, em que melhorias baseadas na Manufatura Enxuta eram implementadas a cada rodada de experimento, culminando com a implementação de melhorias baseadas na Teoria das Restrições, integrando ambos os conceitos. O resultado final obtido corrobora a eficiência da integração das duas abordagens para a melhoria de processos, as quais contribuíram para uma diminuição dos tempos de ciclo de abastecimento na ordem de 89% para a célula alvo estudada, sendo superior ao resultado obtido utilizando-se apenas uma das técnicas, sem que houvesse necessidade de investimentos e/ou despesas significativas. PALAVRAS-CHAVE: Manufatura Enxuta. Teoria das Restrições. Melhoria Continua. Abastecimento. Manuseio de Materiais. Linha de Montagem. ABSTRACT The large number of global players in the market has led the automotive industry chain to incessantly seek improvements in operations management to increase their results and, based on this fact, this paper presents a proposal for integrating the techniques and approaches of Lean Manufacturing and Theory of Constraints through an action research application, aiming at improving the material supply system of welding cells from a chassis frame assembly line. In the first stage were presented the concepts and possibilities of integration of both theories and, from an initial diagnosis of the supply system, changes were proposed in an evolutionary way, in which improvements based on Lean Manufacturing were implemented on each experiment round, culminating in the implementation of improvements based on the Theory of Constraints, integrating both concepts. The final result confirms the efficiency of the integration of these two approaches as a way to improve processes, which contributed to an 89% decrease of the supply cycle times of the studied target cell. This result is better than the result obtained using only one of the techniques, without the need for investments and / or significant expenses. KEYWORDS: Lean Manufacturing. Theory of Constraints. Continuous Improvement. Supply System. Material Handling. Assembly Line. LISTA DE FIGURAS Figura 1a – Publicações Manufatura Enxuta ........................................................................... 17 Figura 1b – Citações Manufatura Enxuta ................................................................................ 17 Figura 2a – Publicações Teoria das Restrições ....................................................................... 17 Figura 2b – Citações Teoria das Restrições............................................................................. 17 Figura 3a – Publicações ME + TOC ........................................................................................ 18 Figura 3b – Citações ME + TOC ............................................................................................. 18 Figura 4 – Planejamento da Pesquisa-Ação ............................................................................ 20 Figura 5 – Os Cinco Passos de Melhoria Contínua da TOC ................................................... 29 Figura 6 – Representação simples do Método Tambor-Pulmão-Corda (TPC) ...................... 30 Figura 7 – Representação dos tipos de pulmão de tempo ....................................................... 31 Figura 8 – Os Cinco Passos da TOC com inserção dos pontos de tomada de decisão .......... 34 Figura 9 – Linha de Montagem de Chassis Soldados ............................................................. 46 Figura 10 – Linha de Montagem Principal .............................................................................. 47 Figura 11 – Células de Solda de Subconjuntos ....................................................................... 48 Figura 12 – Células de Solda à Projeção ................................................................................. 48 Figura 13 – Estoque ................................................................................................................. 49 Figura 14 – Estoques de componentes IE e IP ........................................................................ 50 Figura 15 – Demonstração do processo de abastecimento dos itens IE .................................. 51 Figura 16 – Demonstração do processo de abastecimento dos itens IP ................................. 52 Figura 17 – Localização da Célula Nº10 ................................................................................. 56 Figura 18 – Representação da célula Nº10 .............................................................................. 57 Figura 19 – Fluxos de abastecimento atuais ............................................................................ 59 Figura 20 – Fluxo de abastecimento do Ciclo ME .................................................................. 62 Figura 21 – Fluxo de abastecimento do Ciclo ME Sem Espera .............................................. 64 Figura 22 – Estoque de componentes IL ................................................................................. 66 Figura 23 – Fluxo de abastecimento do Ciclo ME + TOC ..................................................... 66 Figura 24a – Célula alvo antes dos trabalhos ......................................................................... 69 Figura 24b – Célula alvo após os trabalhos ............................................................................ 69 LISTA DE QUADROS Quadro 1 – As Ferramentas da Manufatura Enxuta ..................................................................... 24 Quadro 2 – Trabalhos que mostram que alguma abordagem/ferramenta se sobressai ............ 38 Quadro 3 – Trabalhos que mostram que as abordagens/ferramentas são complementares..... 41 LISTA DE TABELAS Tabela 1 – Resumo das Ocorrências de Desperdícios por Operações ..................................... 53 Tabela 2 – Resultados do teste do sistema de abastecimento atual ......................................... 60 Tabela 3 – Resultados do teste do sistema de abastecimento atual padronizado .................... 61 Tabela 4 – Resultados do teste do sistema de abastecimento baseado na ME ....................... 63 Tabela 5 – Resultados do teste do sistema de abastecimento baseado na ME sem espera ..... 64 Tabela 6 – Resultados do teste do sistema de abastecimento baseado na ME e TOC ............ 67 Tabela 7 – Resumo comparativo de todos os ciclos testados ................................................. 68 LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS BM : Buffer Management (Gerenciamento de Pulmões) CIM : Computer Integrated Manufacturing CONWIP : Constant Work In Process DBR : Drum-Buffer-Rope FIFO : First In, First Out (Primeiro a Entrar, Primeiro a Sair) JIT : Just In Time LP : Lean Production ME : Manufatura Enxuta MIT : Massachusetts Institute of Technology MRP : Material Requirement Planning (Planejamento das Necessidades de Materiais) MRP II : Manufacturing Resource Planning (Planejamento dos Recursos de Manufatura) OPT : Optmized Production Technology RRC : Recurso com Restrição de Capacidade SCM : Supply Chain Management (Gestão da Cadeia de Suprimentos) SMED : Single Minute Exchange of Die (Troca Rápida de Ferramentas) STP : Sistema Toyota de Produção SUV : Sport Utility Vehicle TOC : Theory of Constraints (Teoria das Restrições) TOCICO : Theory of Constraints International Certification Organization TPC : Tambor-Pulmão-Corda TPM : Total Productive Maintenance (Manutenção Produtiva Total) TQM : Total Quality Management (Gestão da Qualidade Total) VSM : Value Stream Mapping WIP : Work In Process SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ........................................................................................................... 14 1.1 CONSIDERAÇÕES INICIAIS .................................................................................... 14 1.2 OBJETIVOS ................................................................................................................. 16 1.3 JUSTIFICATIVAS E DELIMITAÇÕES DA PESQUISA .......................................... 16 1.4 MÉTODO DE PESQUISA ........................................................................................... 19 1.5 ESTRUTURA DO TRABALHO ................................................................................. 20 2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA .................................................................................. 21 2.1 A MANUFATURA ENXUTA ..................................................................................... 21 2.2 A TEORIA DAS RESTRIÇÕES .................................................................................. 28 2.2.1 A Evolução da Teoria das Restrições ........................................................................ 33 2.3 INTEGRAÇÃO DA MANUFATURA ENXUTA E TEORIA DAS RESTRIÇÕES .. 37 3 APLICAÇÃO PRÁTICA ........................................................................................... 46 3.1 APRESENTAÇÃO DO OBJETO DE ESTUDO ......................................................... 46 3.2 O SISTEMA DE ABASTECIMENTO DE COMPONENTES ................................... 49 3.2.1 Diagnóstico da Situação Atual ................................................................................... 53 3.3 PROPOSTA DE SISTEMA DE ABASTECIMENTO DE COMPONENTES ........... 60 3.3.1 Sistema de abastecimento atual com quantidade de peças padrão ........................ 61 3.3.2 Sistema de abastecimento baseado na Manufatura Enxuta ................................... 62 3.3.3 Sistema de abastecimento baseado na integração da Manufatura Enxuta e Teoria das Restrições .................................................................................................. 65 3.4 ANÁLISE DOS RESULTADOS ................................................................................. 67 4 CONCLUSÕES ........................................................................................................... 71 4.1 VERIFICAÇÃO DOS OBJETIVOS ............................................................................ 71 4.2 CONSIDERAÇÕES FINAIS ....................................................................................... 72 4.3 RECOMENDAÇÕES PARA TRABALHOS FUTUROS ........................................... 73 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...................................................................... 75 APÊNDICE A – Formulário de coleta de dados para diagnóstico ........................ 80 APÊNDICE B – Formulário de observações e sugestões dos colaboradores ........ 80 14 1 INTRODUÇÃO 1.1 CONSIDERAÇÕES INICIAIS Em um mundo onde a comunicação e a tecnologia de transporte reduziram consideravelmente as barreiras comerciais e produtivas, é importante o desenvolvimento de pensamento global para manter as operações de negócios eficientes, competitivas, e viáveis no longo prazo (KEDIA; MUKHERJI, 1999). A busca de eficiência nas operações tem causado impacto nas estratégias de fabricação para enfrentar a competitividade do mercado (MADEJSK, 2007) e para tanto são usadas diversas técnicas e/ou enfoques como a Teoria das Restrições (GOLDRATT; COX, 1984; GOLDRATT; FOX, 1986; SPENCER; COX, 1995; DETTMER, 1997; RAHMAN, 1998) e Manufatura Enxuta (OHNO, 1988; WOMACK; JONES; ROOS, 1990; WOMACK; JONES, 1996). A Teoria das Restrições (Theory of Constraints – TOC) parte da premissa que a meta de uma organização é gerar lucro, tanto no presente quanto no futuro (RAHMAN, 1998). Restrições são geralmente consideradas como algo negativo, algo a ser eliminado, porém a diferença da abordagem da teoria das restrições em relação a outras abordagens tradicionais de gestão é a de que ela considera uma restrição como oportunidade de melhoria para o negócio (BLACKSTONE, 2001). O princípio básico da TOC é que dentro de cada sistema deve existir, pelo menos, uma restrição que limita a capacidade do mesmo em alcançar melhores níveis de desempenho. A restrição pode ser a falta de mercado, uma política imposta internamente ou externamente, ou um recurso interno para a empresa (BLACKSTONE, 2001). A utilização máxima da restrição, por conseguinte, pode levar ao resultado máximo (WATSON; BLACKSTONE; GARDNER, 2007). Já a implementação de estratégias baseadas em Manufatura Enxuta (Lean Manufacturing – ME) contribui para a excelência operacional por meio da eliminação de desperdícios e de atividades que não geram valor agregado ao processo (ÁLVAREZ et al., 2009). De acordo com Ohno (1988), os tipos mais comuns de desperdícios são: superprodução, produtos defeituosos, processos sub-otimizados, esperas desnecessárias, movimentação, transporte e excesso de estoque. As práticas de manufatura enxuta resultam em melhores resultados operacionais, tais como estoques mais baixos, maior qualidade e tempos de produção mais curtos, que, por sua 15 vez, melhoram o desempenho financeiro (SHAH; WARD, 2003; HOFER; EROGLU; HOFER, 2012). Desse modo, os processos de melhoria contínua são essenciais na busca pela excelência operacional e a integração dos conceitos de manufatura enxuta e de TOC vem se mostrando uma das mais promissoras combinações de metodologias voltadas para melhorias de longa duração, tanto em processos quanto nas organizações como um todo (DEMCHUK; BAITSAR, 2013). No entanto, de acordo com Domingo et al. (2007), apesar dos sistemas de manufatura enxuta serem projetados para demandas constantes com desperdícios mínimos, é necessário certo grau de flexibilidade para lidar com incertezas, incluindo setups rápidos, quantidades variáveis de kanbans, e estações de trabalho com layout flexíveis, os quais desempenham um papel importante no fluxo de materiais de uma linha de montagem. Os sistemas de manuseio e movimentação de materiais são componentes básicos para operações de manufatura e referem-se a quaisquer atividades, equipamentos e processos relacionados a movimentação, estocagem e controle de materiais em um sistema produtivo que, quando bem aplicados, previnem que o fluxo de materiais tenha estoques finais e intermediários excessivos (HALIM et al., 2012). Álvarez et al. (2009) concluíram que a efetividade desses sistemas é fortemente dependente de parâmetros como tipo de transporte utilizado, métodos de estocagem, rotas de entrega de materiais, frequências e quantidades transportadas. Porém, de acordo com Shah e Ward (2003), a implementação requer soluções personalizadas uma vez que os fluxos de materiais internos entre as estações de trabalho dependem das condições de produção e características próprias, que variam de empresa a empresa. De acordo com Finnsgård et al. (2011), um problema, muitas vezes encontrado em ambientes industriais, é o espaço disponível para o arranjo de cada componente necessário na estação de trabalho. A movimentação de materiais é definitivamente uma das áreas em que a implementação de manufatura enxuta pode ter efeito benéfico para o desempenho operacional e financeiro das empresas (GREEN; LEE; KOZMAN, 2010) e nesse contexto Allen, Robinson e Stewart (2001) evidenciam que sistemas de manuseio de materiais adequados ajudam a reduzir os custos operacionais de 15% a 30%. Dentro deste contexto esta pesquisa busca um modelo de sistema de abastecimento de componentes para uma linha de montagem baseados em princípios e práticas da Manufatura Enxuta, em conjunto com a Teoria das Restrições. 16 1.2 OBJETIVOS O objetivo dessa pesquisa é propor um método de organização e gestão do sistema logístico de abastecimento de componentes em uma célula de solda, baseados nos conceitos e práticas da Manufatura Enxuta (ME) e da Teoria das Restrições (TOC). Para consecução do objetivo geral, os seguintes objetivos específicos são propostos: 1- Analisar a integração dos conceitos e práticas da Manufatura Enxuta e da Teoria das Restrições na melhoria de sistemas logísticos de abastecimento de componentes em uma linha de montagem. 2- Avaliar o impacto da aplicação do método proposto tanto na movimentação de materiais, quanto no processo de abastecimento da célula de solda como um todo. 1.3 JUSTIFICATIVAS E DELIMITAÇÕES DA PESQUISA A importância do tema remete a acirrada competitividade em que o setor automotivo está inserido, demandando das empresas melhores resultados operacionais, cada vez mais pressionadas pela forte concorrência global. As demandas de mercado tendem a requerer produtos com alta confiabilidade, qualidade e baixo custo, produzidos no tempo correto. Dessa forma, a otimização do fluxo de materiais é um passo indispensável para atingimento desses objetivos (STARBEK; MENART, 2000). Um dos problemas que ocorrem com frequência em linhas e/ou células de montagem é a falta de um sistema de movimentação de materiais devidamente estruturado que mantenha todo o processo trabalhando em fluxo contínuo e produzindo o necessário (HARRIS; HARRIS; WILSON, 2004). Com isso, a busca por conceitos e práticas de excelência de gestão vem aumentando e evoluindo e, nesse cenário, as abordagens da Manufatura Enxuta e da Teoria das Restrições vêm se destacando como boas alternativas na busca de melhores resultados. A contribuição profissional deste trabalho está na avaliação e aplicação de métodos para diminuição de perdas produtivas e, consequentemente, aumento de eficiência operacional relacionada à logística interna de abastecimento de uma linha de montagem. Apesar desta pesquisa focar em um processo específico, as deficiências de movimentação de materiais são comuns a outros processos existentes na empresa. 17 Dessa forma pode-se ter uma abrangência do trabalho em outras linhas e/ou células de montagem, fazendo com que os resultados obtidos através da aplicação dos conceitos e métodos propostos possam ser replicados futuramente. No que tange à contribuição acadêmica, ambas as abordagens são relevantes e possuem histórico anual crescente de publicações e citações, conforme mostrado na Figura 1a, Figura 1b, Figura 2a e Figura 2b. Vale ressaltar que nos últimos dez anos a quantidade de citações relacionadas à Manufatura Enxuta tiveram um aumento significativo de cerca de 1000%, conforme Figura 1b, enquanto que as citações relacionadas à Teoria das Restrições mostraram um aumento de cerca de 300%, conforme Figura 2b. Figura 1a - Publicações Manufatura Enxuta Figura 1b - Citações Manufatura Enxuta Fonte: Web of Science – Mar/16 Fonte: Web of Science – Mar/16 Figura 2a - Publicações Teoria das Restrições Figura 2b - Citações Teoria das Restrições Fonte: Web of Science – Mar/16 Fonte: Web of Science – Mar/16 18 Porém, a utilização de ambas as teorias em conjunto é pouco explorada, onde o número de publicações anuais é pequeno se comparado com ambas as abordagens em separado, conforme mostrado na Figura 3a e na Figura 3b. Figura 3a - Publicações ME + TOC Figura 3b - Citações ME + TOC Fonte: Web of Science – Mar/16 Fonte: Web of Science – Mar/16 Enquanto que a Manufatura Enxuta e a Teoria das Restrições chegaram a ter respectivamente cerca de 350 e 50 publicações anuais, conforme mostrado na Figura 1a e na Figura 2a, a utilização de ambas as teorias em conjunto alcançou apenas oito publicações em seu melhor resultado anual, conforme Figura 3a. Nesse sentido esse trabalho trará mais uma contribuição ao tema ao abordar ambas as teorias em conjunto. Outro ponto relevante dessa pesquisa é o fato dela ser direcionada para uma aplicação prática do uso das duas abordagens, sendo que a grande maioria dos trabalhos anteriores existentes são relacionados a trabalhos Teórico-Conceituais, Modelagens/Simulações e Surveys, conforme evidenciado por Utiyama e Godinho Filho (2013). Este trabalho está delimitado ao abastecimento interno de componentes para células de solda de subconjuntos existentes em uma linha de montagem, sendo que os demais abastecimentos que fazem parte do processo, incluindo a movimentação de produtos finais, não farão parte de seu escopo. 19 1.4 MÉTODO DE PESQUISA Esta pesquisa tem natureza aplicada, caracterizando-se pelo interesse prático o qual seus resultados serão aplicados na solução de problemas reais. Ela se classifica como uma pesquisa exploratória, pois objetiva buscar familiaridade com o problema em questão. Para a condução do trabalho será usado como base o método de pesquisa-ação, que segundo Mello e Turrioni (2012): ... é o tipo de pesquisa social com base empírica concebida e realizada em associação com uma ação ou com a resolução de um problema coletivo e no qual os pesquisadores e participantes representativos da situação ou do problema estão envolvidos de modo cooperativo ou participativo (Mello e Turrioni, 2012, p.149). Em outras palavras, a pesquisa-ação se caracteriza por seu caráter participativo, possibilitando a integração dos participantes da pesquisa com os investigados, não se restringindo a descrever situações, mas se encarregando de criar acontecimentos que propiciem mudanças no sistema (THIOLLENT, 2011). Tanto Coughlan e Coghlan (2002), quanto Thiollent (2011), ressaltam que a pesquisa-ação deve buscar o equilíbrio de dois objetivos: resolver um problema e contribuir para a ciência. A utilização da pesquisa-ação justifica-se pelo fato dos objetivos do pesquisador orientarem-se pelo interesse de formular diagnósticos confiáveis e planos comprometidos com as melhorias vislumbradas, de modo a gerar as mudanças desejadas na prática (LIMA, 2005). De acordo com Mello et al. (2012), a pesquisa-ação vem se destacando como uma estratégia de pesquisa adotada em Engenharia de Produção, ressaltando que sua utilização deveria ser melhor explorada para contribuir para sua aceitação como um processo científico. Cada ciclo do processo da pesquisa-ação, como proposto por Mello et al. (2012) com base nos trabalhos de Westbrook (1995), Coughlan e Coghlan (2002) e Thiollent (2011), possui cinco fases: planejar; coletar dados; analisar dados e planejar ações; implementar ações; avaliar resultados e gerar relatório. As etapas do método de pesquisa-ação elaborado para a condução deste trabalho específico, bem como a descrição das atividades a serem executadas, estão apresentadas na Figura 4, elaborada pelo autor e adaptada de Mello et al. (2012). 20 Figura 4 - Planejamento da Pesquisa-Ação Fonte: Adaptado de Mello et al. (2012) 1.5 ESTRUTURA DO TRABALHO O conteúdo dessa dissertação está dividido em quatro capítulos, sendo que o primeiro consiste da introdução, onde são apresentadas as considerações iniciais, os objetivos, as justificativas da pesquisa, a metodologia de pesquisa utilizada e a estrutura do trabalho. No segundo Capítulo são apresentadas as revisões bibliográficas sobre Manufatura Enxuta, Teoria das Restrições, e as possibilidades de integração do uso das duas técnicas para otimização de processos e redução de custos. O terceiro Capítulo é dedicado a aplicação prática da pesquisa, aonde são apresentados o objeto de estudo, o diagnóstico da situação atual, o modelo de trabalho proposto e as análises dos resultados obtidos dessa proposta. E, finalmente, no quarto Capítulo são apresentadas as considerações finais e conclusões desta pesquisa, bem como sugestões para o desenvolvimento de novos trabalhos sobre o tema estudado. 21 2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 2.1 A MANUFATURA ENXUTA A Manufatura Enxuta (do inglês Lean Manufacturing), também conhecida como Produção Enxuta, é um termo criado no final da década de 80 por pesquisadores ligados ao Massachusetts Institute of Technology – MIT, através de um programa de pesquisas denominado IMVP – International Motor Vehicle Program, que tinha como objetivo o estudo das melhores técnicas de produção praticadas mundialmente e a definição de um sistema de produção eficiente, flexível, ágil e inovador, superior à produção em massa, até então o modelo predominante no ocidente. Esse estudo deu origem ao livro “A máquina que mudou o mundo” (The machine that changed the world) em 1990, onde os autores James P. Womack, Daniel T. Jones e Daniel Roos deram o nome de produção enxuta ao que Taiichi Ohno e Shigeo Shingo chamaram de Sistema Toyota de Produção (STP), desenvolvido no Japão pela Toyota Motor Company, ao final da década de quarenta, objetivando o combate aos desperdícios, definidos como todas as atividades que consumiam recursos e que não agregavam valor ao produto. Em suma, pode-se entender que a Manufatura Enxuta é um, entre vários nomes adotados para definir o conjunto de técnicas, princípios e recomendações oriundas dos conceitos e pilares do STP, que as empresas seguem com o objetivo de se tornarem mais ágeis e enxutas, potencializando seus resultados perante os desafios de mercado, conforme definido por Womack, Jones e Roos (1990). Basicamente, o significado de ser enxuto remete a obter as coisas certas, no lugar certo, na hora certa, na quantidade certa, minimizando o desperdício, sendo flexível e aberto a mudanças. Assim, um processo deve fazer apenas o que o próximo processo necessita, no momento que ele necessitar (ROTHER; SHOOK, 2003). Outra maneira de mostrar esse significado foi feita por Womack e Jones (1996), onde os mesmos afirmaram que ser enxuto é fazer muito mais com muito menos - menos esforço humano, menos equipamento, menos tempo e menos espaço - aproximando-se dos clientes fornecendo exatamente o que eles querem. Os princípios que servem de guia para a implementação de um sistema de Manufatura Enxuta foram apresentados por Womack, Jones e Roos (1990): 22 1. Definir detalhadamente o significado de valor de um produto por meio da perspectiva do cliente final, em termos das suas especificações como preço, prazo de entrega, entre outros. 2. Identificar o fluxo de valor do produto, incluindo os dados de cada operação de transformação necessária, bem como o fluxo de informações inerentes ao mesmo. 3. Gerar um fluxo de valor contínuo com base na cadeia de valor obtida, de modo que isso ocorra sem interrupções, com objetivo de reduzir e, se possível, eliminar as atividades que não agreguem valor na cadeia identificada. 4. Configurar o sistema produtivo de forma que o acionamento do mesmo ocorra a partir do pedido do cliente, seja ele interno ou externo, de forma que o fluxo da programação seja puxado, não empurrado. 5. Buscar incessantemente a melhoria do fluxo de valor por meio de um processo de melhoria contínua da redução de perdas. Baseados nesses princípios observa-se que o processo de implantação da Manufatura Enxuta está fundamentalmente voltado para a identificação e eliminação de desperdícios, que adicionam apenas custo e tempo aos produtos e processos. Tudo o que não agrega valor ao produto, é desperdício e os mesmos se escondem por toda parte na produção e, para evitá-los, deve-se compreender por completo o que são desperdícios e as suas causas (LIKER, 2005). Os desperdícios são os sintomas e não as causas dos problemas (OHNO, 1988), e basicamente existem sete tipos deles (OHNO, 1988; WOMACK; JONES, 1996; HINES; TAYLOR, 2000): 1. Superprodução – produzir mais do que o necessário e/ou antecipadamente, gerando estoques. É o desperdício mais difícil de ser eliminado uma vez pode mascarar tanto outras ineficiências dos processos, quanto problemas operacionais e administrativos. 2. Estoque – consequência da superprodução, está relacionado a custos de obsolescência e manutenção de estoques, desperdício de áreas e armazenamento excessivo, incluindo estoques intermediários de produtos em processo. 3. Processos Desnecessários – desperdícios dos próprios processos devido a introdução de operações desnecessárias ou extras, bem como a existência de algumas operações advindas de um projeto, componentes ou manutenção que poderiam ser melhorados. 23 4. Defeitos ou Retrabalhos – perdas relacionadas a materiais defeituosos e desperdícios com retrabalhos devido a materiais que não atendem as especificações de qualidade exigidas para os mesmos. 5. Transporte – movimentações desnecessárias de produtos ou peças que não agregam valor ao produto e constituem desperdícios de tempo e recursos. 6. Movimento – perdas relacionadas a movimentos desnecessários e repetitivos dos operadores, que não agregam valor ao produto. Podem estar relacionados a própria organização do local de trabalho. 7. Espera – relacionada à falta de sincronismo e/ou balanceamento das operações, causando ociosidade, acúmulo de material e falta de atividade. Além dos sete desperdícios básicos descritos, pode-se considerar a existência do oitavo desperdício, defendido tanto por Liker (2005), quanto por Muniz (2007): 8. Conhecimento – perdas relacionadas a não utilização do conhecimento e habilidades dos operadores para eliminação dos demais desperdícios, e implementação de melhorias e inovações. Também pode ser descrito como as perdas relacionadas a falta de compartilhamento do conhecimento adquirido. Uma vez conhecidos os desperdícios, é imprescindível o entendimento de como a Manufatura Enxuta lida com os mesmos, de forma a buscar a excelência operacional. Nesse contexto, várias técnicas e ferramentas são usadas, como por exemplo, o Just in Time (JIT), Kanban, Jidoka, Heijunka, 5S, Poka-Yoke, Tempo Takt, Total Preventive Maintenance (TPM), Andon, Trabalho Padronizado, entre outros (OHNO, 1988; SHINOHARA, 1988; SHINGO, 1989; WOMACK; JONES, 1996; HINES; TAYLOR, 2000; SLACK et al.,2002; LIKER, 2005). A literatura disponível está repleta de autores que adaptaram e usaram várias dessas ferramentas e técnicas na descrição de seus trabalhos e que, se fossem descritas nos seus detalhes e nuances, tornariam essa revisão de literatura extensa. Dessa forma o Quadro 1 apresenta uma síntese das várias ferramentas e técnicas disponíveis, com uma breve explicação de cada uma delas, com suas respectivas referências, conforme proposto por Okimura (2013). 24 Quadro 1 - As Ferramentas da Manufatura Enxuta (continua) Ferramentas Descrição Referência sobre conceituação e aplicação Kaizen É uma palavra japonesa que significa a melhoria contínua de um fluxo completo de valor (sistema) ou de um processo individual, por meio da busca da inovação e evolução, com objetivo de se agregar mais valor para o cliente e eliminar as atividades que não são consideradas desperdícios. Imai (1992), Rother e Shook (1999), Brunet e New (2003), Marchwinski e Shook (2007), Murata e Katayama (2010), Garcia, Rivera e Iniesta (2013) Just In Time (JIT) O JIT é um sistema de produção que produz e entrega produtos na quantidade e no tempo necessário. Ele é um dos pilares do Sistema de Produção Toyota. O JIT é auxiliado pelo Heijunka e é formado por três elementos operacionais: o sistema puxado (Kanban), o tempo Takt e o Fluxo Contínuo. Ghinato (1995), Seeluangsawat e Bohez (2004), Liker (2005), Marchwinski e Shook (2007), Al-Tahat, AlRefaie, Al-Dwairi (2012), Pisuchpen (2012), Tayal (2012) Kanban O kanban é um cartão que autoriza e dá instruções para a produção ou para a retirada de itens em um sistema puxado. É um método de controle de produção do sistema JIT, que autoriza a produzir somente o necessário, e quando o cliente solicita (puxa), desta forma elimina-se a produção em excesso e o ressuprimento do material ocorre de acordo com a necessidade do cliente. Shingo (1996), Huang e Kusiak (1996), Smalley (2004), Marchwinski e Shook (2007), Ohno (1997), Liker (2005), Moura (1989), Ali, Santini e Rahman (2012), Gallo, Revetria e Romano (2012), Matzka, Di Mascolo e Furmans (2012) 5S O 5S é um programa que possui cinco elementos que descrevem práticas para melhorar o ambiente de trabalho, sendo eles: 1. Seiri (separação e descarte); 2. Seiton, (organização); 3. Seiso (limpeza); 4. Seiketsu (padronização); 5. Shitsuke (disciplina). Liker (2005) e Marchwinski e Shook (2007), Chen e Meng (2008), Acharya (2011), Malboeuf (2011), Deros, Jun e Rahman (2012) Value Stream Mapping (VSM) Value Stream Mapping (VSM), na tradução em português Mapeamento do Fluxo de Valor, é uma ferramenta simples que auxilia a enxergar e compreender todas as etapas envolvidas nos fluxos de material e informação, necessárias para atender aos clientes, desde o pedido até a entrega. Através desse mapeamento é possível identificar as perdas potenciais do processo (atividades que não agregam valor) e direcionar ações de melhoria para eliminá-las e aumentar as atividades que agregam valor. Rother e Shook (1999), Marchwinski e Shook (2007), Esfandyari et al. (2011), Singh, Garg e Sharma (2011), Bhamu, Kumar e Sangwan (2012), Jiménez et al. (2012) Fluxo Contínuo Produzir e movimentar um item por vez (One Piece Flow) ao longo de uma série de etapas de processamento, continuamente e sem espera. Assim, em cada etapa se realiza apenas o que é exigido pela etapa seguinte. Com esta técnica é reduzida a quantidade de material em processamento (WIP – Work In Process) e a quantidade de materiais não conforme, uma vez que os defeitos são detectados antes de serem transferidos para a etapa do processo seguinte. Com o fluxo contínuo evita-se produzir grandes lotes com risco de serem defeituosos. Rother e Harris (2002), Harris, Harris e Wilson (2004), Smalley (2004), Marchwinski e Shook (2007), Álvarez et al. (2009), Garza-Reyes et al. (2012), Tayal (2012) 25 Quadro 1 - As Ferramentas da Manufatura Enxuta (continuação) Ferramentas Descrição Referência sobre conceituação e aplicação Heijunka Heijunka é uma ferramenta de nivelamento do mix e da quantidade a ser produzida durante um dado período de tempo. Isso permite que a produção atenda a demanda do cliente, evitando o excesso de estoque, reduzindo custos, mão de obra e lead time de produção em todo o fluxo de valor. Horn e Cook (1997), Coleman e Vaghefi (1994), Rother e Shook (1999), Liker (2005), Marchwinski e Shook (2007), Smalley (2004), Matzka, Di Mascolo e Furmans (2012) Total Productive Maintenance (TPM) Total Productive Maintenance (TPM) na tradução em português Manutenção Produtiva Total é um método que utiliza uma série de técnicas para garantir que todas as máquinas do processo de produção estejam sempre aptas a realizar suas tarefas. Esta técnica tem por o objetivo maximizar a eficiência dos equipamentos através de manutenções autônomas, preditivas e preventivas. Este conceito está fundamentado na melhoria do uso de técnicas de manutenção aumentando a confiabilidade dos equipamentos e reduzindo os tempos de paradas por quebras ou mau funcionamento. Nakajima (1989), Shirose (1996), Ahuja e Khamba (2008a), Ahuja e Khamba (2008b), Ohunakin e Leramo (2012), Singh e Ahuja (2012) Troca Rápida de Ferramenta Single Minute Exchange of Die (SMED) é uma técnica para redução do tempo de preparação (setup) de uma máquina. O setup é considerado o tempo gasto para preparar um processo desde a última peça boa do produto anterior até a primeira peça boa do produto seguinte. Esta técnica consiste buscar uma redução dos tempos de troca para um único dígito, ou menos de 10 minutos, separando seus tempos em internos e externos, eliminando os tempos externos e reduzindo os internos. Shingo (1996), McIntosh et al. (2000), Shingo (2000), Sugai, McIntosh e Novaski (2007), Peter (2010), Singh e Khanduja (2010), Ulutas (2011) Tempo Takt É o tempo disponível para a produção dividido pela demanda do cliente. O tempo takt é quem dita o ritmo de produção de uma linha; é a batida do coração de um sistema LP. O objetivo do tempo takt é alinhar a produção à demanda, com precisão, fornecendo um ritmo ao sistema de produção. Rother e Shook (1999), Alvarez e Antunes Jr (2001), Liker (2005), Mahapatra e Mohanty (2007), Marchwinski e Shook (2007), Shewchuk (2008), Duanmu e Taaffe (2012) Trabalho Padronizado É a prática de estabelecer os procedimentos para o trabalho de cada um dos operadores em um processo de produção. Para definir este procedimento é necessário considerar os seguintes elementos da produção enxuta: o tempo takt; a sequencia exata de trabalho de cada operador; e o estoque padrão. Ohno (1997), Marchwinski, Liker (2005) e Shook (2007), Mariz et al. (2012) Layout Celular O layout celular é uma forma de arranjo para alinhar fisicamente os processos na sequência que produzirá o que for solicitado pelo cliente no menor período de tempo, eliminando departamentos e criando células de trabalho agrupadas por produtos e não por processo. Liker (2005), Marchwinski e Shook (2007), Pattanaik e Sharma (2009), Saurin, Marodin, Ribeiro (2011), Bhasin (2012), Deif (2012) 26 Quadro 1 - As Ferramentas da Manufatura Enxuta (conclusão) Fonte: Adaptado de Okimura (2013) Ferramentas Descrição Referência sobre conceituação e aplicação Jidoka (Autonomação) Jidoka ou é um dos pilares do Sistema Toyota de Produção. Ele é conhecido também como automação com um toque humano. Seu conceito consiste em capacitar as máquinas e os operadores a habilidade de detectar quando uma anomalia ocorreu e interromper imediatamente o trabalho, evitando assim a geração de não conformidades no processo. Deste modo a qualidade do produto torna-se robusta em cada etapa do processo, separando o homem das máquinas para um trabalho mais eficiente. Ohno (1997), Liker (2005), Danovaro, Janes e Succi (2008), Barua et al. (2010) Andon O Andon é um painel que permite o gerenciamento visual, mostrando o estado das operações em uma área e sinaliza quando qualquer anomalia. O painel pode ser acionado por qualquer membro de uma linha de produção e, ao perceber este sinal, todos devem se envolver para solucionar o problema o mais rápido possível. Liker e Lamb (2002), Li e Blumenfeld (2005). Tinham (2005), Marchwinski e Shook (2007), Acharya (2011) Poka Yoke (à prova de erros) É um sistema prova de defeitos, com inspeção 100% através de controle físico ou mecânico. Os dispositivos ajudam os operadores a evitar erros em seu trabalho, tais como escolha de peça errada, montagem incorreta de uma peça, fabricação invertida, esquecimento de um componente etc. Ghinato (1995), Shingo (1986), Shingo (1996), Tommelein (2008), Miralles et al. (2011), Saurin, Ribeiro e Vidor (2012) 5 Por Quês É uma técnica para identificação da causa raiz de um problema. Consiste em se perguntar "por quê?" repetidamente sempre que se encontrar um problema, identificando a relação da causa e efeito até chegar à causa raiz do problema. Marchwinski e Shook (2007), Sobek e Smalley (2010) A3 É um relatório em tamanho de um formato de papel A3, para identificação e análise de problemas, bem como plano de ação para sua tratativa. É uma ferramenta simples e de fácil utilização, fundamentada no ciclo PDCA (Plan, Do, Check and Action) não se limitando apenas à resolução de problemas da produção. Sobek e Smalley (2010), Anderson, Morgan e Williams (2011), Gnanaguru et al. (2011), Ghosh (2012) Contabilidade Lean A contabilidade Lean tem como objetivo suportar a empresa como uma estratégia de negócio. Esta técnica é usada para migrar do modelo de contabilidade tradicional para um sistema que motiva a busca por práticas do pensamento enxuto. A contabilidade Lean visa fornecer informações adequadas para o controle e tomada de decisão e prover uma melhor compreensão do valor do cliente e os impactos financeiros das melhorias alcançadas. Grasso (2006) Huntzinger (2007), Kennedy e Widener (2008), Merwe (2008), , Maskell, Baggaley e Grasso (2011), Ahakchi et al. (2012), Chiarini (2012) 27 Liker (2005) salienta que é importante a adaptação do sistema de Manufatura Enxuta a cada organização, pois dificilmente será possível utilizá-lo em sua plenitude. Uma empresa que deseja ser enxuta não deve simplesmente imitar as ferramentas usadas no STP, mas sim entender seus ensinamentos e adaptá-los da maneira mais correta, fazendo com que os colaboradores vivenciem e criem a cultura do pensamento enxuto. De acordo com Taj e Berro (2006), muitas empresas desperdiçam de 70% a 90% de seus recursos disponíveis, e mesmo aquelas que praticam a manufatura enxuta podem chegar a perder até 30% desses recursos. Cada empresa tem de encontrar o seu próprio caminho para implementar a Manufatura Enxuta, pois não há nenhuma maneira universal que possa ser aplicada a todos os casos. Domingo et al. (2007), através de seu trabalho de estudo de caso industrial, afirmaram que a utilização das técnicas de Manufatura Enxuta transformou uma antiga linha de fabricação, obtendo ganhos no tempo de ciclo e também na redução de desperdícios relacionados a estoques desnecessários, transporte excessivo e períodos ociosos, sem alterar a filosofia de produção ou layout da mesma. Ainda de acordo com os autores, a Manufatura Enxuta é uma ferramenta importante para melhoria de processos aplicável a qualquer tipo de indústria. No entanto, é preciso adaptar as ferramentas às suas características de fabricação. Green, Lee e Kozman (2010) concluíram que a utilização das ferramentas e técnicas da Manufatura Enxuta proporcionam a eliminação de uma grande quantidade de desperdícios relacionados a sistemas de abastecimento e manuseio de materiais. Através de um estudo de caso desenvolvido pelos autores em questão, pode-se verificar que o manuseio de itens foi reduzido em cerca 67%, enquanto que o aumento de produtividade relacionado proporcionou um ganho de cerca de 14 horas semanais, que se convertem em aumento de produção. Na mesma linha dos autores citados anteriormente, Singh et al. (2010) mostraram que a implementação das ferramentas da Manufatura Enxuta acarretaram em redução de inventário (WIP) em cerca de 89%, redução de estoque de produtos acabados em 17%, redução de prazos de entrega dos produtos em 83%, redução de tempo de processamento em 12%, redução de mão de obra necessária em 30%, e de aumento produtividade por operador em cerca de 42%. De acordo com o exposto, pode-se observar o potencial do uso das técnicas de Manufatura Enxuta para implementação de melhorias. 28 2.2 A TEORIA DAS RESTRIÇÕES A Teoria das Restrições (TOC) foi desenvolvida pelo físico Eliyahu M. Goldratt durante os anos oitenta, tendo como ponto inicial a sua obra intitulada “A Meta” (The Goal), de 1984. Da mesma forma que a manufatura enxuta teve suas origens no STP, desenvolvido anos antes, a TOC também se originou de um trabalho anterior relacionado ao desenvolvimento de um software de programação da produção conhecido como OPT – Optmized Production Technology, desenvolvido no final da década de setenta pelo próprio Goldratt. O princípio fundamental da TOC é que todo sistema possui, no mínimo, um componente definido como restrição, que limita o seu desempenho em relação às metas estabelecidas, caso contrário o mesmo se tornaria ilimitado (COX; SPENCER, 1997). De acordo com Dettmer (1997), a restrição pode ser qualquer elemento de um sistema, ou mesmo o próprio ambiente em que ele está inserido. Porém, na visão da TOC, a existência de uma restrição é interpretada como oportunidade de melhoria e não como uma penalidade, conforme Goldratt e Cox (1984). Por se constituírem de um conjunto de variáveis dependentes, os sistemas são limitados, na maioria das vezes, por um pequeno número de restrições. Para que uma organização possa eliminar as restrições e maximizar os resultados em um processo de melhoria contínua, a TOC propõe cinco passos, exemplificados também pela Figura 5 (GOLDRATT; COX, 1984; GOLDRATT; FOX, 1986; RAHMAN, 1998): 1. Identificar a restrição do sistema: o desempenho do sistema é limitado pelo desempenho de seu elo mais fraco, ou seja, da sua restrição. Logo, o primeiro passo é identificar o elo mais fraco (a restrição), que pode ser tanto gerencial quanto física. 2. Explorar ao máximo a restrição do sistema: existem duas maneiras de explorar a restrição, sendo que a primeira é adicionar mais capacidade ou recursos, no caso de uma restrição gerencial, e a segunda é a utilização do recurso em sua capacidade máxima, no caso de restrição física. 3. Subordinar o restante do sistema à política de exploração da restrição: todos os demais recursos do sistema devem ser administrados de forma que eles assegurem a capacidade máxima da restrição e não mais do que isso. 29 4. Elevar a restrição do sistema: aumentar a capacidade da restrição, ou seja, reforçar o elo mais fraco. Se a capacidade da restrição for aumentada, eventualmente aparecerão novas restrições para serem estudadas (a restrição muda de lugar). 5. Se a restrição for quebrada, voltar ao primeiro passo: essa prática garante que a TOC seja um processo de melhoria contínua, evitando que a inércia de ações se torne uma restrição. Figura 5 - Os Cinco Passos de Melhoria Contínua da TOC Fonte: Adaptado de Goldratt e Cox (1984) e Rahman (1998) Uma vez que em qualquer sistema existirão restrições, o gerenciamento das mesmas acarretará em um controle mais eficaz ou melhores ganhos (WATSON; BLACKSTONE; GARDNER, 2007). Quando são abordadas restrições físicas relacionadas com processos produtivos, a TOC propõe que a soma dos ótimos locais não é igual ao ótimo total e estabelece nove princípios básicos para a otimização desse tipo de processo logístico, baseados nos conceitos oriundos da OPT (GOLDRATT; FOX, 1986): 1. O importante é balancear o fluxo e não a capacidade instalada. 2. A utilização de um recurso não restritivo não é determinada por sua capacidade, mas sim pela capacidade da restrição. 3. A ativação de um recurso não significa sua utilização. 30 4. A perda de tempo no recurso com restrição de capacidade (RRC) significa a perda de tempo em todo sistema. 5. A economia de tempo em um recurso não restritivo não é uma economia, mas uma ilusão. 6. O sistema como um todo deve estar alinhado à restrição. 7. Os lotes de transferência não precisam e às vezes nem devem ser iguais aos lotes de processamento. 8. Os lotes de processamento devem ser variáveis e não fixos, de forma a se adequarem a diferentes situações. 9. A programação deve ser estabelecida para atender todas as exigências de todas as restrições simultaneamente. De acordo com a TOC, a técnica utilizada para gerenciar os recursos logísticos a fim de maximizar os ganhos, baseada nesses nove princípios, é denominada Drum-Buffer-Rope (DBR), ou Tambor-Pulmão-Corda (TPC) (GOLDRATT; COX, 1984; GOLDRATT; FOX, 1986; COX; SPENCER, 1997). A utilização dessa técnica permite sincronizar a produção através do balanceamento do fluxo produtivo e não da capacidade individual de cada recurso. Ela é considerada uma poderosa ferramenta de programação pois sua metodologia é simples e eficaz, gerando resultados efetivos na lucratividade da empresa (GOLDRATT; FOX, 1986; SCHRAGENHEIM; RONEN, 1990; RAHMAN, 1998). A Figura 6 ilustra um modelo simples do método Tambor-Pulmão-Corda (TPC). Figura 6 - Representação simples do Método Tambor-Pulmão-Corda (TPC) Fonte: Umble, Umble e Von Deylen (2001) 31 O Tambor (Drum) dita o ritmo a ser seguido, em outras palavras, é a programação da restrição. Os demais recursos não restritivos devem seguir o ritmo da restrição e por possuírem maior capacidade do que a demanda não é necessário programá-los, mas sim gerenciá-los, para evitar falhas que comprometam a restrição. O Pulmão (Buffer) é a proteção do sistema criada para evitar interrupções no fluxo de produção, definida em função do tempo de resposta e da velocidade das operações, sendo medida em unidades de tempo. Basicamente existem três tipos de pulmões de tempo (SCHRAGENHEIM; RONEN, 1990, 1991), sendo o Pulmão da Restrição aquele necessário para a proteção da restrição, contendo material em processo, e localizado em frente ao RRC, evitando que o mesmo tenha o seu trabalho interrompido. O Pulmão de Montagem é aquele que contem itens processados por um recurso não restritivo, mas que são montados juntamente com itens oriundos do RRC, necessário para a exploração da restrição em sua totalidade. O Pulmão de Expedição é aquele que contém produtos acabados e prontos para embarque, necessário para proteger a entrega ao cliente, garantindo o desempenho de entrega. A Figura 7 mostra os diferentes tipos de pulmão relacionados ao método TPC. Figura 7 - Representação dos tipos de pulmão de tempo Fonte: Adaptado de Mahapatra e Sahu (2006) 32 A Corda (Rope) é o mecanismo que nivela os recursos, garantindo que todos operarão no mesmo ritmo da restrição, ou seja, no ritmo determinado pelo Tambor, não mais do que isso. De acordo com Fry, Karwan e Steele (1991), a metodologia TPC oferece uma alternativa aos modelos tradicionais de gestão logística, no que tange aos desejos de redução de inventário e de tempo de processo (lead-time). Aplicações práticas mostram que o TPC fornece um mecanismo simples para atingimento de metas de redução de inventários e estoques intermediários, aumento de velocidade de fluxos de processo, redução do tempo de processamento, e aumento de qualidade e produtividade (DEMMY; DEMMY, 1994). Corbett e Csillag (2001) desenvolveram um trabalho de avaliação da implementação do método TPC aplicado a sete diferentes empresas fornecedoras de peças para o setor automotivo e concluíram que as mesmas começaram a mostrar resultados positivos e evidentes já nos primeiros meses após o início dos trabalhos. De acordo com os autores a redução média dos lead-times de processo foi de 43%, e a redução média do WIP foi de 50%, enquanto que o aumento médio de capacidade produtiva foi de 22%, o aumento médio de receitas foi de 27% e o aumento médio do desempenho de entrega foi de 33%. Como exemplo de avaliação do sucesso da implementação da TOC nas organizações, pode-se citar o trabalho de Mabin e Balderstone (2003), que examinaram cerca de oitenta implantações bem-sucedidas da aplicação da TOC, provenientes de casos com disponibilidade de dados quantitativos. Os resultados mostraram que mais de 50% das organizações atingiram melhorias nas receitas e nos lucros e mais de 80% apresentaram melhorias nos prazos de entrega, tempos de ciclo e inventário. Umble, Umble e Murakami (2006) relataram em seu trabalho que a introdução da TOC em uma empresa japonesa, através da utilização da técnica dos cinco passos e das ferramentas operacionais do TPC e do gerenciamento dos pulmões (Buffer Management), mostrou melhorias de desempenho relacionadas à redução de 60% dos lead-times de produção, aumento de 20% na capacidade produtiva e aumento do desempenho de entrega de 40% para 85%. Após os bons resultados alcançados, a filosofia TOC foi implantada em toda organização, mesmo nas atividades não produtivas. De um modo geral a utilização da TOC visa encontrar soluções simples para os problemas apresentados por sistemas mais complexos (GOLDRATT; COX, 1984), ou como apresentado por Kasemset (2011), a TOC é um conceito de melhoria contínua desenvolvido para alcançar mais vantagens competitivas que podem estar relacionadas a preço/custo, qualidade do produto, confiabilidade de entrega, reduções de estoque, entre outras. 33 2.2.1 A Evolução da Teoria das Restrições A TOC evoluiu nos últimos anos e vem se consagrando como uma teoria não apenas de melhoria contínua, mas também como uma forma de gestão, como observado nos trabalhos de Blackstone (2001), Mabin e Balderstone (2003), Boyd e Gupta (2004), Davies, Mabin e Balderstone (2005), Watson, Blackstone e Gardner (2007), Kim, Mabin e Davies (2008), entre outros. Para Gupta e Boyd (2008) a TOC proporciona uma abordagem para tomada de decisões operacionais que evita armadilhas de otimizações locais, indo além das fronteiras funcionais das organizações, colaborando como uma teoria geral de gestão de operações, fornecendo ainda novas perspectivas para pesquisadores. Naor, Bernardes e Coman (2013) mostram, em uma extensa revisão da literatura, que a TOC apresenta características que satisfaz as virtudes de uma boa teoria, avançando no diálogo acadêmico como ferramenta de gestão e melhoria contínua, aumentando sua credibilidade perante gestores e executivos como uma teoria formal de gerenciamento de operações. Dentre os estudos recentes pode-se destacar o trabalho de Pretorius (2014), que propõe uma ampliação do modelo dos cinco passos de melhoria da TOC originalmente elaborado por Goldratt e Cox (1984), baseado na definição de Cox e Spencer (1997) de que restrições podem ser tanto físicas, quanto não-físicas (comportamentais / politicas). Ele sugere a inserção de pontos de tomada de decisão entre os passos, a fim de aumentar a possibilidade de aplicação do modelo para os dois tipos de restrição, transformando os cinco passos em um mapa de tomada de decisões, conforme ilustrado na Figura 8 e melhor explicado na sequência do trabalho. 34 Figura 8 - Os Cinco Passos da TOC com inserção dos pontos de tomada de decisão Fonte: Adaptado de Pretorius (2014)  Passo 1 - Identificar a Restrição: esse passo tem a mesma definição inicial preconizada por Goldratt e Cox (1984), porém o que o torna diferente é o fato de que a natureza da restrição não é importante, podendo ser física ou não-física (comportamental / política). Quando este passo é dado pela primeira vez ele é considerado um passo tático, mas quando o ciclo dos cinco passos for repetido várias 35 vezes ele pode se transformar em uma decisão estratégica, levando a uma mudança de ao invés de identificar a restrição, decidir qual o melhor local para a mesma.  Ponto de Decisão A: após a identificação da restrição no Passo 1, avaliar se a mesma é uma restrição física ou não-física. Se for física, seguir para o Passo 2, caso contrário prosseguir para o Passo 4 Alternativo 1, onde o significado de elevar mudará para remover e substituir.  Passo 2 - Explorar a Restrição: este passo só é aplicado a restrições físicas, uma vez que o seu significado é otimizar o uso do recurso restritivo até o seu limite. Depois de decidir como explorar a restrição física, seguir para o Passo 3.  Passo 3 - Subordinar a Restrição: semelhante ao Passo 2, o Passo 3 só é aplicável para restrições físicas, uma vez que não é possível subordinar a uma restrição não- física, e segue a mesma definição de Goldratt e Cox (1984). Para restrições físicas internas o método de subordinação usado é o Tambor-Pulmão-Corda (TPC).  Ponto de Decisão B: esse ponto de decisão certifica se a correta restrição foi escolhida, caso contrário os resultados não serão os esperados, fazendo com que uma restrição seja subordinada a uma não-restrição. Se a restrição escolhida é a correta, siga para o Ponto de Decisão C1.  Ponto de Decisão C1: após a verificação da correta escolha da restrição, ela deve ser avaliada para determinar se foi, ou se está em vias de ser quebrada. Se a resposta for afirmativa, seguir para o Ponto de Decisão E. Se isso ocorrer é sinal de que tanto as restrições, quanto as não-restrições não dão sinais de que serão restrições em um futuro próximo. Se a resposta for negativa, seguir para o Ponto de Decisão D.  Ponto de Decisão C2: a avaliação feita neste ponto é exatamente a mesma efetuada para o ponto de decisão C1, embora a chegada ao mesmo ocorra devido a elevação da restrição (Passo 4) e não devido aos efeitos da exploração e subordinação (Passo 2 e Passo 3).  Ponto de Decisão D: se o desempenho do sistema é satisfatório deve-se retornar para ao Passo 2 e subsequentemente aos demais passos, completando a atividade de gestão do dia-a-dia. Se o desempenho não é satisfatório deve-se seguir para o Passo 4 (elevar a restrição), ou seja, adicionar capacidade física. Esse caminho é estratégico, uma vez que a elevação pode requerer investimento de capital ou grandes despesas. 36  Ponto de Decisão E: essa decisão é considerada estratégica e lida com o desejo de mover a restrição ou de deixá-la no mesmo local. Se não é desejável que a restrição permaneça no mesmo local ela deve ser movida, seguindo ao Passo 5. Caso contrário avançar para o Passo 4 Alternativo 2.  Passo 4 - Elevar a Restrição: esse passo também tem a mesma definição preconizada por Goldratt e Cox (1984), ou seja, para elevar a restrição é necessária a adição de recursos, sejam eles equipamentos, ou pessoas. O Passo 4 também é aplicável somente para restrições físicas. Após esse passo deve-se seguir ao Ponto de Decisão C2.  Passo 4 Alternativo 1: esse passo é introduzido para atender as restrições não-físicas, que são aquelas derivadas de políticas ou de comportamentos, os quais não podem ser exploradas, nem subordinadas. Com isso são previstas novas concepções de políticas e/ou modificações de comportamento, sendo uma decisão de natureza estratégica. Após essa etapa deve-se seguir ao Passo 5.  Passo 4 Alternativo 2: esse passo foi criado para atender a restrições físicas que foram, ou estão em vias de serem quebradas, mas que não são desejáveis que se movam. Se nada for feito a restrição irá se mover naturalmente e para que isso não ocorra é necessário que as novas restrições que aparecerem sejam elevadas e, uma vez concluídas, voltar ao Passo 3, subordinando a agora elevada restrição. Semelhante a todas as outras variações do Passo 4, esse é um passo estratégico. Uma vez que esse passo for bem executado, o desempenho geral do sistema aumentará, sem que a restrição tenha se movido.  Passo 5 - Remover as regras antigas e voltar ao Passo 1: isto significa que todas as velhas regras anteriores relativas à restrição (física ou não-física) ou a não-restrições, precisam ser removidas para evitar inércia, retornando ao Passo 1, garantindo o processo de melhoria contínua. A abordagem proposta por Pretorius não tenta invalidar ou mudar fundamentalmente os cinco passos propostos por Goldratt, mas sim, melhorar a compreensão deles, permitindo uma aplicação mais prática e clara. De acordo com Sims e Wan (2015) o trabalho de Pretorius pode ser considerado como a segunda evolução da TOC. 37 2.3 INTEGRAÇÃO DA MANUFATURA ENXUTA E TEORIA DAS RESTRIÇÕES Os primeiros trabalhos que podem ser relacionados a utilização conjunta da Manufatura Enxuta e da Teoria das Restrições remetem aos estudos comparativos das técnicas JIT, MRP e OPT, sendo essa última a precursora da TOC, e uma relativa novidade até então. Aggarwal e Aggarwal (1985) foram uns dos autores pioneiros nos estudos que relacionam as duas abordagens, através do seu trabalho de comparação entre JIT/Kanban e o OPT, onde concluíram que cada uma dessas técnicas desafiava velhas suposições e até mesmo critérios existentes de gestão, e que ambas são boas naquilo que se propõe apesar dos diferentes pontos de vista, podendo ser complementares. Porém, outro ponto levantando pelos autores é que ambos os métodos são dependentes de pessoas, em maior ou menor grau, o que pode levá-los a falhas. Da mesma forma Gelders e Van Wassenhove (1985) analisaram o comportamento das técnicas MRP, JIT e OPT em ambientes onde as restrições de capacidade eram predominantes, concluindo que a melhor solução não era o uso de uma ou outra técnica, mas sim, a criação de um sistema híbrido com o melhor de cada uma delas, uma vez que eram complementares ao invés de serem mutuamente exclusivas. Na visão deles, o OPT continha algumas características distintas interessantes, se comparado a outras técnicas conhecidas. Hein (1999) concluiu que a utilização das técnicas e disciplinas da manufatura enxuta incorporadas com o poder de foco da teoria das restrições aumentam a efetividade do processo de melhoria contínua e criam um ambiente de satisfação para os times participantes. Dessa forma os gestores podem concentrar os esforços nos processos que terão o maior retorno, sem se preocupar com questões gerenciais, conseguindo resultados que convergem por facilitar a aceitação do uso das duas técnicas. Ao longo dos últimos vinte anos diversos outros autores também realizaram estudos relacionando as abordagens das duas teorias incluindo suas técnicas/ferramentas, não só explorando a sinergia entre elas, mas também as comparando. Nesse contexto, o trabalho de Utiyama e Godinho Filho (2013) avaliou a literatura disponível relacionada a ambas as teorias as dividindo em dois grupos principais: os trabalhos que mostram que alguma abordagem/ferramenta se sobressai em alguma situação específica e os trabalhos que mostram que as abordagens/ferramentas são complementares. O resultado da avaliação desses dois grupos pode ser visto, respectivamente, no Quadro 2 e no Quadro 3. 38 Quadro 2 - Trabalhos que mostram que alguma abordagem/ferramenta se sobressai (continua) Artigo / Ano de publicação Método de Pesquisa Melhor Abordagem / Ferramenta Com relação a quais variáveis Situação / Ambiente PLENERT, G.; BEST, T.D. (1986) Teórico- Conceitual OPT O OPT é mais completo que o JIT O OPT é mais completo que o JIT, pois inclui muitas das características do JIT mais alguns benefícios adicionais. JIT Complexidade do sistema Em um ambiente baseado em informação previamente discutida na literatura, os autores afirmam que para situações com baixa incerteza e complexidade o Kanban é indicado. TOC Complexidade do sistema Em um ambiente baseado em informação previamente discutida na literatura, os autores afirmam que quando a complexidade aumenta o OPT é indicado. LAMBRECHT, M.; SEGAERT, A. (1990) Modelagem / Simulação DBR Throughput Padrão de fluxo flow shop com seis estações de trabalho em situações em que exista um nível de estoque de segurança igual em cada estação e, também, em situações em que, além disso, existirem pontos de reposição em todas as estações de trabalho. RAMSAY, S.; BROWN, S.; TABIBZADEH, K. (1990) Modelagem / Simulação DBR Scheduling: a abordagem puxada é sensível à falta de priorização. DBR é o mais bem sucedido. Quatro estações de trabalho baseado em um sistema com múltiplos produtos. GARDINER, S.C.; BLACKSTONE, J.H.; GARDINER, L.R. (1994) Teórico- Conceitual DBR Throughput e Estoque Em um ambiente com múltiplos produtos, o DBR é mais apropriado que o Kanban porque ele não requer um nível de estoque de seguraça para cada peça frente a cada recurso. Ou seja, para atingir o mesmo throughput em um ambiente com múltiplos produtos, o DBR requer menos estoque do que o Kanban. COOK, D.P. (1994) Modelagem / Simulação TOC Throughput e desvio padrão do tempo de fluxo. Padrão de fluxo flow shop, cinco estações de trabalho e um único tipo de produto. JIT O JIT tem melhor desempenho quando a variabilidade do sistema é baixa. Padrão de fluxo flow shop, com cinco estações de trabalho, um único produto. TOC É menos afetado pela variabilidade do sistema. Padrão de fluxo flow shop, com seis estações de trabalho, um único produto. GRUNWALD, H.; STRIEKWOLD, P.E.T.; WEEDA, P.J. (1989) Modelagem / Simulação CHAKRAVORTY, S.S; ATWATER, J.B. (1996) Modelagem / Simulação 39 Quadro 2 - Trabalhos que mostram que alguma abordagem/ferramenta se sobressai (continuação) Artigo / Ano de publicação Método de Pesquisa Melhor Abordagem / Ferramenta Com relação a quais variáveis Situação / Ambiente JIT O JIT chega próximo aos mínimos níveis de estoques e tempo de fluxo. Padrão de fluxo flow shop com duas estações de trabalho e um único tipo de produto. TOC A TOC chega próximo ao máximo throughput e mínima falta (shortage), além disso, as melhorias na TOC são focadas nas áreas que mais afetam o nível de throughput, enquanto que no JIT as melhorias não são tão focadas como na TOC. Padrão de fluxo flow shop com duas estações de trabalho e um único tipo de produto. HURLEY, S.F; WHYBARK, D.C. (1999) Modelagem / Simulação TOC TOC obtém maior throughput, menor tempo de fluxo, e maior utilização do que o JIT. Padrão de fluxo flow shop, cinco estações de trabalho, com três modelos de um produto, considerando suprimento perfeito e tempos de setup desprezíveis nas duas primeiras estações. JIT Complexidade do sistema, requerimento de dados. JIT tende a funcionar melhor em ambientes de manufatura com fluxo estável. O JIT requer pouco ou nenhum dado, enquanto a TOC requer precisão de dados no recurso gargalo. TOC Complexidade do sistema TOC funciona bem tanto em ambientes de manufatura com fluxo estável quanto com padrão de fluxo job shop, desde que exista um único recurso restritivo no processo. SALE, M.L.; INMAN, R.A. (2003) Survey TOC Utilizando critério próprio a TOC apresentou o melhor desmpenho e melhora de desempenho seguida pela abordagem híbrida JIT/TOC, JIT e tradicional. Nas 180 empresas respondentes do Survey, que relataram adotar alternativamente as abordagens: JIT, TOC, JIT/TOC ou nenhum dos dois (manufatura tradicional). LEA, B.R; MIN, H. (2003) Modelagem / Simulação JIT O JIT supera o TOC com respeito à lucratividade à longo e curto prazo, nível de serviço e estoque em processo (WIP). O ambiente de simulação foi composto por sete estações de trabalho que processam três produtos diferentes para estoque (make-to-stock). MILTENBURG, J. (1997) Modelagem / Simulação BOLANDER, S.F.; TAYLOR, S.G. (2000) Teórico- Conceitual 40 Quadro 2 - Trabalhos que mostram que alguma abordagem/ferramenta se sobressai (conclusão) Fonte: Adaptado de Utiyama e Godinho Filho (2013) Artigo / Ano de publicação Método de Pesquisa Melhor Abordagem / Ferramenta Com relação a quais variáveis Situação / Ambiente Kanban Custo total Padrão de fluxo flow shop, três estações de trabalho e que processa um único tipo de produto. O Kanban torna-se superior ao DBR em situações em que os itens estocados em buffers que precedem o gargalo são menos importantes. DBR Custo Total Padrão de fluxo flow shop, três estações de trabalho, e que processa um único tipo de produto. O DBR torna-se superior quando os itens estocados no buffer do recurso gargalo são importantes e sob condições em que as demandas rejeitadas são um fator importante. DBR Robustez Padrão de fluxo flow shop, seis estações de trabalho, com dez itens diferentes. A única exceção a esta ordem é quando a variabilidade aumenta e há níveis baixos de estoques, o Kanban supera o DBR. DBR Nível de serviço Padrão de fluxo flow shop, seis estações de trabalho, com dez itens diferentes. Kanban Estabilidade Padrão de fluxo flow shop, seis estações de trabalho, com dez itens diferentes. Kanban tem mais estabilidade que o DBR, contudo a maior vantagem do DBR sobre o Kanban é o baixo número de parâmetros da estratégia de planejamento e controle da produção (PPCS) que precisam ser ajustados. PATTI, A.; WATSON, K.J.; BLACKSTONE, J.H. (2008) Modelagem / Simulação DBR Robustez Em um flow shop com seis estações de trabalho, um único produto e com lote de transferência e processamento iguais a um, o DBR é mais robusto que o Kanban, quando enfrenta paradas não planejadas de máquina, pois o segundo é suscetível a bloqueio e à falta de habilidade para suavizar a demanda por meio da produção de WIP temporário entre as máquinas. Adicionalmente, uma vez que os estoques de segurança estão espalhados pelo sistema ao invés de concentrados na restrição, o Kanban é mais suscetível à falta (starvation) na restrição. WATSON, K.J.; PATTI, A. (2008) Modelagem / Simulação DBR Throughput, tempo de fluxo, variabilidade do sistema e robustez. Padrão de fluxo flow-shop, com cinco estações de trabalho, que processa um único tipo de produto, com linha não balanceada e supondo paradas não planejadas de máquina. TAKAHASHI, K.; MORIKAWA, K.; CHEN, Y.C. (2007) Modelagem / Simulação JOLDBAUER, H.; HUBER, A. (2008) Modelagem / Simulação 41 Quadro 3 - Trabalhos que mostram que as abordagens/ferramentas são complementares (continua) Artigo / Ano de publicação Método de Pesquisa Quais Abordagens / Ferramentas Motivo Forma AGGARWAL, C.S.; AGGARWAL, S. (1985) Teórico- Conceitual JIT, TOC e MRP As três abordagens são boas mas problemas com as pessoas podem destruir a eficácia das mesmas O JIT e a TOC podem resolver a maioria dos problemas com as pessoas GELDERS, L.F; WASSENHOVE, L.N.V. (1985) Teórico- Conceitual JIT, TOC e MRP AS três abordagens se complementam e a melhor solução é provavelmente um sistema híbrido entre eles O OPT planejaria cuidadosamente as restrições no médio prazo (forneceria um bom programa mestre), o MRP geraria os requerimentos de materiais (seria uma poderosa base de dados para controlar milhares de itens)e, no curto prazo e para a parte repetitiva da empresa, o JIT seria utilizado para maximizar o throughput LAMBRECHT, M.R.; DECALUWE, L. (1988) Modelagem / Simulação JIT, TOC e MRP JIT e a teoria das restrições podem lidar com os problemas do MRP O MRP pode ser usado como um sistema de planejamento e o JIT e o TOC em nível operacional PTAK, C. (1991) Teórico- Conceitual MRP, MRP II, JIT, OPT e CIM O autor conclui que o sucesso futuro da manufatura não pode depender de apenas uma abordagem, e que a melhor opção é realizar uma combinação entre todas as abordagens discutidas Não sugere NEELY, A.D.; BYRNE, M.D. (1992) Modelagem / Simulação JIT, TOC e MRP II Defendem a idéia de que o JIT, o TOC e o MRP II são na verdade complementares e buscam propor uma estrutura que integre os três sistemas MRP II seria uma base de dados para promover a integração, o JIT uma estrutura organizacional que asseguraria a melhoria contínua e o OPT um software que geraria programações detalhadas para maximizar a lucratividade HEIN, K. (1999) Teórico- Conceitual TOC, JIT e TQM Fazer com que a eficácia dos esforços de melhoria contínua aumente Incorporar a análise focada da Teoria das restrições com as técnicas e disciplinas da Manufatura Enxuta, dessa forma o gerenciamento pode focar os esforços de melhoria nas áreas que irão prover o maior retorno DETTMER, H.W. (2001) Teórico- Conceitual TOC, JIT Um sistema híbrido entre as abordagens JIT e TOC é potencialmente mais robusto (mais produtivo e mais fácil de implementar) do que um dos dois separadamente Um modelo conceitual é proposto, o qual integra ambas as abordagens e faz uso de seus pontos fortes e benefícios, afim de obter melhor desempenho FERGUSON, L. (2002) Teórico- Conceitual JIT, TOC O autor revisa os principais conceitos do JIT, discute seus efeitos indesejáveis e avalia os links entre seus vários elementos Utiliza a TOC para analisar o JIT e melhorar sua eficácia 42 Quadro 3 - Trabalhos que mostram que as abordagens/ferramentas são complementares (conclusão) Fonte: Adaptado de Utiyama e Godinho Filho (2013) Artigo / Ano de publicação Método de Pesquisa Quais Abordagens / Ferramentas Motivo Forma HUANG, H.H. (2002) Modelagem / Simulação JIT, TOC e MRP Encontrar um modelo de produção de manufatura para ser aplicado em ambientes competitivos e de mudança não antecipada e constante O modelo desenvolvido é chamado de modelo integrado puxado- empurrado sobre o conceito da TOC e visa controlar a manufatura como um todo, por meio da distribuição ou carregamento de peças ou materiais para o sistema produtivo desde o início, de acordo com o programa mestre de produção. Dessa forma, o desempenho do sistema será reforçado, pois irá enviar os materiais exatos para a planta de modo a fazer frente às programações variadas e fornecerá os materiais que os recursos restrição requerem utilizando a programação puxada. As operações depois do recurso restrição e aqueles recursos não restritivos irão operar de acordo com a programação empurrada de modo a aumentar a taxa de produção e utilização tanto quanto possível VENKATESH. M.A.; WAKCHAURE, V.D.; KALLURKAR, S.P. (2007) Survey JIT, TOC, TPM, TQM e SCM Conduzem um survey, e os resultados mostram a necessidade de implementação conjunta entre abordagens para revitalizar a manufatura Fornecem uma estrutura teórica que integra as cinco abordagens YANYING, C.; BINBIN, J. (2008) Teórico- Conceitual JIT, TOC e MRP II Os autores partiram da constatação de que as abordagens de planejamento e controle da produção apresentam limitações e defeitos quando utilizados em empresas de serviços, pois eles não conseguem fornecer os requerimentos necessários de flexibilidade e agilidade impostos pelo ambiente competitivo, mudanças constantes de demanda de mercado e as características dos serviços em si O sistema integrado proposto implementa o controle do fluxo de material, capacidade de serviço e qualidade em produção e ajusta os defeitos causados pelo controle empurrado do MRP II e do controle puxado do JIT. Além disso, o controle JIT/TOC implementa o controle dinâmico de operações para lidar com a mudança constante de demanda de mercado, controlar a qualidade de modo a atingir heterogeneidade necessária em serviços, e controlar os recursos gargalo de modo a modificar e ajustar os planos de produção WANG, Y.; CAO, J.; KONG, L. (2009) Modelagem / Simulação Kanban, CONWIP, TOC Visam propor um sistema de controle híbrido Kanban/ CONWIP baseado na TOC O TOC tem vantagens em lidar com problemas nos recursos restritivos e o mesmo foi incorporado ao sistema híbrido Kanban/Conwip de forma a obter um melhor desempenho 43 Baseado no exposto no Quadro 2 e no Quadro 3, Utiyama e Godinho Filho (2013) concluíram não ser possível afirmar categoricamente que uma das abordagens e/ou ferramentas é melhor do que outra, pois, apesar do maior número de trabalhos afirmando que a TOC / DBR se sobressaem, em certas situações o JIT / Kanban também se sobressaem. Logo, só é possível escolher adequadamente uma das abordagens, ou mesmo abordagens complementares após uma correta avaliação da empresa e do seu ambiente, de modo a obter os ganhos esperados. Por outro lado, Taj e Berro (2006) demonstraram que a manufatura enxuta e o gerenciamento de restrições podem trabalhar em conjunto obtendo melhorias de produtividade, eficiência e qualidade. A aplicação prática da combinação de ambas as abordagens, feita pelos autores em uma empresa do setor automotivo, conseguiu resultados diretos em reduções de tempos de ciclo, através do uso das técnicas para eliminação de desperdícios advindas da manufatura enxuta (reduções de operações e movimentos desnecessários, e também de redução de tempos de espera) e do uso das técnicas advindas da teoria das restrições para foco na mudança que resultou o maior aumento de resultados. Ramos e Tenera (2009) afirmaram que às vezes, devido a deficiências de atendimento, muitas empresas tomam como decisão a aquisição de mais capacidade antes de explorarem plenamente os recursos restritivos. Eles salientam que as etapas de exploração devem ser concentradas e focadas na eliminação dos desperdícios mais contundentes, principalmente aqueles que provocam custos desnecessários. Ainda de acordo com os autores, em uma aplicação de manufatura enxuta todos os diferentes tipos de reduções de desperdícios são comemorados e, apesar da eliminação dos mesmos ser uma tarefa importante, deve-se levar em consideração que eles não são gerados de maneira equilibrada ao longo dos processos. Nesse caso, as atividades relacionadas à combinação das ferramentas da TOC e da ME devem ser priorizadas baseadas no impacto das mesmas no resultado final. Um exemplo de sucesso na aplicação das duas teorias em conjunto foi apresentado por Siller, Sanchez e Onofre (2010), os quais analisaram uma solução prática de melhorias, através da implementação das soluções da ME em conjunto com a TOC em um ambiente industrial onde havia a necessidade de redução do lead time de fabricação dos produtos destinados ao mercado de exportação. O resultado alcançado foi a redução de 20% do lead time de fabricação desses produtos, satisfazendo as necessidades do mercado da empresa e abrindo novas possibilidades de implantação aos gestores que identificaram na ferramenta um potencial para alavancar os negócios. 44 Em trabalhos mais recentes outros autores chegaram à conclusão de que a utilização das duas ferramentas converge para um resultado melhor do que a utilização de apenas uma, ou outra abordagem, onde podemos citar Kasemset (2011), que pesquisou os trabalhos relacionados a TOC classificando-os em dois grupos, sendo o primeiro deles aquele onde a TOC era aplicada isoladamente como ferramenta de melhoria contínua e o segundo aquele onde a TOC era utilizada em conjunto com outras teorias, tais como ME e Seis Sigma. O resultado do segundo grupo mostrou uma melhoria notável em comparação com o primeiro grupo. De acordo com Okimura (2013), embora a Manufatura Enxuta e a TOC tenham sido desenvolvidas por diferentes autores, os seus conceitos fundamentais possuem elementos em comum, permitindo a complementaridade dos métodos. Enquanto algumas características de cada método poderiam restringir sua aplicação de maneira individual, tais limitações podem ser minimizadas e até eliminadas quando utilizadas de forma conjunta, ampliando sua aplicabilidade. Santos e Alves (2015) também concluem que as diferenças entre as abordagens da TOC, que têm foco sistêmico, e da Manufatura Enxuta, que têm foco no processo, podem ser resolvidas de forma as duas se complementarem. A TOC, com o foco na restrição, pode identificar os processos principais que provêm uma maior alavancagem em relação à perspectiva global, e o pensamento enxuto, com seu foco na simplificação, pode eliminar as atividades que não agregam valor. Um dos trabalhos mais recentes que relacionam a TOC e a ME foi elaborado por Sims e Wan (2015), em que propõem três novos métodos para identificar a restrição em ambientes “enxutos”:  O primeiro método, denominado Análise de Restrição de Fluxo (Flow Constraint Analysis), avalia o atendimento das demandas baseado nos tempos de ciclo dos recursos de fabricação a fim de identificar a restrição. Esse método é comumente utilizado antes do sistema de produção ser instalado (planejamento), ou quando existem planos para aumentar a capacidade de uma instalação já existente.  O segundo método, denominado Análise de Utilização Efetiva (Effective Utilization Analysis), é utilizado para identificar a restrição de um processo ou estação específica, comparando o desempenho real com o desempenho ideal do sistema. Esse método baseia-se na relação entre WIP, gargalos e lead time, onde o recurso com baixa utilização efetiva tende a ser a restrição. Ele requer a utilização de mais 45 cálculos e processamento de dados computacionais, significando mais tempo e esforço para implementação, porém, ele proporciona uma compreensão mais profunda do sistema analisado, sendo mais aplicável para programas de melhoria contínua.  O terceiro método, denominado Análise Rápida de Utilização Efetiva (Quick Effective Utilization Analysis), é similar ao segundo método, porém, a identificação da restrição é feita de maneira mais rápida através da análise dos dados colhidos em tempo real, necessitando de pouca utilização de cálculos e processamento de dados computacionais. Ele é utilizado em situações onde os tempos de parada da linha de produção não estão disponíveis, em modelos de simulações, ou para modelar outros recursos após a identificação da restrição primária. Todos os três métodos podem ser usados para identificar restrições, podendo ser utilizados de forma independente ou em conjunto, dependendo da situação. Cada um dos métodos fornece informações valiosas sobre o desempenho do sistema analisado. 46 3 APLICAÇÃO PRÁTICA 3.1 APRESENTAÇÃO DO OBJETO DE ESTUDO O objeto de estudo desse trabalho é uma linha de montagem de chassis soldados para picape e seu respectivo Sport Utility Vehicle (SUV) derivado, localizada em uma das plantas de uma empresa multinacional do ramo automotivo situada no Vale do Paraíba, SP. A linha em questão é apresentada na Figura 9. Figura 9 - Linha de Montagem de Chassis Soldados Fonte: Autor Essa linha foi planejada para um volume de cerca de 320 chassis por dia, o que equivale a um tempo takt de aproximadamente três minutos para montagem de cada chassi, sendo atualmente capaz de montar 11 modelos de chassis diferentes entre picapes e SUVs. 47 Cada chassi é composto por cerca de trezentos componentes de aço que, no volume máximo da linha, correspondem a um consumo diário de aproximadamente 96.000 itens. Somam-se a esse volume os elementos de fixação (porcas e parafusos), em torno de 125 por chassi, o que aumenta o giro de componentes em mais quarenta mil peças, totalizando um consumo de cerca de 136.000 itens por dia ao longo de todos os processos que fazem parte da linha. A linha de montagem apresentada na Figura 9 é dividida em quatro áreas principais básicas, cada uma delas com funções específicas: I. Linha de Montagem Principal: é nessa área, em destaque na Figura 10, que são montados e soldados os componentes e subconjuntos que fazem parte dos chassis. Ela é subdividida em montagem dianteira, montagem traseira, montagem final e acabamento. Os componentes e subconjuntos usados na montagem dos chassis são provenientes das três outras áreas principais que serão explicadas na sequência. Figura 10 - Linha de Montagem Principal Fonte: Autor II. Células de Solda de Subconjuntos (Células Robotizadas): nessa área são produzidos os subconjuntos soldados que abastecem a linha de montagem principal. Ela é composta por dez células de solda robotizadas, dispostas ao longo da linha de montagem principal, em destaque na Figura 11. I 48 Figura 11 - Células de Solda de Subconjuntos Fonte: Autor III. Células de Solda a Projeção: nessa área, em destaque na Figura 12, são montados os elementos de fixação (porcas) que, em conjunto com os componentes, são utilizados nas duas linhas citadas anteriormente. Ela é composta pelas células de solda a projeção e pelo estoque de itens processados nessas células, denominado Estoque IP. Figura 12 - Células de Solda à Projeção Fonte: Autor II III 49 IV. Estoque: nessa área, em destaque na Figura 13, são armazenados todos os componentes que são utilizados nas três áreas citadas anteriormente. Ele é composto por uma área de armazenagem denominada Estoque IE, e também pelo lavador de peças. Figura 13 - Estoque Fonte: Autor Com a crise da economia brasileira iniciada em 2014, que culminou na queda crônica dos volumes em 2015, a busca por eficiência operacional se tornou uma obsessão, e as ineficiências (desperdícios) presentes nas operações de abastecimento, escondidas pelo alto volume do passado, passaram a ser mais notadas. 3.2 O SISTEMA DE ABASTECIMENTO DE COMPONENTES Todos os processos de manufatura da linha de montagem de chassis, incluindo os processos intermediários e as pré-montagens, são abastecidos por componentes provenientes de dois processos (ou áreas): Itens provenientes do estoque de componentes principal, denominado Estoque IE (vide Figura 13), e itens provenientes do estoque das células de solda a projeção, denominado Estoque IP (vide Figura 12). IV 50 A Figura 14 apresenta novamente os dois estoques e sua disposição em relação a linha de montagem como um todo. Figura 14 - Estoques de componentes IE e IP Fonte: Autor Apesar desses dois estoques fornecerem itens para toda a linha, eles possuem características peculiares de cada um. O estoque de componentes denominado estoque IE, em destaque na cor vermelha na Figura 14, é o local onde são armazenados todos os componentes que fazem parte da estrutura dos chassis, e de onde os mesmos são disponibilizados para uso em todas as etapas e processos da linha de montagem, incluindo os processos intermediários de obtenção de peças. 51 Todos os componentes armazenados nesse estoque passam pelo processo de lavagem no lavador de peças (vide Figura 13) antes de serem enviados para uso. Essa etapa é necessária para retirada de resíduos oleosos existentes nos mesmos, provenientes dos processos anteriores de fabricação, que são prejudiciais aos processos subsequentes de montagem e soldagem. Apesar do óleo ser considerado um resíduo para o processo de montagem, ele é importante para os componentes, pois cria uma camada de proteção evitando que os mesmos oxidem, protegendo-os durante o período de armazenagem. A Figura 15 ilustra de maneira sucinta o funcionamento desse processo: os componentes são retirados de seus endereços de armazenagem no estoque IE (setas em vermelho) e são enviados para o lavador de peças. Após o processo de lavagem eles são colocados em carros de transporte para serem destinados aos locais de utilização (setas em azul) dispostos ao longo de todos os processos da linha de montagem. Esse processo se repete ao longo de todo o dia de trabalho. Figura 15 - Demonstração do processo de abastecimento dos itens IE Fonte: Autor 52 O estoque de componentes denominado estoque IP, em destaque na cor azul na Figura 14, é o local onde são armazenados todos os componentes resultantes do processo de solda dos elementos de fixação (porcas). Ele é responsável por abastecer os dois processos de montagem e solda subsequentes: as células de solda de subconjuntos e a linha de montagem. Todos os componentes armazenados nesse estoque passam pelo processo de soldagem dos elementos de fixação realizado nas células de solda a projeção, em destaque na cor vermelha na Figura 16, também denominada solda por resistência. Nesse caso, os componentes não passam por nenhum processo de lavagem e/ou limpeza antes do uso nos processos seguintes. Vale ressaltar que os mesmos já foram previamente lavados antes de processados nas células de solda a projeção, uma vez que são originários do processo de abastecimento do estoque IE descrito anteriormente. A Figura 16 ilustra o funcionamento desse processo: os componentes são retirados de seus endereços de armazenagem no estoque IP (setas em azul) e colocados em carros de transporte para serem destinados aos locais de utilização dispostos ao longo de todos os processos de montagem e soldagem da linha. Esse processo também ocorre repetidamente ao longo de todo o dia de trabalho. Figura 16 - Demonstração do processo de abastecimento dos itens IP Fonte: Autor 53 3.2.1 Diagnóstico da Situação Atual O diagnóstico da situação atual foi dividido em três etapas, sendo a primeira delas realizada através da observação e acompanhamento do processo de abastecimento pelo pesquisador. Para realização dessa etapa foi elaborado um formulário de diagnóstico (vide Apêndice A), que relacionava os tipos de operação e as etapas do processo, aos oito tipos possíveis de desperdícios preconizados pela Manufatura Enxuta. A segunda etapa foi realizada através de entrevistas, tanto com os colaboradores de diferentes funções do processo de abastecimento, quanto às lideranças da linha de produção, onde os mesmos relatavam as opiniões sobre o que funcionava, o que não funcionava e quais sugestões eles teriam para melhorar esses processos. Nessa etapa também foi utilizado um formulário de auxílio (vide Apêndice B) para registro dessas observações. A terceira e última etapa foi realizada através do teste de um ciclo de abastecimento para tomada de tempos. Durante as duas primeiras etapas de diagnóstico foram claramente identificadas as divisões de operações macro dos dois processos de abastecimento, que juntamente com as informações levantadas no formulário de diagnóstico (Apêndice A), originaram a Tabela 1, que apresenta um resumo do levantamento de dados feito nessas etapas. Tabela 1 - Resumo das Ocorrências de Desperdícios por Operações Fonte: Autor PEGAR CARRO VAZIO DESLOCAR ESTOQUE IE PEGAR PEÇAS IE DESLOCAR LAVADOR ESPERA LAVADOR LAVAR PEÇAS IE DESLOCAR CÉLULA ALVO DISPOR PEÇAS IE PEGAR CARRO VAZIO DESLOCAR ESTOQUE IP PEGAR PEÇAS IP DESLOCAR CÉLULA ALVO DISPOR PEÇAS IP SUPERPRODUÇÃO X X X X X 5 ESTOQUE X X 2 PROCESSOS DESNECESSÁRIOS X X X X X X X X X X X 11 DEFEITOS / RETRABALHOS X X 2 TRANSPORTE X X X X X X X X X 9 MOVIMENTO X X X X X X X X X X X X 12 ESPERA X 1 CONHECIMENTO X X X X X X X X X X X X X 13 OCORRÊNCIAS 4 4 5 3 3 3 4 6 4 4 5 4 6 DESPERDÍCIOS OPERAÇÕES ESTOQUE IE OPERAÇÕES ESTOQUE IP O C O R R ÊN C IA S 54 Através das informações da Tabela 1, em conjunto com as observações levantadas tanto pelo pesquisador, quanto pelas informações e comentários advindos das entrevistas com os colaboradores, foi elaborado o diagnóstico do processo de abastecimento, referenciado por cada tipo de desperdício, ordenando-os pelas maiores ocorrências: 1) Desperdício de Conhecimento – esse desperdício foi claramente notado em todas as operações uma vez que vários dos incômodos do processo foram citados nas entrevistas com as pessoas envolvidas nas atividades de abastecimento e muitas das ideias de como melhorá-los também. Todo esse conhecimento adquirido durante o período de existência desse processo não era utilizado em benefício do mesmo para aplicação de mudanças que causariam melhorias. O processo era simplesmente seguido, mesmo que isso causasse um desempenho abaixo do esperado, e/ou incômodo para o operador. 2) Desperdício de Movimento – esse foi o desperdício mais contundente da análise do processo devido ao método de abastecimento e transporte de componentes utilizado, baseado em carros de transporte de tamanhos e capacidades variadas. Para cada item ou itens selecionados para abastecimento (dependendo d