Newsletter B&TI - VSM na Indústria de Moldes

Newsletter B&TI

VSM na Indústria de Moldes © Centimfe 2012

Concepção: Cefamol

Business & Technical Intelligence para PME II O projecto Business & Technical Intelligence para PME II é uma parceria dos centros tecnológicos de Portugal, coordenado pela RECET - Rede de Centros Tecnológicos de Portugal, tendo como objectivo a recolha e disseminação de informação crítica para o desenvolvimento dos negócios nos sectores empresariais, nomeadamente ao nível da normalização e da vigilância tecnológica.

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INTRODUÇÃO A indústria de Engineering & Tooling debate-se continuamente com os desafios impostos pela globalização, que apesar de criar um conjunto de ameaças e induzir uma maior competitividade, obriga as empresas não só a procurar novas oportunidades de inovação e de mercado, mas também a analisar e explorar atentamente os seus processos internos procurando metodologias que contribuam para a sua melhoria e eficiência interna.

Apesar de nesta indústria ainda estar muito presente o sentimento que os princípios e as ferramentas do âmbito do Lean Manufacturing são orientados para as grandes organizações e que apenas se aplicam à indústria repetitiva, nos últimos tempos têm sido realizados muitos esforços para as adaptar e aplicar na melhoria do desempenho dos seus processos.

No âmbito do projeto Toolingedge – Produção Sustentável de Elevado Desempenho, foram realizadas adaptações e simplificações a alguns princípios e ferramentas do Lean Manufacturing para o sector do Engineering & Tooling. Uma das ferramentas adaptadas foi o VSM - Mapeamento da Cadeia do Valor. Este trabalho resultou da colaboração das entidades do sistema científico e tecnológico e das empresas industriais que fazem parte do consórcio e que participam nesta área do projeto.

A INDUSTRIA DE MOLDES A Indústria de Moldes é uma indústria de produção unitária, caracterizada por processos de engenharia exigentes suportados em modernas tecnologias e recursos humanos qualificados. Regra geral, os seus produtos (moldes) são todos diferentes, compostos por um elevado número de componentes, cada um com uma sequência específica de fabrico. O processo produtivo é assim complexo e fortemente dinâmico, colocando exigências próprias de planeamento e controlo.

Nos últimos anos a melhoria dos processos tem sido orientada para a redução do tempo de realização das operações produtivas. O princípio subjacente reside na ideia de que se for possível realizar uma operação mais rapidamente, o tempo total de produção do molde (Lead Time de produção) será mais curto e, tendencialmente, será também menor o seu custo total de produção. Assim, sempre que se fala em melhoria de processos o que está normalmente em causa é uma melhoria do tempo de realização das operações do processo de produção. Nesse esforço de melhoria, normalmente é reduzido o tempo de realização da operação, sem uma análise dos tempos sem valor acrescentado que ocorrem entre e durante a realização da mesma. Esta é uma abordagem à melhoria dos processos, minimalista e redutora, pois direciona o foco para a melhoria do desempenho da operação e não para a melhoria do desempenho global do processo.

LEAN MANUFACTURING Lean é uma abordagem de gestão, suportada num conjunto de princípios e num conjunto de ferramentas operacionais, que tem como objetivo a excelência produtiva assente na contínua redução do desperdício. O aumento da eficiência global e a melhoria da utilização dos recursos disponíveis são consequências indiretas do esforço de redução do desperdício no processo. Neste contexto, são considerados desperdícios, todas as atividades que consumindo tempo e/ou induzindo custo não agregam valor ao produto ou serviço.

O conjunto de princípios base que criam a estrutura de como pensar os sistemas produtivos Lean são os apresentados na fig. 1.

O valor deve ser definido como o conjunto de características do produto e/ou do serviço que desempenham um papel ativo na valorização subjacente à decisão de compra do cliente, como tal, a definição de valor é claramente centrada no cliente e, embora integre a

Definir Valor Identificar o que cria valor para o cliente Perseguir a Perfeição Melhorar Text contínuamente

Princípios Lean Thinking

Pull A actividade a jusante puxa valor da actividade a montante Fig. 1 | Princípios do Lean Thinking.

Identificar a cadeia de valor Identificar as Text operações ea sequência

Assegurar fluxo na cadeia de valor Tornar o processo contínuo e fluído

questão do preço/custo, não deve ser confundido com o custo de produção. A cadeia de valor de um produto ou de um serviço é o conjunto de todas as atividades, independentemente de acrescentarem ou não valor ao produto ou serviço, realizadas numa dada sequência para transformar uma intenção ou necessidade num produto ou serviço a fornecer ao cliente, conforme se ilustra no exemplo da figura 2.

A análise da cadeia de valor em conjunto com a clarificação do que é valorizado pelo cliente permite identificar as atividades que criam valor, as que não agregam valor ao produto final mas são inevitáveis no processo e as que não agregam valor e podem ser evitadas.

O objetivo é eliminar (numa perspetiva industrial reduzir continuamente) os desperdícios evidenciados, criando um fluxo contínuo de atividades que de uma forma fluída e sem interrupções criam valor. A perfeição decorre da melhoria contínua que advém da aplicação dos princípios anteriores.

MAPEAMENTO DA CADEIA DE VALOR O VSM é uma ferramenta do Lean Manufacturing usada para o mapeamento da cadeia de valor de produtos e/ou serviços, capaz de representar qualitativa e quantitativamente todas as atividades do processo desde a adjudicação do cliente até à sua conclusão no cliente. Note-se que por cliente se pode assumir a entidade interna ou externa, que especifica e utiliza o resultado do processo. O VSM cria uma visão gráfica, global e simples que facilita a compreensão da cadeia de valor, através da visualização das atividades, dos fluxos de informação e de materiais e da quantificação de variáveis de desempenho do processo (por exemplo, tempos de execução das atividades, tempos de setup, percentagem de rejeição, ou outros considerados relevantes). Os objetivos subjacentes a qualquer mapeamento da cadeia de valor são:

Actividade 1 ….

Atividade 2 ….

Atividade 3 ….

Cadeia de valor

Fig. 2 | Exemplo de extracto de uma cadeia do valor.

Atividade n-1 ….

Atividade n ….

• Tornar visível o processo existente (processo atual), o que melhora a compreensão da agregação de valor ao produto e/ou serviço e do desperdício; • Facilitar a identificação de problemas e oportunidades de melhoria; • Estabelecer a base de trabalho para a definição do processo desejado (visão do processo futuro) e uma referência para a definição de ações de melhoria e avaliação do seu potencial de impacto.

O VSM é essencialmente uma ferramenta de diagnóstico do processo o que, por si só, não resolve as ineficiências. Contudo, a melhoria do processo global deve iniciar-se tendo como base o conhecimento do seu estado atual e uma ideia do tipo e potencial de redução dos desperdícios. Ao tornar visíveis e quantificáveis as ineficiências, são criadas as condições para comunicar, promover a discussão do processo e para motivar as equipas envolvidas para a necessidade de melhoria do desempenho de forma a desenvolver uma proposta de visão futura do processo que a organização ambiciona ter. A diferença entre o estado atual e o estado futuro do processo semeia a motivação necessária para a mudança. A materialização do estado futuro advém da implementação consequente e continuada de ações de melhoria.

Possuindo uma orientação clara para a eliminação do desperdício e para a redução do Lead Time, o VSM é então uma ferramenta a explorar pelas organizações que pretendem melhorar os seus processos. A sua utilização comporta um trabalho estruturado nas seguintes fases (figura 3): 1. Escolher o produto (ou família de produtos) objeto de estudo; 2. Definir a equipa de trabalho (elementos que recolhem e tratam a informação do processo); 3. Mapear o estado atual do processo (estado atual); 4. Analisar o mapa do estado atual do processo; 5. Criar o mapa do processo desejado (estado futuro); 6. Identificar e implementar ações de correção e/ou de melhoria que transformem o estado atual no estado futuro.

Escolher produto

Mapear processo actual

Mapear processo actual

Mapear processo actual

Analisar processo actual

Analisar processo actual

Analisar processo actual até

Criar processo futuro

Criar processo futuro

Definir e implementar ações

Definir e implementar ações

Definir e implementar ações

Linha do tempo

Fig. 3 | Metodologia VSM.

x Te

t

Criar processo futuro

Processo desejado (processo futuro)

Note-se que o estado futuro do processo, para além de envolver a gestão de topo e de ser desenhado com a contribuição de todos os envolvidos, deve privilegiar um fluxo contínuo “puxado e tenso” sempre que possível e a eliminação de atividades e tarefas que não acrescentam valor. A redução do Lead Time surge como a consequência direta. A infraestrutura tecnológica existente na organização e a sua eficiente utilização não pode ser esquecida, mas, de facto, o estado futuro deve ser desenhado com o objetivo de maximizar o valor gerado e não de maximizar a ocupação dos recursos. A transformação do estado atual no estado futuro requer a definição e implementação de estratégias e ações desafiadoras mas razoáveis e consistentes escalonadas no tempo.

APLICAÇÃO DA FERRAMENTA VSM A metodologia para a aplicação do VSM na indústria de Moldes foi adaptada para considerar não apenas a visualização do processo mas também para gerar um conjunto vasto de indicadores de desempenho. Apesar de o VSM ser uma ferramenta de “lápis e papel”, no âmbito do projeto ToolingEdge, foi desenvolvida uma aplicação semi-automatizada, que tem estruturado o método de recolha e tratamento de dados, que cria automaticamente o mapa do processo e gera um conjunto de indicadores que permitem avaliar o desempenho do processo. Esta ferramenta foi desenvolvida em ambiente Excel para permitir a realização dos ajustes e adaptações necessárias a todos os tipos de processos.

A metodologia de recolha e tratamento de dados estruturada na ferramenta VSM é representada na figura 4.

Uma das maiores dificuldades, na aplicação do VSM na indústria de moldes, reside na escolha do produto a mapear. A questão que se coloca frequentemente é a de decidir se deve ser mapeado o molde ou alguns componentes do molde que estão no caminho crítico.

Nesta decisão devem ser ponderadas as vantagens e o esforço despendido.

Dados globais

Dados de saída

Dados de entrada

Dados do molde

- Nº de moldes produzidos por ano; - Lead time médio; - Nº médio de ensaios por molde; - ….

- Data e hora de adjudicação do molde; - Data e hora da aprovação do projecto preliminar; - Data e hora de entrega dos aços; - Nº de moldes em simultâneo na produção; - ….

Dados do componente crítico

- Nº total de horas de projecto; - Nº total de horas de maquinação; - ….

Processo do componente crítico

- Data e hora de início e fim de todas as operações; - Tp - Duração de cada operação do processo; - Tva - Tempo de valor acrescentado de cada operação; - Tsetup – Tempo dedicado a setup em cada operação; - Tcontrol – Tempo dedicado a controlo em cada operação; - ….

Indicadores

Mapa do processo

- Representação visual do processo;

- Tempo total de esperas; - % de Tempo total de valor acrescentado; - % de tempo de setup; - ...

Fig. 4 | Metodologia da recolha e tratamento da informação.

De facto, no âmbito do projeto ToolingEdge foi considerado que apenas o processo dos componentes críticos (normalmente a bucha) deveriam ser mapeados. A ideia reside em considerar que esses são os processos onde qualquer ineficiência é mais danosa em termos de Lead Time do próprio molde e, como tal, onde a fluidez do processo deve ser garantida.

Uma outra questão básica na aplicação do VSM na indústria de moldes relaciona-se com o seu princípio orientador. Não está em causa definir um processo padrão, até porque esse padrão não existe, mas apenas mapear pontualmente (mas periodicamente) o que se passou no processo, de forma a promover uma perceção global do desempenho e a gerar motivação para melhorar. A aplicação desenvolvida gera um conjunto de indicadores, que analisados de forma periódica permitem aferir resultados, estabelecer compromissos e estimar a eficácia das ações de melhoria desencadeadas. O quadro da figura 5 mostra alguns indicadores gerados na aplicação de VSM desenvolvida.

Indicadores

Métrica

LTt - Lead time total

LTt =(Data de aprovação interna do molde) - (Data de adjudicação do Molde)

LTf - Lead time de fabrico

LTf =(Data de aprovação interna do molde) - (Data entrega do aço do componente)

LTpp - Lead Time do Projecto Preliminar

LTpp =(Data de aprovação do projecto preliminar) - (Data de adjudicação do Molde)

Tp - Tempo total do processo

Tp =(Soma dos tempos de produção considerando todas as operações do processo)

Toc. - Tempo total de ocupação dos recursos

Toc = (Soma dos Tempos de ocupação de recursos considerando todas as operações do processo) Tva =(Soma dos tempos de valor acrescentado considerando todas as operações do processo)

Tva - Tempo total de valor acrescentado Tsetup - Tempo total de Setup

Tsetup =(Soma dos tempos de setup de todas as operações do processo)

Tcq - Tempo total de controlo

Tcq =(Soma dos tempos de controlo da qualidade considerando todas as operações do processo)

Trework - Tempo total de retrabalho

Trework =(Soma dos tempos de retrabalho considerando todas as operações do processo)

Tesp.ext - Tempo total de esperas entre operações

Tesp =(Soma de todos os tempos que o componente está em espera considerando todas as operações do processo) Tesp.ext (Soma de todos os tempos que o componente está em espera entre os operações considerando todas as operações do processo)

Tesp.int - Tempo total de esperas nas operações

Tesp.int (Soma de todos os tempos que o componente está em espera nas operações considerando todas as operações do processo)

Tesp - Tempo total de esperas

Fig. 5 | Quadro de indicadores.

O mapa do processo gerado pela ferramenta corresponde também, para as empresas certificadas pela Norma NP EN ISO 9001:2008, à realização prática do sétimo princípio da qualidade - Abordagem à tomada de decisão baseada em fatos. Este princípio recomenda que a tomada de decisão e implementação de medidas se baseie na análise de fatos. O VSM cria fatos que podem suportar as decisões de melhoria. Na figura 6 mostra-se um exemplo de um mapa de processo gerado automaticamente pela ferramenta VSM desenvolvida.

Fig.6 | Mapeamento simplificado da cadeia de valor de um componente de um molde.

CONCLUSÕES Em resumo, o VSM é uma ferramenta simples e de fácil aplicação que permite comunicar e perceber o processo no seu conjunto, diagnosticar os problemas, discuti-los envolvendo diferentes perspetivas mas sempre sobre uma base comum e especialmente motivar equipas para a geração de ações consequentes de melhoria. É, por isso, um aliado poderoso em qualquer empresa.

A utilização do VSM na indústria de moldes deve ser feita de uma forma periódica para mapear os processos críticos de dois/três moldes, de forma a orientar a exploração dos recursos para a geração de mais valor. As vantagens competitivas normalmente conseguidas advém diretamente de um aumento da produtividade que decorre da eliminação dos desperdícios, da simplificação e estandardização de procedimentos para suavizar os fluxos produtivos, da redução dos tempos de realização das atividades e do tempo total de produção. Note-se que a melhoria da utilização dos recursos apenas pode ser considerada uma vantagem competitiva após se garantir que há valor gerado sempre que esses recursos estão a ser utilizados.

Autores: Mercedes Domingues (1), Elsa Henriques (2), André Costa (2); Ana Jorge (2) (1) Centimfe – Centro Tecnológico da Indústria de Moldes Ferramentas Especiais e Plásticos (2) Departamento de Engenharia Mecânica do Instituto Superior Técnico

CENTIMFE Rua da Espanha Lote 8, Apartado 313 2431-904 Marinha Grande Telf. 244 545 600 Fax. 244 545 601 info@centimfe.com www.centimfe.com