Newsletter B&TI - VSM na Indústria de Moldes by Centimfe Centimfe

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

Analisar processo actual

Analisar processo actual até

Criar processo futuro

Definir e implementar ações

Linha do tempo

Fig. 3 | Metodologia VSM.

x Te

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

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