A dificuldade de balancear linhas de produção (Parte 2)

Continuando o tema do artigo anterior (A dificuldade de balancear linhas de produção).

Vamos agora ver mais 2 casos.

1º Caso 

Temos 2 operações com cadências teóricas diferentes, a primeira superior à segunda. 

  OP 1 – 115 un/hr

  OP 2 – 100 un/hr

E ambas as operações temos um OEE médio diário de 90% (World Class).
 

Concluímos que com uma cadência superior na primeira operação, aumenta a probabilidade de aumentarmos o número de peças produzidas diariamente, no entanto temos um aumento considerável nos stocks intermédios (429 unidades). Torna-se mais fácil garantir, que na segunda operação temos peças suficiente para processar.

2º Caso 

Temos 2 operações com cadências teóricas diferentes, a primeira inferior à segunda. 
  OP 1 – 100 un/hr
  OP 2 – 115 un/hr 

E ambas as operações temos um OEE médio diário de 90% (World Class).

Concluímos que com uma cadência superior na segunda operação, conseguimos aumentar a quantidade peças produzidas diariamente, no entanto, neste caso também aumenta a probabilidade de obtermos uma redução/eliminação dos stocks intermédios. No entanto a produção na segunda operação é frequentemente limitada pela quantidade de peças disponiveis, produzidas na primeira operação.

Observação

Nos casos apresentados, utilizamos como pressupostos OEE médio diário de 90% (World Class), no entanto os desvios máximos considerados foram de +- 5% (mínimo 85%, máximo 95%).

No entanto, o valor de OEE é a combinação de três indicadores:

- Disponibilidade - percentagem do tempo que temos efetivamente disponível para produzir;

- Produtividade - percentagem da comparação da velocidade real de trabalho, face à velocidade de trabalho teórica (ou projetada);

- Qualidade - percentagem de itens bons face a todos os itens produzidos;

(ver artigo OEE - um excelente indicador operacional)

Podendo cada um destes indicadores sofrer variações, do tipo distribuição normal, podendo ter problemas de localização e/ou de dispersão (ver artigo Performance do Processo (capabilidade)).

Essas variações poderão ter diversas origens, tais como:
- Disponibilidade de matéria-prima;
- Falta de standartização nos processo de setup de equipamentos e/ou ferramentas;
- Absentismo;
- Pausas do operador para satisfazer necessidades fisiológicas, ou outras;
- Falha nas cadeias logísticas de abastecimento aos postos de trabalho;
- etc.

Para finalizar, apresento abaixo uma tabela demonstrativa da dificuldade de obter e manter um OEE de 90%.

 

#OEE ; #OnePieceFlow

Como reduzir os tempos de "setup" (SMED)

Problema 

No mundo cada vez mais competitivos, onde os custos de produção baixos são primordiais para ter garantir boas margens, mesmo com preços de venda baixos, seriamos levados a pensar em aumentar as séries produtivas (lotes de fabrico). No entanto nenhum elemento na cadeia de valor de um produto pretende ter stocks elevados. Sendo assim, os custos produtivos associados a processos realizados com recurso a equipamentos de elevado custo, são severamente penalizados com a redução das séries económicas. De igual forma, equipamentos complexos, normalmente tem tempos de “setup” elevados, o que faz reduzir a disponibilidade do equipamento (ver “OEE - um excelente indicador operacional”). Podendo obrigar a investimentos elevados para multiplicar o número de equipamentos disponíveis.

O impacto do tempo de setup, no tempo de produção por peça, é tanto maior quanto maior for a diferença entre o tempo de ciclo, e o tempo de setup. Fazendo com que a flexibilidade da produção (lotes pequenos), prejudique significativamente a produtividade (OEE), bem como os custos produtivos.

No quadro anterior podemos ver que o impacto do tempo de setup, no tempo de produção por peça só começa a ser desprezável (<5%), para lotes de fabrico superiores a 1.000 peças.

No segundo quadro, temos um rácio tempo de setup/tempo de ciclo bastante inferior. Neste caso constatamos o impacto do tempo de setup, no tempo de produção por peça já começa a ser desprezável (<5%), para lotes de fabrico superiores a 100 peças.

Solução

A metodologia de SMED (Single Minute Exchange Die), cujo nome provém do objetivo de ter mudanças de ferramenta a demorar menos de 10 minutos (single minute - um digito). Também por vezes denominada Troca Rápida de Ferramentas, ou Quick Die Change (QDC).

O conceito desta metodologia é simples, temos que observar a operação de “setup” (preparação) e categorizar todas as sub-operações em duas categorias:
- Operações Internas - montagem e desmontagem que só eram possíveis com a máquina parada; 
- Operações externas – todas as operações que podem ser realizadas com a máquina a trabalhar; 
A utilização desta metodologia para a definição dos métodos operatórios e tanto mais importante quanto maior é o custo do equipamento/máquina que irá estar parado durante o "setup".
Com o objetivo de converter o máximo de operações internas em operações externas. Operações que estão a ser realizadas enquanto o equipamento está parado, passarem a ser realizadas enquanto o equipamento ainda está a operar/produzir.
Também deverá ser feita uma análise profunda à forma como são feitas as operações internas, por forma de encontrar alternativas mais rápidas, utilizando sistemas de aperto rápido, etc...

Caso prático
Como caso prático podemos pensar processo de desembarque e embarque num avião, pois estamos perante um caso em que a máquina (avião) têm um custo muito elevado, pelo que terá que ser rentabilizado ao máximo. Para as companhias aéreas, este problema é tanto maior, quanto menor for o tempo de voo (distância a percorrer).

Vamos pensar num voo de Lisboa para Paris:

Neste caso temos, cerca de 1 hora de “setup” (desembarque + embarque) para 2,5 horas de voo. Cerca de 30% do tempo de produção, é ocupado com o “setup”, não agregando qualquer valor nem para a empresa nem para o cliente.

Agora vamos cascatear todas as operações internas e externas envolvidas: 

Operações internas:
- Táxi do avião da pista até ao estacionamento
- Colocação da manga
- Abertura das portas
- Saída dos passageiros
- Descarregar bagagem
- Saída da tripulação
- Abastecimento de catering
- Abastecimento de combustível
- Entrada da tripulação
- Carregar bagagem
- Entrada dos passageiros
- Fechar portas
- Afastar manga
- Táxi do avião do avião até à pista
- etc

Operações externas: 
- Movimentação das malas para os tapetes
- Compra dos bilhetes
- "Check In" dos passageiros
- Raio X dos passageiros
- Raio X das malas
- Movimentação das malas para os tróleis
- Preparação da comida de “catering”
- Transporte da comida de “catering”
- etc

Neste exemplo é bem evidente o impacto que o tempo de preparação têm no tempo total, bem como em todas as operações que necessárias, mas que no entanto foram pensadas e desenvolvidas por forma a não prejudicar a “disponibilidade” do tempo do avião.

Que de uma forma simplista poderá ser visto como o rácio entre

                Tempo no ar / (Tempo no ar + Tempo em terra)

                Tempo a produzir / (Tempo a produzir + Tempo de "setup")

#SMED; #MRF; #QDC