Introdução ao Lean Manufacturing

Cristina WERKEMA
Série
SEIS SIGMA
VOLUME 4
Lean
Seis
Sigma
Introdução às Ferramentas
do Lean Manufacturing
Copyright © by Maria Cristina Catarino Werkema
Todos os direitos desta edição são reservados à Werkema Editora Ltda.
São proibidas a duplicação ou reprodução deste volume ou de parte do mesmo, através de qualquer meio, sem
autorização expressa da editora.
Direção EDITORIAL
Cristina Werkema
Diagramação e Produção Gráfica
Ana Flávia Fantoni
CIP - Brasil. Catalogação-na-fonte
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W516c
Werkema, Maria Cristina Catarino
Lean Seis Sigma - Introdução às Ferramentas do Lean Manufacturing / Cristina Werkema;
Belo Horizonte: Werkema Editora, 2006
120p. - (Seis Sigma; v.4)
Edição: 1ª
Anexo
Inclui bibliografia
ISBN 85-98582-04-2
1. Controle de qualidade
3. Controle de processos
01-700
2006 - Impresso no Brasil
Werkema Editora
www.werkemaconsultores.com.br
2. Administração da produção - Controle de qualidade.
1.Título
II. Série
CDD 658.562
CDU 658.562
Proteção aos direitos autorais desta edição
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Nos termos da lei nº 9610/98, que resguarda
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e sujeita o infrator às penas previstas na Lei
de Direito Autoral e no Código Penal Brasileiro. Essas regras se aplicam também às características gráficas e editoriais do livro.
agradecimentos
Agradeço à “família Werkema Consultores” por toda eficiência, eficácia, dedicação e
preciosas contribuições para a consolidação do sucesso de nossa empresa.
Agradeço a Elizabeth Cabral e Luiz Fernando Atela Barbosa, meus “braços direitos” na
Werkema Consultores:
Beth e Luiz, meu sincero “muito obrigada”. Sem vocês, teria sido impossível
produzir esta obra.
Agradeço à Jussara Álvares de Oliveira, consultora dos setores jurídico e administrativofinanceiro da Werkema Consultores:
Jussara, muito obrigada por tudo.
Sumário
capítulo 1
14
Introdução ao Lean Manufacturing
15 O que é Lean Manufacturing?
18 O que é Seis Sigma?
22 Como ocorre a integração entre o Lean Manufacturing e o Seis Sigma?
capítulo 2
26
Mapeamento do Fluxo de Valor
27
27
27
30
32
35
38
39
40
O que é fluxo de valor?
O que é Mapeamento do Fluxo de Valor?
Por que usar o Mapeamento do Fluxo de Valor?
Como conduzir o Mapeamento do Fluxo de Valor?
O que deve ser feito após a construção do mapa do estado atual?
Como desenhar o mapa do estado futuro?
Como alcançar o estado futuro?
Alertas quanto ao uso do Mapeamento do Fluxo de Valor.
Perguntas de Champions, Black Belts e Green Belts.
capítulo 3
42
Métricas Lean
43
43
43
49
49
50
O que são as Métricas Lean?
Quais são as principais Métricas Lean?
O que é a Lei de Little?
Como diminuir o trabalho em processo?
Alertas quanto ao uso das Métricas Lean.
Perguntas de Champions, Black Belts e Green Belts.
capítulo 4
52
Kaizen
53
53
56
54
O que é Kaizen?
Como o Kaizen deve ser conduzido?
Quando usar o Kaizen?
Alertas quanto ao uso do Kaizen.
capítulo 5
58
Kanban
59
60
60
60
61
62
O que é Kanban?
Qual o conteúdo de um cartão Kanban?
Por que usar o sistema Kanban?
Como funciona o sistema Kanban?
Quais são as diretrizes para o uso do sistema Kanban?
Como determinar o número necessário de Kanbans em um processo?
capítulo 6
63
Padronização
64
64
67
67
O que é Padronização?
Quais são os passos para a Padronização?
Por que usar a Padronização?
Quais são os principais tipos de documentos usados para Padronização
no Lean Manufacturing?
69 Alertas quanto ao uso da Padronização.
capítulo 7
70
5S
71
71
72
73
O que é 5S?
Por que adotar o 5S?
Quais são os passos para a implementação do 5S?
Alertas quanto ao uso do 5S.
capítulo 8
74
Redução de Setup
75
75
75
80
80
O que é Redução de Setup?
Quais são as etapas de um processo de setup?
Como a Redução de Setup deve ser conduzida?
Por que usar a Redução de Setup?
Como usar a Redução de Setup em processos administrativos e de
prestação de serviços?
capítulo 9
82
TPM - Total Productive Maintenance
83 O que é TPM?
84 Como implementar o TPM?
87 Por que implementar o TPM?
capítulo 10
88
Gestão Visual
89
89
89
90
O que é Gestão Visual?
Por que usar a Gestão Visual?
Como implementar a Gestão Visual?
Que ferramentas são usadas na Gestão Visual?
capítulo 11
94
Poka-Yoke
95
95
98
99
99
O que é Poka-Yoke?
Quais são as categorias de Poka-Yoke?
Quais são os possíveis designs para um dispositivo Poka-Yoke?
Quais são as etapas para a criação de um dispositivo Poka-Yoke?
Perguntas de Champions, Black Belts e Green Belts.
anexo A
102 Ícones do Mapeamento do Fluxo de Valor
anexo B
106 Comentários e referências
anexo C
112 Referências bibliográficas
Capítulo 1
Introdução ao Lean Manufacturing
“The world fears a new experience more than it fears anything. Because a new experience displaces so
many old experiences… The world doesn’t fear a new idea. It can pigeon-hole any idea. But it can’t pigeonhole a real new experience.”
D. H. Lawrence
Lean Seis Sigma
15
O que é Lean Manufacturing?
O Lean Manufacturing é uma iniciativa que busca eliminar desperdícios, isto é, excluir o que não
tem valor para o cliente e imprimir velocidade à empresa. Como o Lean pode ser aplicado em
todo tipo de trabalho, uma denominação mais apropriada é Lean Operations ou Lean
Enterprise..
Enterprise
As origens do Lean Manufacturing remontam ao Sistema Toyota de Produção (também conhecido
como Produção Just-in-Time). O executivo da Toyota Taiichi Ohno iniciou, na década de 50, a criação
e implantação de um sistema de produção cujo principal foco era a identificação e a posterior eliminação
de desperdícios, com o objetivo de reduzir custos e aumentar a qualidade e a velocidade de entrega
do produto aos clientes. O Sistema Toyota de Produção, por representar uma forma de produzir
cada vez mais com cada vez menos, foi denominado produção enxuta (Lean Production ou Lean
Manufacturing) por James P. Womack e Daniel T. Jones, em seu livro “A Máquina que Mudou o
Mundo”1. Essa obra – publicada em 1990 nos Estados Unidos com o título original The Machine that
Changed the World – é um estudo sobre a indústria automobilística mundial realizado nos anos 80
pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT), que chamou a atenção de empresas de diversos setores.
No cerne do Lean Manufacturing está a redução dos sete tipos de desperdícios identificados por
def
eitos (nos produtos), excesso de produção de mercadorias desnecessárias,
Taiichi Ohno2: “def
defeitos
estoques de mercadorias à espera de processamento ou consumo, processamento desnecessário,
anspor
te desnecessário (de mercadorias) e esper
movimento
transpor
ansporte
esperaa
mo
vimento desnecessário (de pessoas), tr
(dos funcionários pelo equipamento de processamento para finalizar o trabalho ou por uma atividade
anterior)”. Womack e Jones acrescentaram a essa lista “o projeto de produtos e serviços que não
atendem às necessidades do cliente”2. A figura 1.1 apresenta os benefícios da redução de desperdícios
e a figura 1.2 mostra alguns exemplos de desperdícios em áreas administrativas e de prestação de
serviços.
Benefícios da redução de desperdícios
FIGURA 1.1
1. Custo
2. Necessidade de espaço
AUMENTO OU MELHORIA
1. Flexibilidade
2. Qualidade
3. Segurança
4. Ergonomia
5. Motivação dos empregados
6. aoCapacidade
de inovação
Introdução
Lean Manufacturing
3. Exigências de trabalho
DIMINUIÇÃO
16
Exemplos de desperdícios em áreas administrativas e de prestação de serviços
FIGURA 1.2
Tipo de desperdício
Exemplos
Defeitos
Erros em faturas, pedidos, cotações de compra de materiais.
Excesso de produção
Processamento e/ou impressão de documentos antes do necessário,
aquisição antecipada de materiais.
Estoques
Material de escritório, catálogos de vendas, relatórios.
Processamento
desnecessário
Relatórios não necessários ou em excesso, cópias adicionais de
documentos, reentrada de dados.
Movimento desnecessário
Caminhadas até o fax, copiadora, almoxarifado.
Transporte desnecessário
Anexos de e-mails em excesso, aprovações múltiplas de um
documento.
Espera
Sistema fora do ar ou lento, ramal ocupado, demora na aprovação de
um documento.
Ainda nas palavras de Womack e Jones3, “existe um poderoso antídoto ao desperdício: o
pensamento enxuto (Lean Thinking), que é uma forma de especificar valor, alinhar na melhor seqüência
as ações que criam valor, realizar essas atividades sem interrupção toda vez que alguém as solicita e
realizá-las de modo cada vez mais eficaz”.
De acordo com o Lean Institute Brasil4, os princípios do Lean Thinking são:
w Especificar o valor – aquilo que o cliente valoriza.
O ponto de partida para o Lean Thinking consiste em definir o que é valor. É o cliente e não a
empresa que define o que é valor. Para o cliente, a necessidade gera o valor e cabe às empresas
determinarem qual é a necessidade, procurar satisfazê-la e cobrar por isso um preço específico
para manter a empresa no negócio e aumentar os lucros via melhoria contínua dos processos,
reduzindo os custos e melhorando a qualidade.
w Identificar o fluxo de valor
valor.
O próximo passo consiste em identificar o fluxo de valor, que significa dissecar a cadeia produtiva
e separar os processos em três tipos: aqueles que efetivamente geram valor, aqueles que não
geram valor, mas são importantes para a manutenção dos processos e da qualidade e, por fim,
aqueles que não agregam valor, devendo ser eliminados imediatamente.
w Criar fluxos contínuos
contínuos.
A seguir, deve-se dar “fluidez” para os processos e atividades restantes, o que exige uma mudança
Lean Seis Sigma
17
de mentalidade. A idéia de produção por departamentos como a melhor alternativa deve ser
deixada de lado. Constituir o fluxo contínuo com as etapas restantes é uma tarefa difícil, mas
também é a mais estimulante. O efeito imediato da criação de fluxos contínuos pode ser
sentido na redução dos tempos de concepção de produtos e de processamento de pedidos
e na diminuição de estoques.Ter a capacidade de desenvolver, produzir e distribuir rapidamente
dá ao produto uma “atualidade”: a empresa pode atender à necessidade dos clientes quase
instantaneamente.
o puxada
w Produçã
Produção
puxada.
O fluxo contínuo permite a inversão do fluxo produtivo: as empresas não mais empurram os
produtos para o consumidor através de descontos e promoções. O consumidor passa a “puxar”
a produção, eliminado estoques e dando valor ao produto.
w Buscar a perfeição
perfeição.
A perfeição deve ser o objetivo constante de todos envolvidos nos fluxos de valor. A busca do
aperfeiçoamento contínuo em direção a um estado ideal deve nortear todos os esforços da
empresa, em processos transparentes nos quais todos os membros da cadeia (montadores,
fabricantes de diversos níveis, distribuidores e revendedores) tenham conhecimento profundo
do processo como um todo, podendo dialogar e buscar continuamente melhores formas de
criar valor.
As principais ferramentas usadas para colocar em prática os princípios do Lean Thinking são:
w Mapeamento do Fluxo de Valor.
w Métricas Lean.
w Kaizen.
w Kanban.
w Padronização.
w 5S.
w Redução de Setup.
w TPM (Total Productive Maintenance).
w Gestão Visual.
w Poka-Yoke (Mistake Proofing).
Nos últimos anos, o número de empresas praticantes do Lean Manufacturig vem aumentando
significativamente em todos os setores industriais e de serviços. No entanto, vale destacar que a
adoção do Lean Manufacturing representa um processo de mudança de cultura da
organização
tanto,, não é algo fácil de ser alcançado
alcançado.. O fato de a empresa utilizar
or
ganização ee,, por tanto
ferramentas Lean não significa, necessariamente, que foi obtido pleno sucesso na implementação do
Lean Manufacturing.
Introdução ao Lean Manufacturing
18
O que é Seis Sigma?
O Seis Sigma é uma estratégia gerencial disciplinada e altamente quantitativa, que tem como
objetivo aumentar expressivamente a performance e a lucratividade das empresas, por meio da
melhoria da qualidade de produtos e processos e do aumento da satisfação de clientes e consumidores.
Ele nasceu na Motorola, em 15 de janeiro de 1987, com o objetivo de tornar a empresa capaz de
enfrentar seus concorrentes, que fabricavam produtos de qualidade superior a preços menores. A
partir de 1988, quando a Motorola foi agraciada com o Prêmio Nacional da Qualidade Malcolm
Baldrige, o Seis Sigma tornou-se conhecido como o programa responsável pelo sucesso da
organização. Com isso, outras empresas, como a Asea Brown Boveri, AlliedSignal (hoje, Honeywell),
General Electric, Kodak e Sony passaram a utilizar com sucesso o programa e a divulgação dos
enormes ganhos alcançados por elas gerou um crescente interesse pelo Seis Sigma. Podemos dizer
que o Seis Sigma foi celebrizado pela GE, a partir da divulgação, feita com destaque pelo CEO Jack
Welch, dos expressivos resultados financeiros obtidos pela empresa através da implantação da
metodologia (por exemplo, ganhos de 1,5 bilhão de dólares em 1999).
No Brasil, o interesse pelo Seis Sigma está crescendo a cada dia. Já há alguns anos, as empresas
cujas unidades de negócio no exterior estavam adotando esse programa o conhecem. A pioneira na
implementação do Seis Sigma com tecnologia nacional foi o Grupo Brasmotor (Multibrás e Embraco),
que, em 1999, obteve mais de 20 milhões de reais de retorno, a partir dos primeiros projetos Seis
Sigma concluídos. Atualmente, várias outras empresas no país estão implementando a estratégia,
geralmente com o supor te de consultorias nacionais.
Os resultados das organizações que estão adotando o programa têm superado o indicador “quinze
reais de ganho por real investido” e há vários projetos Seis Sigma cujo retorno é da ordem de cinco
milhões de reais anuais.
A lógica do programa é apresentada na figura 1.3. O Seis Sigma enfoca os objetivos estratégicos
da empresa e estabelece que todos os setores-chave para a sobrevivência e sucesso futuros da
organização possuam metas de melhoria baseadas em métricas quantificáveis, que serão atingidas
por meio de um esquema de aplicação projeto por projeto. Os projetos são conduzidos por equipes
lideradas pelos especialistas do Seis Sigma (Black Belts ou Green Belts), com base nos métodos DMAIC
V (D
Define, M easure, Analyze, D esign, Verify). Os
(D
DMADV
Define, Measure, Analyze, Improve, Control) e DMAD
patrocinadores e especialistas do Seis Sigma são apresentados na figura 1.4.
Lean Seis Sigma
19
Lógica do Seis Sigma
FIGURA 1.3
Seis Sigma
Foco no alcance das metas estratégicas da empresa,
determinadas pela alta administração.
Uso de ferramentas e métodos mais complexos:
Melhoria de produtos e processos existentes: DMAIC.
Criação de novos produtos e processos: DMADV
(Design for Six Sigma — DFSS).
Treinamentos específicos para formação de especialistas
(“Belts”) que conduzirão projetos Seis Sigma.
Aumento da
lucratividade
da empresa
Redução de custos.
Otimização de produtos e
processos.
Incremento da satisfação de
clientes e consumidores.
Patrocinadores e especialistas do Seis Sigma
Especialista
Patrocinador
FIGURA 1.4
Patrocinador/
Especialista
Nível de atuação
Principais atribuições
Sponsor
Principal executivo
da empresa
Promover e definir as diretrizes para a
implementação do Seis Sigma.
Sponsor Facilitador
Diretoria
Assessorar o Sponsor do Seis Sigma na
implementação do programa.
Champion
Gerência
Apoiar os projetos e remover possíveis barreiras
para o seu desenvolvimento.
Master Black Belt
Staff
Assessorar os Sponsors e Champions e atuar como
mentores dos Black Belts e Green Belts.
Black Belt
Staff
Liderar equipes na condução de projetos
multifuncionais (preferencialmente) ou funcionais.
Green Belt
Staff
Liderar equipes na condução de projetos funcionais
ou participar de equipes lideradas por Black Belts.
Yellow Belt
Supervisão
Supervisionar a utilização das ferramentas Seis
Sigma na rotina da empresa e executar projetos
mais focados e de desenvolvimento mais rápido
que os executados pelos Green Belts.
White Belt
Operacional
Executar ações na operação de rotina da empresa
que irão garantir a manutenção, a longo prazo, dos
resultados obtidos por meio dos projetos.
Um dos segredos do sucesso do Seis Sigma é a utilização do método DMAIC (figura 1.5) para o
desenvolvimento dos projetos de melhoria. Os pontos fortes do DMAIC são apresentados na figura 1.6.
Introdução ao Lean Manufacturing
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aliza
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Ferramentas Seis
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Fe
Seis Sig
ma
Integração das ferramentas Seis Sigma ao DMAIC
FIGURA 1.5
D
Atividades
Ferramentas
Mapa de Raciocínio
Define: definir com precisão o escopo do projeto.
(Manter atualizado durante
todas as etapas do DMAIC.)
Descrever o problema do projeto e
definir a meta.
Avaliar: histórico do problema, retorno
econômico, impacto sobre clientes/
consumidores e estratégias da empresa.
Project Charter
Project Charter
Métricas do Seis Sigma
Gráfico Seqüencial
Carta de Controle
Análise de Séries
Temporais
Análise Econômica
(Suporte do departamento
financeiro/controladoria)
Avaliar se o projeto é prioritário para a
unidade de negócio e se será patrocinado
pelos gestores envolvidos.
?
O projeto
deve ser
desenvolvido?
NÃO
Selecionar
novo
projeto.
SIM
Definir os participantes da equipe e suas
responsabilidades, as possíveis restrições e
suposições e o cronograma preliminar.
Identificar as necessidades dos principais
clientes do projeto.
Definir o principal processo envolvido
no projeto.
Project Charter
Voz do Cliente - VOC
(Voice of the Customer )
SIPOC
Lean Seis Sigma
Ferramentas
Avaliação de Sistemas de
Medição/Inspeção (MSE)
Identificar a forma de estratificação para o
problema.
Estratificação
Planejar a coleta de dados.
Plano para Coleta de
Dados
Folha de Verificação
Amostragem
Preparar e testar os Sistemas de
Medição/Inspeção.
Avaliação de Sistemas de
Medição/Inspeção (MSE)
Coletar dados.
Plano p/ Coleta de Dados
Folha de Verificação
Amostragem
Analisar o impacto das várias partes do
problema e identificar os problemas prioritários.
Estratificação
Diagrama de Pareto
Estudar as variações dos problemas
prioritários identificados.
Gráfico Seqüencial
Carta de Controle
Análise de Séries
Temporais
Histograma
Boxplot
Índices de Capacidade
Métricas do Seis Sigma
Análise Multivariada
Estabelecer a meta de cada problema prioritário.
SIM
Analyze: determinar as causas do problema prioritário.
A
?
A meta
pertence à área
de atuação da
equipe?
Cálculo Matemático
Atribuir à área
NÃO responsável e
acompanhar o
projeto para o
alcance da meta.
Atividades
Analisar o processo gerador do problema
prioritário (Process Door).
Analisar dados do problema prioritário e
de seu processo gerador (Data Door).
Identificar e organizar as causas potenciais
do problema prioritário.
Ferramentas
Fluxograma
Mapa de Processo
Mapa de Produto
Análise do Tempo
de Ciclo
FMEA
FTA
Avaliação de Sistemas de
Medição/Inspeção (MSE)
Histograma
Boxplot
Estratificação
Diagrama de Dispersão
Cartas "Multi-Vari"
Brainstorming
Diagrama de Causa
e Efeito
Diagrama de Afinidades
Diagrama de Relações
Priorizar as causas potenciais do problema
prioritário.
Diagrama de Matriz
Matriz de Priorização
Quantificar a importância das causas
potenciais prioritárias
(determinar as causas fundamentais).
Avaliação de Sistemas de
Medição/Inspeção (MSE)
Carta de Controle
Diagrama de Dispersão
Análise de Regressão
Testes de Hipóteses
Análise de Variância
Planejamento de
Experimentos
Análise de Tempos
de Falhas
Testes de Vida
Acelerados
Introdução ao Lean Manufacturing
I
Improve: propor, avaliar e implementar soluções para o problema prioritário.
Atividades
Decidir entre as alternativas de coletar novos
dados ou usar dados já existentes na empresa.
C
Control: garantir que o alcance da meta seja mantido a longo prazo.
Measure: determinar a localização ou foco do problema.
M
Atividades
Ferramentas
Gerar idéias de soluções potenciais para a
eliminação das causas fundamentais do
problema prioritário.
Brainstorming
Diagrama de Causa
e Efeito
Diagrama de Afinidades
Diagrama de Relações
Priorizar as soluções potenciais.
Diagrama de Matriz
Matriz de Priorização
Avaliar e minimizar os riscos das soluções
prioritárias.
FMEA
Stakeholder Analysis
Testar em pequena escala as soluções
selecionadas (teste piloto).
Testes na Operação
Testes de Mercado
Simulação
Identificar e implementar melhorias ou
ajustes para as soluções selecionadas,
caso necessário.
Operação Evolutiva
(EVOP)
Testes de Hipóteses
A meta foi
alcançada?
Retornar à etapa
M ou implementar
o Design for Six
Sigma (DFSS)
Elaborar e executar um plano para a
implementação das soluções em larga escala.
Atividades
Avaliar o alcance da meta em larga escala.
A meta foi
alcançada?
5W2H
Diagrama de Árvore
Diagrama de Gantt
PERT/CPM
Diagrama do Processo
Decisório ( PDPC)
Ferramentas
Avaliação de Sistemas de
Medição/Inspeção (MSE)
Diagrama de Pareto
Carta de Controle
Histograma
Índices de Capacidade
Métricas do Seis Sigma
Retornar à etapa
M ou implementar
o Design for Six
Sigma (DFSS).
Padronizar as alterações realizadas no
processo em conseqüência das soluções
adotadas.
Transmitir os novos padrões a todos
os envolvidos.
Definir e implementar um plano para
monitoramento da performance do processo
e do alcance da meta.
Definir e implementar um plano para tomada
de ações corretivas caso surjam problemas
no processo.
Sumarizar o que foi aprendido e fazer
recomendações para trabalhos futuros.
Procedimentos Padrão
Poka-Yoke
(Mistake-Proofing)
Manuais
Reuniões
Palestras
OJT (On the Job Training)
Avaliação de Sistemas de
Medição/Inspeção (MSE)
Plano p/ Coleta de Dados
Folha deVerificação
Amostragem
Carta de Controle
Histograma
Índices de Capacidade
Métricas do Seis Sigma
Aud. do Uso dos Padrões
Relatórios de Anomalias
OCAP
( Out of Control Action Plan)