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Instituto de Educação Tecnológica Pós-graduação Engenharia de Processos Industriais - Turma nº 25 16 de Abril de 2016 Determinação da capacidade produtiva e identificação de gargalos: Um Estudo de Caso na Forno de Minas S.A. Izabella Azevedo Martins Engenheira Química [email protected] Nádia Dias Andrade Engenheira de Alimentos [email protected] RESUMO As constantes mudanças do mercado consumidor exigem das indústrias ações rápidas e eficientes para garantir os seus produtos nas prateleiras. Na produção de alimentos, ainda tem as avaliações e as tendências de mercado, devido às frequentes mudanças de hábitos alimentares. Com o objetivo de destacar faz-se necessário, lançamentos e readequações para que a marca continue sendo a primeira escolha do consumidor. Pensando nisso, estudou-se a Forno de Minas S.A., uma empresa de alimentos de médio porte, com a proposta de entender a capacidade das linhas de produtos panificados, como também, possibilitar a inserção de novos itens. No cenário atual, há superdimensionamento dos equipamentos e baixa demanda para tais, caracterizando perdas em repetidas trocas entre linhas e baixo rendimento operacional. Realocar a mão de obra disponível para as atividades que possuem menor rendimento para auxiliar o gargalo pode diminuir os custos de produção. Palavras-chave: Capacidade Produtiva. Gargalos. Indústria Alimentícia. 1 INTRODUÇÃO Aumento da renda dos brasileiros estimula consumo de itens industrializados. Segundo o Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA, 2013) houve o aumento de 8,6% na renda dos brasileiros nos últimos cinco anos, impulsionando o consumo de alimentos com maior valor agregado. A grande demanda por estes produtos exige das indústrias maior variedade de itens e, consequentemente, a utilização de ferramentas para otimização dos seus processos. Atualmente, a Forno de Minas S.A. é uma indústria alimentícia de médio porte, possui mais de 185 produtos congelados crus ou semiprontos, para venda ao mercado varejo ou institucional. Com 25 anos de mercado, obteve faturamento de 195 milhões de reais ao fim do ano de 2014, o que significou crescimento de 57% nos dois últimos anos. Sua unidade fabril possui 08 linhas de produção, operando por 24 horas diárias, em 06 dias por semana. Em cada linha, há equipamentos para produção de diferentes itens. Esse estudo foi realizado nas linhas de produção específicas para itens que possuem como matéria prima principal a farinha de trigo. São três linhas de produção contínua, com dois túneis de congelamento e uma equipe de produção disponível em 23h por dia. Conforme nos mostra a Tabela 1, cada família de produto há subdivisões em sabores e mercado de atendimento (Food Service ou Varejo). Tabela 1 – Produtos produzidos por linha Linhas Produtos Variações 1 Burek 02 Empada 06 Torta 04 2 Quiche 05 Tarteletes 01 Folhados 17 Empanadas 06 Pastel de Forno 01 3 Pão de Canela 01 Croissant 03 Enroladinho 01 Pão de Batata 04 Total 51 Fonte: PPCP da empresa, 2016. Segundo Chambers, Johnston e Slack (2002), prover a capacidade produtiva para satisfazer a demanda atual e futura é uma responsabilidade fundamental na administração da produção. Uma empresa capaz de equilibrar os dois fatores gera altos lucros e satisfaz seus clientes. De forma geral, os cálculos de demanda e capacidade devem ser realizados de forma agregada para que os resultados sejam conciliados às diversas necessidades da organização. Com a previsão do lançamento de dez novos itens nas linhas de panificados neste ano, os setores de Planejamento, Programação e Controle de Produção (PPCP) e o Departamento Comercial estão trabalhando em conjunto para atender a demanda de vendas. Para auxiliar nas decisões da manufatura, o conhecimento sobre as capacidades dos equipamentos é fundamental. Neste trabalho será realizada a análise do processo de fabricação dos produtos panificados com o intuito de determinar as capacidades das máquinas que compõem as três linhas de produção e identificar seus gargalos, a fim de otimizar o aproveitamento dos equipamentos, possibilitando o lançamento dos novos itens e aumentando a lucratividade da empresa. Revisão bibliográfica O mapeamento de processos possibilita identificar a sequência das atividades e operações que ocorrem dentro das empresas. Ao representar graficamente a área produtiva é possível a visualização do layout da fábrica, a compreensão do fluxo de materiais e a ordem das operações até obtenção dos produtos finais (NEUMANN, 2013). Os fluxogramas devem ser elaborados com alto nível de responsabilidade, uma vez que ilustram a real situação da produção, com intuito de identificar os gargalos e padronizar as rotinas de trabalho (MORAES, 2010). O termo capacidade, mencionado isoladamente, está associado à idéia de competência, volume máximo ou quantidade máxima de alguma coisa. Chambers, Johnston e Slack (2002) definem capacidade produtiva como sendo o máximo nível de atividade de valor adicionado em determinado período de tempo que o processo pode realizar sob condições normais de operação. Dentro da abordagem da medição da capacidade, destacam-se as diferenças entre os conceitos de capacidade instalada, capacidade de projeto (disponível), capacidade efetiva e capacidade realizada (GRAEML, PEINADO, 2007): a) Capacidade Instalada: É a capacidade máxima que uma unidade produtora pode produzir, se trabalhar ininterruptamente, sem que seja considerada nenhuma perda. Ou seja, é a produção que poderia ser obtida em uma unidade fabril trabalhando 24 horas por dia, todos os dias da semana, todos os dias do mês, sem necessidade de parada, de manutenções, sem perdas por dificuldades de programação, falta de material ou outros motivos que são comuns em uma unidade produtiva. b) Capacidade de Projeto: É a quantidade máxima que uma unidade produtiva pode produzir durante a jornada de trabalho disponível, sem levar em consideração qualquer tipo de perda. A capacidade de projeto é considerada em função da jornada de trabalho que a empresa adota. c) Capacidade Efetiva: É representada pela capacidade disponível subtraindo-se as perdas planejadas. A capacidade efetiva não pode exceder a capacidade disponível, isto seria o mesmo que programar uma carga de máquina por um tempo superior ao disponível. d) Capacidade Realizada: É a capacidade obtida subtraindo-se as perdas não planejadas da capacidade efetiva, em outras palavras, é a capacidade que realmente aconteceu em determinado período. Conhecer a capacidade produtiva de um sistema de produção garante o correto planejamento para atender a demanda de vendas. A comparação com a demanda média de um período nos permite analisar se a produção está conseguindo atingir seus objetivos comerciais. A Teoria das Restrições (TOC) foi desenvolvida pelo físico de notório conhecimento em sistemas Eliyahu M. Goldratt, durante os anos 80, e divulgada a partir do livro de negócios A Meta, em 1984. Entretanto, as origens da TOC estão relacionadas ao desenvolvimento de um software de programação da produção durante a década de 70, conhecido como Optmized Production Technology (OPT), também idealizado por Goldratt (PACHECO, 2014). Para a Teoria das Restrições, uma das principais condições necessárias à sobrevivência de uma empresa com fins lucrativos é obter dinheiro hoje e sempre, a qual pode ser traduzida como a busca constante pelo controle e melhoria de três conceitos: Ganho, Inventário e Despesa Operacional (SOUZA, 2005). Segundo Souza (2005), o ganho consiste no índice pelo qual o sistema gera receita através das vendas, o inventário é todo o dinheiro investido em coisas que um dia poderão ser vendidas e a despesa operacional equivale ao dinheiro necessário para transformar o inventário em ganho. Aumentar o ganho reduzindo simultaneamente o inventário e a despesa operacional deveria ser o objetivo de qualquer empresa. A crença fundamental da TOC é que todo sistema constituído com uma meta definida deve possuir ao menos um componente que limita seu desempenho em relação àquela meta. Se assim não fosse, a empresa teria uma lucratividade infinita. Tal componente é definido pela TOC como “restrição” do sistema ou gargalo. Também, esses mesmos sistemas, por se constituírem num conjunto de variáveis dependentes, deverão ser sempre limitados por um número pequeno de restrições. Nesse sentido, a TOC propõe que toda organização deve seguir os seguintes passos como parte de um processo de melhoria contínua (GOLDRATT & COX, 1986; GOLDRATT & FOX, 1989; GOLDRATT, 1990): a) Identificar a restrição do sistema; b) Explorar ao máximo a restrição do sistema; c) Subordinar todo o resto à política de exploração da restrição; d) Elevar a restrição do sistema; e) Voltar ao primeiro passo, evitando que a inércia das políticas atuais se torne uma restrição. 2 DESENVOLVIMENTO Materiais Este trabalho consiste na avaliação da capacidade das máquinas que compõe as três linhas de produção dos produtos panificados. No total, foram dezesseis equipamentos analisados, com as seguintes atribuições (TABELA 2): Tabela 2 – Equipamentos utilizados nas linhas e suas funções. Qtd Equipamentos Fabricante (Continua) Funções 02 Peneirador Pricemaq Peneirar insumos sólidos 01 Masseira 1 Diosna Preparar massa do fundo 01 Masseira 2 Sancassiano Preparar massa da tampa 01 Formadora 1 Gatzelakis Modelar burek 01 Formadora 2 Rademaker Modelar empadas e tortas 01 Laminadora TRIVI Dividir porções de massa Tabela 2 – Equipamentos utilizados nas linhas e suas funções. (Conclusão) Qtd Equipamentos Fabricante Funções 01 Formadora 3 Rademaker Modelar folhados até 60mm 01 Formadora 4 Rademaker Modelar folhados acima de 60mm 01 Túnel de Congelamento 1 - Congelar produtos das linhas 1 e 2 01 Túnel de Congelamento 2 - Congelar produtos da linha 3 01 Embaladora Food Service Modulus Embalar automaticamente tortas e empadas 01 Embaladora varejo Multivac 01 Empacotar - Embalar manualmente 01 Encaixotar - Encaixotamento manual 01 Seladora 3M Lacrar caixas de produtos Embalar automaticamente folhados e empanadas Fonte: PPCP da empresa, 2016. Metodologia de pesquisa Para atender ao objetivo proposto foi escolhida uma abordagem descritiva e quantitativa, desenvolvida através do estudo de caso, em uma empresa de médio porte do setor alimentício. A coleta de dados foi realizada com o auxílio dos colaboradores da empresa, que nos forneceram informações sobre os equipamentos que compõem as linhas de produção, os apontamentos de paradas das máquinas entre os meses de janeiro a dezembro de 2015 e visitas técnicas a unidade fabril. O roteiro de coletas de dados abordou a obtenção das rotinas dos colaboradores e das máquinas das linhas de panificados, desde o peneiramento dos insumos até a embalagem final. A análise dos dados foi feita a partir da identificação das atividades desenvolvidas pelos funcionários, a determinação das capacidades de produção fornecidas pelos fabricantes dos equipamentos e quantificação das interrupções da produção. Resultados e discussão O mapeamento da linha de panificados nos permite observar que o processo ocorre em seis etapas, sendo elas: peneiramento, amassamento, fabricação, congelamento, embalagem primaria e embalagem secundária. A Figura 1 nos mostra o fluxo das atividades durante a produção dos itens. FIGURA 1 - Fluxograma das linhas de produtos panificados Fonte: Elaborado pelos autores, 2016. Na etapa de peneiramento, os insumos sólidos são colocados nos peneiradores, o equipamento é ligado e a sua vibração separa os materiais com granulometria acima das especificadas. Em seguida, a mistura peneirada é levada para as amassadeiras, onde serão adicionados os ingredientes pastosos e líquidos da receita. Após minutos de agitação, a massa está homogênea e é encaminhada para uma das linhas de produção. Durante estas duas etapas, são necessários 03 funcionários para abastecer, operar e limpar os equipamentos. Como mencionado na introdução, a linha de panificados é composta por três linhas que produzem o total de 51 itens diferentes. Cada linha é composta por um equipamento que produz uma família de produtos com suas variações de tamanho e recheio. Nesta etapa, ocorrem diversos setups e limpeza das linhas para garantir a produção dos itens determinados pelo PPCP sem contaminação cruzada. O direcionamento dos itens para o congelamento é feito de modo automático através de uma esteira que liga as linhas aos túneis de congelamento. São necessários 04 funcionários para abastecer o equipamento com as massas e recheios, realizar os setups, inspecionar os produtos e preencher relatórios e controles. Como há revezamento para produção dos itens entre as linhas, uma equipe própria para a limpeza é alocada, para que os equipamentos que não estão em uso, sejam mantidos limpos e higienizados, conforme legislação vigente. Esta equipe é composta por 03 operadores, que são responsáveis por limpar, organizar e preparar a linha para o próximo item a ser produzido. Após os itens estarem congelados, são encaminhados para a embalagem primária e secundária. Os tipos de embalagem variam de acordo com o tipo de produto solicitado pelo cliente, podendo ser para comércio para o público food service ou varejo. Neste setor, são necessários 11 funcionários para realização dos setups, receber os itens congelados, embalá-los conforme padrão, acomodar em caixas e disponibilizá-los para armazenamento. A fim de verificar a utilização e aproveitamento das linhas 1, 2 e 3, calculam-se as capacidades instaladas e de projeto, efetiva, realizadas e a demanda média de cada equipamento da linha, conforme Tabelas 3 e 4. Tabela 3 – Equipamentos e Capacidades das Linhas 1 e 2 Equipamentos Etapas Capacidade Capacidade instalada kg/h kg/semana Capacidade de projeto Capacidade Efetiva Capacidade Realizada Demanda Média kg/semana kg/semana kg/semana kg/semana Peneirador 1 e 2 1700,00 285.600,00 195.500,00 160.906,51 42.302,57 6.000,00 Masseira 1 2016,00 338.688,00 231.840,00 190.816,19 50.165,88 3.500,00 Masseira 2 653,00 109.704,00 75.095,00 61.807,03 16.249,16 5.500,00 972,00 163.296,00 111.780,00 92.000,66 24.187,12 4.000,00 1.296,00 214.368,00 146.740,00 120.774,53 31.751,81 5.100,00 600,00 100.800,00 69.000,00 56.790,53 14.930,32 1.000,00 1.000,00 168.000,00 115.000,00 94.650,89 24.883,87 10.100,00 1.728,00 290.304,00 198.720,00 163.556,74 42.999,32 2.600,00 388,80 65.234,40 44.654,50 36.752,94 9.662,41 12.000,00 5.832,00 979.776,00 670.680,00 552.003,98 145.122,71 12.000,00 Formadora 2 – Empada Formadora 2 – Tortas Formadora 1 Túnel de Congelamento 1 Embaladora Food Service Encaixotamento Manual Seladora 3M Fonte: Elaborado pelas autoras, 2016. Tabela 4 – Equipamentos e Capacidades da Linha 3 Equipamentos Capacidade Capacidade instalada Capacidade de projeto Capacidade Efetiva Capacidade Realizada Demanda Média Etapas kg/h kg/semana kg/semana kg/semana kg/semana kg/semana Peneirador 2 1.700,00 285.600,00 195.500,00 142.000,00 70.866,67 11.000,00 Masseira 1 1.631,00 274.008,00 187.565,00 136.236,47 67.990,31 31.000,00 Laminadora 3.420,00 544.329,00 372,600,00 270.635,29 135.063,00 31.000,00 Formadora 3 1.728,00 290.304,00 198.720,00 144.338,82 72.033,88 8.000,00 Formadora 4 2.304,00 387.072,00 264.960,00 192.451,76 96.045,18 23.000,00 1.500,00 252.000,00 172.500,00 125.294,12 62.529,41 39.000,00 691,20 116.121,60 79.488,00 57.735,53 28.813,55 13.000,00 1.521,72 255.648,96 174.997,80 127.108,38 63.434,84 36.000,00 4.038,00 678.384,00 464.370,00 337.291,76 168.329,18 39.000,00 5.184,00 870.912,00 596.160,00 433.016,47 216.101,65 39.000,00 Túnel de Congelamento 2 Embaladora Varejo Embaladora Food Service Encaixotamento Manual Seladora 3M Fonte: Elaborado pelas autoras, 2016. Nas linhas 1 e 2, foi possível observar que os encaixotamentos manuais possuem capacidades inferiores a requerida pelo mercado e na linha 3, a disponibilidade supera a demanda. Sendo assim, podemos indicar apenas o encaixotamento manual como sendo um gargalo nas três linhas, uma vez que os outros equipamentos conseguem garantir as solicitações do departamento comercial. Nota-se também que a demanda média destas linhas não são altas e que as máquinas têm baixos aproveitamentos de eficiência global. As disponibilidades, inclusive, a divisão do tempo disponível em três linhas, atender o necessário mesmo com as perdas. 3 CONSIDERAÇÕES FINAIS Considerando as possibilidades de mercado, as linhas estudadas conseguem atender um aumento significativo desde que haja melhor alocação das atividades e redimensionamento dos profissionais disponíveis para atender postos de trabalho considerados mais críticos. Sabe-se que a atual restrição é em ações manuais e que automatizar esses pontos específicos, qualificar e treinar os colaboradores que operam nestas áreas renderiam maior produtividade e, consequentemente, menores perdas ao longo do processo produtivo. As linhas apresentam capacidade de expansão considerável, garantindo a inserção de novos itens sem maiores impactos, assim como apresentado nas tabelas 3 e 4. Nota-se que é viável o crescimento médio de 60% no atual cenário, caso necessário. Por meio dos estudos apresentados no trabalho, verificou-se que são de suma importância análise constante dos ajustes constantes para as melhorias, ampliações e padronizações das tarefas. Acredita-se que acompanhar as oscilações e as justificar, darão suporte a implementações de atividades que viabilizarão o aumento de produtividade. Sugerimos, portanto, que este estudo seja continuo. Em observação a atual demanda, nota-se que a oportunidade de eliminação de um turno de trabalho, por exemplo, o noturno, impactante em 30%, em relação ao valor orçado para salários, além da economia em energia, transporte e alimentação de funcionários. Com isso, possibilita a realocação desta mão de obra para os turnos diurnos, ampliando as capacidades produtivas e favorecendo as restrições, trabalhando em prol do gargalo. As Tabelas 5 e 6, representam uma alternativa para este cenário. Tabela 5 – Equipamentos e Capacidades das Linhas 1 e 2 Equipamentos Capacidade Capacidade instalada (Continua) Capacidade de projeto Capacidade Efetiva Capacidade Realizada Demanda Média Etapas kg/h kg/semana kg/semana kg/semana kg/semana kg/semana Peneirador 1 e 2 1700,00 285.600,00 80.750,00 46.156,51 28.892,71 6.000,00 Masseira 1 2016,00 338.688,00 95.760,00 54.736,19 34.263,35 3.500,00 Masseira 2 653,00 109.704,00 31.017,50 17.729,53 11.098,20 5.500,00 972,00 163.296,00 46.170,00 26.390,66 16.519,83 4.000,00 1.296,00 217.728,00 61.560,00 35.187,55 22.026,44 5.100,00 Formadora 2 – Empada Formadora 2 – Tortas Formadora 1 Túnel de Congelamento 1 Embaladora Food Service Encaixotamento Manual 600,00 100.800,00 28.500,00 16.290,53 10.197,43 1.000,00 1.000,00 168.000,00 47.500,00 27.150,89 16.995,71 10.100,00 1.728,00 290.304,00 82.080,00 46.916,74 29.368,59 2.600,00 388,80 65.318,40 18.468,00 10.556,27 6.607,93 12.000,00 Tabela 5 – Equipamentos e Capacidades das Linhas 1 e 2 Equipamentos Capacidade Capacidade instalada (Conclusão) Capacidade de projeto Capacidade Efetiva Capacidade Realizada Demanda Média Etapas kg/h kg/semana kg/semana kg/semana kg/semana kg/semana Seladora 3M 5.832,00 979.776,00 277.020,00 158.343,98 99.118,99 12.000,00 Capacidade de projeto Capacidade Efetiva Capacidade Realizada Demanda Média Fonte: Elaborado pelas autoras, 2016. Tabela 6 – Equipamentos e Capacidades da Linha 3 Equipamentos Capacidade Capacidade instalada Etapas kg/h kg/semana kg/semana kg/semana kg/semana kg/semana Peneirador 2 1.700,00 285.600,00 131.750,00 78.250,00 47.350,00 11.000,00 Masseira 1 1.631,00 274.008,00 126.402,50 75.073,97 45.428,15 31.000,00 Laminadora 3.240,00 544.320,00 251.100,00 149.135,00 90.243,53 31.000,00 Formadora 3 1.728,00 290.304,00 133.920,00 79.538,82 48.129,88 8.000,00 Formadora 4 2.304,00 387.072,00 178.560,00 106.051,76 64.173,18 23.000,00 1.500,00 252.000,00 116.250,00 69.044,12 41.779,41 39.000,00 691,20 116.121,60 53.568,00 31.815,53 19.251,95 13.000,00 1.521,72 255.528,00 117.877,50 70.010,74 42.364,32 36.000,00 4.038,00 678.384,00 312.945,00 185.866,76 112.470,18 39.000,00 5.184,00 870.912,00 401.760,00 238.616,47 144.389,65 39.000,00 Túnel de Congelamento 2 Embaladora Varejo Embaladora Food Service Encaixotamento Manual Seladora 3M Fonte: Elaborado pelas autoras, 2016. 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A PUBLICAÇÃO OU DIVULGAÇÃO DO ARTIGO BELO HORIZONTE, 16/04/2016 CURSO: Engenharia de Processos Industriais SEMESTRE/ANO: 2º semestre/2015 TURMA: 25 TÍTULO DO ARTIGO: Determinação da capacidade produtiva e identificação de gargalos: um estudo de caso em indústria alimentícia NOME DO AUTOR (LEGÍVEL) ASSINATURA Izabella Azevedo Martins _____________________ Nádia Dias Andrade _____________________