troca rápida de ferramentas
TRANSCRIPT
Aplicação da Troca Rápida de Ferramentas (TRF) no Processo de Extrusão de Borracha
Marcel de Gois Pinto (PPGEP/UFPB) [email protected]árcia L. Souto (PPGEP/UFPB) [email protected]
Estrutura da Apresentação
1. Introdução2. Sistema Toyota e TRF3. Extrusão de Borracha4. Procedimentos Metodológicos5. Resultados da Pesquisa6. Considerações Finais
1. Introdução
O tempo de setup é aquele decorrido desde a saída da última peça boa do setup anterior até a primeira peça boa do próximo. (BLACK 1998, p. 131)
Limitações causadas pelos setups: consumo da capacidade instalada, necessidade de produzir em grandes lotes (minimizar o tempo de paradas), perda de matéria-prima.
1. Introdução
No presente artigo é apresentado um estudo de caso realizado em uma empresa produtora de calçados esportivos.
O objetivo do estudo foi obter melhorias no setup no processo de extrusão de borracha, tendo por ferramenta de intervenção a troca rápida de ferramentas (TRF).
2. Sistema Toyota e TRF
“80% eliminação de perdas, 15% um sistema de produção e apenas 5% o Kanban” (SHINGO, 1996, p.101)
Tipos de perdas: superprodução, espera, transporte, no processo, estoque, em movimentação e fabricação de produtos defeituosos.
2. Sistema Toyota e TRF
Shingo (1996) define dois tipos de espera:– Do processo – um lote inteiro aguarda para ser
processado– Do lote – cada peça aguarda o tempo de
processamento das demais do mesmo lote.
Reduzindo o tempo do setup é possível a diminuição dos dois tipos de espera.
2. Sistema Toyota e TRF
Para a redução dos tempos de setup foi desenvolvida a troca rápida de ferramentas (TRF).
Shingo (1996, p.82) desdobra o setup em quatro funções:– Preparação da matéria-prima (30%)– Fixação e remoção das matrizes (5%)– Centragem e determinações das ferramentas (15%)– Processamentos Iniciais e Ajustes (50%).
2. Sistema Toyota e TRF
Estágios Conceituais da TRF (SHINGO, 1996)Estágio Preliminar
Não é feita distinção entre Setup interno e externo
Estágio 1Separação do Setup
interno e externo
Estágio 2Conversão do Setupinterno em externo
Estágio 3Simplificação de todos os
aspectos
• Utilização de listas de verificação• Execução das funções de checagem• Aperfeiçoamento das funções de checagem
• Preparação antecipada de operações• Padronização de funções• Utilização de gabaritos intermediários
• Melhoria da estocagem e transporte das ferramentas de corte, matrizes, dispositivos, padrões, etc.
• Implementação de operações paralelas• Utilização de grampos funcionais• Eliminação de ajustes• Sistema do mínimo múltiplo comum• Mecanização
Setup interno
Setup externo
Estágio PreliminarNão é feita distinção entre
Setup interno e externo
Estágio 1Separação do Setup
interno e externo
Estágio 2Conversão do Setupinterno em externo
Estágio 3Simplificação de todos os
aspectos
• Utilização de listas de verificação• Execução das funções de checagem• Aperfeiçoamento das funções de checagem
• Preparação antecipada de operações• Padronização de funções• Utilização de gabaritos intermediários
• Melhoria da estocagem e transporte das ferramentas de corte, matrizes, dispositivos, padrões, etc.
• Implementação de operações paralelas• Utilização de grampos funcionais• Eliminação de ajustes• Sistema do mínimo múltiplo comum• Mecanização
Setup interno
Setup externo
2. Sistema Toyota e TRFNa proposição de Shingo (1996) a TRF consis- te na adoção de oito técnicas associadas aos estágios apresentados, quais sejam:– Separação Setup Interno e Externo – Converter Setup interno em Externo – Padronizar a Função e Não a forma– Utilizar grampos funcionais ou eliminar os grampos – Utilizar dispositivos intermediários – Adotar operações paralelas – Eliminar ajustes – Mecanização
2. Sistema Toyota e TRF
A metodologia apresentada não é a única presente na literatura.– Fogliatto e Fagundes (2003) / Mondem (1983)– Harmon e Peterson (1991) / Black (1998).– Shingo (1996)
Benefícios da aplicação da TRF– Ganho de capacidade– Redução de lead-time– Ganho de materiais
GARGALOS
3. Extrusão de Borracha
Definição – passagem forçada de um material por uma matriz vazada, que assume o perfil do referido gabarito.Aplicação – onde se deseja peças contínuas e lineares.Equipamentos:– Extrusora (Câmara e cilindro de alimentação ,
Rosca, Câmara de extrusão e cabeçote)– Matriz– Equipamentos e dispositivos auxiliares
4. Procedimentos Metodológicos Classificação da pesquisa– Metodológica e intervencionista– Estudo de caso (unidade produtora de calçados)
Tipo e coleta dos dados– Primários– Observação direta e cronometragem
Tratamento dos dados– Microsoft Excel– Priorização da ações através da classificação das
funções do setup e de benefícios esperados
5. Resultados da Pesquisa
Levantamento completo da atividade:– Conhecer atividade– Dividir em elementos– Cronometragem (amostra não-probabilística)
Não se pretendia determinar o tempo-padrão do setup, mas estimar do % de melhoria.
5. Resultados da PesquisaN° Etapas Tempo (dmh) % do Setup1 Folgar Parafusos 75 1,9%
2 Retirar matriz e resíduo 125 3,2%
3 Folgar Parafusos 270 6,9%
4 Recuar Canhões 190 4,9%
5 Acionar fuso e retirar resíduo 830 21,3%
6 Alimentar tiras menores (frisos) 88 2,3%
7 Limpar acesso dos canhões laterais 680 17,4%
8 Retirar restante do resíduo 52 1,3%
9 Conectar e apertar parafusos 400 10,3%
10 Retirar resíduos (mistura) 75 1,9%
11 Acionar canhões / limpeza do trajeto 275 7,1%
12 Alimentar tira principal (vira) 340 8,7%
13 Retirar resíduos (mistura) 25 0,6%
14 Colocar a matriz 34 0,9%
15 Fechar conjunto e apertar parafusos 115 2,9%
16 Acionar canhões / limpeza final 205 5,3%
17 Ajustes de velocidade e espessura 120 3,1%
TABELA 1Tempos das etapas no setup da extrusora
5. Resultados da Pesquisa
TABELA 2 Classificação dos elementos do setup nas funções propostas por Shingo (1996)
Classificação dos Elementos Elementos % do Setup
Preparação da matéria-prima 6,12 11,0%
Fixação e remoção das matrizes 1, 2, 3, 4, 9, 14,15 31,0%
Centragem e determinações das ferramentas 17 3,1%
Processamentos Iniciais e Ajustes 5, 7, 8, 10, 11, 13,16 54,9%
MAIOR % DE TEMPO DO SETUP INDICAVA A PRIORIDADE DA AÇÃO DE MELHORIA
5. Resultados da Pesquisa
Entretanto, como a extrusão de borracha não era uma operação gargalo foram levantadas as perdas de matéria-prima a fim de assumir critério de priorização.Identificou-se uma perda de 7.500 quilogramas de borracha por mês (média)Posteriormente, estratificou-se a referida perda nas funções do setup.
5. Resultados da Pesquisa
Desperdício de borracha por função:– Centragem e determinação das ferramentas 46%– Fixação e remoção de matrizes– Processamento inicial e ajustes– Preparação da matéria-prima – 0%
54%
5. Resultados da Pesquisa
Análise das causas do desperdício por função:Centragem e determinação das ferramentas
Causa identificada– Necessidade de aquecer as matrizes da extrusora
Ação– Estufa para o aquecimento das matrizes
Resultados– R$ 40 mil/ano
5. Resultados da Pesquisa
Análise das causas do desperdício por função:Processamento inicial e ajustes
Causa identificada– Necessidade de limpeza do fuso metálico e da
camisa da extrusora (contaminação de cores)Ações previstas– Desmoldante pulverizado no interior da extrusora– Mudança na formulação da borracha
Resultados esperados– Ganho de tempo (54,9% do tempo do setup)
5. Resultados da Pesquisa
Análise das causas do desperdício por função:Fixação e remoção de matrizes
Causa identificada– Sobra de borracha no interior da extrusora
proveniente do lote anterior ao setupAções previstas– Interrupção da vulcanização da borracha através
do resfriamento, e sua reincorporação no processo– Uso de engates rápidos (ganho de tempo)
Resultados esperados– Ganho de material (nenhuma influência no setup)
5. Resultados da Pesquisa
Análise das causas do desperdício por função:Preparação da matéria-prima
Causa identificada– Não existe perda de material
Efeitos previstos– Espera-se que o uso do desmoldante no interior da
máquina venha a reduzir os tempos dos elementos constantes nesta função
5. Resultados da PesquisaClassificação do setup nos estágios da TRF:Situação Inicial
Situação Final
Estágio 1 (separação de setup interno e externo)– Busca do material que será extrudado– Busca da matriz a ser trocada– Pré-posicionamento de ferramentas
Estágio 2 (conversão de setup interno e externo)– Ações implantadas e previstas
6. Considerações FinaisO presente trabalho mostrou a aplicação TRF nade borracha em uma empresa calçadista.A aplicação partiu do estudo do setup, sua divisão em etapas e, posteriormente, sua classificação nas funções (SHINGO, 1996)Ao tratar da TRF geralmente se abordam vantagens relacionadas às reduções do tempo indisponível, de lead time e à flexibilidade conferida ao processo.
6. Considerações FinaisEntretanto, outras vantagens podem ser obtidas como a redução da perda de matéria- prima em testes, ajustes e aquecimento de matrizes.Tal benefício não está atrelado a situações diversas (necessidade de ser gargalo)No desperdício de borracha, o ganho além de econômico é de ambiental.
6. Considerações Finais
Por fim, cabe destacar que a maioria das ações ainda precisa ser implantada.Deste modo, verifica-se que este é um trabalho ainda em curso, com potencial para geração de benefícios ao setup em estudo.