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AUMENTO DA PRODUTIVIDADE ATRAVÉS DA

REDUÇÃO DO TEMPO DE SETUP NA

PRODUÇÃO DE BEBIDAS: APLICAÇÃO DO

MÉTODO SMED

BARBARA TIENE BARROS SODRE (UNICEUMA)

barbarasodre40@hotmail.com

Eunice Paraguassu Moura (UNICEUMA)

eunice.paraguassu@yahoo.com.br

Rita de Cassia Carvalho Mattos Rafael (UNICEUMA)

rita.mattos@sapo.pt

Alisson Castro Barreto (UNICEUMA)

alisson747@gmail.com

Considerando o mercado cada vez mais competitivo e globalizado devido aos

avanços tecnológicos e os impactos na economia mundial, torna-se

imprescindível para as organizações que querem se manter em um nível alto

de qualidade, almejando mais produtividade e rentabilidade nos negócios,

adotar técnicas mais eficazes como Just in Time (JIT), aplicação do 5S e o uso

da metodologia Single Minute Exchange of Die (SMED) proposta por Shingo

para redução do tempo de setup. Diante do exposto, este artigo possui como

objetivo geral abordar o aumento da produtividade através da redução do

tempo de setup na linha de produção mista (1000 ml e 600 ml) de uma

empresa de bebidas por meio da aplicação do método SMED. Para alcançar o

objetivo proposto várias ações foram desenvolvidas, como por exemplo a

melhoria do transporte de utensílios e ferramentas, padronização das

atividades para execução do setup e simplificação das tarefas e dispositivos.

A metodologia adotada no estudo caracterizou-se por uma revisão

bibliográfica, levantamento documental, estudo de caso e investigação

intervencionista. Como resultado alcançado, obteve-se a redução do tempo

de setup em 75,22% diminuindo de 666 minutos para 165 minutos,

aumentando a produtividade em 8,26%, ultrapassando a meta inicialmente

estabelecida pela empresa.

XXXVII ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO

“A Engenharia de Produção e as novas tecnologias produtivas: indústria 4.0, manufatura aditiva e outras abordagens

avançadas de produção”

Joinville, SC, Brasil, 10 a 13 de outubro de 2017.

Palavras-chave: SMED. JIT. Tempo de setup. Produtividade. Linha de

produção.

1. Introdução

A globalização do mercado, os avanços tecnológicos e a maior exigência do consumidor, em

relação a custo e prazo, forçam as empresas a utilizar os seus recursos da forma mais

proveitosa possível e, assim, melhorar sua eficiência produtiva para se sustentar de forma

competitiva no mercado. A capacidade de se posicionar corretamente perante os desafios de

um mercado em contínuas mudanças exige revisões constantes de metas e estratégias em

todas as áreas da organização.

Isso posto, o presente artigo tem como tema central o aumento da produtividade através da

redução do tempo de setup na produção de bebida, aplicando o método SMED. A escolha do

tema proposto advém da necessidade de aumentar a eficiência produtiva de uma empresa do

setor de bebidas, que pode ser obtida através da aplicação de alguns métodos, ferramentas ou

técnicas.

O gerenciamento do tempo gasto durante as operações de setup é um método que afeta

diretamente o índice de produtividade dentro de uma organização. Portanto, como forma de

gerenciar esse tempo, as empresas têm investido em ferramentas auxiliares para o

desenvolvimento de estratégias competitivas, como a aplicação do Single Minute Exchange of

Die (SMED) para a redução do tempo de setup. Mais do que uma teoria ou técnica para

reduzir operações de setup, o SMED deve ser visto como um novo modo de pensar a respeito

das atividades de produção.

Diante do exposto, a presente pesquisa orienta-se a partir do seguinte problema: como

aumentar a produtividade, por meio da redução do tempo de setup, aplicando o método

SMED em uma linha de produção mista (600 ml e 1000 ml) de uma indústria de bebidas do

Maranhão? Tal questionamento exigiu tanto uma revisão bibliográfica, quanto o uso de

instrumentos de observação ou coleta de dados. O objetivo geral é otimizar o processo de

setup de embalagem, vislumbrando o ganho de tempo e produtividade do método SMED,

numa indústria de bebidas do Maranhão.

Vale ressaltar que o presente estudo é de suma importância para a comunidade acadêmica e

para a sociedade, pois contribui para o conhecimento teórico e prático ao expor resultados

satisfatórios do tema abordado.

A estrutura do artigo é a seguinte: inicia-se com elementos referentes à fundamentação

teórica, destacando as temáticas Just in time (JIT) e SMED, seguida dos procedimentos

metodológicos utilizados, resultados e discussões, e, por fim, a conclusão.

2. JIT e SMED

O sistema Just in Time (JIT) surgiu no Japão em meados dos anos 1970, a partir da Toyota

Motor Company, e é considerado como uma completa filosofia, incluindo aspectos de

administração de materiais, gestão da qualidade, arranjo físico, projeto do produto,

organização do trabalho e gestão de recursos humanos (CORRÊA; GIANESI, 2011).

Para Silva (2012), o JIT é o principal pilar do STP (Sistema Toyota de Produção). É uma

filosofia que visa gerir a indústria com competência e de maneira simples, melhorando o uso

dos recursos de capital, equipamentos e mão-de-obra. Como consequência, obtém-se um

sistema de manufatura adequado para atender às exigências de qualidade e é oferecido o

produto ao cliente por um menor custo.

O JIT tem como finalidade a melhoria contínua do processo produtivo. O acompanhamento

deste objetivo é realizado através de um mecanismo de redução de estoques para diminuir os

problemas de produção, os quais Corrêa e Gianesi (2011, p. 456) classificam em três grandes

grupos: “problemas de qualidade, problemas de quebra de máquina e problemas de preparo de

máquina”. Além dos estoques, mais seis tipos de desperdícios identificados na Toyota

formam a base da filosofia Just in Time, conforme aponta Santos (2003): superprodução,

tempo de espera, transporte, processo, estoque, movimentação e produtos defeituosos.

Reid e Sanders (2002) comentam que a ideia do desperdício compreende todos os aspectos da

empresa, gerando um enorme impacto, de modo que o JIT demanda uma completa

sincronização para acabar com esperas e exagero de estoque, ou seja, o JIT exige um layout

simples a fim de que os recursos estejam próximos uns dos outros e o manejo do material seja

diminuído ao mínimo.

Desse modo, na efetivação do conceito JIT, um conjunto de regras ganha destaque na

eliminação de desperdícios, dentre elas, os 5S. A nomenclatura “5S” teve sua origem no Japão

e, segundo Klein e Soares Júnior (2013), significa: SEIRI (separe), SEITON (organize),

SEISON (limpe), SEIKETSU (padronize) e SHITSUKE (sustente).

Silva (2012) afirma que, com o intuito de eliminar desperdícios, a filosofia JIT necessita da

organização e limpeza do ambiente para o sucesso de aspectos como a confiabilidade dos

equipamentos, a visibilidade dos problemas, a diminuição das perdas, o controle, o

aprimoramento da qualidade, a condição moral dos trabalhadores. Tudo isso serve para que o

sistema produtivo passe a trabalhar melhor e, portanto, alcancem melhores índices de

qualidade, flexibilidade, confiabilidade própria e de seus parceiros, redução de setup e

produção em lotes menores.

Para Gaither e Frazier (2002), a manufatura JIT traz muitos benefícios para o processo

produtivo: os níveis de estoque e o tempo necessário para que os produtos percorram a fábrica

são drasticamente reduzidos, a qualidade do produto é melhorada devido ao envolvimento do

trabalhador na solução das causas dos problemas de produção.

Analisando os benefícios do JIT, percebe-se a relevância do estudo sistemático realizado por

Shingo e denominado de SMED (Single Minute Exchange of Die -Troca em um Dígito de

Minuto). Para Corrêa e Corrêa (2007), o SMED é a referência principal quando se trata de

redução dos tempos de setup de máquinas e foi publicada pela primeira vez por Shingo, no

Ocidente, em 1985. Com a necessidade de aumentar a eficiência produtiva, especificamente

voltada para o processo de efetivação de setups.

De acordo com Shingo (2000), setup é o tempo gasto na preparação de máquinas, desde a

última peça boa de um lote até a primeira peça boa do outro lote, ou seja, é o momento em

que o equipamento fica parado para a substituição das matrizes, moldes e ferramentas.

Conforme destaca Oliveira, Vieira e Nasato (2015), SMED tem uma visão estratégica seguida

de conceitos para implantação da ferramenta e técnicas de apoio. Existem dois grupos

estratégicos para minimizar as perdas decorrentes das trocas de produtos nas operações: a

estratégias envolvendo habilidades e as estratégias envolvendo tamanho de lote.

Pinto e Souto (2007) apontam que a finalidade de reduzir o tempo de setup não é apenas obter

níveis ótimos de estoque, mas principalmente flexibilizar a produção, ou seja, engendrar uma

produção diversificada. Desse modo, percebe-se que dentro do processo de produção existem

fatores que contribuem para a melhoria das operações.

Embora as operações reais possam variar bastante, elas podem ser classificadas da seguinte

forma, segundo Shingo (2000, p. 75): operações de setup, operações principais,

processamento e transporte.

Segundo Shingo (2011), com a adoção do SMED, almejam-se atingir muitos benefícios. Ao

reduzir os tempos de setup, as taxas de operações da máquina aumentarão, a produção em

pequenos lotes reduz significativamente os estoques de produtos acabados e a geração de

estoques entre processos intermediários. Assim, percebe-se que a produção pode responder

velozmente as flutuações do processo, através de ajustes para adaptar-se a mudanças nas

exigências de modelo e ao tempo de entrega.

Para atingir tais benefícios, Shingo (2000) sistematizou seu método SMED em quatro

estágios, identificando técnicas que podem auxiliar no desenvolvimento de cada etapa,

conforme descrição a seguir:

Estágio preliminar: Setup interno e externo não se distingue - Este é o tipo de estágio que

ajusta apenas os parâmetros de tempo inicial das atividades desempenhadas no setup. Para

alcançar os tempos das atividades, o autor recomenda a probabilidade do uso do cronômetro,

do estudo do método, de apresentação com operadores ou do diagnóstico da filmagem da

operação.

Estágio 1: Separar e destacar setup interno e externo - Corresponde à coordenação das

atividades, classificando-as como setup interno, aquelas praticadas com a máquina

estacionada, e setup externo como sendo as atividades desempenhadas com a máquina em

funcionamento. As técnicas associadas ao estágio 1 são: utilização do checklist, verificação

das condições de funcionamento e melhoria no transporte de matrizes.

Estágio 2: Conversão do setup interno em setup externo - É indispensável uma reanálise

das operações para constatar se determinada operação tem sido alocada de forma errada e

fazer um esforço para alterar estas atividades em setup externo. Para que isso aconteça usam-

se as técnicas de preparação antecipada das condições operacionais, padronização de funções

e utilização de guias intermediárias.

Estágio 3:Avanço sistemático de cada operação fundamental do setup interno e externo -

Essa fase busca a melhoria não apenas da máquina, mas tudo que está relacionado a ela, como

melhoria na estocagem, transporte de matrizes, navalhas, guias, e eliminação de ajustes. O

terceiro estágio atua no sentido de que muitos tempos de setup não são encurtados logo num

primeiro trabalho, sendo necessários que se repitam os estágios conceituais até que se

obtenham os menores números possíveis. Então, faz-se necessário: associar as técnicas de

melhoria na estocagem e no transporte de navalhas, matrizes, guias e batentes; implementação

de operações em paralelo; uso de fixadores funcionais; eliminação de ajustes; sistema de

mínimo múltiplo comum e mecanização.

O sucesso da implantação do SMED é a chave para alcançar vantagem competitiva para

qualquer fabricante que produz, organiza e processa uma variedade de produtos numa

máquina, linha ou célula de produção. A metodologia permite elevar ao máximo a taxa de

disponibilidade dos equipamentos e o aumento da produtividade, além de fornecer outro tipo

de benefícios que vão desde a redução do trabalho em movimento até um retorno do

investimento mais rápido dos equipamentos de produção. (SHINGO, 2011).

3. Metodologia

A pesquisa foi realizada na linha de produção mista (produção de 600 ml e 1000 ml) de uma

indústria de bebidas do Maranhão de janeiro/2014 a dezembro/2014. Para preservar o sigilo

do objeto de estudo, não serão descritos maiores esclarecimentos sobre o processo

pesquisado.

Marconi e Lakatos (2007, p. 15) afirmam que a pesquisa “é um procedimento formal, com

método de pensamento reflexivo, que requer tratamento científico e se constitui no caminho

para se conhecer a realidade ou para descobrir verdades parciais”.

Para atender a afirmação de Marconi e Lakatos (2007) de que a pesquisa é um procedimento

formal, este estudo adotou como referência a classificação estabelecida por Vergara (2010)

apontando que os tipos de pesquisa são definidos por dois critérios fundamentais: quanto aos

fins e quanto aos meios. Este estudo, quanto aos fins, é classificado como uma pesquisa

intervencionista e quanto aos meios, é uma pesquisa bibliográfica, documental e estudo de

Jovanovic, Silva e Moura (2013, p. 12) citam que:

[...] a pesquisa intervencionista tem como característica a alocação dos participantes,

de forma aleatória, para receber uma das intervenções recomendadas pelo estudo.

Esse tipo de estudo avalia e confronta diferentes eventos que estão presentes, ou

ausentes, após os participantes receberem as intervenções.

Na linha de produção mista, objeto de estudo desta pesquisa, a investigação intervencionista

teve como principal papel interferir na realidade estudada, visando melhorias no processo

analisado.

Para Fonseca (2002, p. 32), “a pesquisa bibliográfica é feita a partir do levantamento de

referências teóricas já analisadas, e publicadas por meios escritos e eletrônicos, como livros,

artigos científicos, páginas de web sites”. Gil (2008) afirma ainda que a pesquisa documental

é muito semelhante à bibliográfica. A diferença está na natureza das fontes, pois este formato

precisa de materiais que não auferiram ainda um tratamento indutivo, ou que ainda podem ser

reelaborados conforme os objetos da pesquisa.

Nesta pesquisa, o levantamento documental foi feito a partir de dados fornecidos pelo sistema

de gerenciamento de produção da empresa pesquisada, permitindo inclusive a análise do

histórico do tempo médio de setup.

De acordo com Oliveira (2015), o estudo de caso colabora para se entender melhor os

fenômenos individuais, as técnicas organizacionais e políticas da sociedade. Trata-se de um

método usado para se compreender a forma e as razões que levaram a determinada decisão.

O estudo de caso efetuado na linha de produção mista (produção de 600 ml e 1000 ml) de

uma indústria de bebidas do Maranhão possibilitou a compreensão da necessidade de

aplicação do SMED para melhoria do processo produtivo analisado.

4. Análise e discussão dos resultados

Escolheu-se a linha de produção mista (600ml e 1000ml) de uma indústria de bebidas do

Estado do Maranhão para aplicação da técnica SMED. Para tal, foram seguidas algumas

etapas sistemáticas, definidas por Shingo (2000) como estágios:

Estágio preliminar: Nessa etapa, setup interno e externo não se distingue. Nesse estágio foi

realizada a descrição do layout do processo de produção, construindo uma cronoanálise dos

tempos de cada atividade, observando e registrando o tempo gasto com os percursos feitos em

busca de materiais e ferramentas para utilização no processo de setup, sendo utilizado um

cronômetro para anotar os tempos e uma trena de roda para medir as distâncias percorridas,

conforme mostra a figura 1 a seguir.

Figura 1 – Layout e descrição do Processo.

Fonte: Autora, 2015

Analisando a figura anterior, observou-se a existência de movimentos desnecessários, pois as

atividades eram mais demoradas devido à desorganização dos materiais, dos equipamentos e

do local de trabalho, sendo necessário redefinir o layout, conforme a figura 2 a seguir:

Figura 2 – Layout e descrição do Processo

Cabeçote

Armário Ferramentas

Fonte: Autora, 2015

Com o novo layout, houve mais organização do ambiente de trabalho, cada equipamento

passou a ficar no lugar certo, os materiais ficaram mais próximos das máquinas ajudando a

reduzir o tempo das atividades realizadas.

Estágio 1 – O objetivo do estágio é separar o setup interno do externo, recordando que todas

as atividades realizadas com a máquina parada classificam-se como setup interno; e as

atividades realizadas com a máquina em funcionamento classificam-se como setup externo,

ou seja, é feita a separação das tarefas de reparação interna das tarefas de preparação externa.

Na linha de produção mista, objeto de estudo desta pesquisa, todas as operações de setup são

listadas a seguir:

- Revisão dos cabeçotes;

- Retirada de cabeçote;

- Retirada das grelhas de mesa;

- Retirada das grelhas do agitador;

Cabeçote

Armário Ferramentas

- Retirada das bandeirolas;

- Posicionamento das grelhas do agitador;

- Posicionamento da mesa;

- Retirada do centrador;

- Alinhamento das guias da zona de encaixotamento;

- Posicionamento das bandeirolas;

- Posicionamento do cabeçote;

- Ajuste de todos os sensores;

- Espaçamento das grelhas da mesa e reaperto.

Após observação e análise, constatou-se que na linha de produção mista todas as atividades

citadas acima eram classificadas como setup interno, ou seja, eram realizadas com os

equipamentos parados.

Estágio 2 – O objetivo deste estágio é a conversão do setup interno para externo. Foram feitas

algumas observações no objeto de estudo desta pesquisa, identificando que das atividades

acima citadas duas poderiam ser convertidas em setup externo:

– Revisão dos cabeçotes: Para converter esta atividade em setup externo foi

necessária uma fonte de ar comprimido fora da máquina para realizar a revisão (troca de

tulipa, canela e mola);

– Espaçamento das grelhas da mesa.

Estágio 3 – O estágio três busca a melhoria contínua. Muitos tempos de setup não são

diminuídos logo no primeiro trabalho, sendo necessário fazer novas análises para obtenção de

melhores resultados. Essa fase busca a melhoria não apenas da máquina, mas tudo que está

associado a ela.

Para melhorar as atividades de setup externo, na linha produção estudada, foi aplicado o 5S,

gestão e controle visual para que o essencial esteja prontamente disponível quando necessário,

sem perda de tempo, da seguinte forma: ferramentas sempre limpas, ferramentas guardadas

no local de uso, um lugar para cada coisa, cada coisa em seu lugar.

Além do descrito anteriormente, foi criado um checklist para as atividades de preparação,

ferramentas e materiais, visando obter mais organização e limpeza no ambiente de trabalho.

Procurou-se também adequar meios de transporte, evitando o uso de talhas, pontes rolantes e

empilhadeiras.

Como melhoria para o setup interno, na linha de produção mista pesquisada, foi feita uma

análise das operações de posicionamento, aperto e ajuste, pois, segundo Rodrigues (2006),

essas operações consomem um tempo significativo durante a operação de setup, portanto,

uma atenção especial deve ser dada a cada uma delas. As ações de melhorias identificadas na

operação objeto de estudo desta pesquisa foram as seguintes:

– Nas operações de posicionamento deve-se evitar o uso de talhas no transporte de

ferramentas. Usar preferencialmente carrinhos especiais para ferramentas, padronizar alturas e

utilizar encaixes, limitadores de curso, encostos e localizadores para agilizar o

posicionamento;

– Nas operações de aperto devem-se utilizar manípulos e limitadores. Quando isto

não for possível, adotar grampos ou então padronizar e reduzir o número de parafusos e

porcas. Após cuidadosa análise, reduzir o número de roscas ao mínimo necessário e diminuir

o número de ferramentas para fixação de parafusos;

– No ajuste, é necessário padronizar e pensar em termos de toque único, além de

usar espaçadores especiais para facilitar os ajustes ou para controlar marcações.

Cabe ressaltar que um padrão é seguido quando ele é de fácil entendimento, possibilitando

benefícios e facilitando a vida do usuário. Mais do que uma teoria ou técnica para reduzir

operações de setup, o SMED deve ser encarado como uma nova maneira de pensar a respeito

das atividades de produção.

Na linha de produção mista pesquisada, para separação das tarefas de preparação interna e

externa, conversão de setup interno em externo e aperfeiçoamento de todos os aspectos das

operações de setup, foram realizadas várias ações, estando tais ações resumidas na figura 3 a

seguir:

Figura 3 – Técnicas práticas.

Fonte: Autora, 2015

Após descrição e análise de cada estágio de desenvolvimento da aplicação do SMED, na linha

de produção mista de uma indústria de bebidas do Maranhão, faz-se necessário citar os

benefícios da metodologia de Shingo para a linha de produção pesquisada.

Figura 4: Tempo médio do Setup 2014

666 650 635610

315301

201 185 181 170 165

JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ

Tempo M

Fonte: Autora, 2015

Analisando o tempo médio de setup, conforme a figura 4, pode-se observar que, com a

aplicação do método SMED, foi identificada uma redução de 75,22% no tempo de setup. Em

janeiro/2014 o tempo médio de setup era de 666 minutos, já em dezembro/2014 foi de 165

minutos, otimizando 501 minutos.

Figura 5 – Horas de produção x Hecto Litros 2014

Horas de

Produção12,9 13,2 13,4 13,8 15,5 18,8 19,0 20,7 20,9 21,0 21,2 21,3

Produção HL 2419 2475 2513 2588 2906 3525 3563 3881 3919 3938 3975 3994

Fonte: Autora, 2015

O tempo gasto com setup é condição necessária para diminuir a parada programada, tendo

impacto direto sobre a produtividade. A redução do tempo de setup resultou um aumento de

disponibilidade dos equipamentos para produção. Na proporção que o tempo de operações de

setup diminui, as horas produtivas aumentam, conforme mostra a figura 5.

Figura 6 – Índice de produtividade 2014

44,12%

52,38%

43,00%

45,00%

47,00%

49,00%

51,00%

53,00%

JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ

Fonte: Autora, 2015

Como mencionado anteriormente, a redução do tempo de setup refletiu no aumento da

disponibilidade dos equipamentos para produção, favorecendo um aumento expressivo de

8,26% na produtividade (figura 6).

Dentre as ações realizadas durante o período de aplicação da metodologia SMED destacam-

- Aplicação do 5S através da seleção de ferramentas necessárias para execução

das atividades, colocando as ferramentas no local adequado e mais próximo dos

equipamentos;

- Mais organização do ambiente de trabalho através da identificação dos kits de

setup, padronização na elaboração dos procedimentos operacionais e treinamento do pessoal

da operação.

Todas as atividades foram realizadas com o objetivo de alcançar redução no tempo de setup e

maior produtividade, favorecendo, portanto, o processo de melhoria contínua e consequente

ganho de qualidade.

5. Conclusão

A pesquisa foi realizada em uma linha de produção mista (600 ml e 1000 ml) de uma indústria

de bebidas do Maranhão e abordou o aumento da produtividade a partir da redução do tempo

de setup com a aplicação do método SMED. Mais do que uma teoria ou técnica para reduzir

operações de setup, o SMED deve ser encarado como uma nova maneira de pensar a respeito

das atividades de produção. Com a aplicação do SMED na linha de produção estudada, foi

possível reduzir o tempo de setup, aumentar o tempo de operação do equipamento e obter,

consequentemente, ganhos de produtividade.

Para alcançar os objetivos deste estudo, várias ações foram desenvolvidas, dentre elas podem

ser destacadas: a melhoria do transporte de utensílios e ferramentas, padronização das

atividades para execução do setup e simplificação das tarefas e dispositivos.

De acordo com as avaliações finais, é possível inferir que os métodos e técnicas utilizados no

objeto de estudo desta pesquisa favoreceram uma redução no tempo de setup de 75,22% e

ganhos na produtividade de 8,26% durante o período analisado.

É necessário ir além com este estudo, pois o tema instiga aprofundar mais o conhecimento na

linha de produção pesquisada. No entanto, a expectativa é de que as informações apresentadas

neste trabalho colaborem na construção de outras pesquisas acadêmicas.

Em relação à limitação da pesquisa, decorre-se do fato de tratar-se de um estudo de caso, em

que os recursos utilizados para coleta de dados não fazem parte de um padrão pré-

estabelecido, limitando, portanto, a generalização dos resultados obtidos. Dessa forma, não se

pode associar os resultados alcançados nesta empresa ao de outras indústrias do setor de

bebidas.

Como sugestão para trabalhos futuros, estabelece-se a propensão em estender a aplicação do

SMED às demais linhas de produção da indústria pesquisada, padronizando as operações de

setup e obtendo ganhos generalizados de produtividade.

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