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Neste capitulo já foram apresentados o principal objetivo do TPS e da produção enxuta, a completa eliminação de desperdícios, Muda, e os princípios do fluxo contínuo e da produção puxada para atingir tal objetivo. Porém, para se obter as vantagens de um fluxo contínuo e uniforme, será necessário eliminar os outros dois efeitos comuns a qualquer ambiente de produção: a sobrecarga, Muri, e o desnivelamento, Mura. O Heyjunka, o princípio do nivelamento de produção, se concentra na eliminação de Mura, por meio de uma programação nivelada ao longo do tempo e, consequentemente, na eliminação de Muri, a sobrecarga causada nos seus funcionários, equipamentos e fornecedores (LIKER, 2005).

Segundo Monden (1984), o nivelamento de produção, é a base do TPS e sua condição mais importante para possibilitar o Just-in-Time, ou seja, o fluxo contínuo, a produção puxada e ritmada pelo Takt Time, e minimizar a flutuação nas linhas de produção no que se refere a mão- de-obra, equipamentos e materiais em processo.

Para Ohno (1997) as flutuações nas linhas de produção fazem aumentar o desperdício pois equipamentos, trabalhadores, inventário precisam sempre estar preparados para um pico de produção, ou seja, um excesso de capacidade e estoques deverá ser planejado para atender esses picos de produção. Se um processo posterior varia sua retirada de peças em termos de tempo e quantidade, a extensão dessas flutuações aumentará conforme elas forem avançando na linha em direção aos processos anteriores.

Portanto, tentar implementar o fluxo unitário de peças, contínuo, seguindo a demanda real do cliente, sem nivelar a produção, irá criar um ritmo errático de produção, com produtos fluindo aos trancos pelos centros de trabalho por todo o fluxo de valor, cujos resultados serão funcionários hora sobrecarregados, hora ociosos, quebras mais frequentes de equipamentos, falta de peças, entre outros (LIKER, 2005). Da mesma forma, utilizar a produção puxada antes de se realizar um nivelamento de produção irá exigir grandes níveis de inventário entre processos para acomodar os picos de demanda dos processos clientes.

O nivelamento de produção deve ser feito em termos da quantidade (volume) e tipo (mix) de produtos durante um período fixo de tempo. Esse nivelamento permite que a produção atenda eficientemente as exigências do cliente ao mesmo tempo em que evita excessos de estoque, reduz custos, mão de obra e o lead time de produção em todo o fluxo de valor (LEAN INSTITUTE, 2003).

Não é realista esperar que a demanda do cliente seja completamente regular em termos de volume, nem que o mix de tipos de produtos dessa demanda seja constante. Tentar ajustar a produção para responder a cada hora a toda pequena mudança de volume e mix torna muito difícil manter algum tipo de fluxo e pode incorrer em problemas de movimentação e produtividade. Para atingir e manter um fluxo contínuo em uma cadeia de valor enxuta é necessário programar o processo de produção com uma flutuação de volume tão pequena quanto possível e decidir o menor tamanho do lote possível ao realizar a troca para outro tipo de produto (ROTHER e HARIS, 2001).

Para esses autores, como a demanda a médio e longo prazo tende a ser estável, liberar pequenos incrementos de trabalho e manter um pequeno supermercado de produtos acabados pode nivelar o volume de produção fazendo com que a demanda do cliente seja atendida e os picos e vales da demanda diária não sejam sentidos pela produção.

Liberar pequenos incrementos de trabalho significa reduzir e padronizar o tamanho dos lotes (volume de trabalho) liberados para o pacemaker, o único processo que recebe a programação nivelada em um fluxo de valor, estabelecendo um ritmo de trabalho consistente, nivelado, que cria um fluxo de produção previsível que alerta para possíveis problemas rapidamente possibilitando rápidas ações corretivas (ROTHER e SHOOK, 2003). Esse incremento é chamado de PITCH e se torna a unidade básica de programação de produção para uma determinada família de produtos. Ele é calculado multiplicando-se o Takt Time por uma

determinada quantidade de produtos, que pode variar de acordo com a realidade de cada sistema de produção, mas deve ser tão pequeno quanto possível.

Notemos que a tradução usual de pacemaker, o único processo que recebe a programação nivelada em um fluxo de valor, é “processo puxador”. No entanto, nesta dissertação, esta tradução não será utilizada, pois este autor acredita que não representa a função principal deste processo que é o de ditar a sequência e o ritmo para todo o fluxo de valor, ou seja, cadenciar o fluxo de valor, ou seja, uma tradução melhor seria processo cadenciador.

Com relação ao supermercado de produtos acabados, Rother e Shook (2003) afirmam que a vantagem desse nivelamento, não tendo que manter grande excesso de capacidade para atender picos de demanda do cliente, supera em muito a desvantagem de custo de manter esse pequeno estoque de produtos acabados. Liker (2005) também afirma que o desperdício de manter um pequeno supermercado de produtos acabados permite eliminar muito mais perdas dentro do sistema de produção causadas por uma programação desnivelada.

Portanto, embora manter esse supermercado de produtos acabados possa parecer contradizer os objetivos da produção enxuta, ele atua como um pulmão para proteger a programação da produção nivelada contra a flutuação na demanda dos clientes.

Notemos que a necessidade de manter um supermercado de produtos acabados, ou mesmo intermediários, mostra que o “zero estoque” do JIT é uma utopia e que o objetivo deve ser mantê- lo em níveis tão baixos quanto possível.

Para ser possível manter esse supermercado em níveis baixos e fornecer aos clientes uma variedade de produtos a um lead time curto será necessário nivelar também o mix de produtos, evitando a produção de grandes lotes de uma mesma família de produtos, que enviam ondas de demanda por componente por todo a cadeia de valor, o que força os processos fornecedores a manter maior inventário para administrar essas ondas (ROTHER e HARIS, 2002). Nivelar o mix de produtos significa distribuir a produção de diferentes produtos uniformemente durante um período de tempo. Quanto mais se nivela o mix de produtos (no pacemaker) mais apto se estará para responder às diferentes solicitações dos clientes com um pequeno lead time, enquanto mantém apenas um pequeno estoque de produtos acabados (ROTHER e SHOOK, 2003).

Considere o exemplo da figura 3.10, em que uma empresa tem que produzir três produtos na mesma linha de produção. A demanda mensal é de 5200 unidades para o produto A e 2600 unidades para os produtos B e C. No primeiro caso, sem nivelamento de mix, a empresa fabrica

nos dez primeiros dias do mês a quantidade para atender a demanda mensal para o produto A, 5200 produtos, nos cinco dias seguintes, as unidades para atender a demanda para o produto B, 2600 e nos últimos cinco dias do mês, outras 2600 unidades para atender a demanda do produto C, fabricando um total de 520 peças por dia, ou 260 em cada um de dois turnos. No segundo caso, com um nivelamento do mix de produção por turno, a empresa fabrica a mesma quantidade diária, porém, em cada turno, fabrica uma certa quantidade de todos os produtos, ou seja, 130 unidades de A e 65 de B e C.

Figura 3.10 - Nivelamento do Mix de Produção

Fonte: adaptado de Reynal (1998)

Esse nivelamento no mix de produção implica, logicamente, em um maior número de setups. No primeiro caso, a empresa realiza os setups para mudar do produto A para o B e de B para C apenas uma vez por mês cada. No caso nivelado, será necessário fazer cada setup dentro de um mesmo turno de trabalho. Portanto, para que o nivelamento de mix de produção seja realizado, ou seja, que o tamanho dos lotes de produção sejam reduzidos de forma a produzir todos os produtos em cada turno de trabalho, de acordo com a quarta etapa sugerida por Shingo (1996) para se atingir princípio do fluxo contínuo apresentado na seção 3.6.1, será necessário a utilização das técnicas de troca rápida de ferramentas, SMED, apresentadas em tal seção.

Uma ferramenta geralmente utilizada para ajudar a nivelar mix e o volume de produção é o quadro de nivelamento de carga (figura 3.11), também chamado de Heyjunka Box, baseado no Gráfico de Gantt. Para Tardin (2001) o Heyjunka Box é complementar ao sistema Kanban pois apresenta a condição do estoque de cada item, pelo número de Kanbans de cada item, o que deve ser produzido e o ritmo que a linha deve produzir para atender a demanda.

Esse quadro tem escaninhos com cartões Kanban para cada intervalo de Pitch e uma fileira de escaninhos para o Kanban de cada tipo de produto. Neste sistema, o Kanban indica não só a quantidade a ser produzida, mas também quanto tempo leva para produzir esta quantidade

(baseado no Takt Time). Os Kanban são colocados (carregados) no quadro de nivelamento na sequência do mix desejado por tipo de produto. O responsável pela movimentação de materiais retira estes Kanbans e os leva até o pacemaker, um de cada vez, no incremento PITCH (ROTHER e SHOOK, 2003).

Figura 3.11 - Heyjunka Box: Quadro de Nivelamento de Carga

Fonte: Rother e Shook (2003)

Em ambientes sob encomenda, o nivelamento de produção é um pouco mais complicado. Rother e Harris (2002) afirmam que o problema nesses ambientes é que a liberação das ordens de fabricação para o fluxo de valor é feita de acordo com cada ordem do cliente e, cada ordem pode ter um volume de trabalho muito diferente das demais. Esse processo leva a uma situação onde as ordens tendem a se acumular excessivamente entre algumas etapas de processamento o que pode levar a uma perda do princípio FIFO à medida que os processos individuais selecionam os trabalhos com base na eficiência de setup e outros fatores. Também é muito difícil verificar se alguma ordem está adiantada ou atrasada em qualquer das etapas de processamento e perceber anormalidades, de forma a ter uma resposta rápida a alterações para que o fluxo possa ser rapidamente restabelecido (ROTHER, 2005). A solução, para os autores, é liberar o trabalho em incrementos de trabalho constantes, PITCH, definido de acordo com a capacidade do recurso com restrição de capacidade, o CCR (Capacity Constraint Resource), da linha. O PITCH, então, se torna a unidade básica de programação de produção para uma determinada família de produtos.

Tardin (2001) também apresenta uma forma de nivelamento de produção em sistemas com maior variedade de produtos em que os tempos de ciclo podem variar muito. O autor propõe um sistema de classificação dos produtos em pontos, de acordo com o tempo de ciclo em

determinados recursos, como uma forma de normalização dos tempos de ciclo de diferentes produtos. Utilizando esse sistema de pontos para normalizar os tempos de ciclo dos diferentes produtos no CCR e calcular o Takt Time do fluxo de valor, Stefanelli (2010) propõe um método para nivelamento de produção em ambientes Engineering to Order. O método proposto considera o Takt Time (minutos/pontos), a carga do CCR e o posicionamento deste recurso para programar o fluxo, de acordo com o ritmo necessário para atender a demanda dos clientes.