Como reduzir o lead time na montagem complexa: uma abordagem de fluxo de valor
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By Mirko Peters ·
Reduza o lead time na montagem complexa com uma abordagem de fluxo de valor: mapeie o fluxo, use a lei de Little, limite o trabalho em processo e reduza os setups. Para gestores lean.
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Para reduzir o lead time na montagem complexa, identifique onde as unidades esperam, porque a espera normalmente consome muito mais tempo do que o trabalho em si. Este artigo é para gestores lean que administram montagens com muitas peças, etapas e subconjuntos, como na indústria aeroespacial. Você vai aprender como um mapa do fluxo de valor evidencia as esperas, como medir o lead time com a lei de Little, quais alavancas o reduzem mais rapidamente e como começar com uma única família de produtos.
Principais pontos
- A maior parte do lead time na montagem complexa é espera, não trabalho: a diferença entre o tempo com valor agregado e o lead time total em um mapa do fluxo de valor mostra para onde o tempo está indo.
- A lei de Little relaciona as três variáveis: o lead time é igual ao trabalho em processo dividido pela vazão, então, com a produção estável, a única forma de encurtar o lead time é reduzir o trabalho em processo.
- Limite o trabalho em processo no gargalo, encurte as trocas de ferramental ali e reduza o tamanho do lote para acompanhar, em vez de trabalhar em todas as estações ao mesmo tempo.
- Na montagem complexa, a espera por material é um atraso frequente, então inclua no mesmo mapa a entrega dos fornecedores e as datas de compras.
- Comece com uma família de produtos: percorra o fluxo, conte o trabalho em processo em cada etapa e escolha a fila com o maior ganho potencial.
Por que é difícil reduzir o lead time na montagem complexa?
A montagem complexa reúne muitas peças e subconjuntos, muitas vezes de vários fornecedores. Uma única peça faltando, uma fila antes de uma inspeção ou um dispositivo compartilhado podem reter uma unidade inteira. Na indústria aeroespacial, os rigorosos requisitos de qualidade e rastreabilidade acrescentam verificações e registros, que geram mais etapas e mais espera.
Um artigo da IndustryWeek sobre lead time lista as causas mais comuns. Veja o artigo da IndustryWeek sobre lead time.
- Filas e trabalho em processo (WIP). Cada fila acrescenta espera. No entanto, o artigo afirma que o WIP não deve ser reduzido a zero.
- Tamanho do lote e movimentação de lotes. Lotes grandes se acumulam entre as operações enquanto inspetores ou operadores cuidam de outras tarefas.
- Tempo de troca. Trocas demoradas limitam o quanto você consegue reduzir o WIP.
- Dimensionamento e layout. Falta de pessoal, equipamentos grandes e layouts que impedem a formação de células limitam o fluxo.
Na montagem complexa, inclua também o lado dos materiais. Se um fornecedor entregar com atraso ou as compras forem feitas na hora errada, a linha espera por matéria-prima e componentes, mesmo que todas as estações estejam prontas. A cadeia de suprimentos faz parte do lead time.
O que um mapa do fluxo de valor mostra sobre o lead time?
Um mapa do fluxo de valor mostra como materiais, informações e decisões fluem por uma família de produtos, incluindo as etapas do processo, as filas e as transferências entre áreas. Uma página de framework sobre mapeamento do fluxo de valor descreve o método em duas partes interligadas. Veja a página da Umbrex sobre mapeamento do fluxo de valor.
Estado atual. Percorra o fluxo onde o trabalho acontece e registre dados de cada etapa, por exemplo tempo de ciclo, tempo de troca, tempo de disponibilidade, rendimento na primeira passagem, tamanho do lote e WIP. Observe como cada etapa é disparada e quem a agenda. Calcule o takt time a partir da demanda real: tempo de produção disponível no período dividido pela demanda do cliente no período.
Linha do tempo. A parte inferior do mapa tem dois totais. O tempo com valor agregado é a soma dos tempos reais de processamento. O tempo sem valor agregado abrange filas, transporte, esperas e dias de estoque. A diferença entre os dois totais mostra onde o tempo se perde entre o pedido do cliente e a entrega. A página não define um índice de valor agregado, portanto qualquer índice, como tempo com valor agregado dividido pelo lead time total, é um cálculo seu.
Estado futuro. Escolha uma etapa marcapasso que defina o cronograma, crie fluxo contínuo onde os tempos de ciclo permitirem e use faixas FIFO com limites explícitos de WIP onde não permitirem. Depois, nivele a carga, reduza as trocas e transforme o desenho em um plano com responsáveis e metas.
Como você mede o lead time com a lei de Little?
A lei de Little relaciona três variáveis: WIP é igual à vazão multiplicada pelo lead time. Reorganizando, lead time é igual a WIP dividido pela vazão. Um guia do site kaizen.com explica que, se a vazão se mantiver estável, a única forma de reduzir o lead time é reduzir o WIP, pois trabalho extra no chão de fábrica acrescenta tempo de fila sem acrescentar produção. Veja o artigo da kaizen.com sobre WIP e lead time. O site é comercial, então trate os números dele como exemplos.
O artigo da IndustryWeek usa a mesma ideia de forma prática. Durante o levantamento de dados, conte o estoque em cada operação e divida o WIP pela necessidade diária para obter o lead time em dias. O exemplo dele: 100 peças de WIP e necessidade diária de 50 peças resultam em 2 dias de lead time. O artigo também alerta para não misturar esse método com lead times extraídos do histórico de roteiros ou do ERP, então escolha um método e mantenha-o.
O artigo da kaizen.com acrescenta um alerta sobre filas. Ele afirma que o tempo em fila costuma ser 80% ou mais do lead time total na manufatura discreta, e que o tempo em fila começa a subir bruscamente em torno de 80% a 85% de utilização do recurso. Esses são os números do artigo, não uma regra para todas as fábricas, mas explicam por que uma estação totalmente carregada é lenta.
Quais alavancas reduzem mais o lead time?
As fontes concordam em uma lista curta. Comece pela primeira alavanca.
- Encontre o verdadeiro gargalo com dados. O gargalo é o recurso cuja capacidade limita a linha inteira, e muitas vezes não é a máquina que parece mais ocupada. Ganhos em outros pontos não alteram a produção.
- Limite o WIP antes dele. Use um sistema kanban, um limite total de WIP ao longo do roteiro (CONWIP) ou faixas FIFO, dependendo do mix de produtos. Como limite inicial, o artigo da kaizen.com sugere o WIP médio atual no gargalo menos 20% a 30%.
- Reduza as trocas e diminua os lotes. O artigo da kaizen.com afirma que uma redução de 75% no tempo de preparação pode reduzir pela metade, aproximadamente, o tamanho econômico do lote. Lotes menores percorrem o fluxo mais rapidamente.
- Use o WIP padrão. A IndustryWeek define o WIP padrão como o tempo de ciclo total de uma operação dividido pelo takt time. O exemplo dela: 60 minutos de tempo de ciclo e takt de 80 minutos resultam em 0,75, arredondado para 1 peça.
- Forme células. Células dedicadas a cada família de produtos permitem fluxo. O trabalho padronizado e o treinamento cruzado mantêm as células com pessoal.
- Inclua as compras. Combine datas de entrega com os fornecedores e libere primeiro os itens de longo prazo de entrega.
A IndustryWeek relata um caso em que o WIP foi reduzido de 10,5 dias para 5 dias de lead time, com um custo de cerca de US$ 500, e um potencial de 2 dias. É um caso único e não um benchmark, mas mostra que os primeiros ganhos podem ser baratos.
Como a cadeia de suprimentos e o estoque moldam o lead time?
O tempo de fabricação é apenas uma parte do que o cliente percebe. Os prazos de entrega ao cliente também incluem o processamento do pedido, a compra e o lead time da cadeia de suprimentos de matérias-primas e componentes. Lead times longos nos fornecedores exigem níveis de estoque mais altos, e o excesso de estoque esconde problemas e imobiliza caixa. Uma boa gestão de estoques e da cadeia de suprimentos busca reduzir o estoque sem colocar a entrega em risco: compartilhe previsões, combine datas de entrega e acompanhe a entrega no prazo dos fornecedores.
Reduzir o lead time tem um efeito de negócio claro. Um lead time menor contribui para a satisfação do cliente, ajuda a reduzir custos e melhora a produtividade, porque menos capital fica parado em produtos acabados e em processo. Acompanhe alguns indicadores-chave de desempenho: lead time total, tempo de processo, WIP, entrega no prazo e a data de entrega do fornecedor.
Exemplo: de 8 dias para 5 dias
Este exemplo usa números hipotéticos.
Uma área de montagem complexa tem 120 unidades em processo. A área conclui 15 unidades por dia. Um dia de trabalho tem 7,5 horas.
Antes. O lead time é igual ao WIP dividido pela vazão: 120 ÷ 15 = 8 dias, o que equivale a 8 × 7,5 = 60 horas de trabalho. O tempo de valor agregado por unidade, a soma de todas as etapas de processamento, é de 6 horas. A participação do valor agregado, como nossa própria razão, é 6 ÷ 60 = 10 por cento. As outras 54 horas são de espera.
Ação. A equipe identifica o gargalo no teste final, limita o WIP à frente dele com uma linha FIFO e reduz os tempos de troca ali. O WIP cai de 120 para 75 unidades, enquanto a vazão se mantém em 15 unidades por dia.
Depois. O lead time é 75 ÷ 15 = 5 dias, o que equivale a 5 × 7,5 = 37,5 horas. A participação do valor agregado é 6 ÷ 37,5 = 16 por cento. O lead time caiu 3 dias, ou 37,5 por cento, sem uma máquina mais rápida.
Os números são fictícios, mas a lição é geral. Com a produção estável, WIP e lead time se movem juntos.
Por onde começar?
- Escolha uma família de produtos com início e fim claros, por exemplo uma montagem do kit até o teste.
- Percorra o fluxo e conte o WIP em cada etapa. Registre o tempo de ciclo, o tempo de troca e o tamanho do lote.
- Desenhe o mapa do estado atual com os fluxos de material e de informação, e adicione a linha do tempo.
- Calcule o lead time com a Lei de Little e compare-o com a soma dos tempos de processamento.
- Identifique a maior fila no gargalo ou antes dele, e defina um limite de WIP.
- Reduza a troca ali e diminua o lote para acompanhar.
- Desenhe o estado futuro, simplifique o fluxo de trabalho do processo produtivo, defina metas e responsáveis, e revise os números toda semana. Otimize a programação somente depois que o mapa estiver pronto.
Erros comuns
- Mapear sem medir. Um mapa com tempos estimados esconde as filas reais.
- Misturar métodos. Não compare lead times calculados pela Lei de Little com lead times do histórico do ERP.
- Zerar o WIP. Um certo nível de WIP protege o gargalo contra a falta de material.
- Melhorar todas as estações. A saída é limitada pela restrição, portanto melhorias em outros pontos têm pouco efeito.
- Esquecer os fornecedores. Se o material chega atrasado, o melhor fluxo continua esperando.
- Perseguir a otimização de cada estação. O mapa mostra qual etapa melhorar primeiro.
- Parar depois de um projeto. Sem responsáveis e números semanais, o WIP volta a crescer.
Como o software pode ajudar
Um mapa de fluxo de valor desenhado em uma parede é um bom começo, mas envelhece rápido. O Polaris VSM da iFAKT é um módulo do iFAKT Polaris para mapeamento de fluxo de valor baseado em dados, que modela os fluxos de material e de informação de forma colaborativa e torna visíveis o desperdício e os gargalos. Ao comparar ferramentas, pergunte de onde vêm os dados, com que frequência o mapa é atualizado e como ele mostra filas e lead times por família de produtos.
Próximo passo
Escolha uma família de produtos, conte o WIP em cada etapa e divida-o pela produção diária. Esse número é o seu lead time atual, e a maior fila antes do gargalo é o primeiro lugar para reduzir o lead time.