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Redução do tempo de troca: como aplicar o SMED na prática

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O SMED reduz o tempo de troca ao deslocar o trabalho para fora da parada da máquina. Cinco etapas e um exemplo prático de troca rápida na sua própria linha, a partir desta semana.

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O SMED é um método para reduzir o tempo em que a máquina fica parada enquanto muda de um produto para o próximo. O nome significa single-minute exchange of die. Este artigo é para gerentes de produção que querem reduzir o tempo de troca em uma linha real, e não apenas entender a ideia. Ele explica as cinco etapas, mostra um exemplo prático com números e lista os erros que impedem a maioria das primeiras tentativas.

Pontos principais

  • O SMED, sigla de single-minute exchange of die, é um método para trocar uma máquina de um produto para o próximo no menor tempo possível.
  • A troca começa na última peça boa de um trabalho e termina na primeira peça boa do próximo. Meça o intervalo completo.
  • O trabalho interno exige a máquina parada. O trabalho externo pode ser feito enquanto ela funciona. Passar trabalho de interno para externo gera o maior ganho.
  • Comece com uma máquina piloto, grave a troca em vídeo, liste todos os elementos e separe o trabalho interno do externo.
  • Trocas mais curtas permitem lotes menores, o que reduz o trabalho em processo e o lead time.

O que é SMED e por que ele importa?

O SMED vem do trabalho de Shigeo Shingo. O Lean Enterprise Institute descreve troca de matriz em um minuto como um método para trocar o equipamento de produção de um número de peça para outro no menor tempo possível. A meta é reduzir as trocas para um único dígito de minutos, ou seja, menos de 10 minutos. O SMED é uma ferramenta central da manufatura enxuta. Muitas trocas não chegarão a essa meta, e tudo bem. O valor está na direção: mais curtas, mais simples e mais repetíveis.

O tempo de troca importa por três razões:

  • Produção perdida. Cada minuto de preparação é um minuto em que a máquina não produz peças.
  • Tamanho do lote. Preparações longas levam o planejamento a produzir lotes grandes para evitá-las. Lotes grandes aumentam o trabalho em processo e alongam os lead times.
  • Flexibilidade. Uma fábrica com troca rápida consegue atender pedidos pequenos sem formar estoque.

A troca inclui tudo o que acontece entre a última peça boa de um trabalho e a primeira peça boa do próximo. Isso inclui limpeza, troca de ferramenta, ajuste, peças de teste e espera por aprovação. Meça o intervalo completo, e não apenas o tempo que o ajustador passa na máquina.

O que são elementos internos e externos?

O SMED se baseia nessa distinção. A LeanProduction.com define elementos internos como aqueles que precisam ser concluídos enquanto o equipamento está parado, e elementos externos como aqueles que podem ser concluídos enquanto o equipamento está em funcionamento.

Exemplos:

  • Internos: retirar a matriz antiga, fixar a nova, ajustar um batente.
  • Externos: buscar a próxima matriz no almoxarifado, preparar o material, verificar o calibre da primeira peça, limpar partes da máquina que não interferem na parada.

Em muitas fábricas, parte do trabalho externo é feita com a máquina parada, porque ninguém o preparou antes. Tirar esse trabalho de dentro da parada é o primeiro passo, e o mais barato.

O SMED se aplica apenas a matrizes?

Não. O nome vem das matrizes de prensagem, mas o método funciona em qualquer equipamento: linhas de envase, máquinas de injeção, linhas de embalagem e estações de montagem. O processo de troca é sempre o mesmo. Separe o trabalho externo, converta o trabalho interno sempre que possível e depois simplifique o que restar. Só os detalhes do ferramental mudam.

Como aplicar o SMED? Cinco passos

  1. Escolha uma máquina piloto e defina uma linha de base. Colete dados de trocas por pelo menos duas semanas. Escolha uma máquina em que a troca represente uma parcela significativa do tempo perdido, em que as trocas ocorram com frequência e em que a máquina seja um gargalo. Registre o tempo de preparação atual como linha de base. O guia da LeanProduction.com sugere gravar a troca em vídeo.
  2. Grave a troca e liste cada elemento. Filme uma troca completa. Sente-se com a equipe e escreva cada elemento em um cartão: o que é feito, por quem e quanto tempo leva. Uma troca real costuma ter dezenas de elementos. Marque cada um como interno ou externo.
  3. Separe os elementos externos. Mova para fora da parada tudo o que puder ser feito com a máquina em funcionamento: buscar ferramentas, preparar materiais, pré-aquecer, inspecionar peças. Este passo não exige novos equipamentos, apenas uma lista de verificação e disciplina. O guia da LeanProduction.com afirma que só este passo pode reduzir o tempo de troca em quase a metade.
  4. Converta o interno em externo. Para cada elemento interno restante, pergunte: podemos fazer isso com a máquina funcionando? As opções incluem preparar a próxima ferramenta em um segundo dispositivo de fixação, usar grampos padronizados para que o ajuste não seja necessário ou pré-ajustar configurações fora da máquina.
  5. Simplifique o que restou. Reduza o tempo do trabalho interno que não pode ser movido. Substitua parafusos por grampos rápidos, elimine ajustes com batentes fixos e use uma segunda pessoa para trabalhar em paralelo. Compre ou construa equipamentos por último.

Conduza a oficina com os operadores que fazem a troca, o mecânico de manutenção e um supervisor. Assistam ao vídeo juntos e pergunte sobre cada elemento: por que a máquina está parada para isto? Mantenha uma lista de ideias e teste uma de cada vez na próxima troca. Registre o tempo após cada teste, para saber qual mudança funcionou.

Em seguida, padronize o novo método em uma instrução de uma página, treine todos os turnos e meça novamente. O guia observa que melhorias em preparação e organização costumam ser mais rápidas e baratas do que mudanças técnicas, por isso faça-as primeiro.

Exemplo: uma troca de 60 minutos

Esta é uma ilustração com números fictícios.

Uma prensa produz 30 peças por hora. Uma preparação leva 60 minutos e acontece cinco vezes por semana. A equipe grava uma troca em vídeo e lista 40 elementos. O resultado:

  • 24 minutos são trabalho externo, feito com a prensa parada, por exemplo buscar a matriz e as ferramentas e preparar o material.
  • 36 minutos são trabalho interno, por exemplo remover e instalar a matriz e ajustar os batentes.

Passo 3, separar os elementos externos. A equipe move os 24 minutos para fora da parada com uma lista de verificação e um carrinho preparado. A parada cai de 60 para 36 minutos.

Passo 4, converter o interno em externo. A equipe pré-ajusta a altura da nova matriz fora da prensa e usa grampos padronizados. Eles movem 8 minutos de trabalho interno para fora. A parada agora é de 28 minutos.

Passo 5, simplificar. Duas pessoas trabalham em paralelo e batentes fixos substituem o ajuste por tentativa e erro. Economizam mais 8 minutos. A parada agora é de 20 minutos.

O resultado deste exemplo de SMED: 60 − 20 = 40 minutos economizados por troca. Em cinco trocas por semana, são 200 minutos, ou 3 horas e 20 minutos, de tempo extra de produção. A 30 peças por hora, são 100 peças a mais por semana na mesma máquina, ou espaço para reduzir o tamanho do lote e manter a produção. Os números são ilustrativos. Os seus próprios dados serão diferentes.

Como a redução de trocas se conecta com o restante da fábrica?

Trocas mais curtas são um meio, não um fim. Os ganhos aparecem em três lugares:

  • Lotes menores. Quando as preparações são rápidas, você pode produzir lotes menores com mais frequência. Isso reduz o estoque em processo e encurta o lead time.
  • Disponibilidade. A troca faz parte das paradas planejadas, por isso reduz a disponibilidade da máquina no OEE (eficácia global do equipamento). Menos tempo de troca a aumenta.
  • Flexibilidade da programação. O planejador pode alterar a sequência em curto prazo sem perder horas.

Trate o SMED como uma atividade de kaizen. Kaizen é a palavra japonesa para melhoria contínua por meio de pequenos passos repetidos. Após o primeiro workshop, agende uma revisão em algumas semanas, compare o tempo medido com o novo padrão e elimine o próximo conjunto de elementos. Faça um rodízio na equipe para que mais operadores aprendam o método.

Um mapa do fluxo de valor ajuda a escolher a máquina. Procure as etapas em que trocas longas forçam lotes grandes e filas.

Erros comuns

  • Medir apenas o tempo do ajustador. Inclua limpeza, peças de teste e aprovação. Caso contrário, você melhora o trecho errado.
  • Começar pelos equipamentos. Comprar ferramentas de troca rápida antes de separar as atividades externas desperdiça dinheiro. A organização vem primeiro.
  • Deixar os operadores de fora. As pessoas que fazem a troca sabem onde o tempo se perde. Um workshop sem elas produz uma lista errada.
  • Não ter padrão. Se o novo método não estiver documentado e treinado, ele volta ao antigo em poucas semanas.
  • Começar pela troca mais longa. Escolha uma máquina em que você possa obter resultados em poucas semanas e use esse resultado para ganhar apoio.
  • Deixar a qualidade de lado. Uma troca só termina na primeira peça boa. Trocas mais rápidas que exigem mais peças de teste não são uma melhoria.

Como o software pode ajudar

O software não encurta uma troca na máquina, mas ajuda no entorno dela. Um plano que agrupa trabalhos semelhantes e os ordena para reduzir as trocas diminui, antes de tudo, o número de trocas. O Polaris Optimizer, da iFAKT, gera automaticamente planos de produção otimizados sob restrições como recursos, turnos, zonas, qualificações e capacidades. Use-o, ou qualquer ferramenta de planejamento, como complemento ao trabalho no chão de fábrica, e não em substituição a ele.

Próximo passo

Escolha uma máquina com trocas frequentes, filme a próxima troca e liste cada elemento como interno ou externo. Essa lista é o início do seu projeto SMED, e os primeiros elementos externos que você transferir para fora da parada vão pagar o tempo investido.

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