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Exemplos de mapeamento do fluxo de valor na manufatura discreta

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Um exemplo de mapeamento do fluxo de valor na manufatura discreta: dois casos práticos, uma família de montagem e uma job shop sob encomenda, além de como escolher uma família.

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Um exemplo de mapeamento do fluxo de valor na manufatura discreta acompanha uma família de produtos por suas etapas, desde o pedido do cliente até a entrega, e registra o tempo, o estoque e o fluxo de informações em cada etapa. Este artigo é para gerentes de produção que querem entender o que um mapa finalizado lhes diz. Ele explica o que torna a manufatura discreta especial e, em seguida, percorre dois exemplos práticos com números simples: uma família de montagem produzida para estoque e uma job shop sob encomenda. Ao final, mostra uma forma de escolher a família de produtos certa.

Pontos principais

  • A manufatura discreta produz itens distintos e contáveis, então um mapa do fluxo de valor acompanha uma família de produtos pelo seu roteiro, desde o pedido até a entrega.
  • Em uma família de montagem produzida para estoque, lotes grandes e o cronograma empurrado (push) geram dias de estoque entre as etapas, mesmo quando todos os tempos de ciclo estão abaixo do takt time.
  • Em uma job shop sob encomenda, libere o trabalho em intervalos de tempo iguais com base no gargalo, e não uma ordem de produção por pedido, e mantenha as filas FIFO curtas.
  • Escolha a família de produtos a partir da ponta do cliente, com uma matriz de etapas e equipamentos, e mapeie a família que mais importa para os clientes.
  • Trate cada exemplo como um padrão a ser adaptado. Meça os seus próprios tempos e estoques no chão de fábrica antes de desenhar.

Como é um exemplo de mapeamento do fluxo de valor na manufatura discreta?

A manufatura discreta produz itens distintos e contáveis, montados a partir de componentes. O Kaizen Institute cita carros, aeronaves, eletrodomésticos e dispositivos médicos como exemplos. Cada unidade segue um roteiro (routing), a sequência de operações pela qual passa. A mesma fonte descreve uma job shop como um layout para muitos tipos de produto, lotes pequenos e mudanças frequentes de rota. Uma linha de montagem é o oposto: alto volume, pouca variedade e estações balanceadas. A maioria das fábricas fica em algum ponto entre os dois extremos. Você pode ler mais no artigo do Kaizen Institute What is discrete manufacturing?.

A demanda dos clientes traz outra divisão. Produtos make-to-stock são fabricados com base em uma previsão e retirados do estoque de produtos acabados. Produtos make-to-order começam quando chega um pedido, o que reduz o estoque, mas aumenta o lead time. O tipo de demanda muda o que o seu mapa do fluxo de valor mostra, por isso os exemplos de mapeamento do fluxo de valor diferem entre fábricas make-to-stock e make-to-order.

O mapeamento do fluxo de valor funciona nos dois casos, em fábricas e oficinas de todos os tamanhos. O mapa acompanha uma família de produtos, não a fábrica inteira. O livro Learning to See, do Lean Enterprise Institute (LEI), define família de produtos como um grupo de produtos que passam por etapas de processamento semelhantes e compartilham equipamentos comuns nas etapas seguintes. Segundo a primeira parte, você identifica as famílias a partir da ponta do cliente, e não da fabricação a montante, que muitas vezes agrupa lotes de várias famílias. Em mixes complexos, uma matriz de etapas e equipamentos versus produtos pode ajudar.

Uma fábrica tem vários fluxos de valor, um para cada família de produtos, então você desenha um mapa de fluxo de valor por família. Os exemplos a seguir usam números fictícios. Eles não descrevem uma empresa real. Use-os como padrões.

Como você lê o mapa pronto?

Leia um mapa de fluxo de valor do cliente para o fornecedor. O mapa do estado atual mostra a caixa do cliente, uma caixa de processo para cada etapa com uma caixa de dados para o tempo de ciclo e o tempo de troca, o estoque abaixo de cada triângulo de estoque e uma linha do tempo. A matéria-prima entra na ponta do fornecedor. Tempo de processo é a soma dos tempos de ciclo, e tempo de espera é o estoque dividido pela demanda diária. A parcela do tempo que agrega valor é o tempo de processo dividido pelo lead time total. Depois do mapa do estado atual vem o mapa do estado futuro, que você desenha com base no que encontrou.

Exemplo 1: uma família de montagem para estoque (make-to-stock)

Este é um exemplo ilustrativo com números fictícios, não um caso medido. Um gerente de produção mapeia uma família de produtos, uma carcaça montada, produzida para estoque. A demanda é de 300 unidades por dia. Um dia tem 28.800 segundos de tempo disponível.

  • Takt time: 28.800 ÷ 300 = 96 segundos.
  • Estampagem: tempo de ciclo de 8 segundos, troca de 30 minutos, estoque à frente de 1.500 unidades.
  • Solda: tempo de ciclo de 60 segundos, dois operadores, estoque à frente de 600 unidades.
  • Montagem: tempo de ciclo de 90 segundos, estoque à frente de 300 unidades.
  • Embalagem: tempo de ciclo de 20 segundos, sem estoque à frente. Um armazém de produtos acabados comporta 600 unidades.

Os dias de cobertura são o estoque dividido pela demanda diária: estampagem 1.500 ÷ 300 = 5 dias, solda 600 ÷ 300 = 2 dias, montagem 300 ÷ 300 = 1 dia e o armazém de produtos acabados 600 ÷ 300 = 2 dias. O tempo de espera é 5 + 2 + 1 + 2 = 10 dias, ou 10 × 28.800 = 288.000 segundos. O tempo que agrega valor é 8 + 60 + 90 + 20 = 178 segundos.

Parcela do tempo que agrega valor: 178 ÷ (288.000 + 178) = 0,0006, cerca de 0,06 por cento.

O que o mapa diz ao gerente:

  • Todos os tempos de ciclo estão abaixo do takt time, mas a montagem usa 94 por cento dele (90 ÷ 96), então há pouca folga para distúrbios.
  • Os lotes de estampagem de 1.500 unidades equivalem a 5 dias de demanda. A troca de 30 minutos é o motivo de lotes tão grandes, porque ninguém quer trocar com frequência.
  • O fluxo de informações mostra um cronograma semanal enviado a todas as etapas. Cada etapa produz segundo o próprio plano. Isso é um sistema puxado para frente (push), e ele gera estoque.

As primeiras ações são, portanto, reduzir a troca da estampagem para que os lotes possam diminuir, e testar um elo puxado (pull) entre estampagem e solda. O gerente percorre o fluxo e conta o estoque em dois dias diferentes antes de agir.

Exemplo 2: uma oficina sob encomenda (make-to-order job shop)

Este é um exemplo ilustrativo com números fictícios, não um caso medido. Uma oficina produz peças de máquina sob encomenda. Cada pedido do cliente tem um romaneio (traveler), o documento em papel ou eletrônico que acompanha o pedido. Os pedidos passam por corte, fresagem, pintura e embalagem. O conteúdo de trabalho varia muito de um pedido para outro.

Mike Rother descreve essa situação em um artigo do LEI sobre mapeamento do fluxo de valor em um ambiente make-to-order. Se o trabalho é liberado com um romaneio por pedido do cliente, pedidos grandes sobrecarregam algumas etapas enquanto os pequenos deixam outras ociosas. O trabalho se acumula entre as etapas. As etapas também escolhem os trabalhos pela eficiência de preparação (setup), o que quebra a ordem PEPS (primeiro a entrar, primeiro a sair, ou FIFO), e fica difícil ver quem está adiantado ou atrasado.

O artigo sugere três métodos:

  1. Identifique o gargalo no caminho crítico. Aqui, é a pintura.
  2. Libere o trabalho em incrementos de tempo iguais com base na capacidade do gargalo, e não um pedido por vez. Exemplo da LEI: se a pintura é o gargalo, libere para a cadeia uma hora de trabalho de pintura a cada hora.
  3. Mantenha filas FIFO curtas entre as etapas, especialmente antes do gargalo. Filas menores significam menos trabalho em processo no chão de fábrica e prazos de entrega mais curtos.

Veja como os números podem ficar. A pintura tem 7,5 horas de capacidade por dia. A fila antes da pintura tem 12 pedidos, com média de 1,5 hora de trabalho de pintura cada um:

  • Fila hoje: 12 × 1,5 = 18 horas de trabalho, o que dá 18 ÷ 7,5 = 2,4 dias de espera.
  • Regra de liberação: uma hora de trabalho de pintura é liberada a cada hora. Um pedido de 6 horas entra como seis incrementos de uma hora.
  • Limite FIFO: a fila antes da pintura pode conter no máximo 2 horas de trabalho, o que dá 2 ÷ 7,5 = cerca de 0,27 dia.

A fila antes da pintura cairia de 2,4 dias para cerca de 0,27 dia, porque o sistema não permite mais que o trabalho se acumule ali. O trabalho não desaparece. Ele espera na entrada, em vez de ficar no chão de fábrica, onde ocupa espaço e esconde problemas. O gestor ainda precisa verificar a capacidade real de pintura no chão de fábrica antes de aplicar a regra.

A LEI aponta mais um detalhe. Fluxos parcialmente personalizados geralmente começam com componentes padronizados que um supermercado pode abastecer. Só a parte personalizada, a jusante, precisa de FIFO ou de puxada sequencial.

Como você escolhe a família de produtos para o seu próprio mapa?

Um bom primeiro mapa começa com a família certa. Para criar um mapa do fluxo de valor da sua fábrica, siga estas etapas:

  1. Liste seus produtos e etapas. Desenhe uma matriz com as etapas do processo e os equipamentos nas linhas e os produtos nas colunas.
  2. Marque o que cada produto usa. Coloque um X onde um produto precisa de uma etapa ou de uma máquina.
  3. Agrupe produtos semelhantes. Produtos com etapas parecidas e equipamentos compartilhados a jusante formam uma família.
  4. Olhe a partir do cliente. Confira os grupos em relação ao que os clientes compram e com que frequência.
  5. Escolha uma família. Selecione a que tiver o maior efeito sobre clientes, prazo de entrega ou estoque.

Mantenha o primeiro mapa do fluxo de valor pequeno. Uma família e uma área da fábrica bastam para aprender o método.

Erros comuns

  • Copiar um exemplo. Os números deste artigo são fictícios. Meça seus próprios tempos de ciclo e seu estoque.
  • Mapear todos os produtos de uma vez. Em uma job shop, isso gera um mapa de fluxo de valor ilegível. Use famílias e mapeie tanto as etapas que agregam valor quanto as que não agregam.
  • Ignorar o tipo de demanda. Um mapa de produção para estoque e um mapa de produção sob encomenda precisam de perguntas diferentes.
  • Liberar trabalho apenas por pedido. Pedidos grandes e pequenos criam carga desigual. Use incrementos de tempo iguais no gargalo.
  • Esquecer o fluxo de informação. Como os cronogramas chegam ao chão de fábrica muitas vezes explica o estoque.
  • Mapear sem ir ao chão de fábrica. Os operadores sabem por que o trabalho espera em uma etapa.

Como o software pode ajudar

Um mapa do fluxo de valor construído a partir da observação é um bom começo, mas roteiros, tempos e pedidos mudam. O Polaris VSM da iFAKT é um módulo do iFAKT Polaris para mapeamento do fluxo de valor baseado em dados. Ele modela os fluxos de material e de informação de forma colaborativa e torna visíveis os desperdícios e os gargalos. Qualquer que seja a ferramenta, os números ainda precisam ser verificados no chão de fábrica.

Próximo passo

Escolha uma família de produtos na sua fábrica e registre suas etapas, tempos de ciclo e estoque. Em seguida, desenhe o seu próprio exemplo de mapeamento do fluxo de valor e compare-o com os dois padrões acima.

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Entities in this article

Polaris VSM Manufacturing Value stream mapping Bottleneck (production)

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