Blog da Produttare
Autores
- Altair Flamarion Klippel (KLIPPEL Consultores Associados) altair@produttare.com.br
- José Antonio Valle Antunes Júnior (UNISINOS) junico@produttare.com.br
- Marcelo Klippel (UNISINOS) marcelo@klippel.com.br
- Ricardo Augusto Cassel (UNISINOS) cassel@produttare.com.br
Resumo
O presente artigo busca apresentar algumas considerações acerca dos possíveis desdobramentos no cálculo do Índice do Rendimento Operacional Global (IROG) utilizado como pilar de sustentação para a abordagem da Gestão Lucrativa dos Postos de Trabalho (GPT) de um sistema produtivo. Os autores iniciam pela apresentação dos conceitos teóricos acerca do tratamento especial dado aos postos de trabalho restritivos de um sistema de produção, consistindo este em um processo fundamental para a manutenção das organizações dentro do ambiente industrial contemporâneo.
Posteriormente, são descritas as equações oriundas do cálculo do IROG padrão, bem como suas principais características e formas de utilização dentro da abordagem GPT. Por fim, o artigo apresenta os desdobramentos do IROG, explicitando seus cálculos e interpretando estes novos índices.
Palavras chave: IROG, Gestão, GPT.
1. Introdução
O princípio que norteia a abordagem GPT consiste em otimizar a utilização dos ativos (equipamentos, instalações e pessoal) das empresas, aumentando assim, a capacidade e a flexibilidade da produção, mesmo sem a realização de investimentos adicionais de capital. A abordagem GPT evidencia a necessidade de utilização de ferramentas e abordagens que sejam rápidas, de qualidade e de baixos investimentos, focando a racionalização dos ativos e a maximização do resultado global da Empresa, com a finalidade de assegurar a sobrevivência e o crescimento da Organização em um mercado globalizado.
A abordagem GPT: (1) identifica os recursos produtivos críticos na fábrica (Gargalos, CCRs, etc.); (2) faz a mensuração do Índice de Eficiência Global destes recursos críticos; (3) identifica as principais causas de ineficiência dos equipamentos e (4) utiliza as técnicas consagradas pelo Sistema Toyota de Produção, aumentando de forma significativa e com baixos investimentos as eficiências globais dos equipamentos e reduzindo, simultaneamente e de forma significativa, os tempos de preparação, possibilitando aumentar a flexibilidade da produção para atender as necessidades do mercado.
2. Considerações importantes no que tange o tratamento dos postos de trabalho do sistema produtivo
A maneira pela qual os postos de trabalho de um sistema produtivo de uma organização são gerenciados consiste em uma das questões mais relevantes no que tange a administração da produção. Esta gestão se faz extremamente importante visto que os aspectos relacionados à problemática das rotinas e das melhorias nestes postos de trabalho são de ampla relevância nas tomadas de decisão ao nível de gerência da produção. Este artigo procura analisar os
desdobramentos evidenciados a partir dos cálculos do IROG, índice este que é uma das saídas da metodologia GPT para a melhoria dos postos de trabalho.
Segundo Antunes & Klippel (2001), algumas importantes questões envolvem o funcionamento e operação de um Posto de Trabalho, uma vez que muitos fatores e relações influenciam a maneira pela qual um recurso produtivo “se comporta”. Ainda segundo os autores, as relações existentes em um Posto de Trabalho se devem às ações e intervenções realizadas no recurso produtivo, envolvendo, desta maneira, diversos setores da Empresa bem como seus respectivos profissionais. O envolvimento de todos os profissionais, em um determinado Posto de Trabalho, deve ser feito de forma conjunta e organizada visando o alcance de um objetivo comum.
As atividades de gestão lucrativa de um Posto de Trabalho devem considerar ações tais como: i) focalizar as ações de gestão das rotinas e melhorias nos recursos críticos; ii) utilizar um medidor de eficiência nos Postos de Trabalho Críticos que permita e estimule a integração entre todos os setores envolvidos; iii) realizar planos de melhorias sistêmicos, unificados e voltados aos resultados globais da Empresa; iv) avaliar os Postos de Trabalho Críticos levando em consideração os indicadores e os respectivos planos de ação de melhorias.
Ainda, buscando a explicitação do escopo central do presente artigo, os autores postulam que três conceitos são importantes: Gargalos, Recursos com Capacidade Restrita (Capacity Constraints Resources - CCRs) e Recursos com Problemas de Qualidade (RPQ). Os Gargalos são os recursos cuja capacidade disponível é menor do que a capacidade necessária para atender a demanda do mercado. Estes devem dar a “batida” da produção, fornecendo o ritmo de produção para toda a fábrica.
Os CCRs são os recursos que, em média, apresentam capacidade de produção superior à demanda de mercado, porém quando estes recursos não são apropriadamente programados e gerenciados, podem apresentar os efeitos de um recurso gargalo através de um pico de desbalanceamento entre a sua demanda e respectiva capacidade. Os RPQs também são críticos, visto que a gestão destes se faz importante, principalmente quando estes recursos se localizarem após um recurso gargalo no fluxo de produção.
Considerando também o escopo do Sistema Toyota de Produção, especificamente no que tange o desenvolvimento de seus principais autores clássicos Shigeo Shingo (1996a, 1996b) e Taiichi Ohno (1997), há a necessidade de interpretação, a partir de um ponto-de-vista sistêmico, de duas óticas gerais inter-relacionadas. Estas duas óticas, segundo Antunes & Klippel (2001), são as seguintes: i) relacionada com um foco principal: as melhorias dos processos da Empresa; ii) relacionada com a necessidade de gerenciar da melhor forma possível os Postos de Trabalho. O presente trabalho aborda especificamente a segunda ótica, que neste caso, trata da gestão conjunta e unificada das pessoas e das máquinas. Como base para esta análise é adotada a visão da chamada Gestão Sistêmica, Unificada/Integrada e voltada para as melhorias do processo (resultados).
3. A estrutura lógica de funcionamento da abordagem GPT
A estrutura lógica de funcionamento da abordagem GPT está fundamentada na discussão proposta por Antunes & Klippel (2001), na qual os autores apresentam como cinco elementos fundamentais: i) Entradas do Sistema; ii) Processamento propriamente dito; iii) Saídas do Sistema; iv) Treinamento e v) Gestão do Sistema. A Figura 1 apresenta a estrutura da GPT.
As Entradas do Sistema são representadas pelo conjunto de Postos de Trabalho selecioandos para serem tratados de maneira distinta. Estes recursos consistem nos Gargalos, CCRs e RPQs. Conjuntamente devem se utilizar informações sobre: i) demanda e capacidade de produção provenientes do Planejamento, Programação e Controle da Produção e Materiais – PPCPM; ii) Informações e “sentimentos” da realidade global do sistema provenientes dos programadores da produção; iii) Informações oriundas dos supervisores da fábrica e dos profissionais que atuam no chão-de-fábrica; iv) Informações provenientes dos analistas de qualidade para a definição dos Postos de Trabalho com problemas de qualidade. Um outro conjunto de informações práticas associadas à entrada do sistema referem-se às anotações realizadas no Diário de Bordo ou informações levantadas através dos chamados Coletores de Dados Informatizados, ou mais recenemente, conhecidos como Gestores Informatizados do Posto de Trabalho.
Os Gestores do Posto de Trabalho são conceitualmente mais amplos do que os Coletores de Dados, uma vez que estes últimos tem por função básica apenas a coleta de dados provenientes das máquinas/equipamentos do chão-de-fábrica. Os Gestores do Posto de Trabalho englobam um conjunto maior de questões além de meras coletadas de dados. Estes coletam dados dos equipamentos, realizam os cálculos completos do IROG e gerenciam o posto de trabalho como um todo. A gestão lucrativa do posto de trabalho se dá através de avisos e informações enviadas para pontos estratégicos da empresa. As informações podem ser enviadas para desde os próprios operadores das máquinas até para os supervisores, gerentes e diretores. Os meios de propagação das informações podem se dar através de computador local ou em rede e até através aparelhos celulares e mini-computadores de mão. Normalmente, uma estação do Gestor do Posto de Trabalho deve permanecer junto ao equipamento.
Figura 1 - Estrutura Lógica da GPT
Fonte: Retirado de Antunes & Klippel, 2001
No que se refere ao Diário de Bordo manual, este deve estar fixado junto ao Posto de Trabalho e as informações devem ser preenchidas diretamente pelo operador (basicamente informações relativas às paradas, produção, qualidade). Um ponto importante é que para o preenchimento correto do Diário de Bordo é necessário uma definição prévia da tipologia de paradas a ser adotada pela Empresa. Estas informações deve ser alimentadas no dia-a-dia pelo profissional designado pela Empresa, sendo o mesmo disponibilizado na rede para que todos possam ter acesso a sua consulta.
Quanto ao Processamento do Sistema, Antunes & Klippel (2001) colocam que após a definição dos Postos de Trabalho Críticos, propõe-se que a abordagem de gestão adotada seja de acordo com a lógica de uma “Gestão Sistêmica, Unificada/Integrada e Voltada aos Resultados”. Os autores ainda procedem com a explanação específica de cada termo: Gestão Sistêmica, pois deve-se considerar a visão sistêmica da fábrica como um todo, implicando na subordinação da utilização dos recursos de melhorias dos Postos de Trabalho.
Gestão Unificada/Integrada na medida em que as ações nestes Postos de Trabalho sejam feitas de forma conjunta, entre os profissionais envolvidos. Ainda, a Gestão Voltada aos Resultados, ou seja, as melhorias nos indicadores destes Postos de Trabalho devem levar à melhoria dos resultados gerais da Empresa. Para tanto, é necessário calcular as eficiências destes Postos de Trabalho, realizado a partir do cálculo do Índice de Rendimento Operacional Global - IROG. Os cálculos do IROG e seus desedobramentos serão apresentados posteriormente. Ainda em relação à estrutura lógica de funcionamento, têm-se as Saídas do Sistema que permitem direcionar o gerenciamento das restrições para as atividades de Rotinas e para a realização de Melhorias na Empresa.
Os resultados gerados a partir deste direcionamento fornecem informações gerenciais relevantes para os pontos estratégicos da Organização. Quanto a Rotina, os gráficos de eficiências - IROG devem ser fixados junto ao Posto de Trabalho para acompanhamento constante do operador e da supervisão. Devem ser tomadas ações gerenciais sempre que a eficiência do Posto de Trabalho caia abaixo do padrão de eficiência mínimo estabelecido. Quanto às melhorias, a partir das percepções das causas de queda do IROG, são elaborados Planos Detalhados de Melhorias para os Postos de Trabalho críticos, segundo uma lógica do tipo 5W1H.
O Treinamento possibilita a implantação e divulgação ampla da abordagem GPT, sendo necessário capacitar todos os envolvidos no processo, desde atividades de preenchimento correto do Diário de Bordo até o entendimento da lógica geral da GPT. Estes treinamentos devem ser efetuados sempre que haja a necessidade de aprimoramente das pessoas na metodologia GPT.
A Gestão do Sistema se dá através da realização de reuniões periódicas, específicas, tais como: reuniões entre os gerentes / supervisores de produção com a equipe de trabalho envolvida; reuniões com a Gerência Industrial para apresentação e discussão dos resultados. Estas reuniões são essenciais para que o Sistema de Gestão possa proporcionar as Empresas os Resultados desejados.
4. Os Desdobramentos dos Cálculos do IROG
A idéia de eficiência dos equipamentos surgiu no desenvolvimento do TPM, e especificamente a terminologia IROG – Índice de Rendimento Operacional Global foi desenvolvida por Nakajima (1988). Na seqüência apresentar-se-ão as equações necessárias para o cálculo das eficiências adaptadas ao posto de trabalho.
A Equação 1 apresenta a fórmula do cálculo do IROG dos postos de trabalho:
Ao analisar-se esta equação, observa-se que a multiplicação do tempo de ciclo de um produto pela quantidade produzida deste produto em um determinado equipamento corresponde, na realidade, ao tempo de agregação de valor deste equipamento no processo de produção, ou seja, o tempo em que efetivamente o mesmo funcionou adicionando valor ao produto em processo.
O tempo de ciclo é o tempo que um operador devidamente treinado processa uma peça em um equipamento específico, de forma a realizá-la normalmente, isto é, sem realizar esta atividade velozmente, de maneira a não conseguir manter o mesmo ritmo durante o seu período de trabalho, e sem realizá-la de forma muito lenta, como ocorre normalmente quando um operador se encontra em fase de treinamento ou não está familiarizado com a operação. Para tanto, é importante que a operação seja padronizada, documentada através de um Procedimento Operacional (PO).
O IROG não deve ser calculado da mesma forma para todos os postos de trabalho, uma vez que o tempo disponível T, a ser considerado na fórmula, depende do posto de trabalho ser ou não um recurso restritivo no fluxo de produção. O cálculo do IROG é feito considerando:
a) Se o posto de trabalho é um recurso crítico gargalo: Neste caso, o indicador IROG é denominado de TEEP - Produtividade Efetiva Total do Equipamento (Total Effective Equipment Productivity). O tempo T considerado na Equação 1 é o tempo total – no caso dos recursos críticos gargalo, 24 horas/dia ou 1440 min/dia. Isto se explica pelo fato de que, sendo o posto de trabalho um gargalo, todo o tempo disponível deve ser utilizado na produção. Este índice indica o tempo que pode ser ganho para produzir e corresponde a produtividade real do sistema produtivo no gargalo.
b) Se o posto de trabalho é um recurso crítico não gargalo (CCRs e RPQs): Neste caso, o indicador IROG é denominado de OEE - Índice de Eficiência Global (Overall Equipment Efficiency). O tempo T considerado na Equação 1 é o tempo disponível, obtido pela diferença entre o tempo total e o tempo das paradas programadas. Por não se tratar de um posto de trabalho gargalo, é possível programar certas paradas como parada para almoço, ginástica laboral, etc., uma vez que a não paralisação deste equipamento geraria estoques intermediários antes do gargalo. Este índice indica a eficácia do equipamento durante o tempo de operação programado.
As considerações acima consistem no cálculo da eficiência global dos equipamentos através da equação geral (Equação 1), devendo ser desdobradas com a finalidade de identificar as principais causas das ineficiências observadas nos postos de trabalho. Sendo assim, o presente artigo tem por finalidade apresentar estes desdobramentos, utilizando-se de equações complementares, de maneira que os aspectos pontuais possam ser identificados e tratados. Como pode ser observado no decorrer do artigo, estas equações buscam explicar as ineficiências observadas à partir da equação geral do IROG, apresentada na Equação 1.
A Equação 1 anteriormente apresentada para o cálculo do IROG, pode ser expressa, também, em função dos seguintes índices de eficiência:
O ITO corresponde ao tempo em que o equipamento ficou disponível, excluindo-se as paradas não programadas. É relacionado, portanto, com a paralisação do equipamento, isto é, quando a velocidade do mesmo cai a zero, sendo calculado pela seguinte equação:
Quanto menor for o valor do ITO, maior será o potencial de aumento de utilização do posto de trabalho, pois um baixo valor indica que o equipamento sofreu muitas paradas não programadas. Cabe ressaltar que como o Tempo Total a ser considerado na Equação 3 se refere ao tempo em que o recurso ficou disponível, se, por exemplo, por problemas de demanda de mercado, for programado a operação do recurso apenas entre 2ª até 5ª feira, durante 2 turnos de 8 horas por dia, o tempo disponível na semana para ser considerado na Equação 3 será de 3.840 minutos (960 minutos / dia x 4 dias) e não 5.760 minutos (2ª até sábado, correspondendo a 1440 minutos / dia x 6 dias).
Este raciocínio é diferente se, por exemplo, o recurso ficar parado na 6ª feira e no sábado devido à falta de peças. Isto porque, havendo a programação de operação para estes dias, o recurso estará disponível neste período, devendo o Tempo Total a ser considerado na Equação 6 ser de 5.760 minutos (visto que a causa da paralisação foi outra que não a falta de programação). Os recursos que processam pouca variedade de peças têm a tendência de ter um ITO elevado, devido a pouca necessidade de paradas para setup. Quando há grande variedade de peças, são exigidos muitos setups, e as paradas aumentam consideravelmente.
O IPO corresponde à performance do recurso, sendo calculado em função do tempo disponível e à redução da velocidade do mesmo, operação em vazio e paradas momentâneas. É relacionado, portanto, com a queda de velocidade do recurso (velocidade diferente da nominal e diferente de zero), sendo calculado pela Equação 4:
Estas paradas são de difícil visualização. Devido a este motivo, este índice também pode ser calculado, a partir da Equação 4, anteriormente apresentada, como segue:
Existem basicamente duas causas para que o IPO tenha um valor baixo:
1)Causas técnicas, como por exemplo, operação em vazio por falta de alimentação de peças (não ocorrendo, neste caso, tempo de agregação de valor) ou tempo de ciclo muito alto – com conseqüente redução da velocidade de processamento – em função da falta de treinamento do operador (ocorrendo tempo de agregação de valor, porém não ao ritmo do tempo de ciclo). Um operador treinado e experiente tem um tempo de ciclo para uma determinada peça, inferior ao de um operador não treinado e inexperiente (freqüentemente se observa nas Empresas uma variação acentuada do tempo de ciclo de uma mesma peça, indicando o envolvimento de operadores com diferentes habilidades: alguns treinados, outros em fase de treinamento ou aprendizado inicial);
2)Falta de anotação no Diário de Bordo, quando o operador não registra os motivos das paradas (por exemplo, muitas pequenas paradas não registradas pelo operador, mas que no somatório acabam ocasionando um tempo de paralisação elevado, influenciando diretamente para um baixo valor do índice).
O IPA está relacionado com a qualidade das peças produzidas, sendo calculado em função do tempo de operação real, excluindo o tempo gasto com refugo e/ou retrabalho, através da Equação 6:
O IPA também pode ser calculado – caso não sejam conhecidos os tempos da Equação 6 – em função das quantidades produzidas conformes e não conformes, pela Equação 7:
Como este índice está relacionado com a qualidade, ele é de fácil visualização, visto que normalmente o equipamento é imediatamente paralisado após a constatação da fabricação de produtos defeituosos, para correção do defeito que está originando o retrabalho ou refugo. Em função deste fato, a tendência é de que os valores do IPA sejam elevados. Valores baixos para este Índice são obtidos quando há muitos ajustes após uma operação de setup, ocasionando grande quantidade de peças refugadas.
A produtividade horária determina a quantidade de peças produzidas em um determinado posto de trabalho durante o período de uma hora. A questão importante acerca da produtividade horária consiste no fato de que esta indica a quantidade que deveria ser produzida em uma hora, com eficiência de produção de 100%. A capacidade real do posto de trabalho consiste no fator entre a produtividade horária e a eficiência global do recurso, ou seja, o IROG. Para exemplificar, considerando que o recurso gargalo tenha uma produtividade de 450 peças por hora, e que o IROG calculado para o dia considerado foi de 62%, a capacidade real deste recurso, neste dia, foi de:
Até o momento do cálculo da eficiência global do gargalo, conhecia-se apenas o número de 450 peças produzidas por hora. Porém, dificilmente o recurso costuma funcionar com 100% de eficiência, mas produz apenas 279 peças por hora com uma eficiência de 62%. Desta maneira, observa-se que o cálculo da eficiência do recurso crítico é de extrema importância, pois através deste pode-se chegar à percepção da real capacidade do gargalo, e conseqüentemente, da fábrica.
Para reforçar os conceitos dos índices de eficiência acima abordados, considerar a Figura 2 abaixo:
Figura 2 - Exemplo da Velocidade de Operação do Recurso ao Longo do Tempo
As ordenadas correspondem ao percentual de velocidade que um determinado recurso está operando, sendo o valor de 100% correspondente a uma operação padrão – de acordo com o tempo de ciclo ou tempo padrão para o produto em fabricação – e o valor 0% correspondente ao recurso parado. Nas abscissas estão registrados os tempos correspondentes aos diversos eventos ocorridos durante um período de operação do recurso (por exemplo, um turno).
No período considerado, verifica-se que nos tempos registrados como operação padrão, o recurso operou normalmente (V = 100%). A soma destes tempos corresponde ao tempo de valor agregado (o tempo em que a peça em fabricação sofreu processamento, aumentando o seu valor). Ao dividir esta soma pelo tempo total disponível teremos o IROG, conforme este recurso seja ou não um gargalo. Durante os tempos registrados como inicio e final do turno, quebra de máquina, setup (troca de ferramentas) e almoço o equipamento esteve parado (V = 0). A soma destes tempos de paradas não programadas é utilizada para o calculo do ITO. Durante os períodos registrados como treinamento e operação em vazio ocorreram eventos que prejudicaram o desempenho do recurso.
Apesar de o mesmo estar em operação, a operação não se realizou na velocidade normal, sendo a mesma inferior a 100%, mas superior a 0%. Estes tempos correspondem ao IPO e são de difícil mensuração. No período registrado como operação com defeitos, apesar do recurso ter operado na velocidade normal, houve a produção de produtos defeituosos sendo o mesmo utilizado para o cálculo do IPA.
5. Considerações Finais
O artigo busca apresentar os principais desdobramentos dos cálculos do Índice do Rendimento Operacional Global – IROG para os postos de trabalho de um sistema produtivo. Os autores procuraram expor as principais equações e definições em termos do que realmente é importante quando se trata da Gestão Lucrativa do Posto de Trabalho suportada por índices de eficiência dos recursos.
Usualmente, as empresas que adotam a abordagem GPT iniciam levantando as eficiências dos postos de trabalho apenas através da fórmula geral do IROG (Equação 1). Porém, quando se deseja buscar as verdadeiras causas da baixa eficiência observada nos ativos produtivos das Organizações Brasileiras, se faz necessária a aplicação das demais equações para se chegar aos seguintes índices: i) ITO (Índice de Tempo Operacional); ii) IPO (Índice de Performance Operacional); iii)IPA (Índice de Produtos Aprovados).
Uma vez que a organização tem disponível todo este conjunto de índices de eficiência, a implementação completa e eficaz da abordagem GPT se torna viável ao mesmo tempo em que estes indicadores de eficiência são a base de sustentação e operação do sistema de gestão como um todo.
Por fim, os autores evidenciam a importância de gerir da forma mais eficaz possível os postos de trabalho das empresas industriais. Para que isto possa ser feito, é necessário que além de identificar todas as restrições dos sistemas produtivos, estas sejam tratadas de manera correta de forma a buscar um melhor resultado econômico-financeiro para a empresa.
6. Referências
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ANTUNES, José Antonio Valle & KLIPPEL, Marcelo. (2001) – Uma Abordagem Metodológica para o Gerenciamento das Restrições dos Sistemas Produtivos: A Gestão Sistêmica, Unificada/Integrada e Voltada aos Resultados do Posto de Trabalho, Anais do XXI Encontro Nacional de Engenharia de Produção (ENEGEP). Salvador – BA.
GOLDRATT, Eliyahu M., COX, Jeff. (1997) – A Meta. 12.ed. São Paulo: Educator.
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SHINGO, Shigeo. (1996a) – O Sistema Toyota de Produção – Do Ponto de Vista da Engenharia de Produção. Porto Alegre: Bookman.
SHINGO, Shigeo. (1996b) – Sistemas de Produção com Estoque Zero: O Sistema Shingo para Melhorias Contínuas. Porto Alegre: Bookman.
