Just-in-Time

O JIT é uma técnica de produção puxada na qual todos os outputs são feitos no momento certo, na quantidade exata e no local correto.

Por sua vez, a produção puxada é uma técnica de gestão contrária ao pensamento de fabricar, estocar e depois vender. Nela, montam-se os produtos de uma forma muito rápida, começando a produzi-los momentos antes da data em que os mesmos devem ser entregues e concluindo-os apenas no dia exato. Ou seja, vende, produz e não armazena.

Figura 1: produção empurrada versus produção puxada.

Segundo (Dahlén apud Ghinato 1999), o sucesso do JIT, no entanto, depende, entre outros fatores, de uma mão-de-obra altamente motivada e principalmente multifuncional. De fato, essa multifuncionalidade é apenas um dos pré-requisitos para se obter a elevada flexibilidade de volume, de mix de produtos e de prazos de entrega diferentes requeridos pelo sistema.

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Fluxo Contínuo

De acordo com (Liker 2004), um dos fatos que mais impressionaram Eiji Toyoda, durante a visita à Ford Motor Company nos Estados Unidos, foi a grande quantidade de produto intermediário em estoque. Havia grandes máquinas processando lotes gigantescos inundando a fábrica com material em processamento para manter a taxa de utilização dos equipamentos perto dos cem por cento.

Entretanto, o presidente da Toyota percebeu aquilo como uma oportunidade que a sua empresa teria frente ao seu concorrente e criou o conceito de lote unitário. Em vez de utilizar grandes lotes que geram um aumento estrondoso da perda por espera, o lote passou a ter um tamanho mínimo. Com isso, cada peça é enviada à etapa posterior assim que termina de ser processada criando um fluxo contínuo de materiais.

De forma a demonstrar tal vantagem do fluxo contínuo, tome como exemplo um lote de 100 peças que é processado por três máquinas. Além disso, cada estação de trabalho demora 2 minutos para terminar cada peça. Para simplificar, desconsidere o tempo de transporte e o de setup. Ao calcular o tempo de processamento com um fluxo intermitente obtêm-se o valor de 600 minutos . Já pela maneira japonesa, o tempo total será de apenas 204 minutos . Uma redução de 66%.

Figura 2: representação do fluxo intermitente.

Figura 3: representação do fluxo contínuo.

Continuando com os cálculos anteriores, poucos produtos passam por apenas três etapas. Tome arbitrariamente a quantidade de 20 estações de trabalho e as mesmas condições anteriores. Agora, o tempo pelo estilo fordista é de 4000 minutos contra 238 minutos obtido pelo método mais eficiente. Uma diminuição de 94%.

Conforme o artigo publicado por (Miltenburg 2000), a utilização de um fluxo contínuo depende de dois fatores: a variedade de produtos e o volume de produção. O autor ainda sugere que o primeiro valor, referente ao mix de produtos, não deve ser maior que cinco unidades e a demanda não deve ser maior que mil itens por hora.

Takt-Time e Tempo de Ciclo

Takt-time é definido como o ritmo de produção necessário para atender a demanda. Pode ser obtido através da divisão entre o tempo disponível para a produção e o número de unidades a serem produzidas no intervalo correspondente. Ainda deverão ser subtraídos do tempo disponível para produção, todas as paradas programadas, como o tempo necessário para descanso do funcionário e manutenção preventiva, por exemplo.

A palavra alemã takt refere-se ao compasso de uma composição musical, tendo sido introduzida no Japão com o sentido de “ritmo de produção”, quando técnicos japoneses estavam a aprender técnicas de fabricação com engenheiros alemães (Shook apud Alvarez 2001).

Por sua vez, o tempo de ciclo pode ser definido como o tempo necessário para a execução do trabalho em uma peça. Seu valor é o tempo transcorrido entre o início ou o término da produção de duas peças sucessivas de um mesmo modelo em condições normais de trabalho e abastecimento.

Observe que apenas o conceito de tempo de ciclo está relacionado com a capacidade de produção. Entretanto, se o tempo de ciclo mesmo for maior que o takt-time, ocorrerão atrasos nas entregas. Em situação inversa, os produtos serão entregues antes do momento necessário, ocasionando perda por produção antecipada. Logo, o ideal é que o tempo de ciclo e o takt-time estejam sempre bem próximos.

Em alguns casos, utiliza-se um quadro sinalizador de avisos, geralmente colorido ou luminoso, conhecido como andon. Associado a um temporizador, para sincronizar o tempo de ciclo de todos os processos, permite um controle visual mais eficaz ao alertar quando a produção está atrasada em relação ao takt-time. Este sistema é conhecido como Yo-I-Don.

Para (Alvarez 2001), a produção em intervalos regulares, num ritmo constante de produção, dá uma maior visibilidade ao fluxo dos materiais e aos problemas ocorridos. Complementando, pode-se afirmar que esta técnica aumenta a flexibilidade da produção diante de pequenas alterações nos pedidos de venda. Para tal, basta ajustar o tempo de ciclo ao novo takt-time modificado pela variação da demanda.

Heijunka

Também conhecido como nivelamento da produção, Heijunka é fazer a programação da produção através do seqüenciamento de pedidos em um padrão repetitivo de curta duração, mas que está relacionado à demanda no longo prazo.

A programação nivelada permite a produção constante de itens diferentes, de forma a garantir um fluxo contínuo, nivelando também a demanda dos recursos de produção.

Exemplificando, suponha que seja requerida a produção de 240 peças em um turno com duração de oito horas. Dentre as peças, 120 são do produto A, 60 do produto B e 60 do produto C. O takt-time já foi calculado e é exatamente igual a dois minutos.

Utilizando a maneira tradicional, a ordem de produção seria fabricar todas as unidades do produto A, fazer um setup e fabricar todas as unidades de B e por fim, fazer mais um setup e fabricar todas as unidades de C. Realizando assim, apenas três paradas nas máquinas para fazer os ajustes necessários para a fabricação de um produto diferente.

Não há dúvidas que a redução da quantidade de setups proporciona um ganho no tempo disponível das máquinas para produção. Todavia, devem-se ponderar também os desperdícios causados por essa abordagem como a produção antecipada e o aumento dos estoques intermediários. As perdas por falta de qualidade também tendem a ser mais graves, uma vez que existirão muito mais peças produzidas quando a não conformidade for detectada. Além desses problemas, ainda há uma perda pelo cansaço do trabalhador devido a movimentos repetitivos durante um longo período de tempo.

A não utilização do nivelamento aumenta a probabilidade da entrega de produto C atrasar caso ocorra qualquer imprevisto durante a produção. Se isso acontecer, todas as encomendas que contém o produto C também serão expedidas fora do prazo. Para piorar, se houver uma encomenda de vinte e quatro unidades de A solicitada de última hora, a mesma não poderá ser atendida, pois o lote do produto A já vai ter sido produzido e o custo com o setup das máquinas é alto demais para se fabricar as poucas unidades demandadas.

Por outro lado, utilizando a produção mista, são fabricadas duas unidades de A, uma de B e uma de C, repetindo a seqüência sessenta vezes numa linha de produção flexível sem ser necessária uma parada demorada para realizar o ajuste nas máquinas. Os operadores também se beneficiam ao fazer atividades menos repetitivas ao longo do dia.

Além disso, no caso de haver um aumento de 20% na demanda do produto A, o mesmo poderá ser incorporado na programação sem realizar grandes mudanças. Por exemplo, podem-se alterar as 24 últimas séries para três unidades de A, uma de B e uma de C.

Por fim, caso aconteça algum imprevisto e a produção atrasar, apenas algumas entregas serão feitas fora do prazo, já que todos os produtos estão sendo fabricados ao mesmo tempo.

Figura 4: exemplo de produção nivelada.

De acordo com (Coimbra 2003), a Toyota dividiu o nivelamento em cinco partes diferentes:

• Grau 1: produção tradicional com grandes lotes. Cada produto é fabricado somente uma única vez por mês;
• Grau 2: lotes menores. Nesse nível, já foi realizado algum esforço de redução das séries, conseguindo-se produzir um mesmo produto de duas a dez vezes por mês;
• Grau 3: lotes diários com volumes desiguais. É uma melhoria do grau anterior, passando a produzir os itens diariamente;
• Grau 4: lotes de tamanho constante, várias vezes ao dia;
• Grau 5: lote unitário, produção mista e sincronizada. É a melhor eficiência que se pode conseguir utilizando a técnica do nivelamento. Nela os itens são fabricados um a um em um sistema altamente flexível;

Pitch-Time
Nada mais é que o takt-time multiplicado pelo tamanho da embalagem. Lembre-se que na prática, nem sempre os produtos são embalados individualmente, sendo muito comum fazer pacotes com seis, dez, doze ou outra quantidade do mesmo produto. Então, para evitar a produção de quantidades que não sejam múltiplas da quantidade de embalagem e criar um estoque desnecessário, as ordens de produção são sempre referentes ao número de embalagens a serem produzidas. Por conseqüência, a colocação dos kanbans no Heijunka Box é feita tomando por base o pitch-time e não o takt-time.

Heijunka Box
Ou quadro de nivelamento é uma ferramenta de programação visual onde são colocados os kanbans de transporte. Tem forma semelhante a uma tabela. Suas linhas representam os tipos de produto e as colunas, o tempo.

O funcionamento do Heijunka Box se dá em duas etapas. Primeiramente, o responsável pela programação coloca os kanbans nos locais correspondentes de acordo com a teoria vista nos tópicos anteriores. Depois, um encarregado pela movimentação de materiais vai ao quadro em intervalos regulares e retira os kanbans de transporte, desencadeando uma série de atividades que serão vistas mais adiantes. Esse intervalo é denominado de Heijunka Pitch.

Na figura abaixo está um exemplo de uma caixa de nivelamento com pitch de quarenta minutos. Um movimentador de materiais irá ao quadro logo no início do turno, às oito horas, e removerá os kanbans dos produtos A, B e C que se encontram na coluna apropriada. Cada kanban lhe dá autoridade de retirar uma embalagem do produto especificado do armazém de produtos acabados. Tais pacotes deverão ser entregues no setor de expedição logo em seguida. Mais tarde, às oito horas e quarenta minutos, o operário irá retirar apenas um kanban do produto A e realizar as mesmas atividades subseqüentes.

Figura 5: programação do heijunka box.

O fato de na segunda coluna haver apenas o kanban do produto A, ocorre devido ao mesmo ter um pitch-time de 40 minutos enquanto os produtos B e C têm o dobro e o quádruplo do valor, respectivamente. Dessa maneira, o próximo kanban do produto verde é fixado na coluna relativa às nove e vinte que é justamente o tempo associado ao último kanban da série acrescido de seu pitch-time. O mesmo é válido para o produto C.

No caso de não haver uma coluna com o tempo calculado, o kanban deverá ser colocado na coluna à esquerda mais próxima desse valor. Por exemplo, se o pitch-time do produto B fosse de sessenta minutos, os tempos obtidos seriam: oito, nove, dez... quinze horas. Assim, o segundo cartão deveria ser colocado na coluna relativa às nove horas, a qual não existe. Então o cartão é colocado na primeira coluna à esquerda mais próxima desse valor que é de oito horas e quarenta minutos. A terceira coluna ficaria em branco e a partir de então se repetiria o padrão. Por fim, se o pitch-time for menor que o intervalo de tempo do quadro de nivelamento, pode-se colocar mais de um cartão por coluna, conforme a ilustração abaixo:

Figura 6: outra programação do quadro de nivelamento.

Kanban

Segundo (Gross and McInnis 2003), o kanban foi inventado na Toyota entre o final da década de 40 por Taiichi Ohno para minimizar os custos com o material em processamento e reduzir os estoques entre os processos.

O kanban é uma ferramenta de controle do fluxo de materiais no chão de fábrica. Ele é um sinal visual que informa ao operário o que, quanto e quando produzir. Sempre de trás para frente, puxando a produção. Não só isso, ele também evita que sejam feitos produtos não requisitados, eliminando perdas por estoque e por superprodução. Os sinais visuais podem variar, desde a sua forma mais clássica que é um cartão, até uma forma mais abstrata como o kanban eletrônico. O fundamental é que o kanban transmita a informação de forma simples e visual e que suas regras sejam sempre respeitadas.

De acordo com seu idealizador, (Ohno 1997), a funções do kanban são:

• Fornecer informação sobre apanhar ou transportar.
• Fornecer informação sobre a produção.
• Impedir a superprodução e transporte excessivo.
• Servir como uma ordem de fabricação afixada às mercadorias.
• Impedir produtos defeituosos pela identificação do processo que os produz.
• Revelar os problemas existentes e manter o controle dos estoques.

Como dito anteriormente, o kanban possui certas regras que devem respeitadas para seu eficaz funcionamento. De acordo com (Ohno 1997) e com (Colin), são elas:

• O processo subseqüente deve retirar, no processo precedente, os produtos necessários nas quantidades certas e no tempo correto;
• O processo precedente deve produzir seus produtos nas quantidades requisitadas pelo processo subseqüente;
• Nenhum item pode ser produzido ou transportado sem um kanban;
• Produtos com defeito não devem ser enviados ao processo seguinte;
• O número de kanbans deve ser minimizado continuamente.

Assim, essa ferramenta, fundamental no sistema just-in-time, substitui a tradicional programação diária da produção assim como as atividades de controle e acompanhamento do status da produção. Os supervisores deixam de perder tempo fiscalizando os operários para realizar atividades que agregam valor, lidar com as exceções ocorridas e melhorar o processo continuamente (Gross and McInnis 2003). Segundo (Corrêa apud Colin), um fator bastante citado para a eficácia da implementação dessa técnica é que a demanda seja estável até certo nível e que a flexibilidade de faixa da variedade de produtos oferecidos ao mercado deveria ser pequena.

Tipos de Kanban
Os kanbans são divididos basicamente em dois grupos:

Kanbans de Produção: são usados para determinar a fabricação de um item.

Devem visivelmente conter em seus campos:

• O processo que o produz;
• O nome do produto a ser fabricado para identificação por parte do funcionário;
• O código do item a ser feito para evitar ambigüidades;
• A quantidade de itens que são colocados em um único container;
• O processo subseqüente para o qual o produto deve ser levado. Entretanto, caso haja um estoque intermediário, pode-se colocar o endereço de armazenamento.

Figura 7: exemplo de um kanban de produção e de transporte.

Essas informações são as mínimas necessárias para que se produzam os produtos certos, nos locais corretos e na quantidade requerida. Contudo, nada impede que o kanban tenha mais campos indicando, por exemplo, em qual produto final a peça é usada. Pode-se também colocar um código de barras para informar ao sistema integrado de gestão quantas peças daquele tipo já foram produzidas. Ou ainda, existir um campo que informe o tipo de caixa a ser usado para empacotar os produtos. Enfim, há várias possibilidades de se fazer um kanban de produção, o que vai variar de fábrica para fábrica.

Kanbans de Transporte: também conhecidos como kanbans de movimentação, ou kanbans de requisição, são utilizados na movimentação de material entre células de produção distantes entre si, entre local de produção e armazém ou qualquer outro caminho pelo qual o produto deverá ser transportado somente por uma pessoa designada para esse fim. Dessa maneira, os operários mais especializados dedicam mais tempo em atividades de produção e montagem que agregam valor ao produto.

De modo análogo ao modelo anterior, o kanban de requisição deve ter a informação necessária para que o produto requerido seja entregue no local certo e na quantidade certa. Geralmente, tais campos são:

• O local de onde o produto deve ser retirado. Pode ser um processo precedente ou um armazém;
• A descrição do produto a ser retirado para identificação por parte do funcionário;
• O código do item a ser feito para evitar ambigüidades;
• A quantidade de itens que são colocados em um único container;
• O processo subseqüente ou armazém para o qual o produto deve ser levado.

Geralmente, nesses kanbans, existe um campo que identifica o tipo de carro de transporte a ser utilizado na atividade. Por exemplo, uma paleteira manual, um carrinho de transporte específico ou nenhum. Já um telefone para contato caso o cartão seja perdido no meio do caminho também pode ser útil em despachos entre diferentes fábricas. Adicionalmente, um campo que numera o cartão e indica quantos kanbans daquele tipo existem para ajudar na recontagem dos mesmos.

Funcionamento do Kanban
Empresas diferentes possuem necessidades diferentes e produzem de modo diferente, produtos diferentes. Então, é de se esperar que os kanbans estejam adaptados às realidades locais de onde estão sendo usados e variem a sua forma, cor e método de uso.

Não só o gestor, mas todos os funcionários podem sugerir como os cartões devem ser implementados, qual o melhor material para confeccioná-los, quais campos que precisam existir, etc. A única restrição é o cumprimento de todas as regras estabelecidas por (Ohno 1997).

Passo 1: à medida que vai consumindo os produtos, o operário do processo seguinte, retira os kanbans de movimentação fixados na embalagem do produto e os coloca no quadro, gerando um aviso para o transportador de materiais. Ao visualizar tal sinal, o transportador retira os kanbans de transporte do quadro, verifica qual produto está sendo requerido e vai para o local especificado de onde deve retirá-lo.

Figura 8: funcionamento do kanban, passo 1. “O processo subseqüente deve retirar, no processo precedente, os produtos necessários nas quantidades certas e no tempo correto”.

Passo 2: no processo precedente ou no armazém indicado, o transportador retira um e somente um container do produto discriminado para cada kanban que possui. Esse container possui um kanban de produção, o qual é fixado no quadro formador de lote logo em seguida.

Observe que o produto em movimentação está sempre com um cartão. Quer seja o de produção, durante seu período de armazenagem, quer seja o de requisição, a partir do momento em que foi retirado até a sua consumação.

Figura 9: funcionamento do kanban, passo 2. “Nenhum item pode ser produzido ou transportado sem um kanban”.

Passo 3: com a colocação de mais dois kanbans de produção no quadro, o lote que é de 4 unidades fica completo e o processo precedente começa a produzir os itens solicitados. Caso esteja fabricando outro produto, o mesmo é colocado numa fila para aguardar o processamento. Enquanto isso, o operador do processo seguinte continua realizando suas atividades.

Figura 10: funcionamento do kanban, passo 3. "O processo precedente deve produzir seus produtos nas quantidades requisitadas pelo processo subseqüente."

Passo 4: o operário do processo precedente repõe o estoque intermediário com os itens que manufaturou, colocando dentro de cada container, seus respectivos kanbans de produção. O ciclo é terminado com o transportador de materiais entregando as peças solicitadas no processo de onde retirou os kanbans de transporte.

Figura 11: funcionamento do kanban, passo 4. Término do ciclo.

Observe que os estoques intermediários são proporcionais ao número de kanbans. Quanto mais cartões, mais estoques e mais custos. Por esse motivo, existe a última regra que determina a redução do número de cartões em circulação. Uma prática comum nesses sistemas é retirar um kanban de circulação uma vez por semana ou por mês, o que reduz os estoques gradativamente até seu nível ótimo. A seguir, é mostrada uma maneira para se calcular o número ideal de kanbans que um processo deve ter.

Cálculo do Número de Kanbans
Quanto maior for o número de kanbans, maior será o estoque em processo. Por outro lado, uma quantidade abaixo do ideal causa rupturas constantes no fornecimento de ao processo subseqüente a qual ocasionará rupturas em cadeia e o sistema pode entrar em colapso. Uma fórmula bastante simplificada para o cálculo da quantidade ideal de cartões em um processo é dada pela fórmula abaixo:

Figura 12: formula Toyota par o cálculo do número de kanbans.

Esta equação dimensiona o número de kanbans estaticamente, sem levar em conta que o lead time é dependente do número de kanbans e da capacidade do container. Nem considera que um grande número de fatores influenciam o patamar ótimo de operação do sistema kanban, como por exemplo a variabilidade dos tempos de processamento e demanda, tempo de setup, a freqüência de quebras de maquinário, existência de problemas de qualidade com os produtos, etc (Danni).

Dois comentários importantes acerca desta fórmula foram feitos por (Kumar and Panneerselvam 2005). O primeiro deles é que o valor do lead-time deve englobar tempos de espera, processamento, transporte e tempo de coleta do próprio kanban. O outro comentário é que, na prática, observa-se que o valor de C está limitado ao máximo de 10% da demanda, assim como o valor de alfa.

Principais Desvantagens dos Kanbans
Nem todas as peças podem ser usadas com kanbans: alguns componentes possuem valor agregado muito alto e requerem um tratamento especial. Por exemplo, as bobinas de fio de ouro utilizadas nas ligações elétricas de produtos informáticos. Outros componentes, por sua vez, são frágeis demais e requerem um cuidado especial em seu manuseio. Caso semelhante ocorre com produtos químicos de elevada insalubridade.

Alguns produtos que não se encaixam nas categorias acima também apresentam entraves ao serem manuseados com kanbans. Entre eles, podemos destacar as peças de baixo valor agregado, mas de grandes dimensões as quais ocupam muito espaço na linha de montagem. Essas, geralmente são levadas à linha de produção apenas no momento exato em que vão ser instaladas.

A natureza material do kanban: os cartões se desgastam com o uso, seus nomes ficam ilegíveis e ainda podem ser rasgados ou molhados acidentalmente. Os kanbans também podem ser perdidos ou enviados ao lixo juntamente com as embalagens por descuido do trabalhador. Além disso, materiais novos podem ser adicionados ao armazém, ou algum produto pode ter o seu código alterado o que demanda a confecção de novos cartões. Essa tarefa que parece simples se torna mais complexa na proporção em que se eleva o número de kanbans utilizados na fábrica.

Mudança na lista de materiais: segundo (Hobbs 2004), o maior trabalho se dá quando a lista de materiais de um produto é alterada. Enquanto que nos sistemas computadorizados, a atualização é feita automaticamente, o sistema kanban requer um recálculo do número de cartões a serem utilizados assim como um redimensionamento dos containeres.

Diferentes Formas de Transmitir a Informação
A essência do kanban está na transmissão da informação de forma simples e visual para manter em funcionamento um sistema de produção puxado. Depois de satisfeito esse requisito, um sistema kanban pode adquirir várias formas diferentes as quais vão depender das características das operações do local será implementado.

Figura 13: diferentes formas do kanban.

Kanban eletrônico: o sinal é transmitido através do sistema de informações da empresa. Ideal para transmissão entre fábricas diferentes. Por exemplo, entre a unidade montadora e um fornecedor de kits de montagem.

Cartão: é o modelo mais usado e explicado acima o qual é dividido em dois tipos: de produção e transporte.

Marcação no chão: neste tipo, existem espaços reservados à armazenagem do produto logo na saída da estação de trabalho. Quando o produto é retirado, o operador tem permissão para produzir. Assim que todos os espaços forem preenchidos, deve-se parar a produção (Chase, Jacobs et al. 2006).

Kanbans fixos nos contentores: também conhecido como sistema de duas caixas, nesse modelo, são colocados pelo menos dois contentores para cada material necessário no bordo de linha, tendo fixado, em cada um deles, um kanban do tipo cartão. O container é recolhido quando fica vazio e devolvido ao bordo de linha preenchido com o mesmo material na quantidade indicada na etiqueta (Gross and McInnis 2003).

Indicação luminosa: o trabalhador aperta um botão no seu posto cada vez que consome o produto. O sinal então é transmitido por um fio elétrico até a célula de produção daquele item, onde será acesa uma luz para cada unidade a ser produzida. O operário da estação fornecedora, por sua vez, aperta um botão para cada unidade que produz, fazendo com que as luzes vão se apagando.

Sistema computadorizado: a informação é transmitida através do sistema de informações da empresa. O mesmo pode ser impresso e utilizado como um kanban descartável na linha de produção, ou então, o sinal pode ser lido diretamente da tela do computador caso haja um próximo ao posto de trabalho.

Modelo gravitacional: segundo (Chase, Jacobs et al. 2006) este modelo fui utilizado primeiramente na fábrica de motores Kawasaki. Lá, assim que o estoque de um item utilizado na submontagem chega ao final, o operário coloca uma bola colorida em um cano, a qual rola por gravidade até a central de reabastecimento. De acordo com a cor da bola e em qual cano a mesma chegou, o operador do armazém sabe qual material deve ser entregue em um determinado posto de trabalho. Muitas variações dessa técnica foram criadas posteriormente.

O arranjo físico em células se baseia no princípio da tecnologia de grupo. Esse princípio busca melhorar a eficiência na produção de itens muito variados, agrupando-os de acordo com um critério escolhido, o qual pode ser por semelhança na forma, por utilização de componentes em comum, por processamento no mesmo conjunto de máquinas ou por outro critério à escolha (Miyake 2006).

Dessa maneira, o layout é definido para um determinado conjunto em vez de ser baseado num único produto, ganhando-se flexibilidade e espaço. (Zagonel 2006) cita mais algumas vantagens do arranjo celular face ao arranjo funcional. Entre elas podemos destacar:

• Redução de produtos com defeitos;
• Maior produtividade;
• Menor manuseio das peças/produtos e menos movimentação do operário;
• Menor tempo de setup;
• Menor estoque em processo;
• Menores filas de espera.

Entretanto, (Huq, Hensler et al. 2001), através de um estudo, provou que para se obter as vantagens do layout celular, é necessário que sejam reduzidos os lotes de processamento e os tempos de setup em cerca de 70%. Caso contrário, os benefícios desejados podem não ser conseguidos.

Na média, as células de produção são formadas por 10 máquinas e têm, geralmente, entre três e quatro operadores. Esses são os resultados de uma pesquisa de (Miltenburg apud Zagonel 2006) realizado em 114 células no Japão e nos Estados Unidos. Os resultados desse estudo mostraram que o trabalho em células apresentou 75% de aumento na produtividade, 86% menos WIP, 75% menos tempo de lead time e 83% menos defeitos.

As células de manufatura podem assumir vários formatos. Entretanto, as do tipo “U” são as mais utilizadas. Nela, as máquinas estão mais próximas umas das outras para reduzir os deslocamentos dos operadores ao utilizarem várias em simultâneo. Além disso, como a entrada e a saída estão sempre próximas, o abastecimento da célula e a retirada de seus produtos podem ser feitas sem haver desvio no percurso do abastecedor.

Figura 14: redução do desperdício de transporte utilizando células de produção em "U".

O fluxo interno de materiais segue o sentido horário ou anti-horário, passando de um posto de trabalho para o seguinte, sempre respeitando a ordem de fabricação. Contudo, a movimentação do operário não precisa se realizar da mesma maneira.

Por exemplo, na situação à esquerda da figura abaixo, a célula de produção foi dividida em três subáreas, cada uma com três máquinas e um único operário. Observe que a divisão não foi regida pelo fluxo de materiais, representado pela linha contínua, mas sim pela necessidade de reduzir o deslocamento do artífice. Se a distribuição dos postos fosse feita na forma seqüencial, a pessoa ia ter que voltar da terceira estação para a primeira, passando por dois postos de trabalho sem agregar nenhum valor à mercadoria.

Figura 15: diferentes movimentações dentro de uma célula em "U".

Caso a demanda seja menor, um único operador pode realizar todas as tarefas da célula. Há também a opção de colocar dois ou mais trabalhadores em série utilizando também todos os postos. Observe que a movimentação interna da célula é dinâmica e terá alterações conforme a demanda varie. Segundo (Ghinato 1998), a quantidade de máquinas comandadas por cada operário está limitada apenas pelo takt-time e as habilidades do mesmo em realizar as diferentes rotinas.

A programação de cada célula é feita através de um seqüenciador conhecido como kanban chute. Quando a produção de um item é requisitada, colocam-se seus kanbans de produção numa fila de espera do tipo primeiro a entrar, primeiro a sair. Dessa forma, o próximo produto a ser fabricado é aquele que estava no kanban chute há mais tempo.

Polivalência do Trabalhador

Conforme (Tubino apud Zagonel 2006) a polivalência ou multifuncionalidade dos operadores se dá quando todos têm capacidade para executar as diferentes rotinas de trabalho da célula, não sendo necessário fixá-los num ou noutro posto de trabalho específico. Isso é obtido através de treinamento intensivo e rodízio de tarefas dentro da célula. A polivalência facilita a produção nivelada e flexibiliza o ritmo de produção nas células de fabrico. Sem ela, torna-se muito difícil garantir o funcionamento completo do sistema just-in-time.

Quando nem todos os operadores são aptos a realizar todas as tarefas e seja necessário modificar o tempo de ciclo para mantê-lo próximo ao takt-time, pode-se recorrer aos operários mais experientes e habilidosos, para realizar todas as tarefas da linha. Entretanto, esse recurso não elimina a necessidade de se ter um programa estruturado de treinamento e qualificação da mão-de-obra, de modo que os operários se tornem gradualmente aptos a realizar diferentes operações. Esse requisito se torna mais evidente no setor de montagem, onde a automatização das operações tende a ser bastante dispendiosa.

Supermercados

Esse elemento integrante do Sistema Toyota de Produção é um pequeno armazém responsável pelo abastecimento do sistema puxado que pode conter produtos intermediários e acabados, além de armazenar peças de fornecedores externos. Pode ser definido como sendo a interface entre os processos internos entre si e entre a fábrica e os fornecedores externos.

A implementação de um supermercado não é obrigatória, ela é feita, tipicamente quando, em meio a um fluxo contínuo, um dos processos fabrica em lotes ou quando dois ou mais consumidores utilizam o mesmo material (Lean Enterprise Institute 2005).

O supermercado funciona de modo análogo àqueles no qual se compra os alimentos como Pão de Açúcar®, Wal Mart® e Carrefour®. Na verdade, foi observando um deles que Taiichi Ohno, durante sua visita aos Estados Unidos, começou a criar o conceito de produção puxada (Liker 2004). Nesse tipo de loja, existem inúmeros itens expostos nas gôndolas que vão sendo retirados diretamente pelos clientes e colocados em seus carrinhos de compra. Enquanto isso, um funcionário do supermercado é responsável por repor os itens consumidos para que estejam sempre disponíveis.

No sistema just-in-time, o abastecedor da linha de produção vai ao supermercado, retira os itens indicados nos kanbans e os coloca no carrinho de transporte. Depois disso, deixa os kanbans de produção, que estavam juntos com o material em estoque, e segue para reabastecer as células. A partir de então, um outro operário coleta os kanbans e reabastece as prateleiras com as mercadorias obtida de fornecedores externos ou itens produzidos internamente.

Um supermercado é formado por vários corredores delimitados pelas estantes de armazenagem. Cada uma delas possue prateleiras que são divididas em pequenos espaços os quais preenchidos com um único tipo de produto. Essa técnica, conhecida como endereçamento do armazém, permite que um produto seja achado rapidamente atavés de seu endereço. Em uma analogia simples, pode-se dizer que o endereço é um par de coordenadas x e y, já o armazém seria equivalente ao plano cartesiano.

Figura 16: acesso às prateleiras de um supermercado por dois tipos de corredores.

Ao se fazer um layout do supermercado, deve-se estar atento à divisão dos corredores em dois tipos: de abastecimento e de retirada. Esse último é usado pelo abastecedor das linhas para fazer o picking dos itens indicados em cada kanban. Por sua vez, o outro tipo de corredor é utilizado pelo movimentador de materias para repor os itens retirados com os materias obtidos dos fornecedores internos ou externos. Dessa forma, pode-se retirar um produto localizado em um corredor que está sendo abastecido sem que um funcionário atrapalhe a tarefa do outro.

Além dessa vantagem em termos de movimento, a utilização de corredores específicos permite uma melhor gestão visual do armazém, uma vez que a informação apresentada nos endereços está de acordo com a função a ser executada. Por exemplo, a atualização do estoque no sistema informatizado é feita quando o abastecedor do armazém pistola o código de barras ao repor um produto. Já para o outro operário, é mais importante que o endereço escrito na etiqueta esteja com uma fonte maior para que ocorra uma identificação mais rápida. Esse ganho de segundos se torna perceptível no final do dia, após a movimentação de milhares de contentores. Abaixo é apresentada uma ilustração de ambas as etiquetas e de seu kanban correspondente, no caso, fixado a um contentor:

Figura 17: As etiquetas utilizadas no supermercado têm sempre um kanban associado.

Por fim, cada supermercado está relacionado a um processo ou uma linha de produção que fabrica apenas o necessário para repor o que foi retirado. Segundo (Smalley 2006), a desvantagem desse sistema é que um processo precisa manter um estoque com todas as peças que produz, o que pode não ser prático caso a variedade de peças seja muito grande.

Mizusumashi

Esse operário é o responsável por transmitir a informação e reabastecer a linha de produção realizando circuitos padronizados em intervalos predefinidos. A sua tradução para o inglês, water-spider, é geralmente mais utilizada. O mizusumashi retira grande parte da muda dos trabalhadores da produção ao fazer todo o transporte de material entre os supermercados e o bordo de linha.

Utilizando-se de um veículo guiado manualmente, o mizusumashi confere ao sistema uma importante flexibilidade para mudar a rota de distribuição ou o arranjo físico da fábrica. Esse é um dos principais ganhos em relação ao sistema automatizado cujo tempo necessário e custo para se reformular o layout inviabilizam a mudança (Namoura and Takakuwa 2006).

O rebocador elétrico recebe o nome trem logístico porque nele são encarrilhados vários pequenos vagões para transportar os produtos. Apesar de longo, o mesmo é capaz de fazer curvas bastante fechadas, pois todos vagões passam exatamente pelo mesmo local que passou o rebocador. Algo parecido com aquela serpente dos jogos de celulares.

Uma outra característica desse equipamento é a possibilidade do motorista dirigir em pé, reduzindo o tempo gasto nas paradas e partidas do mesmo.

Entre as tarefas delegadas a esses operários estão a transmissão da informação e o abastecimento da linha de produção. A primeira atividade pode ser interpretada como fazer o manejo dos dois tipos de kanbans, seja colocando-os nos pontos de recolha especificados, retirando-os do quadro de nivelamento, transportando-os do processo subseqüente para o processo fornecedor, entre outras. Já o abastecimento do bordo de linha implica em retirar os contentores vazios, alimentar as células com os produtos necessários e transportar o produtos manufaturados para o supermercado ou para o setor de expedição.

Existem duas maneiras do mizusumashi trabalhar:
Fazer a próxima atividade de acordo com uma lista de prioridades: essa é a forma simples e mais antiga na qual o mizusumashi verifica qual a próxima tarefa pendente a ser feita e a executa. Caso haja duas ou mais tarefas, deve-se fazer primeiro aquela que requer mais urgência.

Uma lista de prioridades poderia ser:

• Retirar os kanbans do heijunka box e realizar a entrega dos produtos.
• Separar os materiais dos kanbas de produção com lote completo.
• Abastecer as células de produção.
• Mover a caixas produzidas nas células para o supermercado.
• Demais atividades.

Apesar de parecer simples, esse método causa um pouco de confusão para o motorista do trem logístico, pois o mesmo tem sempre de memorizar qual atividade é mais importante e pode, igualmente aos outros humanos, se confundir. Além disso, nunca se sabe se o mizusumashi está em atraso ou não, uma vez que não há uma seqüência das operações. Entretanto, o mais grave de tudo é que a quantidade de deslocamentos sem carga, um deperdício, é bastante elevada.

Observe ainda que a lista de prioridades está baseada na função a ser exercida e não no espaço físico onde são realizadas, ficando claro o desinteresse em relação a otimização do deslocamento do mizusumashi.

Executar um ciclo fixo: nessa metodologia, o mizusumashi se desloca exatamente através do circuito pré-definido, passando por vários check-points nos quais verifica se existe alguma tarefa para se fazer e a executa. De acordo com (Coimbra 2003), esse deslocamento pela rota fixa é iniciado em intervalos padronizados, geralmente entre vinte e sessenta minutos.

Para uma adequada sincronização da produção, o tempo decorrido entre o começo de dois ciclos consecutivos deve ser igual ao pitch-time. Como o mesmo é regido pela emanda, o gestor pode alterar o tamanho do circuito a ser feito ou utilizar mais de um mizusumashi para que esse ajuste seja possível.

No caso do percurso ser muito extenso, pode-se dividi-lo em outros dois menores. Isso mantém o intervalo de passagem nos check-points e reduz o número de vagões necessários para acomodar todos os produtos a serem entregues ou recolhidos no ciclo.

Pode-se dizer que essa abordagem deriva de uma ténica utilizada na logística, conhecida como milk run, na qual um único caminhão da empresa faz uma rota passando pela porta de adeterminados fornecedores para recolher os suprimentos da linha de produção. Dessa maneira, é possível que os fornecedores façam entregas mais frequentes utilizando a capacidade do veículo de maneira satisfatória. Não obstante, ainda se consegue uma redução nos custos de transporte e de armazenagem.

Abaixo estão duas ilustrações que representam o circuito do mizusumashi e sua posterior divisão em dois circuitos menores. O fluxograma de opereção se encontra em anexo.

Figura 18: circuito fixo realizado pelo mizusumashi.

Figura 19: divisão do percurso do mizumashi para sincronizar com o pitch-time.

Em ambos os métodos, a quantidade de material disponível no bordo de linha deve ser suficiente para alimentar a produção enquanto o water-spider não devolve os contentores retirados em sua última passagem. Segundo (Namoura and Takakuwa 2006), a quantidade de peças em cada contentor é definida no contrato de compra entre a montadora e seus fornecedores, logo, a única variável de decisão é o número de caixas a serem usadas. Não só isso, mas também apresentam uma solução para minimizar o material em estoque satisfazendo tal restrição.