Espacios. Vol. 36 (Nº 18) Año 2015. Pág. 16

Uso da ferramenta IROG na produção metalúrgica

Use of the IROG tool in metal production

Uiliam Hahn BIEGELMEYER 1; Tânia CRACO; Maria Emilia CAMARGO 1; Alice Munz FERNANDES; Márcia Rohr da CRUZ; Danielle Nunes POZZO; Beatriz Lucia Salvador BIZOTTO.

Recibido: 06/06/15 • Aprobado: 23/07/2015

Contenido

1. Introdução

2. Referencial Teórico

3. Metodologia

4. Análise e discussão dos resultados

5. Considerações Finais

Referências

1. Introdução

As empresas estão inseridas em ambientes cada vez mais competitivos, no qual precisam se adaptar constantemente às mudanças no mercado consumidor.  Neste ponto, as estratégias de produção e capacidade produtiva auxiliam a formular e testar ambientes antes de serem aplicadas nas empresas efetivamente. As organizações encontram a dificuldade na aplicabilidade dos conceitos da literatura, como gargalo e IROG, por exemplo.

Com vistas a isso, foi desenvolvido esta pesquisa com uma empresa localizada no Sul do Brasil, mais especificadamente na região da Serra Gaúcha,  na qual a capacidade produtiva tem um ponto acrescido através da aplicação do IROG.

O uso desta ferramenta propicia a empresa a obtenção do conhecimento da sua capacidade produtiva, auxiliando os gestores na tomada de decisões que possibilitem a maximização de resultados econômicos e financeiros.

As organizações, em função do aumento da concorrência e da globalização,  tiveram avanços tecnológicos e necessitam para garantir a sua perpetuação, agregar valor aos clientes e acionistas, de modo que uma forma de auxiliar neste contexto é a aplicação do IROG, eliminando esforços e desperdícios desnecessários.

Desta forma as organizações precisam conhecer a aplicabilidade desta ferramenta adequadamente, visto que organizações ainda possuem dificuldades com relação ao monitoramento eficiente de alguns recursos de produção.  Assim, os resultados desta pesquisa demonstram que é possível às empresas aplicarem e obterem resultados positivos, servindo como estímulo para que outras organizações comecem a estruturar-se eficientemente em relação ao monitoramento de suas informações referentes aos seus recursos produtivos.

2. Referencial Teórico

2.1 Capacidade de produção

Atualmente trabalhar com incertezas é um grande desafio para as empresas, visto que estas são intensificadas pela instabilidade e imprevisibilidade da demanda do mercado. Uma forma de tratar estas flutuações estaria centrada na flexibilidade para mudar as estruturas dos processos (ZAEH; MUELLER, 2007).

Li et al., (2005) salientam que é necessário uma resposta rápida de capacidade, a fim de ganhar uma parcela do mercado em um momento que existe elevação da demanda.  O aumento da capacidade não necessita ser de grande escala, pois o ideal seria aumentar uma pequena quantidade da capacidade, justamente quando houver um equilíbrio entre a capacidade e a demanda. Sendo importante que a capacidade tenha como objetivo atender a demanda do cliente (HAYES et al., 2008).

Para Hayes et al., (2008) a estratégia de capacidade de produção deve levar em consideração os valores, os recursos, a abordagem de competição e também aceitar os riscos inerentes para a empresa. Precisa ainda entrosar as estratégias com os objetivos da empresa juntamente com previsões de longo prazo do comportamento dos mercados, tecnologias, custos e concorrentes.

As empresas podem definir suas estratégias de acordo com as seguintes políticas: (i) Política A: objetivo é reduzir a probabilidade de falta e possui como estratégia manter a capacidade acima da demanda; (ii) Politica B: objetivo é igualar a capacidade a demanda, tendo como probabilidade capacidade ociosa ou falta; (iii) Politica C: aguarda o posicionamento do mercado para acrescer capacidade, possibilita uma maior taxa de utilização dos recursos, mas no entanto aumenta significativamente o  risco para a organização e perda de fatias do mercado, pois age de forma reativa (HAYES et al., 2008).

Segundo Hoop e Spearman (2008), o planejamento da capacidade tem a função de verificar se a capacidade física que está instalada na indústria se adequa com a previsão da demanda futura, e necessita efetuar um plano de adequação entre a empresa e o mercado. Isto tudo implica em definir a compra de novos equipamentos ou alternativas que possibilitem aumentar a capacidade do sistema produtivo.

Na concepção de Hayes et al., (2008), o modelo ideal deveria conter fatores como a previsibilidade e variabilidade da demanda de produção e também dos serviços, assim como avaliar os custos de novas instalações, evolução tecnológica e  verificação da capacidade de produção, custos e disponibilidade dos fornecedores.

Desta forma salienta Gaither e Frazier (2002) que a capacidade de produção é a cadência máxima de produção de uma organização.  Davis, Aquilano e Chase (2003), por sua vez, afirmam que o objetivo da capacidade de produção consiste na determinação do nível de capacidade de operar para satisfazer a demanda do cliente de uma maneira eficiente em termos de custos.

2.2.  Gargalo

Uma estratégia de produção segundo Hayes et al., (2008, p. 60) tem  como objetivo "guiar uma organização de produção na montagem e alinhamento dos recursos que irão propiciar a implementação eficaz da estratégia competitiva da empresa".

Goldratt e Fox (1997) afirmam que quando a demanda é maior que a capacidade torna-se imprescindível administrar os recursos restritivos, sendo que todo o sistema possui ao menos uma restrição (GOLDRATT, 1991).

Os gargalos se constituem nos recursos, cuja a capacidade disponível é menor do que a capacidade necessária. E,  para atender ás ordens demandadas pelo mercado, ou seja, são recursos cuja a capacidade instalada é inferior a demanda do mercado no período de tempo, geralmente longo considerado para análise (ANTUNES et al., 2008, p. 110).

Antunes et al. (2008) apontam as seguintes características para os gargalos: são mutáveis, visto que embora realizando melhorias aparecem em outros pontos, significando então que realmente são de cunho estrutural; os fabris são poucos e podem ser reduzidos por um período determinado de tempo; podem-se utilizar ações para aumentar a capacidade do recurso e/ou reduzir a demanda do produto.

Ainda segundo Antunes et al. (2008), como o gargalo é um fenômeno de cunho estrutural, se faz necessário realizar algum tipo de investimento em melhorias, muitas vezes de valores irrisórios para empresa. Conjugando com isso poderá ser necessário uma associação com melhores métodos e técnicas. Outras vezes com investimentos maiores inclusive em ativos tangíveis em forma de máquinas e equipamentos.

Na situação da demanda ser maior da capacidade, segundo Antunes et al. (2008) haverá duas ações, quais sejam: (i) aumento do tempo TT; e (ii) o aumento da eficiência global. Em relação ao aumento do tempo pode-se viabilizar: (i) aquisição de novos equipamentos. (ii) aumento da mão-de-obra no gargalo; (iii) utilização de horas extras; (iv) aumento de novos turnos de trabalho; e (v) uso de equipamentos e roteiros alternativos, a fim de diluir o gargalo. 

No aspecto da eficiência global é proposto: (i) eliminar ou minimizar os períodos de tempo perdidos no gargalo; (ii) redução do tempo de setup no gargalo, e; (iii) melhoria no aspecto da manutenção das máquinas do gargalo (ANTUNES et al., 2008). Em contrapartida é viável terceirizar o processo restritivo, mas deve ser uma decisão tomada com cuidado, pois poderá envolver uma atividade estratégica da organização (HAYES et al., 2008).

Antunes et al. (2008) denota acerca da relevância de saber priorizar as ações que necessitem recursos financeiros e tempos de execuções menores e possibilitem melhorias mais rápidas. Caso os recursos financeiros forem expressivos é necessário uma análise de viabilidade econômica.

2.3. IROG

Conforme Hansen (2001), um sistema de medição correto e a gestão através de parâmetros chave contribuem para aumentar a produtividade na planta como um todo. Um indicador denominado Índice de Rendimento Operacional Global (IROG) – terminologia desenvolvida por Nakajima - auxilia a entender melhor como está o desempenho da área de manufatura e a identificar qual é a máxima eficiência possível de ser atingida.

Hansen (2001), em sua bibliografia adota a terminologia como sendo TEEP que em português quer dizer "Produtividade Efetiva Total dos Equipamentos", e mede a efetividade total do equipamento em relação a cada minuto, pois em muitos locais a empresa está interessada em verificar a utilização dos ativos chave em relação ao tempo. A TEEP revela a fábrica oculta que pode e deve ser alavancada para tornar a empresa mais competitiva. Os valores da TEEP podem ser utilizados para avaliar o potencial de capacidade de qualquer instalação industrial.

Muitas empresas utilizam a estratégia de operar 24/7, isto é, 24 horas por dia sete dias por semana. Algumas empresas necessitam operar desta maneira, pois precisam aperfeiçoar um capital investido em equipamentos e instalações ou até mesmo satisfazer demandas sazonais. É necessário entender o tamanho da "fábrica oculta" que na verdade pode até ser uma oportunidade para aumentar a capacidade.

A TEEP pode ser um indicador da capacidade que ainda está disponível em um ativo existente. Planejar a "fábrica oculta" é benéfico porque certamente impactará em custo menor. Outro benefício é que ela pode ser planejada em menor tempo e com menos riscos do que com sistemas e equipamentos novos ou modificados. O desenvolvimento da "fábrica oculta" em fábricas existentes custa cerca de 10 vezes menos que construir nova capacidade (HANSEN, 2001).

Antunes (2008), cita algumas maneiras de como conseguir melhorar o índice de IROG, quais sejam: (i) minimizar ou até mesmo eliminar os períodos de tempo perdidos no gargalo, na medida em que é possível afirmar que uma hora perdida no gargalo é uma hora perdida em todo o sistema (por isso é necessário eliminar todas as paradas no gargalo como folgas, almoço, trocas de turno, etc.); (ii) redução dos tempos de preparação de máquina, adotando-se métodos como troca rápida de ferramenta, e; (iii) melhoria na manutenção das máquinas gargalo, visando melhorar o coeficiente médio de utilização dos recursos críticos como o gargalo.

Antunes (2008, p. 179) apresenta a fórmula do cálculo do IROG dos postos de trabalho:

Onde:

tp = tempo de ciclo ou tempo padrão de um produto x;

q = quantidade do produto x;

T = tempo disponível.

Esta equação busca explicar conforme Antunes et al. (2008, p.179) as ineficiências observadas a partir da equação geral do IROG. A equação anteriormente apresentada para o cálculo do IROG, pode ser expressa, também, em função dos seguintes índices de eficiência:

 Segundo Antunes et al. (2008, p. 179) o " ITO corresponde ao tempo em que o equipamento ficou disponível, excluindo-se as paradas não programadas". Afirma também que está relacionado com a paralisação do equipamento, ou seja, quando a velocidade deste cai à zero, sendo calculado pela seguinte equação:

Onde:         

Tempo Total= corresponde ao tempo total programado (tempo disponível);

Tempo Paradas= corresponde ao tempo de paradas não programadas.

Quanto menor for o valor do ITO, segundo Antunes et al. (2008) 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.

O IPO para Antunes et al. (2008) 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 abaixo:

Estas paradas são de difícil visualização, de modo que este índice também pode ser calculado, como segue:

Para Antunes et al., (2008) existem basicamente duas causas para que o IPO tenha um valor baixo, quais sejam:

• 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);
• 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).

Com relação ao IPA, Antunes et al. (2008, 181)  coloca que 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:

O IPA também pode ser calculado, em função das quantidades produzidas conformes e não conformes:

A produção horária conforme Antunes et al (2008) determina a quantidade de peças produzidas em um determinado posto de trabalho durante o período de uma hora. A questão acerca da produção 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 produção horária e a eficiência global do recurso, ou seja, o IROG.

Um ponto salientado por Mcnair et al. (2003)consiste no fato de que os gestores  que não analisam as capacidades dos seus ativos e sim da demanda esperada, tendo como viés adquirir novos equipamentos, a fim de aumentar a sua capacidade e não percebem a baixa utilização dos ativos atuais.

Desta forma Kippel et al. (2003), afirmam que a capacidade depende da oferta dos recursos produtivos. Sob este aspecto Antunes et al. (2008) propõem uma nova  análise incluindo análise de capacidade e demanda, considerando a eficiência dos recursos de produção.

3. Metodologia

3.1 Caracterização da pesquisa

 Em relação à sua natureza, a pesquisa realizada configurou-se como aplicada com abordagem qualitativa (GIL, 2010). Quanto aos seus objetivos, tratou-se de uma pesquisa exploratória, visto que  esta " tem como propósito proporcionar maior familiaridade com o problema, com vistas a torná-los mais explícito' (GIL, 2010, p. 27).

Em relação aos procedimentos técnicos adotados, caracterizou-se como um estudo de caso, que segundo Yin (2005) consiste na investigação empírica de determinado fenômeno contemporâneo dentro de um contexto da vida real quando as fronteiras entre o fenômeno e o contexto a que está inserido não são claramente definidas.

Por sua vez, Gil (2002, p.84) afirma que estudo de caso trata-se de "uma estratégia de visão global do problema que identifica possíveis fatores que são por ele influenciados".

Assim, desenvolveu-se um estudo de caso em uma empresa do setor metal mecânico situada na Serra Gaúcha a fim de identificar como o uso do IROG pode auxiliar uma organização a conhecer sua capacidade produtiva e seus recursos restritivos e a forma como estes auxiliam em decisões, como por exemplo, no investimento em novos ativos.

3.2 Caracterização do objeto de estudo

A empresa objeto de estudo possui cerca de 2.800 colaboradores e atua setor metal mecânico, no segmento automotivo, exportando seus produtos para mais de 60 países. Em relação ao seu regime contábil e tributário, trata-se de uma empresa de lucro real, com forma jurídica de Sociedade Anônima (S.A) e de capital aberto.

A partir de 2006 a empresa passou a construir internamente um sistema de produção com base nos princípios e ferramentas da Produção Enxuta. Dentre estas ferramentas destaca-se o IROG, visto que devido sua atuação internacional faz-se necessário à flexibilidade e agilidade nas estratégias produtivas.

O conceito do IROG atualmente já está impregnado na cultura organizacional, visto que a empresa percebe que esta ferramenta auxilia os gestores na tomada de decisões, tais como, na redução de investimentos em ativos, realocação correta de mão-de-obra, entre outros.

3.3 Procedimento de coleta de dados

Para a realização desta pesquisa foi considerada a capacidade produtiva da empresa projetando 3 (três) possíveis cenários. No primeiro foi mantida a situação atual de produção e dois outros cenários foi considerado o incremento da produção.

Para tanto considerou-se a alocação de recursos necessários (equipamentos, máquinas, pessoas) e a análise da capacidade de produção de cada recurso de forma individual, assim como sua eficiência global e tempo disponível para produzir, de forma a calcular a capacidade real do sistema produtivo, para atender a uma demanda específica. O conhecimento desta demanda é obtido considerando-se os tempos de ciclo (ou tempo padrão) de produção de cada produto a ser fabricado e as respectivas quantidades demandadas.

Assim, considera-se  que a capacidade de produção de um sistema é limitada pela capacidade de produção dos seus recursos restritivos – o gargalo. O pilar de produtividade desta empresa propõe um método para o cálculo da Capacidade de Produção e da Demanda dos Produtos dos diferentes recursos que constituem o Sistema Produtivo, tendo como base os princípios e conceitos propostos pelo Sistema Toyota de Produção (STP), que consiste em  Capacidade de produção = número de máquinas x horas x dias x IROG.

Os seus processos de produção compreendem as seguintes operações: i) pesagem e mistura das matérias-primas; ii) pré-prensa e prensa; iii) tratamento térmico; iv) beneficiamento; v) embalagem e vi) expedição.

4. Análise e discussão dos resultados

A Figura 1 demostra os resultados da análise da capacidade baseada nos cenários.

Figura 1 - Análise da capacidade baseada nos cenários

    Fonte: Elaborado pelos autores.

Com base nos cenários possíveis, a empresa analisa qual dos 3 cenários que ela irá trabalhar com bases fatores econômicos e de mercado. A partir deste ponto é feito a análise de capacidade dos recursos restritivos, e procurar-se melhorar a eficiência global dos seus equipamentos.

Observa-se que para atender a demanda do mercado seria necessário a compra de estufas, desta forma começou a ser realizado um teste piloto na área de pré-prensa e prensa, utilizando o conceito de IROG, desta forma a empresa demonstrou uma evolução conforme demonstra a Figura 2.

Figura 2 - Índices de eficiência nas prensas

      Fonte: Elaborado pelos autores.

Com a realização deste trabalho, deixaram de ser compradas  5 prensas novas em função das melhorias das eficiências das máquinas, isso foi viável através de diversas ações para aumento da eficiência deste equipamento, foi atuado nas principais paradas como: compra de contenedores, troca rápida de ferramentas, aquecedor de matriz ( reduzindo o tempo de set up), compra de mais contenedores, aumento de mais matrizes triplas para itens com maior volume e a melhora do sincronismo entre a área de mistura e as prensas.  Observando o retorno na aplicabilidade do conceito IROG, a empresa passou a analisar as suas máquinas gargalos e melhorar a sua eficiência global, atualmente empresa apresenta 1000 máquinas e destas 289 estão no processo de monitoramento do IROG.

Para garantir este processo foi necessário um trabalho com relação: (i) a confiabilidade dos dados (tempo padrão, demanda); (ii) conhecimento do processo; (iii) converter os tempos padrões para peça.

5. Considerações Finais

Este trabalho buscou analisar a utilização do IROG para a maximização da capacidade produtiva de uma empresa do setor metal mecânico localizado na Serra Gaúcha, cuja pesquisa permitiu identificar uma nova concepção de analise de sua capacidade produtiva, observando seus gargalos e trabalhando com melhorias, tais como falta de contenedor, falta de operador, falta de peças e paradas para manutenção.

Assim, é possível perceber perdas  nos  processos produtivos  e consequentemente facilitação dos gestores a  tomada  de decisão para melhorar a eficiência das máquinas, aumentar a capacidade produtiva evitando o uso de recursos desnecessários como novas máquinas.

Em relação aos gargalos internos é possivel atingir uma melhoria com a TEEP, utilizando níveis baixos de investimentos e consequentemente melhorias nos aspectos economicos da instituição. Outro fator referente a utilização do desempenho dos equipamentos consiste na analise prévia antes da utilização de recursos desnecessários, tais como novas contratações, horas extras, etc, permitindo focar-se em melhorias na gestão dos recursos restritivos.

O IROG é uma ferramenta que permite o cálculo real da capacidade produtiva, proporcionando que tanto a gestão como os operadores tenham conciência das rotinas prioritárias e a busca continua de melhorias no ambiente fabril.

A empresa objeto de estudo atualmente tem o domínio da sua capacidade produtiva, e sabe explorar  os seus recursos restritivos ao máximo, não tomando medidas sem informações. Passou a utilizar esta ferramenta como forma facilitadora na tomada de decisões em investimentos fabris para aumento da sua capacidade produtiva e atendimento de forma flexivel e ágil do seu mercado de atuação.

No entanto, reconhece-se as limitações desta pesquisa no que tange seu grau de profundidade e não utilização de múltiplas fontes de evidências. Recomenda-se como pesquisas futuras, a adoção de outras formas de coleta de dados, como entrevistas e documentos, por exemplo, assim como a realização de uma pesquisa quantitativa através da aplicação de questionários para elevar o grau de conhecimento do assunto pesquisado não apenas na empresa objeto de estudo como em outras empresas de regiões e/ou segmentos distintas visando identificar os reflexos da utilização da ferramenta IROG na capacidade produtiva das organizações.

Referências

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1. Post Graduate Program in Management, University of Caxias do Sul, Caxias do Sul - RS, Brazil. Email: uiliam.hb@terra.com.br