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Gestão e Tecnologia Industrial

Troca rápida de ferramenta em moldagem termoplástica por estiramento

Thaís Leite Loiola e Sidnei Noronha Silva

Thaís Leite Loiola - Gerente de Produção da Nature Derme Farmácia de Manipulação
Sidnei Noronha Silva - Supervisor de Produção

Resumo
       
Este trabalho é um breve estudo sobre os principais aspectos da Troca Rápida de Ferramenta em moldagem termoplástica por estiramento e tem como finalidade a eliminação do tempo improdutivo durante a troca de ferramentas e a diminuição do tempo de atravessamento no processo de sopro em uma indústria fabricante de embalagens. Esse trabalho apresenta seu foco na inserção de melhores práticas, muitas delas já realizadas em diversas outras empresas, e um baixo investimento financeiro, gerando resultados expressivos e apostando na capacidade e criatividade da equipe.
       
Palavras-chaves: Troca Rápida de Ferramenta, Tempo de Atravessamento, Melhores práticas.

1.    Introdução

A troca rápida de ferramentas (TRF) tem sua origem a partir do sistema Toyota de produção, com o nome de Single Minute Exchange – SMED. Trata-se de uma metodologia que aborda a redução do tempo de máquina parada para troca e ajustes da ferramenta, sendo um importante pilar de sustentação para a produção de lotes concisos de peças. Portanto, trata-se de uma ferramenta voltada a agregar valor ao produto, pois, suporta a empresa em uma abordagem de produção enxuta, eliminando custos com a manutenção de grandes estoques e gera a possibilidade de uma resposta rápida diante de um novo pedido. O intervalo de tempo entre o último ciclo de peças conformes e a extração do primeiro ciclo de peças conformes de um novo lote é determinado como lead time, tempo de atravessamento. A diminuição desse parâmetro traz consigo o preenchimento de um importante requisito para o cliente: o tempo de resposta entre o pedido e a entrega do produto pela empresa. A fundamentação da TRF encontra-se em três fatores, segundo (Harmon & Peterson,1991): quando o custo de preparação da máquina é alto, os lotes tendem a serem grandes, onerando a empresa através da manutenção de estoques; já os métodos simples para troca de ferramentas diminuem, consideravelmente, os riscos de erros na preparação e regulagem dos equipamentos e por último, com o setup reduzido, o equipamento permanecerá mais tempo em atividade produtiva.

2.    Revisão de Literatura

Para Shingo (1996) o tempo de setup é composto por quatro ações: 1) Preparação da matéria prima, 2) Fixação e Remoção das matrizes, 3) Centragem 4) Determinação das dimensões das matrizes e os processamentos iniciais, também conhecidos como ajustes.

A partir daí Shingo desenvolveu técnicas que o ajudassem a reduzir o tempo das referidas ações. A primeira operação é a determinação de setup interno e externo, sendo o primeiro, ajustes realizados com a máquina parada e o segundo são feitos com a máquina em funcionamento. A segunda ação proposta para reduzir a perda de tempo é a transformação de setup interno em setup externo. Em seguida vem a padronização das funções realizadas por peças semelhantes em diferentes matrizes. Portanto, a realização da fixação das matrizes ocorre através de grampos funcionais, com único toque ou ainda a substituição desses por outros artefatos mais simples. A quinta ação é a adoção de dispositivos intermediários para centragens, realizadas anteriormente durante o setup interno, sendo agora, realizadas dentro do setup externo. A sexta ação é a realização de tarefas simultâneas. A sétima ação refere-se à eliminação dos ajustes, assumindo como primícias uma preparação adequada a um primeiro ciclo da máquina gerando como resultado peças conformes. Por último a mecanização de uma padronização comprovadamente efetiva, a fim de aperfeiçoar a troca de ferramentas.

A TRF possui três abordagens significativas, segundo Harmon & Peterson (1991), sendo as principais – contempla o setup interno, operações onde necessariamente a máquina deve estar desligada por questões de segurança daqueles que nela trabalham; as secundárias – abrangem as operações onde a máquina poderá estar em funcionamento, afinal, trata-se de ajustes feitos com auxílio de comando lógicos externos e finalmente, as operações que não são necessárias, por conseguinte, precisam ser eliminadas.

3.    Objetivos

O principal foco da realização desse trabalho é a maximização do tempo produtivo do equipamento visando uma resposta tempestiva a uma nova solicitação do cliente, assumindo como métrica a qualidade, quantidade e prazos previamente estipulados. Assumindo, ainda, a necessidade de atender a uma ampla diversidade de produtos para serem fabricados, dentro de um curto período de tempo.

4.    Metodologia

Este trabalho foi desenvolvido em uma empresa fabricante de embalagens para óleo lubrificantes no estado de Minas Gerais. Dentro da política da empresa, é uma vertente o aprimoramento constante do processo produtivo, portanto, teve o apoio da gerência, ferramentaria e produção da fábrica. Todo o trabalho começou a desenvolver-se de forma empírica, através da percepção de quanto tempo se perdia com a troca de ferramentas de moldagem termoplástica por estiramento, ou seja, moldagem por sopro.

A falta de padronização das operações de troca das ferramentas juntamente com a falta de preparo antecipado para a realização da operação, gerava uma perda de tempo significativa. Portanto, foi feito um levantamento detalhado a fim de estratificar os tempos perdidos com a máquina parada. A partir daí obteve-se as seguintes informações:



Percebe-se que as operações eram realizadas de modo linear, ou seja, não havia a sobreposição de tarefas realizadas por colaboradores distintos. A participação do operador de máquinas era inexistente e todo o trabalho ficava por conta do preparador/regulador. Isso totalizava um tempo de máquina parada de 02:30hs.

Com esses dados em mãos, o trabalho tomou o seguinte direcionamento: atacar os principais pontos de perda de tempo com relação ao trabalho realizado. Foi criada uma lista de verificação simples, visando garantir que todos os recursos necessários para a troca da ferramenta estivessem à mão daqueles que fariam uso delas.

Quanto à retirada e instalação da refrigeração do molde, foram instalados em cada molde duas entradas e duas saídas, demais dutos foram modificados dentro do molde, juntamente com a instalação de conexões de único click para ativar/desativar a refrigeração. Foi instalado suporte próximo a máquina para a substituição do molde em funcionamento pelo próximo a entrar em operação. A fixação dos moldes junto às placas da máquina ocorre através de gavetas instaladas nas placas flutuantes, portanto, as partes do molde eram encaixadas cada qual em sua gaveta, sem a necessidade de parafusos para fixação. Um fator determinante para o êxito na implantação da Troca Rápida de Ferramentas foi o treinamento e a capacitação multifuncional dos operadores. Com relação ao cabeçote, foi criada uma nova fixação cônica através de alavancas de único estágio, que eliminou os 08 parafusos com porcas e contra porcas usadas anteriormente, juntamente com os vazamentos constantes ocasionados pela deformação do anel de vedação que tinha sua origem nos apertos seqüenciais das inúmeras montagens e desmontagens. Além disso, no caso do uso de um mesmo cabeçote para diferentes matrizes, modelo ideal, foram feitas marcações quanto ao posicionamento da altura do cone de extrusão.

5.    Resultados e Discussões

Após as modificações, foram efetuadas novas aferições dos tempos de realização das etapas que compõem a troca de ferramentas. Os resultados encontrados foram:


Percebe-se que nesta nova metodologia de trabalho, alguns dos tempos para realização das tarefas que compõem a troca de molde sobrepuseram-se e a realização de ações durante o setup externo, eliminaram desperdícios de tempo na troca de ferramentas. A troca de cabeçote não se faz necessária em todas as operações, tratando-se de um evento atípico causado por uma demanda fora do comum ocasionada por um pedido extra de um determinado produto.

As maiores barreiras verificadas na adoção dessa nova metodologia estavam na quebra de paradigmas por parte de todos da equipe em abandonar uma forma de se realizar uma tarefa e assumir outra completamente diferente, onde valores cultivados por anos de experiência eram questionados e postos em verificação, restando o abandono a práticas obsoletas e que já não se sustentavam mais frente às inúmeras mudanças oriundas de um mercado extremamente competitivo. A abordagem da produção enxuta faz-se vital para a permanência da empresa em um mercado globalizado onde o cliente é disputado pela observância dos seus menores anseios.

Verifica-se que a padronização da TRF tem sua aplicabilidade voltada a uma máquina com suas respectivas matrizes adaptadas a ela. Entretanto, o conceito de redução ou preferencialmente extinção das perdas é amplo e de grande utilidade na busca de maior disponibilidade de tempo do equipamento para a produção e aproveitamento racional dos recursos da empresa.

Em algumas situações não foi atingida a troca em um intervalo de único digito, por falta de recurso humano ou aprimoramento do trabalho, porém a empresa deu-se por satisfeita com os resultados obtidos a partir dos recursos disponibilizados.

6.    Conclusões

Torna-se evidente a necessidade de uma análise sistemática da situação atual da empresa, para a situação desejada, como também a elaboração de um plano de ação, firmado em uma base teórica já comprovada, consistente para as mudanças necessárias. O fator humano nessa etapa de transição tornou-se decisivo para obtenção dos resultados, uma vez que as mudanças de maior acepção verificam-se na realização das operações, em detrimento de grandes investimentos. Somente no momento em que todos da equipe acreditaram que era possível alcançar o resultado esperado, o ambiente tornou-se favorável. A sinergia, o gosto da conquista e o desejo de novos desafios, tornaram-se o maior legado da implantação do SMED dentro da empresa.

7.    Bibliografia

HARMON, R. L.; PETERSON, L. D. Reinventando a fábrica: conceitos modernos de produtividade aplicados na prática. Rio de Janeiro: Campus, 1991.

SHINGO, S. Sistema de troca rápida de ferramenta. Porto Alegre: Bookman, 2000.

SHINGO, S. Sistema Toyota de Produção. Porto Alegre: Bookman, 1996.

FAGUNDES MOTTA, P.R.; FOGLIATTO SANSON, F. Metodologia para Troca Rápida de Ferramenta, Curitiba, PR, Outubro 2002. Disponível em < http://www.abepro.org.br/biblioteca/ENEGEP2002_TR14_1285.pdf> Acesso em 12 Fevereiro 2010.

WIESE, D. Implantação do Conceito de TRF no Setor de Usinagem em Empresa Produtora de Peças Automobilísticas, Joinville, SC, 2007. Disponível em < http://www.joinville.udesc.br/portal/departamentos/deps/arquivos/tcc/2007_1_tcc01.pdf> Acesso em 18 Fevereiro 2010.

SATOLO, E.G.; CALARGE, F.A. Troca Rápida de Ferramentas: Estudo de casos em Diferentes Segmentos Industriais, São Paulo, SP, Julho/Dezembro 2008. Disponível em <  http://www4.uninove.br/ojs/index.php/exacta/article/viewFile/1010/1193> Acesso em 04 Março 2010.


 

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