Metodologia para o cálculo de um indicador da viabilidade de customização de produtos manufaturados

O tema desta dissertação de mestrado é o estudo da Customização em Massa (CM) com vistas à elaboração de um índice que meça a viabilidade da implantação de sistemas de manufatura customizados. A CM vem sendo identificada por um número crescente de organizações como uma importante estratégia competitiva. A etapa inicial desta dissertação foi a revisão bibliográfica sobre CM, Flexibilidade na Manufatura e Desdobramento da Função Qualidade (QFD), que constituem os seus temas principais. Na segunda etapa foi elaborada a metodologia que propõe o cálculo de um indicador de viabilidade de customização de produtos manufaturados. Como ferramenta para a elaboração deste índice, utilizou-se o QFD. Através do emprego da metodologia proposta é possível listar e ponderar as demandas de customização pelos clientes e, então, avaliar a viabilidade de se customizar os elementos desejados pelo cliente em termos de produto e processo (viabilidade tecnológica e flexibilidade de manufatura). Na última etapa a metodologia proposta nesta dissertação foi aplicada através de um estudo de caso, permitindo-se o esclarecimento da realização das suas etapas.

Representação na forma normal disjuntiva para a flexibilidade de seqüência na manufatura

A crescente demanda por produtos de melhor qualidade, diferenciados e com custos competitivos tem forçado as manufaturas a se tornarem flexíveis, capacitando-as a responder às mudanças impostas pelo mercado. A flexibilidade permite que as empresas alcancem a customização desejada através da capacitação do sistema de responder e atuar em tempo real, mesmo em um ambiente de incertezas. Para atuar em tempo real, os sistemas de manufatura precisam de representações eficientes dos planos de produção. Muitas vezes, a atuação em tempo real torna-se inviável devido ao crescimento exponencial no número de planos de produção para cada máquina ou operação adicionada ao sistema. Uma possível solução para este problema é uso de representações adequadas para o espaço de estados. A escolha de uma representação adequada para o espaço de estados influencia na capacidade de reposta em tempo real, pois determina o desempenho computacional do sistema através da utilidade e eficiência dos algoritmos desenvolvidos, tornando possível explorar problemas clássicos de flexibilidade, tais como, seqüenciamento, otimização, etc. Entretanto, a geração de uma representação que trabalhe com o espaço de estados completo de uma manufatura é considerada um problema não polinomial (NP). Esta particularidade dificulta o desenvolvimento de algoritmos que trabalhem com uma manufatura flexível. Assim, a geração de uma representação, que trabalhe com pouca memória computacional e permita o desenvolvimento de heurísticas eficientes, é um importante desafio para uma avaliação efetiva da flexibilidade. Este trabalho objetiva o desenvolvimento de uma representação para o espaço de estados de uma manufatura com flexibilidade de seqüência. Na construção desta representação são aplicadas técnicas de modelagem baseadas na teoria dos grafos e nos princípios de álgebra booleana. Inicialmente, os grafos são utilizados para representar todas as seqüências de operações de uma manufatura, posteriormente estas seqüências são convertidas em formas normais disjuntivas (FND). Por fim, é apresentada uma possível aplicação da representação na FND em modelos de programação linear.

Implantação do controle estatístico de processos em uma empresa de manufatura de óleo de arroz

Esta dissertação aborda o controle e garantia da qualidade no processo de manufatura de óleo de arroz, através do monitoramento estatístico de variáveis de processo e produto, com vistas a atingir padrões de excelência no processo produtivo e na satisfação dos clientes. O Controle Estatístico de Processos (CEP) fornece uma descrição detalhada do comportamento do processo, identificando sua variabilidade e possibilitando controlar esta ao longo do tempo. O CEP utiliza cartas de controle de processo, auxiliando na identificação de causas comuns e especiais de variação. A dissertação apresenta uma revisão detalhada da literatura abordando dois temas principais: (i) controle dos processos de manufatura do óleo de arroz (ii) implantação do controle estatístico de processos. Após priorização das características de qualidade a serem monitoradas no processo e treinamento do pessoal, apresenta-se a implantação efetiva do controle estatístico no processo de manufatura de óleo de arroz, através das seguintes etapas: (i) Definição do projeto, (ii) Planejamento da implantação, (iii) Treinamento em controle estatístico de processos, (iv) Implantação efetiva e (v) Acompanhamento e consolidação. Através dos dados coletados ao longo da implantação, são apresentadas conclusões, comparando a estabilidade e capacidade dos processos das diversas características de qualidade monitoradas, antes e depois da implantação do controle estatístico de processos. Assim, verificou-se com a implantação do CEP nos postos 1 (preparação) e 2 (extração) foram obtidas melhorias e no posto 3 (refinaria) devido a falta de automatização dos processos, estes foram menos beneficiados.

A evolução dos sistemas de manufatura e a necessidade de mudança nos sistemas de controle e custeio

O ambiente concorrencial atual está impondo novos fatores de competição às empresas. Com a globalização e a abertura do mercado, as empresas brasileiras estão implantando programas de qualidade e produtividade tendo como referencial principal (benchmarking) as empresas japonesas. As conseqüentes mudanças no ambiente empresarial não estão, entretanto, sendo consistentemente acompanhadas por evoluções nas sistemáticas de controle e custeio. As informações relativas ao controle de uma empresa devem ser acuradas o suficiente para subsidiar o processo de tomada de decisões no atual ambiente competitivo. Porém, as tradicionais práticas de controle e custeio, além de obsoletas, podem constituir uma restrição para a continuidade dos programas de melhoria das empresas. Este trabalho mostra a evolução dos sistemas de manufatura, com ênfase particular no Modelo Japonês / Sistema Toyota de Produção. Uma atenção especial é dada à necessidade de mudanças nos sistemas de controle das empresas, principalmente na parte de custeio. Mostra-se ainda algumas características das sistemáticas de controle e custeio nas empresas japonesas em comparação com a lógica predominante nas empresas ocidentais. Apóia-se o trabalho em um caso real de uma empresa que já passou por um processo de racionalização, sob forte influência dos conceitos japoneses de qualidade e produtividade, e que, agora, sente a necessidade de uma maior transparência e melhor entendimento do comportamento dos custos em seu ambiente, para poder dar continuidade a este processo de melhorias.

Concepção de uma biblioteca de classes para sistemas de manufatura

Neste trabalho é proposta uma biblioteca de classes para sistemas de manufatura que visa facilitar a construção de modelos de simulação, permitindo o reuso e a agilizando a modelagaem. A principal característica deste trabalho é sua abordagem que difere da maioria dos trabalhos correlatos na área. Ela baseia-se na utilização de conceitos de produção bastante conhecidos atualemnte, como os roteiros e atividades de produção. Isto permite a criação de novas simulações muito mais rapidamente do que em outras metodologias, já que não são necessárias traduções compelxas entre a realidade e as aplicações simuladas. A biblioteca desenvolvida foi validade com a aplicação dos conceitos à modelagem de uma linha de produção de pontas de eixo para tratores, produzidos pela empresa Pigozzi S/A. ALém disso, o trabalho discute a possibilidade de integração entre a biblioteca de classes proposta e a ferramente de simulação de sistemas de manufatura Automod. A simulação do estudo de caso da linha de produção de pontas de eixo, modelada tanto no Automod quanto na biblioteca de classes proposta, permitiu uma comparação quantitativa, o que viabilizou a validação este trabalho.

A influência da força e da flexibilidade no batimento de pernas e sua relação com a performance total de nadadores de 100 metros nado crawl

O objetivo do presente estudo foi verificar a influência da força e da flexibilidade no batimento de pernas e sua relação com a performance de nadadores de 100 metros nado crawl. Os 23 melhores nadadores, na prova de 100 metros nado crawl, do Campeonato Estadual Júnior e Sênior de Inverno, do Estado do Rio Grande do Sul, foram selecionados para este estudo. Os nadadores foram submetidos a: (1) avaliação da flexibilidade (flexão plantar), (2) avaliação da capacidade de produção de força (torque) isométrica e isocinética dos músculos extensores e flexores do joelho, (3) avaliação do batimento de pernas na distância de 100 metros e (4) avaliação da performance do nado crawl na distância de 100 metros. Inicialmente, a influência da força e da flexibilidade no batimento de pernas, foi analisada. Em seguida, a influência do batimento de pernas na performance total dos nadadores foi analisada. Após este procedimento, a amostra foi dividida em três grupos, conforme o tempo obtido no teste de batimento de pernas (grupo I: do 1º ao 8º tempo; grupo II: do 9º ao 16º tempo; e grupo III:do 17º ao 23º tempo), com o objetivo de verificar diferenças entre os grupos nas variáveis testadas Os valores obtidos (n=23) para correlação entre flexão plantar e batimento de pernas não foram significativos. Já nos subgrupos da amostra, somente o grupo I obteve correlação significativa (r=0,70 - p<0,05) entre flexão plantar e batimento de pernas. Os valores obtidos da força (torque) isométrica, resultante da flexão e extensão do joelho em um ângulo de 60º e os valores da força (torque) isocinética obtidos na velocidade de 370º/s não se correlacionaram com os resultados obtidos no teste de batimento de pernas, tanto na análise do grupo todo, quanto nos grupos estratificados. Os tempos de batimento de pernas (n=23) mostraram correlação significativa (r=0,70 – p<0,05) com a performance total. A análise nos subgrupos mostrou valores significativos somente para o grupo III (r=0,85 – p<0,05), mas não mostrou valores significativos para os grupos I e II. Os resultados sugerem que a força (torque) resultante da flexão e extensão do joelho em 60º (isométrico) e na velocidade de 370º/s (isocinético) não tem influência no batimento de pernas, enquanto a flexibilidade esta influenciando no batimento de pernas somente no grupo I. O batimento de pernas tem importância significativa para a performance total de nadadores de 100 metros nado crawl.

Uma sistemática para a implementação da qualidade total na indústria de manufatura

Este trabalho tem como principal objetivo detalhar uma sistemática para implementação do modelo gerencial da Qualidade Total em empresas da área de manufatura operando no Brasil. Um objetivo secundário é apresentar as principais ferramentas da qualidade aplicadas em processos de Gestão pela Qualidade Total. Primeiramente é desenvolvida uma revisão conceitual, necessária à homogeneização do entendimento sobre o tema Qualidade Total. A revisão começa com um breve histórico da disciplina qualidade chegando até a conformação do sistema gerencial da Qualidade Total, segue pela discussão das possíveis diferenças entre o entendimento do tema no Japão e nos Estados Unidos da América, e finaliza com a conceituação da Qualidade Total e apresentação das principais ferramentas da qualidade. São desenvolvidos três estudos de casos, orientados por um modelo para avaliação de sistemas de gestão (compatíveis com a Qualidade Total) desenvolvido especificamente para essa tarefa. Destes estudos são destacadas as principais ferramentas da qualidade utilizadas em cada empresa, e é detalhado o processo de implementação do sistema de gestão. Finalizando, é apresentada e discutida uma sistemática para implementação da Qualidade Total na indústria de manufatura, pela descrição de um modelo conceitual de referência, ao qual são propostas melhorias identificadas a partir do estudo de casos.

Estudo de atributos da indústria de equipamentos de refrigeração de grande porte para formulação da estratégia de manufatura

As ações decorrentes das decisões estratégicas têm seu impacto num horizonte de tempo relativamente longo. Por vezes as decisões estratégicas são tomadas com base em análises subjetivas, ou em percepções de quem conduz a empresa. Neste trabalho procura-se identificar quais são os critérios importantes no processo de comercialização de equipamentos de refrigeração de grande porte, e saber qual o desempenho da empresa Springer Carrier nestes mesmos critérios. Foi realizada uma revisão bibliográfica buscando a identificação de atributos competitivos, a elaboração e implementação de uma pesquisa destes atributos e, por fim, a elaboração de uma Matriz Importância x Desempenho. Os resultados destacam a importância da dimensão competitiva confiabilidade. Tanto confiabilidade de entrega do equipamento, como confiabilidade de funcionamento foram destacados pelos pesquisados. Além da confiabilidade, foi salientada a importância da dimensão competitiva qualidade, pelo destaque dado ao atributo eficiência energética. Além disso, um resultado paralelo, decorrente do processo de pesquisa, traz a possibilidade de uma variação na metodologia proposta por Slack para a determinação da importância dos atributos.

Flexibilidade do trabalho e políticas de qualificação/treinamento e remuneração : estudo de casos em indústrias metal-mecânicas de Porto Alegre

O presente estudo teve como objetivos : 1) identificar formas de flexibilidade do trabalho adotadas em indústrias do setor metal-mecânico do Rio Grande do Sul; 2) verificar e avaliar a possível relação entre formas de flexibilização e políticas de qualificação/treinamento e remuneração da mão-de-obra direta, difundidas em duas organizações. O modelo de investigação utilizado nesta pesquisa é predominantemente de natureza qualitativa, embora dados quantitativos também tenham sido contemplados. O estudo foi realizado em duas etapas: a primeira, que buscou atender ao primeiro objetivo, constituiu-se de uma pesquisa de levantamento de dados, abrangendo médias e grandes empresas do setor estudado; a segunda, de caráter exploratório, desenvolveu-se através da estratégia de estudo de casos, em duas organizações que fizeram parte da primeira etapa da investigação, procurando responder ao segundo objetivo. Os resultados encontrados permitem concluir que: dentre as formas de flexibilidade do trabalho, a flexibilidade funcional e as práticas de externalização de atividades são aquelas mais utilizadas pelas empresas pesquisadas; a adoção da flexibilidade funcional nem sempre implica maiores investimentos em políticas de qualificação e estratégias de remuneração mais flexíveis; os trabalhadores mais atingidos pelas formas de flexibilidade numérica externa são aqueles que desempenham atividades de menor grau de complexidade, com qualificações facilmente encontradas no mercado de trabalho, evidenciando, assim, algumas características da segmentação da força de trabalho conforme o Modelo de Firma Flexível.

Cartas adaptativas de controle : desenvolvimento de metodologia para implementação em processos de manufatura

As cartas de controle estatístico têm sido utilizadas com sucesso no monitoramento do desempenho de processos industriais. Diversas modificações nas cartas tradicionais de Shewhart vêm sendo propostas na literatura. Tais modificações visam adaptar as cartas de controle ao monitoramento de processos com características especiais; entre elas, destacam-se as cartas de controle adaptativas. As cartas são ditas adaptativas quando pelo menos um de seus parâmetros (tamanho de amostra, intervalo de amostragem e coeficiente dos limites de controle) pode variar durante o monitoramento do processo. A determinação dos valores dos parâmetros das cartas de controle pode considerar aspectos estatísticos, econômicos ou uma combinação de ambos. Os modelos estatístico-econômicos consideram, além de indicadores de desempenho estatístico, os custos associados ao controle. A implementação de cartas adaptativas baseadas neste tipo de modelo, devido a sua complexidade, é melhor conduzida por meio de uma metodologia de planejamento. Neste trabalho, após uma revisão da literatura sobre cartas tradicionais e adaptativas, incluindo o projeto econômico das mesmas, propõe-se uma metodologia para o planejamento da implementação de cartas adaptativas de controle para monitorar processos onde cartas de controle tradicionais estão sendo utilizadas A metodologia é composta de cinco passos gerais, detalhados na dissertação, e foi elaborada a partir de um estudo de caso em uma indústria do setor automotivo, no qual se utilizou um modelo estatístico-econômico. No estudo de caso, o significado e a forma de determinação dos parâmetros do modelo econômico são detalhados. Os resultados do estudo de caso são comparados quanto aos custos operacionais para as cartas adaptativas e tradicionais de controle de processo. Os resultados obtidos indicaram ser preferível o uso de cartas adaptativas ao uso de cartas tradicionais para monitorar o processo estudado, principalmente no caso de pequenas variações na média da característica de qualidade monitorada. Embora de natureza genérica, a metodologia proposta pode ser facilmente adaptada para contemplar diferentes aplicações industriais.

Desenvolvimento de programa de gestão voltado à manutenção das máquinas e equipamentos e ao melhoramento dos processos de manufatura fundamentado nos princípios básicos do Total Productive Maintenance (TPM)

Esta dissertação de mestrado trata do tema Total Productive Maintenance (TPM) ou Manutenção Produtiva Total (MPT). O principal objetivo é avaliar sua contribuição no gerenciamento das atividades de manutenção industrial e como uma ferramenta da engenharia de processos para otimização dos processos de manufatura. A avaliação foi realizada com base em estudo de caso onde o TPM foi implementado em uma empresa do ramo eletro - eletrônico localizada na cidade de Caxias do Sul - RS. O plano de implementação foi elaborado baseado em revisão bibliográfica, a qual considerou o pensamento de autores nacionais e internacionais bem como a adequação do TPM levando em consideração a cultura e a realidade do sistema produtivo da empresa. A parte prática do programa envolveu a aplicação dos conceitos e filosofias fundamentais do TPM no sistema produtivo da empresa. Os principais resultados mensuráveis obtidos com a implementação, foram: (1) a elevação do Índice de Rendimento Operacional Global (IROG) de 0,552 para 0,634, observado nas máquinas consideradas restrição do sistema produtivo do setor (gargalos), (2) a redução nas quebras de máquinas em aproximadamente 45 %, (3) a criação de um ambiente que incentiva a participação dos funcionários com sugestões de melhorias, atingindo 3,2 sugestões de melhorias por funcionário por ano e, (4) reduções de 12,6 % de energia elétrica, 40 % no consumo de água e 797 litros de óleo lubrificante por ano. Entre os beneficios não mensuráveis destacam-se a criação de um ambiente de trabalho limpo, organizado e seguro, a formação de operadores multifuncionais e a eliminação de atmosfera de confronto que existia entre a operação e a manutenção. O estudo de caso também mostrou que o comprometimento da alta direção é fator fundamental para o sucesso do TPM.

Otimização topológica de estruturas bidimensionais contínuas submetidas a restrições de flexibilidade e tensão

Neste trabalho é resolvido o problema da minimização do volume de estruturas bidimensionais contínuas submetidas a restrições sobre a flexibilidade (trabalho das forças externas) e sobre as tensões, utilizando a técnica chamada otimização topológica, que visa encontrar a melhor distribuição de material dentro de um domínio de projeto pré-estabelecido. As equações de equilíbrio são resolvidas através do método dos elementos finitos, discretizando a geometria e aproximando o campo de deslocamentos. Dessa forma, essas equações diferenciais são transformadas em um sistema de equações lineares, obtendo como resposta os deslocamentos nodais de cada elemento. A distribuição de material é discretizada como uma densidade fictícia constante por elemento finito. Esta densidade define um material isotrópico poroso de uma seqüência pré-estabelecida (SIMP). A otimização é feita através da Programação Linear Seqüencial. Para tal, a função objetivo e as restrições são sucessivamente linearizadas por expansão em Série de Taylor. A análise de sensibilidade para a restrição de flexibilidade é resolvida utilizando o cálculo da sensibilidade analítico adaptado para elementos finitos de elasticidade plana. Quando as restrições consideradas são as tensões, o problema torna-se mais complexo. Diferente da flexibilidade, que é uma restrição global, cada elemento finito deve ter sua tensão controlada. A tensão de Von Mises é o critério de falha considerado, cuja sensibilidade foi calculada de acordo com a metodologia empregada por Duysinx e Bendsøe [Duysinx e Bendsøe, 1998] Problemas como a instabilidade de tabuleiro e dependência da malha sempre aparecem na otimização topológica de estruturas contínuas. A fim de minimizar seus efeitos, um filtro de vizinhança foi implementado, restringindo a variação da densidade entre elementos adjacentes. Restrições sobre as tensões causam um problema adicional, conhecido como singularidade das tensões, fazendo com que os algoritmos não convirjam para o mínimo global. Para contornar essa situação, é empregada uma técnica matemática de perturbação visando modificar o espaço onde se encontra a solução, de forma que o mínimo global possa ser encontrado. Esse método desenvolvido por Cheng e Guo [Cheng e Guo, 1997] é conhecido por relaxação-ε e foi implementado nesse trabalho.

Proposta de fundamentos habilitadores para a gestão da manutenção em indústrias de processamento contínuo baseada nos princípios da manutenção de classe mundial

Com a abertura do mercado brasileiro e aumento da pressão competitiva, as organizações têm buscado incessantemente a melhoria de desempenho de seus processos produtivos. Dentro deste contexto, surge a Manufatura de Classe Mundial, que se caracteriza pela alta disponibilidade e flexibilidade dos meios de produção. Para o alcance desse estágio na manufatura, a manutenção industrial é um elemento chave, que, adaptada ao ambiente de competição globalizado, caracteriza o que se chama de Manutenção de Classe Mundial (MCM), representando um importante diferencial competitivo. Nas Indústrias de Processamento Contínuo do segmento petroquímico, em particular, a manutenção industrial tem papel ainda mais decisivo, ao assegurar o funcionamento estável e seguro dos equipamentos e instalações a custos otimizados, sem comprometimento da saúde e segurança dos trabalhadores e com respeito ao meio ambiente. Apresenta-se nesta dissertação uma proposta de fundamentos habilitadores para a implantação de um sistema de gerenciamento de manutenção, totalmente integrado com o processo produtivo, desenvolvido e aplicado numa refmaria de petróleo brasileira. Os fundamentos selecionados com base nos princípios da MCM,juntamente com outros temas relevantes como planejamento e gestão estratégica, estrutura e aspectos organizacionais, mapeamento de processo, terceirização, suprimento de materiais e sobressalentes e política de Segurança, Meio Ambiente e Saúde Ocupacional, apresentam-se como decisivos para o sucesso do sistema de manutenção implementado.

Mudança de layout para melhoria de produtividade no setor de costura em uma indústria calçadista

Esta dissertação aborda a mudança entre os sistemas de linhas de produção para a manifatura celular nos setores de costura de uma empresa calçadista que atua principalmente no mercado exportador. O trabalho é baseado nos conceitos do Sistema Toyota de Produção (STP), e a motivação desta mudança foi a necessidade de melhorar os índices de desempenho dos setores de costura, principalmente sua produtividade, assim como buscar uma maior flexibilidade da força de trabalho. Neste trabalho são abordadas as modificações necessárias para a adaptação do novo sistema, uma comparação entre o desempenho das linhas de produção em relação às células de manufatura e uma pesquisa de opinião com os funcionários a respeito da mudança. Além dos ganhos de produtividade obtidos é importante salientar a satisfação das pessoas e a melhora do ambiente de trabalho que este novo sistema proporciona.

Sistema para a avaliação e melhoria da qualidade em células de manufatura : estudo de caso em uma industria metalúrgica

Esta dissertação apresenta um sistema de avaliação e melhoria da qualidade dos produtos e processos, em células de manufatura, em uma empresa metalúrgica, situada em Vacaria no estado do Rio Grande do Sul. O sistema proposto baseia-se no uso da lista de verificação (Check-List), como fonte para a construção de um banco de dados, capaz de evidenciar os principais defeitos encontrados durante o processo produtivo da célula de manufatura. Para a identificação das características da qualidade mais importantes para os clientes foi utilizado o QDF. na identificação dos modos de falha e processos críticos utilizou-se o FMEA como fonte de informação. A partir de uma matriz de relacionamento entre as características da qualidade e o FMEA, construiu-se um sistema capaz de identificar os defeitos e os processos que produzem maior número de não-conformidades, além de disponibilizar informações adicionais sobre qualidade do que é produzido na célula de manufatura. As informações são apresentadas em gráficos seguindo a lógica de priorização proposta por Pareto. O sistema caracteriza-se por sua simplicidade e facilidade de operacionalização, motivando os operadores a melhorar a qualidade do que produzem e dispondo rapidamente de informações para a tomada de decisão, agindo sobre as fontes causadoras de não-conformidades no processo. Com a implantação deste sistema, a fábrica obteve melhoras significativas na produtividade, redução das reclamações dos clientes e redução da produção de sucata (redução de 60% após a implantação do sistema)