LEAN MANUFACTURING 4.0

Aplicando os Conceitos da Digitalização e Indústria 4.0 para uma Produção Enxuta

A capacidade de obter lucratividade em uma unidade produtiva, está relacionado diretamente com o grau de otimização de cada processo produtivo, seja ele unitário ou em conjunto na cadeira de valor.

Questões como automação da planta, remetem a viabilização produtiva, isto é, dificilmente uma produção industrial se viabiliza sem automação mínima, todavia, o lucro está na otimização, pois é comum encontrarmos grades linhas de produção, seja de manufatura ou processo, com grades quantidades produzidas, mas que não obtêm lucratividade esperada por unidade de produto, muitos destes problemas, estão relacionados a otimização da linha produtiva.

Apresentamos neste texto a técnica de Lean Manufacturing, com um olhar de associar a Digitalização e Indústria 4.0 neste tipo de Otimização na produção, não temos a intenção de detalhar a técnica do Lean, até porque há diversos materiais publicados de boa qualidade, mas pensamos que, podemos agregar alto valor no quesito digitalização, criando um roteiro claro de como evoluir esta técnica, visando a Fábrica Digital, naturalmente, com produção otimizada.

Vamos descrever o seguinte contexto:

  • A importância do Lean Manufacturing;
  • A Digitalização como Ferramenta de Gestão na Produção;
  • Como associar a Digitalização e Indústria 4.0 na Produção Enxuta;

O que é Lean Manufacturing?

  • É uma técnica (filosofia) para administrar uma linha de produção, com enfoque em eliminar desperdícios;
  • Produzir de forma Enxuta para Controlar Custos (sem alterar a qualidade) é diretriz para competir no mercado;
  • O processo e suas técnicas aplicadas na produção, são um ciclo de Melhoria Contínua, com resultados cada vez melhores.

O Lean Manufacturing tem cinco princípios, que são:

  1. VALOR: Quais os processos agregam ou não valor ao seu produto final (na visão do cliente);
  2. FLUXO DE VALOR: Quais as etapas de produção agregam ou não valor no produto na fábrica (materiais, informações e pessoas);
  3. FLUXO CONTÍNUO: Capacidade de produzir sem interrupções (rapidez);
  4. PRODUÇÃO PUXADA: Produzir quando há demanda;
  5. PERFEIÇÃO: Nunca comprometer a Qualidade (e aumenta-la).

Na técnica do Lean Manufacturing encontramos oito principais desperdícios, que são:

  1. Transporte – movimento de materiais;
  2. Estoque – mínimo parado;
  3. Movimentação – movimento desnecessário de pessoas;
  4. Espera – máquina ou equipamento parado por falta de carga;
  5. Superprodução – produção em excesso;
  6. Processamento excessivo – quantidade de ações desnecessárias;
  7. Retrabalho – repetição ou correção;
  8. Intelectual – utilização melhor das pessoas.

Existem diversas técnicas dentro do Lean Manufacturing, apresentamos abaixo uma visão geral dos principais pontos de cada uma:

  • FLUXO DE VALOR – diagrama de Valor da produção
  • 5S – técnica para mobilizar as pessoas no sentido da qualidade total
  • PADRONIZAÇÃO – estabelecer métodos claros, específicos e compreendidos
  • FLUXO CONTÍNUO – organizar a produção de forma a não ter paradas
  • KANBAN – identificar a produção e deslocamento para instruções
  • 6 SIGMA – entender setup, perdas, paradas, velocidade e rejeição
  • POKA YOKE – prevenir erros na produção
  • QUALIDADE NA FONTE – técnicas para inspeção na fonte
  • JUST IN TIME – produção sob medida, redução de inventários e espaços
  • PRODUÇÃO PUXADA – produzir na medida, tempo e para o cliente demandado
  • SETUP RÁPIDO – estudo de tempos e movimentos para otimização de preparo de máquina
  • TPM – intervenção da manutenção pelo operador visando melhorias
  • PDCA – melhoria contínua, plano, ação, checar e agir
  • KAIZEN – identificar e implantar pequenas melhorias de forma sistemática

Estamos vivendo uma transição na Sociedade, que é a Digitalização de todas informações do nosso dia a dia, seja por meio de documentos ou dispositivos, a incorporação desta tecnologia, que em linhas gerais está associada a Internet e a IoT Internet das Coisas, está criando um novo formato de mundo, onde associamos a aplicação desta em todas as áreas da sociedade, tais como, governos, bancos, segurança pública, saúde, escolas, indústria, neste último, chamamos de Indústria 4.0 a aplicação desta técnicas.

Esta revolução na forma de lidar com informação e dados, está alterando as formas de relação de trabalho, produção, escola, comercialização entre outros, chamamos isso de Transformação Digital, onde Pessoas, Processos e Tecnologias, estão em uma jornada de transformação, do mundo analógico para o mundo digital.

Importante entender que toda esta transformação se dá inicialmente pelas pessoas, que transformam processos e finalmente, utilizam-se tecnologias para estes fins.

Neste modelo, sugerimos questionar a empresa, que levará você a perceber o quanto está engajado na Transformação Digital:

  1. Como você está lidando com as pessoas/sua equipe a respeito da Transformação Digital?
  2. Você já colocou as pessoas para pensarem/transformarem seus processos eliminando o meio e aplicando Ciência de Dados/ I.A.?
  3. Você já fez uma Roadmap de tecnologia para apoiar a transformação dos processos de sua empresa através das pessoas sendo usuárias?

Com isso temos o conceito de Indústria 4.0, há diversos modos de descrever, apresentamos um que enquadra os pontos mais importantes, então, a Indústria 4.0 é:

A Interconexão de Toda Cadeia de Valor (Informações + Pessoas + Equipamentos) conectados na Internet, utilizando Inteligência Artificial para TOMADA DE DECISÕES na Indústria.

A Indústria Digital, funciona com toda a cadeira de Valor conectada em nuvem, trabalha com planejamento produtivo orientado sob demanda, onde os sistemas de automação e digitalização analisam informações do passado e presente (operação), mas a principal mudança, é a capacidade de projetar o futuro, com análise de tendências, baseado em big data, usando inteligência artificial para apoio na tomada de decisões, sejam elas autônomas ou não.

A Indústria 4.0, além da transformação das pessoas em primeiro lugar e dos processos por consequência, necessita de tecnologias para evoluir o controle e gestão industrial, estas tecnologias chamamos de Tecnologias Habilitadoras, seu objetivo principal é viabilizar e acelerar o processo da digitalização na produção. Temos artigos específicos para explicar estas tecnologias.

Entendendo até aqui a importância do Lean Manufacturing como ferramenta de otimização e a digitalização que está proporcionando o advento da Indústria 4.0, vamos associar estas duas técnicas, de modo a melhorar o resultado final da produtividade e lucratividade na produção industrial.

O Lean Manufacturing já é uma técnica consolidada de otimização de gestão da produção, a digitalização é uma tecnologia relativamente nova, sendo assim, o que ganhamos com a incorporação da transformação digital associada ao Lean Manufacturing?

No momento atual estamos em uma transição, da Indústria (3.0, 2.0) para a 4.0, então a melhor resposta é a oportunidade, abre-se uma série de lacunas positivas para as indústrias poderem aprimorar seus processos e até mesmo, gerar inovação incremental ou disruptiva, todavia, este momento entrará em alguma momento em maturidade, estreitando as lacunas e chegando a um ponto onde será de uso comum, num futuro próximo a Fábrica Digital estará em diversos lugares.

A Indústria 4.0 permitirá fábricas inteligentes e nesta jornada, temos que preparar as nossas linhas de produção, a digitalização funciona como uma lente de aumento, o que é bom, fica ótimo e o que é ruim, fica péssimo, por isso é importante implantar um plano de Lean Manufacturing, como primeiro passo para a digitalização na produção e podemos, associar estas duas tecnologias.

Podemos pensar a digitalização das informações da produção e associar as técnicas de Lean Manufacturing, utilizando computação em nuvem, monitoramento e análise de produção e criação de dashboards inteligentes.

Abaixo relacionamos algumas técnicas do Lean Manufacturing e aplicamos como a digitalização pode se associar, isso permitirá uma aceleração dos processos de otimização:

  • PADRONIZAÇÃO – trabalhar com POP Procedimento Operacional Padrão digital;
  • FLUXO CONTÍNUO – analisar dados do fluxo de modo a antecipar possíveis paradas;
  • KANBAN – usar painel digital de identificação entrada e saída de material;
  • 6 SIGMA – analisar os dados de cada máquina e relacionar com a produção em tempo real, uso de OEE digital;
  • QUALIDADE NA FONTE – uso de ferramentas de análise em tempo real da operação e produto;
  • JUST IN TIME – digitalização das ordens de produção, conectada na produção e inventário (convergência);
  • PRODUÇÃO PUXADA – digitalização do planejamento produtivo na cadeia de valor da venda à entrega;
  • SETUP RÁPIDO – digitalização dos tempos e movimento com o sistema guiando melhorias;
  • TPM – operador usando ferramentas de análise e antecipação de falhas nas máquinas
  • KAIZEN – com identificação de melhorias através da análise de dados, o operador pode implantar.

Com o uso da digitalização associado ao Lean Manufacturing, podemos esperar os seguintes benéficos:

  • Diminuição dos erros e do tempo operacional na produção;
  • Aumento da produção e redução de custos com a mesma linha de produção;
  • Setup mais rápido de máquinas e processos industriais;
  • Diminuição de operações e aumento da supervisão;
  • Trabalhará com mais ferramentas de gestão e tomada de decisões;
  • Poderá apontar eventos com mais eficiência e melhorar processos de forma mais rápida;
  • Diminuirá sobremaneira as imprevisibilidades do controle e manutenção industrial;
  • Transparência nas operações produtivas.

Todas as técnicas apresentadas aqui podem ser aplicadas nos Processos Produtivos Contínuos, sendo que há dois desperdícios complementares neste tipo de produção (não excluindo da manufatura), que são:

  • VARIABILIDADE: Solução – Aplicação de ferramentas de Controle Avançado e Otimização em Tempo Real, associado com Digitalização;
  • INFLEXIBILIDADE: Solução – Projetar e construir plantas mais flexíveis com capacidade de produzir mix de produtos com maior Valor agregado, de forma rápida e digital.

Além das técnicas convencionais aqui apresentadas, ainda que associadas a digitalização, podemos evoluir para mais um patamar tecnológico, sugerido abaixo:

  • Avançar na Jornada da Digitalização, utilizando Tecnologias Habilitadoras, tais como AGV (veículos autoguiados na produção);
  • Utilizar ferramentas de tomada de decisões inteligentes, integrando as ferramentas de fábrica (MES/OEE), criando BI orientados a futuro;
  • Integrar toda a Cadeia de Valor, fazendo a Transformação Digital através das pessoas, evoluindo o propósito de sua produção.

Ainda sobre evolução, podemos apontar algumas tendências nas técnicas aqui apresentadas:

  • Gestão da camada operacional conectada em tempo real com o planejamento em nuvem (análise em tempo real);
  • Integração de ferramentas de gestão (PIMS, MES, OEE e ERP) tudo na nuvem, gerando BI (Dashboard) com tendência futura;
  • Uso de Tecnologias Habilitadoras de movimento de materiais e apoio ao operador (AGV/COBOS) e elevação do sistema de comunicação da cadeia de Valor através do 5G.

Concluímos que o Lean Manufacturing não é uma novidade, ocorre que com a Digitalização é necessário fazer uma otimização da produção, para que você não digitalize problemas e ineficiências, com isso, uma vez otimizado através das ferramentas de Lean, pode-se com isso, evoluir de forma permanente na Gestão Digital, elevando padrões produtivos, num ciclo permanente de PDCA, assim, caminhando para a Indústria 4.0.

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