Existem muitas atividades de manufatura implícitas no PDP, tais como prototipagem, construção de ferramental, produção piloto, etc. A menos que a empresa execute estas atividades rápida e eficientemente, ela não obterá um alto desempenho no desenvolvimento de produto. Assim, a excelência no PDP depende também de um bom processo de manufatura (FUJIMOTO, 1999).
Segundo MORGAN, citado por BALLÉ & BALLÉ (2005), em geral a Toyota desenvolve duas séries de protótipos, os quais são utilizados não apenas para testes, mas para a escolha dos diferentes subsistemas e verificação da integração entre eles. A primeira série é cuidadosa e lentamente montada para que todas as interfaces sejam analisadas. Paralelamente à primeira série, a Engenharia de Manufatura conduz a sua própria série para identificar as questões relativas à manufatura e montagem. A segunda série é construída de acordo com os princípios da produção enxuta.
De acordo com os mesmos autores, esta fase é caracterizada por intensa interação e conta com a participação de engenheiros de sistema, especialistas em protótipos, especialistas em garantia da qualidade e líderes de montagem, servindo também como um dos principais momentos de aprendizagem. É também o ultimo momento para que as mudanças de engenharia sejam identificadas e realizadas.
Os engenheiros praticam o principio de fazer por si mesmos (genchi
genbutsu) participando ativamente da construção virtual e física de protótipos. Eles
visitam as áreas de fabricação, participam de reuniões de avaliação diárias no local de montagem e freqüentemente montam as peças de modo a obterem em primeira mão a experiência em relação àquilo que projetaram (MORGAN & LIKER, 2006).
O projeto e construção de ferramental também ocorrem segundo os princípios da produção enxuta, simultaneamente ao detalhamento do projeto (BALLÉ & BALLÉ, 2005). Conforme já citado neste capítulo, a engenharia de manufatura projeta os ferramentais a partir das dimensões nominais, e o projeto do produto deve prever a maior variação possível, deixando que as tolerâncias finais sejam determinadas pelo processo de fabricação (WARD et al., 1995).
As ferramentas são classificadas por categorias, de A (grandes moldes, para peças de superfícies complexas) a E (pequenas peças produzidas em estampos progressivos), e para cada categoria há uma linha específica de máquinas operatrizes e baias de montagem, dimensionadas de acordo com o tamanho e o nível de complexidade das peças a serem trabalhadas. A divisão em categorias permite o estabelecimento de procedimentos e tempos padrão, facilitado o planejamento e a predição dos resultados (MORGAN & LIKER, 2006).
De acordo com os mesmos autores, o projeto detalhado e a padronização do processo de fabricação de ferramental permitem que quase todo o trabalho (mais de 85%) seja feito em máquinas de usinagem de precisão, eliminado operações como polimento e ajuste manual e resultando em expressiva redução do tempo de construção. Este alto nível de precisão permite que as ferramentas sejam construídas rapidamente, minimiza a necessidade de ajustes na linha e conseqüentemente reduz o tempo de
tryout.
Após a construção, os componentes são enviados para as células de montagem correspondentes, as quais contêm todos os equipamentos e materiais
necessários a cada categoria de ferramenta. O processo de montagem segue os princípios da produção enxuta, com fluxo pré-determinado, tempo de execução padronizado, controle visual do progresso, ferramentas e acessórios disponíveis no local de uso e entrega de componentes just-in-time.
Uma vez concluídos, os ferramentais são enviados para os respectivos locais na linha de produção para testes, acertos finais e estudos de automação (MORGAN & LIKER, 2006). Somente então se definem as tolerâncias finais de fabricação e atualizam-se os desenhos (WARD et al., 1995).
Em suma, pode-se dizer que um dos diferenciais do PDP da Toyota está na discussão detalhada dos aspectos relativos à manufatura em um estágio do projeto em que seus competidores estão preocupados principalmente com o estilo e questões de engenharia de produto.
2.2.5.5.1 Preparação para Produção
BALLÉ & BALLÉ (2005) afirmam, embora não abordem o tema, que a Toyota também dedica atenção especial ao processo de preparação para a produção, situado entre as fases de prototipagem e início da produção e apontado como um dos determinantes da sua competência em atingir rapidamente o regime de produção após o lançamento.
O Processo de Preparação para a Produção (3P) da Toyota é apresentado por MASCITELLI (2004) como um processo paralelo e análogo ao ESBC (apresentado anteriormente neste capítulo), conforme ilustrado pela figura 2.14, no qual os responsáveis pelo desenvolvimento do processo de manufatura são guiados por um funil, iniciando com conceitos gerais, passando pelas curvas de compensação (trade-
offs) e terminando com o processo final de manufatura. Os processos 3P e ESBC se
realimentam mutuamente, ou seja, à medida que as alternativas de conceito do produto são propostas, as alternativas de processo para produção destes conceitos são simultaneamente consideradas, e este ciclo perdura até que se chegue ao conceito de produto e processo de manufatura definitivo.
Segundo MASCITELLI (2004), o 3P é dividido em fases, de acordo com a maturidade do projeto do produto:
• Fase de informação: Executada paralelamente ao projeto conceitual do produto, envolve a coleta de informações sobre o produto, como a identificação de componentes e matérias primas e uma estimativa inicial de como o produto será construído;
• Fase de criação: Alternativas de projeto do processo são consideradas à medida que projeto do produto ganha maturidade;
• Fase de redefinição: Paralelamente à geração dos desenhos detalhados e das listas de materiais, o processo de fabricação é solidificado, máquinas e equipamentos são construídos ou comprados e o arranjo físico da fábrica é completado.
Fonte: MASCITELLI (2004).
FIGURA 2.14 – Processo 3P simultâneo ao Processo ESBC.
Processo de Preparação para a Produção
Engenharia Simultânea Baseada em Conjuntos (ESBC)
Alternativa #1 Alternativa
#2 Alternativa
#3 Solução de Conflitos Entre Alt
ern ativas Solução de Conflitos Sub-opcão #1 Sub-opcão #2 Sub-opcão #3 1 1 3 3 2 2 Fase de Inform ação
Fase de Criação Fase de
Redefinição
Produção Piloto
Decisões Finais
Uma das características marcantes de uma fábrica enxuta é um fluxo estável e eficiente de transformação de matérias primas em produtos acabados e prontos para expedição, dentro do menor tempo, com o mínimo estoque e a mínima movimentação possível (MASCITELLI, 2004). Neste contexto o 3P:
• Faz com que o fluxo seja considerado desde o princípio do desenvolvimento do processo de manufatura e arranjo físico;
• Promove a construção de modelos físicos ou computacionais para simulação de diferentes arranjos, configurações de máquinas, esquemas de estocagem, etc. Estes modelos, melhorados a cada projeto, são utilizados para análise do tempo
takt7, capacidade, fluxo, movimentação de material e estoque em processo; • Mantém atualizado um guia de melhores práticas para fazer com que todos os
aspectos críticos da produção enxuta sejam considerados durante o desenvolvimento do processo de manufatura.
MASCITELLI (2004) afirma ainda que o 3P representa uma poderosa oportunidade para redução de custos e apresenta duas ferramentas utilizadas, cujas definições e objetivos são resumidos a seguir:
• Sete alternativas de processos: O investimento em bens de capital para a produção de um novo produto (máquinas, equipamentos, ferramentas, etc.) deve ser pago o quanto antes e dentro do ciclo de vida do produto. Na Toyota, para cada parte do processo de manufatura que necessite de grande investimento em bens de capital devem ser apresentadas sete alternativas de processos, respondendo às seguintes questões:
A estimativa de volume total a ser produzido durante o ciclo de vida; As especificações e tolerâncias críticas que determinarão a
produtividade;
As propriedades físicas que determinarão o desempenho; O número de horas necessárias para o processo em questão; O custo de manutenção de máquinas e equipamentos;
7
Termo de origem alemã, que significa o tempo disponível para a produção dividido pela demanda do cliente. Seu objetivo é alinhar a produção à demanda, fornecendo um ritmo ao sistema de produção enxuta. No contexto do PDP, por exemplo, se os clientes necessitam de dois novos produtos por mês, o tempo takt é de 15 dias (LEAN INSTITUTE BRASIL, 2003).
A vida útil de cada máquina, equipamento ou ferramenta, em número de unidades produzidas até a substituição ou reforma;
O custo dos bens de capital para cada alternativa considerada; O impacto na fábrica para cada alternativa considerada.
• Evento kaizen 3P: Com duração variando de um dia a uma semana dependendo da complexidade do produto, seu objetivo é reunir os principais representantes da engenharia de produto e processo para uma discussão focada na manufaturabilidade, principalmente custo e produtividade. A responsabilidade pela preparação do evento deve ser do engenheiro chefe ou do responsável pela engenharia de processo, e deve ser realizado antes da definição (congelamento) do conceito e/ou durante as avaliações de protótipos. O evento kaizen 3P busca resposta para as seguintes questões:
Quais são os processos críticos para a fabricação do produto? Quais especificações ou tolerâncias serão difíceis de manter? Quais máquinas e equipamentos serão necessários?
Qual será o arranjo físico das linhas de fluxo e células de trabalho? Qual o plano para administração just-in-time de materiais?
Qual será a capacidade e o tempo takt do novo fluxo de valor? Qual o plano para garantia da qualidade?
A formalização de um processo de preparação para a produção e a consideração de aspectos como fluxo, capacidade, tempo takt, movimentação, etc. desde o início do projeto são uma evidência da orientação do PDP da Toyota para a Produção Enxuta.