Aumento da produtividade em células de produção numa empresa de componentes eletrónicos

Abstract

A presente dissertação de mestrado descreve o desenvolvimento de um projeto realizado na empresa General Electric Power Controls, no âmbito da conclusão do Mestrado Integrado em Engenharia e Gestão Industrial, do Departamento de Produção e Sistemas, da Universidade do Minho. O principal objetivo foi a melhoria da performance produtiva das sete células de produção da secção produtiva dos disjuntores bipolares, no sentido de responder a uma procura diária de 2100 disjuntores. Para este fim foram desenvolvidas propostas de melhoria enquadradas na filosofia Lean Manufacturing, e nas diversas ferramentas que lhe estão associadas. Nesta dissertação foi realizada uma revisão bibliográfica sobre o Lean Manufacturing, em termos de origem, princípios e pilares em que assenta, principais desperdícios e principais ferramentas para a identificação e eliminação destes últimos. Houve lugar também para uma revisão às células de produção, onde se abordaram as respetivas configurações, de uma perspetiva conceptual e operacional, os modos operatórios existentes e as condições que trazem maior vantagem à aplicação destes, finalizando com as vantagens e desvantagens das células de produção. Após a revisão bibliográfica, foi descrita a empresa onde este projeto ocorreu, sendo referido o seu historial, produtos, clientes e fornecedores, e os fatores de produção de que dispõe. Para finalizar a apresentação da empresa, foi descrito o seu layout. Em seguida foi efetuada a descrição e análise do processo produtivo dos disjuntores bipolares, a qual teve maior ênfase no processo produtivo ao nível das células de produção. Esta análise permitiu a identificação de problemas e desperdícios, nomeadamente o balanceamento desadequado, a danificação e perda de componentes, a má calibração térmica, e a inexistência de um padrão na disposição dos componentes nos postos de trabalho. Para solucionar estes problemas foram elaboradas propostas de melhoria que recorrem a ferramentas Lean Manufacturing, como o Value Stream Mapping, Standard Work, Gestão Visual, 5S, SMED, Kaizen e Poka Yoke. Desta forma foi possível reduzir alguns desperdícios ao nível de componentes danificados, setup das células, abastecimento incorreto, e ainda a simplificação do processo produtivo com a introdução de mecanismos que facilitam as operações. As diversas propostas implementadas resultaram na conceção da célula Épsilon, o novo modelo para as células de produção, a qual viabiliza um aumento da produtividade de 11,3 disjuntores/hora.homem para 12,2 disjuntores/hora.homem, a aproximação do tempo de ciclo a um Takt Time igual a 88,2 segundos, a redução do Lead Time de 690,2 segundos para 252,5 segundos, e a diminuição do WIP de 7 disjuntores para 3 disjuntores. No que à qualidade diz respeito, foi reduzida a percentagem de erros do tipo DT1 de 15% para 0,36%, o que representa 127 rejeições numa amostra de 33200 disjuntores bipolares, após as melhorias implementadas.

The present master dissertation describes the development of a project in collaboration with General Electric Power Controls, under the completion of Integrated Master's in Industrial Management and Engineering, of the Production and Systems Department, of Minho University. The main objective was to improve the output performance of the seven production cells of the productive section of the bipolar circuit breakers in order to respond to a daily demand of 2100 breakers. To achieve this result improvement proposals bracketed in the Lean Manufacturing philosophy and in the various associated tools were developed. Within this dissertation, a literature review was conducted on Lean Manufacturing in terms of origin, principles and pillars, main wastes and main tools to the identification and elimination of the latters. There was also place for a revision about production cells, where the respective configurations were addressed, from a conceptual and operational perspective, the existing operational modes and the conditions of greatest benefit to implementing them, ending with the advantages and disadvantages of production cells. After the literature review, the company where this project took place was presented, being referred his history, products, customers and suppliers, and the factors of production available to it. To finalize the company presentation, its layout was described. Then a detailed description and analysis of the productive process of the bipolar circuit breaker was performed, having a greater emphasis on the productive process at the level of the production cells. This analysis allowed the identification of problems and waste, including the inadequate balancing, the damage and loss of components, poor thermal calibration, and the lack of a standardized disposal of the components on the work stations. To solve these problems, improvement proposals were developed, which consisted on Lean Manufacturing tools such as Value Stream Mapping, Standard Work, Visual Management, 5S, SMED, Kaizen and Poke Yoke. Thus it was possible to reduce the wastes at the level of damaged components, cell setup, incorrect supply, and the simplification of the productive process with the introduction of mechanisms that facilitate the operations. The various proposals implemented resulted in the design of the Epsilon cell, the new model for the production cells, which enables an increase on productivity from 11,3 breakers/man.hours to 12,2 breakers/man.hours, the approximation of the cycle time to a Takt Time of 88,2 seconds, the reduction of the Lead Time from 690,2 seconds to 252,5 seconds, and the decrease in WIP from 8 circuit breakers for 3 circuit breakers. With respect to the quality, the percentage of the DT1 type errors were reduced from 15% to 0,36%, this represents 127 rejections on a sample of 33200 bipolar circuit breakers, after the improvements implemented.