SMED: mudanças de produção mais rápidas, mais tempo para encomendas

A próxima encomenda está pronta para entrar em produção, mas a máquina ainda não. O operador precisa das ferramentas certas, é necessário verificar as regulações e aprovar as primeiras peças. Entretanto, as tarefas em fila continuam à espera.

Quando as mudanças de produção são demoradas, cada decisão de programação tem um custo maior. Mudar de produto para cumprir uma data de entrega implica perder tempo de produção. Manter a mesma preparação durante mais tempo pode levar a produzir peças que ainda não são necessárias, enquanto uma encomenda mais urgente fica à espera. Na produção por lotes, este compromisso condiciona tanto a quantidade a produzir em cada lote como a sequência de produção.

O SMED ajuda a ultrapassar este dilema ao reduzir o tempo da própria mudança de produção. O SkyPlanner ajuda a aproveitar o tempo recuperado: a programação da produção tem em conta os tempos de preparação e permite agrupar tarefas compatíveis sem deixar de considerar as prioridades de entrega. Em conjunto, dão-lhe maior liberdade para produzir as encomendas de que os seus clientes realmente precisam a seguir. Tempos de preparação mais curtos também facilitam a produção repetida de lotes mais pequenos no âmbito do nivelamento da produção.

O que é o SMED na indústria?

SMED é a sigla de Single-Minute Exchange of Die. Trata-se de um método para reduzir o tempo necessário para passar um equipamento de produção de uma tarefa ou produto para outro. O nome refere-se à meta de realizar a mudança de produção em menos de dez minutos, e não à promessa de a realizar num minuto.

A distinção central é entre preparação interna, que exige que a máquina esteja parada, e preparação externa, que pode ser feita enquanto a máquina trabalha. A equipa passa as operações de preparação que o permitem para fora do período de paragem e simplifica as que têm de continuar a ser feitas com a máquina parada.

Este princípio é útil para além das trocas de matrizes. Pode ser aplicado a outras mudanças recorrentes entre produtos, como as mudanças de ferramentas ou de formato.

O SMED é o método de melhoria; o tempo de preparação é a duração que se pretende reduzir. A programação atua de outra forma: pode reduzir a frequência das mudanças entre tarefas incompatíveis. Um bom plano combina as duas abordagens, em vez de esperar que o agrupamento de tarefas resolva uma mudança de produção desnecessariamente longa.

Comece onde uma mudança de produção mais rápida possa beneficiar uma encomenda

Escolha um centro de trabalho onde o tempo perdido em preparações prejudique as entregas, e não apenas a máquina com a mudança de produção mais longa registada. Identifique a fila de tarefas que o obriga regularmente a escolher entre mudar de ferramentas e concluir trabalho urgente.

Uma quinadeira com muita carga de trabalho é um bom exemplo. Se várias encomendas tiverem de passar por ela antes da expedição, recuperar tempo nessa máquina pode ajudar a fazer avançar o trabalho. Poupar os mesmos minutos numa máquina com pouca carga pode ser menos útil nesta semana. A gama operatória mostra quais as encomendas que dependem desse centro de trabalho e por onde passam depois.

Escolha uma mudança de produção recorrente que os operadores conheçam bem. Analise-a com quem faz o trabalho e envolva colegas da manutenção ou da qualidade quando as suas tarefas condicionarem o arranque da produção. A pergunta útil não é «porque estão a demorar tanto?», mas sim «o que tem de acontecer para esta máquina produzir a próxima peça conforme?».

Esta pergunta deixa de centrar a conversa na rapidez e passa a focá-la na preparação, na sequência e na repetibilidade.

Defina um método SMED que a equipa consiga repetir

1. Observe a mudança de produção completa

Meça sempre o intervalo entre a última peça conforme da série anterior, produzida à velocidade normal, e a primeira peça conforme da série seguinte, também produzida à velocidade normal. Uma máquina que já arrancou, mas ainda produz peças de ensaio ou rejeitadas, ainda não retomou a produção útil.

Registe as tarefas e os tempos de espera entre esses dois momentos. Anote quem executa cada tarefa, de que precisa e se o equipamento tem realmente de estar parado para a realizar. Sempre que possível, observe várias ocorrências: uma única mudança de produção que tenha corrido excecionalmente bem é uma base frágil para o próximo compromisso de produção.

Mantenha à vista duas medidas: o tempo de paragem da máquina e o trabalho necessário para preparar a série seguinte. Antecipar a preparação liberta tempo do equipamento, mas não elimina necessariamente esse trabalho.

2. Separe o trabalho que exige uma paragem do que pode ser feito com a máquina a trabalhar

Uma tarefa feita durante a paragem atual não é, por isso, uma preparação interna. A equipa pode estar a reunir os documentos da próxima tarefa depois de parar a máquina apenas porque ninguém sabia qual seria a tarefa seguinte.

Imagine uma mudança de produção recorrente com o seguinte registo simplificado de tarefas. Atualmente, as quatro tarefas são realizadas uma após outra, depois de parar a produção:

Tarefa	Tempo de paragem atual	Tempo de paragem após a melhoria
Reunir e verificar as ferramentas para a tarefa seguinte	8 minutos	0 minutos: preparação antecipada
Obter e verificar as instruções da tarefa	7 minutos	0 minutos: preparação antecipada
Retirar e instalar as ferramentas	18 minutos	15 minutos
Efetuar os ajustes e aprovar as primeiras peças conformes	12 minutos	10 minutos
Tempo total de paragem da máquina	45 minutos	25 minutos

Estes números são ilustrativos, não são resultados de um cliente. As duas primeiras alterações passam quinze minutos de preparação para fora do período de paragem. Os restantes cinco minutos resultam da melhoria do método de preparação interna.

O trabalho externo continua a precisar de alguém que o execute. Definam quem prepara as ferramentas e as instruções da tarefa seguinte, e quando o faz. Um carrinho marcado como «pronto» só é útil se o conjunto de equipamentos necessários para a próxima tarefa estiver realmente completo e verificado.

Procure também tarefas internas que possam passar a externas com uma organização diferente. Por exemplo, um dispositivo de fixação suplente pode permitir à equipa preparar e alinhar a próxima tarefa longe da máquina em funcionamento, deixando apenas a troca do dispositivo para o período de paragem. Antes de fazer essa alteração, avalie o custo, a adequação do equipamento e a segurança do método de trabalho.

3. Melhore o trabalho interno sem o apressar

Nas tarefas que continuam a ser internas, procure formas repetíveis de eliminar a procura de materiais, as verificações duplicadas e os ajustes evitáveis. Os responsáveis pelo equipamento devem avaliar quaisquer alterações aos dispositivos de fixação, aos sistemas de aperto ou à sequência de trabalho. Uma meta de tempo não autoriza a ignorar os procedimentos de paragem segura nem a aprovação da qualidade.

No exemplo, o método revisto de instalação e ajuste demora vinte e cinco minutos. A melhoria vale a pena, mesmo sem ter atingido uma duração inferior a dez minutos. O primeiro objetivo é uma melhoria fiável e reproduzível, não um número impressionante obtido numa única execução excecional.

Documente o método revisto, disponibilize os elementos necessários e verifique as mudanças de produção seguintes. Se a sequência de tarefas depender de se conhecer antecipadamente a próxima encomenda, o plano de produção passa a fazer parte das condições necessárias para o método funcionar.

Mudanças de produção mais rápidas dão mais opções para sequenciar as tarefas

Considere a mesma máquina após a melhoria. Imagine quatro tarefas prontas a executar: A1, B1, A2 e B2. Cada uma exige vinte minutos de processamento. As tarefas A usam uma família de ferramentas e as tarefas B usam outra. Mudar de família demora vinte e cinco minutos em qualquer dos sentidos; tarefas consecutivas da mesma família não exigem uma mudança de família adicional.

Neste exemplo, a máquina começa a trabalhar às 08:00, com a família A já instalada. Todos os materiais e o operador estão disponíveis, e não há pausas nem tarefas de preparação adicionais. A tarefa B1 tem de estar concluída nesta máquina até às 09:10. Os prazos das restantes tarefas são mais tardios e permitem as sequências abaixo.

Sequência	Mudanças de família	Tempo total de mudança de família	Conclusão de B1	Conclusão da última tarefa
A1 → B1 → A2 → B2	3	75 minutos	09:05	10:35
A1 → A2 → B1 → B2	1	25 minutos	09:25	09:45
A1 → B1 → B2 → A2	2	50 minutos	09:05	10:10

Agrupar todas as tarefas A e depois todas as tarefas B permite concluir o conjunto mais cedo, mas a tarefa B1 ultrapassa o prazo de conclusão. Manter B1 no início e executar B2 logo a seguir poupa uma mudança de produção em relação à alternância entre famílias, sem deixar de cumprir o prazo de B1.

É esta a oportunidade para o planeamento. Não tem de escolher entre agrupar tudo e ignorar as preparações. Precisa de agrupar as tarefas na medida certa para as encomendas que tem em mãos.

A melhoria física também conta. Antes do SMED, a sequência alternada exigia três mudanças de quarenta e cinco minutos: 135 minutos de paragem. Com a mesma sequência após o SMED, esse tempo desce para 75 minutos. A terceira sequência, compatível com o prazo, reduz depois o total para 50 minutos. O método poupa sessenta minutos; a sequência revista poupa mais vinte e cinco.

Na prática, as encomendas trazem dependências, tempos de processamento diferentes e a necessidade de recorrer a outros recursos. Depois de passar por esta máquina, uma peça pode ainda precisar de soldadura ou inspeção antes da expedição. Na produção por encomenda, o que conta é libertar capacidade a tempo de satisfazer a encomenda do cliente — não apenas ter uma fila de tarefas bem organizada na máquina.

Use o SkyPlanner para equilibrar as preparações e as prioridades de entrega

Fazer este exercício uma vez para quatro tarefas é simples. O difícil é manter o equilíbrio quando a carteira de encomendas está sempre a mudar. Uma nova encomenda urgente, um atraso nos materiais ou uma máquina indisponível podem tornar inviável a sequência que acabou de organizar.

O SkyPlanner APS integra o sequenciamento que tem em conta as preparações na programação da produção. A sua inteligência artificial para programação, Arcturus, calcula o plano de trabalho com base na capacidade, nas dependências entre operações e nas prioridades configuradas. O planeador decide o que importa; a IA programa de acordo com essas instruções.

Num centro de trabalho onde as mudanças de produção dependem das ferramentas, defina nos produtos a propriedade relevante para essas ferramentas. As tarefas que podem partilhar a mesma preparação devem ter o mesmo valor nessa propriedade. Ative a similaridade nesse centro de trabalho e atribua peso às tarefas semelhantes em Dynamic Priorities. A regra de similaridade do SkyPlanner permite selecionar a propriedade, introduzir um tempo de preparação para tarefas diferentes e definir a importância de executar tarefas semelhantes consecutivamente.

Na prática, o sistema de programação pode ter em conta a preferência de agrupamento ao calcular o plano, sem que tenha de reorganizar manualmente cada fila de tarefas. A propriedade usada para identificar tarefas semelhantes pode corresponder a outro fator relevante nas mudanças de produção, como a cor ou o material, quando isso fizer sentido para o processo. Escolha a propriedade que reflete o que realmente obriga à mudança de produção nesse centro de trabalho.

Depois, reveja o plano resultante no Gantt à luz das suas prioridades de entrega. Se o agrupamento estiver a ocupar o tempo necessário para tarefas urgentes, ajuste as prioridades em vez de tratar a similaridade como uma instrução absoluta. As regras e os bloqueios permitem preservar as decisões de planeamento que precisam de se manter.

Atualize os tempos considerados no plano à medida que o trabalho no chão de fábrica melhora. As etapas do processo têm os seus próprios tempos de preparação, e a regra de similaridade tem um tempo definido para as mudanças entre tarefas diferentes. Verifique se cada tempo corresponde ao trabalho previsto, para não contabilizar a mesma preparação duas vezes. Na vista Gantt, o tempo de preparação está incluído na duração total da tarefa; não aparece como um segmento de cor separado.

O SkyPlanner não substitui o trabalho de SMED que a equipa realiza no equipamento. Permite aproveitar esse trabalho no plano: os tempos de preparação mais curtos e as propriedades de similaridade relevantes passam a ser dados de entrada para uma programação que tem em conta o resto da produção. Explore as funcionalidades de programação do SkyPlanner para perceber como a capacidade, as prioridades e o plano Gantt se articulam.

Como funciona na prática na KJH-Comp

A KJH-Comp, uma empresa finlandesa de fabrico de peças de chapa metálica por subcontratação, utilizava o seu ERP C9000 e folhas de cálculo para planear a carga semanal. Os supervisores atribuíam manualmente as tarefas às máquinas para cada dia. À medida que a gama de produtos crescia, tornava-se mais difícil manter essa programação manual.

Com o SkyPlanner, as encomendas continuam a ser introduzidas no ERP existente, enquanto a programação com capacidade finita e a atribuição às máquinas são feitas automaticamente. O testemunho da empresa descreve um resultado útil nas operações de quinagem: as tarefas que utilizam as mesmas ferramentas e a mesma espessura de material são executadas consecutivamente, encurtando os tempos de preparação e reduzindo o tempo de inatividade.

O mesmo testemunho explica por que razão o agrupamento não pode ser o único critério. O trabalho necessário daqui a duas semanas deixa de ocupar o lugar de uma encomenda a expedir amanhã, e o supervisor passa a ter visibilidade da carga na quinadora de quatro metros. A eficiência da preparação e os prazos de entrega fazem parte da mesma decisão de produção.

A experiência da KJH-Comp é relevante neste contexto porque mostra o que muda no dia a dia, e não apenas o conceito de programação: menos trabalho manual na distribuição da carga, pontos de estrangulamento mais visíveis e uma sequência que aproveita melhor as ferramentas já instaladas. Leia o testemunho da KJH-Comp sobre o SkyPlanner.

Tire partido do tempo poupado

Depois de melhorar uma mudança de produção, compare trabalhos equivalentes, mantendo os mesmos pontos de início e fim da medição. Verifique a duração das mudanças necessárias, quantas mudanças de família a sequência exige e se as encomendas urgentes continuam a ser concluídas a tempo. Inclua também na análise a qualidade no arranque e a carga de trabalho da preparação externa.

Reduzir o tempo médio de preparação é um progresso. O ganho operacional surge quando essa redução permite concluir a próxima encomenda importante.

O SkyPlanner integra-se com qualquer ERP ou MES através da sua REST API aberta. Pode assim manter os sistemas onde gere as encomendas e utilizar os respetivos dados de produção numa programação que tem em conta os tempos de preparação. Não precisa de começar por substituir um ERP que já responde às necessidades da sua empresa.

Para explorar esse ganho na sua produção, agende uma demonstração do SkyPlanner. Traga um exemplo de um centro de trabalho com muita carga, a propriedade que determina as suas mudanças de produção, um tempo de preparação medido e algumas encomendas com prazos diferentes. São os elementos necessários para uma conversa útil sobre quando o agrupamento ajuda e quando a entrega deve ter prioridade.

Se preferir explorar primeiro a vista de planeamento, experimente o SkyPlanner com dados de demonstração.