Indústria 4.0: como integrar esse negócio com o Lean Six Sigma?

Como integrar a Indústria 4.0 com o Lean Six Sigma?

A fabricação no século XXI testemunha enormes mudanças e mudanças em sua versão original. Desde a evolução da primeira revolução industrial, o setor vem crescendo em todas as suas facetas, adquirindo cada vez mais tecnologias no processo. Com o mundo ocidental empregando tecnologias de automação e integradas por computador para melhorar sua produção, as indústrias japonesas criaram um método de fabricação focado no valor do cliente chamado Lean Manufacturing.

A Toyota Motor Corporation implementou com sucesso a manufatura Lean e mostrou notável aumento na produtividade e diminuição nos desperdícios em sua empresa. Desde então, indústrias em todo o mundo tentaram tornar suas fábricas de produção mais Lean para colher os benefícios associados. Recompensas notáveis ​​têm sido relatadas por empresas europeias por meio deste esforço, não apenas em setores de manufatura, mas também em áreas de serviços como varejo, saúde, viagens e serviços financeiros.

A produção da Alemanha é impulsionada principalmente por pequenas e médias empresas (PMEs), muitas das quais são empresas familiares. Essas empresas de porte médio, das quais algumas são líderes mundiais em seus campos, empregam manufatura Lean juntamente com conhecimento técnico para prosperar como agentes de sucesso no comércio global. No entanto, o caminho para fazer uma fábrica Lean nunca foi direto e algumas das PMEs ainda lutam para implementar as ferramentas Lean desejadas.

Numerosos desafios e obstáculos dificultam o caminho efetivo para alcançar o Lean. Várias indústrias tentaram em vão ou apenas com sucesso parcial. Por isso, é essencial encontrar um caminho para resolver esses problemas e ajudar as indústrias de maneira não tradicional e amigável aos funcionários. E a resposta vem em nome da Indústria 4.0. A Indústria 4.0 é uma iniciativa recente do governo alemão para ganhar força na fabricação global.

Por meio da aplicação avançada de sistemas de informação e comunicação na fabricação, todo o ambiente de fábrica se torna inteligente e permite a customização em massa. Muitas atividades de pesquisa são realizadas pela academia e indústria sobre as tecnologias e processos relacionados com a Indústria 4.0.

Infere-se que a Indústria 4.0 está equipada com soluções de ponta que possuem as ferramentas necessárias para implementar o Lean. No entanto, é um fato inevitável que o investimento financeiro necessário para tal digitalização de alto nível é bastante intensivo. Assim, nem todas as PME estão entusiasmadas em mergulhar na Indústria 4.0, e a questão de se vale a pena o esforço permanece sempre.

A abordagem usada neste documento responde a uma parte significativa dessa questão e ilustra que a manufatura Lean e a Indústria 4.0 não são mutuamente exclusivas; eles podem ser perfeitamente integrados entre si para um gerenciamento de produção bem-sucedido.

Como podemos enxergar o Lean Manufacturing?

O Lean Manufacturing pode ser descrito como uma abordagem de produção multifacetada que compreende uma variedade de práticas industriais, direcionadas para identificar processos de agregação de valor da competência do cliente e para permitir o fluxo desses processos sob a influência do cliente por meio da organização. Evoluiu da conceituação do Sistema Toyota de Produção (TPS) pelas iniciativas de Taichii Ohno na Toyota Motor Company (Ohno, 1988).

O impulso central da manufatura Lean é criar um fluxo simplificado de processos para criar os produtos acabados no ritmo necessário de clientes com pouco ou nenhum desperdício, realizaram um estudo abrangente, com abordagem em várias etapas, para identificar a estrutura dimensional da manufatura Lean e desenvolver escalas confiáveis ​​para representá-las. Eles quantificaram a definição conceitual e a medição da produção Lean em dez fatores, conforme mencionado abaixo.

1. Feedback do fornecedor: Críticas e desempenhos de produtos e serviços recebidos dos clientes para serem periodicamente comunicados aos fornecedores, para transferência efetiva das informações.
2. Entrega just-in-time (JIT) pelos fornecedores: apenas a quantidade necessária de produtos a serem entregues pelos fornecedores no momento especificado em que os clientes os solicitam.
3. Desenvolvimento de fornecedores: Fornecedores a serem desenvolvidos junto com o fabricante, para evitar inconsistência ou incompatibilidade nos níveis de competência.
4. Envolvimento do cliente: os clientes são os principais impulsionadores de um negócio, suas necessidades e expectativas devem ter alta prioridade.
5. Produção puxada: Uma iniciação da necessidade do sucessor através do Kanban deve permitir o fluxo de produção do antecessor, representado pela produção JIT.
6. Fluxo contínuo: Um fluxo simplificado de produtos sem grandes paradas deve ser estabelecido em toda a fábrica.
7. Redução do tempo de preparação: O tempo necessário para adaptar recursos para variações de produtos deve ser mantido o mínimo possível.
8. Manutenção produtiva / preventiva total: A falha de máquinas e equipamentos deve ser evitada por meio de procedimentos efetivos de manutenção periódica. Em caso de falha, o tempo de retificação baixo deve ser mantido.
9. Controle estatístico do processo: A qualidade dos produtos é de primordial importância, nenhum defeito deve ser percolado de um processo para um subsequente.
10. Envolvimento dos funcionários: Com motivação e direitos adequados, os funcionários devem ter o poder de contribuir globalmente para a empresa.

Este modelo de dez elementos inclui pessoas e elementos de processo, bem como fatores internos e externos, que tinham foco limitado em pesquisas anteriore. Por isso, essas dez dimensões amplamente aceitas de manufatura Lean são usadas em nossa pesquisa e são validadas para atingi-las por meio das tecnologias da Indústria 4.0. Essas dez dimensões são agrupadas em quatro fatores principais, dependendo das entidades envolvidas em cada uma das dimensões. Assim, os fatores descritos são:

• Fatores de fornecedores
• fator de cliente
• Fatores do processo
• Controle e fatores humanos

Os fatores do fornecedor estão preocupados com a integração com os fornecedores no negócio e compreendem as dimensões feedback do fornecedor, desenvolvimento do fornecedor e entrega do JIT. O fator cliente é focado em envolver o cliente nos processos de negócios. Os fatores do processo concentram-se nas operações e na sequência dos processos, e consistem nas dimensões de produção pull, fluxo contínuo e redução do tempo de configuração.

Os fatores humanos e de controle, como o nome sugere, estão preocupados com o sistema de controle e os funcionários. A manutenção total produtiva / preventiva, o controle estatístico de processos e o envolvimento dos funcionários se enquadram nessa categoria.

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Como funciona a indústria 4.0?

A indústria 4.0 é a quarta revolução industrial que aplica os princípios de sistemas ciberfísicos (CPS), internet e tecnologias orientadas para o futuro e sistemas inteligentes com paradigmas avançados de interação homem-máquina. Isso permite a identidade e a comunicação para cada entidade no fluxo de valor e leva à personalização em massa habilitada pela TI na produção.

O termo foi cunhado pela primeira vez em 2011 na Feira de Hanover, seguido pela formação de um grupo de trabalho presidido por Siegfried Dais (Robert Bosch GmbH) e Henning Kagermann (Acatech). A Internet das coisas e serviços permite a rede de toda a fábrica para formar um ambiente inteligente. As máquinas inteligentes, sistemas de armazenamento e instalações de produção digitalmente desenvolvidas permitem integração completa de informações e sistemas de comunicação em toda a cadeia de suprimentos, desde logística inbound à produção, marketing, logística de saída e serviços. A indústria 4.0 também garante a criação de melhor cooperação entre funcionários e parceiros de negócios.

A Indústria 4.0 influencia significativamente o ambiente de produção com mudanças radicais na execução das operações. Em contraste com o planejamento de produção baseado em previsão convencional, a indústria 4.0 permite o planejamento em tempo real dos planos de produção, juntamente com a otimização dinâmica.

Embora incorporada com as mais recentes tecnologias e algoritmos inteligentes, a fábrica inteligente permite-se basear-se nos fundamentos do Sistema Toyota de Produção. A introdução de sistemas de informação e comunicação na rede industrial também leva a um aumento acentuado no grau de automação. Máquinas inteligentes e auto-otimizadoras na linha de produção sincronizam-se com toda a cadeia de valor, desde o pedido ou materiais desde os fornecedores até a entrega de mercadorias aos clientes. Simulação de inventário, logística, transporte e histórico de uso de produtos também ajudam a influenciar positivamente os processos de produção.

Com é a Indústria 4.0 na Alemanha?

Na Alemanha, as indústrias estão avaliando sua prontidão para implementar a Indústria 4.0. Pelo menos 41% das empresas alemãs estão cientes do tema e iniciaram algumas iniciativas concretas. Mas é um longo caminho a percorrer e, para algumas indústrias, o assunto ainda é desconhecido.

Isso se aplica especialmente às indústrias de pequena escala, onde 44% delas não conhecem a Indústria 4.0; por outro lado, é bem conhecido em empresas maiores, onde apenas 17% são ignorantes do termo. Existe também um atraso nos planos de implementação da Indústria 4.0 entre as grandes indústrias e as PME.

Quase 20% dos fabricantes de equipamentos originais têm estratégias de implementação sólidas, enquanto que, mesmo com o enorme volume de PMEs na Alemanha, apenas 17% estão equipados com estratégias de implementação. Essas indústrias precisam explorar as possibilidades e benefícios associados à integração de todas as operações da fábrica. Isso não se refere apenas a questões técnicas, mas também levanta importantes questões de gestão.

A iniciativa está amplamente espalhada pelo mundo, chamada por diferentes nomes em diferentes países. Portanto, os resultados desta pesquisa são aplicáveis ​​às práticas de controle de fabricação baseadas na Internet das Coisas (IoT) em qualquer país.

Como integrar a indústria 4.0 e o Lean Manufacturing?

Integrar as esferas da manufatura Lean e a Indústria 4.0 é um importante campo de pesquisa a ser extensivamente explorado. Com o advento da manufatura integrada por computador, houve uma especulação de que as fábricas do futuro operariam de forma autônoma sem a exigência de operadores humanos.

Embora tal afirmação se mostrasse inviável em um cenário prático, deu origem ao conceito de automação Lean , em que as tecnologias robóticas e de automação são empregadas para alcançar a manufatura Lean . O Toyota Production System, de Taichii Ohno, baseia-se em dois pilares: Just in time e autonomation (Ohno, 1988).

Autonomation refere-se à automação dos processos manuais para incluir inspeção; isto é, quando ocorre um problema, o equipamento deve parar automaticamente e não permitir que os defeitos prossigam pela linha. Somente quando um defeito é detectado seria necessária uma intervenção humana. Assim, a automação na produção desempenhou um papel importante desde o início da manufatura Lean , e a Indústria 4.0 pode ser considerada um avanço nesse campo.

Nas seções seguintes, as dez dimensões da manufatura Lean dos quatro fatores de agrupamento são discutidas e como as tecnologias e conceitos da Indústria 4.0 atuam como facilitadores para essas dimensões são avaliados.

Como a Indústria 4.0 pode empoderar os funcionários?

CoA manufatura Lean enfatiza fortemente o empoderamento dos funcionários. Os funcionários são responsáveis ​​por realmente trabalhar e criar produtos e serviços, portanto devem ter flexibilidade e importância adequadas para reconhecer suas ideias e sugestões. Alocação incorreta de funcionários para diferentes tarefas, avaliação de desempenho e treinamento inadequados e trabalho monótono são contribuintes significativos para a moral baixa no ambiente de trabalho.

Em muitos casos, os trabalhadores também acham difícil retratar suas sugestões e feedback nos locais de trabalho atuais. No ambiente de trabalho da Indústria 4.0, os trabalhadores de produção fornecem feedback imediato das condições de produção através de dados em tempo real através de seus próprios smartphones e tablets. Todos estão equipados com um dispositivo portátil inteligente, integrado à rede da empresa. Isso apresenta um ambiente extremamente confortável para os funcionários registrarem suas preocupações e feedback diretamente no local de trabalho.

O processo de atribuição de funcionários para diferentes operações com base em sua disponibilidade é assistido pelo CPS, fazendo uso das mídias sociais, independentemente da disponibilidade espacial e temporal do tomador de decisão. O gerente é capaz de verificar a disponibilidade e alocar os trabalhadores para diferentes operações através dos dispositivos inteligentes de mão.

Isso facilita muito os esforços do gerente na coordenação e manutenção da força de trabalho. A avaliação dos trabalhadores em termos de velocidade, precisão, desempenho e fatores motivacionais também é simplificada através de sistemas especializados de suporte ao trabalhador. Eles contribuem para o desenvolvimento de melhores interfaces ou processos de treinamento especializados para os funcionários.

Como estimular os colaboradores com a Indústria 4.0 e o Lean Manufacturing?

Um dos fatores mais significativos para a insatisfação dos funcionários é a monotonia e o desempenho das atividades de rotina. Os dispositivos inteligentes adquirem dados em tempo real, executam tarefas de rotina de forma autônoma e representam figuras e gráficos. A aquisição cognitiva dessas informações e a interface homem-máquina aprimorada destravam os trabalhadores das tarefas rotineiras e ajudam a concentrar-se em tarefas diversificadas de trabalho e aprendizado.

Atividades monótonas e não qualificadas são automatizadas, levando a uma mudança na natureza do trabalho, ou seja, os trabalhadores são treinados para trabalhar em calibração, processamento de dados e outras tarefas não repetitivas. Os funcionários utilizam seus próprios dispositivos inteligentes para interconectividade; portanto, a Indústria 4.0 seria motivada pelos próprios funcionários, em vez de ser forçada pela gerência.

 Assim, dispositivos inteligentes de feedback, sistemas de suporte ao trabalhador e interface homem-máquina melhorada facilitam o fortalecimento e o envolvimento dos funcionários da organização é o envolvimento do colaborador com a Indústria 4.0 e Lean.