O que é SMED? Como isso ajuda a reduzir o SETUP?

SMED
29 de maio de 2017
Última modificação: 22 de julho de 2021

Autor: Virgilio Marques Dos Santos
Categorias: Blog, Lean, Melhoria de Processos

Se você já assistiu uma corrida de Fórmula 1 já está mais familiarizado com o SMED do que você imagina. Em resumo, nessas corridas o tempo de pit stop deve ser sempre o mínimo possível para que o piloto retorne à corrida o mais rápido possível, certo? Pois bem, o SMED (Single Minute Exchange of Dies) trata exatamente da troca rápida de ferramentas, no caso de uma corrida, dos pneus. Ele tem como objetivo reduzir o tempo de configurações e ajustes, também conhecido como tempo de setup a fim de otimizar o tempo de produção, no caso da Fórmula 1, o tempo de Pit Stop. Se pensarmos, por exemplo, em uma fábrica que produz mais de um tipo de produto onde uma máquina é alternada entre vários tipos de ferramentas (cada uma para produzir um produto), o tempo de troca entre uma ferramenta e outra pode acarretar um alto leadtime, fazendo com que a produtividade seja menor. Exatamente para mitigar este efeito, existe a metodologia SMED. Vamos conferir aqui nesta postagem, no que consiste essa poderosa metodologia e como implementá-la na sua empresa.

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O que é SMED?

SMED é uma sigla para a palavra inglesa Single Minute Exchange of Die, que se traduz como “troca rápida de ferramenta”. Na prática,  é um conjunto de técnicas pertencentes ao Lean que visam a reduzir o tempo de setup de uma máquina. Quando bem aplicado, ele permite que as máquinas demorem menos tempo quando são ligadas, dando mais flexibilidade à linha.

Como surgiu essa metodologia?

O SMED foi desenvolvido por Shigeo Shingo, um engenheiro industrial japonês que foi extraordinariamente bem-sucedido em ajudar as empresas a reduzir drasticamente seus tempos de troca. Seu trabalho pioneiro levou a reduções documentadas nos tempos de troca, em média de 94% (por exemplo, de 90 minutos a menos de 5 minutos) em uma ampla gama de empresas.

Os tempos de troca que melhoram em um fator de 20 podem ser difíceis de imaginar, mas considere o exemplo simples de trocar um pneu:

  • Para muitas pessoas, trocar um único pneu pode levar facilmente 15 minutos;
  • Para uma equipe de boxes da NASCAR, trocar quatro pneus leva menos de 15 segundos;
  • Muitas técnicas usadas pelas equipes de pit da NASCAR (executando o máximo de etapas possível antes do pit stop começar; usando uma equipe coordenada para executar várias etapas em paralelo; criando um processo padronizado e altamente otimizado) também utilizam-se no SMED. De fato, a jornada de uma troca de pneu de 15 minutos para uma troca de pneu de 15 segundos é considerada uma jornada SMED.

No SMED, as trocas são compostas de etapas denominadas “elementos”. Existem dois tipos de elementos:

  • Elementos internos (elementos que se preenchem enquanto o equipamento está parado);
  • Elementos externos (elementos que podem ser concluídos enquanto o equipamento está em execução). O processo SMED se concentra em tornar o maior número possível de elementos externos e em simplificar e otimizar todos os elementos.

Por que é importante para a redução do tempo de Setup?

Os princípios do Lean estão todos centrados na melhoria do processo, o que leva, em última instância, a melhorar a eficiência, gerando uma maior rentabilidade. O conceito do SMED é simples, mas chegar lá é geralmente mais difícil que se pode imaginar.

Um dos blocos da construção do Lean se relaciona com o setup rápido. Quanto mais rápidos forem os tempos de setup, menor o tempo de inatividade dos equipamentos. Lembre-se de que a espera faz parte dos sete desperdícios mortais de um ambiente de produção. Além disso, o tempo de inatividade da máquina influencia também no indicador de efetividade global, também conhecido como OEE (Overall Equipment Effectiveness), uma medida fundamental para se avaliar a performance do equipamento e que está diretamente relacionada com a TPM (Total Productive Maintenance).

A chave para a configuração do setup rápido é o termo SMED, que significa troca de ferramenta com um tempo de menos de dois dígitos de minuto. O sistema é uma teoria e um conjunto de técnicas que tornam possível a instalação do equipamento e as operações de setup em menos de 10 minutos – ou seja, no intervalo de um dígito de minuto. Os princípios dessa metodologia são usados e aplicados em praticamente qualquer operação ou processo. Mas sua primeira aplicação foi desenvolvida por Shingeo Shingo para melhorar as configurações de matrizes e máquinas-ferramenta.

Dependendo do processo, a configuração em poucos minutos pode ser muito difícil, mas na maioria dos casos, se os princípios SMED forem seguidos, drásticas reduções no tempo de configuração podem ser obtidas. Quer mais dificuldade do que trocar os pneus de um carro de Formula 1? E, no entanto, o pessoal está fazendo isso em menos de 3 segundos. Como? Não é mágica, é SMED e treinamento. Muito treinamento.

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Shigeo Shingo desenvolveu esta ferramenta entre 1975 e 1985. Nesse período, os tempos médios de preparação com os quais ele trabalhou, reduziram-se para 2,5% do tempo originalmente exigido. Uma melhoria de 40 vezes.

Shingo listou oito técnicas que devem ser consideradas na implementação dessa metodologia:

  • Operar configurações internas e externas separadas;
  • Converter configuração interna para configuração externa;
  • Padronizar a função, não forma;
  • Usar grampos funcionais ou eliminar completamente os parafusos;
  • Usar gabaritos intermediários;
  • Adotar operações paralelas;
  • Eliminar ajustes;
  • Mecanização.

Como implantar o SMED na sua empresa?

Os princípios básicos do SMED são:

  • Identificar tarefas de setup interna e externa;
  • Analisar o objetivo e a função reais de cada tarefa;
  • Concentrar-se em soluções de baixo custo;
  • Eliminar o tempo de setup.

Então, você pergunta, como faço para implementar este processo? SMED é tipicamente dividido em três fases. Cada etapa tem tarefas e objetivos específicos e todos estão inter-relacionados e trabalham juntos. Esses estágios são descritos abaixo.

Etapa 0 – Como começar?

Praticamente todas as empresas de fabricação que realizam mudanças podem se beneficiar do SMED. Isso não significa, no entanto, que SMED deve ser a primeira prioridade. No mundo real, as empresas têm recursos finitos e esses recursos devem ser direcionados para onde eles gerarão o melhor retorno.

Então, qual deve ser a primeira prioridade? Para a maioria das empresas, a primeira prioridade deve ser garantir que haja uma compreensão clara de onde o tempo produtivo está sendo perdido e que as decisões sobre iniciativas de melhoria são feitas com base em dados rígidos. Isso significa colocar um sistema para coletar e analisar dados de desempenho de fabricação.

O padrão “ouro” para os dados de desempenho de fabricação é medir o OEE (Overall Equipment Effectiveness) com uma discriminação adicional das categorias de perda do OEE nas Seis Perdas Grandes e uma detalhada discriminação de Perdas de Disponibilidade do OEE.

Uma vez que um sistema para medir o desempenho de fabricação estiver instalado, colete dados por pelo menos duas semanas para obter uma imagem clara de onde o tempo produtivo está sendo perdido.

Etapa 1 – Como saber por qual máquina começar o SMED?

Nesta etapa, a área alvo para o programa piloto SMED é selecionada. O equipamento ideal terá as seguintes características:

Descrição do item

  • Duração do setup: é longa o suficiente para ter espaço significativo para a melhoria, mas não demasiado longo (por exemplo, uma hora de transição apresenta um bom equilíbrio);
  • Variação: existe uma grande variação nos tempos de setup (por exemplo, os tempos de mudança variam de uma a três horas);
  • Oportunidades: existem várias oportunidades para realizar a transição todas as semanas (assim as melhorias propostas podem ser rapidamente testadas);
  • Familiaridade: os funcionários familiarizados com o equipamento (operadores, pessoal de manutenção, garantia de qualidade e supervisores) estão envolvidos e motivados;
  • Restrição: o equipamento é uma limitação/gargalo – assim as melhorias trarão benefícios imediatos. Se o equipamento de restrição for selecionado, minimize o risco potencial criando estoque temporário e assegurando que o tempo de parada não antecipado possa ser tolerado.

A fim de criar uma ampla base de apoio para o projeto SMED, incluir todo o espectro de funcionários associados no processo de seleção e trabalhar arduamente para criar um consenso dentro da equipe quanto à escolha do equipamento alvo.

Uma vez que o equipamento de destino for selecionado, registre um tempo que será a linha de base para o projeto. O tempo de mudança deve ser medido como o tempo entre a produção da última peça boa (à velocidade máxima) e a produção da primeira peça boa (à velocidade máxima). Cuidado com o “Efeito Hawthorne“, pois os tempos de setup podem temporariamente melhorar como um simples resultado da observação do processo. Quando possível, use os dados anteriores para o baseline o tempo de transição.

Etapa 2 – Como identificar os elementos do SMED?

Nesta etapa, a equipe trabalha em conjunto para identificar todos os elementos do setup. A maneira mais eficaz de fazer isso é gravar o setup inteiro e, em seguida, trabalhar a partir da fita de vídeo para criar uma lista ordenada de elementos, cada um dos quais inclui:

  • Descrição, que trabalho é executado;
  • Custo no tempo, quanto tempo o elemento leva para ser concluído.

Algumas dicas úteis para esta etapa:

  • Descrição do item;
  • Elementos: uma mudança típica resultará na documentação de 30 a 50 elementos;
  • Post-its: um método rápido de capturar elementos é criar uma série de post-it que estão presos a uma parede na ordem em que eles são realizados durante a transição;
  • Homem e máquina: certifique-se de capturar tanto elementos “humanos” (elementos em que o operador está fazendo algo) e elementos de “equipamento” (elementos em que o equipamento está fazendo algo). Como discutido mais tarde, os elementos humanos são geralmente mais fáceis de otimizar;
  • Outras observações: durante a filmagem do setup, vários observadores tomam notas. Às vezes, os observadores vão notar coisas que são perdidas na fita de vídeo;
  • Observar: observe apenas – deixe a transição tomar o seu curso normal.

A entrega desta etapa deve ser uma lista completa de elementos de transição, cada um com uma descrição e tempo “custo”.

Etapa 3 – Como separar o setup interno e externo?

Determinadas tarefas podem claramente ser feitas antes que as máquinas sejam paradas para a mudança. Estes incluem alinhar as pessoas certas, preparar peças e ferramentas, fazer reparos e aproximar as peças e ferramentas do equipamento. Existem três técnicas práticas para fazer isso:

  • Desenvolver e implementar listas de verificação de mudança;
  • Executar verificações de condição básica em peças e ferramentas;
  • Reduzir o transporte de ferramentas, peças e materiais.

Ao separar essas tarefas e executá-las como configuração externa, poderá cortar o tempo de transição entre 30% e 50%.

Etapa 4 – Como converter setup interno em externo?

As funções da Etapa 1 sozinhas não reduzirão o tempo de configuração interna para o intervalo de um minuto. Para isso, você deve implementar o Etapa 2. Há dois passos principais para o Estágio 2:

  • Observe as verdadeiras funções e finalidades de cada operação em sua configuração interna atual;
  • Encontre maneiras de converter o setup interno em setup externo.

A chave para a implementação bem-sucedida da Etapa 2 é olhar para o objetivo de cada operação, como se você nunca o tivesse feito. Três técnicas práticas ajudam a deslocar as tarefas de configuração interna para a configuração externa. Essas técnicas são:

  • Preparar as condições de funcionamento antecipadamente;
  • Padronizar funções;
  • Usar gabaritos intermediários.

Etapa 5 – Racionalize elementos internos e externos

Nesta terceira e última fase, todas as operações restantes do setup interno e externo passam por melhorias. Isso pode ser feito olhando atentamente cada função e propósito mais uma vez. Mais especificamente, as melhorias da Fase 3 são divididas em melhorias de setup externo e interno. Quatro abordagens básicas para conseguir isso são:

  • Setup externo;
  • Manter um local de trabalho visualmente organizado;
  • Setup interno;
  • Implementar operações paralelas;
  • Eliminar a necessidade de ajustes;
  • Use grampos funcionais;
  • Mecanizar funções.

O SMED oferece muitos benefícios para as empresas e aqueles que trabalham dentro dela. Mais especificamente, as vantagens juntamente com tempos de configuração mais rápidos e mais eficientes são:

  • Flexibilidade melhorada;
  • Entrega mais rápida;
  • Melhor qualidade;
  • Maior produtividade.

Por meio destes benefícios você também terá configurações mais simples e mudanças mais seguras, menos inventário e processos mais padronizados.

Como disseminar o sucesso do SMED?

Ao implementar o SMED, é útil reconhecer que existem duas grandes categorias de melhoria:

  • Humano, conseguido através da preparação e organização;
  • Técnico, conseguido através da engenharia

A experiência tem ensinado que os elementos humanos são tipicamente muito mais rápidos e menos caros para melhorar, em seguida, os elementos técnicos. Em outras palavras, as vitórias rápidas são geralmente com os elementos humanos. Evite a tentação, especialmente com equipes tecnicamente proficientes, para se concentrar em elementos técnicos. Em vez disso, concentre-se primeiro nos elementos humanos.

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