Otimização da produção e a Industry 4.0: combater os "8 desperdícios da otimização" na codificação e marcação

A otimização da produção não é um conceito novo. Destacando a importância da minimização do desperdício de produção com o intuito de reduzir a complexidade e os custos, o conceito tem origem nos sistemas iniciais de produção automóvel de Henry Ford e, mais tarde, no sistema de produção da Toyota da década de 50.

No entanto, ocorreram muitas mudanças nos últimos 70 anos, e os fabricantes que pretendem adotar os princípios da otimização da produção nos tempos modernos têm ao seu dispor um novo conjunto de ferramentas proporcionadas pela Industry 4.0 para auxiliar no processo.

Neste artigo, iremos destacar de que forma os fabricantes podem combinar a otimização da produção e a Industry 4.0, utilizando automatização, integração e conectividade com a cloud para reduzir o desperdício de fabrico e melhorar a produtividade.

"Enquanto fabricante, a Domino conhece verdadeiramente o desafio que os nossos clientes enfrentam. Nas nossas premiadas instalações de produção em Cambridge, os nossos clientes têm a oportunidade de ver uma fábrica que incorpora os princípios de otimização da produção e a Industry 4.0, combinando o valor de uma cultura de melhoria contínua com um processo de montagem de design otimizado e uma fábrica ligada e orientada por dados." Carl Haycock, Diretor de Operações de Impressoras da Domino no Reino Unido.

Os 8 desperdícios da otimização da produção

A otimização da produção destaca 8 formas de desperdício que ocorrem nas operações de produção:

• Defects (Defeitos)
• Overproduction (Produção em excesso)
• Waiting (Espera)
• Non-Utilised Talent (Talento não utilizado)
• Transportation (Transporte)
• Inventory (Inventário)
• Motion (Movimento)
• Extra Processing (Processamento adicional)

Um modelo de otimização da produção defende a otimização de processos ao eliminar os 8 desperdícios, permitindo que os fabricantes se foquem em processos de produção de valor acrescentado.

Nas secções seguintes, iremos destacar cada um dos 8 desperdícios da otimização e falar com alguns dos especialistas em Industry 4.0 da Domino para perceber de que forma os produtos e soluções disponibilizados pela empresa podem ajudar os fabricantes no seu percurso de otimização da produção.

"Na Domino, colocamos em prática aquilo que defendemos, e é por esse motivo que os nossos sistemas, aliados à nossa cultura, garantem o pleno envolvimento dos nossos colaboradores na sugestão e implementação de ideias de melhoria contínua, por oposição a desperdiçar tempo em tarefas sem valor agregado decorrentes de um fraco design e de defeitos nos sistemas. Tudo isto coloca-nos na vanguarda no que diz respeito à conceção de soluções que ajudam os fabricantes atuais a lidarem com os temidos 8 desperdícios da otimização." Carl Haycock, Diretor de Operações de Impressoras da Domino no Reino Unido.

Defeitos

Os produtos incorretamente codificados são uma forte causa de um desperdício de produção desnecessário, custando aos fabricantes tempo e dinheiro para os corrigir.

Frequentemente motivadas pelos requisitos legislativos, a codificação e marcação de produtos constituem um pequeno, mas fundamental, passo nas operações de fabrico, que, se forem negligenciadas, podem representar uma causa significativa de defeitos. 

"Quanto mais cedo se recuperar o desperdício, mais barato será lidar com este", refere Andy Barrett, Gestor de Produto Sénior na Domino. "Em cada etapa do processo de produção é acrescentado valor adicional a um produto, pelo que quanto mais tarde ocorrer o desperdício no processo de produção, maiores serão os custos para o fabricante; a codificação e marcação constituem a etapa final no processo, por isso, qualquer desperdício é amplificado."

Os erros na codificação de produtos incluem informações incorretas impressas nos produtos finais, problemas com a qualidade dos códigos – frequentemente causados por erros noutros locais na linha de produção, podendo dar origem a códigos ilegíveis, incompletos ou em falta – e a colocação incorreta dos códigos, incluindo códigos desalinhados ou incorretamente posicionados.

As soluções de automatização da codificação da Domino foram desenvolvidas para ajudar a eliminar ou a reduzir significativamente o risco de códigos incorretos através da limitação da introdução manual de dados. Através da utilização de software de automatização da codificação, como o QuickDesign, os fabricantes podem reduzir a necessidade de introdução manual de dados, permitindo que os codificadores preencham automaticamente os modelos de etiquetas com base numa base de dados central ou integrem um sistema MES ou ERP existente para criar códigos com base em ordens de produção existentes.

É possível reduzir ainda mais os riscos de defeitos devido a códigos incorretos, fraca qualidade de impressão ou códigos incorretamente posicionados/desalinhados através da implementação de um sistema de validação de códigos que garante que todas as informações nas etiquetas de um produto estão presentes, corretas e legíveis. É possível configurar câmaras integradas e sistemas de inspeção de visão, como a R-Series da Domino, para funcionamento a par dos sistemas de codificação e marcação, no sentido de verificar códigos e remover automaticamente da linha itens com a codificação incorreta. Os sistemas também podem ser configurados para contabilizar todos os códigos rejeitados e alertar o responsável de produção quando for atingido um limite específico. Se desejado, também é possível que os sistemas interrompam uma linha até à retificação de um problema.

Produção em excesso

A produção de um produto em quantidades superiores às necessárias para satisfazer as quotas de produção pode constituir outra causa de desperdício nas linhas de produção. O excesso de produção tem de ser armazenado até poder ser utilizado, o que exige espaço em armazém, reduz a vida útil disponível para o consumidor final e, no caso de produtos altamente perecíveis, aumenta a probabilidade de deterioração dos produtos antes de ser possível vendê-los.

Ao eliminarem os defeitos na produção, os fabricantes também podem eliminar uma das principais causas da produção em excesso: a perda de confiança.

Também pode ocorrer produção em excesso quando é necessário um processo manual para interromper uma tiragem. Iremos explorar mais este tema na secção seguinte.

Espera

Esperar que o passo anterior de um processo fique concluído pode representar uma causa significativa do desperdício de produção. Em linhas de produção agitadas, todos os segundos contam, especialmente em indústrias com margens de lucro reduzidas. Os fabricantes que dependem de processos manuais para interromper as linhas de produção e iniciar trocas de produtos correm o risco de incorrerem em desperdício em excesso na forma de espera.

O software QuickDesign de automatização da codificação da Domino pode utilizar informações de ordens de produção para prever antecipadamente a quantidade necessária de um produto, definindo uma contagem automática de produtos associada a um sistema de alerta que avisa o operador do sistema para iniciar a paragem assim que for atingido o volume de produção necessário.

É possível utilizar o mesmo sistema para que a equipa de produção se prepare antecipadamente para uma troca de produtos, agilizando assim o processo de troca e reduzindo o tempo de inatividade entre tiragens. 

"O desperdício da espera pode estar indissociavelmente ligado à produção em excesso", refere Kulauzovic. "É impossível planear com antecedência para reduzir as paragens da linha entre produtos se não se souber exatamente quando é que uma tiragem tem de chegar ao fim."

Obviamente, podem ser implementadas operações manuais para monitorizar codificadores e iniciar paragens para evitar a produção em excesso, mas tal seria suscetível a erro humano e constituiria um uso muito ineficiente do tempo das pessoas.

Talento não utilizado

A automatização das tarefas rotineiras constitui uma das formas mais seguras de libertar talento não utilizado em linhas de produção, garantindo assim uma equipa envolvida e otimizada, mais capacitada para promover uma cultura de melhoria contínua, de acordo com os princípios da otimização da produção.

"As pessoas argumentam com frequência que os sistemas automatizados eliminam postos de trabalho", afirma Kulauzovic. "Na verdade, tal não se verifica. Com a Industry 4.0, há uma maior probabilidade de se começar a ver mais funções altamente qualificadas, proporcionando oportunidades de requalificação, em vez de substituição de trabalhos." 

De facto, a formação desta nova geração de pessoal de produção é uma parte importante da oferta de serviços da Domino. Estão disponíveis diversos cursos de formação personalizados a par de todos os produtos e soluções da Domino, para garantir que o pessoal de produção possui as competências e os conhecimentos necessários para atingir a qualidade, a fiabilidade e a eficiência de impressão exigidas pelas linhas de produção modernas.

Transporte

O transporte, a movimentação e o tratamento excessivo de produtos podem constituir uma causa central do desperdício de fabrico. Na codificação e marcação, o transporte desnecessário de produtos pode ser frequentemente associado a defeitos nos produtos. 

Quando ocorre um defeito na codificação e marcação de um produto, o melhor resultado possível é a repetição do trabalho, desembalando o produto e devolvendo-o à linha de produção para reprocessamento e novo embalamento. Tudo isso com custos adicionais para o fabricante.

"Lamentavelmente, em alguns setores, a repetição do trabalho em produtos com defeitos não constitui uma opção", refere Barrett. "No setor dos laticínios, por exemplo, em que existe um elevado risco de deterioração e contaminação, poderá ser necessário eliminar ordens de produção completas na eventualidade de um erro de codificação."

O desperdício de produtos a este respeito representa frequentemente custos adicionais para a remoção e eliminação adequada dos mesmos, bem como em desperdício associado ao transporte adicional. Felizmente, os fabricantes podem evitar este tipo de desperdício de transporte com facilidade, garantindo que os seus sistemas de codificação e marcação estão otimizados para evitar defeitos.

Inventário

Os processos de produção supérflua resultam inevitavelmente em excesso de inventário na forma de ingredientes de produtos. Os fabricantes que produzem regularmente em excesso têm de ter stock em excesso para acompanhar a sobreprodução.

"Ter stock em excesso para responder à sobreprodução é um ciclo vicioso, sendo algo supérfluo e muito ineficiente em termos de fluxo de caixa", afirma Barrett. "Nas linhas de alimentos e bebidas, existe a possibilidade de os fabricantes correrem o risco de deteriorar produtos antes de ser possível utilizá-los."

Tal como já verificámos, os defeitos dos produtos (incluindo a codificação) são a causa principal da produção em excesso. Ao utilizarem o QuickDesign para evitar defeitos, os fabricantes podem evitar a necessidade de manter ingredientes em excesso. Com uma linha de produção otimizada e automatizada, os fabricantes necessitam apenas de manter o stock necessário para satisfazer as ordens de produção.

Movimento

Se ocorrer desperdício no transporte ao movimentar produtos desnecessariamente de um local para outro, o movimento pode ser entendido como o movimento desnecessário de pessoas. A Industry 4.0 proporcionou mais oportunidades de redução dos requisitos de movimento do que nunca. 

"Os operadores de produção que se movimentam entre diferentes peças das máquinas para introduzir ou aceder a informações estão na origem de movimentos desnecessários", afirma Kulauzovic. "Com a Industry 4.0, a transferência e o carregamento de dados não deverão exigir intervenções manuais."

"No passado, ao configurar codificadores para tiragens e ao acrescentar, modificar ou criar etiquetas, era necessário que uma pessoa se dirigisse a todos os codificadores na linha e efetuasse o processo manualmente", continua. "Com uma solução de codificação automatizada da Domino, os fabricantes podem centralizar a gestão de todas as etiquetas. Uma etiqueta é criada ou editada a partir de um ponto de controlo central e, quando é necessária, é enviada automaticamente para o codificador pretendido."

Também é possível recorrer a comunicações através da cloud para evitar movimentos desnecessários e fornecer uma perspetiva geral remota da forma como estão a funcionar as diferentes partes de uma linha de produção. Os fabricantes que utilizam a Domino Cloud, por exemplo, podem obter informações em tempo real sobre o desempenho do codificador e métricas de produção a partir de qualquer lugar no mundo.

Processamento adicional

A automatização da codificação, por definição, ajuda a remover o desperdício de processamento adicional através da automatização de tarefas manuais e da otimização de processos de produção.

Os métodos de produção tradicionais exigem a existência de processos manuais para garantir a criação e impressão dos dados corretos no produto certo. Ao criar um código de lote, por exemplo, seria necessário um operador de produção para seguir um procedimento de criação de dados e garantir a sua impressão correta:

1. Formular o código de lote, utilizando a ordem de produção, a data, a localização, etc.
2. Introduzir o código no codificador
3. Verificar o produto final para garantir que o código impresso está correto e legível

Com a Industry 4.0, é possível acabar com todos estes processos manuais.

As soluções de codificação automatizadas capacitam os fabricantes a criarem códigos de lotes, produtos e datas, bem como a preencherem modelos de etiquetas em ordens de produção existentes, sendo simultaneamente possível utilizar os sistemas de visão automática para verificar as informações dos produtos.

Desta forma, o processo manual de criação, introdução e verificação de códigos pode ser eficazmente eliminado na totalidade.

Os erros e as ineficiências na codificação de produtos podem constituir uma forte causa de desperdício da produção em excesso e uma barreira ainda maior à eficiência.

Nos setores com margens de lucro reduzidas, como é o caso dos setores alimentar, de bebidas e de muitos produtos de grande consumo, os fabricantes têm de adotar princípios de otimização do fabrico e evitar o desperdício por forma a manter a rentabilidade.

Se ainda utilizar processos manuais de codificação e marcação na sua linha de produção, vale a pena considerar de que forma é que os 8 desperdícios da otimização na codificação e marcação podem estar a afetar os seus lucros.

Ao estabelecer uma parceria com um fornecedor de codificação e marcação de confiança, com experiência na integração de sistemas, na automatização da codificação e na conectividade com a cloud, pode garantir a otimização das suas capacidades de codificação e marcação para reduzir, e não criar, desperdício de produção desnecessário.

Qual a quantidade de desperdício criada pela sua codificação? Quanto poderia poupar com a automatização dos seus processos? Contacte-nos para obter mais detalhes. Temos especialistas da indústria disponíveis para discutir os seus requisitos específicos e personalizar uma solução que se adeque aos seus objetivos individuais de produção.