O documento descreve um estudo de caso sobre a aplicação da Troca Rápida de Ferramentas (TRF) no processo de extrusão de borracha em uma empresa produtora de calçados. O estudo mapeou as etapas do setup, mediu seus tempos, classificou-as por função e identificou oportunidades para reduzir perdas de matéria-prima e tempo ocioso por meio da TRF.

1. Aplicação da Troca Rápida de
Ferramentas (TRF) no Processo
de Extrusão de Borracha
Marcel de Gois Pinto (PPGEP/UFPB)
marcelgois@gmail.com
Márcia L. Souto (PPGEP/UFPB)
masouto@ct.ufpb.br

2. Estrutura da Apresentação
1. Introdução
2. Sistema Toyota e TRF
3. Extrusão de Borracha
4. Procedimentos Metodológicos
5. Resultados da Pesquisa
6. Considerações Finais

3. 1. Introdução
O tempo de setup é aquele decorrido desde
a saída da última peça boa do setup anterior
até a primeira peça boa do próximo. (BLACK
1998, p. 131)
Limitações causadas pelos setups: consumo
da capacidade instalada, necessidade de
produzir em grandes lotes (minimizar o
tempo de paradas), perda de matéria-prima.

4. 1. Introdução
No presente artigo é apresentado um estudo
de caso realizado em uma empresa
produtora de calçados esportivos.
O objetivo do estudo foi obter melhorias no
setup no processo de extrusão de borracha,
tendo por ferramenta de intervenção a troca
rápida de ferramentas (TRF).

5. 2. Sistema Toyota e TRF
“80% eliminação de perdas, 15% um
sistema de produção e apenas 5% o
Kanban” (SHINGO, 1996, p.101)
Tipos de perdas: superprodução, espera,
transporte, no processo, estoque, em
movimentação e fabricação de produtos
defeituosos.

6. 2. Sistema Toyota e TRF
Shingo (1996) define dois tipos de espera:
– Do processo – um lote inteiro aguarda para ser
processado
– Do lote – cada peça aguarda o tempo de
processamento das demais do mesmo lote.
Reduzindo o tempo do setup é possível a
diminuição dos dois tipos de espera.

7. 2. Sistema Toyota e TRF
Para a redução dos tempos de setup foi
desenvolvida a troca rápida de ferramentas
(TRF).
Shingo (1996, p.82) desdobra o setup em quatro
funções:
– Preparação da matéria-prima (30%)
– Fixação e remoção das matrizes (5%)
– Centragem e determinações das ferramentas (15%)
– Processamentos Iniciais e Ajustes (50%).

8. 2. Sistema Toyota e TRF
Estágios Conceituais da TRF (SHINGO, 1996)
Estágio Preliminar Estágio 1 Estágio 2 Estágio 3
Não é feita distinção entre Separação do Setup Conversão do Setup Simplificação de todos os
Setup interno e externo interno e externo interno em externo aspectos
• Utilização de listas de • Preparação antecipada • Melhoria da estocagem
verificação de operações e transporte das
• Execução das funções • Padronização de ferramentas de corte,
de checagem funções matrizes, dispositivos,
• Aperfeiçoamento das • Utilização de gabaritos padrões, etc.
funções de checagem intermediários
• Implementação de operações
paralelas
• Utilização de grampos funcionais
• Eliminação de ajustes
• Sistema do mínimo múltiplo
comum
• Mecanização
Setup interno
Setup externo

9. 2. Sistema Toyota e TRF
Na proposição de Shingo (1996) a TRF consis-
te na adoção de oito técnicas associadas aos
estágios apresentados, quais sejam:
– Separação Setup Interno e Externo
– Converter Setup interno em Externo
– Padronizar a Função e Não a forma
– Utilizar grampos funcionais ou eliminar os grampos
– Utilizar dispositivos intermediários
– Adotar operações paralelas
– Eliminar ajustes
– Mecanização

10. 2. Sistema Toyota e TRF
A metodologia apresentada não é a única
presente na literatura.
– Fogliatto e Fagundes (2003) / Mondem (1983)
– Harmon e Peterson (1991) / Black (1998).
– Shingo (1996)
Benefícios da aplicação da TRF
– Ganho de capacidade
GARGALOS
– Redução de lead-time
– Ganho de materiais

11. 3. Extrusão de Borracha
Definição – passagem forçada de um material
por uma matriz vazada, que assume o perfil do
referido gabarito.
Aplicação – onde se deseja peças contínuas e
lineares.
Equipamentos:
– Extrusora (Câmara e cilindro de alimentação ,
Rosca, Câmara de extrusão e cabeçote)
– Matriz
– Equipamentos e dispositivos auxiliares

12. 4. Procedimentos Metodológicos
Classificação da pesquisa
– Metodológica e intervencionista
– Estudo de caso (unidade produtora de calçados)
Tipo e coleta dos dados
– Primários
– Observação direta e cronometragem
Tratamento dos dados
– Microsoft Excel
– Priorização da ações através da classificação das
funções do setup e de benefícios esperados

13. 5. Resultados da Pesquisa
Levantamento completo da atividade:
– Conhecer atividade
– Dividir em elementos
– Cronometragem (amostra não-probabilística)
Não se pretendia determinar o tempo-padrão
do setup, mas estimar do % de melhoria.

14. 5. Resultados da Pesquisa
N° Etapas Tempo (dmh) % do Setup TABELA 1
1 Folgar Parafusos 75 1,9% Tempos das
2 Retirar matriz e resíduo 125 3,2% etapas no
3 Folgar Parafusos 270 6,9% setup da
4 Recuar Canhões 190 4,9% extrusora
5 Acionar fuso e retirar resíduo 830 21,3%
6 Alimentar tiras menores (frisos) 88 2,3%
7 Limpar acesso dos canhões laterais 680 17,4%
8 Retirar restante do resíduo 52 1,3%
9 Conectar e apertar parafusos 400 10,3%
10 Retirar resíduos (mistura) 75 1,9%
11 Acionar canhões / limpeza do trajeto 275 7,1%
12 Alimentar tira principal (vira) 340 8,7%
13 Retirar resíduos (mistura) 25 0,6%
14 Colocar a matriz 34 0,9%
15 Fechar conjunto e apertar parafusos 115 2,9%
16 Acionar canhões / limpeza final 205 5,3%
17 Ajustes de velocidade e espessura 120 3,1%

15. 5. Resultados da Pesquisa
TABELA 2 Classificação dos elementos do setup nas funções propostas
por Shingo (1996)
Classificação dos Elementos Elementos % do Setup
Preparação da matéria-prima 6,12 11,0%
Fixação e remoção das matrizes 1, 2, 3, 4, 9, 14,15 31,0%
Centragem e determinações das ferramentas 17 3,1%
Processamentos Iniciais e Ajustes 5, 7, 8, 10, 11, 13,16 54,9%
MAIOR % DE TEMPO DO SETUP INDICAVA A
PRIORIDADE DA AÇÃO DE MELHORIA

16. 5. Resultados da Pesquisa
Entretanto, como a extrusão de borracha não
era uma operação gargalo foram levantadas as
perdas de matéria-prima a fim de assumir
critério de priorização.
Identificou-se uma perda de 7.500 quilogramas
de borracha por mês (média)
Posteriormente, estratificou-se a referida perda
nas funções do setup.

17. 5. Resultados da Pesquisa
Desperdício de borracha por função:
– Centragem e determinação das ferramentas 46%
– Fixação e remoção de matrizes
54%
– Processamento inicial e ajustes
– Preparação da matéria-prima – 0%

18. 5. Resultados da Pesquisa
Análise das causas do desperdício por função:
Centragem e determinação das ferramentas
Causa identificada
– Necessidade de aquecer as matrizes da extrusora
Ação
– Estufa para o aquecimento das matrizes
Resultados
– R$ 40 mil/ano

19. 5. Resultados da Pesquisa
Análise das causas do desperdício por função:
Processamento inicial e ajustes
Causa identificada
– Necessidade de limpeza do fuso metálico e da
camisa da extrusora (contaminação de cores)
Ações previstas
– Desmoldante pulverizado no interior da extrusora
– Mudança na formulação da borracha
Resultados esperados
– Ganho de tempo (54,9% do tempo do setup)

20. 5. Resultados da Pesquisa
Análise das causas do desperdício por função:
Fixação e remoção de matrizes
Causa identificada
– Sobra de borracha no interior da extrusora
proveniente do lote anterior ao setup
Ações previstas
– Interrupção da vulcanização da borracha através
do resfriamento, e sua reincorporação no processo
– Uso de engates rápidos (ganho de tempo)
Resultados esperados
– Ganho de material (nenhuma influência no setup)

21. 5. Resultados da Pesquisa
Análise das causas do desperdício por função:
Preparação da matéria-prima
Causa identificada
– Não existe perda de material
Efeitos previstos
– Espera-se que o uso do desmoldante no interior da
máquina venha a reduzir os tempos dos elementos
constantes nesta função

22. 5. Resultados da Pesquisa
Classificação do setup nos estágios da TRF:
Situação Inicial
Estágio 1 (separação de setup interno e externo)
– Busca do material que será extrudado
– Busca da matriz a ser trocada
– Pré-posicionamento de ferramentas
Situação Final
Estágio 2 (conversão de setup interno e externo)
– Ações implantadas e previstas

23. 6. Considerações Finais
O presente trabalho mostrou a aplicação TRF
nade borracha em uma empresa calçadista.
A aplicação partiu do estudo do setup, sua
divisão em etapas e, posteriormente, sua
classificação nas funções (SHINGO, 1996)
Ao tratar da TRF geralmente se abordam
vantagens relacionadas às reduções do tempo
indisponível, de lead time e à flexibilidade
conferida ao processo.

24. 6. Considerações Finais
Entretanto, outras vantagens podem ser
obtidas como a redução da perda de matéria-
prima em testes, ajustes e aquecimento de
matrizes.
Tal benefício não está atrelado a situações
diversas (necessidade de ser gargalo)
No desperdício de borracha, o ganho além de
econômico é de ambiental.

25. 6. Considerações Finais
Por fim, cabe destacar que a maioria das
ações ainda precisa ser implantada.
Deste modo, verifica-se que este é um
trabalho ainda em curso, com potencial para
geração de benefícios ao setup em estudo.