Improvement of a Production section with the application of Lean Manufacturing concepts and Ergonomics in an electrical material company

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia e Gestão IndustrialO presente projeto, desenvolvido com base na metodologia de investigação Action-Research, foi realizado no âmbito do 5º ano de Mestrado Integrado de Engenharia e Gestão Industrial. Decorreu na empresa Gewiss Portugal – Indústria de Material Elétrico, Unipessoal, Lda., com o objetivo de melhorar uma secção produtiva, responsável pela bobinagem e montagem de interruptores diferenciais Magnetotérmico Diferencial Compacto (MDC), com aplicação de conceitos Lean Manufacturing e de Ergonomia. Em termos concretos, o projeto visava a possibilidade de aumentar a capacidade do sistema, melhorar o balanceamento dos postos de trabalho, o processo de montagem MDC, fluxos, reduzir áreas ocupadas, Work In Progress (WIP) e Lead Time (LT), prevenir a ocorrência de Acidentes de Trabalho, entre outros. Assim, na primeira fase foram aplicadas ferramentas, como, fluxograma operatório, identificação de desperdícios, Value Stream Mapping (VSM), diagrama de spaghetti, bem como, a nível ergonómico, os métodos Ergonomic Work Analysis (EWA), Rapid Upper Limb Assessment (RULA) e Revised Strain Index (RSI). Adicionalmente foi realizado um Estudo de Tempos, várias observações da atividade real de trabalho e dinâmicas de brainstorming. Com este estudo detetaram-se problemas, tais como: elevado LT e WIP, movimentações, transportes, esperas, falta de normalização do trabalho, falta de balanceamento entre diferentes tipologias de produto, realização de tarefas perigosas para as operadoras, entre outros. Posteriormente, desenvolveram-se ações de melhoria para colmatar os problemas identificados. Recorreu-se, primeiramente, a uma análise ABC, para identificar as famílias de produtos, propôs-se um aumento de capacidade, um balanceamento entre tipologias de produto, uma reformulação do processo de montagem dos aparelhos, a reestruturação do layout, a redução dos desperdícios encontrados e o programa de rotatividade. Nesta fase, foi utilizado o software Simio para simular uma linha de produção. Para as propostas desenvolvidas estimaram-se ganhos significativos: aumento de capacidade em 28,5%, ganhos na área livre interna e externa de, aproximadamente, 10 m2 e 40 m2, respetivamente, redução de 85% em movimentações, redução de 63% em WIP, diminuição do LT de 7,82 horas para 2,47 horas e 6,85 horas para 3,07 horas e aumento do RVA de 1,5% para 4,8% e 2,8% para 6,1%, para as famílias selecionadas. A nível ergonómico, a rotatividade contribuirá para evitar a ocorrência de LMERT.This project, developed based on the Action-Research methodology, was carried out within the scope of the 5th year of the Integrated Master’s in Engineering and Industrial Management. It took place at the company Gewiss Portugal – Industry of Electrical Equipment, with the main goal of improving a production section, responsible for the winding and assembly of differential switches, called Compact Differential Magnetothermic (MDC), applying Lean Manufacturing concepts and Ergonomics. Specifically, the project aimed the possibility of increasing the system’s capacity, improving the working balance, the MDC assembly process, flows, reduce occupied areas, Work In Progress (WIP) and Lead Time (LT), contribute to the prevention of accidents, among others. Thus, in the first phase, tools were applied, such as, operative flowchart, waste identification, VSM, spaghetti diagram, as well as, at an ergonomic level, EWA method, RULA and RSI. Additionally, a Time Study was carried out, several observations of the real work activity and brainstorming dynamics. With this study, problems were detected, such as: high LT and WIP, movements, transports, waiting, lack of standard work, lack of balance between different types of products, dangerous tasks performed by the operators, among others. Subsequently, improvement actions were developed to address the identified problems. Thus, an ABC analysis was used to identify the product families, it was proposed a capacity increase, a new balance between types of products, a reformulation of the device assembly process, the layout restructuring, waste reduction and job rotation. At this stage, the Simio software was used, to simulate a production line. For the proposals, significant gains were estimated: a capacity increase of 28,5%, gains in internal and external area of, approximately, 10 m2 and 40 m2, respectively, a reduction of 85% in movements, a 63% WIP reduction, the decrease in LT from 7,82 to 2,47 hours and 6,85 to 3,07 hours, and an increase in AVR from 1,5% to 4,8% and 2,8% to 6,1%, for the selected families. At an ergonomic level, job rotation will help to prevent the occurrence of Work-Related Musculoskeletal Injuries