Estudo de Movimentos e Tempos - Ralph Barnes, Notas de estudo de Engenharia de Produção

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ESTUDO DE MOVIMENTOS E DETEMPOS:

PROJETO E MEDIDA DO TRABALHO

-.

RALPH M. BARNES

Professor da Universidade da Califórnia

ESTUDO DE MOVIMENTOS E DETEMPOS:

PROJETO E MEDIDA DO TRABALHO

tradução da 6.a edição americana

Tradução: Sérgio Luiz Oliveira Assis, José S. Guedes Azevedo e Arnaldo Pallotta

Revisão técnica: Miguel de Simoni e Ricardo Seidl d a Fonseca

Titulo original Motion and time study: design and measurement o f work

Copyright @ 1968 by John Wiley & Sons

direitos reservados para a lingua portuguesa pela

Editora Edgard Blucher L t d a.

1977

É proibida a rgprodução total ou parcial por quaisquer meios sem autorizacão escrita da editora

EDITORA EDGARD BLUCHER LTDA.

O 1000 CAIXAPOSTAL 5450

END. TELEGR~ICO : BLUCHERLIVRO

SÃo PAULO - SP - BRASIL

Impresso no Brasil Printed in Brazil

As necessidades exigidas para idealização e operação deste sistema de trabalho humano mais eficiente serão novas para muitas pessoas, e será preciso considerável tempo para serem entendidas e aceitas. A implementação pode tomar muitas formas diferentes. Não é preciso seguir nenhum sistema ou procedimento específico. É a teoria lógica e a filosofia que são importantes, não o mecanismo. No primeiro capitulo desta nova seção (Cap. 38) e apresentada uma breve discussão da organização do trabalho desde os tempos mais remotos ate o presente. Segue-se uma apresentação dos resultados de pesquisas conduzidas pela teoria da motivação e apoio. O capítulo seguinte trata da ampliação do trabalho com exemplos de aplicações especificas. Um outro capitulo descreve em detalhes O procedimento usado por uma grande empresa ao mudar os planos de incentivos salariais convencionais para um novo plano, que incor- pora pagamento estável com uma forma de organização que mantém os motivadores em ação. O capítulo final apresenta o caso de uma grande empresa que projetou, construiu, instalou e está operando uma fábrica em concordância com a teoria da motivação e apoio. Espera-se que a descrição bastante detalhada destas aplicações de sucesso, com uma dis- cussão da teoria básica, venha proporcionar um incentivo para outras pessoas desenvolverem aplicações similares. As recompensas podem ser muito grandes. Através dos quarenta anos em que este livro tem estado em processo de desenvolvimento, tenho tido assistência constante de administradores, engenheiros e educadores. A estes sempre externarei minha grande divida. Meus agradecimentos especiais pela assistência recebida

em relação a presente revisão para George H. Gustat, Robert J. Rohr Jr., e James A. Richardson,

da Eastman Kodak Company, Kodak Park Works; para minha filha Elizabeth Barnes Parks; e para as 72 empresas que forneceram informações relativas as suas práticas correntes de engenharia de produção.

Ralph M. Barnes

Los Angeles, California, 1968

PREFACIO DA QUINTA EDIÇÃO

A grande expansão industrial e comercial, verificada em anos recentes, trouxe consigo

aceitação mais ampla e uso maior do estudo de movimentos e de tempos. Muitas práticas nesse campo, que eram usadas unicamente pelas empresas mais progressistas, hoje já são lugares comuns. Mais do que isso, o estudo de movimentos e de tempos é aplicado a diversas atividades administrativas e a áreas bastante separadas dos problemas industriais. Rápidas mudanças estão

se processando nesse campo. Hoje, o campo de ação do estudo de movimentos e de tempos é

mais amplo - agora estamos preocupados com o projeto de sistemas e métodos de trabalho. Nosso objetivo é encontrar o método ideal ou o que mais se aproxima do ideal para ser usado na prática. No passado, dava-se mais importância à melhoria dos métodos existentes em vez de se definir o problema ou formular os objetivos, encontrando então a solução preferida. A formação do pessoal que trabalha nesse campo também mudou. Atualmente, a maior porcentagem se constitui de pessoas de nível universitário e homens de fábrica ou de escritório que foram cuidadosamente selecionados e treinados para esse trabalho. Esse corpo especializado está melhor preparado para o trabalho, faz maior uso da matemática, da estatística e de equi- pamento eletrônico de processamento de dados e prevê o futuro, quando técnicas e equipamentos mais aperfeiçoados estarão disponíveis para ajudar na solução de problemas complexos. O mesmo estudo cuidadoso e a consideração que fora dada a mão-de-obra direta da fábrica no passado estão agora sendo estendidos para a mão-de-obra indireta e para a avaliação e controle de máquinas, processos e materiais. Isso inclui consideraçõesde fatores, como produção,

qualidade, perdas e refugos. No empenho para obter uma alta eficiência em todo o empreendi-

mento, o engenheiro de produção e todos os outros membros da gerência e operários irão apreciar

o valor da cooperação, trabalhando juntos para a consecução dos objetivos e metas comuns.

A principal finalidade desta revisão do Estudo de movimentos e de tempos foi apresentar material novo nesta área e incluir maior numero de ilustrações e também ilustrações mais diver- sificadas. Na revisão, mantive meus critérios originais de apresentar os princípios básicos para aplicação efetiva do estudo de movimentos e de tempos, suplementando cada um deles com

ilustrações e exemplos práticos. Foram incluídos 5 capítulos novos, tratando do projeto de

processos e do processo geral de solução de"problemas,tal como aplicados no projeto de métodos de trabalho; ergonomia, que é O projeto de fatores humanos; h ampliaçáo de trabalho e eficiência de mão-de-obra; medida de trabalho por métodos fisiológicos; e projeto de métodos de trabalho tomado sob ponto de vista amplo. Existe material novo sobre os objetivos e funções do estudo de movimentos e de tempos e sobre a avaliação de métodos alternativos.

A seção que trata do desenvolvimento de melhores métodos foi aumentada com novo

material sobre o uso do método da eliminação na solução de problemas de projeto de trabalho.

Foram incluídos novos exemplos de estudo de movimentos, mecanização e automatização.

Usei os resultados de minhas pesquisas de engenharia de produção como guia na apresen-

tação e avaliação dos métodos e técnicas mais usadas nos E.U.A. Da mesma maneira, minhas pesquisas no campo das medidas fisiológicas forneceram-me material para um capítulo completo sobre a fisiologia do trabalho. Sou muito grato aqueles que contribuíram para este volume sobre estudos de movimentos e de tempos. Apoiei-me no trabalho de muitas pessoas e agradeço particularmente aqueles cujos trabalhos são mencionados.

PREFÁCIO DA PRIMEIRA EDIÇAO

A tendência atual para o aumento da eficiência em todos os tipos de trabalho despertou interesse generalizado no estudo de movimentos e de tempos. Onde quer que se execute trabalho manual, existe sempre o problema de se encontrar o meio mais econômico de se executar a tarefa

e, após isso, de se determinar a quantidade de trabalho que deve ser executada em um dado

período de tempo. Geralmente, isso é acompanhado por algum plano de incentivo salarial. O estudo de movimentos e de tempos fornece uma técnica para se determinarem os métodos mais econômicos e para se medir o trabalho executado.

Os termos "estudo de tempos" e "estudo de movimentos" têm recebido diversas interpre-

taqõeqdesde sua origem. O estudo de tempos, introduzido por Taylor, foi usado principalmente nà,determinação de tempos-padrões; o estudo de movimentos, desenvolvido pelo casal Gilbreth,

foi empregado na melhoria de métodos de trabalho. Um grupo via o estudo de tempos somente

como um meio para determinar a tarefa que deveria constituir um dia de trabalho, usando o

cronômetro como instrumento de medida de tempo. Outro grupo via o estudo de movimentos somente como uma técnica para determinar um bom método de executar o trabalho. Hoje em dia, a discussão sobre o valor comparativo do uso separado de cada uma das técnicas foi comple- tamente ultrapassada; a indústria compreendeu que o estudo de movimentos e o estudo de tempos

são inseparaveis, como demonstra o seu uso combinado em muitas fabricas e escritórios. To-

mando conhecimento das tendências atuais e reconhecendo o fato de que o estudo de movimentos sempre precede o estabelecimento de um tempo-padrão, usaremos, neste livro, o termo "estudo de movimentos e de tempos", quando nos referirmos a esse extenso campo. Desde que todo trabalho humano é executado com as mãos ou outras partes do corpo, concluiu-se que o estudo dos movimentos do corpo é essencial para resolver o problema de se

encontrar os melhores métodos de execução do trabalho. O treinamento na técnica do estudo

de micromovimentos é uma ajuda valiosa para a analise e melhoria das operações manuais, isto é, na aplicação dos princípios de economia de movimentos. Por essa razão, apresentou-se em detalhes a técnica do estudo de micromovimentos. O estudo de micromovimentos é definido como o estudo dos elementos de uma operação, com o auxílio de uma máquina de filmar e de um acessório para a medida de tempo que indique com precisão intervalos de tempo no filme. Isso possibilita a analise dos movimentos elementares registrados no filme, a associação de valores de tempo para cada um deles. O estudo de micro- movimentos pode ser usado com duas finalidades: (1) encontrar o método mais eficiente de se executar uma operação, e (2) treinamento de indivíduos para compreender o significado do estudo de movimentos e, quando aquele for suficientemente detalhado, fazer com que as pessoas se tornem capazes de aplicar eficientemente os princípios de economia dos movimentos. Dessas duas finalidades, a segunda é realmente a mais importante.

A execução de trabalho manual de forma eficiente pressupõe compreensão das capacidades

e habilidades inerentes ao corpo humano. Portanto estudaram-se investigações relativas ao

trabalho manual feitas por engenheiros, fisiólogos e psicólogos. Os resultados dos estudos que

parecem apresentar maior utilidade foram incluídos neste livro. Embora o material dos Caps. 15, 16 e 17 seja discutido sob o nome "Princípios de economia dos movimentos", ele talvez po- deria ser designado com maior propriedade como "Algumas regras para a economia dos movi- mentos e redução da fadiga". O autor selecionou o material considerado mais úti1,na determi-

nação dos melhores métodos de se executar o trabalho. As 22 regras ou princípios apresentados

nesses capítulos não têm todos a mesma importância, nem esta discussão inclui todos os fatores que entram na determinação dos melhores métodos de se executar o trabalho. Entretanto es- pera-se que este material possa servir Aqueles que tenham dificuldade em encontrar tratamento condensado do assunto. Ao apresentar a técnica de cronometragem, o autor procurou fornecer as práticas que resultem nos padrões de tempo mais satisfatórios e incluir exemplos simples que ilustrem os métodos. O autor, pessoalmente, selecionou ou desenvolveu os exemplos usados para a ilustração deste livro. Mais do que isso, a maior parte do material, em forma mimeografada, esteve em

uso nas aulas de seis universidades e em diversas indústrias. O livro deve, desta forma, ser de

valor àqueles que supervisionam ou executam trabalho manual de qualquer espécie. Os traba- lhadores, bem como administradores e engenheiros, deverão lucrar com o estudo deste material. Os diversos comentários recebidos de pessoas, que usaram a edição mimeografada, indicam que este material servirá não somente como texto em escolas técnicas e universidades, mas também como manual em fábricas, lojas, hospitais, residências, fazendas, etc. Durante o período de vários anos, durante os quais este livro esteve em processo de desen- volvimento, o autor contou com a assistência constante de administradores, engenheiros e edu-

cadores. A essas pessoas, ele quer expressar o seu reconhecimento. Agradecimentos especiais

ao professor David B. Porter da Escola de Engenharia da Universidade de New York, e a L. P.

Persing, supervisor do sistema salarial da fábrica de Fort Wayne da General Electric Company, pela assistência recebida.

Ralph M. Barnes

Iowa, março de 1937

• I 1 Definição e finalidades do estudo de tempos e de movimentos - 2 Histórico do estudo de movimentos e de tempos
• ' 3 Processo geral de solução de problemas - 4 Limites da aplicação do estudo de movimentos e de tempos - 5 Projetos de métodos de trabalho .conceito geral - 6 Proieto de métodos de trabalho -desenvolvimento do método melhorado - 7 Análise do processo produtivo - 8 Gráficos de atividade. Gráficos homem-máquina - 9 Análise de operações
  • 10 Estudo demicromovimentos
  • 11 Movimentos fundamentais das mãos
  • 12 Equipamento para estudo de movimentos e para estudo de micromovimentos
• 13 Filmagem das operações
• 14 Análisedo filme
  • 15 Uso dos movimentos fundamentais das mãos
  • 16 Ergonomia
  • 17 Princípios de economia dos movimentos relacionados com o uso do corpo humano
  • 18 Princípios de economia dos movimentos relacionados com o local de trabalho - e equipamentos - Estudo de movimentos. mecanização e automoção - Padronização .registro do método padronizado - Relação entre o estudo de movimentos e de tempos e os incentivos salariais - tempos Estudo de tempos equipamentos Dara o estudo de tempos; execução do estudo de - Estudo de tempos: avaliação do ritmo - Estudo de tempos: determinação das tolerâncias e do tempo-padrão - Estudo de tempos mecanizado e processamento eletrônico de dados - Determinação de tempos-padrão a partir de tempos elementares e de fórmulas - soldagem de latas Uso de tempos prédeterminados e de fórmulas : fresagem de engrenagens com caracol. - Determinação de tempos-padrão para trabalho de matrizes e ferramentas - .montagem 30 Sistemas prédeterminados de tempos sintéticos: dados sintéticos para operações de - MTM e 6 sistema para estudo de tempos por movimentos básicos 31 Sistemas prédeterminados de tempos sintéticos: o sistema fator-trabalho, o sistema - Amostragem do trabalho
    • 33 Medida do trabalho por métodos fisiológicos
  • 34 Fadiga
  • 35 Programas de treinamento de estudo de movimentos e de tempos
• 36 Treinamento do operador Efeito da prática
  • salarial com diversos fatores 37 Avaliando e controlando outros fatores além do trabalho - planos de incentivo
• 38 Motivação e trabalho
• 39 Ampliação do trabalho mudança deliberada
• 40 A experiência da Kodak Park Works
• 41 O plano da fábrica de Lakeview
  • Apêndice A
  • Apêndice B
  • Apêndice C
  • Problemas
  • Bibliografia
  • fndice

CAPITULO I

Definição e finalidades do estudo de tempos e de movimentos

Os termos estuh de tempos e estudo de movimentos receberam diversas interpretações desde

sua origem. O estudo de tempos, introduzido por Taylor, foi usado principalmente na deter-

minação de tempos-padrão e o estudo de movimentos, desenvolvido pelo casal Gilbreth, foi empregado na melhoria de métodos de trabalho. Apesar de Taylor e Gilbreth terem desenvolvido o seu trabalho pioneiro na mesma época, parece que, naqueles primórdios, deu-se mais ênfase ao estudo de tempos e ao valor por peça do que ao estudo de movimentos. Foi só em 1930 que se iniciou um movimento geral para estudar o trabalho com o objetivo de descobrir métodos melhores e mais simples de se executar uma tarefa. Seguiu-se então um período durante o qual os estudos de tempos e de movimentos foram usados conjuntamente, ambos se complementando. O termo resultante, estudo de movimentos e de tempos, começa a ser conhecido. Rápidas transformações estão se processando neste campo. Hoje, a finalidade do estudo de tempos e de movimentos é mais ampla; a filosofia e a prática moderna diferem dos conceitos originais. Hoje, a nossa preocupação principal é a definição de sistemas e métodos de trabalho; nosso objetivo é determinar o método ideal ou o que mais se aproxima do ideal para ser usado na prática. No passado, dava-se ênfase a melhoria dos métodos

existentes, em lugar de se definir cuidadosamente o problema ou se formular o objetivo e, então,

encontrar a solução preferida. Já se sugeriu que os termos engenhariz de métodos, projeto de trabalho ou estudo de trabalho,

deveriam ser usados em lugar de estudo de movimentos e de tempos. Talvez esses termos venham

a ser usados; atualmente todavia existe uma tendência definida no sentido de que a expressão projeto de métodos seja sinônimo de e s t u h de movimentos e de que medida do trabalho seja sinô- nimo de estudo de tempos. Portanto as expressões estudo úe movimentos e de tempos e projeto de métodos e estudo de movimentos serão usadas indiferentemente neste livro e terão os significados descritos a seguir.

DEFINIÇÃO DO ESTUDO DE MOVIMENTOS E DE TEMPOS. O estudo de movimentos

,e de tempos é o estudo sistemático dos sistemas de trabalho com os seguintes objetivos: (1) desen- volver o sistema e o método preferido, usualmente aquele de menor custo; (2) padronizar esse sistema e método; (3) determinar o tempo gasto por uma pessoa qualificada e devidamente treinada, trabalhando num ritmo normal, para executar uma tarefa ou operação específica; e (4) orientar o treinamento do trabalhador no método preferido. O estudo de movimentos e de tempos é composto de quatro parts como mostra essa defi- nição. Todavia as duas partes principais, as quais receberão maior ênfase neste livro, são as seguintes.

ESTUDO DE MOVIMENTOS OU PROJETO DE MÉTODOS. Encontrar o melhor método de se executar a tarefa.

ESTUDO DE TEMPOS OU MEDIDA DO TRABALHO. Determinar o tempo-padrão para

executar uma tarefa específica.

Estudo de movimentos e d e tempos

p e r o d o r - Pog 488 1. Pegar vidro.; i? filas d c 31. Agarrar 6 garrafas ( 2 n:, m ã o esquerda. 4 na m i o di- reiia). Manter o.; polegarc.; voltados para si c o s oiitros dedos n o oiitrrr lado.

4 Ralph M.Barnes

1. Desenvolvimento do método preferido - projeto de métodos. No seu sentido mais amplo, toda empresa comercial ou organização industrial preocupa-se com a criação de bens e serviços sob alguma forma, utilizando homens, máquinas e materiais. Numa fábrica, por exemplo, o processo de produção talvez inclua o processamento de matéria-prima, a usinagem e fabricação de peças e a entrega do produto acabado. No planejamento desse processo de fabricação, deverão ser considerados tanto o sistema no seu conjunto quanto cada operação individual que forma o sistema ou processo. O planejamento desse processo emprega o sistema geral de problema-so- lução. O pessoal das ciências fisicas e aplicadas refere-se ao procedimento problema-solução como o método sistemático, método científico ou método de engenharia. Concisamente, o pro- cedimento problema-solução pode ser definido como se segue.

1) Dtlfiniçáo ub problema - preparar um relatório geral de metas e objetivos - formular o

problema. 2) Ai?Úlise h problema - obter fatos - determinar especificações e restrições - descrever o método atual se estiver em função.

3) Pesquisa de soluções possíveis - tentar o método de eliminação - usar listas de verificação

-aplicar os princípios de economia de movimentos-usar a imaginação criativa. 4) Avaliação das alternativas - determinar qual a solução preferível - método que forneça O menor custo e requeira o menor capital -método que permita a entrada mais rápida em pro- dução do produto-método que forneça a melhor qualidade ou a menor perda. 5 ) ~ecorneilda~ãopara a ação -preparar relatórios escritos - fazer apresentação verbal - levantar os dados existentes que possam ajudar -antecipar perguntas e possíveis obieções.

O projeto de métodos inicia-se com a consideração do objetivo - fabricar um determinado

produto, administrar uma tinturaria ou operar uma central de tratamento de leite. O que se pretende é projetar um sistema, uma sequência de operações e procedimentos que mais se apro- ximem da solução ideal. Durante os últimos anos foram desenvolvidas técnicas que facilitam este trabalho. Elas serão apresentadas em detalhes nas páginas que se seguirão.

2. Padronizar a operação - registm do método padronizado. Depois de ter sido encontrado o melhor método de se executar uma operação, esse método deve ser padronizado. Normalmente, a tarefa e dividida em trabalhos ou operações específicos, os quais serão descritos em detalhe. O conjunto de movimentos do operador, as dimensões, a forma e a qualidade do material, as ferramentas, os dispositivos, os gabaritos, os calibres e o equipamento, devem ser especificados com clareza. Todos esses fatores, bem como as condições de trabalho do operador, precisam ser conservados depois de haver sido padronizados. Um registro do método padronizado de operação, fornecendo descrição detalhada da operação e das cspecificações para execução da tarefa, é a maneira mais comum de preservar-se os padrões. 3. Determinar o tempo-padrão-medidas do trabalho. O estudo de movimentos e de tempos poderá ser usado para determinar o número-padrão de minutos que uma pessoa qualificada, devidamente treinada e com experiência, deveria gastar para executar uma tarefa ou operação específicas trabalhando normalmente. Esse tempo-padrão poderá ser usado no planejamento e programação para estimativa de custos ou para controle de custos da mão-de-obra. Poderá também servir como base para o plano de incentivos salariais. No início, o uso do tempo-padrão era, algumas vezes, convertido em valor monetário e era chamado valor por peça. Os valores por peça eram geralmente expressos em dólares para cem peças executadas e esses valores por peça eram usados como indicação para o pagamento dos operários, Apesar de tempos elementares, tempos sintéticos e amostragem do trabalho serem também usados na determinação dos tempos-padrão, o métoao mais comum de se medir o trabalho ,

Estudo d e movimentos e de tempos 7

novos usos para o mesmo fora encontrados. Começou-se verificando que os seus princípios eram universais, podendo ser igualmente eficientes sempre que homens e máquinas fossem usados. Atualmente, a atenção esta sendo dirigida para a importancia do aumento de produtividade por homem-hora e para a redução dos custos, por duas razões principais: (I) o rápido aumento do salário tende a aumentar o custo da mão-de-obra; (2) o rápido aumento do capital investido e o aumento nos custos de operação de máquinas, ferramentas e equipamentos, tende a aumentai- o "custo de máquina-hora" ou as despesas gerais. Além do mais, a necessidade de uma maior produção de bens e serviços fornece um incentivo adicional para o aumento da produtividade de homens e máquinas. É natural que métodos e técnicas que demonstraram sua eficiência no aumento da produtividade da mão-de-obra direta das fabricas devam ser aplicados em outras ireas.

MÃO-DE-OBRA INDIRETA. Com o desenvolvimento da mecanização e da automação, a importância relativa da mão-de-obra direta tenderb a decrescer, e, então, maior atenção serh

devotada i mão-de-obra indireta. As operações rotineiras serão executadas por máquinas auto-

máticas que, por serem mais complexas, necessitar20 de pessoal altamente treinado para pre- pará-las, operá-las e cuidar de sua manutenção. O desenvolvimento do equipamento eletrônico de processamento de dados com técnicas modernas, tais como amostragem de trabalho, teoria das filas e outros auxílios para o registro, análise e medida de atividades não-repetitivas, tornou proveitosos os estudos de grupos dedi- cados a varias tarefas. Esses estudos resultaram no aumento da eficiência da mão-de-obra e na melhor utilização de eqÚi$mentos. Em muitos casos, a velocidade da máquina foi aumentada, melhorou-se a qualidade e reduziram-se as perdas de maneira notável.

TRABALHO DE EsCRITÓRIO. Paralelamente ao aumento da importância relativa da mão- -de-obra indireta, notou-se grande aumento do trabalho nos escritórios. Em varias organizações, o volume de impressos ultrapassou o dobro do normal em quinze anos. Algumas empresas expandiram as atividades do estudo de métodos, que passou a incluir os escritórios, outras estabeleceram departamentos separados para o estudo das rotinas de manuseio e movimentação de impressos. A análise dos impressos, o remanejamento do sistema de planejamento e controle de produção, a mecanização e a introdução de equipamento para processamento de dados, são alguns dos caminhos usados para o aumento da produtividade e redução dos custos nos escri- tórios modernos. Bancos, agências de despacho, hospitais, lojas de varejo e supermercados estão obtendo resultados compensadores pela aplicação, às suas atividades, dos princípios do estudo de movi- mentos e de tempos. Encontramos outros campos de aplicação nas atividades agrícolas, em vários setores da administração civil e militar e também na construção civil, onde os resultados têm sido de valor ~ignificativo'~'.

'Z'Uma advertência aos leitores deste livro: ele é baseado na realidade industrial norte-americana. (N. do R.)