Karakuri - Lean Manufacturing

Figura 01: Karakuri doll

História Karakuri
Os bonecos de madeira, “karakuri ningyou”, receberam uma grande influência dos relógios mecânicos levados por missionários portugueses para o Japão e se popularizaram durante o século XVI. Embora estes bonecos não sejam títeres (boneco que se move por cordéis e engonços), eles apresentam características similares às marionetes, pois são movidas através de dispositivos mecânicos como: molas, água, ar, areia e mercúrio. Havia também, aqueles movidos à corda e espetos, recebendo o auxílio humano.

Figura 02: Estrutura do Karakuri

Tem-se notícia do “karakuri ningyou” desde o final da era “Heian” (794 -1192), e, em um conto do início do século XII há um registro de sua existência. No conto, um príncipe, vendo sua comunidade passar por uma grave seca, imaginou um grande boneco, carregando dois baldes de água, um em cada braço estendido que, com a ajuda de um mecanismo, determinado momento, os virava. Este boneco, “karakuri ningyou”, foi colocado numa plantação de arroz e os colonos, para vê-lo executar tal proeza, começaram a encher os baldes de água, e, assim, o príncipe conseguiu unir toda a população no ato de irrigar as plantações de arroz.
O universo dos bonecos “karakuri” cresceu no Japão, na era “Edo” (1601- 1867), mais precisamente em 1662, quando “Oumi Takeda” criou o teatro de bonecos em “Doutonbori”, província de “Osaka”, que ficou conhecido como “Takeda Karakuri”. O “karakuri ningyou” pode ser dividido em 3 grupos: os “dashi karakuri”, “zashiki karakuri” e “shibai karakuri”. O “dashi karakuri” era usado nos festivais em cima dos carros alegóricos.
Evidentemente, tinham a simbologia de divindades e continuam sendo utilizados atualmente. No país todo, há mais de 200 carros alegóricos e mais de 600 bonecos desse tipo. O “zashiki karakuri ningyou” era enviado de presente em comemorações especiais, principalmente pelos nobres e ricos comerciantes, por exemplo, no “hatsuzekku” das filhas. Apesar de ser um boneco, atraía a atenção de todos. Em princípio, eram extremamente caros, mas logo surgiram modelos mais populares. Um dos modelos mais conhecidos é a boneca que carregava o chá, conforme vídeo 01. Quando o chá era colocado na bandeja, ela começava a andar em direção à visita para servi-la. Esta boneca karakuri realiza seis movimentos distintos, utilizando apenas de uma mola espiral. Este tipo de boneco estaria mais próximo dos atuais bonecos mecanizados, ou robôs. A figura 03, mostra um antigo boneco que servia chá e o atual cachorro robô. Esta característica da mecanização talvez se dê pela região de “Aichi” – da qual o “Karakuri” é característico – ser uma área marcada pela industrialização.

Figura 03: Karakuri doll e o cachorro robô

Karakuri e Lean Manufacturing

Conforme relatado anteriormente o conceito do karakuri é o de utilizar a criatividade para gerar uma ação, no caso seria um movimento, um dispositivo algo que utilize o meio como energia (gravidade, madeira, molas). Esse conceito é utilizado no lean manufacturing na maioria das vezes designado como karakuri jig. O significado de karakuri é o de um mecanismo que dirige uma máquina (means the mechanism that drives a machine).

Ensinamentos do Conceito do Karakuri :

1 - Aplicação da idéia do karakuri;

2- Técnicas simples e de baixo custo;

3- Alta produtividade

4- Utilização dos recursos disponíveis

O poka-yoke, sistemática para eliminação de erros utiliza-se dos conceitos do karakuri, aplicando técnicas simples e eficientes.

Vídeo 01: Karakuri doll

Fonte: Ana Paula Almeida Cruz; Monozokuri Office; David Meier.

Robótica

Décadas atrás, os robôs faziam parte apenas da ficção científica, fruto da imaginação do homem. No início dos anos 60, os primeiros robôs começaram a ser usadas com o objetivo de substituir o homem em tarefas que ele não podia realizar por envolverem condições desagradáveis, tipicamente contendo altos níveis de:
calor;
ruído;
gases tóxicos (ambientes poluídos);
esforço físico extremo;
trabalhos monótonos, repetitivos e "chatos".

Foto 01: Braço robô escritor

Existem duas tendências, nas últimas décadas, que garantem a evolução dos robôs: -
- O constante aumento dos níveis salariais dos empregados (visão global);
- O extraordinário avanço tecnológico no ramo de computadores, eletrônica, controle e mecânica fina, que induz à redução dos preços do robô e uma significativa melhoria em seu desempenho.
Há muitos anos, foi concebida a idéia de que sistemas mecânicos poderiam ser controlados por operações numérico-aritméticas. As máquinas-ferramentas CNC (Controle Numérico Computadorizado) são máquinas operadas, e suas velocidades são controladas por computadores conectados aos motores das máquinas.

CLASSIFICAÇÃO DE ROBÔS.

1ª Geração - são incapazes de obter qualquer informação sobre o meio. Podem realizar apenas movimentos pré-programados e as informação que eles retornam sobre o ambiente de operação é mínima.
2ª Geração - possui todas as características da 1ª Geração, acrescentando uma detalhada comunicação com seu ambiente. Esta comunicação é atingida através de sistemas de sensoriamento e identificação. Necessita de computadores mais velozes, com maior memória, e também um grande avanço na capacidade de sensoriamento.

Figura 02: Robô com aplicação militar

LIMITAÇÕES DE CUSTO

O maior fator que impede a adoção em massa de robôs nas indústrias é seu alto custo. O tempo que leva para se recuperar o investimento em um robô depende dos custos de compra, instalação e manutenção. Este tempo não é fixo, depende da fábrica onde o robô será instalado e de sua aplicação. Deve-se considerar as seguintes condições:
- número de empregados substituídos pelo robô;
- número de turnos por dia;
- produtividade comparada a seu custo;
- custo de projeto e manutenção;
- custo dos equipamentos periféricos.
O preço de um robô é determinado por:
- tamanho;
- sofisticação ou grau de complexidade;
- exatidão;
- confiabilidade.

IMPLICAÇÕES SOCIAIS.

Nos últimos tempos, através da automação, observou-se o decréscimo do nível de emprego nas atividades industriais. A curto prazo, a automação levanta problemas como o desemprego, necessária reconversão e treinamento pessoal, conseqüências da redução de horas de trabalho, questões de aumento de salários em atividades de maior produtividade.
Alguns aspectos do confronto operacional de homens e robôs são (Homens x Robôs):
O robô tem claramente algumas vantagens sobre os humanos:
- não se cansa;
-não necessita de salário;
- pode manter uma qualidade uniforme na produção;
-não necessita de condições ambientais especiais, tais como ar condicionado, luz e silêncio.
Em compensação, o robô tem: aprendizado, memória e movimentos limitados se comparado a um homem.

Figura 03: Robô fabricante de moldes

Figura 04: Robô garçon

Fonte: Marcelo N. Franchin (UNESP)