UTILIZAÇÃO DOS PRINCÍPIOS DA MANUFATURA ENXUTA E … · A necessidade de melhoria nos processos ... atual do processo a ser analisado, ... não ficaram muito atrás,

UTILIZAÇÃO DOS PRINCÍPIOS DA

MANUFATURA ENXUTA E A APLICAÇÃO DO

MAPEAMENTO DO FLUXO DE VALOR NA

MELHORIA DO PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE

GERADORES EÓLICOS

Rafael Mourao de Souza (UPE )

[email protected]

Maria de Lara Moutta Calado de Oliveira (UFPE )

[email protected]

Elidiane Suane Dias de Melo (UFRPE )

[email protected]

Daniela Didier Nunes Moser (UFPE )

[email protected]

Devido ao crescimento do mercado eólico mundial, impulsionado pelo grande

potencial e financiamentos encontrados no país, cresce a quantidade de

empresas relacionadas instaladas. A necessidade de melhoria nos processos

de fabricação, redução dos custos, prazos, juntamente com as estratégias

relacionadas à qualidade, viabilizam a utilização do Mapeamento do Fluxo de

Valor, MFV. Tal ferramenta de qualidade consiste em desenhar o estado

atual do processo a ser analisado, identificando os pontos a serem

melhorados com o intuito de desenvolver um mapa do estado futuro

desejado no qual irão se basear as propostas de melhoria do processo em

questão. O objetivo geral deste trabalho consiste em descrever e analisar os

princípios da manufatura enxuta e a aplicação do MFV no processo de

fabricação de bobinas para geradores eletromecânicos. A metodologia de

pesquisa é classificada como um estudo de caso utilizando o método

descritivo, onde as pesquisas foram realizadas em livros, artigos científicos e

a observação direta do processo produtivo. Através da aplicação da

ferramenta MFV foi obtido um estado futuro com potenciais de ganho

relacionados com a redução de 79% nos estoques, 29% no Lead Time do

processo e 79% no Lead Time Total.

XXXIV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO

Engenharia de Produção, Infraestrutura e Desenvolvimento Sustentável: a Agenda Brasil+10

Curitiba, PR, Brasil, 07 a 10 de outubro de 2014.

XXXIV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Engenharia de Produção, Infraestrutura e Desenvolvimento Sustentável: a Agenda Brasil+10


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Palavras-chaves: Sistema Toyota de Produção (STP), Mapeamento do Fluxo

de Valor (MFV), Energia, Eólica.



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1. Introdução

Segundo o relatório anual da associação global de energia eólica, em 2012 o setor eólico

recebeu investimentos de U$ 75 bilhões. De acordo com essa entidade, atualmente 100 países

produzem energia por meio da força de ventos, que somam uma capacidade para atender 3%

da demanda mundial (PACHECO; SANTOS, 2012).

Ainda de acordo com a pesquisa, a Ásia está em primeiro lugar com o maior número de

instalações de novas unidades (36,3%) em 2012. A América do Norte e a Europa, por sua vez,

não ficaram muito atrás, com 31,3% e 27,5% respectivamente. A América Latina á

considerado o continente com o crescimento mais dinâmico, representou 3,9% enquanto a

Austrália/Oceania (0,8%) e a África (0,2%) representando uma parcela pouco significativa

destes mercados (PACHECO; SANTOS, 2012).

A WWEA (World Wind Energy Association) destaca que o mercado eólico brasileiro é o mais

avançado da América Latina, não apenas pelo tamanho do país, mas também pela presença de

diversos fabricantes eólicos. O estudo aponta que a política de conteúdo local aliada aos

preços baixos registrados nos últimos leilões aponta para um ambiente de negócios muito

difícil no curto prazo.

Atualmente, com a maior exigência dos clientes quanto à qualidade e prazo de entrega, torna-

se cada vez maior a competitividade entre as empresas. As empresas vêm se aperfeiçoando de

maneira constante, na busca de melhoria continua e da eliminação de desperdícios. Esses

desperdícios são analisados utilizando os princípios da produção enxuta, que pregam

justamente a redução dos custos que não agregam valor ao produto final em toda a cadeia de

processo.

Uma das ferramentas da produção enxuta utilizada para a identificação dos desperdícios é o

Mapeamento do Fluxo de Valor (MFV), onde são identificados os fluxos de todos os

materiais, informações e processos de manufatura. Apesar de ter sua aplicação inicial voltada

para manufatura, esta ferramenta pode adaptar-se a outros seguimentos, utilizando a

elaboração de um estado atual do processo analisado e a construção de um estado futuro



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desejado (ROTHER; SHOOK, 2003).

O MFV é uma ferramenta capaz de olhar para os processos de agregação de valor

horizontalmente. Esta explica o propósito de localizar os fluxos de materiais e informações

dentro do processo produtivo e a necessidade de analisar esses fluxos na busca de eliminação

de desperdícios.

Esse trabalho tem como o objetivo geral analisar o processo de fabricação de uma empresa

montadora de geradores eólicos, aplicando a ferramenta de MFV à linha de produção de

bobinas como forma de analisar o processo produtivo, identificando oportunidades de

melhoria nos tempos, bem como na qualidade do produto final.

2. Referencial teórico

2.1. Sistema Toyota de Produção (STP)

O principal objetivo do (STP) é aumentar a produtividade através da eliminação de

desperdícios. Segundo Ohno (1997), o STP não se caracteriza apenas como um sistema de

produção, e sim um sistema gerencial adaptado à era atual de mercados globais e sistemas de

informação de alto nível, focando pilares como o Just In Time (JIT) e a automação.

O JIT significa produzir bens e serviços exatamente no momento em que são necessários, com

qualidade e eficiência. Para atender o objetivo de redução de custos do STP, o JIT requer alto

desempenho em todos os objetivos da produção: qualidade, velocidade, confiabilidade e

flexibilidade, (SLACK et al, 2009).

Como descrito por Ohno (1997), no JIT o fim da linha de produção é tomado como ponto

inicial, resultando em um método de transferência de materiais invertido: o processo final vai

para o processo inicial para que sejam retirados os componentes de fabricação na quantidade

necessária e quando for necessário.

Segundo Dennis (2008), o STP também apresenta diversos princípios que convergem para

atender as necessidades dos clientes como o princípio do não custo, a multifuncionalidade de

funcionários e o pensamento enxuto, conforme resumido na tabela 1 abaixo.



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Tabela 1 – Princípios do STP

Não custo Redução de custos, que não devem ser repassados ao consumidor.

Multifuncionalidade de

funcionários

O funcionário deve operar diversas máquinas simultaneamente, ou diversas máquinas

seguindo o fluxo de fabricação do produto.

Princípios do

pensamento enxuto

O valor é definido pelo cliente e encontra-se relacionado à sua necessidade.

O fluxo de valor consiste na identificação de todas as atividades da cadeia produtiva e

diferenciar as atividades em três categorias: as atividades que agregam valor; as

atividades que não agregam valor, porém são indispensáveis ao processo; e as

atividades que não agregam valor e não são necessárias, que devem ser eliminadas.

O fluxo de valor enxuto consiste no fluxo de valor contínuo e estável, sem atividades

que não agregam valor.

Fonte: Adaptado de Dennis (2008)

2.1. Identificação dos desperdícios no STP

O passo inicial para aplicação do STP consiste na identificação dos desperdícios, que são

classificados como desperdício de: superprodução; tempo disponível (espera); transporte;

processamento em si; estoque disponível (estoque); movimento; produzir produtos

defeituosos. A eliminação de tais desperdícios tende a gerar resultados positivos em termos de

eficiência das operações e alinhado à produção somente do que for necessário, possibilita a

verificação da mão de obra em excesso (OHNO, 1997).

2.2. Aplicação do MFV

Aplicar o MFV proporciona uma visão relativa ao chão de fábrica de modo a apoiar a

produção enxuta. A questão não consiste apenas em mapear um fluxo atual, mas implementar

um novo fluxo, que agregue valor. Caso se esteja planejando mudanças no fluxo de valor, o

mapa do estado futuro deve ser desenhado primeiro. Se um novo processo de produção está

sendo projetado, deve ser desenhado primeiramente um estado futuro para o fluxo de valor.

Na produção enxuta é dada a mesma importância para os fluxos de material e de informação,

sendo realizada a questão de como a informação deve fluir para que um processo seja

acionado somente quando o processo seguinte solicitar, (ROTHER; SHOOK, 2003).

Tabela 2 – Etapas para implantar o MPV



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Selecionar a família

de produtos

Uma família de produtos consiste em um grupo de produtos que apresentam etapas

semelhantes do processo de produção e utilizam equipamentos comuns em seus

processos.

Definir líder para o

mapeamento

Realizar o desenho do MFV dentro de uma organização é uma tarefa que resulta em um

envolvimento entre áreas devido às empresas, em sua maioria, serem organizadas por

departamentos e funções e o mapeamento exigir conhecimento relativo a diversas etapas

do fluxo.

Desenho do estado

atual

Realizado a partir de informações obtidas no chão de fábrica, que irá servir como base

para desenhar o estado futuro.

Mapa do estado

futuro

Identificação de fontes de desperdício e eliminação das mesmas através da implantação

do fluxo de valor em um estado futuro, respondendo as perguntas:

Qual o ritmo de produção para atender o cliente?

A produção será para um supermercado de produtos acabados do qual os

clientes puxam ou diretamente para a expedição?

Onde pode ser utilizado o fluxo contínuo?

Onde será preciso introduzir os sistemas puxados a fim de controlar a produção

dos processos fluxo acima?

Em que ponto será programado a produção?

Como será nivelado os diversos produtos de produção no processo puxador?

Qual incremento de trabalho será liberado uniformemente do processo puxador?

Quais as melhorias de processo necessárias para fazer fluir o fluxo de valor

conforme especificações do projeto de seu estado futuro?

Fonte: Adaptado de Rother; Shook, (2003).

2.2.1 Implementação do MFV

O MFV consiste em preparar um plano para implementação do estado futuro desejado.

Quando o estado futuro for atingido, deve ser realizado um novo estado futuro, em busca da

melhoria contínua.

Roldan e Miyake (2004) aplicaram a ferramenta do mapeamento do fluxo de valor juntamente

com aspectos relacionados à tomada de decisão para o processo de mudanças de provisão de

produção na indústria automobilística, caracterizando uma aplicação de MFV para processos

administrativos.



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Rahani e Al-Ashraf (2012) apresentam um estudo de caso em uma indústria automotiva, onde

o mapeamento do fluxo de valor foi utilizado para identificação das fontes de desperdício e

para descobrir as ferramentas para eliminar tais desperdícios. Na pesquisa, o mapa do estado

atual foi estudado pelo grupo de melhorias, e uma série de ações foram iniciadas e

implementadas para otimizar a produtividade na linha de montagem.

3. Metodologia

O método de pesquisa utilizado foi o método descritivo, que visa caracterizar o estado atual

de um determinado objeto de investigação. A pesquisa descritiva apresenta como objetivo

principal descrever, analisar ou verificar relações entre fatos e fenômenos, tomando

conhecimento do que, com quem, como e qual a intensidade do fenômeno abordado

(FERNANDES; GOMES, 2003).

A natureza da pesquisa é qualitativa, na qual o ambiente natural é fonte direta para coleta de

dados, interpretação de fenômenos e significados, considerando a realidade subjetiva dos

indivíduos envolvidos na pesquisa relevante e contribuinte para o desenvolvimento da

pesquisa. Não requer também a utilização de métodos e técnicas estatísticas e corresponde a

um conjunto de ações, propostas para sugerir melhoria para um processo através da utilização

de procedimentos racionais e sistemáticos, (MIGUEL, 2012).

Também é classificada como uma pesquisa aplicada, pois apresenta como objetivo a obtenção

de conhecimentos para aplicação prática voltada para um problema específico, envolvendo

verdades e interesses locais (MORESI, 2003).

Como técnica de coleta de dados foi realizada a pesquisa bibliográfica na fase inicial do

trabalho, com o objetivo de embasamento acerca da utilização do MFV em casos diversos.

Posteriormente foi aplicada a observação participativa no processo produtivo, a fim de

realizar uma análise comparativa entre o estado atual e o estado futuro e os possíveis ganhos a

serem obtidos através da utilização da ferramenta.

Como complementação foram realizadas, ainda, entrevistas semiestruturadas, possibilitando

esclarecer aspectos da entrevista; gerar pontos de vista, orientações e hipóteses para o



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aprofundamento da investigação e definir novas estratégias, (MATTOS, 2005).

Em relação aos dados, a pesquisa é um estudo de caso, pois apresenta como foco um

fenômeno contemporâneo inserido em um contexto da vida real: o problema de uma empresa

específica (LACERDA et al, 2007).

4. Estudo de Caso: Aplicação do Mapeamento do Fluxo de Valor.

4.1 A empresa

A empresa estudada é uma montadora de geradores eólicos presente em diversos países

(Argentina, Brasil, Caribe, Chile, China, Colômbia, Equador, Índia, Malásia, América do

Norte, Peru, Vietnã e na África do Sul), instalada em 2008 no complexo industrial de Suape.

Em relação aos parques eólicos, a empresa realiza atividades de interpretação do atlas eólico,

estudos de redes elétricas, entre outros pontos, a fim de analisar o projeto e definir o local

mais adequado para implantação; medição de ventos através do cálculo e da coleta de dados

provenientes da instalação de torres anemométricas; otimização do layout das turbinas

eólicas; previsões de geração de energia.

Em seu processo produtivo, a empresa conta com seis linhas de produção com capacidade de

produzir três modelos de máquinas diferentes, a depender dos contratos estabelecidos pelo

setor comercial. A fábrica conta com uma linha para produção dos componentes: as bobinas,

o estator, o rotor, o gerador. As bobinas são um componente da linha do estator e o estator e o

rotor formam o gerador, conforme detalhamento da figura abaixo.

Figura 1 – Processo produtivo

Bobina Estator

Rotor

Gerador



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Fonte: Os autores

Além disso, a empresa acompanha e controla a fabricação externa dos componentes: pás,

torres, componentes elétricos, de controle e auxiliares e, ainda, a produção dos componentes

específicos para montagem de seus equipamentos, através do setor de fabricação externa.

4.2. Energia eólica

Pacheco e Santos (2012), definem que a energia eólica é uma fonte de energia renovável

obtida através de uma massa de ar gerada da transformação da energia cinética de translação

em energia cinética de rotação e diretamente para as turbinas eólicas. A energia eólica

caracteriza-se como uma fonte renovável, limpa e intermitente.

O gerador eólico fabricado pela empresa em estudo está equipado com um rotor de três pás,

possui uma potência nominal de saída de 1500 KW (máxima, 1580 KW). Este gerador gera

corrente elétrica que alimenta diretamente a rede.

4.3 Aplicação

O processo em que foi utilizado o MFV compreende a linha de produção de bobinas,

componente do gerador eólico. A fábrica demanda a produção de 6 estatores por semana, o

que determina a demanda de 6 Conjunto com 576 bobinas cada por semana para a fábrica de

bobinas.

O motivo da escolha deste processo para o estudo teve como inicio a necessidade do aumento

da produção interna de bobinas com a intenção de extinguir o suprimento externo deste

componente. Atualmente, aproximadamente 24% da necessidade da fábrica é suprida por

meio de fornecedores externos e o MFV foi a ferramenta escolhida devido o seu caráter de

visualização do processo produtivo como um todo, através do qual seria possível identificar

pontos de melhoria.

4.4. Mapa do estado atual

O cliente da linha de produção de bobinas é a linha de produção de estatores que, por sua vez,

alimenta a linha de produção de geradores, composto pelo rotor e estator. A demanda de

produção de geradores da fábrica é enviada pelo setor de Planejamento e Controle da

Produção (PCP), uma vez por semana, com possíveis atualizações ao longo da semana.



10

O PCP programa a linha semanalmente de forma a atender o planejamento realizado de

acordo com a demanda informada pelo setor de contratos e comercial da fábrica, as áreas são

respectivamente responsáveis pela negociação de prazos com os clientes e por fechar os

contratos.

Após liberação das ordens pelo PCP, a linha será abastecida pelo almoxarifado para que seja

dado início ao processo produtivo. O supervisor de produção é responsável pelo

acompanhamento de produção, cumprimento dos prazos estabelecidos e qualidade dos

componentes produzidos.

O processo produtivo de bobinas é iniciado na parametrização do sistema da máquina de

looping que realiza a pré-moldagem da bobina, em seguida é realizado o enfitamento em um

dispositivo chamado de “carrossel”. Em tal dispositivo, a bobina passa por cinco atividades de

enfitamento realizadas nas denominadas estações de enfitamento. Posteriormente a bobina

segue para a máquina conformadora que realiza a torção na cabeça da bobina para que seja

possível a utilização de duas bobinas por ranhura no estator. Depois da conformação, a bobina

passa por uma inspeção realizada em um gabarito e é armazenada no carro de estoque

denominado Kanban. A próxima etapa consiste no alinhamento dos terminais, colocação do

tubo de isolamento e acabamento. Por fim as bobinas finalizadas são armazenadas em caixas

com a capacidade de 192 unidades cada. O mapa do estado atual pode ser visualizado na

figura 2 abaixo.

Figura 2 – Mapeamento do processo atual



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Fonte: Os autores

4.5. Mapa do estado futuro

O mapa do estado futuro foi desenvolvido através de algumas etapas sugeridas por Rother e

Shook (2003) citadas no capítulo 2.

4.5.1. Definição do takt time

A primeira etapa consiste na determinação do takt time, que foi definido através da demanda

que a empresa necessita atender, o que resultou em um takt time de 2,1875 min/bobina. O

processo de enfitamento apresenta um takt time maior do que o cliente (estator), mostrando

que a demanda não é atendida pela fabricação interna.

4.5.2. Definição de produção para supermercado ou expedição



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A segunda etapa é a definição de utilização de produção para um supermercado ou

diretamente para a expedição. Devido à linha de produção em questão apresentar uma

demanda já bem definida, trabalhando sob encomenda e devido aos produtos acabados serem

de dimensões relativamente grandes, foi optado pela produção diretamente para a expedição.

4.5.3. Utilização de fluxo contínuo

A terceira etapa compreende a utilização de fluxo contínuo, ou seja, para que a fábrica de

bobinas atenda a demanda determinada pelo cliente, através da análise do estado atual, é

percebido a existência de processos que devem ser ajustados para que o fluxo seja contínuo.

O primeiro posto analisado foi o do enfitamento. Uma vez que ele representa o maior tempo

de ciclo de todo o processo, no estado futuro precisamos que este posto reduza o seu tempo de

ciclo de 2,7 min/peça para 2,1 min/peça. Para isso é sugerido a realização de uma melhoria no

processo.

Após a redução do tempo de ciclo do posto do enfitamento para 2,1 min/peça, todos os

processos atendem a demanda de 3.456 bobinas/semana, mas ainda não seguem um fluxo

contínuo. Para que isso ocorra algumas ações foram sugeridas a saber:

Dobrar a capacidade do posto de retirada de esmalte aumentando para duas pessoas e

aumentando de 1 para 2 a quantidade de máquinas e postos em paralelo;

Reduzir para 1 turno o posto de acabamento e aumentando os postos em paralelo para

2, uma vez que neste posto trabalha 1 pessoa realizando o acabamento e uma

movimentando, para dobrar a capacidade precisamos apenas a adição de 1 pessoa,

ficando 2 realizando o acabamento em paralelo e uma transportando a bobina acabada

para as caixas.

A conformadora deve trabalhar apenas em 1 turno para atender a capacidade de 580

peças/dia;

O posto do Looping deve trabalhar apenas 6,4 horas/dia para atender uma capacidade

de 580 peças/dia.

Após a realização das sugestões acima o processo não será mais programado pelo PCP e sim

automaticamente pelo estator utilizando Kanban que programará o posto do enfitamento. Este

processo puxa uma necessidade de 83 bobinas/hora (60 minutos/tempo de ciclo = 28,57



13

peças/hora. Como são 3 postos, temos um consumo por hora de 85,71 que, trabalhando a uma

eficiência de 96%, apresentará uma demanda de 83 peças/hora). Este numero será utilizado

para dimensionar o Kanban entre o processo de looping e o Enfitamento.

O Kanban foi dimensionado para armazenar os componentes produzidos pelo looping , único

posto que utilizará os 3 turnos.

O mapa do estado futuro proposto pode ser visualizado na figura 3 abaixo.

Figura 3 – Mapeamento do processo futuro

Fonte: Os autores

4.6 Análise e discussão da aplicação

Através da aplicação da ferramenta de MFV, foram sugeridas diversas melhorias no processo



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que passaram a garantir que o processo de produção de bobinas atenda a demanda do estator,

mas não menos importante, fazendo com que o processo funcione de uma forma mais enxuta,

com um fluxo mais próximo do contínuo, reduzindo os desperdícios apresentados pelo STP,

conforme já apresentado na seção 02 desse trabalho.

As alterações nos números de pessoas em cada posto de trabalho auxiliaram também na

diminuição da quantidade de turnos trabalhados, contribuindo também para a redução do

custo de produção.

Outras técnicas de produção focadas em tempos produtivos devem ser aplicadas para que

sejam otimizadas as horas ociosas deixadas neste mapa do estado futuro, que após a

implementação será o estado atual. Este ciclo de mapas nunca acaba, pois se trata de uma

ferramenta de qualidade contínua como objetivo de melhor o fluxo entre os processos e a

eliminação dos desperdícios.

5. Resultados

Através da proposta do estado atual desenvolvida utilizando a ferramenta MFV podem ser

sugeridos pontos de melhoria, que quando aplicados comprovam a efetividade da utilização

de tal ferramenta.

Através da revisão da literatura, foi observado que a ferramenta proporciona benefícios

relativos à redução de tempos produtivos (lead time), redução de custo, melhor

aproveitamento de recursos, maior confiabilidade das máquinas, cumprimento de prazos, e

oportunidade de identificação de pontos de melhoria, contribuindo de forma representativa

para a empresa.

O mapeamento do estado futuro desenvolvido no trabalho proporcionou um balanceamento

nas operações do processo de forma que reduziu a quantidade de turnos trabalhados em 22%.

O balanceamento da linha de produção gerou a redução de estoques intermediários. A

programação de produção depende menos de uma programação externa (PCP), depende do

Kanban do processo subsequente (estator) que, ao consumir 1 conjunto de bobinas, manda a

solicitação de produção para o posto do enfitamento. Como consequência desta alteração, o



15

novo gargalo do processo passará a ser o posto da conformadora, estado este que poderá ser

estudado e elaborado um novo MFV. A tabela 3 resumo os ganhos obtidos, apresentando

resultados significativos para a gestão da produção.

Tabela 3: Previsão de resultados do processo após a implantação do estado futuro sugerido

Indicador Estado atual Estado futuro Ganho

Lead time estoques (dias) 14,6 3 Redução de 79% nos estoques

Lead Time de Processo (mim) 8,6 6,1 Redução de 29% no lead time do processo

Lead time total 14,61 3 Redução de 79% no lead time total

Fonte: Os autores

A aplicação do MFP apresentou um ganho efetivo para empresa, apresentando uma

mensuração significativa para os ganhos com desperdícios da produção. Sugerimos como

trabalho futuro a continuidade do MFP em outros processos produtivos e o uso dos custos da

qualidade como forma de transformação de parte dos ganhos dos custos do desperdício, com

investimentos em ações que possam monitorar os gráficos de custos da qualidade.

REFERÊNCIAS

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http://portal.revistas.bvs.br/transf.php?xsl



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TOMAR, M. S.: A Entrevista semiestruturada Mestrado em Supervisão Pedagógica (Edição 2007/2009) da

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