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A globalização tecnológica do início do Século XXI tem intensificado a competitividade da indústria, até mesmo para empresas em regiões de difícil acesso, que anteriormente se viam protegidas da concorrência global. Este trabalho descreve metodologia para aumento da eficiência operacional em uma pequena indústria de engrenagens automotivas, através da redução do tempo de setup de máquinas. Foi realizado estudo descritivo e analítico da fábrica analisada, em quatro etapas: (1ª) análise pormenorizada dos processos de produção de engrenagens; (2ª) estudo do funcionamento da máquina fresadora na produção das engrenagens; (3ª) análise do processo de fresamento de engrenagens; (4ª) elaboração de estudo completo dos tempos e movimentos do setup da fresadora, durante a produção. Obteve-se planilha pormenorizada de tempos e movimentos, a partir da qual elaborou-se proposta de redução do tempo de setup como em Shingo (2000) adaptado por Souza (2009). Conclui-se pela viabilidade da metodologia em outras pequenas indústrias metalúrgicas, vez que foi possível reduzir-se em 38,6% o tempo médio de setup da fresadora, praticamente a custo zero, trazendo benefícios no curto e longo prazo.