UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO
Faculdade de Tecnologia
Departamento de Engenharia de Produção
APOSTILA DA DISCIPLINA:
ARRANJO FÍSICO INDUSTRIAL
(versão 2011/1)
Prof. Henrique Martins Rocha
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ARRANJO FÍSICO INDUSTRIAL
Programa da disciplina
Ementa
Classificação de modelos e seleção de critérios. Coleta e análise de informações sobre o
produto o processo e a programação. Planejamento sistemático de “Layout” (SLP). Tipos
clássicos de arranjo físico. Estudo de fluxo. Dimensionamento de áreas. Movimentação de
materiais. Técnicas quantitativas de avaliação. Projeto da fábrica. Apresentação do “Layout”.
Localização industrial e o meio ambiente..
Distribuição da Carga Horária
5 horas/aula semanais (75 horas-aula semestrais)
Objetivos
Dar aos alunos informações técnicas de elaboração e análise de projetos industriais.
Conteúdo programático
1. Fundamentos
2. Sistematização de projetos de arranjo físico
3. Dados de entrada
4. Fluxo de materiais
5. Diagrama de fluxo e/ou interrelações
6. Determinação dos espaços
7. Determinação de interrelações entre espaços
8. Planejamento de arranjo físico detalhado
9. Plantas e modelos
10. Localização
11. Implantação
12. Administração dos projetos de layout
Metodologia
Exposição verbal dos conceitos e debates (discussão dirigida), com troca de experiências entre
os participantes. Exercícios para aplicação prática dos conceitos vistos, por meio de tarefas
individuais e em grupo.
Critério de Avaliação
Conjunto de trabalhos individuais e/ou em grupo, bem como exercícios de fixação a
serem feitos em sala de aula comporão a N1.
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DISCIPLINA: PLANEJAMENTO E CONTROLE DA PRODUÇÃO
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Prova individual, versando sobre todos os itens do conteúdo (peso 80%) e exercícios
de fixação em sala de aula (peso 20%) comporão a N2.
Exame final na forma de prova individual, cobrindo todo o conteúdo da disciplina.
Obs: as datas das avaliações serão informadas na primeira semana de aula.
Bibliografia recomendada
BUFFA, E. Modern Production/Operation Management. New York, USA: Jonh Wiley &
Sons, 1987.
CHASE, R. B,; JACOBS, R.; AQUILANO, N. J. Administração da produção para a
vantagem competitiva. 10. ed. Porto Alegre: Bookman, 2006.
CORRÊA, H. L.; CORRÊA, C. A., Administração da produção e operações: manufatura e
serviços – uma abordagem estratégica, 2. ed., São Paulo: Atlas, 2006.
DAVIS, M.M. et al. Fundamentos da administração da produção. 3. ed. Porto Alegre:
Bookman, 2001.
LAUGENI, F. P.; MARTINS, P. G. Administração de produção. 2. ed. São Paulo: Saraiva,
2005.
MONKS, J. G. Administração da produção. São Paulo: McGraw Hill, 1987.
MOREIRA, D. A. Administração da produção e operações, 2. ed. São Paulo: Cengage
Learning, 2008.
MUTHER, Richard. Planejamento do Layout: Sistema SLP. São Paulo: Edgard Blucher,
1978.
RITZMAN, L. P.; KRAJEWSKI, L.J. Administração da produção e operações. 2. ed. São
Paulo: Prentice Hall, 2008.
SLACK, N.; CHAMBERS, S.; JOHNSTON, R. Administração da produção, 2. ed. São
Paulo: Atlas, 2002.
Currículo resumido do professor
Henrique Martins Rocha é Doutor em Engenharia pela UNESP, com pós-doutorado na mesma
instituição, Mestre em Sistemas de Gestão (UFF), Especialista em Gestão Empresarial (FGV)
e em Finanças Corporativas (UFRRJ). Engenheiro Mecânico (UERJ) com aperfeiçoamento
em Engineering Excellence pelo Rochester Institute of Technology, foi avaliador líder do
PQRio. Sua experiência profissional de 27 anos na área industrial, em empresas como Xerox,
White Martins, Flextronics, Remington, CBV e Siemens, inclui funções como gerente de
Produção, gerente de Programas (novos produtos), gerente de Planejamento e Controle de
Produção e Exportação, gerente de Customer Care, gerente de Design Center, engenheiro de
Processos e Manufatura, etc. Participou da implantação, balanceamento e realocação de
diversas linhas de produção, definição e implementação de unidades de produção,
implementação de sistemas integrados de gestão, desenvolvimento de cadeias de suprimento,
incluindo logística reversa, seleção de equipamentos, desenvolvimento de processos
produtivos e de novos produtos, manutenção industrial, etc. Atuou por 5 anos nos USA e
Canadá, integrando diversos times de desenvolvimento de produtos, desenvolvendo
fornecedores e coordenando grupo multinacional de design. Atua há dez anos na área
acadêmica, como professor, coordenador de cursos de graduação e pós-graduação e
pesquisador. Possui dezenas de publicações científicas: artigos em periódicos e anais de
eventos científicos e capítulos de livros. Endereço para acessar CV Lattes:
http://lattes.cnpq.br/0532941206355027.
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DISCIPLINA: PLANEJAMENTO E CONTROLE DA PRODUÇÃO
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Caros alunos,
A presente apostila se presta a servir de fonte inicial de esclarecimento e orientação sobre o
conteúdo da disciplina Arranjo Físico Industrial (AFI), não devendo, no entanto, ser
considerada a única fonte de informação e estudo. O aprofundamento conceitual, bem como
aplicações práticas adicionais, devem ser consultados nas obras indicadas na Bibliografia da
disciplina.
1. FUNDAMENTOS
Dentre as disciplinas associadas ao projeto de um sistema de produção, destaca-se o
projeto de arranjo físico (plant layout design), definido como o conjunto de atividades
envolvidas na localização de departamentos de fabricação, linhas de produção, centros de
trabalho, máquinas e funções auxiliares (ferramentaria, manutenção, etc.) e na definição
de rotas e meios de movimentação apropriados.
DEFINIÇÕES
Segundo Muther (1986) e Slack, Chambers e Johnson (2002), o arranjo físico ou layout
pode ser definido como o estudo do posicionamento relativo dos recursos produtivos,
homens, máquinas e materiais, ou seja, é a combinação dos diversos
equipamentos/máquinas, áreas ou atividades funcionais dispostas adequadamente. Decidese onde colocar todas as instalações, máquinas equipamentos e pessoal da produção,
preocupando-se com o posicionamento físico dos recursos de transformação,
determinando a forma e a aparência desta unidade produtiva, e também o fluxo dos
recursos transformados através das operações.
É frequentemente uma atividade difícil e de longa duração por causa das dimensões físicas
dos recursos de transformação movidos e podem afetar o fluxo dos materiais e pessoas, o
que poderá acarretar maiores ou menores custos e eficácias da produção (SLACK;
CHAMBERS; JOHNSON, 2002). Um erro pode produzir padrões de fluxo longos e
confusos, estoque de materiais, filas de clientes formando-se ao longo da operação,
inconveniência para os clientes, tempos de processamento longos, operações inflexíveis,
fluxo imprevisíveis e altos custos.
Segundo Ritzman e Krajewski (2008), ao se alterar um arranjo físico, pode-se afetar o
modo de como uma empresa busca atingir suas prioridades. Os objetivos visados com um
bom layout são:
I. Aumentar a moral e satisfação no trabalho;
II. Incrementar a produção, reduzindo as demoras, manuseios e tempos de manufatura
(menor demora e distância);
III. Maior utilização de equipamentos, mão-de-obra e serviços (reduzindo distâncias e
tempos improdutivos);
IV. Reduzir os riscos para os colaboradores;
V. Melhorar a comunicação.
Slack, Chambers e Johnson (2002) afirmam que para se projetar um arranjo físico, deve-se
fazer uma análise do que realmente deseja-se alcançar. Devem ser muito bem
compreendidos os objetivos estratégicos da produção, como ponto de partida, dos muitos
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estágios que levam ao arranjo físico final da produção. Em várias situações, torna-se
necessário um estudo de layout:
I. Ineficiência das instalações (fabricação de novos produtos, aquisição de máquinas,
necessidade de maior espaço para estocagem, etc);
II. Redução dos custos de produção;
III. Variação da demanda (aumento ou decréscimo na produção);
IV. Ambiente de trabalho inadequado (ruídos, temperaturas, iluminação, etc);
V. Excesso de estoques (fluxo do produto não está bom);
VI. Manuseios excessivos (provocam estragos e atrasam a produção);
VII. Instalação de uma nova fábrica.
LAYOUT OU LEIAUTE?
Layout é uma palavra da língua inglesa que faz parte da terminologia de diversas áreas
profissionais: em editoração e diagramação significa a forma de organização de elementos
textuais e gráficos nas páginas de um documento. Já, no projeto de circuitos eletrônicos,
significa a disposição dos componentes na placa de circuito impresso; em manufatura este
termo está relacionado com a disposição dos recursos de produção na instalação industrial.
Esta palavra, a rigor, consta nos dicionários brasileiros com a grafia leiaute. A forma
aportuguesada parece ser pouco conhecida e utilizada no meio empresarial. Na linguagem
corporativa brasileira a expressão original layout é largamente utilizada (PEINADO;
GRAEML, 2007).
VOLUME-VARIEDADE
O projeto de arranjo físico busca minimizar custos de movimentação, reduzir o
congestionamento de materiais e pessoas, incrementar a segurança, o moral e a
comunicação, aumentar a eficiência de máquinas e mão-de-obra e apoiar a flexibilidade.
A concepção ou planejamento do sistema de produção segue, então, influenciado
essencialmente pelo fluxo do trabalho, o qual deve ser racional evitando-se que os
deslocamentos, sejam de pessoas ou materiais, quando necessários ocorram por distâncias
reduzidas, outro aspecto a ser considerado quando da elaboração do arranjo físico, trata-se
do conforto e da segurança que deve ser proporcionada aos trabalhadores.
Para tal, baseia-se principalmente na configuração do sistema de produção, que deve
assumir uma das seguintes orientações básicas:
(a) sistemas orientados a processos (produção intermitente), caracterizados por baixo
volume, alta variedade, fluxo de materiais intermitente, máquinas universais, emprego
intensivo de mão-de-obra.
(b) sistemas orientados a produtos (produção contínua), caracterizados por alto
volume, baixa variedade, fluxo de materiais contínuo, máquinas especiais, aplicação
intensiva de capital.
Assim temos duas situações de volume e variedade que demarcam um intervalo, entre alto
e baixo. A figura 1 apresenta alguns exemplos de operações com diferentes volumes.
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Figura 1 – Volume de produção
A composição de volume-variedade indica diferentes tipos de processos produtivos, como
pode ser observado na figuras 2 e 3 e que são discutidos a seguir.
Figura 2 – Matriz Volume-variedade / tipos de processos
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Figura 3 – Matriz produto-processo
Processos de Projeto
•
Envolvem produtos discretos, bastante customizados;
•
Baixo volume e alta variedade;
•
Baixo grau de repetição: a maior parte dos trabalhos tende a ser única.
Processos de Jobbing
•
Baixo volume- alta variedade;
•
Característica principal: cada produto deve compartilhar os recursos da operação
com outros;
•
Ex: serviços de técnicos especializados (restauradores de móveis, alfaiates,
gráfica)
•
Baixo grau de repetição.
Processos de Lotes ou Bateladas
•
Cada parte da operação tem períodos em que se está repetindo, enquanto o “lote”
está sendo processado;
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•
Ex: produção de alimentos congelados; manufatura da maior parte das peças de
conjuntos montados em massa, como carros e a maior parte das roupas.
Processos de Produção em massa
•
Produzem bens em alto volume e variedade relativamente estreita;
•
Ex: fábrica de automóveis; maior parte dos fabricantes de bens duráveis.
•
Nas operações em massa as diferentes variantes de um produto não afetam o
processo básico de produção.
Processos Contínuos
•
Grande volume e baixa variedade;
•
Operam por períodos e tempo mais longo;
•
Muitas vezes estão associados a tecnologias relativamente inflexíveis, de capital
intensivo, com fluxo altamente previsível.
•
Ex: refinarias de petróleo, siderúrgicas e algumas fábricas de papel.
Figura 4 – Tipos de processo produtivo (resumo)
SELEÇÃO DO TIPO DE ARRANJO
Há diferentes maneiras de se arranjarem os recursos produtivos de transformação. Os
recursos individuais de transformação são muito diferentes, por isso a variedade de
arranjos parece ainda mais ampla do que realmente é (SLACK; CHAMBERS;
JOHNSON, 2002). Corrêa e Corrêa (2004) afirmam que o tipo básico de arranjo físico é a
forma geral do arranjo de recursos produtivos da operação. A escolha do tipo de arranjo
físico depende em grande parte da escolha do processo, e são classificadas em:
I. Arranjo físico por processo ou funcional;
II. Arranjo físico em linha ou por produto;
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III. Arranjo físico posicional ou por posição fixa;
IV. Arranjo físico celular;
V. Arranjo físico híbrido, combinado ou misto.
Para definição do processo preferencial para o planejamento do layout, é preciso
identificar a melhor situação para casos de processos puros ou em trabalho de sistemas
híbridos. Deve se definir um tipo preferencial, que apresente maior afinidade com o
processo para montar como base e com o decorrer dos estudos, aplicando os demais
processos para avaliar suas melhorias e divergências. Em um estudo de manufatura, a
característica de volume-variedade ditará o processo mais adequado para o planejamento.
Para indicar o processo apropriado, Slack, Chambers e Johnson (2002) fornecem uma
matriz associada à característica volume-variedade, conforme ilustrado na figura 5, na
qual é perceptível a tendência ao fluxo intermitente conforme o volume diminui e aumenta
a variedade.
Fixo
Funcional
Linear
Figura 5 – Matriz de layout e gráfico volume-variedade (SLACK; CHAMBERS;
JOHNSON, 2002).
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CARACTERÍSTICAS DE CADA TIPO DE ARRANJO FÍSICO
Arranjo Fixo, Posicional, por Posição Fixa, ou Project Shop é aquele em que o
produto, ou seja, o material a ser transformado, permanece estacionário em uma
determinada posição e os recursos de transformação se deslocam ao seu redor, executando
as operações necessárias, como pode ser observado na figura 6.
Figura 6 – Exemplo de arranjo fixo
Tem como característica a existência de pequena variedade de produtos em pequenas
quantidades. Este arranjo é utilizado quando, devido ao porte do produto ou à natureza do
trabalho não é possível outra forma de arranjo. São dois os casos básicos em que o arranjo
por posição fixa é amplamente utilizado:
•
Quando a natureza do produto, como peso, dimensões e/ou forma impedem outra
forma de trabalho: projetos de grandes construções, como estradas, arranha-céus,
pontes, usinas hidroelétricas, construções em estaleiros, atividades agropecuárias,
atividades de extrativismo;
•
Quando a movimentação do produto é inconveniente ou extremamente difícil. Este
é o caso de cirurgias, tratamento dentário, trabalhos artesanais como esculturas e
pinturas, montagem de equipamentos delicados ou perigosos, etc.
Nos layouts fixos, a localização dos recursos não vai ser definida com base no fluxo de
recursos transformados, mas na conveniência dos recursos transformadores em si. As
principais vantagens deste tipo de arranjo são:
•
Não há movimentação do produto;
•
Quando se tratar de um projeto de montagem ou construção, como por exemplo, a
construção de uma ponte ou a fabricação de um navio, é possível utilizar técnicas
de programação e controle, tais como: PERT e CPM, disponíveis em softwares
bastante acessíveis;
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•
Existe a possibilidade de terceirização de todo o projeto, ou de parte dele, em
prazos previamente fixados.
Dentre as desvantagens do arranjo posicional pode-se citar:
•
Complexidade na supervisão e controle de mão-de-obra, de matérias primas,
ferramentas etc.;
•
Necessidade de áreas externas próximas à produção para submontagens, guarda de
materiais e ferramentas. Muitas vezes, é necessário construir abrigos para os
funcionários, da construção civil;
•
Produção em pequena escala e com baixo grau de padronização.
Um exemplo clássico é a construção de um edifício. O mesmo permanece fixo enquanto
seus materiais e mão de obra circulam em volta no processamento. Outros exemplos:
produção de navios em estaleiros, fabricação de grandes transformadores elétricos e
grandes geradores, produção de aviões de grande porte, locomotivas, restaurantes
convencionais, equipamentos e máquinas industriais de grande porte, etc.
Um dos problemas encontrados para esta operação são limitações quanto:
•
Ao espaço para execução das atividades;
•
A logística de transporte e armazenamento de materiais;
•
Ao controle do fluxo de subcontratados como equipamentos e mão de obra;
•
A minimização dos movimentos e sua verticalização.
Para Chase, Jacobs e Aquilano (2006), o arranjo fixo tem uma baixa eficiência, por isso é
comum ser utilizado em operações que necessitam de grandes arranjos posicionais para
agregação de valor ao produto. Sua eficácia está ligada a programação de acesso ao
espaço e a confiabilidade das entregas de materiais.
Slack, Chambers e Johnson (2002) acrescentam ainda que o planejamento e o controle do
projeto devem ser bem executados, a fim de se evitar a falta de espaço para alocar
equipamentos ou materiais que tiveram seus prazos de utilização mal estimados, evitandose assim a movimentação desnecessária entre lugares temporários e os lugares ideais
destinados para sua utilização.
Em resumo este arranjo físico tem as seguintes características:
•
Movimentação reduzida de material;
•
Aumento da movimentação de pessoal e equipamentos;
•
Pode resultar em equipamentos duplicados;
•
Requer grande habilidade do pessoal;
•
Requer supervisão geral;
•
Pode resultar em aumento de espaço e grande material em processo;
•
Requer grande atenção no controle e na programação da produção.
•
Produção pequena;
•
Grande flexibilidade que permite alterações no projeto do produto, no volume da
produção e até no tipo de produto.
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Arranjo Funcional, por processo, departamental, process layout e job shop. No
arranjo físico funcional, todos os processos e equipamentos do mesmo tipo e função são
colocados juntos, constituindo um arranjo típico de especialização por processo, onde as
máquinas que realizam um mesmo tipo de operação ficam agrupadas (próximas). Este
arranjo também pode agrupar em uma mesma área operações ou montagens semelhantes.
É um tipo de arranjo flexível, que atende as mudanças de mercado e produtos
diversificados em diversas quantidades, apresentando um fluxo longo dentro da fábrica.
Ocorre uma circulação do produto (fluxo de produção) entre áreas distintas de
equipamentos, onde acontece o processamento, o resultado do trabalho vai de um setor
para o outro em lotes ou em grupos de itens fabricados, como pode ser observado nas
figuras 7 e 8.
Figura 7 – Layout Funcional (adaptado de Martins e Laugeni, 2005)
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Figura 8 – Layout Funcional
As peças se movem de acordo com as operações, o que permite a criação de
departamentos com as operações do mesmo tipo feitas na mesma área. Por exemplo, setor
de usinagem dividido com áreas de fresas, tornos, retíficas etc. É usado, em geral, esse
tipo de arranjo, quando os fluxos que passam pelos setores são variados e ocorrem
intermitentemente. Este tipo de arranjo pode trabalhar com diferentes roteiros, tornando-o
bastante flexível para a produção. Neste tipo de layout os recursos são organizados de
acordo com as funções que desempenham e de suas necessidades comuns, como
característica existe uma grande variedade de produtos em pequenas quantidades. É um
tipo de arranjo que pode ficar bastante complexo à medida que temos muitos processos
em muitos produtos: com volumes de produtos mais intensos, faz com que os fluxos de
manufatura se cruzem, diminuindo a eficiência e aumentando o tempo de atravessamento
dos fluxos.
O desafio nas decisões sobre o layout de processos é procurar arranjar a posição relativa e
as áreas de cada setor, de forma a aproximar setores que tenham fluxos intensos entre si.
Os exemplos de uso são inúmeros:
•
Hospitais: um hospital apresenta em sua predominância um arranjo físico onde os
processos são agrupados por tipo e função. Há o centro cirúrgico, a pediatria, o
setor de raio x, o pronto socorro, a farmácia, a unidade de tratamento intensivo etc.
•
Serviços de confecção de moldes e ferramentas: uma empresa prestadora deste tipo
de serviços também utiliza arranjo por processo. Para a confecção de um molde
destinado a uma injetora de plásticos ou uma ferramenta destinada a uma prensa de
estampagem são necessárias diversas operações, em diversos tipos de máquinas,
tais como: retíficas, centros de usinagem, fresas, furadeiras, eletro-erosão etc. Os
produtos fabricados são únicos e muito diversos. Assim, exigem operações de
tipos, tempos e sequências independentes, inviabilizando outro tipo de arranjo
físico menos flexível.
•
Lojas comerciais: para facilitar a busca pelo produto que o cliente deseja, as lojas
dividem seus artigos por categoria. Por exemplo, roupas masculinas, femininas e
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infantis, artigos de cama, mesa e banho, roupas sociais e esporte, calçados,
eletrodomésticos e assim por diante. Os supermercados utilizam o arranjo por
processo, pois o volume de compras tende a aumentar quando as mercadorias são
expostas de maneira ordenada. Em geral, o consumidor deseja visitar apenas
alguns setores da loja. Mas é do interesse dos varejistas que o cliente circule
também por outros departamentos, o que pode ser obtido definindo-se uma
configuração do arranjo físico que estimule ou obrigue o cliente a realizar
determinado trajeto dentro da loja.
•
Manufatura de usinagem de peças utilizadas em automotores, onde se tem áreas
separadas dedicadas a um tipo de processo. Nesta manufatura existem alguns
beneficiamentos que exigem ambientes especiais para a execução, como por
exemplo, uma área de solda de onde resultam gases. Já em processos com máquina
ferramenta, necessita-se de operadores e um estoque para ferramentais.
As principais vantagens do arranjo físico funcional são:
•
Grande flexibilidade para atender a mudanças de mercado: de uma maneira geral,
desconsiderando problemas de balanceamento e eventuais gargalos, para alterar o
processo de fabricação. No caso de se adotar o layout funcional, basta alterar o
fluxo a ser seguido pelo produto perfaz durante sua fabricação;
•
Bom nível de motivação: geralmente este arranjo exige de mão-de-obra
especializada e qualificada. Quando os produtos são únicos, não existe produção
repetitiva contribuindo para a redução da monotonia e, consequentemente, do tédio
no trabalho;
•
Atende a produtos diversificados em quantidades variáveis ao mesmo tempo: este
tipo de arranjo permite que mais de um tipo e modelo de produto possa ser
fabricado simultaneamente. Enquanto um produto está passando por um processo
em determinado local, é possível que outro produto diferente esteja recebendo
outro processamento, na mesma planta fabril;
•
Menor investimento para instalação do parque industrial: quando equipamentos
similares são agrupados, os custos de instalação geralmente diminuem. Por
exemplo, determinados equipamentos ou operações exigem um sistema de
exaustão de ar ambiente. Se eles forem agrupados, um único sistema poderá servir
a diversas máquinas.
•
O mesmo acontece com necessidades de refrigeração, instalações hidráulicas, de ar
comprimido, de gases, de combustível etc. Além disto, via de regra, tratam-se de
equipamentos não específicos, de uso geral, e, portanto, de custo mais acessível e
manutenção mais simples. Há, ainda, a vantagem de venda ou troca do
equipamento, quando ele deixa de ser útil à operação;
•
Maior margem do produto: na verdade, a maior margem de contribuição não
advém do tipo de arranjo físico, e sim do tipo de produto, de maior valor agregado,
que, geralmente, se produz neste tipo de arranjo.
Em contrapartida aos benefícios proporcionados ao arranjo físico por processo as
desvantagens deste tipo de arranjo físico são as seguintes:
•
Apresenta um fluxo longo dentro da fábrica: Como o produto “procura” seus
processos onde quer que eles se encontrem dentro da planta, há necessidade de
deslocamento por distâncias maiores, pois os processos necessários normalmente
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não estão posicionados na melhor sequência para a fabricação de determinado
produto. Outro fato comum neste arranjo é que o produto muitas vezes procura o
processo seguinte na “contra mão” do processo anterior. Em outras palavras, o
produto vai e volta, em um processo ineficiente de movimentação, que torna mais
difícil o gerenciamento das atividades sendo executadas;
•
Diluição menor de custo fixo em função de menor expectativa de produção: como
raramente se tem conhecimento com antecedência do que se vai produzir, a
empresa precisa dispor de uma série de recursos, que devem estar disponíveis em
função da necessidade de uma operação específica que pode ou não acontecer.
Muitas vezes, para evitar algum gargalo na produção de determinados lotes, que
podem exigir maior tempo de determinada operação, a empresa precisa ter
máquinas em duplicidade para atender demandas inesperadas;
•
Dificuldade de balanceamento: devido à constante alteração do produto, a
dificuldade em programar e balancear o trabalho é maior, além de se exigir que
essas atividades sejam executadas em intervalos curtos de tempo, às vezes até
diariamente. Isto costuma gerar estoques em processo mais elevados para
compensar as diferenças de processamento;
•
Exige mão-de-obra qualificada: por um lado, isto é tido como vantagem e, por
outro lado, pode ser considerado desvantajoso, para empresas brasileiras
acostumadas a lidar com folhas de pagamento de baixo valor, quando comparadas
às empresas dos países mais desenvolvidos.
•
Este processo não permite muita amplitude de supervisão, não é rara a necessidade
de um supervisor para cada área de trabalho;
•
Maior necessidade de preparo e setup de máquinas: os volumes baixos resultam na
necessidade de maior quantidade de preparos de máquinas, proporcionalmente ao
tempo que estas são mantidas em operação.
Os equipamentos de fabricação são de uso genérico e os trabalhadores devem possuir
nível técnico relativamente alto para realizar tarefas diferentes. O fluxo de peças é
pequeno dentro de cada departamento (intradepartamental) e grande entre eles
(interdepartamental).
O controle da produção é complexo devido à simultaneidade de diferentes lotes sendo
executados ao mesmo tempo em setores distintos e para clientes variados. Em
compensação a elaboração do processo de fabricação é uma atividade simples já que basta
definir a rota pelos departamentos que executarão cada etapa do processo (GROOVER,
1987, p.28).
Entre as principais limitações está o elevado tempo necessário para completar cada lote.
Doumeingts (1984 apud RIBEIRO e MEGUELATI, 2002, p.63) descreve que, do tempo
total consumido na produção de uma peça, cerca de 5% são destinados à execução em
máquina e os 95% restantes são gastos em movimentações e filas de espera. Além disso,
dentro desses 5%, apenas 30% do tempo é usinagem propriamente dita, uma vez que a
preparação das máquinas e outras tarefas consomem a maior parte do tempo.
Em resumo este arranjo físico tem as seguintes características:
•
Manuseio elevado de material;
•
Complexo controle de produção;
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•
Grande quantidade de material em processo;
•
Máquinas de uso geral;
•
Pequeno investimento total inicial;
•
Grande flexibilidade;
•
Baixa produtividade;
•
Facilidade de contornar quebras de equipamentos;
•
O pessoal deve ter maiores habilidades;
•
Grande utilização das máquinas.
Arranjo Linear, em linha, por produto, productflow layout, product layout e flow shop Nesse tipo de arranjo os postos de trabalho, máquinas e equipamentos são colocados em
sequência lógica das operações que devem ser executadas (a sequência de transformações
que o produto irá sofrer), não ocorrendo caminhos alternativos, o que facilita o controle do
processo e minimiza o manuseio de materiais, ou seja, o material passa pelas operações e
existe um único produto fabricado em grande quantidade.
Caracterizado por ter uma única entrada e uma única saída. Neste tipo de arranjo as
máquinas, os equipamentos ou as estações de trabalho são colocados de acordo com a
sequência de montagem, sem caminhos alternativos para o fluxo produtivo. O material
percorre um caminho previamente determinado dentro do processo, como pode ser visto
na figura 9. Este arranjo permite obter um fluxo rápido na fabricação de produtos
padronizados, que exigem operações de montagem ou produção sempre iguais,
proporcionando aos colaboradores um trabalho monótono e estressante.
Neste tipo de arranjo, o custo fixo da organização costuma ser alto, mas o custo variável
por produto produzido é geralmente baixo, caracteriza-se como um arranjo físico de
elevado grau de alavancagem operacional, sendo adotado somente quando o volume de
produção justifica o investimento, que é extremamente alto. Enquanto um arranjo físico
funcional pode ser elaborado aos poucos, o arranjo físico em linha deve ser implantado de
uma só vez.
Figura 9 - Fluxo de operações em uma linha de produção (PEINADO; GRAEML, 2007)
Os equipamentos são especializados para se dedicarem à fabricação de um produto em
particular e também é comum existirem máquinas duplicadas para balancear o fluxo
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(BLACK, 1991, p.58). Esse balanceamento significa que o tempo total de trabalho em
cada estação é praticamente o mesmo, reduzindo o tempo ocioso.
Quando se fala em arranjo em linha, não se trata necessariamente de uma disposição em
linha reta. Uma linha de produção retilínea tende a ficar muito longa exigindo áreas de
longo comprimento, o que nem sempre é possível. Para contornar este problema é comum
que os engenheiros projetem linhas em forma de U ou S ou outra forma de circuito
diferente, que possa ser exequível em função das instalações prediais de que a empresa
pode dispor, como pode ser observado nas figuras 10 a 12.
Figura 10 – Layout linear (adaptado de Martins e Laugeni, 2005)
Como é possível observar nas Figuras 11 e 12, a linha em forma de U requer praticamente
a metade do comprimento de uma linha de forma reta. As pessoas trabalham mais
próximas umas das outras e o caminho percorrido para abastecimento da matéria-prima ao
lado da linha é menor.
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Figura 11 - Arranjo linear (adaptado de Groover, 1987, p.29)
Figura 12 – Arranjo linear
Exemplos de uso:
Indústrias montadoras: praticamente todas as montadoras utilizam um arranjo por produto.
Este é o caso de linhas de montagem de automóveis, eletrodomésticos, bicicletas,
brinquedos, aparelhos eletrônicos etc.
Indústrias alimentícias: uma grande fábrica de massas e biscoitos, por exemplo, fabrica
seus produtos em uma linha de produção composta principalmente de um forno contínuo e
embaladeiras.
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Frigoríficos: indústria de produtos frigoríficos de carnes bovina, suína e de frango e seus
derivados, como linguiças, salsichas e demais embutidos são normalmente, estruturadas
seguindo um arranjo em linha, o processo inclui, inclusive, o sistema de abatimento dos
animais.
Serviços de restaurante por quilo: um restaurante que vende comida a quilo utiliza uma
espécie de linha de montagem de pratos, em que o próprio cliente realiza parte do
processo produtivo ao seguir a filha e se abastecer dos alimentos desejados.
Dentre as vantagens deste tipo de arranjo físico destacam-se:
•
Possibilidade de produção em massa com grande produtividade: as linhas de
montagem geralmente têm alto custo de instalação e requerem equipamentos mais
especializados. Assim sendo, apresentam maior custo fixo, porém menor custo
variável por unidade, o que pode representar elevado grau de alavancagem
operacional. A produtividade por mão-de-obra torna-se elevada neste tipo de
arranjo, uma vez que as tarefas são altamente repetitivas, o grau de complexidade
por tarefa é mínimo e o grau de automatização é, geralmente, mais elevado;
•
Carga de máquina e consumo de material constantes ao longo da linha de
produção: é mais fácil obter uma condição de balanceamento da produção uma vez
que o mesmo tipo de produto está sendo fabricado na linha, a qualquer momento;
•
Controle de produtividade mais fácil: a velocidade do trabalho em uma linha de
produção é mais fácil de ser controlada, principalmente quando ser trata de linha
motorizada. Dentro de certos limites, a supervisão pode aumentar ou diminuir a
velocidade da própria linha, permitindo o aumento da produção ou, quando
necessário, a sua diminuição. Algumas vezes a velocidade precisa ser reduzida por
problemas de qualidade ou de falta de material. O controle dos funcionários pode
ficar tão eficiente que nenhum deles pode deixar seu posto sem a anuência do
supervisor e a substituição por outro;
•
Relativamente fácil de controlar, por apresentar um fluxo produtivo muito claro e
previsível.
•
As vantagens que os arranjos lineares apresentam em relação aos arranjos
funcionais, quando existem produções em larga escala, são os menores estoques
(pela baixa necessidade de isolamento das operações) e tempos improdutivos nas
movimentações de materiais, com processamentos de ritmos mais rápidos.
São as seguintes desvantagens deste tipo de arranjo físico:
•
Alto investimento em máquinas: geralmente o grau de automatização deste tipo de
arranjo costuma ser alto com máquinas específicas, que necessitam de manutenção
frequente. Algumas máquinas podem ser tão especificas que não apresentam outro
tipo de serventia quando substituídas;
•
Costuma gerar tédio nos operadores: devido ao alto grau de divisão deste trabalho,
quase sempre as operações de montagem são monótonas, pobres e repetitivas. O
índice de absenteísmo geralmente é elevado e ocorrem longos períodos de
afastamento por ordem médica, decorrentes de problemas nas articulações e outras
lesões por esforço repetitivo, além de lombalgias em geral. Os trabalhadores
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20
geralmente não demonstram nenhum interesse na manutenção e conservação dos
equipamentos. Indícios de sabotagem podem ocorrer;
•
Falta de flexibilidade da própria linha: o sistema tem longo tempo de resposta para
mudanças de volume de produção, tanto para aumentá-la como para reduzi-la. O
mesmo acontece no caso de introdução de um novo produto. Os tempos de setup
são longos;
•
Fragilidade a paralisações e subordinação aos gargalos: tal como acontece com os
elos de uma corrente, basta que uma operação deixe de funcionar e a linha toda
pára (os produtos seguem em fila, quando uma operação pára, a fila toda pára).
Outra característica é que a operação mais lenta da linha, denominada gargalo
produtivo, determina a velocidade de produção de toda a linha.
Em resumo este arranjo físico tem as seguintes características:
•
Manuseio reduzido de material;
•
Simples controle de produção;
•
Pequena quantidade de material em processo;
•
Uso de equipamentos especiais;
•
Investimento total inicial elevado;
•
Baixa flexibilidade (mudanças no produto podem levar a obsolescência da linha);
•
Grande produtividade;
•
Se uma máquina para a linha toda interrompe suas atividades;
•
Requer menor habilidade do pessoal (as atividades são específicas e repetitivas).
Linhas de Montagem
Para Slack, Chambers e Johnston (2002), linhas de montagem são um tipo especial de
layout por produto: em geral, no seu sentido, o termo linha de montagem se refere a uma
montagem progressiva ligada por algum dispositivo de manuseio de material.
A primeira linha de produção de que se tem notícia foi idealizada por Henry Ford em
1939. Geralmente, algum tipo de ritmo está presente e o tempo permitido de
processamento é o equivalente para todas as estações de trabalho.
Corrêa e Corrêa (2006) ainda explicam que neste tipo de layout a eficiência do processo é
máxima. Por exemplo, em uma linha de montagem as unidades passam de uma a uma
(“one-piece-flow” na literatura inglesa) percorrendo de uma etapa do processo a outra (as
etapas, em geral, encontram-se lado a lado), em um ritmo preestabelecido, de forma que
sempre haja alguém agregando valor o produto. O que não ocorre em um layout funcional,
em que, além do tempo de não-agregação de valor gasto no transporte do produto entre
etapas, é frequente que um bom tempo seja gasto pelos produtos que aguardam
processamento em filas.
Balanceamento da linha de produção
Mesmo levando em consideração a monotonia da rotina de um trabalho simples e
altamente repetitivo, o maior benefício do arranjo físico por linha de produção está,
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justamente, na divisão do trabalho em tarefas elementares, com curvas de aprendizagem
próximas a 100%, ou seja, o tempo de aprendizado da tarefa é insignificante. Uma linha
de produção varia em extensão dependendo da quantidade de operações. Geralmente, o
comprimento da linha e a quantidade de postos de trabalho são expressivos. Linhas de
produção que variam de 30 a 200 funcionários são comuns na indústria. A sequência da
realização das tarefas em uma linha de produção é definida e imposta pelo produto a ser
fabricado.
O balanceamento da linha de produção consiste na atribuição de tarefas às estações de
trabalho que formam a linha de forma que todas as estações demandem aproximadamente
o mesmo tempo para a execução da tarefa. Isto minimiza o tempo ocioso de mão-de-obra
e de equipamentos, pois o tempo de execução de cada tarefa destinado a cada um dos
operadores em seus centros de trabalho deverá ser o mesmo, ou o mais próximo possível
para que não haja atraso das demais atividades.
As linhas com bom nível de balanceamento apresentam um fluxo suave e contínuo de
trabalho, porque todos os operadores trabalham no mesmo ritmo, obtendo-se o maior grau
de aproveitamento possível da mão-de-obra e dos equipamentos. A principal dificuldade
em balancear uma linha de produção está na formação de tarefas, ou conjuntos de tarefas
que tenham o mesmo tempo de duração. Muitas vezes algumas tarefas longas não podem
ser divididas e algumas tarefas curtas não podem ser agrupadas.
Quando uma tarefa tem seu tempo de execução significativamente maior ou menor que o
tempo médio de execução das demais tarefas da linha de montagem, a linha de montagem
fica desbalanceada, neste caso poderá ocorrer uma das seguintes situações:
•
O operador mais carregado de trabalho tenta compensar. Quando existir uma ou
mais tarefas com maior tempo de montagem, os operadores designados para estas
tarefas, não raro, vão tentar compensar a desvantagem, trabalhando em ritmo
acelerado. Isto pode gerar problemas de fadiga e doenças do trabalho. É comum
encontrar este problema em linhas de produção mais artesanais;
•
Muitas vezes se alocam os operadores mais ágeis e velozes para os postos de
trabalho mais difíceis. Este procedimento pode trazer consequências futuras ao
gestor da produção pelos problemas de saúde, já citados, quando um funcionário
trabalha muito tempo em ritmo acelerado;
•
A soma do tempo ocioso dos demais operadores, com tarefas de menor duração,
será alta, elevando os custos por falta de aproveitamento da mão-de-obra;
•
A velocidade da linha de produção será a velocidade da operação mais lenta, com
maior tempo de duração. Em outras palavras, a linha de produção estará
subordinada à operação do gargalo.
Embora seja basicamente uma questão de programação para Slack, Chambers e Johnson
(2002), balancear uma linha de montagem tem implicações para o layout. Isso acontece
quando, para os propósitos do balanceamento, o tamanho da estação de trabalho ou o
número de estações usadas deve ser modificado fisicamente. O trabalho desempenhado
em cada estação é composto por várias partes, denominadas de tarefas, elementos e
unidades trabalho. Tarefas que são descritas pela análise de tempos e movimentos.
O trabalho total a ser desempenhado pela estação de trabalho é igual à soma das tarefas
atribuídas para aquela estação, e a lógica do balanceamento é dividir e distribuir essas
tarefas entre as estações de trabalho de forma que durante seu ciclo seja feito minimizando
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ao máximo os tempos de ociosidade. Isto reflete em uma produção contínua otimizando os
fluxos e minimizando perdas com transportes desnecessários e retirando tempos ociosos
nas estações de trabalho.
Procedimento de balanceamento de linha de produção (PEINADO; GRAEML, 2007)
1 - Dividir as operações de trabalho em elementos de trabalho que possam ser executados
de modo independente;
2 - Levantar o tempo padrão para cada um dos elementos de trabalho, por meio de
criteriosa cronoanálise;
3 - Definir a sequência de tarefas e suas predecessoras
4 - Desenhar o diagrama de precedências;
5 - Calcular o tempo de duração do ciclo e determinar o número mínimo de estações de
trabalho;
6 - Atribuir as tarefas às estações de trabalho seguindo a ordem natural de montagem. A
seguinte regra deve ser seguida para determinar as tarefas que podem ser atribuídas a cada
estação:
a - todas as tarefas precedentes já devem ter sido alocadas;
b - o tempo da tarefa a ser alocada não deve ser superior ao tempo que resta para a
estação de trabalho;
c - quando houver mais de uma tarefa que pode ser alocada, dar preferência à tarefa
que tenha maior duração, ou à que esteja mais no início da montagem, ou seja, que
tenha mais tarefas subsequentes;
d - se ainda houver empate, escolha uma tarefa arbitrariamente.
Quando não houver nenhuma tarefa que possa ser alocada para a estação de trabalho,
passar para a estação de trabalho seguinte, até completar toda a linha de produção.
7 – Verificar se não existe uma forma melhor de balanceamento, buscando deixar a
mesma quantidade de tempos ociosos em cada estação de trabalho;
8 - Calcular o percentual de tempo ocioso e o índice de eficiência para a linha de
produção;
9 - Se todos os passos anteriores tiverem sido seguidos, a única forma de balancear melhor
a linha será pela utilização de estações em paralelo para realizar operações elementares
demoradas, que não podem ser subdivididas. Duas estações de trabalho paralelas,
realizando a mesma operação, são capazes de dobrar a velocidade de produção daquele
“elo” do processo produtivo.
Layout linear com fluxo contínuo
Em um conceito paralelo para Slack; Chambers e Johnston (2002), pode-se definir que
existe nos layouts certo nível de conexão entre as diferentes etapas do processo agregador
de valor. Esta conexão é alta em linhas de montagem, mas chega ao seu máximo em
operações que trabalham com processos de fluxos contínuos, como por exemplo, em
petroquímicas e em fábricas de papel, como apresentado na figura 13.
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Figura 13 - Sequência de processos em manufatura de papel (SLACK; CHAMBERS;
JOHNSTON, 2002)
Neste tipo de fabricação o tempo de transporte é minimizado ao máximo, o que traz uma
máxima eficiência. Qualquer alteração do roteiro produtivo torna-se impossível ou muito
difícil de ser feita normalmente. Chega se assim a um trade-off envolvido neste tipo de
layout, onde se privilegia a eficiência, sendo em consequência menos flexível.
Este layout é comum em empresas que produzem produtos sem diferenciação de marcas,
matéria primas como aço, alumínio, papel, entre outros. Produtos sem diferenciação são às
vezes chamados de commodities e pela não-diferenciação de especificação ou marca
encontra no preço seu principal fator de concorrência.
Arranjo Celular, de tecnologia de grupo (TG), manufatura celular, ilha de manufatura,
group technology layout, cellular layout e group layout consiste em arranjar em um só
local, conhecido como célula, máquinas diferentes que possam fabricar o produto inteiro.
O material se desloca dentro da célula buscando os processos necessários, porém o
deslocamento ocorre em linha.
Black (1991, p.64) comenta que a disposição das máquinas de uma célula se parece com o
arranjo físico em linha, mas é projetada para ter flexibilidade. O objetivo deste tipo de
arranjo é produzir diferentes famílias de produtos. Famílias são grupos de produtos com
características semelhantes, ou seja, semelhanças geométricas, semelhanças de processo,
etc. Uma célula constitui um agrupamento de máquinas dedicado a uma família de
produtos com roteiros de produção semelhantes, isto é, que necessitam das operações das
mesmas máquinas na mesma sequência de processamento.
Como normalmente a célula inclui todos os processos necessários para concluir as peças
de sua família, Lee (1996) define células de manufatura como sendo unidades pequenas e
autônomas com várias máquinas e operações. Alguns gerentes de produção que se referem
ao arranjo celular como “mini linhas de produção”.
De acordo com Chase, Jacobs e Aquilano (2006), o layout celular aloca máquinas
diferentes em células para trabalhar em produtos que tem formatos e requisitos similares
de processamento; são amplamente difundidos hoje em dia na fabricação de metal, chips
para computadores e em trabalhos de montagem.
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O arranjo físico do tipo celular procura unir as vantagens do arranjo físico por processo,
com as vantagens do arranjo físico por produto. Seu conceito está ligado à filosofia
denominada Tecnologia de Grupo (TG): as peças com similaridades são identificadas e
agrupadas com o objetivo de buscar vantagens no projeto e na manufatura. Esses grupos
são denominados de famílias. Se o objetivo é a manufatura, então as peças de uma mesma
família terão necessidades de processamento similares, levando a formação de um grupo
de máquinas responsáveis pela sua fabricação.
Com a célula procura-se confinar os fluxos (movimentação de materiais) a uma área
específica, reduzindo assim os efeitos negativos de fluxos intensos através de longas
distâncias. O arranjo das máquinas em células permite a redução da área, tornando o
espaço fabril menos saturado e mais disponível para futuras expansões da capacidade.
A Figura 14 mostra um exemplo de arranjo funcional, com cinco agrupamentos de
máquinas similares que fazem a mesma operação.
Figura 14 – Arranjo físico funcional (PEINADO; GRAEML, 2007)
A Figura 15 mostra como é possível transformar esse arranjo em celular, onde as
máquinas foram reposicionadas, de forma que cada célula é capaz agora de produzir o
produto completo. Na figura, é possível observar que as máquinas que antes estavam
agrupadas em função do tipo de processo, agora são distribuídas em células encarregadas
de produzir, do início ao fim, uma família de produtos.
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Figura 15 – Arranjo Físico celular (PEINADO; GRAEML, 2007)
Após o processo numa das células, ele ainda pode ser transportado para uma próxima,
complementando sua transformação. A produção é organizada em células alinhadas em
uma sequência de operações de tal maneira a se obter eficiência produtiva sem perder a
flexibilidade de produção. Seria uma forma de ordenar o complexo fluxo que caracteriza o
arranjo físico funcional. A figura 16 mostra o exemplo de um setor produtivo que utiliza o
arranjo físico celular.
Figura 16 – Arranjo celular
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Na Figura 17 é apresentado o esquema de uma célula de manufatura contendo oito postos
de trabalho e operada por dois funcionários. Neste exemplo cada operário possui tarefas
em quatro máquinas. A matéria-prima entra na célula e movimenta-se no sentido horário,
conforme as setas azuis. Ao final as peças acabadas são dispostas em um transportador.
Figura 17 - Arranjo físico celular (adaptado de Black, 1991, p.93)
Conforme Lee (1996), as células de manufatura podem ser classificadas pelo seu número
de produtos e processos. As principais classificações apontadas por ele são:
•
Células dedicadas: Uma célula de manufatura que produz um único produto com,
por exemplo, apenas pequenas variações. Ela tem processos múltiplos e
sequenciais.
•
Célula com tecnologia de grupo: Esta célula produz uma família de produtos
relacionados. Eles têm processos similares, mas não necessariamente idênticos.
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27
•
Célula Funcional: Estas células contem um único processo, que opera com uma
grande variedade de produtos não relacionados.
•
Célula de projeto: São células que produzem uma grande variedade de produtos
não relacionados com múltiplos processos.
O arranjo físico celular apresenta características que visam à racionalização e
humanização do trabalho. É uma forma organizacional com as seguintes propriedades:
•
Incentiva o espírito de equipe, motivando a produção;
•
Cargos multifuncionais e equivalência salarial;
•
Unificação da responsabilidade à equipe.
•
Fluxo de materiais mais organizado;
•
Redução de espaço.
•
Flexibilidade quanto ao tamanho do lote e mis de produção;
•
Supervisão e programação da manufatura simplificada e mais racional;
•
Reduz inventários em processo;
•
Fixação de data realística de entrega da produção.
•
Diminui estoques intermediários e movimentação de materiais, consequentemente
reduz custo de armazenagem e movimentação;
•
Redução de lead time;
•
Avaliação mais precisa do custo;
•
Sincronização das necessidades.
Arranjos físicos do tipo celular podem ser encontrados em vários tipos de organizações,
não se restringindo apenas à área industrial. Os exemplos a seguir se referem a diversas
aplicações deste arranjo:
•
Lanchonete de supermercado: sabendo que é muito mais fácil fazer com que um
consumidor que já está na loja compre mais, do que atrair um novo consumidor
para entrar na loja, já há algum tempo os grandes varejistas disponibilizaram uma
lanchonete no interior de suas instalações. Estas lanchonetes possuem um arranjo
celular capaz de produzir o serviço de vendas completo, de forma independente do
supermercado, uma vez que a lanchonete possui seu próprio caixa para pagamento,
funcionários de atendimento, balcões e todos os equipamentos que permitem
completar o processo de atendimento e venda ao cliente.
•
Shopping de lojas de fábricas: consiste na agregação de várias lojas ou bancas de
fábrica em uma única instalação, seguindo o conceito de cluster, ou seja, um local
onde várias empresas concorrentes entre si se reúnem para atrair clientes
interessados nos seus produtos, como por exemplo: roupas, sapatos, informática,
etc. Pode-se classificar o arranjo físico do shopping de fábricas como do tipo
celular, onde cada loja representa uma célula.
•
Feiras e exposições em geral: eventos como, por exemplo, a feira de utilidades
domésticas, feiras de livros, feiras de maquinário industrial, exposições de moda e
tecido etc, sempre têm arranjo físico do tipo celular. Cada célula, representada por
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um expositor, tem autonomia suficiente para realizar o processo completo da
finalidade da feira.
•
Maternidade de um hospital, onde dificilmente os clientes terão a necessidade de
cuidados de outras partes do hospital, além daqueles já disponíveis na área de
maternidade.
Para se desenvolver um arranjo físico celular, são necessárias algumas condições que
viabilizem sua implantação:
•
Agrupamento de famílias de produtos na forma e nas operações necessárias para
manufatura;
•
Padronizações de máquinas, produtos, ferramentas e dispositivos, com
classificação e codificação;
•
Flexibilidade de máquinas para trabalhar para uma família de produtos e executar
todas as operações se possível;
•
Requer estudo detalhado sobre balanceamento de linhas.
Para a formação das famílias adotam-se alguns conceitos, sendo os principais:
•
•
Conceito Russo:
•
Agrupar as peças em função dos equipamentos por que são processadas;
•
Em cada caso, agrupar as peças por forma geométrica;
•
Agrupar por tipo de projeto;
•
Agrupar por similaridade do ferramental necessário para a fabricação.
Conceito do Fluxo do Processo:
•
Necessita-se das ordens de fabricação com todos os dados (operações;
material; tempo; equipamentos; etc.);
•
Registro do fluxograma de processo básico;
•
Determinação dos grupos principais pelas características comuns.
Este tipo de arranjo físico apresenta as seguintes vantagens:
•
Aumento da flexibilidade quanto ao tamanho de lotes por produto: quando as
máquinas são posicionadas em células, destinadas a uma família de produtos, o
tempo de setup acaba por se reduzir, uma vez que menos tipos e famílias de
produtos serão produzidos nestas células. Com a redução dos tempos de setup é
possível diminuir o tamanho dos lotes de produção, tornando a operação mais
flexível;
•
Diminuição do transporte de material: as distâncias percorridas pelo material em
uma célula de produção são, geralmente, menores que o caminho percorrido pelo
material em um arranjo físico por produto ou por processo. A proximidade das
máquinas e equipamentos na célula faz com que a necessidade de movimentação
seja reduzida. Na maioria das vezes, isto elimina a necessidade de equipamentos
de movimentação dispendiosos entre um processo e outro. O próprio operador
pode se encarregar da movimentação manual entre dois estágios de produção;
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•
Diminuição dos estoques: a diminuição dos lotes mínimos de fabricação, por si só,
reduz o estoque médio do produto fabricado. Além disto, há a redução dos
estoques em processo, em consequência da redução do tempo de espera dos itens
em processamento entre uma estação de trabalho e outra, quando comparado ao
arranjo físico por processo;
•
Maior satisfação no trabalho: talvez uma das principais contribuições do arranjo
celular esteja ligada ao ambiente de trabalho. É mais fácil organizar o
entrosamento entre os funcionários de uma mesma célula, tanto pela proximidade
física que acontece nas mini linhas de produção, como pela facilidade de
treinamento e rotação de tarefas entre os trabalhadores. Os funcionários passam a
trabalhar o processo completo de produção do item e não mais tarefas fracionadas
como nos demais tipos de arranjos físicos. Isto torna o trabalho mais interessante e
faz com que os funcionários se sintam mais responsáveis pelo processo e
valorizados pela empresa;
•
Melhores relações humanas: As células ou TG’s consistem em poucos
trabalhadores que formam uma pequena equipe de trabalho; que produz unidades
completas de trabalho.
•
Melhores habilidades dos operadores: os trabalhadores vêem apenas um número
limitado de peças diferentes em um ciclo finito de produção, portanto a repetição
significa uma aprendizagem rápida.
•
Menos estoque em processo e manuseio de materiais: a célula combina vários
estágios de produção, portanto menos peças percorrem a área industrial.
•
“Setup” mais rápido para a produção: menos setup significa uma redução na
aparelhagem de ferramentas e, assim, mudanças rápidas da ferramenta;
•
Flexibilidade quanto ao tamanho dos lotes de cada produto, permitindo elevado
nível de produtividade e qualidade, diminuindo o transporte dos materiais e os
estoques.
•
Promove a centralização da responsabilidade sobre o trabalho e a satisfação do
colaborador ao realizá-lo.
Dentre as desvantagens do arranjo físico celular estão:
•
Específico para uma família de produtos: via de regra, uma célula é preparada para
um único tipo ou família de produto. A célula e seus equipamentos tendem a
ficarem ociosos quando não há programação de produção para aquela célula
especifica, mesmo que existam recursos produtivos na célula que pudessem estar
sendo utilizados;
•
Dificuldade em elaborar o arranjo: a dificuldade e a complexidade na elaboração
de um arranjo físico celular são maiores que a dos arranjos por processo e por
produto.
Em resumo este arranjo físico tem as seguintes características:
•
Alta utilização de máquinas;
•
Atmosfera de equipe;
•
Boa flexibilidade e produtividade;
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30
•
Equipamentos de uso geral com eventuais máquinas específicas;
•
Operadores executam mais de uma atividade ao mesmo tempo;
•
Redução do material em processo;
•
Redução do manuseio de material;
•
Redução dos tempos de preparação;
•
As máquinas são dispostas na sequência do processo;
•
Normalmente a célula é projetada em forma de U;
•
Um tipo de peça é feito de cada vez dentro da célula;
•
O tempo de ciclo para o sistema dita a taxa de produção para a célula;
•
Os operadores trabalham em pé e caminhando;
•
São usadas máquinas mais lentas e específicas, que são menores e mais baratas.
Segundo Slack, Chambers e Johnson (2002), processo de layout é frequentemente uma
atividade difícil e de longa duração por causa das dimensões físicas dos recursos de
transformação envolvidos. A escolha um layout errado poderá criar fluxos longos ou
confusos, necessidades de mais estoques de materiais ou aumento dos mesmos existentes,
maiores filas de clientes ao longo da operação, tempos maiores e aumentando os custos de
operação.
De acordo com os autores, de todas as características dos vários tipos básicos de layout,
talvez a mais significativa seja a implicação dos custos unitários na escolha do tipo de
layout. Isto pode ser mais bem entendido com base na distinção entre as repercussões
sobre os elementos de custo fixo e variável ao se adotarem os diversos tipos básicos de
layout.
Para qualquer produto ou serviço, o custo fixo de se estabelecer um layout posicional é
relativamente baixo quando comparado com qualquer outra forma de se produzir os
mesmos produtos ou serviços. Entretanto, os custos variáveis de se produzir cada produto
ou serviço particular são relativamente altos quando comparados a qualquer outro tipo de
layout.
Os custos fixos tendem, então, a aumentar à medida que se migra do layout posicional
para o layout por produto. Já os custos variáveis por produto ou serviço, por sua vez,
tendem a decrescer.
Os custos totais para cada tipo básico de layout dependerão dos volumes de produtos ou
serviços produzidos. Isso leva à afirmação de que para cada volume deve haver um tipo
básico de layout de custo mínimo. Na figura 18, o gráfico “a” demonstra a posição dos
quatro tipos básicos de layout quanto ao custo e volume para qual parecem determinar.
Mas na prática, a incerteza sobre os custos fixos e variáveis exatos de cada tipo de layout,
significa que raramente a decisão se baseará única e exclusivamente na consideração de
custos. Assim ilustrado no gráfico “b” da figura 18. O custo exato de operar com o layout
definido é difícil de ser previsto e dependerá de fatores numerosos e difíceis de
quantificar.
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Figura 18 - Gráficos de Custo/Volume (SLACK; CHAMBERS; JOHNSON, 2002)
Arranjo Misto, Híbrido ou Combinado é utilizado quando se deseja aproveitar as
vantagens dos diversos tipos de arranjo físico conjuntamente. Geralmente é utilizada uma
combinação dos arranjos por produto, por processo e celular.
Figura 19 – Fluxos racionalizados pelo arranjo misto
Os arranjos físicos combinados correspondem às associações (combinações) de arranjos
em função de um determinado processo produtivo. Pode-se ter uma linha constituída de
vários arranjos, conforme necessidade de fabricação do produto. Muitas operações ou
projetam arranjos físicos mistos, que combinam elementos de alguns ou todos os tipos
básicos de arranjo físico ou, alternativamente, usam tipos básicos de arranjo físico de
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forma “pura” em diferentes partes da operação (SLACK; CHAMBERS; JOHNSON,
2002).
Os gerentes de operações também criam arranjos físicos híbridos quando introduzem
células e automação flexível, como um sistema de produção flexível. Uma célula são duas
ou mais estações de trabalho distintas localizadas próximas, por meio das quais um
número limitado de peças ou modelos é processado utilizando fluxos lineares
(RITZMAN; KRAJEWSKI, 2005).
Figura 20 - Complexo de restaurantes com os tipos básicos de layout (SLACK;
CHAMBERS; JOHNSON, 2002).
OUTROS TIPOS DE ARRANJOS FÍSICOS (parcialmente extraído de Gorgulho Júnior,
2010)
Benjaafar, Heragu e Irani (2002, p.58) mostram que as recentes tendências da indústria
sugerem que as configurações clássicas de arranjo físico não reúnem as características
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necessárias para atender aos empreendimentos multi-produtos e que é necessária uma
nova geração de arranjos que devem ser flexíveis, modulares e fáceis de serem
reconfiguráveis. Isso se deve ao fato de alguns segmentos da indústria de manufatura
estarem expostos a um ambiente turbulento. De acordo com Rheault, Drolet e Abdulnour
(1995, p.221) um ambiente turbulento é caracterizado por:
•
Alta variação na demanda;
•
Alta variação nos tamanhos de lotes de produção;
•
Alta variação nos tempos de processamento;
•
Alta variação nos tempos de preparação;
•
Demanda estocástica (parcialmente ou totalmente);
•
Frequentes mudanças no conjunto de produtos;
•
Sequências de produção variáveis;
•
Forte competição.
Os novos arranjos citados por Benjaafar, Heragu e Irani (2002, p.66) são: arranjo ágil,
arranjo modular e arranjo distribuído. Askin, Ciarallo e Lundgren (1999, p.962)
apresentam o arranjo holônico e o arranjo fractal. Além disso, é necessário citar as células
virtuais de manufatura que, apesar de não se tratar de um arranjo físico propriamente dito,
estão diretamente relacionadas com o tema em questão.
Arranjo físico ágil (agile layout) Apesar do nome, não é um tipo específico de
configuração de chão de fábrica, mas sim quando a instalação permite frequentes
reconfigurações na disposição dos equipamentos. Quando necessário o arranjo físico é
reprojetado para maximizar o desempenho operacional ao invés de minimizar o custo de
movimentação de material.
Porém os autores acrescentam que capturar a relação entre a configuração do arranjo
físico e o desempenho operacional é muito difícil: o problema de reprojeto não é grave se
as estações de trabalho são leves e fáceis de serem movidas, fazendo com que a mudança
de layout seja rápida e de baixo custo. Benjaafar, Heragu e Irani (2002, p.65) citam as
máquinas portáteis (portable machine) como uma forte tendência para solucionar as
dificuldades e custos de alteração da distribuição física.
Células virtuais de manufatura (virtual cells ou virtual manufacturing cells) Não se
trata de um arranjo físico propriamente dito, pois pode ser aplicado em qualquer
disposição de máquinas. O conceito foi proposto pelo National Bureau of Standards para
solucionar um problema específico de controle para a Automated Manufacturing Research
Facility (IRANI; CAVALIER; COHEN, 1993, p.793). A primeira vez que um sistema de
produção baseado em células virtuais foi chamado de Sistema Virtual de Manufatura
Celular (Virtual Cellular Manufacturing System - VCMS) foi em 1996 (KO; EGBELU,
2003, p.2367).
O termo virtual foi adotado nesta estrutura de controle da produção para se distinguir das
células de manufatura reais que são definidas por grupos fixos de equipamentos no chão
de fábrica. As células virtuais estendem o conceito de células definido em tecnologia de
grupo por permitirem o compartilhamento de estações de trabalho com outras células
virtuais que produzem diferentes famílias de peças e que tem sobreposição de recursos
requeridos.
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Sarker e Li (2001, p.673) destacam que as células virtuais são agrupamentos lógicos das
máquinas e não são mais reconhecidas por sua proximidade física, ou seja, os grupos não
são fisicamente identificáveis. A Figura 21 mostra três células virtuais, com uma máquina
compartilhada em um chão de fábrica com vinte máquinas de quatro tipos diferentes.
Figura 21 - Três células virtuais (adaptado de Sarker e Li, 2001, p.674)
A Figura 21 permite notar que não há um padrão na disposição das máquinas no chão de
fábrica. Irani, Cavalier e Cohen (1993, p.807) sugerem que as máquinas que são
compartilhadas permaneçam em um arranjo físico funcional, próximo ou entre as células.
Benjaafar e Sheikhzadeh (1996, p.853) sugerem o uso de um arranjo físico completamente
distribuído, onde as cópias de cada tipo de máquina são completamente dispersas no chão
de fábrica. Na opinião de Baykasoglu (2003, p.2599) o arranjo físico distribuído é,
provavelmente, a mais apropriada opção para implementação de células virtuais de
manufatura. O arranjo físico distribuído será discutido posteriormente.
Arranjo linear 80/40 este arranjo prevê a existência de 2 linhas próximas, uma com
capacidade de atender 80% da demanda nominal prevista e a outra 40%. Sem necessidade
de rearranjos (no sentido físico), esta composição permite cobrir vasto espectro de
variações de demanda (incluindo utilização de diferentes turnos). Exemplos:
•
20% do nominal: um operador em cada 2 postos de trabalho da linha 40%;
•
40% do nominal: utilizar somente a linha 40%;
•
60% do nominal: utilizar as 2 linhas, com um operador a cada 2 postos;
•
80% do nominal: utilizar somente a linha de 80%;
•
100% do nominal: linha de 80% + linha de 40% com um operador a cada 2 postos;
•
120% do nominal: utilizar as duas linhas.
Layout de Linha Flexível Quando é decidido adotar um layout em linha que envolve
um fluxo sequencial entre estágios arranjados em série, uma decisão adicional é necessária
para iniciar os estudos: qual forma adotar. Inspirados no sistema de produção japonês,
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algumas linhas tomaram formas de “U”, serpentinas e outras composições que diferem da
linha tradicional. Chase, Jacobs e Aquilano (2006) mencionam que a forma “U” é a mais
usada para linhas mais curtas e as serpentinas em linhas mais longas.
Figura 22 - Layouts com Linha Flexíveis (Chase; Jacobs; Aquilano, 2006)
Essas linhas flexíveis apresentam vários benefícios quanto a sua forma, uma delas é a
flexibilidade e balanceamento de mão de obra em formatos “U”, quando o operador
consegue trabalhar em estações diferentes adjacentes ou cruzando o “U”. Isto permite que
quando a produção aumentar pode-se adicionar mais operadores na linha, como mostra a
figura 22.
Sistemas Flexíveis Corrêa e Corrêa (2006) comentam que é cada vez mais frequente
que as empresas e indústrias mantenham-se flexíveis em termos de alteração de layout.
Devido ao ciclo de vida de produtos e a inserção de novas famílias ou produtos, algumas
organizações tentam aumentar ou manter a facilidade com que configuram e reconfiguram
novos setores produtivos. Assim como em novas células de produção, setores de processo
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entre outros, as empresas empregam equipamentos de menor porte e móveis para facilitar
sua movimentação para novas configurações de layout.
Arranjo físico modular (layout modules) apresentado por Irani e Huang (2000), esta
proposta não assume padrões de fluxo ou critérios de agrupamento de máquinas. O fluxo
de material é decomposto em uma rede de módulos e cada módulo representa parte da
instalação. Um módulo é um grupo de máquinas conectadas por um fluxo de material bem
definido. Como mostra a Figura 23, os autores definiram seis tipos de módulo, os quais
são discutidos a seguir.
Figura 23 - Os seis tipos de módulos (Adaptado de Irani e Huang, 2000, p.260)
1. Módulo fluxo em linha (flowline module) é um arranjo linear de máquinas onde
todos os produtos movem-se em sequência, sem retorno a uma operação anterior e sem
saltar nenhum equipamento.
2. Módulo fluxo em linha ramificado (branched flowline module) ocorre quando
um conjunto de produtos possui alguma diferença e divide o fluxo em ramificações
paralelas com operações específicas. Posteriormente essas ramificações unem-se
novamente ao fluxo único.
3. Módulo célula (cell module) é composto por um conjunto de máquinas que
produzem uma família de peças ou produtos sem necessitar de nenhuma máquina
externa ou visita a outro módulo. As peças da família podem não usar todas as
máquinas do módulo e/ou ter a mesma sequência de operação.
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4. Módulo centro de usinagem (machine center module) é uma variação do
módulo célula. É uma única máquina automática multifuncional que combina
diferentes processos de manufatura.
5. Módulo funcional (functional layout module) este módulo é análogo ao
tradicional departamento funcional com fluxo de material aleatório entre as máquinas,
ou seja, não há um fluxo dominante.
6. Módulo fluxo padronizado (patterned flow module) o material possui um fluxo
dominante e também há a presença de uma hierarquia. Este módulo pode ser
decomposto em módulos de fluxo em linha e fluxo em linha ramificado.
Arranjo físico fractal, manufatura fractal (fractal manufacturing), fábrica fractal (fractal
factory) Em matemática a palavra fractal é usada para descrever objetos cuja estrutura
repete-se em cada detalhe quando a resolução aumenta. A primeira metodologia que
aplica a teoria de fábrica fractal no projeto de arranjo físico foi proposta por Venkatadri,
Rardin e Montreuil (1997, p.912). Os autores definem o arranjo fractal como sendo uma
extensão do arranjo celular, pois o chão de fábrica é dividido em pequenos grupos
denominados células fractais ou simplesmente fractais.
Na definição original as células fractais são idênticas e podem produzir toda a gama de
produtos da empresa, pois possuem pelo menos uma estação de trabalho de cada tipo.
Porém diferentes tipos de fractais podem existir na mesma empresa, como na Figura 24.
Figura 24 - Exemplo de arranjo fractal (adaptado de Venkatadri, Rardin e Montreuil,
1997, p.912)
Arranjo físico distribuído (distributed layout), arranjo físico disperso (dispersed layout),
arranjo físico espalhado (scattered layout), arranjo físico aleatório (random layout) definido pela distribuição das estações de trabalho por todo o chão de fábrica, como
mostra a Figura 25, onde é feita uma comparação entre um layout funcional e um
distribuído.
Montreuil e Venkatadri (1991) destacaram que em um ambiente externo extremamente
volátil, o conjunto de produtos muda com frequência, de forma rápida e drástica, sendo
impossível reconhecer um padrão de fluxo estável. As únicas entradas estáveis disponíveis
para o estudo do projeto do layout estão relacionadas com as estações de trabalho: tipos,
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número de réplicas de cada tipo, utilização esperada, tempo de processamento dos lotes
transferidos e unidade de carga equivalente de lotes transferidos.
Figura 25 - Arranjos funcional e distribuído (adaptado de Benjaafar, Heragu e Irani,
2002, p.67)
Os autores assumiram que um sistema inteligente de planejamento e controle da produção
seria capaz de aproveitar as vantagens da proximidade entre estações de trabalho de
diferentes tipos. Conforme as ordens chegam ao sistema, as rotas necessárias à sua
execução são construídas pela procura de máquinas disponíveis e capazes de executar
cada operação. Quando a instalação não estivesse altamente carregada, as peças que
estariam em uma estação de trabalho de um tipo seriam roteadas para a mais próxima
estação de trabalho do tipo requerido na etapa seguinte do processo de fabricação. Mesmo
que a instalação estivesse mais carregada essa peça seria roteada para a máquina
disponível mais próxima (MONTREUIL e VENKATADRI, 1991, p.295). A intenção é
providenciar rotas mais eficientes para qualquer tipo de peça que o sistema deva produzir.
Posteriormente, Montreuil, Venkatadri e Lefrançois (1991, p.10) passam a usar o termo
arranjo físico holográfico (holographic layout). É muito difundido na literatura o termo
Sistema Holônico de Manufatura (holonic manufacturing systems) que não está envolvido
diretamente com o arranjo físico do chão de fábrica (Arranjo físico holônico, ou holonic
layout) e sim com o interrelacionamento entre os elementos de produção, ou seja, a ênfase
é dada no sistema de controle da manufatura.
A força de uma organização holônica, denominada de holarquia (holarchy) está na
habilidade de construir sistemas muito complexos que, entretanto, são eficientes no uso de
recursos, resistentes a distúrbios (tanto internos quanto externos) e adaptáveis às
alterações no ambiente no qual existe.
Os autores apresentam
máquinas de cada tipo
distribuído (maximally
parcialmente distribuído
mostra a Figura 26.
um procedimento que busca maximizar a distribuição das
e denominaram o resultado de arranjo físico maximamente
distributed layout). Também apresentam o arranjo físico
onde os setores não são completamente desagregados, como
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Figura 26 - Arranjo parcialmente distribuído (adaptado de Lahmar e Benjaafar, 2002a,
p.3)
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40
2.
SISTEMATIZAÇÃO DE PROJETOS DE ARRANJO FÍSICO
O resultado de um bom layout é um arranjo mais efetivo, que ao mesmo tempo dê
segurança e satisfação ao colaborador, obtido através de um ambiente de trabalho mais
apropriado (menores riscos e maiores satisfações dos trabalhadores e melhor aparência),
economia de espaço, menores demoras na produção, flexibilidade às mudanças, maior
produção em menor tempo, melhor e mais fácil supervisão.
Para Olivério (1985) o plant layout tem objetivo de buscar a combinação ótima da equação
de produção, no que consiste em aumentar a moral e a satisfação do trabalho, o incremento
da produção, a redução das demoras, economia de espaço, redução de manuseio, uso
intensivo dos equipamentos, mão de obra e serviços, redução do tempo de manufatura e de
material em processo, redução dos custos indiretos, melhor qualidade, flexibilização, entre
outros. De acordo com o autor para atingir os objetivos do plant layout é necessário
atender seis princípios gerais:
•
Princípio da integração – trata-se em dispor os equipamentos e máquinas de forma
harmônica. Uma unidade fabril é composta por diversas mini unidades interligadas
numa sequência em série, sendo assim, uma falha em qualquer parte das mini
unidades, afeta toda a unidade;
•
Princípio da mínima distância – o movimento de material em processo não agrega
valor ao produto. Esse princípio versa no esforço de redução para o mínimo
possível o movimento de material, buscando reduzir custos;
•
Princípio de obediência ao fluxo de operações – referiram-se aos materiais,
equipamentos, pessoas, quanto ao movimento de um fluxo contínuo, em
observância ao processo de manufatura;
•
Princípio do uso das três dimensões – este princípio trata da preocupação da
ocupação dos espaços. Considerando, portanto, o volume dos objetos, área de
circulação de ar, espaços de movimentação e operação, espaços para manutenção
volume, segurança, etc;
•
Princípio da satisfação e segurança – diz respeito a satisfação e o conforto as
pessoas proporcionado por um arranjo físico bem elaborado. Preocupando-se com o
ambiente de manufatura propício para desenvolver as atividades com segurança e
aprazível. São fatores relacionais a esse princípio as cores, iluminação, temperatura
ambiente, ruídos, limpeza, odor, etc;
•
Princípio da flexibilização – trata-se da necessidade em prever mudança de
produto, mudança de máquinas frente às inovações tecnológicas e, a mudança de
métodos e sistema de trabalho.
Para desenvolver um projeto de layout é necessário seguir cinco etapas:
•
Levantamento – consiste em conhecer algumas características da organização, os
funcionários, as matérias primas, os equipamentos e os processos utilizados.
•
Planejamento de soluções – fase onde se estudada de forma passível as
modificações, onde são levantadas as possíveis soluções, identificadas às
intervenções físicas e projetadas as melhorias que deverão ser observadas.
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•
Crítica do Planejamento – fase que ocorrem as mudanças, que seria a fase de
adaptação ou o tempo de acomodação. A implantação ou mudança de um arranjo
físico requer um tempo para aceitação por parte das pessoas envolvidas, então nesta
fase análise crítica do planejamento tem a dupla finalidade de fazer com que a
transição seja facilitada através dos entendimentos e, também, permitir o
aprimoramento do planejamento desenvolvido.
•
Implantação – nesta fase são providenciadas as mudanças necessárias para o
arranjo físico, incluindo maquinários, divisões, elevações, determinação dos pontos
de água e energia, iluminação, sinalização, equipamentos de prevenção de
acidentes e sinistros, etc.
•
Controle de resultados – esta é a última fase onde são levantados todos os dados
necessários ao desempenho dos setores para que sejam adotados os ajustes quando
necessários.
Conforme Franck (2007), as tarefas de um projeto modelo de arranjo físico ocorrem em
três grupos distintos: obtenção de informações, definição de estratégias e planejamento do
Layout. A tarefa 1.01 inicia o projeto, com planejamentos para as atividades, tempo e
recursos. A tarefa 1.21 finaliza o projeto, com a identificação da solução final de layout.
Figura 27 – Projeto Modelo de Planejamento de Macro-Espaço (FRANCK, 2007)
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42
Nos anos 50, Muther (1961) propôs um método sistemático de análise e projeto de layout
funcional que se tornou bastante popular, chamado método SLP, Systematic Layout
Planning (Planejamento de Layout Sistemático). O método SLP, também denominado de
carta de ligações preferenciais, é uma ferramenta utilizada para elaboração de layout que
analisa a relação de importância entre as atividades ou áreas de uma dada empresa.
Corrêa e Corrêa (2006) afirmam que embora o método não contemple tendências modernas
como o layout celular, pode ser útil em determinadas situações principalmente naquelas em
que se desenha o projeto de layout de operações que processam clientes. Este método
prevê a elaboração de um quadro de relacionamentos que mostra a importância de ter os
departamentos ou áreas adjacentes. Chase, Jacobs e Aquilano (2006) explicam que em
certos tipos de problemas de layout, o fluxo numérico de itens entre os departamentos não
é prático de obter ou não revela os fatores qualitativos que podem ser cruciais para a
decisão de localização.
Este modelo e também todo o arranjo físico se baseiam nos seguintes conceitos
fundamentais:
•
Interrelação entre setores, que é o grau relativo de dependência ou proximidade
entre as atividades;
•
Espaço necessário para cada um destes, que trata da quantidade, tipo e forma ou
configuração dos itens a serem posicionados;
•
Adaptação do estudo às necessidades e restrições impostas, que é o arranjo das
áreas e equipamentos da melhor maneira possível.
As figuras 28 e 29 apresentam um resumo dos procedimentos e passos do sistema SLP.
Figura 28 - Passos de planejamento por SLP (CORRÊA; CORRÊA, 2006)
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Figura 29 - Sistema de procedimentos SLP (ADRES, 2003)
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3. DADOS DE ENTRADA
Para Muther (1978) e Oliveiro (1985), nove fatores devem ser estudados para a elaboração
de um bom layout:
•
Material: características dos materiais envolvidos como: tipo de matéria prima,
recebimento, suprimentos, refugos, reparos ou retrabalho, sucata, sobras,
embalagem. Devem-se levantar todas as características dos materiais envolvidos na
produção, como matérias-primas, refugos, sucatas e materiais para embalagem e
manutenção. O layout é influenciado pelas características químicas e físicas, a
sequência de operação e as quantidades;
•
Infraestrutura para condicionar a matéria prima, seu trafego, suas operações e seu
controle. São também levantados os elementos que não aparecem nos diagramas
ligados diretamente aos processos, por não contribuírem com o processo produtivo,
mas que dão sustentação à maior parte das operações, como por exemplo,
banheiros, centrais elétricas, espaço para sistemas de ar condicionado, dentre
outros. Uma das ferramentas mais utilizadas nesta fase do projeto é o checklist da
infraestrutura física, que auxilia a catalogar os recursos necessários e a acompanhar
a análise destes recursos;
•
Equipamentos: características dos equipamentos envolvidos como: suas dimensões,
energia e suprimentos, acessórios, suas alimentações e operações, resíduos, sua
manutenção. Em equipamentos, as obtenções das suas características e dos seus
acessórios influenciam no layout através dos processos e métodos, os tipos de
máquinas e sua utilização;
•
Mão de obra: características da mão de obra envolvida: trabalhadores diretos e
indiretos, supervisão e chefias, organização do setor, Instruções, residência dos
trabalhadores, meio de transporte, cultura, procedimentos, segurança, ambiente
(luz, temperatura, suprimentos; entre outros). A mão-de-obra direta ou indireta
envolvida, supervisão e chefias, precisam ser levantadas. São levados em
consideração os problemas de segurança, condições de trabalho e sua correta
utilização;
•
Movimentação: características dos movimentos e transportes envolvidos: infraestrutura como rampas, tubos, trilhos, pontes rolantes, canais, piso, energia para
transporte, elevadores, vias, depósitos, tanques, suportes, estoques, expedição,
equipamentos de transporte e a manutenção dos mesmos. Na movimentação são
levadas em consideração as características da movimentação e seus equipamentos
envolvidos, e também seus depósitos. O layout é influenciado pelo fluxo de
materiais, o espaço para a movimentação e a análise desta movimentação;
•
Esperas: características da esperas envolvidas como: área de recebimento e entrada
de material e suas saídas e expedições; armazenamentos em processo;
armazenamento de sucatas, refugos, sobras; equipamentos fora de processo;
manutenção de máquinas fora do horário de produção, estacionamento. Em se
tratando de esperas, buscam-se as características do armazenamento e as demoras,
considerando a localização, espaços necessários, métodos de armazenamento e o
equipamento utilizado;
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•
Serviços: é grande a quantidade de itens que devem ser levados em consideração:
Pessoal (portarias, refeitórios, banheiros); Material (controles, inspeções);
Equipamentos (acessos, manutenção). Características de serviços envolvidos como:
entrada e saída de fábrica e controle; controle de estacionamento; toaletes,
vestuários, assepsia, comunicação interna e externa, segurança e medicina do
trabalho, comunicação, alimentação, limpeza e higiene, educação e treinamentos,
climatização, manutenção, abastecimento, despejo, ecologia;
•
Edifício: características dos edifícios envolvidos como: Fins gerais e especiais do
edifício, materiais do edifício, infra-estrutura urbana do edifício, ambientes
naturais, pisos, fechamentos, acessórios, ventilação e climatização, espaço interno,
disposição e futuras ampliações, embarque e desembarque, serviços da fábrica,
logística, capacidades e necessidades, abastecimentos. Os edifícios influenciam o
layout através dos dados da localização de acessos, canais e áreas externas;
•
Mudança: características das mudanças que irão se apresentar: Procedimentos,
locações, trajetos, vias, mapa de fluxo de valor, rotinas possíveis em horários; As
mudanças que podem afetar o layout são substituições de materiais, mão-de-obra,
serviços auxiliares e outras modificações.
Assim, os dados de entrada necessários à resolução dos problemas de layout são:
•
Produto (material);
•
Quantidade (volume);
•
Roteiro (sequência de processo de fabricação);
•
Serviços de suporte;
•
Tempo.
Slack, Chambers e Johnson (2002) afirmam que o Diagrama de Processo é utilizado para
documentar o processo que está sendo utilizado ou estudado, registrando as sequências das
tarefas e relações de tempo entre diferentes partes de um trabalho e movimentação de
pessoal, informações ou materiais de trabalho. Para isto, utilizam-se três técnicas principais
que focalizam a sequência de tarefas:
I. Diagrama de Processo Global ponto inicial para a confecção de um Diagrama de
Fluxo de Processo. Nele utilizam-se apenas os símbolos de operação e inspeção
ilustrados na figura 6, agregando diversas tarefas menores em uma operação global;
II. Diagrama de Fluxo de Processo registra a sequência do processo e descreve
todos os eventos que ocorrem neste processo. Esta descrição localiza-se ao lado direito
do símbolo que representa cada atividade. Nela, estão inseridas as informações do que
é feito em cada atividade, o tempo de execução prevista ou realizada, o número de
colaboradores envolvidos ou quaisquer informações que sejam relevantes ao processo.
No diagrama, as linhas horizontais indicam a entrada de itens provenientes de
fornecedores externos ao processo (sejam fornecedores terceirizados ou internos, da
própria empresa). Se existirem mais itens, pode-se adicionar mais linhas horizontais,
sendo uma para cada item.
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Já as linhas verticais indicam a sequência dos eventos, onde estão inseridas as
operações do processo com seus respectivos símbolos. As setas horizontais mostram a
interação de determinado ponto do processo;
III. Diagrama de Processo de Duas Mãos ou Gráfico de Operações visa a sequência
de processo de um sub-micro layout (um posto de trabalho) que se utiliza de trabalho
manual, utilizando os mesmos princípios dos diagramas de processos globais e fluxos
de processo. Utilizam-se os mesmos símbolos ilustrados na figura 6, porém o símbolo
de atraso indica que a mão do operador está esperando para realizar sua próxima
tarefa, e o símbolo de estocagem é utilizado quando a mão do operador está segurando
uma peça ou documento.
Slack, Chambers e Johnson (2002) relatam que estes diagramas são mostrados de forma
pré-formatada. É feita uma descrição por meio de registros das atividades de cada mão do
operador durante uma atividade, traçando-se sobre os símbolos referentes à atividade que
está desenvolvendo. Uma das vantagens desta pré-formatação é a indicação das relações
das atividades realizadas com cada mão do operador.
A partir dos dados, é possível a construção do gráfico ABC para a análise da composição
dos produtos. Este gráfico ABC, que Muther (1986) chama de Diagrama P-Q, é de
fundamental importância, pois é a base para a decisão sobre o tipo de arranjo que será
adotado: posicional, linear ou uma combinação deles. A figura 30 apresenta um exemplo
de diagrama P-Q.
Figura 30 – Diagrama P-Q de uma indústria química (ANDRES, 2003)
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Para Muther (1986), os problemas de arranjo físico estão relacionados aos dois elementos
básicos: produtos (P) e quantidades (Q), ou seja, quanto de cada item deve ser produzido.
Isto se deve ao fato de que as instalações físicas de uma indústria são organizadas com a
finalidade de permitir a produção de alguns tipos determinados de produtos em certa
quantidade e, da melhor forma possível, ou seja, o de menor custo, o de maior qualidade,
etc.
Além desses dois elementos básicos, Muther (1986) inclui mais outros três elementos:
•
Roteiro (R) do processo – procura a eliminação de operações desnecessárias através
de uma combinação de operação ou mudança de sequência ou com o melhoramento
dos processos, determinando a melhor sequência de movimentação de material em
processo, utilizando um diagrama de fluxo denominado de Carta de Processo;
•
Serviço (S) de apoio para suprir as atividades – não são diretamente ligados ao
processo produtivo, mas torna-se muito importante num contexto amplo, no tocante
ao mantimento de todo processo de manufatura, está incluído neste serviço a
manutenção, ferramentaria, atendimentos de primeiro socorros; e
•
Tempo (T) dimensionado para produzir ou quando é para produzir.
Enfim, os elementos P, Q, R, S e T são os dados iniciais que darão suporte as soluções do
arranjo físico.
Para o projeto do arranjo físico será necessário também determinar a necessidade de
equipamentos. A estimativa desta necessidade pode ser calculada em função de três
fatores:
•
Necessidade de produção, ou seja, a demanda esperada para o produto;
•
Capacidade disponível em função dos turnos de trabalho;
•
Especificações técnicas do fabricante do equipamento;
•
O cálculo da necessidade de equipamentos ocorre utilizando-se a fórmula:
m= txN
CD
Onde:
m = número de máquinas necessário;
t = tempo de operação unitário por peça;
N = número de produtos ou operações por período;
CD = capacidade disponível por período.
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4.
FLUXO DE MATERIAIS
Utiliza-se o diagrama montado de Produto por Quantidade, Diagrama (P-Q), como base
para escolher o método mais adequado para se fazer a análise do fluxo de materiais. O
diagrama P-Q fornece regiões, as quais são associados métodos de análise, quais sejam:
•
Carta de Processos: região A da curva, utilizado para poucos produtos de grande
volume de produção. É a descrição do processo de fabricação em um fluxograma
que utiliza símbolos apropriados, faz o caminho da matéria prima até a expedição
do produto acabado.
•
Carta de Processos Múltiplos: região B da curva, utilizada para produtos numerosos
e processos semelhantes e quando não há montagem. Semelhante ao método
anterior, mas descreve várias linhas de produção paralelamente, para isso devem
possuir processos de fabricação semelhantes. Os produtos são listados na horizontal
e os processos na vertical.
•
Carta De-Para: região D da curva, utilizado para muitos produtos altamente
diversificados e de baixo volume. É necessário listar todas as operações do
processo produtivo e colocá-las na mesma sequência no eixo da horizontal e da
vertical.
A Análise do Fluxo de Produção estuda e verifica o caminho que os itens percorrem dentro
das unidades de produção ou entre estas, durante seu processamento.
Numa célula simples, com um mix pequeno de produtos, ocorrem poucas ou nenhuma
variação ao longo do processo. Já em células compostas, por conter uma grande variedade
de produtos, contém também muitos equipamentos. O tratamento da análise do fluxo de
produção é feito de forma diferente entre estas duas situações (LEE, 1998).
Para o estudo do Fluxo de Produção em uma Célula Simples, é necessário ter em mãos a
planta baixa da célula com todos os seus equipamentos em escala, para que as distâncias
percorridas pelos produtos durante seu processo sejam apuradas de forma mais concreta
(LEE,1998).
O uso de softwares de CAD auxilia bastante nesta etapa, tornando mais rápido o
levantamento destas informações, que servirá para uma comparação entre as distâncias
percorridas no arranjo físico atual, com outras propostas de melhorias de layout.
As figuras 31 e 32 demonstram como as simulações dos fluxos de produção em células
simples podem deixar alguns arranjos mais otimizados, com produtos percorrendo menores
caminhos e consequentemente tornando o processo muito mais fácil de se controlar.
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49
Figura 31 – Exemplo de Fluxo de Produção em Células Simples (adaptado de Black, 1998)
Figura 32 – Exemplo de Fluxo de Produção em Células Simples Otimizado (BLACK,
1998)
Para Lee (1998), numa Análise do Fluxo de Produção para uma Célula Composta, todos os
produtos que passam pela célula devem ser identificados, assim como todos os postos de
trabalho que fazem parte desta célula. É um estudo um pouco mais trabalhoso, em virtude
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do maior número de produtos que são produzidos, e que nem sempre utilizam todos os
equipamentos disponíveis dentro desta célula.
Para se fazer esta análise, é montada uma matriz, conforme a figura 33, com todos os
produtos e postos de trabalho que compõe a célula estudada. Então se faz uma correlação
entre os produtos com seus postos de trabalho.
Figura 33 – Matriz para Análise de Fluxo de Produção em Célula Composta (LEE, 1997)
Após esta etapa, os produtos que utilizam os mesmo postos de trabalho devem ser
aproximados, formando blocos conforme indicados na figura 34, auxiliando na
visualização de quais máquinas devem ficar próximas umas das outras, e na identificação
dos produtos que passam pelos mesmos blocos formando células de menor tamanho. A
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51
análise das afinidades entre estas novas células não pode ser esquecida, para que se tenha
uma otimização na movimentação e no compartilhamento de pessoal (LEE,1998).
Figura 34 – Matriz Retrabalhada para Análise de Fluxo de Produção em Célula Composta
(LEE, 1997)
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5. DIAGRAMA DE FLUXO E/OU INTERRELAÇÕES
Com as relações entre os setores definidos, pode-se montar o Diagrama de Interrelações
(ou interligações preferenciais, afinidades, ou configuração), o qual não considera escala,
tratando-se de uma planta com setores representados por símbolos ligados por linhas que
representam a importância da relação. Nele podemos acrescentar o fluxo de materiais,
criando o Diagrama de fluxo.
O Diagrama de fluxo tem objetivo de representar graficamente a intensidade de fluxo de
materiais entre os setores. Cada setor é representado por um retângulo e o fluxo por linhas,
o número de linhas é proporcional à intensidade do fluxo.
Para determinar os diagramas, é necessário conhecer primeiramente as Unidade de
Planejamento de Espaço (um prédio, um departamento, uma unidade de produção ou um
posto de trabalho, de acordo com o arranjo físico a ser estudado) e realizar uma análise de
afinidades: a comunicação ou interação pessoal entre os colaboradores, movimentações de
materiais entre os setores ou qualquer outro fator que exija uma proximidade, precisa ser
verificada. As afinidades são os fatores que influenciam diretamente na necessidade de
uma proximidade ou não entre os setores ou postos de trabalho (LEE, 1998).
Para se montar o layout de uma fábrica, além do estudo do fluxo de materiais, é importante
a análise da relação entre os setores. Esta relação é obtida através da Carta de Interligações
ou interrelações preferenciais. Com este documento, pode-se integrar serviços de apoio aos
departamentos de produção, visualizado o nível de relação entre as atividades, sua
importância e justificativa. Isto é feito através de notações, que são classificadas em letras:
A Absolutamente necessário
E Muito importante
I Importante
O Pouco importante
U Desprezível
X Indesejável
Talvez uma das maiores dificuldades na elaboração de um diagrama de relacionamento
seja a determinação precisa do grau de relacionamento entre dois departamentos. A
atribuição de uma das letras A, E, I, O, U ou X muitas vezes pode se basear em critérios
subjetivos e geralmente é obtida pela análise ou indicação dos gerentes envolvidos. As
razões para desejar que dois setores estejam próximos são:
1. Utilizar o mesmo equipamento ou as mesmas instalações;
2. Compartilhar o mesmo pessoal ou o mesmo registro;
3. Garantir a boa sequência do fluxo de trabalho;
4. Facilitar a comunicação;
5. Evitar condições não seguras ou desagradáveis;
6. Semelhança no trabalho executado.
Na prática, pode ser útil colocar os números próximos às letras do diagrama para indicar a
razão que levou o analista a indicar tal letra para o relacionamento.
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Para os motivos das interrelações, estes são tabelados e numerados, na forma de razões
básicas para as proximidades:
1 - Fluxo de materiais
2 - Necessidade de contato pessoal
3 - Utilização de equipamentos comuns
4 - Utilização de registros semelhantes
5 - Pessoal em comum
6 - Supervisão ou controle
7 - Frequência de contatos
8 - Urgência de serviços
9 - Utilização dos mesmos suprimentos
10 - Intensidade de fluxo de documentos
11 - Facilidade de administração
Valores numéricos, escala de vogais, estilos de linhas variados ou cores diferentes,
conforme a figura 35, são utilizados para as classificações das afinidades entre os setores.
Figura 35 – Convenções de Afinidades (adaptado de Lee, 1997)
Muther (1978) apresenta um método mais preciso para quantificar as interrelações,
baseado na intensidade ou capacidade de movimentação de materiais, denominado Método
MAG (MUTHER, 1978, p.152-159). O MAG (forma abreviada de magnitude) é uma
unidade criada para medir a transportabilidade de materiais (matérias-primas, produtos
acabados ou semi-acabados), tendo por base os seguintes fatores:
•
Tamanho;
•
Densidade ou estado de agregação;
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•
Forma do material;
•
Risco de danos ao material, suprimentos e empregados;
•
Condições do item;
•
Valor ou custo do item.
Outra maneira de identificação das afinidades é através da utilização do Diagrama de
Afinidades, conforme a figura 36, que mostra além das afinidades relacionadas ao fluxo de
materiais, também outros fatores, como por exemplo, o pessoal compartilhado entre os
setores.
Figura 36 – Diagrama de Afinidades (SCHMIDT, 2007)
Segundo Lee (1998), em cada linha coloca-se uma unidade de planejamento do espaço.
Segue-se a diagonal que parte de umas das linhas até encontrar a diagonal da linha que
parte da outra unidade de produção que se deseja fazer a análise das afinidades existentes.
No losango de encontro das unidades, colocam-se as afinidades verificadas entre os
setores, utilizando-se para isto o quadro de Convenções de Afinidades, e indica-se também
se existem fluxos de materiais, compartilhamento de pessoal ou ambos entre estes setores.
Após esta etapa, faz-se uma análise das afinidades entre as unidades, conforme indicado na
figura 37, utilizando-se as convenções de afinidades gráficas demonstradas na figura 35.
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Figura 37 – Análise das Afinidades entre as unidades de produção (LEE, 1998)
Isso facilitará a montagem do diagrama de configuração, que verifica o melhor
posicionamento dos setores, de acordo com as afinidades pré-estabelecidas. Ele deve ser
feito e otimizado até que se chegue a uma situação ideal, pois nem sempre nas primeiras
verificações chega-se à um resultado satisfatório (LEE, 1998). Um exemplo de um
diagrama de configuração está demonstrado na figura 38.
Figura 38 – Exemplo de um Diagrama de Configuração (LEE, 1998)
Na figura 39, observa-se a melhoria contínua de determinada configuração. Pode-se notar a
evolução do gráfico, com redução de cruzamentos de caminhos e consequentemente de
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uma grande movimentação de materiais, eliminando percursos que não agregam valor
algum ao produto.
Figura 39 – Otimização de um Diagrama de Configurações (LEE, 1998)
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6.
DETERMINAÇÃO DE ESPAÇOS
Lee (1998) comenta que cada área tem sua necessidade de espaço, que é determinada pela
movimentação de pessoal, movimentação de materiais ou pela manutenção dos
equipamentos que nela estão inseridos. O planejamento do espaço determina o espaço
necessário e planeja para que estas tenham uma configuração mais funcional possível.
O levantamento da necessidade de área física é fundamental para a elaboração de um bom
arranjo físico. Para determinação dos espaços, devem-se estabelecer as áreas para as
atividades envolvidas e adaptar ao diagrama de interrelação e/ou fluxo. Para o cálculo de
áreas é importante determinar máquinas e equipamentos utilizados na empresa. Quando
necessário, pode-se registrá-los em fichas adequadas, contendo dimensões do produto,
espaço utilizado, suprimento, especificações técnicas e outros.
A somatória dos espaços necessários deve ser igual ou menor ao espaço disponível. Caso
contrário, devem ser tomadas medidas para ampliar as instalações, que podem ser feitas
aumentando horas de trabalho, melhorando processos, verticalizando a produção e
armazenagem, etc.
Devido às particularidades de cada processo, máquinas, forma de trabalho e configuração
da planta previamente construída, o cálculo e a divisão das áreas tornam certos níveis de
detalhe específicos para cada caso. Problemas de iluminação, saídas de emergência, acesso
a bebedouros e banheiros, necessidades de instalações hidráulicas, de exaustão etc., devem
ser levados em conta.
Apesar dos detalhes específicos de cada caso, alguns conceitos básicos e naturais devem
ser obedecidos para a elaboração de um bom arranjo. O cálculo das áreas necessárias para
cada centro de trabalho pode ser feito da seguinte forma:
•
Aresta viva: chamamos de aresta viva o lado ou dimensão produtiva de um
equipamento. Em outras palavras, é o lado que o trabalhador opera a máquina. Por
exemplo, a aresta viva de uma máquina de costura corresponde ao lado da máquina
onde a costureira senta para costurar. No caso de uma prensa, a aresta viva é o lado
utilizado pelo operador para a colocação de blanks e retirada de peças estampadas.
•
Superfície ou área projetada (Sp): é a área correspondente à projeção ortogonal do
contorno do equipamento em relação ao piso da fábrica. Em palavras mais simples,
pode-se dizer que a superfície projetada é a área correspondente à maquina ou
equipamento “vista de cima”. Geralmente, esta superfície corresponde à área física
da base do equipamento.
•
Superfície ou área de operação (So): corresponde à área estritamente necessária
para que o trabalhador possa operar o equipamento de forma segura e eficiente.
Naturalmente, o cálculo da área de operação varia de acordo com o tipo de
máquina, operação, tamanho das peças para processar e tamanho dos estoques
utilizados no processo.
De forma geral, a superfície de operação é calculada utilizando-se 100% das
dimensões de cada aresta viva da máquina multiplicada pela metade da aresta não
viva ou considerando-se uma faixa mínima de 0,5 m, quando o comprimento da
aresta não viva for pequeno demais e uma faixa máxima de 2 metros, quando a
dimensão da aresta não viva for grande demais.
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•
Superfície ou área de circulação (Sc): além da área de operação, será necessário
prever uma outra área para permitir a circulação do fluxo de produtos, pessoas e
materiais da operação produtiva. Esta área de circulação geralmente é calculada
utilizando-se 50% da soma da área projetada com a área de operação, respeitandose um limite máximo de 3 metros.
•
Corredores de passagem: são áreas destinadas à circulação comum de pessoas,
materiais e veículos que não fazem parte direta do fluxo de produção.
Um corredor de passagem deve ter largura mínima de 0,6 metro. Porém, como
alertado anteriormente, a largura do corredor vai depender de cada necessidade
especifica, bem como da disponibilidade de espaço. Há de se levar em
consideração, os equipamentos de movimentação que são utilizados na empresa e
que precisarão circular por seus corredores. As figuras a seguir apresentam alguns
desses equipamentos.
Figura 40 – Carrinho industrial
Figura 41 – Paleteira
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Figura 42 – Empilhadeira
Figura 43 – Empilhadeira: características dimensionais (LAUGENI; MARTINS, 2005)
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Em algumas empresas, a falta de espaço obriga corredores de largura estreita que
permitem a passagem de apenas uma pessoa por vez, sendo necessária, inclusive, a
colocação de placas de indicativas de sentido do corredor. Este tipo de solução não é
recomendado e só deve ser adotado em última instância.
Exemplos (PEINADO; GRAEML, 2007)
1. Calcular a necessidade de espaço das áreas de operação, circulação e corredores de
passagem de um centro produtivo com área projetada de 1 x 1 m e apenas uma aresta
viva.
Figura 44 - Exemplo de cálculo da área de trabalho com uma aresta viva (PEINADO;
GRAEML, 2007)
2. Calcular a necessidade de espaço das áreas de operação, circulação e corredores de
passagem de um centro produtivo com área projetada de 5 x 5 m e apenas uma aresta
viva.
Figura 45 - Exemplo de cálculo da área de trabalho com uma aresta viva (PEINADO;
GRAEML, 2007)
3. Calcular a necessidade de espaço das áreas de operação, circulação e corredores de
passagem de um centro produtivo com área projetada de 1 x 1 m com três arestas vivas.
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Figura 46 - Área de trabalho com três arestas vivas (PEINADO; GRAEML, 2007)
No que tange as áreas de armazenamento, faz-se necessário considerar como os materiais
são estocados. As figuras que se seguem apresentam alguns exemplos de forma de
estocagem.
Figura 47 – Rack aramado
Figura 48 – Estrutura porta pallets
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Figura 49 – Mezanino
Figura 50 – Cantilever
Figura 51 – Porta bobinas
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Figura 52 – Bag dinâmico
Figura 53 – Estocagem de barras e tubos
Figura 54 – Estrutura porta-barras
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7. DETERMINAÇÃO DE INTERRELAÇÕES ENTRE ESPAÇOS
O Diagrama de Interrelações entre espaços utiliza o diagrama de fluxo e as áreas
necessárias para cada atividade. Deste modo tem-se uma melhor visão do layout em uma
escala aproximada das áreas.
As atividades permanecem com a mesma numeração e o diagrama montado da mesma
forma que o digrama de interrelação, como visto anteriormente, agora considerando as
restrições de área. Também se fazem aperfeiçoamentos neste esquema para adaptar as
restrições físicas da instalação.
Para a definição do espaço de cada unidade de produção, devem-se seguir os seguintes
passos, após a definição das afinidades:
I. Planejamento do Espaço Todo o espaço necessário é planejado: os manuais das
máquinas (para eventuais manutenções) e o fluxo de pessoas e materiais são verificados
para satisfazerem esta necessidade (LEE, 1998). Depois de verificadas estas
necessidades desenham-se o espaço seguindo alguns passos:
•
Desenha-se uma figura geométrica (quadrado ou retângulo) no tamanho total
que o posto necessite.
•
Divide-se a figura em tamanhos iguais, utilizando-se medidas condizentes com
suas necessidades, em quadrados de maior ou menor valor pra cada caso.
•
Insere-se o símbolo para cada unidade já definido, sobre a área desenhada.
Estes procedimentos devem ser repetidos para cada unidade de produção do processo.
II. Planejamento Primitivo do Espaço Logo após é realizado o Planejamento
Primitivo do Espaço, onde segundo Lee (1998), é verificada a disposição das unidades
com a integração das suas necessidades de espaço, baseada no Diagrama de
Configurações. A figura 55 mostra um exemplo de Planejamento Primitivo do Espaço;
Figura 55 – Planejamento Primitivo do Espaço (LEE, 1997)
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III. Análise das Limitações Uma vez realizado o planejamento primitivo do espaço,
são verificadas as limitações do projeto, que são as condições que interferem na
elaboração de um plano ideal de espaço.
Estas condições podem ser, por exemplo, o formato da construção, desníveis do
assoalho, colunas e vigas dentro da área utilizada. Todas, sem exceção, devem ser
levadas em consideração no momento em que o posicionamento das unidades de
produção está sendo realizado (LEE, 1998).
Para Lee (1998), as limitações são fatores que não se adaptam ao conceito de unidades
de produção, afinidades e espaços, mas afetam o macro-espaço. Estas limitações podem
ser identificadas através de uma tabela. Assim tem-se uma visualização de todas as
limitações de cada unidade, facilitando a atuação para eliminá-las.
A documentação acumulada do projeto para cada unidade de produção e categoria é
revisada e as limitações são listadas. Um ponto ou marca associa cada limitação a uma
determinada unidade (LEE, 1998);
IV. Planejamento do Macro-Espaço A partir de então, o Planejamento Macro do
Espaço pode ser definido. Lee (1998) considera que a planta baixa do local onde será
instalado ou re-elaborado o novo arranjo físico é de suma importância nesta etapa do
processo. Todas as limitações do projeto também devem estar bem definidas e
analisadas, para que se tenha um processo eficaz.
Os desenhos das unidades de produção são posicionados sobre a planta baixa do local
onde serão instalados, respeitando-se sempre as limitações do projeto e o espaço
necessário para cada unidade, conforme demonstrado na figura 56.
Figura 56 – Planejamento Macro do Espaço (LEE, 1998)
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8. PLANEJAMENTO DE ARRANJO FÍSICO DETALHADO
Planejar um arranjo físico pode parecer apenas a locação de máquinas e/ou equipamentos
para que se chegue a um layout satisfatório, mas na realidade a desobediência de alguma
regra ou fator importante para o processo pode acarretar desperdício e prejuízo para a
empresa. Assim, um arranjo físico não planejado corretamente pode ocasionar:
ineficiência de operações, gargalos com perca de tempo para a produção, longas distância
entre os centros com perca através dos transportes ou movimentações excessivas dos
materiais e operários, ociosidade dos equipamentos e/ou máquinas, excesso de áreas com
perca de recursos na utilização da edificação ou terreno, entre outros problemas
decorrentes de um layout deficiente.
Ao se planejar previamente o arranjo físico de uma planta fabril de forma adequada
possibilita-se que todas as atividades se integrem de forma coerente, permitindo uma
sequência lógica, evitando a geração de desperdícios, bem como prevendo e facilitando
possíveis mudanças futuras. A meta de um arranjo físico é minimizar os custos totais dos
fluxos satisfazendo um conjunto de restrições especificadas pelo processo de manufatura.
O planejamento sistemático de layout é uma ferramenta que promove a preparação para
uma manufatura eficiente desde a sua base, promovendo resultados com condições para
receber estruturas e ferramentas modernas de produção. Slack, Chambers e Johnson
(2002) citam o SLP auxiliado por computadores, pois a complexidade do processo levou
ao desenvolvimento de numerosos procedimentos heurísticos com a finalidade de auxiliar
no processo do projeto. Procedimentos heurísticos usam o que tem sido chamado “atalhos
no processo racional” e “regras de bom senso” na busca de soluções equilibradas. Eles não
alcançam o sucesso “ótimo”, mas aproximam o resultado desta meta.
Para um melhor entendimento do processo Correa e Correa (2004) propõem um exemplo
de aplicação do método. No Passo 1 do SLP, a análise tem o fluxo de materiais em um
diagrama denominado “DE-PARA” onde os vários departamentos são expostos e
analisados neste diagrama conforme ilustra a Figura 57.
Tabela 57- Diagrama "DE-PARA” (CORRÊA; CORRÊA, 2004)
A Figura 58 ilustra os itens e os requisitos de espaço que associada à tabela 8 forma o
diagrama. Os totais de fluxos entre setores, somando-se o fluxo em ambas as direções, são
resultados na Figura 59.
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Figura 58 - Áreas de trabalho principais do exemplo (CORRÊA; CORRÊA, 2004)
Figura 59 - Total de Fluxo (CORRÊA; CORRÊA, 2004)
Assim, com base nestes dados, estabelecem-se as prioridades para a proximidade entre
setores, levando se em conta o critério de Muther, exposto na Figura 60.
Figura 60 - Critérios de Muther (CORRÊA; CORRÊA, 2004)
No Passo 2 do SLP é desenvolvida a análise e inclusão de fatores qualitativos. Levando-se
em conta uma avaliação de prioridades para proximidade entre setores, onde é executado
um diagrama de relacionamento. A figura 61 ilustra o diagrama de relacionamento do
exemplo na parte superior esquerda do quadro “A”.
No passo seguinte, Passo 3 do SLP, executa-se a avaliação dos dados e arranjo das áreas
de trabalho. Nesta etapa elabora-se um diagrama de arranjo de atividades conforme
ilustrado na figura 14 na parte inferior esquerda. Graficamente, representa-se a relação
entre os setores com uma linha de ligação para representar o valor 1 (Critérios de
MUTHER), duas linhas para o valor 2 e assim por diante. A idéia geral é deixar ilustrados
os setores com maior número de linhas mais próximo entre si. No exemplo da figura 61 o
quadro “C” ilustra valores para os critérios e os códigos de linha usados no exemplo.
No Passo 4 do SLP faz-se a determinação de um plano de arranjo de espaços. Este passo
tem a diferença para o anterior, onde as áreas agora serão levadas em conta na
representação, com retângulos proporcionais representando os setores e suas medidas
necessárias. Ilustrado um exemplo na figura 61 na parte inferior central.
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Concluindo com o Passo 5, é feito o ajuste do arranjo no espaço disponível. Já na etapa
final, a partir das análises anteriores, acomodamos as áreas conforme as prioridades de
ligação, procurando a melhor forma possível, conforme exemplo da figura 61, na parte
inferior direita do quadro. Com este arranjo, resta planejar o prédio de forma a adequar o
planejamento e o processo construtivo mais eficiente e econômico.
Figura 61 - Quadro exemplo de um SLP (CHASE, JACOBS e AQUILANO, 2006)
O passo seguinte é a formulação das alternativas ou soluções para o problema. Para este
trabalho, pode-se fazer uma adaptação desta etapa, acrescentando técnicas de manufatura
celular ao sistema SLP. Assim, transformam-se os Setores principais do Diagrama de
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interrelação entre espaços, para agora conter mini setores repartido por Produto, ou Família
de Produtos, isto é, máquinas e equipamentos são reunidos de acordo com o produto que é
destinado a fabricar.
Caso não se utilize manufatura celular, o Diagrama de inter-relação entre espaços será
utilizado para a geração de alternativas. Este diagrama serve de base para criar as
alternativas, que também considera os demais digramas e estudos realizados até esta fase.
As alternativas são inicialmente traçadas no Arranjo Físico Geral, com posicionamento dos
Setores, através de grandes blocos. Na Fase III, as melhores alternativas serão detalhadas,
definindo corredores, localização de máquinas, espaço de estoque, etc. Isto será feito na
Planta Detalhada das Soluções.
O projeto de um novo arranjo físico deve buscar entendimento do sistema de produção
utilizado na empresa para determinar que problemas devam ser colocados como
prioridades a serem resolvidos no novo sistema a ser desenvolvido. A análise é focalizada
no levantamento de vários indicadores. Esses indicadores são os estoques na fábrica, que
incluem os estoques em processo, os de produtos acabados e os de matérias-primas, o
posicionamento das máquinas e dos operadores, a forma de trabalho dos operadores, além,
de um estudo pormenorizado dos dados quantitativos que darão suporte ao
dimensionamento do novo arranjo físico do sistema de produção focalizado.
Dependendo do processo produtivo, eventualmente há de se levar em consideração o
posicionamento atual de equipamentos, tais como pontes rolantes e esteiras
transportadoras, devido à dificuldade de realocação das mesmas, na seleção de alternativas
Quando o estudo de arranjo físico é realizado, pode-se chegar a dois ou três tipos diferentes
de layout para determinada planta. Para tomar a decisão de qual layout implantar, utilizamse algumas ferramentas de seleção, como a Análise de Fatores Ponderados, a Análise de
Fatores Positivos-Negativos-Interessantes (PNI) e Análise do Fluxo de Materiais (SHA),
em conjunto com um grupo de pessoas que possua bom conhecimento de todos os
processos da empresa (LEE,1998).
A Análise de Fatores Ponderados é uma ferramenta constituída de uma tabela, conforme a
figura 62, com as atividades ou fatores que o macro-layout pode influenciar alocados na
segunda coluna. Para estas atividades ou fatores são determinados pesos, que são
quantificados de 1 à 10 pelo grupo de pessoas de acordo com a estratégia da empresa, e
alocados na terceira coluna da tabela. Todas as descrições das opções estudadas estão
inseridas na parte inferior, e as opções que serão analisadas na parte central. Para cada
opção tem-se duas colunas, uma para atribuir a vogal de classificação de acordo com a
figura 35, e outra para serem colocados os resultados das multiplicações entre a escala de
afinidades com o peso atribuído pelo grupo para determinado fator, lembrando que as
vogais estão relacionadas à uma escala de +4 à -1.
Após o preenchimento da tabela, os resultados são somados e colocados na linha “totais”,
para cada opção. Analisando os totais para cada opção em estudo, aquela em que se obtiver
o maior resultado é considerada a melhor opção de layout.
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Figura 62 – Tabela para Análise de Fatores Ponderados (LEE, 1998)
A Análise de Fatores Positivos-Negativos-Interessantes (PNI) é uma variação do
brainstorming, que examina todos os fatores positivos, negativos e interessantes dos
planos de espaço. Estes fatores podem ser listados em uma tabela, e frequentemente
revela aspectos não percebidos, estimulando o consenso e o trabalho em equipe.
A Análise do Fluxo de Materiais (SHA) examina a intensa movimentação de materiais
entre as unidades de produção, desenvolvendo medidas que associam custo e dificuldade.
Algumas técnicas desta ferramenta englobam transporte, gráficos e diagramas de fluxo de
materiais dentro da organização. Esses diagramas demonstram onde existe complexidade
de fluxo, e podem ser mensurados com o cálculo do índice de complexidade do fluxo
(IFC), que calcula a frequência de cruzamentos de fluxos no diagrama. A distância que o
material percorre dentro de determinado layout também é uma medida de fluxo de
materiais (LEE,1998).
Em algumas atividades produtivas, o custo gerado pela movimentação do material pode
ser significativo no custo total da operação. Geralmente, isto acontece quando a
frequência, volume e/ou o peso do material são expressivos e existe a necessidade de
equipamentos de transporte como talhas, guindastes ou empilhadeiras. Quando o
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transporte é muito expressivo em função do custo e tempo envolvidos, é interessante
levantar os custos gerados para as várias alternativas de arranjo físico possíveis.
O aspecto possível de ser quantificado de um arranjo físico referente ao custo de
transporte dos materiais é avaliado por meio da fórmula a seguir:
Custo do transporte = Σ C x D x Q
Onde:
C = custo para transportar uma unidade do material ou produto por unidade de distância
D = distância entre a origem e o destino
Q = quantidade transportada entre a origem e o destino
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9. PLANTAS E MODELOS
De acordo com Olivério (1987), são três as formas básicas para apresentação de um estudo
de plant layout: plantas, modelos bidimensionais e modelos tridimensionais. Plantas
possuem a vantagem de ser um instrumento de registro de difícil alteração acidental,
acarretando alta confiabilidade na correção da solução desenvolvida. Os modelos
bidimensionais são muito flexíveis e possibilitam uma grande facilidade na pesquisa de
soluções alternativas, enquanto os modelos tridimensionais apresentam alto custo na maior
parte das vezes, impedindo sua utilização.
Lee (1998) relata que o Diagrama de Espaço é uma ferramenta que quantifica o espaço
utilizado para cada operação ou atividade, definindo o perfil do espaço existente, com a
elaboração de um desenho inicial (planta baixa) composto por seus departamentos e
equipamentos.
Levantamento da situação atual:
•
Planta baixa (planos gerais com escalas 1:500 ou 1:1.000, enquanto planos
detalhados têm escala preferível 1:50 ou 1:25);
•
Vias de acesso e análise do ponto de localização;
•
Análise das instalações do imóvel (ar-condicionado, elevadores, saídas de
emergência, geradores, áreas de circulação, instalações elétricas e lógicas, etc.);
•
Possibilidades de adaptações (reforma);
•
Flexibilidade do imóvel;
•
Limite de carga do imóvel;
•
Preço do m2 (compra e locação);
•
Formato e amplitude das salas;
•
Medidas e quantidade de móveis e equipamentos (preparar miniaturas de acordo
com a escala da planta baixa;
•
Forma de uso das salas, móveis e equipamentos identificados (identificação e
análise das atividades dos funcionários + estudo do fluxo de trabalho);
•
Movimentos dos funcionários no desempenho de suas tarefas;
•
Tempos de execução das várias operações;
•
Adequação das máquinas e equipamentos;
•
Aparência e ambiente proporcionado;
•
Temperatura do ambiente (ideal é entre 16º e 22º Celsius);
•
Umidade;
•
Ventilação;
•
Espaço;
•
Tipo e cores das pinturas;
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• Iluminação;
• Ruído e poeira.
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10. LOCALIZAÇÃO
As decisões a respeito de localizações são bastante complexas, pois muitas variáveis e
incertezas estão presentes, tornando difícil entender todas as informações simultaneamente.
A estabilidade do governo, disponibilidades e custos de mão-de-obra, cotas de exportação
e importação, taxas de câmbio da moeda, sistemas de transporte e comunicação, oferta de
energia, clima, incentivos e restrições governamentais e peculiaridades culturais e
econômicas são fatores que afetam as decisões quanto à localização.
Corrêa e Corrêa (2004) afirmam que a localização de uma operação afeta a capacidade de
uma empresa em competir em relação aos aspectos internos e externos. Para as empresas
de manufatura, a localização afeta seus custos diretos, custos de transporte (matériasprimas, componentes, insumos etc), custos da mão-de-obra, custos logísticos, entre outros.
Por sua vez, a localização interfere no atendimento ao cliente, no tempo de transporte dos
produtos acabados até o seu destino final e na proximidade com suas fontes de recursos
dentro de sua cadeia de suprimentos.
Para Lee (1998) o projeto ideal de uma instalação deve partir da localização global até o
posto de trabalho, onde as questões estratégicas são decididas em primeiro lugar. Ele
divide o projeto em cinco níveis:
I. Nível Global
II. Nível Supra-Espaço
III. Nível Macro-Espaço
IV. Nível Micro-Espaço
V. Nível Sub-Micro-Espaço
Figura 63 - Níveis de Planejamento de Layout (LIMA JÚNIOR, 2008)
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No Nível Global, a empresa decide onde estará localizada (mundo ou país) e qual será a
sua missão. A missão nada mais é que um resumo de seus produtos, processos e principais
tarefas da produção, sendo um guia importante para os planejadores de instalação. Além da
procura pela mão-de-obra mais barata e vantagens tributárias, outros elementos devem ser
levados em consideração, como as habilidades disponíveis da mão-de-obra, serviços de
apoio como suprimentos de materiais, por exemplo, políticas e às vezes a geopolítica da
região (LEE, 1998).
No Nível Supra-Espaço “ocorre o planejamento do local, incluindo número, tamanho e
localização de prédios, bem como infra-estrutura como estradas, água, gás e ferrovias. Esse
planejamento deve prever expansões da fábrica e possível saturação do local” (LEE, 1998).
No Nível Macro-Espaço, Lee (1998) comenta que cada estrutura da instalação é planejada
por um macro-layout, estabelecendo a organização básica da fábrica. Os projetistas
determinam os fluxos de materiais e informações, baseados na definição e localização dos
departamentos operacionais. Se for bem feita, pode proporcionar grandes melhorias na
produtividade e lucratividade da empresa, podendo posicioná-la na direção do crescimento.
O planejamento de macro-espaço é frequentemente o nível mais importante do
planejamento da instalação. Estabelece a organização fundamental da fábrica e os padrões
de fluxo de materiais com efeitos a longo prazo. De rotatividade de pessoal à qualidade da
entrega, o planejamento de macro-espaço influencia quase todas as medidas de
desempenho da instalação e da organização (LEE, 1998).
Inflexibilidade, confusão e altos custos de manuseio podem ser resultados de uma
instalação mal planejada, ocasionando entregas irregulares, excessos de estoque e
dificuldades no lançamento de novos produtos.
No Nível Micro-Espaço é que são definidas as localizações dos equipamentos e móveis de
um determinado setor ou departamento. O projeto atua com ênfase no espaço pessoal e na
comunicação, cuidando-se sempre em não inibir ou desencorajar o trabalho em equipe
(LEE, 1998).
No quinto nível, o Nível Sub-Micro-Espaço, Lee (1998) relata que as preocupações agora
ficam concentradas nas estações de trabalho e nos colaboradores, visando eficiência,
eficácia e segurança. Ferramentas corretas aplicadas nos locais apropriados devem ser o
foco no planejamento executado pelos engenheiros industriais.
As decisões de localização devem ser avaliadas cuidadosamente, utilizando-se as técnicas
apropriadas, para se evitar uma escolha mal sucedida. As escolhas de localização devem
ser precedidas de uma análise detalhada, levando-se em conta o maior número possível de
variáveis. A decisão tomada ainda deve estar de acordo com a visão que a empresa tem de
seu negócio.
Alguns fatores que afetam as decisões quanto a este nível seriam os custos dos locais,
concentrações e tendências de clientes e cidadãos, tamanhos dos locais, proximidade à
sistemas de transporte, disponibilidade de serviço público, restrições de zoneamento,
impactos ambientais, disponibilidade e custos de materiais e suprimentos e a proximidade
a indústrias de serviço relacionadas.
Muitos fatores podem afetar a decisão sobre a localização de uma empresa industrial, entre
eles pode-se destacar:
•
Disponibilidade de mão-de-obra qualificada;
•
Proximidade com as fontes de fornecimento;
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•
Proximidade com mercados consumidores;
•
Qualidade de vida e serviços disponíveis aos funcionários;
•
Serviços Públicos (água, esgoto, energia, telecomunicações, etc);
•
Benefícios fiscais e ajuda financeira;
•
Rodovias, Portos, Aeroportos, Ferrovias;
•
Legislações, sindicatos mais flexíveis;
•
Cultura da região, princípios éticos;
•
Localização dos concorrentes e a
•
Localização global.
Sobre técnicas de localização de operações, são citadas por Corrêa e Corrêa (2004), a
técnica de ponderação de fatores e o método de centro de gravidade. Nestes métodos
existem diversos fatores determinantes que devemos trabalhar quando temos por nível o
estudo da localização. Pode ser subdivido em dois tópicos:
Manufatura
•
Clima de trabalho favorável;
•
Proximidade de mercados;
•
Qualidade de vida da região;
•
Proximidade de fornecedores;
•
Proximidade com empresas colaboradoras / aparentadas;
•
Utilidades, taxas (federais e estaduais).
Serviços
•
Proximidade com consumidores;
•
Custos de transporte e proximidade com mercados;
•
Localização de Concorrentes;
•
Fatores Específicos do Local;
•
Acesso a infra-estrutura de transporte;
•
Acesso aos mercados locais;
•
Características do endereço no ambiente físico, como por exemplo a topologia do
terreno;
•
Característica do endereço para negócios, como por exemplo, proximidade de
fornecedores;
•
Infraestrutura microlocal de utilidades e serviços;
•
Custo do espaço, disponibilidade de expansão;
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•
Impostos territoriais;
•
Incentivos fiscais (fiscais e outros);
•
Fatores referentes à qualidade de vida.
Estes fatores são usados para determinar valores e pontuar as regiões em que se tem em
vista a localização no método de ponderação de fatores.
MÉTODO DE PONDERAÇÃO DE FATORES
Corrêa e Corrêa (2004) afirmam que este método, o mais popular de todos, constitui-se um
método racional de confrontar e avaliar alternativas de macrolocalização, que pondera
vários fatores locacionais. Pesos que devem levar em conta os benefícios de cada fator para
a estratégia da empresa. O que se pode avaliar, é que mesmo com diversos fatores pode se
alcançar uma alternativa considerando todos eles em sua importância.
MÉTODO PELO CENTRO DE GRAVIDADE
Este método mencionado por Corrêa e Corrêa (2004), também chamado de "centróide" é
uma técnica para localização de uma unidade operacional, dada as localizações existentes
de suas principais fontes de insumos e clientes, além dos volumes a serem transportados
entre estes locais.
Muitas vezes esta técnica é utilizada para localizar armazéns intermediários ou de
distribuição, dadas as localizações, por exemplo, das fábricas e dos clientes. Para Slack,
O método inicia em um grid simplificado localizando as unidades já existentes (fontes de
insumos e clientes) em uma projeção, como por exemplo, um mapa do estado. No método,
são levantados todos os valores de distâncias a percorrer em um plano cartesiano, isto é, no
eixo “X” distâncias horizontais e no eixo “Y” distâncias verticais no plano do mapa. Estas
distâncias de cada distribuidora do fabricante no cálculo são multiplicadas pelos valores de
consumo de cada uma e seu total é dividido pela soma total de consumo das quatro
distribuidoras. O resultado é um valor para o eixo “X” e “Y” determinando o
posicionamento central do armazém no mapa, que minimizará os custos de transporte,
melhorará a distribuição para abastecimento.
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11. IMPLANTAÇÃO
Há várias razões práticas pelas quais a etapa do macro layout seja importante para uma
correta tomada de decisão. A etapa é de difícil elaboração pela quantidade de responsáveis
que irão trabalhar no processo e também pela grande gama de informações que afetarão
diretamente no arranjo físico de departamentos dentro da construção. Um mau julgamento
na sua definição terá efeitos de curto e longo prazo que elevará significativamente os
custos de correção para a organização.
Após as análises no nível de supra planejamento, Slack, Chambers e Johnson (2002)
tomam como ponto de partida no nível de macro planejamento, todas as estratégias e
informações sobre a produção, entretanto existem múltiplos estágios que levam ao projeto
final. O objetivo geral sempre disporá todos os elementos físicos como equipamentos e
mão de obra em uma configuração de tal forma a garantir um fluxo tranquilo e eficiente de
trabalho em um chão de fábrica ou uma configuração específica de tráfego como, por
exemplo, em uma organização de serviços.
Sobre a estratégia de produção, Vale (1975) menciona a característica de capacidade de
produção, que influenciará no tamanho da edificação e na sua projeção futura. Esta que
também está relacionada com o tempo de produção atual e que procura alcançar com o
novo layout e suas possíveis ampliações em longo prazo. Pode se iniciar com o volume que
é produzido atualmente e avaliar:
•
A previsão estimada da demanda para a nova situação e a visão estratégica;
•
A pesquisa econômico-financeira para o investimento, isto é, o retorno em fluxo de
produção para o investimento físico.
O estudo procura em todas as etapas avaliar os investimentos em tecnologias construtivas a
fim de promover melhores condições de produção criando um investimento seguro para a
organização. Há diversos fatores que a tecnologia pode melhorar, como por exemplo,
climatização, equipamentos de elevação, subsistemas de abastecimento, entre outros.
Outros fatores que devem ser destacados são os investimentos em tecnologias limpas ou
ecológicas, como por exemplo, o aproveitamento de água de chuva para uso industrial ou
consumo de água não potável. Tais investimentos podem trazer retornos financeiros e
fiscais do governo, já que demonstram responsabilidade ambiental. Em questões
ambientais incluem-se também as estratégias de eliminação de resíduos, reciclagem,
incentivos ambientais como programas educacionais e áreas de preservação.
Também são considerados investimentos em áreas para educação como incentivo e
estratégia de responsabilidade social. Todos os fatores devem ser analisados no intuito de
comungar com a estratégia e política da organização.
Muther (1978) destaca que a movimentação de máquinas oferece oportunidade para
introduzir modificações e melhoramentos:
•
Reparar, pintar e reformar equipamentos;
•
Acrescentar novos dispositivos;
•
Implantar novos métodos, rotinas, procedimentos e controles;
•
Rever tempos e balancear linhas e mão de obra;
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•
Implantar práticas de segurança;
•
Reparar pisos, paredes, tetos, etc.;
•
Reajustar o sistema de supervisão.
ESTÁGIOS PARA IMPLANTAÇÃO DE ARRANJO CELULAR
Estágio 1- Determinar células (famílias de produtos) - Estudo do processo de fabricação,
máquinas disponíveis e produtos para serem agrupados em células. Sistema de codificação
e classificação de máquinas, ferramentas e produtos. Para dividirmos produtos em famílias
também é necessário analisar o volume de produção para cada família, de modo
compatível com capacidade das máquinas.
Um método de agrupar os produtos em famílias e os equipamentos em células de uma
forma imparcial é através de mudanças na ordem das linhas e colunas de uma matriz de
incidência, demonstrado na figura 64.
Figura 64 - Método de alocação de máquinas e produtos em célula (ANDRÉS, 2003)
Estágio 2 - Detalhamento das células
A montagem da célula envolve máquinas, dispositivos, pessoas, fluxo de materiais,
arranjo físico das máquinas e outros. Todas as características técnicas são estudas
nesta fase.
Estágio 3- Gestão de operações
Estudo de administração e organização da equipe de trabalho da célula, sistema de
informações questões de higiene e segurança, distribuição de tarefas e
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responsabilidades, balanceamento das linhas, estudo de tampes de máquinas e mão-deobra, trocas de ferramentas etc.
Estágio 4- Implantação
Após a definição de toda célula, este estágio cuida de como colocá-la em prática. Para
isso fazemos um cronograma para instalação do arranjo celular (físico) e inicio de
operação (administração). É necessário listar todas atividades necessárias, como
projeto industrial, planta de utilidades, orçamento, materiais necessários, contratação
de pessoas, compra e transporte de máquinas e equipamentos, treinamento, testes, etc.
Para cada tarefa estimar tempo de duração e listar tarefas antecedentes necessárias.
Assim é possível montar a rede (Gráfico de Gantt) para estudo de implantação.
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12. ADMINISTRAÇÃO DOS PROJETOS DE LAYOUT
Criar projetos é criar novos cenários de desempenho mais promissores e eficazes,
respondendo às novas condições e necessidades, e atendendo novas demandas de um
cenário industrial competitivo. Este é o desafio com que toda organização se defronta e
deve assumir, a fim de continuar se desenvolvendo e se destacando no mercado. Corrêa e
Corrêa (2004) afirmam que esse desenvolvimento se constitui como condição fundamental
para que qualquer organização participe e contribua efetivamente para um mundo
dinâmico, caracterizado por uma contínua transformação. A reorganização da economia e
do mundo do trabalho envolve entre muitos aspectos, a atenção aos clientes e suas
necessidades, a preocupação com a qualidade de produtos e serviços, o enfoque nas
informações e as orientações da melhoria contínua. Além de uma forte orientação para a
competitividade, torna-se necessário que as organizações em geral estejam não apenas
respondendo, continuamente para tais mudanças contínuas, mas que as façam com visão
estratégica.
Para Corrêa e Corrêa (2006), um projeto em seu sentido formal e limitado, constitui apenas
um documento que retrata processos de planejamento, pelo qual se tomam decisões a
respeito de rumos de ação, emprego de recursos e de esforços, bem como se especificam
ações e condições necessárias para resolver problemas, alterar uma situação ou criar novas.
Produzir um projeto significa planejar cursos específicos e dinâmicos de ação, tendo-se em
mente articular todos os elementos envolvidos (pressupostos, objetivos, métodos, etc.) a
partir de uma visão concreta da realidade e comprometimento com sua transformação.
Segundo Vale (1975), a implantação de uma indústria segue um encaminhamento lógico,
que engloba todas as atividades e decisões necessárias para sua realização. Desde estudos
iniciais, visando seus dimensionamentos, até sua fase de operação. Isto pode ser sintetizado
nas seguintes etapas fundamentais:
•
Estudos de viabilidade (técnica, econômica e financeira);
•
Estudos Locacionais;
•
Elaboração do projeto básico e projetos construtivos das instalações;
•
Aquisição dos recursos materiais para a execução;
•
Obras de construção e montagem;
•
Testes de pré-operação;
•
Entrada em operação normal.
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