Localização & Arranjo Físico e
Fluxo
Gestão da Produção
Prof. André Luiz Anjos de Figueiredo, M.Sc.
Salmo 27: O Senhor é a minha luz e a minha salvação; de quem terei medo?
2
Nível
hierárquico
Região
global
Sub-Região
Comunidade
Local
específico
Decisão
Região do mundo
ou país
País ou
região de país
Cidade
Endereço
Fatores principais
•Potencial de mercado
•Custos operacionais
•Estabilidade política
•Acaitação cultural
•Adequação ao clima e temperatura
•Infra-estrutura global de utilidades e serviços
•Custos de transporte
•Impostos e incentivos
•Custos e disponibilidades de insumos materiais e humanos
•Legislação e incentivos fiscais regionais
•Legislação trabalhista (estabilidade, flexibilidade)
•Protecionaismo
•Infra-estrutura interna de utilidades e serviços
•Potencial de mercado
•Acesso a mercados
•Custos e disponibilidade de insumos materiais e humanos
•Legislação e incentivos fiscais locais
•Atitude da comunidade
•Disponibilidade de locais; custo do espaço
•Infra-estrutura local de utilidades e serviços
•Fatores referentes a qualidade de vida
•Acesso a infra-estrutura de transporte
•Acesso a mercados locais
•Características do endereço (ambiente físico e de negócio)
•Infra-estrutura micro local de utilidades e serviços
•Custo do espaço; disponibilidade para expansão
•Impostos territoriais
•Incentivos locais (fiscais ou outros)
•Fatores referentes a qualidade de vida
800
700
600
500
400
300
200
100
0
100
Distribuidor
200
300
Fábrica
400
500
600
700
800
900
Método do centro de gravidade
dixVi

Cx 
Vi
diyVi

e Cy 
Vi
Onde
Cx = Coordenada x (eixo horizontal) do centro de gravidade
Cy = Coordenada y (eixo vertical) do centro de gravidade
dix = Coordenada x do iésimo local
diy = Coordenada y do iésimo local
Vi = Volume de bens movimentados para ou do iésimo local
800
700
600
500
400
300
200
100
0
100
Distribuidor
200
300
Fábrica
400
500
600
700
800
900
7
Introdução
• O arranjo físico de uma operação produtiva
preocupa-se com o posicionamento físico dos
recursos de transformação;
• Definir o arranjo físico é decidir onde colocar
todas as instalações, máquinas, equipamentos e
pessoal da produção.
8
Introdução
• O arranjo físico é uma das características mais
evidentes de uma operação produtiva porque
determina sua “forma” e aparência;
• O arranjo físico determina a maneira segundo a
qual os recursos transformados (materiais,
informações e clientes) – fluem pela operação.
9
Introdução
• Em todo o planejamento de arranjo físico, irá
existir sempre uma preocupação básica: tornar
mais fácil e suave o movimento do trabalho por
meio do sistema, quer esse movimento se refira
ao fluxo de pessoas ou materiais.
10
Introdução
• Planejar o arranjo físico de uma certa instalação
significa tomar decisões sobre a forma como
serão dispostos, nessa instalação, os centros de
trabalho que aí devem permanecer;
• Um centro de trabalho é qualquer coisa que
ocupe espaço: um departamento, uma sala, uma
pessoa ou grupo de pessoas, máquinas,
equipamentos e etc.
11
Três motivos que tornam importantes as
decisões sobre arranjo físico
1) Elas afetam a capacidade da instalação e a
produtividade das operações: uma mudança
adequada no arranjo físico pode muitas vezes
aumentar a produção que se processa dentro
da instalação, usando os mesmos recursos que
antes, exatamente pela racionalização no fluxo
de pessoas e/ou materiais.
12
Três motivos que tornam importantes as
decisões sobre arranjo físico
2) Mudanças no arranjo físico podem implicar no
dispêndio de consideráveis somas de dinheiro,
dependendo da área afetada e das alterações
físicas necessárias nas instalações, entre outros
fatores.
13
Três motivos que tornam importantes as
decisões sobre arranjo físico
3) As mudanças podem representar elevados
custos e/ou dificuldades técnicas para futuras
reversões; podem ainda causar interrupções
indesejáveis no trabalho.
14
Questões Estratégicas
•
O objetivo primordial das decisões sobre
arranjo físico é, acima de tudo, apoiar a
estratégia
competitiva
da
operação,
significando isso que deve haver um
alinhamento entre as características do arranjo
físico escolhido e as prioridades competitivas
da organização
15
Questões Estratégicas
•
O layout tem muitas implicações práticas e estratégicas. Alterar
um layout pode afetar uma organização e o quão bem ela atinge
suas prioridades competitivas (qualidade, custo, flexibilidade,
rapidez e confiabilidade) de diferentes maneiras:
a)
b)
c)
d)
e)
f)
Aumentando a satisfação do cliente e as vendas em uma loja de varejo;
Facilitando o fluxo de materiais e informações;
Aumentando a utilização eficiente de trabalho e equipamento;
Reduzindo riscos para os trabalhadores;
Aumentando o ânimo dos funcionários e
Melhorando a comunicação
16
Questões Estratégicas
•
•
O tipo de operação determina os requisitos de
layout. Por exemplo, em armazéns, os fluxos de
materiais e os custos de operação de estoques
são considerações dominantes.
Em lojas de varejo, o conforto do cliente e as
vendas podem predominar, ao passo que a
efetividade da comunicação e a construção de
equipes podem ser cruciais em um escritório.
17
Questões Estratégicas
A decisão de arranjo físico é uma
parte importante da estratégia da
operação. Um projeto bem
elaborado de arranjo físico será
capaz de refletir e alavancar
desempenhos competitivos
desejáveis.
Que faz um bom arranjo físico
• Segurança inerente – áreas restritas e saídas de
emergência
• Extensão do fluxo – minimizar ou não o fluxo de
materiais, informações e clientes
• Clareza de fluxo – sinalização de rotas
• Conforto para os funcionários - ergonometria
• Coordenação gerencial – facilitação de
gerenciamento
• Acessibilidade – facilidade de limpeza e
manutenção
Tipos básicos de arranjo físico
1. Arranjo físico posicional
2. Arranjo físico funcional ou processo
3. Arranjo físico celular
4. Arranjo físico por produto
Arranjo físico posicional
• Os recursos transformados não se movem
▫ Muito grande
▫ Muito delicado
•
•
•
•
Construção de rodovia
Cirurgia de coração
Restaurante de alta classe
Manutenção de computador de grande porte
Arranjo físico funcional
• Conforma-se às necessidades e conveniências
das funções desempenhadas pelos recursos
transformadores
• Recursos similares são agrupados
• Produtos, serviços e informações fluem pelos
recursos transformadores
▫
▫
▫
▫
Hospital
Usinagem de peças
Supermercado
Biblioteca
Arranjo físico celular
• Recursos transformados são selecionados para
movimentar-se para uma parte específica da
operação com recursos necessários, em meio a
um arranjo físico funcional.
• Lanchonete em supermercado
• Maternidade em hospital
Arranjo físico por produto
• Localização dos recursos produtivos
transformadores segundo a conveniência do
recurso que está sendo transformado
• Recurso transformado segue seqüência de
atividades pré-estabelecida
▫ Montagem de automóveis
▫ Programa de vacinação em massa
▫ Restaurante self-service
24
Arranjo Físico Posicional ou Posição
Fixa
1.
Arranjo usado na realização de projetos
2.
O material permanece fixo em uma determinada posição e as
máquinas
se
deslocam
executando
as
operações
necessárias.
3.
É recomendado para um produto único, em quantidade
pequena ou unitária e, em geral, não repetitivo.
4.
Imobilidade do produto a ser transformado deriva em geral de
fatores como peso, tamanho e formato.
5.
Baixa produção, baixo grau de padronização, exige muitas
atividades diferentes, conduzindo em geral a uma grande
variedade de habilidades das pessoas envolvidas e a
esforços
de
coordenação
dessas
atividades
proporcionalmente consideráveis.
6.
Minimiza o número de vezes que o produto deve ser movido
e, muitas vezes, é a única solução possível.
Arranjo Físico Posicional ou Posição
Fixa
25
26
Desenvolvimento de arranjo físico
posicional ou fixo
• A localização dos recursos vai ser definida segundo a
conveniência dos recursos transformadores;
• O objetivo do projeto detalhado de arranjo físico
posicional é conceber um arranjo que possibilite aos
recursos
transformadores
maximizarem
sua
contribuição potencial ao processo de transformação,
permitindo-lhe prestar um bom serviço aos recursos
transformados;
• Uma técnica chamada análise de recursos locacionais
avalia os efeitos de se localizar os vários recursos de
transformação em todas as localizações disponíveis na
planta e a forma como esses recursos interagem entre si.
Arranjo Físico Por Processo ou
Funcional
1.
27
Necessidades e conveniências dos recursos transformadores que
constituem o processo na operação dominam a decisão sobre o
arranjo físico;
Padaria
2.
Processos similares ou processos com necessidades similares
são localizados juntos um do outro. Centros de trabalho são
agrupados de acordo com a função que desempenham;
Açougue
3.
Quando produtos, informações e clientes fluírem pela operação,
eles percorrerão um roteiro de processo a processo, de acordo
com as suas necessidades e portanto percorrerão diferentes
Embutidos
Congelados
roteiros na operação;
4.
Hospitais, escolas, armazéns, bancos, supermercados e outros
são organizados por processo; na indústria, esse tipo de arranjo
físico indica que as máquinas de uma mesma função são
agrupadas em departamentos funcionais, e o produto caminha até
a máquina adequado à próxima operação;
5.
Geralmente usado quando os fluxos que passam
pelos setores são muito variados e ocorrem
intermitentemente, isto é, com interrupções.
O mesmo grupo de máquinas, serve a produtos diferenciados,
aumentando a flexibilidade do sistema a mudanças no projeto do
produto e / ou processo.
Arranjo Físico Por Processo ou
Funcional
6.
28
Apresenta fluxo longo dentro da fábrica, o material se
desloca buscando os diferentes processos. Em serviços a
movimentação é do próprio cliente;
Depto
Tornos
T
Depto
Frezas
F
F
7.
Depto
Furação
FU
FU
Equipamentos do tipo “propósito geral”, são mais baratos,
com custos fixos menores;
FU
8.
Permite a implantação de sistemas de incentivo individuais;
9.
Volumes modestos de produção , a custos unitários maiores
do que no arranjos físico por produto.
T
F
F
T
Fonte: Martins e Laugeni (2009)
FU
FU
FU
29
Desenvolvimento do Arranjo Físico
por Processo ou Funcional
• Nos anos 50, R. Muther (1961) propôs um
método sistemático de análise e projeto de
arranjo físico funcional que se tornou bastante
popular, chamado método SLP (Systematic
Layout Planning) que contém 5 passos;
• Pode ser útil principalmente quando se desenha
o arranjo físico de operações que processam
clientes.
30
Systematic Layout Planning
PASSOS DO SLP
POSSÍVEIS FERRAMENTAS
Análise de fluxos de produtos ou recursos
Diagrama de fluxo ou diagrama de - para
Identificação e inclusão de fatores qualitativos
Diagrama de relacionamento de atividades
Avaliação dos dados e arranjo das áreas de
trabalho
Diagrama de arranjo de atividades
Determinação de um plano de arranjo dos
espaços
Diagrama de relações de espaço
Ajuste do arranjo no espaço disponível
Planta do modelo
Tabela: Passos de planejamento de arranjo físico funcional (processo) por SLP
Fonte: Correa & Correa (2009)
31
Montagem de um Centro de
Distribuição através do método SLP
Atividades
Requisitos de espaço (m2)
1. Programação de materiais
100
2. Embalagem
150
3. Supervisor de materiais
50
4. Recebimento e despacho
300
5. Armazém (estocagem)
600
Tabela: Áreas de trabalho principais do centro de distribuição
Fonte: Correa & Correa (2009)
32
Montagem de um Centro de
Distribuição através do método SLP
Passo 1 – Análise de fluxos
De
Para
Embalagem
Recebto/despacho
Armazém
Totais
Embalagem
0
400
0
400
Recebto/despacho
0
0
2000
2000
Armazém
400
1600
0
2000
Totais
400
2000
2000
Tabela: Diagrama de – para (matriz de volumes de materiais) movimentados kg por dia
Fonte: Correa & Correa (2009)
33
Estabelecer Prioridades entre
fluxos
• Depois de estabelecer os fluxos de de - para
deve-se estabelecer as prioridades para
proximidade (julgamentos) entre setores,
levando em conta os critérios de Muther (1961)
que relacionam as prioridades com valores a
serem usados nas etapas subseqüentes a seguir.
34
Critérios de Muther (1961) para
definição de prioridade de
proximidade
Prioridade de Proximidade
Notas (Julgamentos)
A – absolutamente necessária
4
E – especialmente necessária
3
I – importante
2
O – regular
1
U – não importante
0
X – indesejável
-1
Tabela: Critérios de Muther (1961)
Fonte: Correa & Correa (2009)
35
Montagem de um Centro de
Distribuição através do método SLP
Passo 1 – Análise de
fluxos
Pares de setores
Fluxo
Prioridade de proximidade
Embalagem e recebimento/despacho
400
E
Embalagem e Armazém
400
E
Armazém e recebimento/despacho
3600
A
Tabela: Volumes de materiais movimentados (kg por dia)
Fonte: Correa & Correa (2009)
36
Análise e Inclusão de Fatores
Qualitativos
• Leva-se em conta uma avaliação de prioridades
para proximidade entre setores. Faz-se isso
utilizando um diagrama de relacionamento de
atividades (que inclui fatores quantificados de
fluxos tratados no passo 1) ou uma matriz de
relacionamentos.
37
Análise e Inclusão de Fatores
Qualitativos
Passo 2 – Análise e inclusão de fatores qualitativos
38
Avaliação dos dados e arranjo das
áreas de trabalho
• Passo 3 – Avaliação dos dados e arranjo das
áreas de trabalho.
• Com base nos resultados do passo 2, é elaborado um
diagrama de arranjo de atividades. Graficamente
representa-se a relação entre os setores com uma linha
de ligação para representar o valor 1, duas linhas de
ligação para representar o valor 2 e assim por diante;
• A idéia é deixar os setores com maior número de linhas
de ligação mais próximos entre si.
39
Diagrama de Arranjo de Atividades
• Passo 3.1 – Diagrama de Arranjo de
Atividades
40
Diagrama de relações de espaços
• Passo 4 – Diagrama de relações de
espaços;
• Este passo é similar ao anterior, com a diferença
de que as áreas agora são levadas em conta na
apresentação, com retângulos proporcionais às
áreas requeridas representando cada setor.
41
Ajuste do Arranjo
• Passo 5 – Ajuste do arranjo no espaço
disponível
• Neste ponto do método SLP, tenta-se, a partir
das análises anteriores, acomodar da melhor
maneira possível os setores, respeitando suas
áreas e as prioridades de proximidade, na área
disponível.
42
Arranjo Físico Por Produto ou Fluxo
em Linha
1
Linha de produção de carros, motos, restaurantes self-service,
campanha de vacinação são exemplos de fluxo em linha, ou por
produto ;
1
Início
2
3
2
As máquinas ou as estações de trabalho são colocadas de acordo
com a seqüência das operações e são executadas de acordo com a
seqüência estabelecida sem caminhos alternativos;
4
5
6
Fim
3
Material e pessoas percorrem um caminho previamente
determinado no processo;
4
É indicado para produção com pouca ou nenhuma diversificação,
alta padronização, em quantidades constante ao longo do tempo
e em grande quantidade;
5
Requer um alto investimento em máquinas e pode apresentar
problemas com relação à qualidade dos produtos fabricados;
6
Para os operadores costuma gerar monotonia e estresse;
7
Possuem altos custos fixos e comparativamente baixos custos
unitários de mão-de-obra e materiais.
43
Arranjo Físico Por Produto ou Fluxo
em Linha
8.
Manuseio simplificado de materiais;
9.
Baixo custo de treinamento devido à rotina e à simplificação das
operações;
1
Início
2
3
10. Alta produtividade e baixa quantidade de estoques de produtos
em processamento;
11.
4
5
6
Fim
Trabalho altamente repetitivo afetando o moral e a motivação
dos empregados;
12. Rigidez do sistema, trazendo um grau considerável de
inflexibilidade a variações no projeto do produto e/ou do
processo e os altos custos associados a quedas na demanda;
13. Falhas em uma parte do sistema podem afetar profundamente as
outras operações, já que todas estão ligadas na seqüência;
14. Pode inviabilizar a implantação de planos individuais de
incentivo por produção, devido ao desbalanceamento que
provocariam nos vários estágios operacionais.
44
Arranjo Físico Celular
• Tenta aumentar as eficiências do geralmente
ineficiente arranjo físico funcional (processo),
tentando, entretanto, não perder muito de sua
desejável flexibilidade;
• Baseado no conceito de Tecnologia de grupo,
recursos não similares são agrupados de forma
que com suficiência consigam processar um
grupo de itens que requeiram similares etapas
de processamento.
45
Desenvolvimento do Arranjo Físico
Celular
1. Identificar famílias de itens produzidos que tenham,
agregadamente, volume suficiente e similar conjunto de
recursos para serem processados – deve-se estar
preparado para que “sobrem” determinados itens de
grande variedade que não conseguem ser colocados em
nenhuma célula -, estes continuarão, em geral, a ser
processados num setor com arranjo físico funcional, isto
é, por processo.
46
Desenvolvimento do Arranjo Físico
Celular
2. Identificar e agrupar recursos (máquinas, pessoas) de
forma que consigam, com suficiência, processar as
famílias de itens identificados, definindo células;
3. Para cada célula, arranjar os recursos, usando os
princípios gerais do arranjo por produto, estabelecendo
uma pequena operação dentro da operação, de forma
que a movimentação e os fluxos daquelas famílias
identificadas no passo número 1 sejam mais ordeiros,
simples e ágeis.
47
Desenvolvimento do Arranjo Físico
Celular
4. Localizar máquinas grandes ou que não possam ser
divididas para fazerem parte de células específicas para
próximo das células.
48
Arranjo Físico Celular
Arranjo físico por processo
Arranjo físico por processo e celular,
também misto.
Célula
de
Esporte
Roupas
Femininas
Roupas
Masculinas
Roupas
Infantil
Roupas
Femininas
Tênis
Roupas
Masculinas
Roupas
Infantil
Tênis
49
Vantagens do Arranjo Físico Celular
1. Não se perde flexibilidade, pois o mesmo conjunto
original de itens continua sendo processado;
2. Ganham-se velocidade e eficiência de fluxo, pois os
recursos da particular célula estão próximos numa
pequena operação;
3. As distâncias percorridas pelos fluxos dentro das
células são muito menores;
4. Simplificam-se os fluxos no restante da operação, que
fica “aliviada” das famílias de itens que conseguem ser
processadas pelas células estabelecidas;
50
Vantagens do Arranjo Físico Celular
5. Tempos de preparação dos equipamentos nas células
tendem a ser menores, já que processam itens de forma
e dimensões similares;
6. Melhora-se a qualidade, já que o grupo de funcionários
a cargo de gerencias e operar os recursos das células
tende a desenvolver mais a sensação de “propriedade” e
“responsabilidade” por uma família inteira de itens e
não apenas por uma etapa produtiva;
7. Melhor controle de produção, pois cada célula é
focalizada num relativamente pequeno grupo de itens.