Gestão da Produção e
Operações
Layout de Empresas
Layout de Empresas
Veremos:
• Elaboração, aplicação e avaliação de
layout e suas vantagens e desvantagens
• Determinação do número de
equipamentos e balanceamento de linhas
de montagem
1. Layout na empresas industriais
Sequência lógica:
• Localização da unidade industrial
• Determinação da capacidade
• Layout da empresa
2. Capacidade e turnos de trabalho
•
•
•
•
Capacidade nominal
Capacidade máxima
Capacidade para atender demandas futuras
1, 2 ou 3 turnos
Capacidade e turnos de trabalho
Capacidade nominal:
• Aquela conseguida quando os
equipamentos trabalham a plena carga,
sem interrupção ou com eficiência de
100%
• Capacidade nominal é diferente do valor
efetivo ou real
Capacidade e turnos de trabalho
Capacidade máxima ou efetiva:
• Capacidade real da unidade produtiva
levando se em conta a eficiência, as
horas efetivamente trabalhadas,
descontadas as perdas com os tempos
de preparação, manutenção e outros.
CM = CN x Ef
Onde: Ef = eficiência
Capacidade e turnos de trabalho
Capacidade ociosa:
• Capacidade disponível e não utilizada.
• Tempo improdutivo
Exemplo
• Produtos A e B
• Tempo de operação A = 8 min e B = 2 min
• Determinar a capacidade produtiva
mensal de A e/ou B.
• Sendo:
• Mês 22 dias úteis
• 8 horas diárias
• Folga ou perda para manutenção 10%
Solução
Capacidade de A
Ca = tempo total / tempo de produção x eficiência
Ca = (8h/dia * 60min/h / 8min/pç) * 22 dias/m *
0,9
Ca = 1188 pç/m
Capacidade de B
Cb = (8h/dia * 60min/h / 2min/pç) * 22 dias/m *
0,9
Cb = 4752 pç/m
Exemplo
• Com base no exemplo anterior supor:
• demanda de 500 itens para A e 1000
unidades para B.
• determinar a taxa de utilização e
capacidade ociosa em % mensal.
Solução
Ca = 1188 pç/m
Da = 500 pç/m
Tua = Da / Ca = 500 / 1188
Tua = 0,42 = 42 %
Cb = 4752 pç/m
Db = 1000 pç/m
Tub = Db / Cb = 1000 / 4752
Tub = 0,21 = 21 %
Capacidade ociosa
• Capacidade Ociosa = capacidade total utilizada
• Taxa de utilização = tempo de utilização/
tempo disponível
• COab = 100% - (42%+21%) = 100% –
63% = 37%
3. Etapas
•
•
•
•
quantidade à produzir?
planejar o todo, depois as partes.
planejar o ideal e depois o prático.
seguir a sequência: local, layout global,
layout detalhado, implantar e reformular
sempre que necessário.
• Calcular o número de máquinas.
3. Etapas
• Selecionar o tipo de layout e elaborar o layout
considerando o processo e as máquinas.
• planejar o edifício.
• Desenvolver instrumentos que permitam a
clara visualização do layout.
• Utilizar a experiência de todos.
• Verificar o layout e avalizar a solução.
• Vender o layout.
• Implantar.
3.1 Determinação do número de
equipamentos
Depende de:
• capacidade
• turnos
• especificações técnicas dos equipamentos
3.1 Determinação do número de
equipamentos
Exemplo
Fábrica de rodas.
Capacidade para 1.000.000 anual.
2 turnos 8 horas, trabalho útil de 6,9h/turno.
1 roda a cada 0,8 min/prensa.
Perdas 1%.
Ano = 300 dias úteis.
Quantas prensas são necessárias?
Exemplo
Rodas por prensa = (6,9h/turno x 60 min/h) /
(0,8 min x prensa/roda) = 517,5
rodas/prensa.turno
Rodas sem defeito = 517,5 x 0,99 = 512,33
rodas/prensa.turno
Dois turnos = 512,33 x 2 = 1024,66
rodas/prensa.dia
Em um ano = 1024,66 x 300 = 307.398
rodas/prensa.ano
Exemplo
Número de prensas = NP
NP = 1.000.000 rodas por ano / 307.398 rodas/
prensa.ano = 3,25 prensas
Conclusão:
• Confiabilidade do modelo
• Capacidade econômico-financeira
3.2 Tipos de Layout
3.2.1 Layout por Processo ou Funcional
• processos e equipamentos do mesmo
tipo na mesma área.
• o material se desloca para os processos.
3.2 Tipos de Layout
3.2.1 Layout por Processo ou Funcional
Características:
• Flexível para atender a mudanças de
mercado
• atende a produtos diversificados em
quantidades variáveis ao longo do tempo
• pode apresentar fluxo longo dentro do layout
• adequado para produções diversificadas em
pequenas e médias quantidades
• possibilita relativa satisfação do trabalho
Layout de Empresas
Layout Orientado por Processo ou funcional
Embalagem
Pintura
Jateamento
Corte
Usinagem
Colagem
Plaina
Furadeiras
3.2.2 Layout em linha (por produto)
• Máquinas em sequência conforme as
operações de produção do produto.
Características:
• produção com pouca diversificação
• alto investimento em máquinas
• costuma gerar monotonia e estresse nos
operadores, menor QVT
• pode apresentar problemas com relação à
qualidade dos produtos
Layout de Empresas
LAYOUT EM LINHA (OU POR PRODUTO OU FLOW SHOP)
O produto flui através dos processos A-E, na seqüência
ditada pelas exigência de montagem do produto.
E
A
E
A
B
D
A
D
B
C
C
D
B
E
B
C
3.2.3 Layout celular
• um local com toda sequência de
produção ou maior parte
• o material se desloca dentro da célula
3.2.3 Layout celular
Características
• Relativa flexibilidade quanto ao tamanho do lote
• Específico para uma família de produtos
• Diminui o transporte de material
• Diminui os estoques
• Centraliza a responsabilidade sobre os produtos
fabricados
• Enseja (espera-se) satisfação do trabalho
• Permite elevado nível de qualidade e
produtividade
Layout de Empresas
Manufatura Celular
Célula A
Plaina
Célula C
Célula B
Pintura
3.2.4 Layout por posição fixa
O material permanece no local e as máquinas
se deslocam para executarem as operações
Características
• Para um único produto em quantidade
pequena ou unitária.
• Navios, transformadores elétricos, turbinas
pontes rolantes, grandes prensas, balanças
ferroviárias, aviões e outros produtos de
grandes dimensões físicas.
3.2.5 Layouts combinados
Ocorrem para aproveitamento dos
benefícios de dois ou mais tipos de
layouts.
3.3 Informações para o Layout
•
•
•
•
•
especificação do produto
características do produto: dimensões, etc.
quantidades de produtos e de materiais
sequência de operações e de montagem
espaço necessário para cada equipamento:
incluindo espaço do operador, movimento
das peças e manutenção
• informações sobre recebimento, expedição,
estocagem de materiais e transportes.
Layout de Empresas
3.4 Identificação do fluxo
Pode se utilizar a carta multiprocesso e o
fluxograma.
Para análise de proximidade pode-se utilizar o
diagrama de relacionamentos.
Fluxograma de Blocos
Processo de Recebimento de Matéria-prima
Início
Recebe Notas
Fiscais
Envia amostras
para o
Laboratório
Confere com
o Pedido de
Compra
Efetua
Testes de
Qualidade
O
K?
Não
Sim
O
K?
Si
m
Envia lote ao
Depósito
Não
Devolve lote ao
Fornecedor
Aguarda novas
entregas
4. Layout funcional
4.1 Desenvolvimento do Layout
Deve-se minimizar custos de transportes,
estabelecendo-se os centros produtivos.
4.1 Desenvolvimento do Layout
Deve-se estabelecer os demais centros de
administração
• controle de qualidade,
• manutenção,
• almoxarifado,
• recebimento,
• expedição,
• etc.
4.1 Desenvolvimento do Layout
Deve-se alocar os demais centros de serviços:
• administração,
• banheiros,
• restaurante e refeitório,
• segurança,
• Etc.
4.1 Desenvolvimento do Layout
As alternativas devem ser verificadas podendose utilizar modelos para melhor visualização
como:
• desenhos computadorizados,
• cartolina,
• madeira,
• plástico,
• maquetes,
• todos em escala.
4.1 Desenvolvimento do Layout
Áreas alocadas para cada setor devem
levar em consideração:
• Quantidade de equipamentos,
• Normas existentes de segurança e saúde
do trabalho,
• Normas sanitárias, número mínimo de
banheiros, etc.
Layout de Empresas
4.2 Avaliação do Layout
Quantitativa e qualitativa.
Custos de transportes =
Custo unitário x Distância x Quantidade
CT = Cu x D x Q
Layout de Empresas
5 Layout em linha de montagem
Trabalhos realizados em seqüência e em
postos de trabalho, por um ou mais
operadores com ou sem máquinas.
Layout de Empresas
5.1 Balanceamento de linha de montagem
Tempo de ciclo: intervalo de tempo entre duas
peças consecutivas ou freqüência de saída
de peças.
TCp = tempo de produção disponível / quantidade
requerida
TCp = T / Q
TCp = tempo de ciclo para produção desejada ou
requerida;
Layout de Empresas
Número de operadores teórico
Nt = tempo total para produção de uma peça / Tempo
de ciclo = Tt / Tc
Ou
Nt = Ʃ Tempo individual de operações / Tc = Ʃ Ti / Tc
Número real de operadores (Nr)
Deve-se determinar o número real de operadores por
simulação
Eficiência do balanceamento
E = Nt / Nr
Layout de Empresas
Exemplo
Desejamos produzir 10 peças por hora
Operador trabalha 45 min / hora
Operações (T em Min):
Layout de Empresas
Exemplo
Desejamos produzir 10 peças por hora
Operador trabalha 45 min / hora
Operações (T em Min):
A
B
C
D
E
F
G
TOTAL
3
3,5
1
1,7
3
2,8
2,5
17,5
Determine:
Tc e Nt
Nr e a divisão de trabalho
E
Layout de Empresas
Solução
Tc = 45 min/hora / 10 peças/hora = 4,5 min por
peça
Ti = 3+3,5+1+1,7+3+2,8+2,5= 17,5 min
Nt = 17,5/4,5 = 3,89 operadores
Layout de Empresas
Posto
Operações
Tempo (T)
min
Ocupação
(O) %
1
A
3
2
B+C
4,5
3
F+D
4,5
4
G
2,5
5
E
3
66,7
100
100
55,6
66,7
Nr = 5
E = 3,89/5 = 77,8%
Tc
4,5
Conclusões
• Não é possível obter 10 peças em 45 min
com 4 operadores.
• A divisão de trabalho atribui uma ou mais
atividades, dentro da seqüência lógica do
fluxo de processo porém com um tempo que
não supera o Tc de 4,5 min.
• Ha desigualdades entre operadores.
• Em células, espera-se que os operadores
mais ociosos colaborem com os mais
sobrecarregados.
Layout de Empresas
Conclusões
• Caso dispuséssemos de 4 operadores,
poderíamos ter:
G+E = 5,5 min
Tc = 5,5 min
Produção = 45/5,5 = 8,18 peças por hora
Regra básica para agrupamento das
operações:
agrupar as operações de tal forma que o
somatório das suas respectivas durações
mais se aproxime da duração do ciclo de
montagem e não seja quebrada a
seqüência lógica da montagem
5.2 Linha de montagem de
multiprodutos
Mesma metodologia considerando tempo de
ciclo como tempo ponderado em função da
quantidade a produzir de cada modelo
Exemplo:
Deseja-se produzir X, Y e Z.
Cada operador trabalha 48 min por hora.
Deve-se produzir 30 produtos por hora sendo
10 X, 8 Y e 12 Z.
Layout de Empresas
Seqüência de montagem
B
C
A
E
D
Layout de Empresas
Determine
• Tc e Nt
• Divisão de trabalho e Nr
• E
Layout de Empresas
Tempos de operação
X (10) (Q) Y (8)
Z (12)
A
2,5
3
2,8
B
1,7
1,2
2,4
C
0
1,5
0,8
D
2
1
2
E
1,6
0
0
Total
7,8
6,7
8
Layout de Empresas
• Tempo ponderado de operações
A = (Tx*Qx+Ty*Qy+Tz*Qz)/QT
A = (2,5*10+3*8+2,8*12)/30 produtos= 2,72 min
B = (1,7*10+1,2*8+2,4*12)/30 = 1,85 min
C = 0,72 min
D = 1,73 min
E = 0,53 min
Layout de Empresas
•
•
•
•
Tc = 48/30 = 1,6 min/produtos
Ti = 7,55 min
Nt = 7,55/1,6 = 4,72 operadores
Divisão do trabalho
Layout de Empresas
Postos
1
2
3
4
Operações A
B
D
C+E
Tempo
2,72
1,85
1,73
1,25
Nr
2
2
2
1
Tempo/Nr
2,72/2 1,85/2
1,73/2 1,25
1,36
0,87
0,93
1,25
TC
1,36
Layout de Empresas
Balanceamento
E = 4,72/7 = 67,4%
Conclusões
Com sete operadores poderíamos produzir
quantidade maior de produtos pois o Tc caiu
para 1,36 min
Poderia-se produzir mais:
Produção = 48/1,36 = 35,29 produtos
6. Layout em células de manufatura
Baseado em trabalho em grupo coeso
(time).
Vantagens:
• Qualidade
• Produtividade
• Motivação
6.1 Formação de Famílias
Peças com processamento semelhante
Três conceitos
• conceito Russo
• conceito da codificação
• conceito do fluxo do processo
6.1.1 Conceito Russo (Mitrofanov e
Sokolovsk)
Quatro passos fundamentais para analisar as
peças:
• agrupar segundo equipamentos dos
processos (torno, fresa, prensa)
• agrupar segundo geometria (cilíndricas como
eixos, buchas)
• agrupar segundo tipo de projeto (parafusos,
eixos, anéis, engrenagens)
• agrupar por similaridade do ferramental
necessário.
6.1.2 Conceito da codificação
Infinitas possibilidades de
codificação, na maioria dos casos,
cada empresa desenvolve sua
codificação.
6.1.3 Conceito do fluxo do processo
Para este processo necessitamos:
• Ordens de fabricação com todos os dados;
• Lista de equipamentos fabris.
6.1.3 Conceito do fluxo do processo
Cinco etapas:
• Registro do fluxograma
• Simplificar o fluxograma e determinar os
grupos principais
• Determinar as exceções e eliminá-las
• Determinar as famílias e grupos definitivos
• Analisar o material necessário
Característica do Processo
Layout de Empresas
Variedade e Volume do Produto
Matriz
Produto
Muitos
Vários
Baixo
Único
Produto VolumeProdutos
Produtos Muito altos
Processo Único Baixo Volume Alto Volume volumes
Sem Fluxo
Fluxo descontínuo
Misturado com
Fluxos Dominantes
Line Flow
Contínuo
ou Automático
Projeto
processos
Lotes
Linha
Montagem
Processo
Contínuo
Questões para discussão
1) O que se entende por gargalo?
2) Qual a relação existente entre a “capacidade do
gargalo” e a capacidade da empresa?
3) Explique o que é layout por processo ou funcional.
4) Explique o que é layout em linha.
5) Explique o que é layout em linha.
6) Explique o que é layout por posição fixa.
7) Explique o que é layout misto.
8) Explique qual a melhor maneira de avaliar um
layout por processo.
9) O que se entende por tempo de ciclo em uma linha
de montagem?