ERGONOMIA E SEGURANÇA DO TRABALHO - 6
LAYOUT EM LINHAS DE MONTAGEM
 Considera-se como linha de montagem
uma série de trabalhos comandados
pelo operador.
 Devem ser executados em sequência e
são divididos em postos de trabalho, nos
quais trabalham um ou mais operadores
com ou sem auxílio de máquinas.
 O que se procura nesse tipo de layout
é utilizar no máximo ( o que é possível )
o tempo dos operadores e das máquinas,
realizando o que se denomina:
balanceamento de linha.
BALANCEAMENTO DE LINHAS DE MONTAGEM
1 – Determinar o tempo de ciclo ( Tc ).
O tempo de ciclo expressa a freqüência com que
uma peça deve sair de linha.
Em outras palavras, o intervalo de tempo entre
duas peças consecutivas.
TEMPO DE PRODUÇÃO
Tc = ---------------------------------------------------------------------------------------QUANTIDADE DE PEÇAS NO TEMPO DE PRODUÇÃO
BALANCEAMENTO DE LINHAS DE MONTAGEM
TEMPO DE CICLO ( TC )
J
I
H G F
E
D
C
B
PEÇA INICIANDO
A
PEÇA FINALIZADA
PEÇAS SENDO PROCESSADAS
BALANCEAMENTO DE LINHAS DE MONTAGEM
2. A partir do tempo de ciclo, determinamos o nú
mero mínimo de operadores que, teoricamente
seriam necessários para que se tivesse aquela
produção ( número teórico, N ).
TEMPO TOTAL PARA PRODUZIR UMA PEÇA NA LINHA
N = --------------------------------------------------------------------------------------------TEMPO DE CICLO
Sendo To , o tempo da peça em cada operação,
Temos :
ΣTo
N =------------Tc
BALANCEAMENTO DE LINHAS DE MONTAGEM
3. Verificar se o número teórico de operadores é
suficiente para os requisitos de produção, de
terminando-se o número real de operadores (Nr).
Esse número real é determinado por simulação,
distribuindo-se as tarefas em postos de trabalho;
Alocando-se a cada posto de trabalho o menor nú
mero de operadores possível.
Para esta alocação devemos sempre considerar
que o tempo de cada operador deverá ser menor
ou, no limite, igual ao Tc
BALANCEAMENTO DE LINHAS DE MONTAGEM
4. Uma vez determinada a solução, calculamos a
eficiência do balanceamento ( E ).
A eficiência do balanceamento é igual a :
N
E = ------------ x 100
Nr
EXEMPLO ( PRODUTO ÚNICO )
Um fabricante de calçados estruturou uma linha
de montagem para fabricar 1 par de calçados
por minuto . As relações entre as atividades são
desenvolvidas conforme sequência de operações
abaixo e os tempos são em minutos. Determinar :
a) o número teórico de operadores.
b) a real distribuição do trabalho e o número real
de operadores.
c) a eficiência do balanceamento.
D
TEMPOS EM MINUTOS
B
A
0,7
0,6
0,2
G
0,6
I
0,4
E
C
0,3
0,4
H
0,1
F
0,5
SOLUÇÃO :
a) O número teórico de operadores :
O tempo de ciclo é dado em 1 minuto por par.
Tc = 1 minuto / par
A soma dos tempos de operação é :
Σ To = 0,2+0,6+0,4+0,7+0,3+0,5+0,6+0,1+0,4
Σ To = 3,8 minutos
O número teórico de operadores ( N )
3,8 minutos
N = --------------------------- = 3,8 operadores
1,0 minuto
b) A divisão de trabalho :
SOLUÇÃO 1
Posto de trabalho
Nr = 4 operadores
1
2
3
4
AB
DE
CHF
GI
Tempo por posto(min) 0,8
1,0
1,0
1,0
Ocupação (%)
100
100
100
Operações
80
Tc
1,0
Com esta composição teríamos uma sobrecarga de trabalho no
Posto 3 com 3 operações ( CHF ) sendo executada por uma só
pessoa.
SOLUÇÃO 2
Posto de trabalho
Nr = 5 operadores
1
2
3
4
5
Tc
Operação
AB
Tempo por posto(min) 0,8
CF
0,9
DE
1,0
GH
0,7
I
0,4
1,0
Ocupação (%)
90
100
70
40
80
c) A eficiência do balanceamento :
SOLUÇÃO 1 :
3,8 operadores
E = -------------------------- x 100 = 95%
4 operadores
SOLUÇÃO 2 :
3,8 operadores
E = --------------------------- x 100 = 76%
5 operadores
CONCLUSÃO :
SOLUÇÃO 1
Não é possível conseguir a produção de 1 par em
1 minuto com 4 operadores, pois haveria sobrecarga de trabalho no posto 2, 3 e 4.
SOLUÇÃO 2
Atribui 2 atividades a cada operador, dentro da
sequência lógica do fluxo do processo, sem que o
tempo do posto de trabalho não supera o tempo
de ciclo ( Tc = 1 minuto ) .
Nota-se porém, que há uma desigualdade entre os
operadores. Assim, tomando por base o tempo de
ciclo, verifica-se que o operador do posto 3, traba
lha 100% , enquanto os demais trabalham % meno
res.
EXEMPLO ( MULTIPRODUTOS )
Uma empresa deseja produzir na mesma linha
de montagem mais de um produto. Sabe-se que
cada operador trabalha 57 minutos por hora, e
devem ser produzidos 45 produtos por hora,
determinar:
a) O tempo de ciclo e o número teórico de
operadores.
b) A divisão do trabalho e o número real de
operadores.
c) A eficiência do balanceamento.
PRODUTO
X
Y
Z
QUANTIDADE POR HORA
20
10
15
TEMPOS POR OPERAÇÃO(min)
A
1,5
B
1,3
C
2,0
D
---E
1,6
2,0
1,4
---1,3
2,3
2,2
2,4
1,0
2,6
-----
TEMPO TOTAL ( MINUTO )
7,0
8,2
6,4
B
C
A
E
D
SOLUÇÃO :
Deve-se determinar o tempo ponderado para cada
operação, tem-se :
A : (1,5 x 20 + 2,0 x 10 + 2,2 x 15 ) / 45 produtos = 83 / 45 =1,84
B
C
D
E
:
:
:
:
(1,3 x 20 + 1,4
(2,0 x 20 + 0
(0 x 20 + 1,3
(1,6 x 20 + 2,3
x 10 + 2,4 x 15 ) / 45 produtos = 76 / 45 =1,68
x 10 + 1,0 x 15 ) / 45 produtos = 55 / 45 =1,22
x 10 + 2,6 x 15 ) / 45 produtos = 52 / 45 =1,15
x 10 + 0 x 15 ) / 45 produtos = 55 / 45 =1,22
a) Tempo de ciclo ( Tc ) e o número de operadores ( N )
Tc = 57 minutos / 45 produtos = 1,26
Tc = 1,26 minuto / produto
Σ
To = 1,84 + 1,68 + 1,22 + 1,15 + 1,22 = 7,11 minuto
7,11 minutos
N = --------------------------- = 5,64 operadores
1,26 minuto
b) A divisão de trabalho e o número real de opera
dores
SOLUÇÃO 1
Posto de trabalho
N= 6 operadores
Operações
1
2
A
Número de operadores 2
Tempos de operações 1,84/2
Nr = 7 operadores
3
4
B
CE
D
2
1,68/2
2
2,44/2
1
1,15
1,15
Tempo por posto(min)
0,92
0,84
1,22
Ocupação ( % )
73,0
66,6
96,8
Tc
1,26
91,2
Nesta solução, obtendo-se o tempo de ciclo Tc=1,26 minuto,
teríamos que acrescentar mais um operador, passando de 6
operadores (número teórico) para o número real Nr = 7 opera
dores.
c) A eficiência do balanceamento
N
5,64 operadores
E = --------- x 100 = ------------------------------ x 100
Nr
7 operadores
E = 0,8057 x 100
E = 80,57 %
Conclusão : como consideração prática, seria reco
mendável um resultado das operações
para que houvesse uma melhor utiliza
ção dos recursos produtivos.
EXERCÍCIOS PROPOSTOS
1. Uma empresa do ramo automobilístico deve
montar o chassi do veículo. As operações e os
respectivos tempos e a sequência são dados
no esquema a seguir. Devem ser montados 500
chassis por dia , e o tempo útil diário de cada
operador é de 420 minutos. Determinar:
a ) tempo de ciclo.
b ) o número teórico de operadores.
c ) a divisão do trabalho.
d ) a eficiência do balanceamento.
F 12
B
C
J
K
A
9
8
11
9
G 12
45
D
E
50
15
H
I
12
12
TEMPO EM SEGUNDOS
2. Um fabricante de armários estruturou uma linha
de montagem a partir de componentes pré moldados e que deve produzir 6 armários por
hora. O esquema abaixo apresenta a sequência
das operações com os tempos em minutos. Cada
operador trabalha 48 minutos por hora.
Determinar:
a) o tempo de ciclo.
b) o número teórico de operadores.
c) a distribuição do trabalho.
d) a eficiência do balanceamento.
B
A
4,4
0,8
C
3,5
D
E
7,0
14,6
3) Uma empresa produz um mix de produtos na mesma
linha de montagem. Sabe-se que cada operador trabalha
55 minutos por hora e devem ser produzidos 50 produtos
por hora, determinar:
a) o tempo de ciclo e o numero teórico de operadores.
b) a divisão de trabalho e o numero real de operadores.
c) a eficiência do balanceamento
Produto
W
V
X
Y
Z
Quantidade
10
8
12
13
7
A
1,05
1,04
0,54
1,03
0,56
B
----
1,34
1,25
1,15
1,25
C
1,35
----
1,45
1,36
1,11
D
1,11
1,45
1,21
1,23
1,34
E
0,57
1,56
----
1,54
0,58
Total (min)
4,08
5,39
4,45
6,31
4,84
FORMAÇÃO DE CÉLULAS DE MANUFATURA
A formação em células de manufatura:
 baseia-se no trabalho cooperativo ou em
time de pessoas que formam um grupo
coeso com relação à produção a realizar.
 a qualidade, a produtividade e a motivação
aumentam.
RESPONSABILIDADE COMPARTILHADA +PARTICIPAÇÃO NAS DECISÕES
=
MAIOR EMPENHO E MAIOR PRODUÇÃO
CARACTERÍSTICAS DAS CÉLULAS DE MANUFATURA
 trabalho em equipe.
 delegação de autoridade.
 liberdade para interagir, sugerir e decidir.
 motivação, liderança, competitividade.
 interdependência, melhor qualidade.
 maior produtividade, redução de custos.
 eliminação de níveis hierárquicos.
 processo irreversível, resistência
CONDIÇÕES PARA DESENVOLVER CÉLULAS DE MANUFATURA
• Fabricação de um ou vários produtos
que constituem uma familia.
• Volume de produção suficiente.
• Existência de fluxos dominantes.
• Equipamentos aptos a trocas.
• Operários flexíveis e polivalentes.
CELULAS DE MANUFATURA
IMPLANTAÇÃO DE CÉLULAS DE MANUFATURA
Vantagens :
• padronização de maquinas e equipamentos.
• troca rápida de farrementas.
• baixos inventários de matérias-primas e
componentes.
• transportes sequênciados entre operações.
• indicadores de desempenho por célula
ORGANIZAÇÃO DE FAMÍLIAS DE PEÇAS OU PRODUTOS
 O que determina o parentesco e permite reunir as
peças em família são determinadas semelhanças
referidas as formas geométricas, ao processo de
fabricação ou a utilização de peças.
 O correto agrupamento de peças semelhantes em
famílias é de fundamental importância para garan
tir o bom desempenho das células de manufatura.
 Torna-se necessário, observar a rota que as peças
seguem durante o processo.
 Com elas estabelecemos a seqüência das opera
ções, ou seja, o roteiro que as peças seguem den
tro da fábrica.
ORGANIZAÇÃO DE FAMÍLIAS DE PEÇAS OU PRODUTOS
 O critério é agrupar numa mesma família de peças
que exigem operação e roteiro comuns.
 Então, as máquinas a serem utilizadas para a pro
dução de uma mesma família de peças ou produ
tos são agrupadas formando uma célula de manu
fatura.
 A seguir o fluxograma de peças num determinado
processo, antes da organização das famílias.
PEÇAS A SEREM PROCESSADAS
A B C D E F G H I J K
MÁQUINAS :
CORTE
PRENSA
TORNO
MONTAGEM
EMBALAGEM
1
1
2
3
4
2
3
1
1 2
2
3 3
4
1
1
2 2
3
3
1
2
3
1
2
1
1
2 2
3 3
4 4
L
1
2
1
2
3
4
3
4
O sistema de produção acima, é por família de
máquinas , ou seja , o roteiro de processamento
das peças subordina-se a localização das máqui
nas.
PEÇAS A SEREM PROCESSADAS FAMÍLIAS/CELULAS
L K G D H A
MÁQUINAS
CORTE
PRENSA
MONTAGEM
EMBALAGEM
CORTE
TORNO
MONTAGEM
EMBALAGEM
PRENSA
TORNO
MONTAGEM
EMBALAGEM
1
2
3
4
1 1 1
2 2 2
3 3 3
4
I B F
C
J E
1
2
I
1
2
3
4
1 1 1
2 2 2
3 3 3
4
II
1
2
3
4
1 1
2 2
3
4 3
III
 A organização do layout foi feito por família de
peças que passam a determinar a sequência do
processo de fabricação.
 Uma vez organizadas as peças, por famílias,
as máquinas passam a ser agrupadas em cada
família , organizando as células de manufatura.
 No quadro anterior, foram organizadas três
famílias de peças ( I , II , III ).
 Cada célula de manufatura passa a construir
uma espécie de mini – fábrica.
A etapa seguinte, determina-se a carga de máquinas
para a célula.
No caso apresentado, vamos considerar a Célula I
Iremos determinar a carga para cada uma das
máquinas
Considerar os seguintes dados:
1. Dias úteis de produção : 285
2. Jornada de trabalho : 8 horas por dia ou
( 8 horas x 60 = 480 min. )
3. Tempo de operação de cada produto :
PROCESSO
L
K
G
D
Tempo de operação por unidade 12
8
10
7
H
6 ( minutos por peça )
Usando os valores assinalados, vamos calcular a
carga de trabalho :
PEÇA PRODUÇÃO TEMPO TEMPO LOTES TEMPO
ANUAL EM
DE
DE
POR
DE
UNIDADES OPERA OPERA ANO
PREPA
ÇÃO
ÇÃO
RAÇÃO
ANO
LOTE
( min/pç)
L
K
G
D
H
2.000
4.500
2.500
2.100
1.000
12
8
10
7
6
TEMPO UTILIZAÇÃO
DE
TOTAL
PREPA
ANO
RAÇÃO
LOTE
ANO
( min ) ( min )
( min )
( min/pç)
24.000
36.000
25.000
14.700
6.000
90
80
90
95
70
18
15
20
15
10
1.620
1.200
1.800
1.425
700
TOTAL :
25.620
37.200
26.200
16.125
6.700
112.445
Para saber a quantidade de máquinas necessá
ria na célula, aplicamos a fórmula :
Tempo de utilização total
Quantidade = ---------------------------------------------------------------------------------na célula
dias úteis/ano x utiliz/dia x eficiência da máquina
MÁQUINA
CORTE
PRENSA
MONTAGEM
EMBALAGEM
EFICIÊNCIA %
85
90
85
90
Substituindo os valores temos :
Número de máquinas
112.445
112.445
de corte
= --------------------------------- = -----------------285 x 480 x 0,85
116.280
= 0,96 máquinas
Número de máquinas
112.445
112.445
de prensa
= ----------------------------------- = ----------------285 x 480 x 0,90
123.120
= 0,91
maquina ~ 1 maquina
Número de máquinas
112.445
112.445
de montagem
= ------------------------------- = ---------------------285 x 480 x 0,85
116.280
= 0,96 máquinas
Número de máquinas
de embalagem
112.445
112.445
= -------------------------------- = ---------------------285 x 480 x 0,90
123.280
= 0,91 maquina ~ 1 maquina
A análise mostra que será necessário uma máquina
de cada modelo na célula I .
Podemos interpretar que as máquinas de corte e
montagem, apresentam ociosidade de 15 % .
A carga é boa para as 4 máquinas e a célula viável.
CELULA DE MANUFATURA
Exercícios propostos:
1) Determinar a formação da Célula de Manufatura II
levando em consideração os seguintes dados:
O roteiro e sequência de operações seguem o esquema
a seguir:
MATÉRIA
PRIMA
CORTE
TORNO
PRODUTO
ACABADO
EMBALAGEM
MONTAGEM
Condições da Celula de Manufatura I :
• Utilizar os mesmos equipamentos para fabricação
de diferentes produtos.
• A jornada diária de produção é de 8 horas por dia.
• O número de dias úteis de trabalho é de 285 dias.
Processo
Peças
Tempo de Operação (min und)
Produção e Vendas
Produção de unidades ano
Peças
A
I
B
F
12
10
14
13
A
I
B
F
6.500
8.000 10.200 9.450
Maquina
CORTE
TORNO
MONTAGEM
EMBALAGEM
Eficiência %
85
90
85
90
QUADRO DE CARGA DE TRABALHO
Peça
Produção
(unid)
Tempo
de
Preparação
do
Lote
(minutos)
A
85
10,51
I
90
9,30
B
75
8,05
F
80
11,35
Anual
( unidades)
Tempo
de
Operação
(min / pç)
Tempo
de
Operação
Ano
(minutos)
Lotes
por
Ano
Tempo
de
Preparação
do
Lote-Ano
(minutos)
Utilização
Total
Ano
(minutos)
Calcular a quantidade de maquinas necessárias para Célula II
2) Determinar a formação da Célula de Manufatura III
levando em consideração os seguintes dados:
O roteiro e sequência de operações seguem o esquema
a seguir:
MATÉRIA
PRIMA
PRENSA
TORNO
PRODUTO
ACABADO
EMBALAGEM
MONTAGEM
2)
Determinar a formação da Célula de Manufatura III ,
considerando os seguintes dados:
Dias úteis por ano: 250 dias
Jornada diária de trabalho : 8 horas
Processo
Peças
Tempo de Operação(minutos peça)
Produção e Vendas
Peças por Ano
(unidades)
Maquina
Peças
C
J
E
15
20
10
C
J
E
6.700
9.350
12.650
Eficiência
%
PRENSA
90
TORNO
90
MONTAGEM
85
EMBALAGEM
90
QUADRO DE CARGA DE TRABALHO
Peça
Produção
(unid)
Tempo
de
Preparação
do
Lote
(minutos)
C
85
10,51
J
90
9,30
E
75
8,05
Anual
( unidades)
Tempo
de
Operação
(min / pç)
Tempo
de
Operação
Ano
(minutos)
Lotes
por
Ano
Tempo
de
Preparação
do
Lote-Ano
(minutos)
Utilização
Total
Ano
(minutos)
Calcular a quantidade de maquinas necessárias para Célula III
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