administraÇÃo da produÇÃo i unidade 2 – layout (arranjo fisico) – pÁg. 199

ADMINISTRAÇÃO DA PRODUÇÃO I

UNIDADE 2 – LAYOUT (ARRANJO FISICO) – PÁG. 199

2.1. A Importância do estudo do Layout

As decisões de arranjo físico definem COMO a empresa vai produzirO Estudo do Layout é necessário quando:•se pretende a implantação de uma nova fábrica ou unidade de serviços; ou•se estiver promovendo a reformulação de plantas industriais ou outras operações produtivas já em funcionamento.


A necessidade de tomar decisões sobre arranjos físicos decorre:

1. Necessidade de expansão da capacidade produtiva: aumento na capacidade produtiva pode ser obtido aumentando o número de máquinas ou substituindo as existentes por máquinas mais modernas.

2. Elevado custo operacional: um arranjo físico inadequado geralmente é responsável por problemas de produtividade ou nível de qualidade baixo.


3. Introdução de nova linha de produtos;4. Melhoria do ambiente de trabalho: o local de

trabalho e as condições físicas de trabalho (ergonomia) podem ser fatores motivadores ou desmotivadores.

2.2. TIPOS BÁSICOS DE ARRANJO FÍSICO

2.2.1. ARRANJO POR PRODUTO OU EM LINHAA primeira linha de produção - Henry Ford em 1939. É um arranjo muito utilizado pela indústria e tambémpor algumas organizações prestadoras de serviço• Indústrias montadoras: linhas de montagem de

automóveis, eletrodomésticos, bicicletas, brinquedos, aparelhos eletrônicos etc;

• Indústrias alimentícias;• Frigoríficos: estruturadas seguindo um arranjo em

linha, o processo inclui, inclusive, o sistema de abatimento dos animais;

• Serviços de restaurante por quilo.


2.2.1. ARRANJO POR PRODUTO OU EM LINHAEste arranjo permite obter um fluxo rápido na

fabricação de produtos padronizados, que exigem operações de montagem ou produção sempre iguais.

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.


2.2.1. ARRANJO POR PRODUTO OU EM LINHALinhas em forma de U ou S ou outra forma de circuito

diferente, que possa ser exeqüível em função das instalações prediais de que a empresa pode dispor.


2.2.1. ARRANJO POR PRODUTO OU EM LINHABalaceamento da linha de produçãoConsiste 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 - minimiza o tempo ocioso de mão-de-obra e de equipamentos.

O trabalho flui de uma estação para outra.


2.2.1. ARRANJO POR PRODUTO OU EM LINHABalaceamento da linha de produção


2.2.1. ARRANJO POR PRODUTO OU EM LINHABalaceamento da linha de produçãoA seqüência da realização das tarefas em uma linha

de produção é definida e imposta pelo produto a ser fabricado.

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.


2.2.1. ARRANJO POR PRODUTO OU EM LINHAA principal dificuldade em balancear uma linha:

formação de tarefas, ou conjuntos de tarefas que tenham o mesmo tempo de duração.

Tempo médio de execução das tarefas = 25 sProdução de 600 peças/s

35 s 22 s


2.2.1. ARRANJO POR PRODUTO OU EM LINHAO tempo de execução de cada tarefa destinadoa 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.

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:

• o operador mais carregado de trabalho tenta compensar:problemas de fadiga e doenças do trabalho.


2.2.1. ARRANJO POR PRODUTO OU EM LINHA• muitas vezes se alocam os operadores mais ágeis

e velozes para os postos de trabalho mais difíceis: problemas de saúde - 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 - a linha de produção estará subordinada à operação do gargalo.


Indicadores na linha de produção1. Tempo de ciclo (TC): tempo que uma linha de

produção demora a montar uma peça - tempo máximo permitido para cada estação de trabalho antes que a

tarefa seja passada para a estação seguinte• Tempo de ciclo mínimo = tempo necessário para a

execução da tarefa individual mais demorada;• Tempo de ciclo máximo = soma dos tempos de

todas as tarefas.Depende da forma de montagem e do balanceamento

da linha de produção.


Indicadores na linha de produção1. Tempo de ciclo (TC):


Indicadores na linha de produção1. Tempo de ciclo (TC):• TC mínimo: Tarefa mais longa tem a duração é de

50 s - o máximo de peças que esta linha poderá produzir será uma peça a cada 50 segundos – Tempo de Ciclo.

• TC máximo: o tempo máximo de duração para a montagem do produto será a soma de todas as tarefas individuais:

10 + 22 + 50 + 30 + 15 = 127 segundos ou 2,12 minutos.



Tempo Ocioso = 40 s

Tempo Ocioso = 28 s

Tempo de Ciclo

Tempo Ocioso = 20 s

Tempo Ocioso = 34 s

5 estações de trabalho



Tempo = 32 s

Tempo ocioso = 18 s

Tempo de Ciclo Tempo = 45

Tempo Ocioso = 05 s

3 estações de trabalho – com três operadores


2. Balanceamento da Linha de produçãoExemplo pagina 209

1º Passo

2º Passo3º Passo



4 o Passo


2. Balanceamento da Linha de produçãoExemplo pagina 209Passo 6: Atribuir as tarefas às estações de trabalho

segundo a ordem natural de trabalho (recorrer ao diagrama de precedência)


2. Balanceamento da Linha de produçãoExemplo pagina 209Passo 7: Verificar de existe uma forma melhor de

balanceamento (recorrer ao diagrama de precedência)


Indicadores na linha de produção2. Capacidade de produçãoObtida em função do tempo de ciclo e da capacidadedisponível da empresa


Indicadores na linha de produção2. Capacidade de produçãoSupondo que, no exemplo de linha de produção com

três estações de trabalho, a empresa trabalhe oito horas por dia, ou seja, 480 minutos por dia, então, a capacidade de produção será:


Indicadores na linha de produção3. Nível de produção desejadoSe a demanda for superior a 576 peças por dia, será

necessário reconfigurar a linha de produção, aumentando o número de estações de trabalho.

Para isto, deve-se calcular qual o tempo de ciclo necessário para atender à demanda.


Indicadores na linha de produção3. Nível de produção desejadoSupondo que exista uma demanda de 900 peças por

dia, neste exemplo, o tempo de ciclo será calculado como:


Indicadores na linha de produção4. Número de estações de trabalhoPode ser calculado usando-se a fórmula 4.3:

2.2. TIPOS BÁSICOS DE ARRANJO FÍSICOIndicadores na linha de produção4. Número de estações de trabalhoNo exemplo, tem-se que o número de estações de

trabalho necessárias para atender à demanda de 900 peças por dia será:

Número mínimo teórico: serve para indicar que, com menos de quatro estações de trabalho, não será possível atender à demanda de 900 peças por dia.

2.2. TIPOS BÁSICOS DE ARRANJO FÍSICOIndicadores na linha de produção4. Número de estações de trabalhoA quantidade real de estações de trabalho vai depender da configuração da linha de montagem e das possibilidades de balanceamento. Para o exemplo da Figura 43, este número teórico não poderia ser obtido, se considerarmos as cinco operações como sendo operações elementares e, portanto, indivisíveis, uma vez que isto não permitiria estabelecer o balanceamento teórico perfeito.


Indicadores na linha de produção5. Índice de ociosidadeÉ dado pela soma dos tempos ociosos de todas asestações que tiverem carga de trabalho inferior à

maior carga destinada a uma estação, dividida pelo tempo total de trabalho sobre o produto, que é dado pelo número de estações de trabalho multiplicado pelo tempo de ciclo, ou seja:


Indicadores na linha de produção5. Índice de ociosidadeO exemplo utilizado tem 23 segundos (18 + 5) de

ociosidade - ocorrem nas estações de trabalho números 1 e 3.

O tempo de ciclo corresponde a 50 segundos e são três estações de trabalho assim sendo, o índice de ociosidade seria de:


Indicadores na linha de produção6. Grau de utilizaçãoO grau de utilização representa o quanto da mão-de-

obra e dos equipamentos disponíveis na linha de produção estão sendo utilizados.

É o complementodo índice de ociosidade para atingir 100%

Exercício 6 – pagina 234


Vantagens do arranjo físico em linha• possibilidade de produção em massa com grande

produtividade: a produtividade por mão-de-obra torna-se elevada neste tipo de arranjo - 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;


Vantagens do arranjo físico em linha• 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 - 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.


Desvantagens do arranjo por produto• alto investimento em máquinas: algumas

máquinas podem ser tão especificas que não apresentam outro tipo de serventia quando substituídas;

• quase sempre as operações de montagem são monótonas, pobres e repetitivas devido ao alto grau de divisão deste trabalho;

• 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;


Desvantagens do arranjo por produto• os trabalhadores 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;


Desvantagens do arranjo por produto• fragilidade a paralisações e subordinação aos

gargalos: basta que uma operação deixe de funcionar e a linha toda pára. Outra característica é que a operação mais lenta da linha, denominada gargalo produtivo, determina a velocidade de produção de toda a linha.


ARRANJO FÍSICO POR PROCESSO OU FUNCIONALAgrupa, em uma mesma área, todos os processos e

equipamentos do mesmo tipo e função - tambémcomo arranjo funcional. Também pode agrupar em uma mesma área

operações ou montagens semelhantes. Os materiais e produtos se deslocam procurando os

diferentes processos de cada área necessária - facilmente encontrado em prestadores de serviço e organizações do tipo comercial.


Elaboração de arranjo físico por processoUm dos arranjos mais complexos para se planejar seja

o arranjo físico por processo - geralmente existe a possibilidade de inúmeras combinações de colocação das áreas de cada processo:

1. Se não houver nenhum impedimento físico (uma restrição de instalação hidráulica ou elétrica ou de resistência de piso etc): a quantidade de combinações de posicionamento dos setores é o fatorial da quantidade de setores para os quais se deseja definir o arranjo físico

Exemplo:Se existirem seis áreas para serem posicionadas, haverá 6! = 720 possibilidades de combinações diferentes.


Elaboração de arranjo físico por processo2. Se houver algum impedimento físico (uma restrição

entre a proximidade entre os setores): a quantidade de combinações de posicionamento dos setores é o fatorial da quantidade de setores dividido pela quantidade de restrições.

Exemplo:Se existirem seis áreas para serem posicionadas e três restrições, haverá 6!/3! = 120 possibilidades de combinações diferentes.

OBS: deve-se calcular os custos de cada combinação e optar pela combinação de menor custo.


Elaboração de arranjo físico por processoa) Identificação do fluxo de materiais e operaçõesConsiste no levantamento:• da quantidade de materiais que será movimentada

em cada fluxo;• da quantidade de fluxos, da direção e sentido

destes fluxos;• estimar o custo de cada movimentação. Deve-se utilizar a carta multiprocesso e o fluxograma.


Elaboração de arranjo físico por processoa) Identificação do fluxo de materiais e operaçõesCarta multiprocesso: indica a seqüência de operações

pelas quais determinados produtos devem passar – consiste em uma tabela em forma de matriz correlacionando o processo com os produtos a serem fabricados.


Elaboração de arranjo físico por processoa) Identificação do fluxo de materiais e operaçõesCarta multiprocesso.


Elaboração de arranjo físico por processoa) Identificação do fluxo de materiais e operaçõesFluxograma: é uma forma gráfica de descrever a

eqüência de operações de um processo.


Elaboração de arranjo físico por processob) Levantamento da área física para cada centro de

trabalhoO cálculo e a divisão das áreas tornam certos níveis

de detalhe específicos para cada caso.OBS: Problemas de iluminação, saídas de emergência,

acesso a bebedouros e banheiros, necessidades de instalações hidráulicas, de exaustão etc. devem ser levados em conta.



trabalhoDeve ser feito da seguinte forma:1. Aresta viva: lado que o trabalhador opera a

máquina. Exemplo: No caso de uma prensa, a aresta viva é o lado utilizado pelo operador para a colocação de blanks e retirada de peças estampadas.

2. Superfície ou área projetada (Sp): é a área correspondente à maquina ou equipamento “vista de cima” - corresponde à área física da base do equipamento.



trabalho3. Superfície ou área de operação (So): área

estritamente necessária para que o trabalhador possa operar o equipamento de forma segura e eficiente - varia de acordo com o tipo de máquina, operação, tamanho das peças para processar e tamanho dos

estoques utilizados no processo.4. 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.



trabalho5. Corredores de passagem: são áreas destinadas à

circulação comum de pessoas, materiais e veículos que não fazem parte direta do fluxo de produção.



trabalho


Elaboração de arranjo físico por processoc) Identificação do relacionamento dos centros de

trabalhoDiagrama de relacionamento:método qualitativo para

a análise de proximidade entre áreas, setores de produção ou departamentos - indica ao grau de importância da proximidade entre um par de departamentos.


Elaboração de arranjo físico por processoc) Identificação do relacionamento dos centros de

trabalhoDiagrama de relacionamento.


Elaboração de arranjo físico por processoExemplo de projeto de arranjo físico por processo –

página 219.Limitação da planta: prédio de formato retangular de

60m de comprimento por 30m de largura.


Exemplo de projeto de arranjo físico por processo – página 219.

Passo 1: identificar o fluxo dos materiais e operações – carta multiprocesso:


Passo 1: identificar o fluxo dos materiais e operações – fluxograma:


Passo 2: levantar a área necessária para cada agrupamento de trabalho

a) Levantamento dos tipos e quantidades de equipamentos de cada área;

b) Levantamento das dimensões correspondentes à área projetada de cada equipamento;

c) Cálculo das áreas de operação, de circulação e corredores necessários à produção - foram calculadas de acordo com as orientações de cálculo de área fornecidas no item anterior.

OBS: Na prática, geralmente os cálculos são confrontados com a experiência dos profissionais e com a disponibilidade física de espaço.


Passo 2: levantar a área necessária para cada agrupamento de trabalho


Passo 3: identificar o relacionamento entre os setores – diagrama de relacionamento:


Passo 4: elaborar o arranjo físico:calcular o número de combinações

Numero de setores = 7Numero de restrições = 2Numero de combinações: 2520


Passo 4: elaborar o arranjo físico:calcular o número de combinações

Exercício 2 – página 232


Avaliação quantitativa do arranjo físico por processoAlgumas atividades produtivas, o custo gerado pela

movimentação do material pode ser significativo no custo total da operação - quando a freqüência, volume e/ou o peso do material são expressivos e existe a necessidade de equipamentos de transporte (guindastes ou empilhadeiras).

Quando o 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.


Avaliação quantitativa do arranjo físico por processo

Exemplo: página 224


Avaliação quantitativa do arranjo físico por processo


Comparativo entre os layouts em linha e funcional:Por produto (em linha) Por processo (funcional)

Flexibilidade 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.

Grande flexibilidade para atender a mudanças de mercado: basta alterar o fluxo a ser seguido pelo produto perfaz durante sua fabricação;


Comparativo entre os layouts em linha e funcional:Por produto (em linha) Por processo (funcional)

Divisão de trabalho

Costuma gerar tédio nos operadores

Bom nível de motivação

Diversificação de produtos

Pouca ou nenhuma diversificação

Atende a produtos diversificados em quantidades variáveis ao mesmo tempo

Investimento em parque industrial

Alto investimento em máquinas

Menor investimento para instalação do parque industrial


Comparativo entre os layouts em linha e funcional:Por produto (em

linha)Por processo (funcional)

Produtividade Possibilidade de produção em massa com grande produtividade

Menor produtividade, pois apresenta um fluxo longo dentro da fábrica

Balanceamento Carga de máquina e consumo de material constantes ao longo da linha de produção

Dificuldade de balanceamento

Processos de produção

Fragilidade a paralisações e subordinação aos gargalos

Maior necessidade de preparo e setup de máquina


2.2.3. ARRANJO FÍSICO CELULARA célula de manufatura consiste em arranjar em um

só local (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. Utiliza conceito de família de produtos


2.2.3. ARRANJO FÍSICO CELULAR



4 Células de produção

EXEMPLO

administraÇÃo da produÇÃo i unidade 2 – layout (arranjo fisico) – pÁg. 199

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