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TÓPICOS ESPECIAIS
Arranjo Físico, Fluxo e Layout
2º Semestre de 2018Prof. Fábio Spregiaro Arranjo Físico,
Fluxo e Layout1
A importância do estudo do Arranjo Físico (Layout)
• O estudo do arranjo físico se preocupa com a localização dosrecursos de transformação.
• As decisões sobre um arranjo físico são importantes, poisgeralmente exercem impacto direto nos custos de produção.Além disto, elevados investimentos são necessários paraconstruir ou modificar o layout produtivo.
• A necessidade de estudar o layout existe sempre que se pretendeconstruir uma nova fábrica, unidade de serviços, ou quando seestiver promovendo a reformulação de plantas industriais.
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Fluxo e Layout2
A importância do estudo do Arranjo Físico (Layout)
• As decisões do arranjo físico podem ser:
• de nível estratégico, quando se estudam novas fábricas, grandes ampliaçõesou mudanças radicais no processo de produção, que, naturalmente, envolvemgrandes investimentos. Neste caso, geralmente os estudos de arranjo físicosão feitos por empresas contratadas, que detém conhecimento altamenteespecializado sobre o assunto. Decisões desta complexidade não são deresponsabilidade do gerente de produção.
• de nível tático, quando as alterações não são tão representativas, os riscosenvolvidos e valores são mais baixos. Geralmente, decisões táticas sãotomadas pelo próprio gerente ou diretor industrial da organização.
• de nível operacional, são raras as mudanças de arranjo físico neste nível.
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Fluxo e Layout3
A importância do estudo do Arranjo Físico (Layout)
• A necessidade de tomar decisões sobre arranjos físicos decorre de vários motivos, tais como:
• Necessidade de expansão da capacidade produtiva: um aumento na capacidade produtivapode ser obtido aumentando o número de máquinas ou substituindo as existentes pormáquinas mais modernas. Um estudo do arranjo físico é necessário para acomodar estas novasmáquinas.
• Elevado custo operacional: um arranjo físico inadequado geralmente é responsável porproblemas de produtividade ou nível de qualidade baixo.
• Introdução de nova linha de produtos: quando um novo produto exigir um novo processo deprodução será necessário readequar as instalações.
• Melhoria do ambiente de trabalho (condições inseguras): o local de trabalho e as condiçõesfísicas de trabalho, principalmente nos assuntos relacionados à ergonomia, podem ser fatoresmotivadores ou desmotivadores. Sendo assim, para melhorar estes fatores, um novo estudosobre layout deve ser feito.
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Fluxo e Layout4
Princípios básicos de Arranjos Físicos (Layout)
1. INTEGRAÇÃO – Os fatores diretos e indiretos ligados à produção devem estar integrados, pois a falha emqualquer um deles resultará numa ineficiência global. Dimensionar os pequenos pormenores de forma adequada
2. OBEDIÊNCIA AO FLUXO DAS OPERAÇÕES – Obedecer as exigências das operações de maneira que homens,materiais e equipamentos se movem em fluxo contínuo, organizado e de acordo com a sequência lógica doprocesso de manufatura ou serviço.
3. MÍNIMA DISTÂNCIA – Reduzir ao mínimo as distâncias entre as operações para evitar esforços inúteis, confusõese custos.
4. RACIONALIZAÇÃO DE ESPAÇO - Utilizar da melhor maneira o espaço e se possível as 3 dimensões.
5. SATISFAÇÃO E SEGURANÇA - Promover a elevação da moral do trabalhador e a redução de riscos de acidentesatravés da melhoria das áreas de trabalho.
6. FLEXIBILIDADE – Reagir às incertezas internas e externas que a instalação está submetida.
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Objetivos do Projeto de um Arranjo Físico (Layout)
• Segurança: demarcações passagens, isolamento de operações perigosas;
• Minimiza distâncias: deslocamentos menores com ganho de tempo;
• Boa sinalização (informação);
• Conforto para os operadores (evitar fatores físico-ambientais: iluminação, ruídos, vibrações, temperatura);
• Facilidade de coordenação (gerência);
• Facilidade de acesso às operações e máquinas (cotidiano e manutenção);
• Otimização e melhora do uso do espaço (racionalização);
• Mudanças de operações caso necessário (melhoria em setups).
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Objetivos do Projeto de um Arranjo Físico (Layout)
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Fluxo e Layout7
EquipamentoPessoas
Materiais que se
movimentam
� Layout harmoniza e integra equipamento, mão de obra, material,áreas de movimentação, estocagem, administração, áreas parasatisfação das necessidades pessoais e outros itens que impactamna atividade industrial
Objetivos do Projeto de um Arranjo Físico (Layout)
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EquipamentoPessoas
Materiais que se
movimentam
� Layout harmoniza e integra equipamento, mão de obra, material,áreas de movimentação, estocagem, administração, áreas parasatisfação das necessidades pessoais e outros itens que impactamna atividade industrial
Tipos básicos de Processos
• Por Projeto: são os que lidam com produtos discretos,usualmente bastante customizados. Ex.: construção de navios;
• Por Jobbing: também lida com variedade alta e baixos volumes.Enquanto em “processos por projeto” cada produto tem recursosdedicados mais ou menos exclusivamente a ele, em processos dejobbing cada produto deve compartilhar os recursos de operaçãocom diversos outros. Ex.: restauradores de móveis, alfaiates quetrabalham por encomenda;
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Tipos básicos de Processos
• Em Lote ou Batelada: é muito parecido com o processo jobbing, mas o processoem lote não tem o mesmo grau de variedade. Como o próprio nome diz, cadavez que este processo produz um produto, é produzido mais do que umaunidade do produto. Ex.: manufatura de alimentos congelados, ferramentas,peças para automóveis, etc.
• Em Massa: são os que produzem bens em alto volume e variedade relativamentepequena. Ex.: fábrica de automóveis, muitos fabricantes de bens duráveis (Tv’s,etc.), fábricas de engarrafamento de bebidas, etc.
• Contínuo: situam-se um passo além dos processos de produção em massa, pelofato de operarem em volumes ainda maiores e em geral terem uma menorvariedade dos produtos. Ex.: petroquímicas, siderúrgicas, fábrica de papéis, etc.
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Fluxo e Layout10
Tipos básicos de Processos
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Fluxo e Layout11
Fonte: SLACK, 2002, p.129
Tipos básicos de Arranjo Físico (Layout)
• A literatura sobre o assunto, invariavelmente, define quatro ou cinco formas dese organizar um arranjo físico produtivo. Nós abordaremos apenas estas quatro:
• Arranjo por produto ou por linha;
• Arranjo por processo ou funcional;
• Arranjo celular;
• Arranjo por posição fixa;
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Relação Tipos de Processos versusTipos Arranjos Físicos (Layout)
Tipo de processo Arranjo Físico ( Layout)
Por projeto Posicional
Jobbing (tarefas) PosicionalPor Processo
Em Lote ou Bateladas Por ProcessoCelular
Em Massa CelularPor Produto
Contínuo Por Produto
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Relação Tipos de Processos versusTipos Arranjos Físicos (Layout)
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Fonte: SLACK, 2002, p.213
Arranjo Físico: por Produto ou Linha• 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. Este arranjopermite obter um fluxo rápido na fabricação de produtos padronizados, que exigem operações demontagem ou produção sempre iguais.
• Neste tipo de arranjo, o custo fixo da organização costuma ser alto, mas o custo variável porproduto produzido é geralmente baixo, caracteriza-se como um arranjo físico de elevado grau dealavancagem operacional.
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Fluxo e Layout15
Exemplo de Linha de Montagem RetaExemplo de Linha de Montagem em “U”
Arranjo Físico: por Produto ou Linha
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Fluxo e Layout16
Fonte: CORRÊA, 2008, p413.
Arranjo Físico: por Produto ou Linha
• Exemplos de Arranjo Físico por Produto ou Linha.
• 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 seusprodutos em uma linha de produção composta principalmente de um forno contínuo eembaladeiras.
• Frigoríficos: indústria de produtos frigoríficos de carnes bovina, suína e de frango e seusderivados, como linguiças, salsichas e demais embutidos são normalmente, estruturadasseguindo 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 espéciede linha de montagem de pratos, em que o próprio cliente realiza parte do processo produtivoao seguir a filha e se abastecer dos alimentos desejados.
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Arranjo Físico: por Produto ou Linha
Vantagens do arranjo físico por produto
Dentre as vantagens deste tipo de arranjo físico destacam-se:
• possibilidade de produção em massa com grande produtividade: as linhas de montagem geralmente têmalto custo de instalação e requerem equipamentos mais especializados. Assim sendo, apresentam maiorcusto fixo, porém menor custo variável por unidade, o que pode representar elevado grau de alavancagemoperacional. A produtividade por mão de obra torna-se elevada neste tipo de arranjo, uma vez que astarefas são altamente repetitivas, o grau de complexidade por tarefa é mínimo e o grau de automatizaçãoé, geralmente, mais elevado;
• carga de máquina e consumo de material constantes ao longo da linha de produção: é mais fácil obteruma condição de balanceamento da produção uma vez que o mesmo tipo de produto está sendofabricado na linha, a qualquer momento;
• controle de produtividade mais fácil: a velocidade do trabalho em uma linha de produção é mais fácil deser controlada, principalmente quando ser trata de linha motorizada. Dentro de certos limites, asupervisão pode aumentar ou diminuir a velocidade da própria linha, permitindo o aumento da produçãoou, quando necessário, a sua diminuição. Algumas vezes a velocidade precisa ser reduzida por problemasde qualidade ou de falta de material. O controle dos funcionários pode ficar tão eficiente que nenhumdeles pode deixar seu posto sem a anuência do supervisor e a substituição por outro.
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Arranjo Físico: por Produto ou Linha
Desvantagens do arranjo por produto
São as seguintes desvantagens deste tipo de arranjo físico:
• alto investimento em máquinas: geralmente o grau de automatização deste tipo de arranjo costuma seralto com máquinas específicas, que necessitam de manutenção frequente. Algumas máquinas podem sertão 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 asoperações de montagem são monótonas, pobres e repetitivas. O índice de absenteísmo geralmente éelevado e ocorrem longos períodos de afastamento por ordem médica, decorrentes de problemas nasarticulações e outras lesões por esforço repetitivo. Os trabalhadores geralmente não demonstramnenhum interesse na manutenção e conservação dos equipamentos;
• falta de flexibilidade da própria linha: o sistema tem longo tempo de resposta para mudanças de volumede produção, tanto para aumentá-la como para reduzi-la. O mesmo acontece no caso de introdução de umnovo 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 para (os produtos seguem em fila, quando umaoperação para, a fila toda para). Outra característica é que a operação mais lenta da linha, denominadagargalo produtivo, determina a velocidade de produção de toda a linha.
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Arranjo Físico: por Produto ou Linha
Balanceamento da Linha de Produção
• O balanceamento da linha de produção consiste na atribuição de tarefas às estações de trabalhoque formam a linha, de forma que todas as estações demandem aproximadamente o mesmotempo para a execução da tarefa. Isto minimiza o tempo ocioso de mão de obra e de equipamentos.Em uma linha de produção, o trabalho flui de uma estação para outra conforme figura abaixo.
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Fluxo e Layout20
Exemplo de fluxo de operações em uma Linha de Produção
� 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.
Arranjo Físico: por Produto ou Linha
Indicadores na linha de produção
• Tempo de ciclo
É o tempo que uma linha de produção demora a montar uma peça. Ou seja, é o tempomáximo permitido para cada estação de trabalho antes que a tarefa seja passada para aestação seguinte. O tempo de ciclo mínimo será igual ao tempo necessário para a execução datarefa individual mais demorada, e o tempo de ciclo máximo será a soma dos tempos de todasas tarefas. Isto vai depender da forma de montagem e do balanceamento da linha deprodução.
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Fluxo e Layout21
Exemplo de Balanceamento de Linha de Produção
Arranjo Físico: por Produto ou Linha
Indicadores na linha de produção
• Tempo de cicloSegundo a figura anterior, a tarefa mais longa tem a duração de 50 segundos, isto significa que o máximode peças que esta linha poderá produzir será uma peça a cada 50 segundos.
O tempo máximo de duração para a montagem do produto será a soma de todas as tarefas individuais, ouseja: 10 + 22 + 50 + 30 + 15 = 127 segundos ou 2,12 minutos. Este seria o caso em que existisse apenasuma estação de trabalho encarregada de realizar, sequencialmente, todas as cinco tarefas.
Neste exemplo é possível montar uma linha de produção composta de três estações de trabalho, daseguinte forma:
Estação de trabalho
Tarefas Tempo de trabalho
Tempo total disponível
Tempo ocioso
A 2º e 2º operações 32 s 50 s 18 s
B 3º operação 50 s 50 s 0 s
C 4º e 5º operações 45 s 50 s 5 s
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Neste caso o tempo de ciclo é de 50 segundos, ou seja, a cada 50 segundos uma peça é produzida.
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Arranjo Físico: por Produto ou Linha
Indicadores na linha de produção
• Capacidade de produção
A capacidade de produção é obtida em função do tempo de ciclo e da capacidadedisponível da empresa. Em outras palavras, é o tempo de trabalho dividido pelotempo necessário para produzir uma peça na linha de produção.
Supondo que, no exemplo de linha de produção com três estações de trabalho, aempresa trabalhe oito horas por dia, ou seja, 480 minutos por dia, então, acapacidade de produção será:
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Fluxo e Layout23
Arranjo Físico: por Produto ou Linha
Indicadores na linha de produção
• Nível de produção desejado
De acordo com a capacidade de produção calculada anteriormente, se a demandafor 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 otempo de ciclo necessário para atender à demanda.
Supondo que exista uma demanda de 900 peças por dia, neste exemplo, o tempo deciclo será calculado como:
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Fluxo e Layout24
Neste caso a cada 31,98 segundos uma peça é produzida.
Arranjo Físico: por Produto ou Linha
Indicadores na linha de produção
• Número de estações de trabalho
O número necessário de estações para atender a demanda pode ser calculadousando-se a seguinte fórmula:
Então, para descobrir o número de estações de trabalho para atender uma demandade 900 peças por dia será necessário colocar estes valores na fórmula:
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Fluxo e Layout25
Este é apenas um número teórico que indica o mínimo de estações necessárias para atender à demanda, ou seja, menos que 4 estações não seria suficiente para atender 900 peças/dia.
Arranjo Físico: por Produto ou Linha
Indicadores na linha de produção
• Índice de ociosidade
Por melhor balanceada que a linha possa estar, sempre existirão estações de trabalho comatividades que demandam menor tempo de produção, que acarretará na diminuição do ritmodo operador. Em todo caso, trata-se de tempo ocioso, que pode e deve ser medido econtrolado. O percentual de tempo ocioso na linha de produção é dado pela fórmula abaixo:
O exemplo utilizado tem 23 segundos de ociosidade, que ocorrem nas estações de trabalho números 1 e3. O tempo de ciclo corresponde a 50 segundos e são três estações de trabalho assim sendo, o índice deociosidade seria de:
Estação de
trabalho
Tarefas Tempo de
trabalho
Tempo total
disponível
Tempo ocioso
A 2º e 2º operações 32 s 50 s 18 s
B 3º operação 50 s 50 s 0 s
C 4º e 5º operações 45 s 50 s 5 s
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Arranjo Físico: por Produto ou Linha
Indicadores na linha de produção
• Grau de utilização
O grau de utilização representa o quanto da mão de obra e dosequipamentos disponíveis na linha de produção estão sendo utilizados.É o complemento do índice de ociosidade para atingir 100%
Para o exemplo anterior, temos:
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Fluxo e Layout27
Arranjo Físico: por Produto ou Linha
PROCEDIMENTO DE BALANCEAMENTO DE LINHA DE PRODUÇÃO
1 - Dividir as operações de trabalho em elementos de trabalho que possam ser executados de modoindependente;
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 deveser 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 maiorduração, 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 aestação de trabalho seguinte, até completar toda a linha de produção.
7 - Calcular o percentual de tempo ocioso e o índice de eficiência para a linha de produção;
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Fluxo e Layout28
Arranjo Físico: por Produto ou Linha
EXEMPLO
A Copobrás é um fornecedor de bombas d’água para grandesmontadoras de máquinas de lavar e pretende instalar uma linhade montagem para um novo tipo de bomba d’água, a pedido deum cliente. A demanda estimada para este produto é de 150 a200 peças por dia. O analista de processos dividiu o processo demontagem e estimou os tempos de trabalho conforme o Quadroa seguir Deve-se levar em conta que a empresa trabalha umturno de oito horas por dia.
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Fluxo e Layout29
Arranjo Físico: por Produto ou Linha
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Fluxo e Layout30
Arranjo Físico: por Produto ou Linha
• Passos 1, 2 e 3:
O Quadro anterior, levantado pelo analista de processos, corresponde aos passos 1, 2 e 3 doprocedimento de montagem e balanceamento da linha de produção.
A montagem da bomba foi divida em 15 operações individuais e o tempo padrão foi levantadobem como foram identificadas as tarefas predecessoras.
• Passo 4: desenhar o diagrama de precedências.
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Fluxo e Layout31
Arranjo Físico: por Produto ou Linha
• Passo 5: calcular o tempo de duração do ciclo e determinar o número mínimo de estações de trabalho.
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Fluxo e Layout32
Arranjo Físico: por Produto ou Linha
• Passo 6: atribuir as tarefas às estações de trabalho seguindo a ordem naturalde montagem
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Fluxo e Layout33
Arranjo Físico: por Produto ou Linha
• Passo 7: Calcular o percentual de tempo ocioso e o grau de utilizaçãopara a linha de montagem
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Arranjo Físico: por Processo ou Funcional• O arranjo físico por processo agrupa, em uma mesma área, todos os processos e
equipamentos do mesmo tipo e função. Por isso, é conhecido também como arranjofuncional.
• Este arranjo também pode agrupar em uma mesma área operações ou montagenssemelhantes. Os materiais e produtos se deslocam procurando os diferentesprocessos de cada área necessária. É um arranjo facilmente encontrado emprestadores de serviço e organizações do tipo comercial.
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Fluxo e Layout35
Exemplos de Arranjo Físico por Processo ou Funcional
Arranjo Físico: por Processo ou Funcional
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Fluxo e Layout36
Fonte: CORRÊA, 2008, p413.
Arranjo Físico: por Processo ou Funcional
• Exemplos de Arranjo Físico por Produto ou Linha.
Hospitais: um hospital apresenta em sua predominância um arranjo físico onde os processos sãoagrupados por tipo e função. Há o centro cirúrgico, a pediatria, o setor de raio x, o pronto socorro, afarmácia, a unidade de tratamento intensivo, etc.
Serviços de confecção de moldes e ferramentas: uma empresa prestadora deste tipo de serviços tambémutiliza arranjo por processo. Para a confecção de um molde destinado a uma injetora de plásticos ou umaferramenta destinada a uma prensa de estampagem são necessárias diversas operações, em diversos tiposde máquinas, tais como: retíficas, centros de usinagem, fresas, furadeiras, eletroerosão etc. Os produtosfabricados são únicos e muito diversos. Assim, exigem operações de tipos, tempos e sequênciasindependentes, 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 porcategoria. Por exemplo, roupas masculinas, femininas e infantis, artigos de cama, mesa e banho, roupassociais e esporte, calçados, eletrodomésticos e assim por diante. Os supermercados utilizam o arranjo porprocesso, pois o volume de compras tende a aumentar quando as mercadorias são expostas de maneiraordenada. Em geral, o consumidor deseja visitar apenas alguns setores da loja. Mas é do interesse dosvarejistas que o cliente circule também por outros departamentos, o que pode ser obtido definindo-seuma configuração do arranjo físico que estimule ou obrigue o cliente a realizar determinado trajeto dentroda loja.
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Fluxo e Layout37
Arranjo Físico: por Processo ou Funcional
Vantagens do arranjo físico por processo
• grande flexibilidade para atender a mudanças de mercado: No caso de se adotar o layout por processo,basta alterar o fluxo a ser seguido pelo produto durante sua fabricação;
• bom nível de motivação: geralmente este arranjo exige de mão de obra especializada e qualificada.
• atende a produtos diversificados em quantidades variáveis ao mesmo tempo: este tipo de arranjopermite que mais de um tipo e modelo de produto possa ser fabricado simultaneamente. Enquanto umproduto está passando por um processo em determinado local, é possível que outro produto diferenteesteja recebendo um outro processamento, na mesma planta fabril;
• menor investimento para instalação do parque industrial: quando equipamentos similares sãoagrupados, os custos de instalação geralmente diminuem. Por exemplo, determinados equipamentos ouoperações exigem um sistema de exaustão de ar ambiente. Se eles forem agrupados, um único sistemapoderá servir a diversas máquinas. Há, ainda, a vantagem de venda ou troca do equipamento, quando eledeixa de ser útil à operação;
• maior margem do produto: na verdade, a maior margem de contribuição não advém do tipo de arranjofísico, e sim do tipo de produto, de maior valor agregado, que, geralmente, se produz neste tipo dearranjo.
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Fluxo e Layout38
Arranjo Físico: por Processo ou Funcional
Desvantagens do arranjo físico por processo
� apresenta um fluxo longo dentro da fábrica: Como o produto “procura” seus processos onde quer queeles se encontrem dentro da planta, há necessidade de deslocamento por distâncias maiores, pois osprocessos necessários normalmente não estão posicionados na melhor sequência para a fabricação dedeterminado produto.
� diluição menor de custo fixo em função de menor expectativa de produção: como raramente se temconhecimento com antecedência do que se vai produzir, a empresa precisa dispor de uma série derecursos, que devem estar disponíveis em função da necessidade de uma operação específica que podeou não acontecer.
� dificuldade de balanceamento: devido à constante alteração do produto, a dificuldade em programar ebalancear o trabalho é maior, além de se exigir que essas atividades sejam executadas em intervaloscurtos de tempo, às vezes até diariamente. Isto costuma gerar estoques em processo mais elevadospara compensar as diferenças de processamento;
� exige mão de obra qualificada: por um lado, isto é tido como vantagem e, por outro lado, pode serconsiderado desvantajoso, empresas brasileiras acostumadas a lidar com folhas de pagamento de baixovalor, quando comparadas às empresas dos países mais desenvolvidos.
� maior necessidade de preparo e setup de máquinas: os volumes baixos resultam na necessidade demaior quantidade de preparos de máquinas, proporcionalmente ao tempo que estas são mantidas emoperação.
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Fluxo e Layout39
Arranjo Físico: por Processo ou Funcional
Avaliação quantitativa do arranjo físico por processo
Em algumas atividades produtivas, o custo gerado pela movimentação do material pode sersignificativo 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 detransporte como talhas, guindastes ou empilhadeiras. Quando o transporte é muito expressivoem função do custo e tempo envolvidos, é interessante levantar os custos gerados para asvárias alternativas de arranjo físico possíveis. O aspecto possível de ser quantificado de umarranjo físico referente ao custo de transporte dos materiais é avaliado por meio da seguintefórmula:
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Fluxo e Layout40
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
Arranjo Físico: por Processo ou Funcional
EXEMPLO
Um estudo de arranjo físico desenvolveu duas alternativas para localizar seis setoresprodutivos A, B, C, D, E e F, dentro de uma determinada área, conforme croqui abaixo.Conhecendo-se as quantidades que devem ser transportadas por mês entre os setoresprodutivos e os custos unitários de transporte, calcular a melhor alternativa.
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Fluxo e Layout41
Arranjo Físico: por Processo ou Funcional
RESPOSTA
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Fluxo e Layout42
Qual a melhor alternativa??
Arranjo Físico: Celular• O arranjo físico do tipo celular procura unir as vantagens do arranjo físico por processo, com
as vantagens do arranjo físico por produto. A célula de manufatura consiste em arranjar emum só local, conhecido como célula, máquinas diferentes que possam fabricar o produtointeiro. O material se desloca dentro da célula buscando os processos necessários, porém odeslocamento ocorre em linha. Alguns gerentes de produção que se referem ao arranjo celularcomo “mini linhas de produção”.
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Fluxo e Layout43
Arranjo Físico por Processo Arranjo Físico Celular
Arranjo Físico: Celular• 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 do arranjocelular:
Lanchonete de supermercado: sabendo que é muito mais fácil fazer com que um consumidor que já estána loja compre mais, do que atrair um novo consumidor para entrar na loja, já faz algum tempo que osgrandes varejistas disponibilizaram uma lanchonete no interior de suas instalações. Estas lanchonetespossuem um arranjo celular capaz de produzir o serviço de vendas completo, de forma independente dosupermercado, uma vez que a lanchonete possui seu próprio caixa para pagamento, funcionários deatendimento, balcões e todos os equipamentos que permitem completar o processo de atendimento evenda ao cliente.
Shopping de lojas de fábricas: consiste na agregação de várias lojas ou bancas de fábrica em uma únicainstalação, seguindo o conceito de cluster, ou seja, um local onde várias empresas concorrentes entre si sereúnem 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, ondecada loja representa uma célula.
Feiras e exposições em geral: eventos como, por exemplo, a feira de utilidades domésticas, feiras delivros, feiras de maquinário industrial, exposições de moda e tecido etc., sempre têm arranjo físico do tipocelular. Cada célula, representada por um expositor, tem autonomia suficiente para realizar o processocompleto da finalidade da feira.
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Arranjo Físico: Celular
Vantagens do arranjo físico celular
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 deprodutos serão produzidos nestas células. Com a redução dos tempos de setup é possível diminuir o tamanho dos lotesde 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. Aproximidade das máquinas e equipamentos na célula faz com que a necessidade de movimentação seja reduzida.
• diminuição dos estoques: a diminuição dos lotes mínimos de fabricação, por si só, reduz o estoque médio do produtofabricado. Além disto, há a redução dos estoques em processo, em consequência da redução do tempo de espera dositens 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 detrabalho. É mais fácil organizar o entrosamento entre os funcionários de uma mesma célula, tanto pela proximidade físicaque acontece nas mini linhas de produção, como pela facilidade de treinamento e rotação de tarefas entre ostrabalhadores. Os funcionários passam a trabalhar o processo completo de produção do item e não mais tarefasfracionadas como nos demais tipos de arranjos físicos. Isto torna o trabalho mais interessante e faz com que osfuncionários se sintam mais responsáveis pelo processo e valorizados pela empresa.
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Arranjo Físico: Celular
Desvantagens do arranjo físico celular
Dentre as desvantagens do arranjo físico celular estão:
• específico para uma família de produtos: via de regra, uma célula épreparada para um único tipo ou família de produto. A célula e seusequipamentos tendem a ficarem ociosos quando não há programaçãode produção para aquela célula especifica, mesmo que existamrecursos produtivos na célula que pudessem estar sendo utilizados;
• dificuldade em elaborar o arranjo: a dificuldade e a complexidade naelaboração de um arranjo físico celular é maior que a dos arranjos porprocesso e por produto.
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Arranjo Físico: Posição Fixa
� Também conhecido por arranjo físico posicional é aquele em que o produto, ouseja, o material a ser transformado, permanece estacionário em uma determinadaposição e os recursos de transformação se deslocam ao seu redor, executando asoperações necessárias. Este arranjo é utilizado quando, devido ao porte doproduto ou à natureza do trabalho não é possível outra forma de arranjo. São doisos casos básicos em que o arranjo por posição fixa é amplamente utilizado:
� quando a natureza do produto, como peso, dimensões e/ou forma impedemoutra 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 comoesculturas
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Arranjo Físico: Posição Fixa
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Exemplos de Arranjo Físico por Posição Fixa
Arranjo Físico: Posição Fixa
Vantagens do arranjo físico por posição fixa
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 deum navio, é possível utilizar técnicas de programação e controle,tais como: PERT e CPM, disponíveis em softwares bastanteacessíveis;
• existe a possibilidade de terceirização de todo o projeto, ou departe dele, em prazos previamente fixados.
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Arranjo Físico: Posição Fixa
Desvantagens do arranjo físico por posição fixa
Dentre as desvantagens do arranjo posicional pode-se citar:
• complexidade na supervisão e controle de mão de obra, dematérias primas, ferramentas etc.;
• necessidade de áreas externas próximas à produção para sub-montagens, guarda de materiais e ferramentas. Muitas vezes, énecessário construir abrigos para os funcionários, da construçãocivil;
• produção em pequena escala e com baixo grau de padronização.
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Determinação da Quantidade de Equipamentos
• Para o projeto do arranjo físico será necessário também determinar a necessidadede equipamentos. A estimativa desta necessidade pode ser calculada em função detrês 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 seguinte fórmula:
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Onde:m = número de máquinas necessáriot = tempo de operação unitário por peçaN = número de produtos ou operações por períodoCD = capacidade disponível por período
Determinação da Quantidade de Equipamentos
Exemplo
Uma fábrica de rodas estampadas deseja instalar um número deprensas que seja suficiente para produzir um milhão de rodas porano.
Cada prensa deve trabalhar em dois turnos de 8 horas por dia,com um trabalho útil de 6,9 horas por turno, e produzir uma rodaa cada 0,8 minuto.
Considerando que existe uma perda de 1% na produção e que oano tem 300 dias úteis, quantas prensas são necessárias paraatender à demanda estipulada?
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Determinação da Quantidade de Equipamentos
ResoluçãoO tempo de fabricação de uma roda é de 0,8 minutos, portanto t = 0,8 minutos
O número de operações necessárias por dia será 1.000.000 ÷ 300 = 3.333 rodas por dia, mas como há perda de 1 %, a produção diária necessária é de 3.366, portanto N = 3.366 rodas por dia.
A capacidade disponível diária será 2 x 6,9 = 13,8 horas, o que representa 828 minutos.
Como não se pode ter um número fracionário de prensas, a empresa deve considerar a possibilidade de adquirir quatro prensas.
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Bibliografia
AMARAL, Fernando Gonçalves. Processos e Layouts Produtivos. Transparências da Disciplinade Ergonomia da UFRGS: 2009.
Escola Politécnica – Departamento de Engenharia de Produção: Gestão de Operações eLogística (GOL). Tipos Básicos de Arranjo Físico. Transparências da Apostila.
CORRÊA, Henrique L.; CORRÊA, Carlos A. Administração de Produção e OperaçõesManufatura e Serviços: uma abordagem estratégica. 2. ed. São Paulo: Atlas, 2008. 690 p.
MARTINS, Petrônio G.; LAUGENI, Fernando Piero. Administração da Produção. 2. ed. SãoPaulo: Saraiva, 2007. 562p.
PEINADO, Jurandir, GRAEML, Alexandre Reis. Administração da Produção: operaçõesindustriais e de serviços. 1. ed. Curitiba: UnicenP, 2007. 748p.
SLACK, Nigel; CHAMBERS, Stuart; JOHNSTON, Robert. Administração da Produção. 2. ed. SãoPaulo: Atlas, 2002. 747p.
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