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UFSCar - DEP Projeto de Instalaes Industriais Prof. Camarotto

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SUMRIOTpico Assunto 1. Projeto do Layout Industrial 1.1. Introduo 1.2. Pressupostos metodolgicos e Conceituais 1.2.1. O trabalho 1.2.2. Estratgia de produo 1.3. Sistemas de produo 1.4. Metodologia para o projeto de Unidades Industriais 1.5. Consideraes finais 2. Metodologia de desenvolvimento do layout 2.1. Objetivos 2.2. Princpios do layout 2.3. Recomendaes ao estudo do layout 2.4. Dados disponveis 2.5. Etapas do Trabalho 2.6. Documentos Gerados pelo Trabalho Representaes de fluxo do processo Dimensionamento dos Principais Fatores de Produo 4.1. Dimensionamento de pessoal e equipamentos 4.1.1. Tempo de Manufatura 4.2. Dimensionamento de materiais 4.2.1. Dimensionamento de matria-prima em indstria de adio 4.2.2. Dimensionamento de materiais em industria de montagem 4.3. Dimensionamento de reas de Produo 4.3.1. Mtodo do Centro de Produo 4.4. Dimensionamento de reas de conjuntos de centros de produo e de Departamentos Estudo do Fluxo do Processo 5.1. Fluxos internos (no departamento e entre departamentos) 5.2. Fluxos gerais da fbrica (da unidade produtiva) 5.3. reas de Estocagem e de Expedio 5.4. Outras reas: Fatores Indiretos de Produo Processos de Produo, Organizao e Layout Industrial. 6.1. Processos de Produo 6.2. Tipos de Layout e Processos de Produo 6.3. Novos padres de layout derivados das formas de gesto da produo e do trabalho 6.3.1. Layout em grupo 6.3.2. Clula de Manufatura 6.3.3. Projeto Modular: layout modular, mini-fbrica. Projeto dos Requisitos das Instalaes 7.1. Riscos Ambientais Pgina 03 03 04 05 07 09 15 17 19 19 20 21 22 23 25 28 35 36 36 38 38 43 46 46 58 59 59 67 71 75 79 79 82 88 91 94 100 108 108

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7.2. Principais Riscos ambientais estudados em projetos de unidades industriais 7.2.1. Iluminao 7.2.2. Acstica 7.2.3. Riscos Qumicos 7.2.4. Riscos biolgicos 7.3. Incndio 8. Processo geral de construo do layout 8.1. Mtodos baseados no processo produtivo (Diagrama de Blocos). 8.1.1 Mtodo das Seqncias Fictcias 8.1.2. Tecnologia de Grupo 8.1.3. Mtodo dos elos 8.2. Modelagem tridimensional 8.3. Modelagem de fluxos. ANEXO 1 Formas bsicas de fluxos ANEXO 2 Sistemas especiais de dimensionamento Bibliografia

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1. Projeto do Layout Industrial

1.1. Introduo Problemas envolvendo layout so complexos e difceis de serem formulados atravs de meios analticos, pois envolvem um grande conjunto de combinaes viveis e possuem caractersticas subjetivas que dificultam um tratamento puramente matemtico. Os objetivos envolvidos nos problemas de layout so muitos. Por exemplo: minimizar o custo de manipulao de materiais, maximizar a proximidade dos departamentos, flexibilizar o arranjo e operao, racionalizar o espao disponvel, cuidar da segurana do trabalho e tratar as questes ergonmicas do sistema produtivo. Neste contexto, o desenvolvimento e avaliao de layout tm sido estabelecidos, tradicionalmente, de forma subjetiva por projetistas que utilizam tcnicas grficas e manipulao de templates. Tal complexidade tem levado a algumas tentativas de automatizar o processo de construo do layout. No final da dcada de 60 e incio da dcada de 70 uma srie de tentativas foi desenvolvida: CRAFT, Buffa et al., 1966; CORELAP, Lee & Moore, 1967; ALDEP, Seehof & Evans, 1967; MAT, Edwards et al., 1970; PLANET, Apple & Deisenroth, 1972; COFAD, Moore, 1974, dentre outras, atuam fundamentalmente nos dois primeiros objetivos acima citados. As sadas fornecidas por estes softwares, via de regra, representam num diagrama de blocos, as posies relativas dos diversos departamentos. Sule (1992) enfatiza que dois aspectos crticos destes softwares so: (1) os diagramas de blocos gerados representam solues aproximadas que exigem redesenho e modificaes, provocando um distanciamento da soluo tima encontrada; (2) a atuao dessas ferramentas ocorre somente nos primeiros passos do processo do projeto de layout industrial, no contribuindo nas etapas de detalhamento e implantao. O mesmo autor conclui que, para atender os demais objetivos, so necessrias pesquisas que tratem questes do tipo: desenvolvimento de layout detalhado, utilizao de capacidades computacionais grficas e interativas, desenvolvimento de procedimentos capazes de tratar layout multi-nveis, utilizar mecanismos de anlise de layout, tratar layout flexveis, e incorporar novas tcnicas de produo, como tecnologia de grupo e clula de manufatura. Alm dos aspectos apontados por SULE, podemos ainda considerar que o problema de layout possui tantas especificidades que devem ser tratados de forma singular, pois cada projeto um novo projeto e cada indstria possui as suas caractersticas prprias e que as tentativas de automao acabam por se demonstrar ineficientes quando transladadas para aplicaes distintas daquelas para as quais foram geradas. Numa linha mais atual, foram desenvolvidas ferramentas flexveis como o software FACTORY (Cimtechnologies Corp., 1989), fundamentado no mtodo SLP (System Layout Planning, Muther, 1978). Este software, que pode ser processado em conjunto com o AUTOCAD (AutoDesk Inc.), representa um avano em relao s ferramentas anteriormente desenvolvidas, principalmente por explorar os recursos da computao grfica e a capacidade de interagir com o projetista. No entanto, ao reproduzir uma metodologia desenvolvida, em princpio, para o projeto no informatizado, tambm no consegue atingir os objetivos anteriormente assinalados.

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A simulao assumiu a partir dos anos 80, uma posio de destaque na rea de pesquisa operacional, ressurgindo como uma poderosa ferramenta de apoio tomada de deciso em sistemas complexos de produo. Isso se deve muito ao avano proporcionado pelos chamados ambientes de simulao. Ao contrrio das tradicionais linguagens de simulao, que exigiam muita experincia e dedicao do usurio, esses novos ambientes so extremamente amigveis, consistentes em termos estatsticos e possuem interfaces grficas que permitem visualizaes das simulaes. Os softwares mais conhecidos nessa rea so: ARENA (Systems Modelling, Pegden et al., 1995), AUTOMOD (Autosimulations, 1993) e PROMODEL (Promodel Corp., 1990). Na rea de projetos grficos, desenvolveram-se excelentes softwares, cada vez mais customizados para aplicaes especficas, envolvendo tanto o CAD (Computer Aided Design) como os softwares de animao grfica. So exemplo o Autocad, Catia, Minicad e o 3dStdio. A combinao das caractersticas dos softwares de simulao de sistemas com os de computao grfica, articulados por uma metodologia apropriada para a abordagem dos problemas de layout, surge como uma alternativa vivel, ao permitir a explorao, em diferentes graus de detalhamento, de todos os diferentes aspectos envolvidos no projeto. A abordagem que ser apresentada na seqncia, busca explorar o potencial destas ferramentas computacionais, integrando-as nas diferentes etapas envolvidas na concepo de uma unidade industrial. Neste captulo trataremos do processo produtivo para o produto em projeto. Antes de introduzirmos mtodos e tcnicas propriamente ditos, iremos fundamentar a abordagem, partindo dos conceitos de trabalho, tecnologia e estratgia. Na seqncia ser apresentada a metodologia adotada. importante salientar que as questes especficas da tcnica de produo j devem ter sido tratadas ao longo do processo de desenvolvimento do produto. Nesta etapa iremos quantificar os recursos necessrios e estabelecer a sua distribuio espacial a partir das inter-relaes que se estabelecem entre os homens o dispositivo tcnico e o processo de gesto.

1.2. Pressupostos metodolgicos e Conceituais O layout industrial a representao espacial dos fatores que concorrem para a produo envolvendo homens, materiais e equipamentos, e as suas interaes. Assim, ao conceber uma unidade industrial ou mais genericamente falando, um sistema de produo, estamos em ltima instncia explicitando o que de uma forma ou outra constituir o trabalho nos seus diversos nveis hierrquicos e funcionais. O contexto em que se coloca o projeto de uma unidade industrial no pode ser resumido categoria trabalho. Sem dvida os negcios esto inseridos em ambientes sociais e econmicos que impem sobre uma organizao determinantes que iro condicionar as possibilidades de implementao das solues no campo do trabalho, da tcnica e da sua coordenao. Assim, apresentaremos na seqncia os pressupostos acerca do trabalho e da estratgia que iro nortear a concepo do sistema produtivo.

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1.2.1. O Trabalho A representao do trabalho no campo da engenharia de produo pode ser agrupada segundo duas abordagens distintas (Dejours,1995), sumarizadas no quadro 1.

As limitaes destas abordagens so criticadas por Dejours (1995), as relaes intersubjetivas entre o ego e o outro, que incontestavelmente desempenham um papel organizador das condutas humanas, no so redutveis a uma entidade ou um sistema egooutro. Os conflitos, as relaes de poder ou o reconhecimento criam sempre um desafio ao real. O conflito visa quilo que na postura do sujeito relaciona-se a um fazer, a um ato, a uma conduta ou a uma ao sobre o real.

Tais questes nos remetem para a discusso dos conceitos de tcnica e de trabalho, os quais so sumarizados no quadro abaixo.

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Ao considerarmos uma unidade industrial, estamos promovendo um recorte onde nos trs plos do tringulo poderamos posicionar: o dispositivo tcnico (o real), o homem (ego) e a gesto (outro). O quadro 5 mostra a representao. A intermediao destes elementos se d p