arranjo fisico

1C -

Prof. Marcos P. CassasDisc. Gestão de Operações II

ARRANJO FÍSICOARRANJO FÍSICO

BIBLIOGRAFIACORRÊA, Henrique. Administração de Produtos e Operações – Manufatura e Serviços: Uma Abordagem Estratégica. São Paulo. Atlas, 2004DAVIS, Mark M. Fundamentos da Administração da Produção. Porto Alegre: Bookman, 2001GAITHER, N & FRAZIER, G. Administração da Produção e Operações. 8.ed. São Paulo: Pioneira Thomson Learning, 2001.SLACK, Nigel. Administração da Produção. 2.ed. São Paulo: Atlas, 2002.

.

.

2C -


ARRANJO FÍSICO - INTRODUÇÃOARRANJO FÍSICO - INTRODUÇÃO

PLANT LAYOUTLAYOUTARRANJO FÍSICOLEIAUTE

DEFINIÇÃO

Arranjo Físico é a posição relativa dos departamentos, seções ou escritórios dentro do conjunto de uma fábrica, oficina ou área de trabalho, das máquinas, pontos de armazenamento e trabalho manual ou intelectual dentro de cada departamento ou seção, dos meios de suprimento e acesso às áreas de armazenamento e de

serviços. Tudo relacionado dentro do fluxo do trabalho.

(International Labour Office, de Genebra.)

Expressões

3C -


LOCALIZAÇÃO

DETERMINAÇÃO DA CAPACIDADE

ARRANJO FÍSICO

ARRANJO FÍSICO - INTRODUÇÃOARRANJO FÍSICO - INTRODUÇÃO

Previsão de DemandaExpectativa de crescimento do mercadoConcorrência

Características desejadas do local é particular de cada empresa: disponibilidade de recursos, proximidade com mercado consumidor, condições de infra-estrutura, custos de operação etc.

4C -


TIPOS BÁSICOS DE TIPOS BÁSICOS DE ARRANJO FÍSICOARRANJO FÍSICO

5C -


TIPOS BÁSICOS DE ARRANJO FÍSICOTIPOS BÁSICOS DE ARRANJO FÍSICO

Linha de Produção (Por Produto - De Fluxo – Linear)

Funcional (Por Processo - “job shop” - Por Função)

Celular (Tecnologia de Grupo (TG) – Agrupado)

Posicional (Por Posição Fixa)

Misto (Híbrido)

6C -


As máquinas e equipamentos estão dispostos de acordo com as etapas progressivas pelas quais o produto é feito. O material, sob a forma de matéria prima, caminha de uma operação à outra, percorrendo equipamentos colocados próximos uns dos outros, dispostos segundo o diagrama de montagem do Produto.

Outros exemplos: máquinas de lavar, refrigeradores, computadores, automóveis etc.

Fábrica de Papel com Arranjo Físico Por Produto(extraído de SLACK,Nigel, Administração da produção)

TIPOS BÁSICOS DE ARRANJO FÍSICOTIPOS BÁSICOS DE ARRANJO FÍSICOPor Produto - de Fluxo - Linear - Linha de ProduçãoPor Produto - de Fluxo - Linear - Linha de Produção

7C -


Laminação de chapas grossasFoto: Cosipa, cerca de 1990


Revestido de material refratário: cerâmicas e alumina (Òxido de Alumínio)

8C -


Linha de produção do caminhão Accelo localizada na unidade da DaimlerChrysler em São Bernardo do Campo


9C -


As vacas entram, duas de cada vez1

2 O robô localiza as tetas com scanners e posiciona os copos para ordenha

4O robô encaminha

as vacas para a saída

3 As vacas são alimentadas e ordenhadas simultaneamente

Ordenha automatizada usando arranjo físico por produto


10C -


(extraído de SLACK,Nigel, Administração da produção)


11C -


Oito pacientes são posicionados em um círculo móvel, organizados como raios de uma roda em torno de seu eixo central, apenas com os olhos descobertos. Seis cirurgiões, cada um com sua própria "estação" de trabalho, são posicionados em torno do círculo, de modo a ter acesso aos olhos dos pacientes. Após determinado cirurgião executar sua parte da operação, o paciente é movimentado para a fase seguinte, em sentido circular. Os cirurgiões examinam os pacientes para checar se a etapa anterior da operação foi realizada corretamente, antes de iniciarem suas próprias tarefas. Cada atividade da cirurgia é monitorada em telas de TV, e os cirurgiões comunicam-se por meio de microfones em miniatura e fones de ouvido.

Clínica de Cirurgia OcularSVYATOSLAV FYODOROV(Correção de

miopia)

(Extraido de SLACK, Nigel. Administração da Produção. 2.ed. São Paulo: Atlas, 2002.


1927 - 2000

12C -


SA-1

DIAGRAMA DE MONTAGEMEx.: Caneta BIC

Bico

Esfera

Invólucro

Tinta

Carcaça de plástico

1

2

A-13

4

5

Tampa fixa e móvel6

A-2

I-1

Montar invólucrona ponta dosadora

Colocar tinta

Testar funcionamentoda esfera

A-3 Encaixar carcaçade plástico

A-4 Encaixar tampas

SA = Operação de submontagemA = Operação de MontagemI = Operação de Inspeção

Submontagem da Ponta dosadora


13C -



Exercício: Elaborar o projeto de uma linha de produção para construção de uma mesa

LISTA DE MATERIAIS

1 Tampo

Estrutura de apoio da gaveta 3 Laterais 2 Trilhos 1 Fundo

Gaveta 2 Laterais 1 Frente 1 Fundo 1 Puxador

4 Pés

14C -



DIAGRAMA DE MONTAGEMMesa

15C -



DIAGRAMA DE MONTAGEMMesa

SA-1

Laterais

Trilhos

Fundo

1

2

A-13

4

8

Pés6

I-1

Montar Estrutura de apoio no tampo

Encaixar gaveta

A-2

Testar encaixe da gaveta

A-3 Montar pés

Submontagem da Estrutura de apoio da gaveta

Tampo

SA-2

Laterais

Frente

5

6

Fundo7

SA-3

Submontagem da gaveta

Puxador

A-4 Pintura

16C -



I-1

Bancada de montagem da Estrutura de apoio da gaveta

Cabine de Pintura

Bancada de montagem dos Trilhos na lateral da Estrutura de apoio da gaveta

Bancada de montagem da da gaveta Dispositivo para

teste do encaixe da gaveta

Bancada de montagem dos pés

Bancada para encaixe da gaveta

Bancada para montagem da Estrutura no tampo

17C -


No arranjo físico por processo, característico de muitas indústrias e provavelmente da maioria das atividade de prestação de serviços, os centros de trabalho são agrupados de acordo com a função que desempenham.Os materiais e pessoas movem-se de um centro a outro de acordo com a necessidade.

Exemplos:Fábrica de auto-peçasHospitaisEscolasBancos

CENTRODE

TRABALHOA

CENTRODE

TRABALHOC

CENTRODE

TRABALHOB

EXPEDIÇÃO

Peça B

Peça A

Peça C

TIPOS BÁSICOS DE ARRANJO FÍSICOTIPOS BÁSICOS DE ARRANJO FÍSICO Por Processo - ”job shop” - Por Função - FuncionalPor Processo - ”job shop” - Por Função - Funcional

18C -


TORNO

FURADEIRA

FRESA

PLAINA


19C -


1

1


2

2

33

4

4

TORNOS

FRESAS

FURADEIRAS

PLAINAS

20C -


TIPOS BÁSICOS DE ARRANJO FÍSICOTIPOS BÁSICOS DE ARRANJO FÍSICO Por Processo - ”job shop” - Por Função - FuncionalPor Processo - ”job shop” - Por Função - Funcional C -20

21C -


Este tipo de arranjo físico foi simultaneamente desenvolvido na Alemanha, Inglaterra e URSS, a partir de 1940. Desde o final da Segunda Guerra ele tem sido estudado e aplicado na Europa, Japão e Estados Unidos.As máquinas são agrupadas em células (centros de trabalho, estação de trabalho) que funcionam de uma forma bastante semelhante a uma ilha dentro do arranjo físico global.Cada célula é formada para produzir uma única família de peças, tendo todas características comuns, o que significa que elas exigem para sua produção as mesmas máquinas.Estas células podem assumir os tipos de arranjo por Produto ou por Processo

Exemplos:1) Empresas manufatureiras de componentes de computador Alguns tipos de peças para computador podem necessitar de alguma área dedicada à produção de peças para clientes em particular que tenham requisitos especiais, tais como níveis mais altos de capacidade.2) Maternidade em um hospital Clientes que necessitam de atendimento em maternidade formam um grupo bem definido que pode ser tratado junto.

TIPOS BÁSICOS DE ARRANJO FÍSICO TIPOS BÁSICOS DE ARRANJO FÍSICO Celular - Tecnologia de Grupo (TG) - AgrupadoCelular - Tecnologia de Grupo (TG) - Agrupado

22C -


1

1

2

2

33

4

4

TORNOS

FRESAS

FURADEIRAS

PLAINAS


23C -


1 2

34


24C -


Matéria Prima A

Matéria Prima B

Matéria PrimaC

LINHA DE MONTAGEM

CÉ

LU

LA

C

CÉ

LU

LA

B

CÉ

LU

LA

A

Família A de peças Família B de peças Família C de peças


25C -


A Volkswagen inaugurou em 13/02/2002 a linha de montagem do Novo Polo, carro de plataforma mundial que virou uma página da sua história. A antiga fábrica em São Bernardo do Campo, SP, passou a ser chamada de Nova Anchieta e representa um novo marco tecnológico tão importante quanto o investimento pioneiro da empresa na indústria automobilística brasileira.Os investimentos na Nova Anchieta foram da ordem de R$ 2 bilhões. No processo de mudança conduzido pelo presidente do Grupo Volkswagen no Brasil, Herbert Demel, responsável pela renovação da marca no País, o desafio não estava apenas na empreitada de dotar a fábrica das mais avançadas tecnologias e modernos processos de produção, com alto nível de automatização e modernidade - são 400 robôs, solda a laser e pintura automatizada, entre outros inúmeros avanços. A Nova Anchieta agrega um sofisticado sistema de logística que, além do just-in-time, método amplamente difundido no Brasil, tem como novidade a INCORPORAÇÃO DE FORNECEDORES Á LINHA DE PRODUÇÃO e o“MILK RUN”.

NOVA ANCHIETA - VOLKSWAGENNOVA ANCHIETA - VOLKSWAGEN


26C -


FAURECIAPainéis de instrumentos e revestimentos de portas

GOODYEARPneus

KROSCHUChicotes

KMABComponentes

de chassi

KAUTEXTanque de combustível

ARVIN-MERITOR

Escapamentos

QUASAR Pedaleira

BROSEAgregado de

porta

Além disso, oito empresas, que empregam 500 pessoas e já estão operando, formam o grupo de fornecedores que alimentam em tempo real a linha de montagem da Nova Anchieta. Sete delas estão instaladas em áreas da própria Volkswagen, nas alas 11, 14 e 20. Os módulos produzidos pelas oito empresas são transportados por rebocadores até a linha de montagem e entram seqüencialmente na produção. A Kroschu, por exemplo, leva 70 minutos para entregar os chicotes diretamente na linha de montagem a partir da elaboração dos pedidos.Os fornecedores das alas 11, 14 e 20 não pagam aluguel pelas instalações, pois ajudam a Volkswagen a reduzir significativamente os custos das peças e evitar gastos desnecessários com estocagem. Têm como único gasto uma taxa de condomínio que, entre outros, custeia serviços de limpeza, segurança e uso de sistemas avançados de telecomunicações.

NOVA ANCHIETA - VOLKSWAGENNOVA ANCHIETA - VOLKSWAGENIncorporação de fornecedores á linha de produçãoIncorporação de fornecedores á linha de produção

70 MINUTOS

LINHA DE MONTAGEM

27C -


O termo MILK RUN surgiu à partir da idéia de trazer para a indústria a prática oriunda dos antigos leiteiros norte-americanos, que deixavam galões vazios na porta das suas fazendas fornecedoras e levavam galões cheios no lugar, tendo, assim, a matéria prima no momento que desejavam.

NOVA ANCHIETA - VOLKSWAGENNOVA ANCHIETA - VOLKSWAGENMilk RunMilk Run

28C -


ConceitoSistema que consiste na coleta programada de peças. Um veículo executando a operação de transporte de peças ou componentes, coletando-as em alguns fornecedores com horários programados para as coletas e entrega das peças na empresa no horário programado. (DELMO ALVES DE MOURA, 2000)

Realização- O sistema Milk Run surgiu à partir do conceito Toyota Production System (TPS), idealizado pela Toyota do Japão, que visa o Just in Time.- A empresa gerencia a melhor rota e a quantidade de peças a serem coletadas em cada fornecedor, utilizando seu próprio veículo ou uma transportadora.- A empresa determina a quantidade de peças a serem coletadas e quando essas serão necessárias para atender a linha de produção. Um operador logístico realiza a roteirização.

Milk Run e Just-in-Time- O Milk Run permite a introdução do sistema Just-in-Time para o controle de estoques, tendo também a redução dos custos de transportes.- O sistema Just-in-Time tem como propósito a redução dos estoques de toda a cadeia de suprimentos, produção e distribuição física. Foi desenvolvido pelos japoneses, denominado “Sistema Toyota de Produção”. (SHINGO, 1966).


29C -


Vantagens do Sistema Milk Run

• Redução de custos no transporte de materiais dos fornecedores para a fábrica;• Todos os materiais são entregues em equipamentos e quantidades padrão;• Otimização no recebimento de materiais;• Maior garantia da qualidade das peças;• Redução do fluxo de caminhões na fábrica;• Redução geral de custos relacionados ao recebimento e estocagem de materiais;• Processo mais confiável.


30C -


Sistema Convencional Sistema Milk Run


MONTADORA

FORNECEDORES

MONTADORA

FORNECEDORES

Rota A Rota B

31C -


Coleta programada


32C -


Alguns Requisitos para Implantação

– Documentação de expedição pronta para embarque;– Não ultrapassar janela de tempo para cada fornecedor;– Cumprir horário de entrega;– Fornecedores não muito distantes da empresa;– Padronização embalagem (empresa – operador – fornecedor);– Fornecedores entregar peças na quantidade programada e dentro da

qualidade;– Empresa deve ter um conhecimento acurado da sua demanda;– Grau de compromisso entre as partes (empresa e fornecedor);– Consistência no transporte;– Poucos fornecedores por rota.


Bibliografia

MOURA, Delmo Alves.Caracterização e Análise de um Sistema de Coleta de peças, “Milk Run”, na Indústria Automobilística Nacional. Ano: 2000.

BOTTER, Rui Carlos.Caracterização do sistema de Coleta Programada de Peças, Milk Run. Ano: 2002.

33C -


O produto ou o sujeito do serviço são muito grandes devido ao seu volume ou peso, ou podem ser (ou estar em um estado) muito delicados e por esta razão permanecem em um local só. Assim, equipamentos, maquinários, instalações, materiais e pessoas movem-se para o local do processamento.

Exemplos:Construção de uma rodoviaCirurgiasConstrução de naviosConstrução de grandes aeronavesConstrução de edifícioSala de aulaObra de arteConstrução de uma Barragem

TIPOS BÁSICOS DE ARRANJO FÍSICOTIPOS BÁSICOS DE ARRANJO FÍSICOPosicional - Por Posição FixaPosicional - Por Posição Fixa

Grupo de Empregados

Materiais

Grupo de Máquinas

Materiais

34C -


TIPOS BÁSICOS DE ARRANJO FÍSICOTIPOS BÁSICOS DE ARRANJO FÍSICOPosicional - Por Posição FixaPosicional - Por Posição Fixa

35C -


A maioria das instalações de manufatura usa uma combinação de mais de um tipo de arranjo físico.Como exemplo de arranjo físico híbrido considere a montagem final dos aviões comerciais da BOEING (modelos 737, 747, 757, 767 e 777). Durante a montagem final, cada unidade de aeronave é localizada num espaço de montagem de Posição Fixa. Entretanto, a cada 2 ou 3 dias, cada aeronave é retirada de seu espaço e empurrada até o espaço de montagem seguinte, onde diferentes tarefas de montagem são executadas. Deste modo, não obstante um avião ser montado durante 2 ou 3 dias numa localização fixa, ele percorre de 6 a 8 diferentes espaços de montagem, numa forma de arranjo físico Por Produto.

TIPOS BÁSICOS DE ARRANJO FÍSICOTIPOS BÁSICOS DE ARRANJO FÍSICOMisto - HíbridoMisto - Híbrido

36C -



37C -


RESTAURANTEARRANJO FÍSICO

POSICIONAL

BUFFETARRANJO FÍSICO

CELULAR

“BANDEJÃO”ARRANJO FÍSICO

LINHA DE PRUDUÇÃO

COZINHAARRANJO FÍSICO

FUNCIONAL

(extraído de SLACK,Nigel, Administração da produção)


38C -


SELEÇÃO DO TIPO DE SELEÇÃO DO TIPO DE ARRANJO FÍSICOARRANJO FÍSICO

39C -


QUAL TIPO DE ARRANJO FÍSICO

ADOTAR ?

CARACTERÍSTICAS DE VOLUME ECARACTERÍSTICAS DE VOLUME E VARIEDADEVARIEDADE

ANÁLISE DAS VANTAGENS EANÁLISE DAS VANTAGENS E DESVANTAGENSDESVANTAGENS

ANÁLISE DE CUSTOS ANÁLISE DE CUSTOS

SELEÇÃO DO TIPO DE ARRANJO FÍSICO SELEÇÃO DO TIPO DE ARRANJO FÍSICO Decisões no Projeto de Arranjo FísicoDecisões no Projeto de Arranjo Físico

40C -


ARRANJO FÍSICO POSICIONAL

ARRANJO FÍSICO

FUNCIONAL

ARRANJOFÍSICOCELULAR

ARRANJO FÍSICOLINHA DE PRODUÇÃO

PRODUÇÃO CONTÍNUA

PRODUÇÃO EM MASSA

PRODUÇÃO GRANDESPROJETOS

BAIXO ALTOVOLUME PRODUÇÃO

BAIXA

ALTA

VA

RIE

DA

DE PRODUÇÃO

POR TAREFASPRODUÇÃO POR LOTES

SELEÇÃO DO TIPO DE ARRANJO FÍSICO SELEÇÃO DO TIPO DE ARRANJO FÍSICO Decisões no Projeto de Arranjo Físico: Volume e VariedadeDecisões no Projeto de Arranjo Físico: Volume e Variedade

41C -


VANTAGENS DESVANTAGENS

POSICIONAL

• Alta flexibilidade permitindo fazer freqüentes mudanças nos produtos, nos projetos e na seqüência de operações.• Alta variedade de tarefas para a mão de obra.

• Alto custo de transporte das peças e equipamentos• Ocupação de grande área, ao redor do produto, para a submontagem.

FUNCIONAL

• Alta flexibilidade no caso de mudança nos produtos.• Baixo investimento em máquinas, pois são de uso genérico.• É fácil manter a continuidade da produção nos casos de quebra de máquinas e falta de operários.

• Planejamento difícil, sendo quase inevitável níveis maiores de estoque.• Movimentação intensa de materiais e produtos, exigindo corredores de maiores dimensões.

CELULAR

• Melhores relações humanas. As células consistem de alguns trabalhadores que formam uma pequena equipe de trabalho.• Setup de produção mais rápido. Menos tarefas significam menos trocas de ferramentas e, portanto, trocas mais rápidas.• Custos reduzidos de manuseio de materiais

• Pode ser caro reconfigurar o arranjo físico atual.

LINHA DE PRODUÇÃO

• Facilidade no treinamento da mão de obra para operações simples.• Movimentação reduzida de mão de obra e materiais.• Controle mais fácil de produção e mão de obra.• Facilidade para automatizar.

• Paralisação de toda a linha por um defeito em uma máquina.• Falta de flexibilidade, pois as máquinas especializadas nem sempre são aproveitadas para outros produtos.• Trabalho repetitivo.

SELEÇÃO DO TIPO DE ARRANJO FÍSICOSELEÇÃO DO TIPO DE ARRANJO FÍSICO

42C -


VOLUME

CUSTO $

POSICIONAL PROCESSO

PRODUTO

CELULAR

CUSTO FIXO CUSTO VARIÁVEL

UNITÁRIO

POSICIONAL

Baixo devido à inexistência de automação

Alto devido ao grande volume e especialização de mão de obra, bem como necessidade de transporte

PROCESSO

CELULAR

PRODUTO

Alto devido ao alto grau de automação

Baixo devido ao reduzido volume e especialização de mão de obra

CUSTOS FIXOS: juros sobre capital investido em equipamentos, depreciação, controles de qualidade e produção.CUSTOS VARIÁVEIS: mão de obra, transporte, manutenção, perdas, limpeza e energia elétrica.

SELEÇÃO DO TIPO DE ARRANJO FÍSICO SELEÇÃO DO TIPO DE ARRANJO FÍSICO Decisões no Projeto de Arranjo Físico: Análise de CustosDecisões no Projeto de Arranjo Físico: Análise de Custos

43C -


PROVÃO 2000 – Uma fábrica fez o levantamento dos custos dos diversos tipos de arranjos físicos, em relação ao volume produzido. A figura abaixo representa esses vários tipos.

VOLUME

CUSTO $

POSICIONALPROCESSO

PRODUTO

CELULAR

a b

O pessoal do departamento de marketing sugeriu uma previsão de vendas entre os níveis “a” e “b” assinalados no gráfico acima. Baseado no levantamento de custos, o Dr. Luiz Flávio, diretor de produção da fábrica, deve optar pelo (s) tipo(s) de arranjo físico:

a) Posicionalb) Celularc) Por produtod) Por processoe) Por processo, celular e por produto simultaneamente.

SELEÇÃO DO TIPO DE ARRANJO FÍSICO SELEÇÃO DO TIPO DE ARRANJO FÍSICO Decisões no Projeto de Arranjo Físico: Análise de CustosDecisões no Projeto de Arranjo Físico: Análise de Custos

44C -


PROJETO DE ARRANJO FÍSICOPROJETO DE ARRANJO FÍSICO

45C -


PROJETO DE ARRANJO FÍSICOPROJETO DE ARRANJO FÍSICOPRINCÍPIOSPRINCÍPIOS

PRINCÍPIO DA ECONOMIA DE MOVIMENTOPRINCÍPIO DA ECONOMIA DE MOVIMENTOO transporte nada acrescenta ao produto/serviço. As distâncias devem ser reduzidas ao mínimo para evitar esforços inúteis, confusões e custos maiores.

PRINCÍPIO DA OBEDIÊNCIA AO FLUXO DAS OPERAÇÕESPRINCÍPIO DA OBEDIÊNCIA AO FLUXO DAS OPERAÇÕESMateriais, equipamentos e pessoas devem se posicionar e movimentar-se em fluxo contínuo e de acordo com a seqüência do processo. Devem ser evitados cruzamentos, retornos e interrupções.

PRINCÍPIO DA FLEXIBILIDADEPRINCÍPIO DA FLEXIBILIDADEQuanto menos rígido for o arranjo físico mais útil ele será. São freqüentes e rápidas as necessidades de mudança de projeto do produto, equipamentos, métodos de trabalho e volumes de produção.

PRINCÍPIO DO USO DAS TRÊS DIMENSÕESPRINCÍPIO DO USO DAS TRÊS DIMENSÕESDeve-se ter sempre em mente que os itens a serem arranjados, na realidade ocupam um certo volume, e não uma determinada área. Deve-se pensar na utilização de porões, sub-solos, transportes por monovias etc.PRINCÍPIO DA SATISFAÇÃO E SEGURANÇAPRINCÍPIO DA SATISFAÇÃO E SEGURANÇAO arranjo físico deve proporcionar boas condições de trabalho e máxima redução de risco. Não se deve esquecer a influência que fatores psicológicos, tais como cores, impressão de ordem e impressão de limpeza, possuem para melhorar o moral do trabalho.

46C -


ARRANJO FÍSICOARRANJO FÍSICORECOMENDAÇÕESRECOMENDAÇÕES

Planeje o todo e depois o detalhe Estuda-se a empresa como um todo pensando em seus aspectos mais amplos: localização do terreno, localização dos departamentos produtivos etc.

Planeje o ideal e depois o prático Não se deve reconhecer as limitações logo de início. Deve-se planejar com liberdade, pois as dificuldades inicialmente existentes poderão, inclusive ser removidas, se no estudo ideal se mostrar vantajoso removê-los.

Planeje para o futuro A unidade produtiva deve ser projetada para o futuro. Desta forma, devemos prever as variações de demanda, levando todos os dados para o futuro.

Procure a idéia de todos Não é privilégio do projetista do arranjo físico ter boas idéias: cabe a ele recolher as sugestões e analisá-las criando assim, inclusive, partidários do plano.

47C -


Arranjo Físico tradicional

Arranjo Físico moderno

Qualidade do produto e flexibilidade que é a capacidade de modificar volumes de produção rapidamente e mudar para modelos de produtos diferentes.

Elevada utilização de máquinas e trabalhadores

• Layouts Celular dentro de arranjos por Processo, por Linha de Produção e Posição Fixa.• Equipamentos de manuseio de materiais automatizados.• Linhas de Produção em forma de U.• Mais áreas de trabalho abertas com um número menor de divisórias ou outros obstáculos.• Layouts de fábrica menores e mais compactos. Com mais automação, como por exemplo robôs, menos espaço precisa ser fornecido aos trabalhadores.• Menos espaço é fornecido para armazenamento de estoques.

PROJETO DE ARRANJO FÍSICOPROJETO DE ARRANJO FÍSICONOVAS TENDÊNCIAS NOS ARRANJOS DE MANUFATURANOVAS TENDÊNCIAS NOS ARRANJOS DE MANUFATURA

48C -


PROJETO DE ARRANJO FÍSICOPROJETO DE ARRANJO FÍSICONOVAS TENDÊNCIAS NOS ARRANJOS DE MANUFATURANOVAS TENDÊNCIAS NOS ARRANJOS DE MANUFATURA

49C -


Arranjo Físico Celular Análise do fluxo da produção

MÉTODOS E FERRAMENTAS

Arranjo Físico Posicional Análise da alocação de recursos

Arranjo Físico Funcional Cartas de relações

Arranjo Físico por Produto Balanceamento da linha

PROJETO DE ARRANJO FÍSICOPROJETO DE ARRANJO FÍSICODetalhamentoDetalhamento

50C -


1 - Definir instalações (facilities)

2 - Especificar centros (work centers)

3 - Estabelecer critérios para alocação (distâncias)

4 - Calcular o grau de adequação (disponibilidades)

5 - Visualização (layout preliminar)

6 - Ajustes (layout

ANÁLISE DA ALOCAÇÃO DE RECURSOS

PROJETO DE ARRANJO FÍSICOPROJETO DE ARRANJO FÍSICOPosicional - Por Posição FixaPosicional - Por Posição Fixa

51C -


PROJETO DE ARRANJO FÍSICOPROJETO DE ARRANJO FÍSICOPor Produto - de Fluxo - Linear - Linha de ProduçãoPor Produto - de Fluxo - Linear - Linha de Produção

ESTAÇÃO DE TRABALHO = Equipamentos + Máquinas + Móveis + Local de armazenagem + Operador

Uma estação de trabalhoestação de trabalho é uma área física onde um trabalhador com ferramentas, um trabalhador com uma ou mais máquinas, ou uma máquina não assistida, como um robô, executa um dado conjunto de tarefas.

ESTAÇÃO DE TRABALHO

52C -



Um centro de trabalho é um pequeno agrupamento de estações de trabalho idênticas, com cada estação de trabalho executando o mesmo conjunto de tarefas.

CENTRO DE TRABALHO(Departamento, setor, seção)

53C -


As linhas de produção têm centros de trabalho organizados em seqüência ao longo de uma linha reta ou curva.

LINHA DE PRODUÇÃO


54C -


LINHA DE PRODUÇÃO = Seqüência de CENTROS DE TRABALHO

ESTAÇÕES DETRABALHO

(Onde se executam tarefas)


CENTRO DETRABALHO

(Departamento, setor, seção)

55C -



BALANCEAMENTO DE LINHA

O balanceamento da linha é a análise de linhas de produção que divide igualmente o trabalho a ser feito entre os centros de trabalho, a fim de que a quantidade de estações de trabalho necessária seja minimizada.

56C -


TAREFAPRECE-DENTE

Decidir oferecer o jantar A -

Fazer lista de convidados B A

Comprar ingredientes C B

Fazer o jantar D C

Expedir convites E B

Colocar a casa em ordem F D

Recepcionar convidados G E, F

Servir o jantar H G

A

Decidir oferecero jantar

B C

E

FD G H

Fazer lista deconvidados

Compraringredientes

Expedir convites

Fazer ojantar

Colocar aCasa em ordem

Recepcionarconvidados Servir o

jantar


DIAGRAMA DE PRECEDÊNCIA

É a representação gráfica da seqüência de tarefas a serem realizadas para a produção de um produto/serviço

57C -


1. A TEXTECH, uma grande fabricante de produtos eletrônicos, monta calculadoras manuais Modelo AT75 em sua fábrica de Midland, Texas. As tarefas de montagem que devem ser executadas em cada calculadora são mostradas a seguir. O abastecimento das peças usadas nessa linha de montagem é feito pelo pessoal de manuseio de materiais em caixas de peças usadas em cada tarefa. As montagens são transportadas por correias transportadoras entre as Estações de Trabalho. A TEXTECH quer que esta linha de montagem produza 540 calculadoras por hora. Ela adota o tempo de parada de 6 minutos por hora de trabalho.

a) Desenhe o Diagrama de Precedênciab) Calcule a capacidade necessária do CICLO em calculadora /minutoc) Como você combinaria as tarefas em Estações de Trabalho para minimizar o tempo ocioso? (Balanceamento da Linha)d) Calcule o número de Estações de Trabalhoe) Calcule a eficiência do Balanceamento


58C -


TAREFAS QUE TEMPO PARADEVEM PRECEDER EXECUTAR

IMEDIATAMENTE A TAREFA(min)

Colocar quadro de circuitos num gabarito A - 0,18Colocar Circuito Nº1 no quadro B A 0,12Colocar Circuito Nº2 no quadro C A 0,32Colocar Circuito Nº3 no quadro D A 0,45Anexar Circuitos no quadro E B,C,D 0,51Soldar conexões de circuito ao controle de circuito central F E 0,55Colocar montagem de circuito no quadro interno da calculadora G F 0,38Anexar montagem de circuito no quadro interno da calculadora H G 0,42Colocar e anexar mostrador no quadro interno I H 0,30Colocar e anexar teclado no quadro interno J I 0,18Colocar e anexar montagem de força no quadro interno K J 0,36Colocar e anexar montagem de força no quadro interno L J 0,42Colocar e anexar parte inferior da calculadora no quadro interno M K,L 0,48Testar integridade do circuito N M 0,30Colocar a calculadora e o material impresso na caixa O N 0,39

TAREFA CÓDIGO


59C -


b) Cálculo da capacidade necessária do CICLO

Capacidade do CICLO =

Demanda Tempo disponível

540 calculadoras/hora 54 minutos/hora

= 10 calculadora/min=

A

B

C

D

E F G H I J

K

L

M N O

a) Diagrama de precedência


60C -


Centro de Nº de Calc. Nº Estações Nº Estações Taxa deTrabalho Tarefa por min. de trabalho de trabalho utilização

Ajustado(1) (2) (4) (5) = capac.do CICLO÷(4) (6) (7) = (5)÷(6)1 A 0,18= 0,18 5,56 1,8 2 90,0%1 A,B 0,18+0,12= 0,30 3,33 3,0 3 100,0%2 C 0,32= 0,32 3,13 3,2 4 80,0%2 C,D 0,32+0,45= 0,77 1,30 7,7 8 96,3%2 C,D,E 0,32+0,45+0,51= 1,28 0,78 12,8 13 98,5%2 C,D,E,F 0,32+0,45+0,51+0,55= 1,83 0,55 18,3 19 96,3%3 F 0,55= 0,55 1,82 5,5 6 91,7%3 F,G 0,55+0,38= 0,93 1,08 9,3 10 93,0%3 F,G,H 0,55+0,38+0,42= 1,35 0,74 13,5 14 96,4%3 F,G,H,I 0,55+0,38+0,42+0,30= 1,65 0,61 16,5 17 97,1%3 F,G,H,I,J 0,55+0,38+0,42+0,30+0,18= 1,83 0,55 18,3 19 96,3%4 J 0,18= 0,18 5,56 1,8 2 90,0%4 J,K 0,18+0,36= 0,54 1,85 5,4 6 90,0%4 J,K,L 0,18+0,36+0,42= 0,96 1,04 9,6 10 96,0%4 J,K,L,M 0,18+0,36+0,42+0,48= 1,44 0,69 14,4 15 96,0%4 J,K,L,M,N 0,18+0,36+0,42+0,48+0,30= 1,74 0,57 17,4 18 96,7%4 J,K,L,M,N,O0,18+0,36+0,42+0,48+0,30+0,39= 2,13 0,47 21,3 22 96,8%

TOTAL 53,6 55

Tempo por calculadora

(2)

c) Atribuição de tarefas a Centros de Trabalho: Balanceamento da linha


61C -


RESUMO GERAL

CENTROS DE TRABALHO

C,D,E F,G,H,I

3 55Número de ESTAÇÕES DE TRABALHO

J,K,L,M,N,O

221713

Atribuição de Tarefas às ESTAÇÕES DE TRABALHO A,B

1 2 3 4

d) Eficiência do Balanceamento

Taxa de Utilização Global =

Nº de Estações de trabalho calculadaNº de Estações de trabalho ajustada

53,655,0

= 0,975 ou 97,5%


62C -



CT1 CT2 CT3 CT4

10 calc/min 10,14 calc/min 10,37 calc/min 10,34 calc/min

Tarefas A e B

Tarefas C, D e E

17 Estações de trabalho executando as tarefas F,G, H e I

22 Estações de trabalho executando as tarefas J,K, L, M, N e O

63C -


2. A EQUILÍBRIO S/A, uma fabricante de móveis, monta cadeiras para escritório. As tarefas de montagem que devem ser executadas em cada cadeira são mostradas a seguir. O abastecimento das peças usadas nessa linha de montagem é feito pelo pessoal de manuseio de materiais em caixas de peças usadas em cada tarefa. As montagens são transportadas por correias transportadoras entre as Estações de Trabalho. A EQUILÍBRIO S/A quer que esta linha de montagem produza 80 cadeiras por hora. Ela adota o tempo de parada de 5 minutos por hora de trabalho.

a) Desenhe o diagrama de precedênciab) Calcule a capacidade necessária do CICLO em mesas/min.c) Combine as tarefas em Estações de Trabalho para minimizar o tempo ocioso d) Calcule o número de Estações de Trabalho.e) Calcule a eficiência do balanceamento



Colocar assento num gabarito A - 0,90Fixar braços no assento B A 0,40Fixar base do pé no assento C B 0,60Fixar haste de sustentação do encosto D C 0,20Encaixar amortecedor E C 0,30Ajustar alavanca de regulagem de altura F D,E 0,40Fixar plataforma com rodízios G F 0,70Testar H G 1,00

TAREFA CÓDIGO


64C -


Capacidade do ciclo = 80mesas/h / 55min/h = 1,45 mesas / min

Centro de Nº de Nº Estações Nº Estações Taxa deTrabalho Tarefa mesas/min de trabalho de trabalho utilização

(1) (2) (4) ajustado(5) =Capac. CICLO÷(4) (6) (5)÷(6)

1 A 0,9 0,90 1,11 1,31 2 65,3%1 A,B 0,90+0,40= 1,30 0,77 1,89 2 94,3%1 A,B,C 0,90+0,40+0,60= 1,90 0,53 2,76 3 91,8%2 C 0,6 0,60 1,67 0,87 1 87,0%2 C,D 0,60+0,20= 0,80 1,25 1,16 2 58,0%3 D 0,2 0,20 5,00 0,29 1 29,0%3 D,E 0,20+0,30= 0,50 2,00 0,73 1 72,5%3 D,E,F 0,20+0,30+0,40= 0,90 1,11 1,31 2 65,3%4 F 0,4 0,40 2,50 0,58 1 58,0%4 F,G 0,40+0,70= 1,10 0,91 1,60 2 79,8%4 F,G,H 0,40+0,70+1,00= 2,10 0,48 3,05 4 76,1%5 H 1 1,00 1,00 1,45 2 72,5%

TOTAL 6,53 8

(3)

Tempo por calculadora

Eficiência do Balanceamento

Taxa de Utilização Global =

Nº de Estações de trabalho calculadaNº de Estações de trabalho ajustada

6,538,00 = 0,816 ou 81,6%


65C -


CT1 CT2 CT3 CT4

Tarefas A e B


1,54 mesas/min 1,67 mesas/min 2,00 mesas/min 1,87 mesas/min 2,00 mesas/min

CT5

Tarefa C Tarefa D e E Tarefa F e G Tarefa H

66C -


3. A EQUILÍBRIO S/A, uma fabricante de móveis, monta cadeiras para escritório. As tarefas de montagem que devem ser executadas em cada cadeira são mostradas a seguir. O abastecimento das peças usadas nessa linha de montagem é feito pelo pessoal de manuseio de materiais em caixas de peças usadas em cada tarefa. As montagens são transportadas por correias transportadoras entre as Estações de Trabalho. A EQUILÍBRIO S/A quer que esta linha de montagem produza 110 cadeiras por hora. Ela adota o tempo de parada de 5 minutos por hora de trabalho.

a) Desenhe o diagrama de precedênciab) Calcule a capacidade necessária do CICLO em mesas/min.c) Combine as tarefas em Estações de Trabalho para minimizar o tempo ocioso d) Calcule o número de Estações de Trabalho.e) Calcule a eficiência do balanceamento



Colocar assento num gabarito A - 0,90Fixar braços no assento B A 0,40Fixar base do pé no assento C B 0,60Fixar haste de sustentação do encosto D C 0,20Encaixar amortecedor E C 0,30Ajustar alavanca de regulagem de altura F D,E 0,40Fixar plataforma com rodízios G F 0,70Testar H G 1,00

TAREFA CÓDIGO


67C -


1º) Colete informações: áreas requeridas por departamento e número de peças que percorrem os departamentos por mês.

CÓD. ÁREA Esmeril Pintura Furadeira Retrabalho Expediçãom² A B C D F

Esmeril A 90 1.000 2.000Pintura B 20 4.000 5.000Furadeira C 40Retrabalho D 20 2.000Envernizamento E 20 4.000Expedição F 20

DEPARA

A

B1000

C

2000

D

4000

F5000

2000

E4000

2º) Desenhe o arranjo físico esquemático: abaixo está o primeiro arranjo físico esquemático. As linhas mais grossas representam fluxos de alta intensidade

PROJETO DE ARRANJO FÍSICO PROJETO DE ARRANJO FÍSICO Por Processo - ”job shop” - Por Função - FuncionalPor Processo - ”job shop” - Por Função - Funcional

68C -


3º) Ajuste o arranjo físico esquemático: o ajuste deverá levar em conta a forma do edifício.

A

B

1000

C2000

D

4000

F

5000

2000

E

4000

4º) Desenhe o arranjo físico: os departamentos deverão ter as dimensões reais do edifício e ocupando áreas que se aproximam de suas áreas requeridas.

A

B

C

D

FE

25,0 m

9,0 m


69C -


PROJETO DE ARRANJO FÍSICO POR PROCESSO AUXILIADO POR COMPUTADOR

CRAFT (Computerized Relative Allocation of Facilities Technique)

Duas informações são necessárias:

• Matriz de fluxo “DE PARA” contendo custo associado com os transportes.

• Um arranjo físico inicial.

E E E E F F F FE E F FE E F FE E E E F F F FB B B B D D D DB B D DB B D DB B B B D D D DA A A A A C C CA A C CA A C CA A C CA A C CA A C CA A A A A C C C


70C -


Em relação ao Arranjo Físico Funcional, o Arranjo Físico Celular apresenta vantagens, tais como:

– Menor lead time de produção – Menor estoque de material em processo – Custos menores com movimentação de materiais – Menor necessidade de setup´s

Mas...

– Como identificar famílias de peças/produtos? – Como definir grupos de máquinas/processos para a formação das células?

PROJETO DE ARRANJO FÍSICOPROJETO DE ARRANJO FÍSICOCelular - Tecnologia de Grupo (TG) - AgrupadoCelular - Tecnologia de Grupo (TG) - Agrupado

Há duas exigências fundamentais para que as peçassejam feitas em células:

1. A demanda para as peças deve ser suficientemente elevada e estável, de forma que tamanhos de lote

moderados das peças possam ser produzidos periodicamente.

2. As peças que estão em consideração devem ser capazes de ser agrupadas em famílias de peças

que apresentam características físicas similares e, dessa forma, elas exigem operações de produção também similares.

71C -


DECISÕES QUANTO À FORMAÇÃO DA CÉLULA NOS LAYOUTS DO TIPO CELULAR

A Acme Machine Shop produz peças usinadas numa job shop. A Acme implementou recentemente um programa de tecnologia de grupo (GT — group technology) em sua fábrica, e agora está preparada para desenvolver células de manufatura celular em seu chão de fábrica. Os analistas de produção identificaram cinco peças que parecem cumprir os requisitos das peças apropriadas à manufatura celular: tamanhos de lote moderados, demanda estável e características físicas comuns. A matriz de peças-máquinas a seguir identifica as cinco peças (l a 5) e as máquinas (A a E) nas quais as peças são produzidas atualmente na job shop. Os Xs nas células da matriz indicam as máquinas nas quais as peças devem ser produzidas. Por exemplo, a Peça l exige operações nas Máquinas A e D.

P1 P2 P3 P4 P5M1 X X XM2 X X XM3 X X XM4 X XM5 X X X

A Acme deseja designar as máquinas (e as peças que as máquinas fazem) a células de forma que, se uma peça for atribuída a uma célula, todas as máquinas necessárias para fazer a peça também a estejam na mesma célula. Por exemplo, se a Peça l for designada a uma célula, as Máquinas A e D também deverão ser designadas a essa célula. Organize as máquinas e as peças nas células.

MÁ

QU

INA

SPEÇAS


72C -


SOLUÇÃO

1. Reorganize as linhas. Primeiro, coloque as máquinas que produzem as mesmas peças em filas adjacentes. Note que as Máquinas M1 e M4 são exigidas pelas Peças l e 3; coloque essas duas máquinas nas duas primeiras linhas. Note também que as Máquinas M2, M3 e M5 são exigidas pelas Peças 2, 4 e 5; coloque essas três máquinas nas três linhas seguintes.

P1 P2 P3 P4 P5M1 X X XM4 X XM2 X X XM3 X X XM5 X X X

2. Reorganize as colunas. Em seguida, reorganize as colunas de forma que as mesmas máquinas sejam colocadas em colunas adjacentes. Note que as Peças l e 3 exigem as Máquinas M1 e M4; coloque essas duas peças nas duas primeiras colunas. Note também que as Peças 2, 4 e 5 exigem as Máquinas M2, M3 e M5; coloque essas três peças nas três colunas seguintes.

P1 P3 P2 P4 P5M1 X X XM4 X XM2 X X XM3 X X XM5 X X X

Essa matriz de peças-máquinas contém a solução para esse problema de formação de célula. As Peças l e 3 devem ser produzidas na Célula l nas Máquinas M1 e M4. As Peças 2 e 4 devem ser produzidas na Célula 2 nas Máquinas M2, M3 e M5. A Peça 5* é chamada peça excepcional, porque não pode ser produzida dentro de uma única célula: ela exige a Máquina M1, que está na Célula l, e as Máquinas M2, M3 e M5, que estão na Célula 2.

CÉLULA 1

CÉLULA 2


73C -


1. Produzir a Peça 5 transportando lotes da peça entre as duas células. A vantagem dessa alternativa é que a utilização de máquina (a porcentagem de tempo em que as máquinas operam) das células seria mais elevada. As desvantagens são o custo adicional de manuseio de material e a complexidade adicional para coordenar a programação da produção entre as células.2. Subcontratar a produção da Peça 5 a fornecedores fora da empresa. A vantagem dessa alternativa é que ela evita o custo adicional de manuseio de materiais e a complexidade da programação causada ao transportar lotes da peça entre as células. A desvantagem é que essa subcontratação pode custar mais do que para fazer a peça em casa.3. Produzir a Peça 5 na job shop, fora das células de Arranjo Celular. A vantagem dessa alternativa é que ela evita o custo adicional de manuseio de materiais e a complexidade da programação causada ao transportar lotes da peça entre as células e qualquer custo adicional de subcontratação. A principal desvantagem dessa alternativa é que as máquinas nas quais a Peça 5 é feita (M1, M2, M3 e M5) já estão nas células do layout Celular. Se a Peça 5 tivesse de ser enviada novamente agora para a job shop para produção, máquinas adicionais talvez tivessem de ser compradas.4. Comprar uma Máquina M1 adicional para produzir a Peça 5 na segunda célula. Essa alternativa atribuiria as Máquinas M1 e M4 e as Peças l e 2 à primeira célula e as Máquinas M1, M2, M3 e M5 e as peças 3, 4 e 5 à segunda célula. A vantagem dessa alternativa é que o custo adicional de manuseio de materiais e a complexidade de programação de transportar lotes da Peça 5 entre células são evitados. A desvantagem é o custo adicional de comprar outra Máquina A.

CÉLULA 1 Máquinas: M1 e M4Peças; P1 e P3

Alternativas para produzir a peça P5:

CÉLULA 2Máquinas: M2, M3 e M5Peças; P2 e P4

Resumo


74C -


P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10M1 X XM2 X XM3 X X X XM4 X X XM5 X X XM6 X X X XM7 X X X XM8 X X XM9 X XM10 X X XM11 X X XM12 X XM13 X X XM14 X X XM15 X X X

EXERCÍCIOA empresa metalúrgica XYZ agrupou as peças que produz em dez famílias as quais apresentam demanda estável e características físicas comuns. Atualmente ela produz estas peças em um arranjo físico do tipo job shop e quer transformá-lo em celular. Organize as máquinas e peças em células.


75C -


SISTEMAS AUTOMATIZADOS DA PRODUÇÃO

76C -


SISTEMAS AUTOMATIZADOS DA PRODUÇÃO

TECNOLOGIA

É o conjunto ordenado de conhecimentos científicos ou empíricos que são empregados na produção e comercialização de bens e serviços

TECNOLOGIA

É o conjunto ordenado de conhecimentos científicos ou empíricos que são empregados na produção e comercialização de bens e serviços

ASPECTOS FÍSICOS

MáquinasEquipamentosInstalaçõesCircuitos

ASPECTOS FÍSICOS

MáquinasEquipamentosInstalaçõesCircuitos

ASPECTOS CONCEITUAIS E ABSTRATOS

PolíticasDiretrizesProcessosProcedimentosRegras e regulamentosRotinasPlanosMétodos de trabalho

ASPECTOS CONCEITUAIS E ABSTRATOS

PolíticasDiretrizesProcessosProcedimentosRegras e regulamentosRotinasPlanosMétodos de trabalho

77C -


AUTOMAÇÃO

Nova tecnologia de Produção quase sempre significa que uma tecnologia de informação e AUTOMAÇÃO foi integrada aos processos de produção

Nova tecnologia de Produção quase sempre significa que uma tecnologia de informação e AUTOMAÇÃO foi integrada aos processos de produção

AUTOMAÇÃO

Substituição do esforço humano por esforço de máquina

AUTOMAÇÃO

Substituição do esforço humano por esforço de máquina

AUTOMAÇÃOIntegrar uma ampla variedade de avançadas descobertas de informação e engenharia nos processos de produção para fins estratégicos.

AUTOMAÇÃOIntegrar uma ampla variedade de avançadas descobertas de informação e engenharia nos processos de produção para fins estratégicos.

CONCEITO ANTIGOCONCEITO ANTIGOCONCEITO ANTIGOCONCEITO ANTIGO

CONCEITO ATUALCONCEITO ATUALCONCEITO ATUALCONCEITO ATUAL

(Revolução Industrial)(Revolução Industrial)

Produção em massaProdução em massa

Melhoria nos padrões Melhoria nos padrões de qualidadede qualidadeEconomia de custo de Economia de custo de mão de obra diretamão de obra diretaAumento de Aumento de produtividadeprodutividadeTornar a produção Tornar a produção flexívelflexível

78C -


TIPOS DE MÁQUINAS DESCRIÇÃO EXEMPLOS

Anexos de Máquina

Máquinas que substituem o esforço humano por esforço de máquina

Dispositivos para centralização e fixação rápidas para tornos, alimentadores para máquinas de estampar

Máquinas de Controle Numérico Computadorizadas

(CNC)

Armazenam uma série de informações codificadas em um computador acoplado à máquina o qual convertem-nas em operações de máquina.

Torno mecânico, máquinas de fabricação de pneus, máquinas de tecelagem

Robôs

Manipuladores de uso geral, de múltiplas funções, que possuem algumas características semelhantes às humanas

Máquinas que soldam, pintam, montam, inspecionam a qualidade, transportam e armazenam

Inspeção automatizada do Controle de Qualidade

Máquinas automatizadas que executam parte ou todo o processo de inspeção

Verificação de circuitos eletrônicos, robôs de pesagem.

Sistemas automáticos de identificação (AIS)

Tecnologias usadas em aquisição automática de dados de produtos para entrada num computador.

Sistemas de código de barras

Controles automatizados de processo

Sistemas de computador que recebem dados sobre o processo de produção e enviam ajustes para as configurações do processo. (Retroação)

Controle de espessura de folha de papel produzida a partir da prensagem de polpa de madeira em uma calandra prensa.

AUTOMAÇÃO

79C -


Definição de Robô, segundo a ISO 9283 (1998)

“A machine formed by a mechanism, including several degrees of freedom, often having the appearance of one or several arms ending in a wrist capable of holding a tool, a work piece or an inspection device”.

Isto é,É uma máquina formada por um mecanismo, incluindo vários graus de liberdade, freqüentemente apresentando um ou vários braços terminando em um punho capaz de segurar uma ferramenta, uma peça de trabalho ou um dispositivo de inspeção

Esta Definição :

Visa facilitar o entendimento entre usuários e fabricantes de robôs e sistemas robóticos.

Define as principais características de funcionamento.

Descreve como devem ser especificados.

AUTOMAÇÃORobôs

80C -


“4D Jobs”– Dull (monótonas)– Dirty (sujas)– Dangerous (perigosas)– Difficult (difíceis)

AUTOMAÇÃORobôs – Tarefas executadas

Nessas tarefas, o atributo dos robôs é sua habilidade de desempenhá-las por longos períodos, sem variação e sem reclamação, liberando assim os seres humanos destas tarefas.

Razões para usar robôs

Reduzir custos de trabalhoAumentar taxa de produçãoMelhorar a qualidade do produtoAumentar flexibilidade do produtoReduzir desperdício de material

“4H Jobs”– Hot (em altas temperaturas)– Heavy (pesos excessivos)– Hazardous (arriscado)– Humble (humilhante)

Robôs devem executar tarefas chamadas:

81C -


Pode-se classificar os robôs em FIXOS E MÓVEIS

AUTOMAÇÃORobôs - Classificação

ROBÔS FIXOS (Manipuladores)

82C -


AUTOMAÇÃOROBÔS FIXOS (MANIPULADORES)

Remoção de material

8%

Solda 42%

Manipulação de material

27%

Montagem 3%Pintura

20%

DE MANUSEIOCarga e descarga de peças em máquinas

DE PROCESSOCorte, perfuração, soldagem, colagem, pintura, polimento.

DE MONTAGEMMontagem de peças, componentes e produtoscompletos.

(ONU, 2004)

83C -


Asea Brown Boveri – ABB (*), detém 60% do mercado de robôs do Brasil. Eles podem ser adquiridos pelo preço de cerca de US$ 50 mil as máquinas de grande porte e US$ 25 mil, as menores.

AUTOMAÇÃOROBÔS FIXOS (MANIPULADORES)

(*) ABB – Resultado da fusão ocorrida em 1988 entre a sueca ASEA, fundada em 1883 e a suíça BROWN BOVERI, fundada em 1891.

84C -


AUTOMAÇÃOROBÔS FIXOS (MANIPULADORES) EM AÇÃO(para visualizar os vídeos acesse www.fanucrobotics.com)

DE PROCESSO DE MONTAGEMDE MANUSEIO

85C -


Figure 2. Estimated operacional stock of industrial robots

2002 - 2003 and forecast for 2004 to 2007

0

50.000

100.000

150.000

200.000

250.000

300.000

350.000

400.000

2002 2003 2004 2005 2006 2007

Japan European Union United States

All others Countries Brazil

Aplicações Industriais dos Robôs

Remoção de material

4%

Entrega4%

Solda 42%

Manipulação de material

27%

Montagem 3%Pintura

20%

Na produção brasileira, estudo feito pela Comissão Econômica da ONU mostra que processo de robotização ocorre, especialmente, no setor

automobilístico

(ONU, 2004)

AUTOMAÇÃOPOPULAÇÃO DE ROBÔS NO MUNDO

86C -


ROBÔS MÓVEIS

• Baseados em rodas (Automatically Guided Vehicles – AGV)

• Com pernas: Bípedes, Quadrúpedes, Hexapódes etc

• Humanóides: Bípedes com cabeça, tronco, braços e pernas.

AUTOMAÇÃORobôs - Classificação

87C -


AUTOMAÇÃOAutomatically Guided Vehicles – AGVVeículos guiados automaticamente - VGA

AGV usado em indústria automobilística AGV usado em indústria de nuclear

AGV usado em armazenagens

Os veículos guiados automaticamente são veículos autônomos, que movem materiais e são usualmente guiados por trilhas magnéticas no chão da fábrica e recebem instruções de um computador central. Eles também podem ser usados como estação de trabalho móveis, como por exemplo, motores de caminhões podem ser montados sobre AGV, com os AGV´s movendo-se através da linha de produção.

AGV usado em indústria de plásticos

88C -


TIPO CARACTERÍSTICAS EXEMPLOS

AUTOMAÇÃO FIXA

Os equipamentos são feitos sob encomenda para atender especificações de volume e produto típico de cada empresa.Inclui diversas máquinas automatizadas unidas por máquinas automatizadas de transferência e manipulação de peças.

Produção de caixa de câmbio para caminhões.

AUTOMAÇÃO PROGRAMÁVEL

Os equipamentos são projetados com a capacidade de mudar a seqüência de operações para acomodar diferentes configurações de produtos. São recomendáveis para produção em lotes.Sempre que se desejar produzir um lote novo, o sistema é reprogramado, novas ferramentas devem ser carregadas e novos acessórios devem ser fixados para a produção do novo produto.

Robôs industriais e máquinas-ferramenta de controle numérico

AUTOMAÇÃO FLEXIVEL (FMS)

São grupos de máquinas de produção organizados em seqüência, ligados por máquinas automatizadas de manuseio de materiais e transferência, e integrados por um sistema de computador.Um código é introduzido no sistema de computador, identificando o produto a ser produzido.

Produtos em pequenas quantidades e grande variedade (FLUXO INTERMITENTE)

TIPOS DE AUTOMAÇÃO

89C -


TIPOS DE AUTOMAÇÃOAUTOMAÇÃO FLEXÍVEL (FMS – Flexible Manufacturing Systems

90C -


The photo below shows the top view of the system still under construction.

A Flexible Manufacturing System (FMS) R&D Project

TIPOS DE AUTOMAÇÃOAUTOMAÇÃO FLEXÍVEL

91C -


The photo below shows the system actually running!


92C -


FMS MUDA PARA OUTROS PRODUTOS EM SEGUNDOS

“Trinta e cinco braços de robô seguram as peças principais do chassi de um NISSAN SENTRA num alinhamento perfeito, e 16 outros soldam as peças em 62 pontos. Então, 45 segundos depois, tudo se modifica. O chassi do sedã de quatro portas se move e um computador reajusta automaticamente o conjunto de robôs para montar o item seguinte da linha, o chassi de um hatchback. Depois que o computador faz seu trabalho, novamente os robôs montam o chassi de uma station wagon. Mais adiante na linha, cada chassi será pintado numa cor diferente e receberá diferentes peças, tudo determinado pelo comando do computador. Cada carro porta um disco de identificação especialmente programado. Ele emite sinais de rádio captados por receptores em cada estação de trabalho, que diz ao robô ou trabalhador qual tipo de bateria, pára-choques ou sistema de som instalar”. (Fonte: Livro Administração da Produção, Norman Gaither, 2001. Pág. 151)

Hatchback: automóvel de dupla função (carga e passeio). A parte traseira se abre para cima.Station wagon: carro espaçoso, para a família


93C -


AUTOMAÇÃO FLEXIVEL

AUTOMAÇÃO PROGRAMÁVEL

MÉTODOS MANUAIS

AUTOMAÇÃO FIXA

BAIXOBAIXO MÉDIOMÉDIO ALTOALTO

BAIXABAIXA

MÉDIAMÉDIA

ALTAALTA

VA

RIE

DA

DE

DE

PR

OD

UT

OS

VOLUME DE PRODUÇÃO

AUTOMAÇÃOSELEÇÃO DO TIPO DE AUTOMAÇÃO

94C -


A Automação não é solução para todos os males da Produção. Se os métodos e os processos são em si ruins, a tecnologia somente vai acelerar os problemas e não solucioná-los.Custo de mão de obra baixo não justifica a automatização.Pode não ser viável automatizar algumas operações, tais como corte de um tecido.Permite qualidade melhor dos produtosGarante melhor aproveitamento de matéria-primaPromove redução nos estoques de material em processoPermite redução no ciclo de fabricaçãoAumento de produtividade.Gera desemprego num primeiro momento, porém num segundo gera empregos na indústria de bens de capital.

A Automação não é solução para todos os males da Produção. Se os métodos e os processos são em si ruins, a tecnologia somente vai acelerar os problemas e não solucioná-los.Custo de mão de obra baixo não justifica a automatização.Pode não ser viável automatizar algumas operações, tais como corte de um tecido.Permite qualidade melhor dos produtosGarante melhor aproveitamento de matéria-primaPromove redução nos estoques de material em processoPermite redução no ciclo de fabricaçãoAumento de produtividade.Gera desemprego num primeiro momento, porém num segundo gera empregos na indústria de bens de capital.

AUTOMAÇÃO QUESTÕES PARA DISCUSSÃO

95C -


O que a tecnologia faz que é diferente de outras tecnologias similares?

Como ela faz isso? Isto é, quais características particulares da tecnologia são usadas para desempenhar suas funções?

Que benefícios a tecnologia usada dá para a operação produtiva?

Que limitações a tecnologia usada traz para a produção?

O Gerente de Produção não precisa ser um expert em engenharia, computação, biologia, eletrônica ou qualquer que seja a ciência na qual a tecnologia está baseada.Para gerenciar algum tipo de tecnologia o gerente tem que ser capaz de responder às seguintes questões:

AUTOMAÇÃOGERENCIANDO A TECNOLOGIA

arranjo fisico

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