udesc – universidade do estado de santa catarina fej – faculdade de engenharia de joinville deps...

UDESC – Universidade do Estado de Santa Catarina

FEJ – Faculdade de Engenharia de Joinville

DEPS – Departamento de Engenharia de Produção e Sistemas

Projeto de Fábrica e Layout

Conceitos gerais

Prof. Silvano Rocha

Tópicos

• O processo de intervenção organizacional• Desenvolvimento integrado (produto e processo)

– Projeto detalhado– Preparação da produção

• Bases do planejamento de instalações

http://www.joinville.udesc.br/portal/professores/adm

Melhoria Organizacional

Motivação

Prover infra-estrutura

Educar / Treinar

Definir Ações

Implantar

Entender motivação

Projetos de Transformação

Analisar situação

Planejar Requisitos Desenhar Executar Liberar

Problemas Oportunidades


Entender motivação das melhorias

• Avaliar motivos para transformação: • últimos acontecimentos,

• condições do ambiente,

• exigências do mercado,

• condicionantes de competição;

• Benchmarking

• Avaliar a estratégia da empresa• Definir estratégia de transformação



Motivação


Educar / Treinar

Definir Ações

Implantar



Analisar situação




Analisar a Situação Atual

• Diagnóstico da maturidade atual;• Criar visão estratégica;• Definir política de transformação;• Definir estratégias e objetivos das transformações;



Motivação


Educar / Treinar

Definir Ações

Implantar



Analisar situação




Definir Ações

• Definir projetos de transformação.– Exemplos:

• Substituição de um equipamento

• Ampliação de um galpão

• Mudança de local da fábrica

• Otimização de um posto de trabalho

• Aplicação de técnicas de gestão visual

• Racionalização do uso de espaço para estoque

• Priorizar Projetos (“Gestão de Portfólio”)



Motivação


Educar / Treinar

Definir Ações

Implantar



Analisar situação




Implantar

Implantar


Aplicação das técnicas de Gestão

de Projetos


Implantar

Implantar


Aplicação das técnicas de Projeto de Layout Fabril


Implantar

Implantar


Exige planejamento adicional, pois envolverá outras áreas

para a Preparação da Produção e Homologação do

novo layout/processo



Motivação


Educar / Treinar

Definir Ações

Implantar



Analisar situação




Prover infra-estrutura, educar e treinar

• Ocorre antes, durante e depois da transformação; • A cultura da empresa precisa ser apropriada; • A infra-estrutura necessária contempla a existência de um

time (um comitê supra-departamental, por exemplo); • Infra-estrutura de informação adequada para apoiar este

processo; • Educar e treinar as pessoas envolvidas neste processo é

uma condição essencial para o sucesso.


Tópicos

• O processo de intervenção organizacional• Desenvolvimento integrado (produto e processo)

– Projeto detalhado– Preparação da produção

• Bases do planejamento de instalações

17


Localização da fase de projeto detalhado

18

Melhoria do processo de desenvolvimento de produtos

Gerenciamento de mudanças de engenhariaProcessosde apoio

Processosde apoio

Desenvolvimento

ProjetoDetalhado

ProjetoConceitual

ProjetoInformacional

Lançamentodo Produto

PreparaçãoProdução

PlanejamentoProjeto

PósPré

PlanejamentoEstratégico

dos ProdutosDescontinuar

Produto

AcompanharProduto/Processo

Gates >>

Processo de Desenvolvimento de Produto


Atividades da fase de Projeto Detalhado

19

Projeto Detalhado

Especificações PreliminaresMockup (protótipo não funcional)Relatórios de testes

Especificações Finais•Configuração final do produto•Desenhos finais com tolerâncias•Planos de Processo Fabricação / Montagem•Projeto de embalagem•Material de suporte do produto

Protótipo funcionalProjeto dos recursosPlano de fim de vida

Avaliar SSCs, configuração e

documentação do produto e processo

Atualizar o Plano do Projeto Detalhado

Criar material de suporte do produto

Projetar embalagem

Projetar recursos de fabricação

Enviar documentação do produto a

parceirosDocumentar as

decisões tomadas e

registrar lições aprendidas

Planejar fim de vida do produto

Avaliar Fase

Aprovar Fase

Testar e Homologar

produto

Planejar processo de fabricação e montagemOtimizar produto

e processo

Decidir fazer ou comprar SSCs

Desenvolver fornecedores

Criar e detalhar SSCs, documentação e

configuração

Monitorar viabilidade econômica


Outra forma de representar os ciclos da fase de projeto detalhado

Criar e detalhar SSCs, documentação e configuração

Integrar

Completar BOM

Finalizar documentos

Decidir fazer ou comprar SSCs

Desenvolver fornecedores

Avaliar SSCs, configuração e

documentação do produto e processo

Planejar processo de fabricação e montagem

Otimizar produto e processo

Calcular Desenhar

Criar, reutilizar, procurar

Ciclo de otimização

Ciclo de detalhamento

Ciclo de aquisição

Projetar recursos

SSC: sistemas, subsitemas e componentes


Exemplos de recursos a serem projetados

• Dispositivos especiais• Ferramentas especiais• Máquinas• Instalações• Fábricas

23

X


Localização da fase de Preparação da Produção

Melhoria do processo de desenvolvimento de produtos

Gerenciamento de mudanças de engenhariaProcessosde apoio

Processosde apoio

Desenvolvimento

ProjetoDetalhado

ProjetoConceitual

ProjetoInformacional

Lançamentodo Produto

PreparaçãoProdução

PlanejamentoProjeto

PósPré

PlanejamentoEstratégico

dos ProdutosDescontinuar

Produto

AcompanharProduto/Processo

Gates >>

Processo de Desenvolvimento de Produto


Casos alternativos a serem considerados

• produção realizada em uma nova instalação, com novos equipamentos

• produção realizada em instalações existentes, com novos equipamentos

• produção realizada em instalações e equipamentos existentes, exigindo-se o compartilhamento desses equipamentos com produtos existentes

X


26

Obter recursos de fabricação

Planejar Produção Piloto

Receber e instalar

recursos

Produzir Lote Piloto

Homologar Processo

Otimizar produção

Certificar Produto

Desenvolver processo de manutenção

Desenvolver processo de

produção

Ensinar Pessoal

Normalmente começam a acontecer

antes desta fase

Documentar as decisões

tomadas e registrar lições

aprendidas


Avaliar Fase

Aprovar Fase

Preparação da Produção

Especificações FinaisProtótipo funcionalProjeto dos recursosPlano de fim de vida

Liberação da ProduçãoDocumentos homologaçãoEspec Proc de Produção Espec Proc ManutençãoCapacitação de pessoal

Espec Proc: Especificação do Processo (de negócio)


27



Receber e instalar

recursos


Homologar Processo

Otimizar produção

Certificar Produto



produção

Ensinar Pessoal


antes desta fase



aprendidas


Avaliar Fase

Aprovar Fase







28

X

Nova instalaçãoNova instalação Mudar instalaçãoMudar instalação Instalação existenteInstalação existente

Inicia-se bem antes da fase de preparação da produção (risco !!!)

Pode necessitar de mudança de layout

Na maior parte das empresas os recursos são comprados

Deve-se trabalhar de forma integrada com compras

Os recursos podem definir a vantagem competitiva do produto

(exemplo: máquinas especiais para a fabricação completa do produto)


29



Receber e instalar

recursos


Homologar Processo

Otimizar produção

Certificar Produto



produção

Ensinar Pessoal


antes desta fase



aprendidas


Avaliar Fase

Aprovar Fase






Planejar produção piloto

30

X


Integração entre planejamento de projeto e planejamento de produção

• caso mais simples

• equipamentos devem estar em operação

• projeto de fábrica implementado a tempo

• 2 opções:

• linha nova na área

• usar equipamentos existentes

• compatibilizar a disponi-bilidade do equipamento com a necessidade de homologação

• adaptar o lay out atual se necessário

• dificuldade de parar a produção atual para homologar

• mas deve ter capacidade

• qual o plano de processo a ser usado?

• planos de medição e inspeção disponíveis

Planejar antes do término da fase anterior é uma boa prática


31



Receber e instalar

recursos


Homologar Processo

Otimizar produção

Certificar Produto



produção

Ensinar Pessoal


antes desta fase



aprendidas


Avaliar Fase

Aprovar Fase






33



Receber e instalar

recursos


Homologar Processo

Otimizar produção

Certificar Produto



produção

Ensinar Pessoal


antes desta fase



aprendidas


Avaliar Fase

Aprovar Fase






Produzir lote piloto

X


Realizar o que foi planejado Nesses dois casos, inserir o lote piloto na programação atual

Mesmo que a produção se inicie em outros equipamentos, aqueles

utilizados para a produção final precisam ser homologados para o

novo produto

O processo de planejamento de produção não precisa estar definido ainda, mas no final desta

fase sim


Receber e instalar

recursos


Homologar Processo

Otimizar produção

Certificar Produto



produção

Ensinar Pessoal


Receber e instalar

recursos


Homologar Processo

Otimizar produção

Certificar Produto



produção

Ensinar PessoalEnsinar Pessoal


35



Receber e instalar

recursos


Homologar Processo

Otimizar produção

Certificar Produto



produção

Ensinar Pessoal


antes desta fase



aprendidas


Avaliar Fase

Aprovar Fase






37



Receber e instalar

recursos


Homologar Processo

Otimizar produção

Certificar Produto



produção

Ensinar Pessoal


antes desta fase



aprendidas


Avaliar Fase

Aprovar Fase






38



Receber e instalar

recursos


Homologar Processo

Otimizar produção

Certificar Produto



produção

Ensinar Pessoal


antes desta fase



aprendidas


Avaliar Fase

Aprovar Fase






40



Receber e instalar

recursos


Homologar Processo

Otimizar produção

Certificar Produto



produção

Ensinar Pessoal


antes desta fase



aprendidas


Avaliar Fase

Aprovar Fase






Desenvolver processo de produção

41

X


É a especificação de como vamos administrar a produção

Nesta atividade, definimos como planejar, programar e controlar a produção

• desenho de um novo processo

• não necessariamente usa o processo de produção existente

• normalmente adota-se o processo existente

• conforme o resultado da otimização, muda-se o processo de planejamento e controle da produção (exemplo, mudança para controle por kanban)

• avaliar como está o relacionamento com os parceiros e a logística



42

X


Preocupa-se com os aspectos gerenciais

Definição da política e os procedimentos de manutenção (e sistemas)

• desenho de um novo processo

• normalmente adota-se o processo existente

Tipos de manutenção:

• preventiva

• preditiva

• corretiva

Atualmente adota-se o Total Productive Maintenance (TPM) ou Manutenção Produtiva Total junto com o conceito de 5S

Delegar para os operadores faz com que se sentiam “responsáveis”


43



Receber e instalar

recursos


Homologar Processo

Otimizar produção

Certificar Produto



produção

Ensinar Pessoal


antes desta fase



aprendidas


Avaliar Fase

Aprovar Fase






45



Receber e instalar

recursos


Homologar Processo

Otimizar produção

Certificar Produto



produção

Ensinar Pessoal


antes desta fase



aprendidas


Avaliar Fase

Aprovar Fase






Leituras recomendadas

• ROZENFELD, ET. AL. (2006). Gestão do Processo de Desenvolvimento de Produtos: uma referência para a melhoria do processo. Ed. Saraiva.– Cap. 8 e 9


Tópicos

• O processo de intervenção organizacional• Desenvolvimento integrado (produto e processo)• Bases do planejamento de instalações:

– Níveis de planejamento– Planejamento Estratégico do Layout– Elementos do Planejamento Tático do Layout


Enfoque territorialDecide a localização da nova planta e a estratégia de edificação

Enfoque localDetermina a distribuição de setores, máquinas e equipamentos, otimização dos postos de trabalho, etc.

Enfoque no dia-a-dia da operaçãoAtua no monitoramento e aperfeiçoamento dos postos de trabalho.

Níveis de Planejamento


http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://educacao.cardiol.br/congresso/lvi/planta.jpg&imgrefurl=http://educacao.cardiol.br/congresso/lvi/planta.htm&h=1555&w=2000&sz=784&hl=pt-BR&start=5&tbnid=piCT6I9Y6-VSdM:&tbnh=117&tbnw=150&prev=/images?q=planta&svnum=10&hl=pt-BR&lr=&cr=countryBR

http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://www.simucad.dep.ufscar.br/result2.jpg&imgrefurl=http://www.simucad.dep.ufscar.br/ptbergoacao.htm&h=185&w=135&sz=4&hl=pt-BR&start=73&tbnid=uAQSIuL-e-swMM:&tbnh=102&tbnw=74&prev=/images?q=layout+trabalho&start=72&ndsp=18&svnum=10&hl=pt-BR&lr=&cr=countryBR&sa=N

Fases do projeto do espaço (ideal)

ImpactoEstratégico

TEMPO


Visão geral da proposta

Planejamto Estratégico

Projeto dos Postos de trabalho

Projeto das Instalações

FabrisProjeto do Arranjo Físico Fabril

Sistema de Produção(PCP & MAM)

Engenharia de

Manufatura

Engenharia do Produto

Projeto Estratégico

Fabril

Mercado








Engenharia de

Manufatura



Fabril

Mercado

• Vislumbra novas oportunidades e mercados

• Define prioridades• Base para decisões

/ações da empresa








Engenharia de

Manufatura



Fabril

Mercado

• Define novos produtos (pode levar a novos processos e a novas necessidades de espaço)

• Novas necessidades de espaço podem levar a novas instalações)

• Outras opções seriam: ampliação da atual ou alterações na atual








Engenharia de

Manufatura



Fabril

Mercado

• O PEN (Planejamento Estratégico do negócio) pode levar a decisão por uma nova instalação

• Uma nova instalação necessitará de uma nova engenharia (produtos e processos), além do novo arranjo-físico



Engenharia de

Manufatura


• Define a forma, funções e componentes do produto final

• Define quais os processos necessários para a transformação da matéria-prima em produto final

• Define qual a estratégia de produção a adotar: empurrada, puxada, para estoque, por pedido, por projeto, etc

• Define os tipos de máquinas e equipamentos necessários

• Define a quantidade • destas máquinas e

equipamentos necessários para produzir as quantidades necessárias para

• atender a demanda prevista

• Define quando, quanto e em que ordem produzir para atender a demanda real

• Em função da estratégia, define-se o grau de automação para produção e movimentação de produtos a ser utilizada






Fabris

Projeto do Arranjo Físico Fabril


Engenharia de

Manufatura



Fabril

Mercado

• Definição do Layout (detalhar/ criar modelo)

• Ergonomia (listar apenas os aspectos gerais e inserir as tabelas de antropometria)

• Projetos: civil, hidráulico, incêndio, elétrico, ...

• Verificação e atendimento de normas (listar algumas principais)

• Define como dispor as máquinas, equipamentos, matérias-primas, estoque e pessoal de produção para atender a demanda prevista e a estratégia de produção.


PLANEJAMENTO ESTRATÉGICO DO LAYOUT


Características

• É feito em duas fases:– Fase 1 – Análise preliminar (localização), com a avaliação de uma

gama maior de possibilidades e seleção do local– Fase 2 – Planejamento Estratégico da Unidade Fabril

• Resultados:– Fase 1 = relatório para alta gerência, que irá tomar a decisão do local– Fase 2 = proposta de layout do parque fabril, ou seja, a localização

das edificações e de suas futuras ampliações

• Custo:– baixo, pois envolve poucas pessoas (altos executivos e 1 ou 2

engenheiros de produção e consultores)



Fase 1 – Análise preliminar (localização)



DesenvolverEstratégia

Avaliarcandidatos

Configurar redede operações

Dimensionarcapacidade/terreno

Identificar terrenoscandidatos

• Localização é:

• A posição geográfica de uma operação

relativamente aos recursos, a outras

operações ou clientes com quais

interage.

• Níveis de localização:

• Escolha da região/país

• Escolha da área da região ou país

• Escolha do local específico na área


Discusão

• Quais são as vantagens de se investir em uma nova planta nas seguintes áreas?

LESTE DA

ÁSIA

NAFTAUNIÃO

EUROPÉIA


Exemplo Caso Whirlpool

Centro AdministrativoReúne todas as

atividades administrativas da

Empresa.

Jaboatão dos Guararapes

Armazena produtos acabados, para agilizar

o abastecimento dos mercados das regiões Norte e Nordeste. .

ManausBase de produção de

microondas e condicionadores de ar.

Possui posição estratégica para exportação.

Rio ClaroProduz lavadoras, lava-louças, fogões 4 bocas

e cooktops

TamboréConcentra todas as

atividades de logística de armazenamento e

controle de distribuição de produtos acabados e

peças..

São PauloÁrea de Atendimento

ao Consumidor. JoinvilleNesta planta são

fabricadas refrigeradores,

freezers e secadoras.

EmbracoEspecializada em

soluções para refrigeração e líder

mundial do mercado de compressores herméticos




Avaliarcandidatos




• Envolve:

• Determinação da missão:

• Declaração concisa de produtos,

processos e principais tarefas de

produção da nova planta

• Muito importante para o planejamento

do arranjo físico pois dificilmente uma

instalação conseguiria realizar bem mais

de duas atividades.




Avaliarcandidatos




• Todas operações fazem parte de uma rede

maior de clientes e fornecedores.

• Rede de suprimento total da operação =

rede do lado do fornecimento + rede do

lado da demanda

• Conhecer a rede permite escolher a melhor

localização em relação aos fornecedores e

clientes da empresa

• Avaliar possibilidade de Integração Vertical

(atuar em outras partes da rede, como

cliente ou fornecedor)


Clientes de segunda camada

Clientes de primeira camada

Fornecedores de primeira

camada

Fornecedores de segunda

camada

Exemplo de estrutura básica de uma rede

Agência de recrutamento

Fornecedor de materiais de

limpeza

Fornecedor de equipamentos

Serviços de segurança

Serviços de limpeza

Serviços de manutenção

Supermercado Atacadista

VarejistasClientes dos

varejistas




Avaliarcandidatos




• Com base:

• Nos dados presentes na missão da

planta (produtos / processos)

• Na visão de mercado da empresa

(volume de produção / demanda)

• Estima-se:

1.A capacidade produtiva necessária

2.Quantidade de espaço para: produção

estoques, veículos, pessoas, etc.

3.Área mínima necessária para o terreno




Avaliarcandidatos




• Fator determinante: Manufatura

• Clima de trabalho favorável

• Proximidade de mercados

• Qualidade de vida

• Proximidade de fornecedores

• Proximidade com empresas

colaboradoras/aparentadas

• Utilidades, taxas (federais e estaduais)

• Fator determinante: Serviços

• Proximidade com consumidores

• Custos de transporte e proximidade com

mercados

• Localização de concorrentes

• Fatores específicos do local


Dificuldades

• Outras línguas

• Diferentes normas e costumes

• Leis e regulamentos não familiares

• Gestão da força de trabalho (sindicatos, horários, etc.)

• Custos não esperados

Accompany Krajewski & Ritzman Operations Management: Strategy and Analysis, Sixth Edition © 2002 Prentice Hall, Inc.




Avaliarcandidatos




• Métodos mais comuns:

• Método da Pontuação Ponderada

• Método do centro de gravidade

• Análise de custos


MÉTODO DA PONTUAÇÃO PONDERADA


Método da pontuação ponderada

1. Identificar os critérios que podem ser usados par avaliar as diferentes organizações

– Exemplos: proximidade de mercados; proximidade de fornecedores;

localização de concorrentes; proximidade com consumidores, etc.;

2. Determinação do peso relativo de cada critério (1 = min.; 5 = max.)

3. Avaliar cada localização segundo cada critério– Pode-se utilizar qualquer escala (0 a 10; 0 a 100)

4. Realizar somatório. Ex.:

Critérios Peso Local A Local B Local C

Custos do local 4 8 6 6

Impostos Locais 2 2 5 8

Disponibilidade de mão-de-obra 1 8 6 4

Acesso à rodovias 1 5 6 4

Acesso à aeroporto 1 2 6 7

Potencial para expansão 1 7 4 5

SOMATÓRIO PONDERADO 58 56 60

Qual é o melhor resultado?

Ou a diferença não é

significativa?


MÉTODO DO CENTRO DE GRAVIDADE


Método do Centro de gravidade

• Objetivo: determinar a localização que minimiza os custos de transporte– Corresponde ao centro de massa do sistema

• É calculado por:

• Onde:– xi = a coordenada x da fonte ou destino i

– yi = a coordenada y da fonte ou destino i

– Vi = a quantidade a ser enviada de ou para a fonte ou destino

i

iig V

Vxx

i

iig V

Vyy


Exemplo – Método do centro de gravidade

Determinar o centro de gravidade para o problema geográfico ao lado

Legenda:(xi, yi) Coordenadas do ponto i[Vi] Quantidade enviada/mês

i

iig V

Vxx

i

iig V

Vyy


Solução:

PontoCoordenadas Volume(Vi)x y ton/mês

A 2,5 4,5 2B 2,5 2,5 5C 5,5 4,5 10D 5 2 7E 8 5 10F 7 2 20G 9 2,5 14

Vi = 68 xg = 6,67 yg = 3,02

O que fazer?


MÉTODO DA ANÁLISE DE CUSTOS

Accompany Krajewski & Ritzman Operations Management: Strategy and Analysis, Sixth Edition © 2002 Prentice Hall, Inc.


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Fase 2 – Planejamento Estratégico da Unidade Fabril


Fase 2 – Planejamento Estratégico da Unidade Fabril

2.1 Aperfeiçoar Informações

2.2 Aperfeiçoar Estratégia

2.3 Dimensionar Terreno

2.4 Planta do terreno 2.5 Layout com ocupação do terreno

2.6 Layout dos locaisalternativos

2.7 Avaliar & Selecionar


Características

• Inclui o planejamento do número, tamanho e localização dos prédios– Os elementos fundamentais do planejamento do espaço (UPE,

espaço, afinidades e limitações) aplicam-se ao nível supra– Contudo, as afinidades são mais simples e está incluído o uso do

espaço exterior– O engenheiro de produção frequentemente posiciona os prédios no

terreno em conjunto com um arquiteto ou engenheiro civil

• Esta fase deve considerar expansões futuras– Neste nível o planejamento ainda afeta o longo prazo


Fatores a serem considerados

• Plano diretor– Irá descrever como serão feitas as futuras expansões– Garante a flexibilidade necessária à fábrica

• Estilos de desenvolvimento do terreno• Agrupamento das UPEs


Estilos de desenvolvimento do terreno

81


Estilos de desenvolvimento do terreno

82


Agrupamento das UPEs

OUTROS: Por Produto; Por Necessidades especiais.


Planejamento do Terreno: EXEMPLO

Resumo de UPEs



85

Diagrama deAfinidades



86

Layout PrimitivoCom Expansão



87

Layout PrimitivoCodificado

Visando Expansão



88

Layout PrimitivoCodificado

Visando Construção



PlanejamentoDe Espaço

(Construção)

FASE 1 FASE 2



PlanejamentoDe Espaço

(Mobilidade)

FASE 1 FASE 2


PLANEJAMENTO TÁTICO DO LAYOUT

Estes tópicos serão estudados mais detalhadamente ao longo do semestre


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