universidade estadual de maringÁ · universidade estadual de maring ... mas também o arranjo...
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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ
CENTRO DE TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO
CURSO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO
Análise da Influência do tipo de Arranjo Físico no Sistema de Produção utilizando a
Simulação
Pesquisa Operacional
Modelagem, Simulação e Otimização
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado como
requisito de avaliação no curso de graduação em
Engenharia de Produção na Universidade Estadual de
Maringá – UEM
Aluno: Fernando Parreira Dutra
Orientador: Prof. Gilberto Clóvis Antonelli
Maringá
Paraná – Brasil
2014
2
Fernando Parreira Dutra
Análise da Influência do tipo de Arranjo Físico no Sistema de Produção utilizando a
Simulação
Este exemplar corresponde à redação final do Trabalho de Conclusão de Curso aprovado
como requisito parcial para obtenção do grau de Bacharel em Engenharia de Produção da
Universidade Estadual de Maringá, pela comissão formada pelos professores:
_________________________________________________
Orientador: Prof. Dr. Gilberto Clóvis Antonelli
Departamento de Engenharia de Produção, CTC/DEP
_________________________________________________
Prof. Dr. Manoel Francisco Carreira
Departamento de Engenharia de Produção, CTC/DEP
Maringá - Paraná
2014
3
DEDICATÓRIA
Dedico este trabalho à minha família, que
sempre está ao meu lado nos momentos
mais felizes e difíceis da minha vida.
4
EPÍGRAFE
“O poder da imaginação é o que muda tudo.”
Autor desconhecido
5
AGRADECIMENTOS
Agradeço à minha família pelo amor incondicional e ensinamentos à minha pessoa. Agradeço
em especial, meu pai por me incentivar e apoiar durante o curso. Se não fosse você este
trabalho não seria possível. Pai, mãe, amo vocês.
Agradeço também especialmente ao Prof. Dr. Gilberto Clóvis Antonelli por ter aceito me
orientar neste trabalho.
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RESUMO
O Arranjo Físico de um sistema produtivo preocupa-se com o posicionamento físico dos
recursos de transformação. Conhecer o tipo de Arranjo Físico utilizando há simulação como
ferramenta de análise para verificar sua influência no desenvolvimento de um novo Arranjo
Físico é essencial. O modelo analisado foi desenvolvido em uma fábrica de cuecas no ano de
2013 pelas acadêmicas Cinthia Soares Albuquerque e Jaline Akemi K. Katayama no software
de simulação Arena como método de avaliação, e não levou em consideração o Arranjo Físico
do sistema de produção ou normas MTE NR 12 (2013). A partir deste modelo foi
desenvolvido o Arranjo Físico por produto e o Arranjo Físico Celular para o sistema
produtivo. O Arranjo Físico Celular obteve um melhor resultado com (536) peças cortadas,
(434) peças costuradas, (4) peças descartadas e (113) peças produzidas em um dia de trabalho
de 8 horas de simulação. Este Arranjo Físico apresentou um melhor resultado porque há uma
melhor distribuição de carga sobre o sistema produtivo diminuindo no geral a taxa ociosidade
do processo de costura. Como já foi falado são muitas as variáveis a se levar em consideração
em um Arranjo Físico, mas como foi demonstrado é possível ter uma boa perspectiva do
sistema de produção através da simulação levando-se em conta as normas MTE NR 12
(2013).
Palavras-Chave: Arranjo Físico, NR 12, Software de Simulação.
7
ABSTRACT
The Physical Arrangement of a production system is concerned with the physical positioning
of the transformation features. Knowing the type of physical arrangement there using
simulation as an analysis tool to check their influence on the development of a new physical
arrangement is essential. The analyzed model was developed in an underwear factory in 2013
by academic Cinthia Smith Albuquerque and Jaline Akemi K. Katayama on Arena simulation
software as the evaluation method, and did not take into account the physical arrangement of
the production system or standards MTE NR 12 (2013). From this model was developed by
the Physical Arrangement product and Physical Arrangement Mobile for the production
system. The Physical Arrangement Mobile got a better result with (536) cut pieces, (434)
workpieces, (4) and discarded parts (113) parts produced in a working day of eight hours of
simulation. The Physical Arrangement presented a better result because there is a better
distribution of load on the production system by decreasing the overall rate of idleness sewing
process. As has been said many variables to consider in a Physical Arrangement, but as has
been shown it is possible to have a good perspective of the production system through
simulation taking into account the standards MTE NR 12 (2013).
Keywords: Physical Arrangement, NR 12, Simulation Software.
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Sumário
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................... 9
1.2 JUSTIFICATIVA ................................................................................................................. 10
1.3 DEFINIÇÃO E DELIMITAÇÃO DO PROBLEMA ...................................................................... 10
1.4 OBJETIVOS ....................................................................................................................... 10
1.4.1 OBJETIVO GERAL .......................................................................................................... 10
1.4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ................................................................................................ 10
2 REVISÃO DE LITERATURA ......................................................................................... 10
2.1 ARRANJO FÍSICO POSICIONAL .......................................................................................... 11
2.2 ARRANJO FÍSICO POR PROCESSO (FUNCIONAL) ............................................................... 12
2.3 ARRANJO FÍSICO CELULAR .............................................................................................. 12
2.4 ARRANJO FÍSICO POR PRODUTO (FLUXO OU LINHA) ......................................................... 12
2.5 LEGISLAÇÃO .................................................................................................................... 13
2.6 FLEXSIM .......................................................................................................................... 15
2.6.1 O AMBIENTE DE TRABALHO DO FLEXSIM..................................................................... 15
3 METODOLOGIA ................................................................................................................ 18
3.1 ANÁLISE DO MODELO....................................................................................................... 18
3.2 FLUXOGRAMA DO MODELO ............................................................................................. 19
3.3 SIMULAÇÃO ..................................................................................................................... 21
3.3.1 MODELO 1 .................................................................................................................... 22
3.3.2 ANÁLISE DO MODELO 1 ................................................................................................ 24
3.3.3 MODELO 2 .................................................................................................................... 27
3.3.4 ANÁLISE DO MODELO 2 ................................................................................................ 29
4 CONCLUSÃO ...................................................................................................................... 32
5 REFERÊNCIAS .................................................................................................................. 33
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1 INTRODUÇÃO
O surgimento da indústria na história da humanidade foi um processo lento, onde no século
XVI ao XVIII os artesões independentes da Idade Média desapareceram e em seu lugar
surgiram os assalariados. Os trabalhadores eram divididos em grupos de acordo com o tipo de
técnica necessária para operar os processos nas maquinas a vapor.
Com o passar do tempo grandes produtos como embarcações e motores a vapor necessitaram
de uma disposição diferente de Arranjo Físico devido à sua inerente dificuldade de
movimentação no setor de produção, logo se notou a necessidade de se fazer ajustes na
sistema para se ter uma melhor produção, no início do século XX o industrial Henry Ford
(1863-1947) desejava executar grandes produções de automóveis com sua empresa Ford
Motor Company, fundada em 1903. Entre 1905 e 1908, inspirado por F. W. Taylor, introduziu
a linha de montagem, implantando a subdivisão do trabalho, a análise dos movimentos e o
sequenciamento das operações. No entanto com o surgimento de novas tecnologias e produtos
ainda era necessário melhorar o sistema de produção como um todo nas empresas para
diminuir movimentações, melhorar a qualidade, diminuir o tempo de produção de seus
produtos, facilitar comunicação entre as pessoas envolvidas na operação e etc. Uma das
principais vantagens de um arranjo físico bem distribuído é permitir o melhor desempenho
dos funcionários e dos equipamentos fazendo com que o trabalho flua de forma mais fácil.
Slack et al. (2002) fala que umas das características mais notadas no sistema de produção é o
arranjo físico, pois é este quem determina sua forma e aparência, determina como que os
recursos transformados deslocam-se pela fábrica. Quando o Arranjo Físico propõe mudança,
mesmo que relativamente pequena, pode afetar o fluxo de materiais e pessoas ligadas à
operação, mas como são muitas as variáveis a se levar em conta em um Arranjo Físico, não é
possível afirmar categoricamente qual é mais adequado a determinado tipo de sistema de
produção, mas é possível ter uma perspectiva do sistema através da simulação em um
software.
Um desses software é o Arena que permite que se simule o tempo de processamento de
sistemas de produção, outro que se leva em consideração além do tempo de processamento,
mas também o Arranjo Físico é o FlexSim que tem uma versão paga com vários tipos de
recursos gráfico e modelagem ou na sua versão gratuita com alguns recursos limitados.
10
1.2 Justificativa
O Arranjo Físico é importante para toda e qualquer empresa, independente do seu tamanho ou
ramo de atividade, entender e visualizar sua influência no sistema de produção é essencial
para se ganhar competividade, qualidade e produtividade no sistema de produção,
aproveitando das vantagens desta técnica de simulação para estimar desempenho; visualizar
através da animação os diferentes tipos de Arranjo Físico e proporcionar uma melhor
percepção de como o sistema funcionaria na realidade. A frase abaixo define bem a sua
importância.
1.3 Definição e delimitação do problema
O estudo pretende mostrar a influência dos tipos de Arranjo Físico no sistema de produção
utilizando a simulação. Esta simulação abordará e analisará um estudo de caso que tiver
informações para sua realização, sendo desenvolvida em um software do FlexSim.
1.4 Objetivos
1.4.1 Objetivo geral
Este trabalho tem como intuito utilizar a simulação como ferramenta de análise para verificar
a influência no desenvolvimento de um novo Arranjo Físico.
1.4.2 Objetivos específicos
• Escolher um estudo de caso para fazer vários tipos diferentes de simulação de Arranjo
Físico.
• Mostrar tipos de Arranjo Físico na literatura.
• Mostrar no conceito de Arranjo Físico as normas do Ministério do Trabalho e
Emprego.
• Estudar a ferramenta de simulação.
• Modelar e construir o modelo do sistema escolhido.
• Criar cenários de arranjos para o modelo escolhido.
2 REVISÃO DE LITERATURA
O Arranjo Físico nos sistemas de produção tem várias definições segundo alguns autores,
todas análogas e complementares entre si. Algumas são expostas a seguir:
O arranjo físico de uma operação produtiva preocupa-se com o
posicionamento físico dos recursos de transformação. Colocado de forma
11
simples, definir o arranjo físico é decidir onde colocar todas as instalações,
máquinas, equipamentos e pessoal da produção. (SLACK, CHAMBERS E
JOHNSTON, 2002, p. 200).
Moreira (apud, Peinado e Graeml, 2007) afirma que o planejamento de um arranjo físico
significa a tomada de decisões sobre a forma de como serão dispostos os centros de trabalho
que aí devem permanecer.
Stevenson (apud, Peinado e Graeml, 2007) considera que o arranjo físico é a configuração de
departamentos, de centros de trabalho e de instalações e de equipamentos, com ênfase
especial na movimentação otimização, através do sistema, dos elementos aos quais se aplica o
trabalho.
Segundo Oliveira (2012) em seu estudo de caso, propondo a simulação de arranjos físicos por
sistemas computacionais, obteve êxito em diminuir o tempo, espaço e aumentar a
produtividade em uma indústria do setor moveleiro.
Bósoli et al. (2009) em seu estudo de caso utilizou a simulação para a validar projetos de
arranjos físicos, o modelo apresentou melhorias nos indicadores de desempenho analisados,
validando assim o arranjo físico proposto.
Segundo Slack et al. (2002) a maioria dos Arranjos Físicos deriva de apenas quatro tipos
básicos:
• Arranjo físico posicional;
• Arranjo físico por processo;
• Arranjo físico celular;
• Arranjo físico por produto.
2.1 Arranjo Físico Posicional
Na análise de Slack et al. (2002, p.202):
Arranjo físico posicional (também conhecido como arranjo físico de posição
fixa) é, de certa forma, uma contradição em termos, já que os recursos
transformados não se movem entre os recursos transformadores. Em vez de
materiais, informações ou clientes fluírem por uma operação, quem sofre o
processamento fica estacionário, enquanto equipamento, maquinário,
instalações e pessoas movem-se na medida do necessário.
12
Segundo Moreira (2012) sua marca principal é a sua baixa produção, por se trabalhar apenas
uma unidade do produto.
Para Corrêa (2007) esse tipo de arranjo físico tem uma eficiência baixa, o que torna comum
que terceirizem grande parte das etapas do processo de agregação de valor a empresas
especializadas em certos tipos de operações.
2.2 Arranjo Físico por Processo (Funcional)
De acordo com Slack et al. (2002, p.203):
Assim chamado porque as necessidades e conveniências dos recursos
transformadores que constituem o processo na operação dominam a decisão
sobre o arranjo físico. No arranjo por processo, processos similares (ou
processos com necessidades similares) são localizados juntos um do outro.
Segundo Moreira (2012) o posicionamento dos equipamentos ou departamentos é um fator
importante, devido ao grande número de pessoas ou materiais.
Para Corrêa (2007) é necessário agrupar recursos com funções ou processo similar, em geral é
usado quando os fluxos que passam pelos setores são muito variados e intermitente.
2.3 Arranjo Físico Celular
Para Slack et al. (2002, p.205): O arranjo físico celular é aquele em que os recursos transformados, entrando
na operação, são pré-selecionados (ou pré-selecionam-se a si próprios) para
movimentar-se para uma parte específica da operação (ou célula) na qual
todos os recursos transformadores necessários a atender a suas necessidades
imediatas de processamento se encontram. A célula em si pode ser arranjada
segundo um arranjo físico por processo ou por produto.
Segundo Corrêa (2007) o arranjo físico celular tenta aumentar a eficiência do arranjo físico
por processo, sem perder sua desejável flexibilidade na produção. Ele agrupa em famílias
produtos com formato e processo similares para o desenvolvimento deste tipo de arranjo.
2.4 Arranjo Físico por Produto (fluxo ou linha)
Segundo Slack et al. (2002, p.207): O arranjo físico por produto envolve localizar os recursos produtivos
transformadores inteiramente segundo a melhor conveniência do recurso que
está sendo transformado. Cada produto, elemento de informação ou cliente
13
segue um roteiro predefinido no qual a sequência de atividades requerida
coincide com a sequência na qual os processos foram arranjados fisicamente.
Segundo Moreira (2012) é mito utilizado quando se requer uma sequência linear das
operações para se produzir um produto ou serviço.
Para Corrêa (2007) esse arranjo tem a lógica de arranjar a posição relativa dos recursos para
que se tenha uma sequência das etapas do processo de produção.
A figura abaixo faz uma análise de volume e variedade na influência do tipo de arranjo a ser
utilizado.
Figura 1: Posição do processo no continuo volume -variedade influência seu arranjo físico e
consequentemente, o fluxo dos recursos transformados.
Fonte: Slack et al. (2002)
2.5 Legislação
Segundo o MTE NR 12 (2013), segurança no trabalho em máquinas e equipamentos
estabelece as seguintes normas.
12.6 Nos locais de instalação de máquinas e equipamentos, as áreas de
circulação devem ser devidamente demarcadas e em conformidade com as
normas técnicas oficiais.
12.6.1 As vias principais de circulação nos locais de trabalho e as que
conduzem às saídas devem ter, no mínimo, 1,20 m (um metro e vinte
centímetros) de largura.
12.6.2 As áreas de circulação devem ser mantidas permanentemente
desobstruídas.
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12.7 Os materiais em utilização no processo produtivo devem ser alocados
em áreas especificas de armazenamento, devidamente demarcadas com
faixas na cor indicada pelas normas técnicas oficiais ou sinalizadas quando
se tratar de áreas externas.
12.8 Os espaços ao redor das máquinas e equipamentos devem ser
adequados ao seu tipo e ao tipo de operação, de forma a prevenir a
ocorrência de acidentes e doenças relacionados ao trabalho.
12.8.1 A distância mínima entre máquinas, em conformidade com suas
características e aplicações, deve garantir a segurança dos trabalhadores
durante sua operação, manutenção, ajuste, limpeza e inspeção, e permitir a
movimentação dos segmentos corporais, em face da natureza da tarefa.
12.8.2 As áreas de circulação e armazenamento de materiais e os espaços em
torno de máquinas devem ser projetados, dimensionados e mantidos de
forma que os trabalhadores e os transportadores de materiais, mecanizados e
manuais, movimentem-se com segurança.
12.9 Os pisos dos locais de trabalho onde se instalam máquinas e
equipamentos e das áreas de circulação devem:
a) ser mantidos limpos e livres de objetos, ferramentas e quaisquer materiais
que ofereçam riscos de acidentes;
b) ter características de modo a prevenir riscos provenientes de graxas, óleos
e outras substâncias e materiais que os tornem escorregadios; e
c) ser nivelados e resistentes às cargas a que estão sujeitos.
12.10 As ferramentas utilizadas no processo produtivo devem ser
organizadas e armazenadas ou dispostas em locais específicos para essa
finalidade.
12.11 As máquinas estacionárias devem possuir medidas preventivas quanto
à sua estabilidade, de modo que não basculem e não se desloquem
intempestivamente por vibrações, choques, forças externas previsíveis,
forças dinâmicas internas ou qualquer outro motivo acidental.
12.11.1 A instalação das máquinas estacionárias deve respeitar os requisitos
necessários fornecidos pelos fabricantes ou, na falta desses, o projeto
elaborado por profissional legalmente habilitado, em especial quanto à
fundação, fixação, amortecimento, nivelamento, ventilação, alimentação
elétrica, pneumática e hidráulica, aterramento e sistemas de refrigeração.
12.12 Nas máquinas móveis que possuem rodízios, pelo menos dois deles
devem possuir travas.
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12.13 As máquinas, as áreas de circulação, os postos de trabalho e quaisquer
outros locais em que possa haver trabalhadores devem ficar posicionados de
modo que não ocorra transporte e movimentação aérea de materiais sobre os
trabalhadores.
2.6 FlexSim
Segundo o software do FlexSim (2013, User Manual) O Flexsim é uma ferramenta que fornece feedback quantitativo de uma série
de propostas de soluções que ajuda rapidamente na decisão sobre a melhor
solução. Com animação gráfica realista do Flexsim e relatórios de
desempenho extensivos, pode identificar problemas e avaliar soluções
alternativas em um curto espaço de tempo. Usando Flexsim para modelar um
sistema antes de ser construído, ou para testar políticas operacionais antes de
serem realmente implementadas. Melhorias que anteriormente levou meses
ou anos de experimentação de tentativa e erro para atingir agora pode ser
alcançado em questão de dias e horas usando Flexsim.
2.6.1 O Ambiente de Trabalho do FlexSim
O ambiente de trabalho do FlexSim:
Janela de visualização (Model): Onde serão colocados os objetos da biblioteca de
objetos.
Biblioteca de objetos (Library): Nela estão os recursos disponíveis para a criação dos
modelos;
Barra de ferramentas: Onde são estão os comandos para a criação de um novo modelo,
geração de funções estatísticas ou executar (Run) o modelo construído.
Figura 2: Janela de Visualização do Software FlexSim.
Fonte: FlexSim Software, 2013.
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A seguir se tem uma breve descrição dos principais FixedResources (Recursos fixos).
Source
Ele Cria e libera flowitems, objetos ou pessoas que serão processados, nele pode-se definir o
tempo entre chegadas, horários de chegada, sequência de chegada ou a cor que o objeto terá.
Sink
Recebe e remove flowitems da simulação.
Queue
Armazena temporariamente vários flowitems quando os objetos não podem aceita-lo, ele pode
processar flowitems em lote e recebe flowitems até a sua capacidade máxima especificada for
atingida
Processor
Processa ou força o atraso de um flowitem e chamar os operadores para as operações de setup
ou processamento. Ele pode incorrer em paradas programadas ou não programadas
manipulando um flowitem de cada
Combiner
• Agrupa vários flowitens e todos os objetos viajam juntos como um grupo, uma entrada da
Porta 1 pode ser um “recipiente” para armazenar flowitems de outras portas. Ele pode ter
tempos de processo, uso de recursos, e incorrer em paradas programadas ou não programadas.
Separator
Aceita uma entrada de cada vez e pode ter tempos de processo, uso de recursos, e incorre em
paradas programadas ou não programadas. Ele desembala ou divide um recipiente e faz
cópias de um flowitem.
A seguir tem se uma breve descrição dos principais TaskExecuters (Recursos móveis).
Operator
Os operadores podem ser chamados por objetos a serem utilizados durante a instalação,
transformação ou reparação tempo. Eles vão ficar com o objeto que os chamou até que sejam
liberados. Uma vez liberado, eles podem ir para o trabalho com um objeto diferente se eles
são chamados. Eles também podem ser usados para transportar flowitems entre objetos.
Transporter
O transportador é utilizado principalmente para transportar flowitems a partir de um objeto
para outro. Tem uma empilhadeira que vai elevar a posição de um flowitem se for pegar ou
deixar cair fora de um rack. É também possível realizar vários flowitems de cada vez, se
necessário.
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Dispatcher
O distribuidor é usado para controlar um grupo de transportadores ou operadores. Sequências
de tarefas são enviadas para o despachante de um objeto.
Robot
O robô é um transporte especial que eleva flowitems de seus locais de partida e coloca-los em
seus locais finais. Geralmente, a base do robô não se move. Em vez disso, seis juntas de girar
para mover os flowitems.
Elevator
O elevador é um tipo especial de transporte que se move flowitems para cima e para baixo.
Ele irá automaticamente viajar para o nível onde flowitems precisa ser pego os Flowitems são
animados como eles entrar e sair do elevador. Isso dá uma sensação melhor para a carga e
descarga de tempo do elevador.
Em uma representação mais ampla dos seus recursos pode ser mostrada na árvore do FlexSim,
esta árvore mostra em uma visão macro os recursos disponíveis do software.
Figura 3: Árvore do Flexsim.
Fonte: FlexSim Software, 2013.
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3 METODOLOGIA
Este estudo tem caráter exploratório, com métodos qualitativos e quantificativos, serão
utilizadas a pesquisas bibliográficas nos livros dispostos no acervo da Biblioteca Central da
Universidade Estadual de Maringá, também a biblioteca de TTCs do departamento de
Engenharia de Produção assim como MTE NR 12 (2013) como referência para as NR sobre
Arranjo Físico.
Com o intuito de alimentar o modelo a ser desenvolvido no software FlexSim, será elaborado o
fluxograma da produção para o melhor entendimento do modelo.
No software FlexSim, poderão ser introduzidos os dados coletados, simulando possíveis
modificações e visando verificar influência do tipo de Arranjo Físico no sistema de produção. Por
meio dos relatórios gerados pelo software, serão analisados os dados, procurando assim encontrar
da melhor forma se houve ou não há influência do tipo de Arranjo Físico no sistema de produção.
3.1 Análise do modelo
O modelo selecionado foi criado em 2013, pelas acadêmicas Cinthia Soares Albuquerque e
Jaline Akemi K. Katayama, como método de avaliação da disciplina de Simulação de
Sistemas de Produção, este modelo representa uma fábrica de cuecas com quatro tipos
diferentes, e não levou em consideração o Arranjo Físico da fábrica, o modelo construído no
Arena apenas forneceu o número de funcionários para cada função mostrado na Tabela 1, a
distribuições estatísticas do modelo em minutos mostrado na Tabela 2 e o fluxograma do
processo mostrado na Figura 4 seguido com uma breve descrição de cada etapa.
Tabela 1: Número de funcionários.
Função Número de funcionários disponíveis.
Cortar 3
Costurar 20
Colocar Cordão 1
Colocar Elástico 1
Colocar Botão 1
Colocar Fecho 1
Remate 1
Inspeção 1
Embalar 1
Administrador 1
Auxiliar 1
Fonte: ALBUQUERQUE e KATAYAMA, 2013
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Tabela 2: Distribuições estatísticas e expressões de cada processo.
Processos Distribuição Expressão (Minutos)
Entrada Normal normal(1, 1, 1)
Cortar Normal normal(1, 0.5, 0)
Costurar Uniforme uniform(3, 5, 0)
Colocar Cordão Poisson poisson(2, 0)
Colocar Elástico Poisson poisson(3, 0)
Colocar Botão Poisson poisson(2, 0)
Colocar Fecho Poisson poisson(2, 0)
Remate Poisson poisson(2, 0)
Inspeção Uniforme uniform(2, 4, 0)
Embalar Normal normal(3, 0.5, 0)
Fonte: ALBUQUERQUE e KATAYAMA, 2013
3.2 Fluxograma do Modelo
A primeira etapa para o processo de simulação foi identificar o fluxograma do processo
produtivo feito no Arena para a fábrica de cuecas.
Figura 4: Fluxograma da produção de cuecas.
Fonte: O Autor.
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A seguir está uma descrição dos processos realizados em cada etapa do fluxograma da
produção de cuecas.
Entrada
A etapa inicial do processo onde é lançado matéria prima no sistema para se ter o início da
simulação.
Cortar
Nesta etapa do processo é onde os funcionários fazem o corte no tecido para se ter uma peça
que será costurada, essa etapa tem-se a formação de lotes com 20 peças.
Costurar
Nesta etapa do processo é onde os funcionários fazem a costura das peças que receberam o
acabamento.
Colocar Elástico
Nesta etapa do processo é onde os funcionários colocam o elástico na cueca, esta etapa recebe
50% das cuecas costuradas, as peças seguem individualmente para a próxima etapa.
Colocar Cordão
Nesta etapa do processo é onde os funcionários colocam o cordão na cueca, esta etapa recebe
50% das cuecas costuradas, as peças seguem individualmente para a próxima etapa.
Colocar Botão
Nesta etapa do processo é onde os funcionários colocam o botão na cueca, esta etapa recebe
50% das cuecas vindos do processo de elástico e 50% das cuecas vindos do processo de
cordão, essa etapa tem-se a formação de lotes com 20 peças.
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Colocar Fecho
Nesta etapa do processo é onde os funcionários colocam o fecho na cueca, esta etapa recebe
50% das cuecas vindos do processo de elástico e 50% das cuecas vindos do processo de
cordão, essa etapa tem-se a formação de lotes com 20 peças.
Remate
Essa etapa do processo onde os funcionários fazem o acabamento na cueca retirando pedaços
de linha soltos, esta etapa recebe 50% dos lotes vindos do processo de colocar botão e 50%
dos lotes vindos do processo de colocar fecho.
Inspeção
Essa etapa do processo onde os funcionários fazem a inspeção na cueca onde, 90% são
aprovadas, 7% voltam para serem reparadas nos processos de colocar elástico, colocar cordão,
colocar botão e colocar fecho, e 3% são descartadas.
Embalar
Nesta etapa do processo é onde os funcionários embalam as cuecas prontas para a venda.
Lotes
Nesta etapa inicial do processo Corte são formados lotes de 20 peças para seguirem para o
processo de Costura. Na etapa final de palatização são formado lotes com 50 peças.
3.3 Simulação
Na etapa de simulação, é necessário identificar as variáveis que influenciam o processo,
como, as distancias, e principalmente a escala de tempo para se realizar a simulação, na
Figura 5 verifica-se que o modelo segue o padrão de distância em metros e de tempo em
minutos. O sistema de simulação deverá seguir basicamente o mesmo fluxo observado na
Figura 4.
22
Figura 5: Criação do modelo.
Fonte: FlexSim Software, 2013.
3.3.1 Modelo 1
No primeiro modelo criado para a simulação, serão aplicados os dados coletados na Tabela 2,
a partir do modelo do Arena, e as normas MTE NR 12 (2013) que estabelece para as vias
principais de circulação uma distância de 1,20 m (um metro e vinte centímetros) de largura.
Figura 6: Distancias dos processos.
Fonte: FlexSim Software, 2013.
Na Figura 6 pode-se verificar que a criação do modelo segue os parâmetros estabelecidos de
distância em metros, logo as distancias entre cada processo foi ajustada manualmente
utilizando o software e seguem essa norma.
Assim construindo o primeiro modelo no software de simulação FlexSim considerando o
Arranjo Físico por Produto e as normas MTE NR 12 (2013) que estabelece para as vias
principais de circulação uma distância de 1,20 m (um metro e vinte centímetros) de largura, é
mostrado na Figura 7 o seu Arranjo Físico por Produto.
23
Figura 7: Arranjo Físico por Produto.
24
3.3.2 Análise do Modelo 1
O Software FlexSim gera automaticamente um relatório com os dados coletados durante a
simulação, sendo assim, será uma ferramenta muito útil para a análise dos resultados. A
construção deste relatório, é possível graças ao recurso do FlexSim que exibe variáveis na
tela, na expressão que o usuário escolher, cabendo apenas ao autor organizá-las do formato
necessário.
Ao analisar o relatório final da simulação, exibido pelo FlexSim, pode-se perceber alguns
resultados importantes. A utilização de recursos, estava muito abaixo nas etapas iniciais do
processo, conforme é mostrado na Figura 8 pela taxa de ocupação do Processo.
Figura 8: Taxa de ocupação do processo de Corte no Arranjo Físico por Produto.
Logo, o processo fica muito ocioso com apenas esta quantidade de matéria prima que é
disponibilizada em uma jornada de trabalho de 8 horas com um dia de simulação.
25
Figura 9: Taxa de ocupação do processo de Costura no Arranjo Físico por Produto.
Observa-se que a maioria das costureiras ficam ociosas. Uma explicação está no fato de o
tempo de corte disponibilizado no modelo selecionado ser bem elevado.
Nos processos mostrados a seguir, Figura 10 e 11 verificam-se que a taxa de ocupação não é
de cem porcento, porque existe uma movimentação das peças durante o transporte de um
processo para outro.
26
Figura 10: Taxa de ocupação dos processos de Cordão, Fecho, Botão e Elástico no Arranjo Físico por
Produto.
Figura 11: Taxa de ocupação dos processos de Remate, Inspeção e Embalar no Arranjo Físico por
Produto.
27
A quantidade de peças cortadas, costuradas, descartadas e produzidas em um dia de simulação
com 8 horas de trabalho são mostradas na Tabela 3.
Tabela 3: Resultado do Arranjo Físico por Produto.
Cortadas Costuradas Descartadas Produzidas
524 422 5 108
3.3.3 Modelo 2
No segundo modelo criado para a simulação, serão aplicados os dados coletados na Tabela 2,
a partir do modelo do Arena, e as normas MTE NR 12 (2013) que estabelece para as vias
principais de circulação uma distância de 1,20 m (um metro e vinte centímetros) de largura.
Na Figura 6 pode-se verificar que a criação do modelo segue os parâmetros estabelecidos de
distância em metros, logo as distancias entre cada processo seguem essa norma.
Assim construindo o segundo modelo no software de simulação FlexSim considerando o
Arranjo Físico Celular e as normas MTE NR 12 (2013) que estabelece para as vias principais
de circulação uma distância de 1,20 m (um metro e vinte centímetros) de largura, é mostrado
na Figura 12 o seu Arranjo Físico Celular.
28
Figura 12: Arranjo Físico Celular.
29
3.3.4 Análise do Modelo 2
Ao simular o modelo 2, construído pelo FlexSim, pode-se percebe-se também alguns
resultados importantes, exibidos no relatório final da simulação do FlexSim. A utilização de
recursos, estava muito abaixo nas etapas iniciais do processo, conforme é mostrado na Figura
13 pela taxa de ocupação do Processo.
Figura 13: Taxa de ocupação do processo de Corte no Arranjo Físico Celular.
30
Figura 14: Taxa de ocupação do processo de Costura no Arranjo Físico Celular.
Observa-se também no Arranjo Físico Celular que a maioria das costureiras ficam ociosas,
mas há uma redução na taxa de ociosidade das costureiras. Uma explicação está no fato de o
tempo de corte disponibilizado no modelo ter diminuído com distribuição de carga sobre o
sistema.
Nos processos mostrados a seguir, Figura 15 e 16 verificam-se que a taxa de ocupação não é
de cem porcento, porque existe uma movimentação das peças durante o transporte de um
processo para outro.
31
Figura 15: Taxa de ocupação do processo de Cordão, Fecho, Botão e Elástico no Arranjo Físico Celular.
Figura 16: Taxa de ocupação do processo de Cordão, Fecho, Botão e Elástico no Arranjo Físico Celular.
32
A quantidade de peças cortadas, costuradas, descartadas e produzidas em um dia de simulação
de 8 horas de trabalho são mostradas na Tabela 4.
Tabela 4: Resultado do Arranjo Físico Celular.
Cortadas Costuradas Descartadas Produzidas
536 434 4 113
Na Figura 17 se faz uma comparação da produção entre os diferentes tipos de Arranjo Físico
simulados no software de simulação FlexSim levando-se em consideração as normas MTE
NR 12 (2013), e o modelo original do Arena feito pelas acadêmicas ALBUQUERQUE, C. S.
e KATAYAMA, J. A. K.
0
100
200
300
400
500
Arena
A.F. Produto
A.F. Celular
Arena 150 146 2 65
A.F. Produto 524 422 5 108
A.F. Celular 536 434 4 113
Cortadas Costuradas Descartadas Produzidas
Figura 17: Comparação entre os diferentes tipos de Arranjo Físico utilizando a simulação.
O Arranjo Físico Celular mostrou um melhor resultado no sistema produtivo na comparação,
por apresentar uma menor taxa de ociosidade nos processos durante a simulação levando-se
em consideração as normas MTE NR 12 (2013).
4 CONCLUSÃO
Este trabalho focou-se na simulação dos processos produtivos em uma fábrica de cuecas, com
o objetivo de mostrar diferentes tipos de Arranjo Físico e sua influência no sistema de
produção.
Utilizando-se do Software FlexSim de simulação, simulou-se dois diferentes tipos de Arranjo
Físico, mostrando flexibilidade na tomada de decisão sobre Arranjo Físico, de acordo com a
vontade do usuário.
Como é mostrado na Figura 17 há um aumento substancial na produção quando se é levado
em consideração o tipo de Arranjo Físico no sistema de produção, demonstrando que há
alguma influência. O Arranjo Físico Celular apresentou um melhor resultado no sistema
produtivo em geral do que o Arranjo Físico por Produto, porque há uma melhor distribuição
33
de carga sobre o sistema produtivo, diminuindo a taxa de ociosidade dos processos. Como já
foi falado são muitas as variáveis a se levar em consideração em um Arranjo Físico, como
setup de máquina, fator humano, ambiental e etc. No entanto como foi demonstrado é possível
ter uma boa perspectiva do sistema de produção através da simulação levando-se em conta as
normas MTE NR 12 (2013).
5 REFERÊNCIAS
ALBUQUERQUE, C. S. e KATAYAMA, J. A. K. Simulação de Sistemas de Produção:
Trabalho final de curso. UEM-DEP. 2013.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6023: Informação e
documentação – Referências – Elaboração. Rio de Janeiro, 2002.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 10520: Informação e
documentação – Citações em documentos – Apresentação. Rio de Janeiro, 2002.
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V.; Simulação Computacional como Ferramenta para a Reorganização do Arranjo
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ENGENHARIA DE PRODUÇÃO. 06. 2009. Salvador. 2009. Disponível em: <
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Trabalho e Emprego, 2013. Disponível em:
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12%20(atualizada%202013)%20III%20-%20(sem%2030%20meses).pdf>. Acesso em: 03
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CAMAROTTO, João Alberto. Projeto de instalações industriais. São Carlos: Universidade
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34
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