Gestão da Produção e Operações

Layout de Empresas

Layout de Empresas

Veremos:

• Elaboração, aplicação e avaliação de layout e suas vantagens e desvantagens

• Determinação do número de equipamentos e balanceamento de linhas de montagem

1. Layout na empresas industriais

Sequência lógica:

• Localização da unidade industrial

• Determinação da capacidade

• Layout da empresa

2. Capacidade e turnos de trabalho

• Capacidade nominal

• Capacidade máxima

• Capacidade para atender demandas futuras

• 1, 2 ou 3 turnos

Capacidade e turnos de trabalho

Capacidade nominal:

• Aquela conseguida quando os equipamentos trabalham a plena carga, sem interrupção ou com eficiência de 100%

• Capacidade nominal é diferente do valor efetivo ou real

Capacidade e turnos de trabalho

Capacidade máxima ou efetiva:

• Capacidade real da unidade produtiva levando se em conta a eficiência, as horas efetivamente trabalhadas, descontadas as perdas com os tempos de preparação, manutenção e outros.

CM = CN x Ef

Onde: Ef = eficiência

Capacidade e turnos de trabalho

Capacidade ociosa:

• Capacidade disponível e não utilizada.

• Tempo improdutivo

Exemplo

• Produtos A e B• Tempo de operação A = 8 min e B = 2 min• Determinar a capacidade produtiva

mensal de A e/ou B.• Sendo:• Mês 22 dias úteis• 8 horas diárias• Folga ou perda para manutenção 10%

SoluçãoCapacidade de ACa = tempo total / tempo de produção x eficiência

Ca = (8h/dia * 60min/h / 8min/pç) * 22 dias/m * 0,9

Ca = 1188 pç/m

Capacidade de BCb = (8h/dia * 60min/h / 2min/pç) * 22 dias/m *

0,9Cb = 4752 pç/m

Exemplo

• Com base no exemplo anterior supor:

• demanda de 500 itens para A e 1000 unidades para B.

• determinar a taxa de utilização e capacidade ociosa em % mensal.

Solução

Ca = 1188 pç/mDa = 500 pç/mTua = Da / Ca = 500 / 1188Tua = 0,42 = 42 %

Cb = 4752 pç/mDb = 1000 pç/mTub = Db / Cb = 1000 / 4752Tub = 0,21 = 21 %

Capacidade ociosa

• Capacidade Ociosa = capacidade total - utilizada

• Taxa de utilização = tempo de utilização/ tempo disponível

• COab = 100% - (42%+21%) = 100% – 63% = 37%

3. Etapas

• quantidade à produzir?• planejar o todo, depois as partes.• planejar o ideal e depois o prático.• seguir a sequência: local, layout global,

layout detalhado, implantar e reformular sempre que necessário.

• Calcular o número de máquinas.

3. Etapas

• Selecionar o tipo de layout e elaborar o layout considerando o processo e as máquinas.

• planejar o edifício.• Desenvolver instrumentos que permitam a

clara visualização do layout.• Utilizar a experiência de todos.• Verificar o layout e avalizar a solução.• Vender o layout.• Implantar.

3.1 Determinação do número de equipamentos

Depende de:

• capacidade

• turnos

• especificações técnicas dos equipamentos

3.1 Determinação do número de equipamentos

Exemplo

Fábrica de rodas.

Capacidade para 1.000.000 anual.

2 turnos 8 horas, trabalho útil de 6,9h/turno.

1 roda a cada 0,8 min/prensa.

Perdas 1%.

Ano = 300 dias úteis.

Quantas prensas são necessárias?

Exemplo

Rodas por prensa = (6,9h/turno x 60 min/h) / (0,8 min x prensa/roda) = 517,5 rodas/prensa.turno

Rodas sem defeito = 517,5 x 0,99 = 512,33 rodas/prensa.turno

Dois turnos = 512,33 x 2 = 1024,66 rodas/prensa.dia

Em um ano = 1024,66 x 300 = 307.398 rodas/prensa.ano

Exemplo

Número de prensas = NP

NP = 1.000.000 rodas por ano / 307.398 rodas/ prensa.ano = 3,25 prensas

Conclusão:

• Confiabilidade do modelo

• Capacidade econômico-financeira

3.2 Tipos de Layout

3.2.1 Layout por Processo ou Funcional

• processos e equipamentos do mesmo tipo na mesma área.

• o material se desloca para os processos.

3.2 Tipos de Layout

3.2.1 Layout por Processo ou Funcional

Características:

• Flexível para atender a mudanças de mercado

• atende a produtos diversificados em quantidades variáveis ao longo do tempo

• pode apresentar fluxo longo dentro do layout• adequado para produções diversificadas em

pequenas e médias quantidades• possibilita relativa satisfação do trabalho

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Pintura

Embalagem

Jateamento

Usinagem

Colagem

Corte Furadeiras

Plaina

Layout Orientado por Processo ou funcional

3.2.2 Layout em linha (por produto)

• Máquinas em sequência conforme as operações de produção do produto.

Características:• produção com pouca diversificação• alto investimento em máquinas• costuma gerar monotonia e estresse nos

operadores, menor QVT• pode apresentar problemas com relação à

qualidade dos produtos

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O produto flui através dos processos A-E, na seqüência ditada pelas exigência de montagem do produto.

A E D B C B

E D A C E

A B D B C

LAYOUT EM LINHA (OU POR PRODUTO OU FLOW SHOP)

3.2.3 Layout celular

• um local com toda sequência de produção ou maior parte

• o material se desloca dentro da célula

3.2.3 Layout celular

Características• Relativa flexibilidade quanto ao tamanho do lote• Específico para uma família de produtos• Diminui o transporte de material• Diminui os estoques• Centraliza a responsabilidade sobre os produtos

fabricados• Enseja (espera-se) satisfação do trabalho• Permite elevado nível de qualidade e

produtividade

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Célula A Célula B

Plaina Pintura

Célula C

Manufatura Celular

3.2.4 Layout por posição fixa

O material permanece no local e as máquinas se deslocam para executarem as operações

Características

• Para um único produto em quantidade pequena ou unitária.

• Navios, transformadores elétricos, turbinas pontes rolantes, grandes prensas, balanças ferroviárias, aviões e outros produtos de grandes dimensões físicas.

3.2.5 Layouts combinados

Ocorrem para aproveitamento dos benefícios de dois ou mais tipos de layouts.

3.3 Informações para o Layout

• especificação do produto

• características do produto: dimensões, etc.

• quantidades de produtos e de materiais

• sequência de operações e de montagem

• espaço necessário para cada equipamento: incluindo espaço do operador, movimento das peças e manutenção

• informações sobre recebimento, expedição, estocagem de materiais e transportes.

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3.4 Identificação do fluxo

Pode se utilizar a carta multiprocesso e o fluxograma.

Para análise de proximidade pode-se utilizar o diagrama de relacionamentos.

Fluxograma de BlocosProcesso de Recebimento de Matéria-prima

Início

Recebe Notas Fiscais

Confere com o

Pedido de Compra

OK?

Envia amostras para o

Laboratório

Efetua Testes de Qualidade

Devolve lote ao Fornecedor

Envia lote ao Depósito

Aguarda novas entregas

OK?

Sim Sim

Não Não

4. Layout funcional

4.1 Desenvolvimento do Layout

Deve-se minimizar custos de transportes, estabelecendo-se os centros produtivos.

4.1 Desenvolvimento do Layout

Deve-se estabelecer os demais centros de administração

• controle de qualidade,

• manutenção,

• almoxarifado,

• recebimento,

• expedição,

• etc.

4.1 Desenvolvimento do Layout

Deve-se alocar os demais centros de serviços:

• administração,

• banheiros,

• restaurante e refeitório,

• segurança,

• Etc.

4.1 Desenvolvimento do Layout

As alternativas devem ser verificadas podendo-se utilizar modelos para melhor visualização como:

• desenhos computadorizados, • cartolina, • madeira, • plástico, • maquetes, • todos em escala.

4.1 Desenvolvimento do Layout

Áreas alocadas para cada setor devem levar em consideração:

• Quantidade de equipamentos,

• Normas existentes de segurança e saúde do trabalho,

• Normas sanitárias, número mínimo de banheiros, etc.

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4.2 Avaliação do Layout

Quantitativa e qualitativa.

Custos de transportes =

Custo unitário x Distância x Quantidade

CT = Cu x D x Q

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5 Layout em linha de montagem

Trabalhos realizados em seqüência e em postos de trabalho, por um ou mais operadores com ou sem máquinas.

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5.1 Balanceamento de linha de montagem

Tempo de ciclo: intervalo de tempo entre duas peças consecutivas ou freqüência de saída de peças.

TCp = tempo de produção disponível / quantidade requerida

TCp = T / QTCp = tempo de ciclo para produção desejada ou

requerida;

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Número de operadores teóricoNt = tempo total para produção de uma peça / Tempo

de ciclo = Tt / TcOu Nt = Ʃ Tempo individual de operações / Tc = Ʃ

Ti / Tc

Número real de operadores (Nr)Deve-se determinar o número real de

operadores por simulação

Eficiência do balanceamento

E = Nt / Nr

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Exemplo

Desejamos produzir 10 peças por hora

Operador trabalha 45 min / hora

Operações (T em Min):

Layout de EmpresasExemploDesejamos produzir 10 peças por horaOperador trabalha 45 min / horaOperações (T em Min):

Determine: Tc e NtNr e a divisão de trabalhoE

A B C D E F G TOTAL

3 3,5 1 1,7 3 2,8 2,5 17,5

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Solução

Tc = 45 min/hora / 10 peças/hora = 4,5 min por peça

Ti = 3+3,5+1+1,7+3+2,8+2,5= 17,5 min

Nt = 17,5/4,5 = 3,89 operadores

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Posto 1 2 3 4 5 Tc

Operações A B+C F+D G E

Tempo (T) min

3 4,5 4,5 2,5 3 4,5

Ocupação (O) %

66,7 100 100 55,6 66,7

Nr = 5

E = 3,89/5 = 77,8%

Conclusões

• Não é possível obter 10 peças em 45 min com 4 operadores.

• A divisão de trabalho atribui uma ou mais atividades, dentro da seqüência lógica do fluxo de processo porém com um tempo que não supera o Tc de 4,5 min.

• Ha desigualdades entre operadores.

• Em células, espera-se que os operadores mais ociosos colaborem com os mais sobrecarregados.

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Conclusões

• Caso dispuséssemos de 4 operadores, poderíamos ter:

G+E = 5,5 min

Tc = 5,5 min

Produção = 45/5,5 = 8,18 peças por hora

Regra básica para agrupamento das operações:

agrupar as operações de tal forma que o somatório das suas respectivas durações mais se aproxime da duração do ciclo de montagem e não seja quebrada a seqüência lógica da montagem

5.2 Linha de montagem de multiprodutos

Mesma metodologia considerando tempo de ciclo como tempo ponderado em função da quantidade a produzir de cada modelo

Exemplo:

Deseja-se produzir X, Y e Z.

Cada operador trabalha 48 min por hora.

Deve-se produzir 30 produtos por hora sendo 10 X, 8 Y e 12 Z.

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Seqüência de montagem

A

B C

D

E

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Determine

• Tc e Nt

• Divisão de trabalho e Nr

• E

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Tempos de operação X (10) (Q) Y (8) Z (12)

A 2,5 3 2,8

B 1,7 1,2 2,4

C 0 1,5 0,8

D 2 1 2

E 1,6 0 0

Total 7,8 6,7 8

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• Tempo ponderado de operações

A = (Tx*Qx+Ty*Qy+Tz*Qz)/QT

A = (2,5*10+3*8+2,8*12)/30 produtos= 2,72 min

B = (1,7*10+1,2*8+2,4*12)/30 = 1,85 min

C = 0,72 min

D = 1,73 min

E = 0,53 min

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• Tc = 48/30 = 1,6 min/produtos

• Ti = 7,55 min

• Nt = 7,55/1,6 = 4,72 operadores

• Divisão do trabalho

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Postos 1 2 3 4 TC

Operações A B D C+E

Tempo 2,72 1,85 1,73 1,25

Nr 2 2 2 1

Tempo/Nr 2,72/2 1,85/2 1,73/2 1,25

1,36 0,93 0,87 1,25 1,36

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Balanceamento

E = 4,72/7 = 67,4%

Conclusões

Com sete operadores poderíamos produzir quantidade maior de produtos pois o Tc caiu para 1,36 min

Poderia-se produzir mais:

Produção = 48/1,36 = 35,29 produtos

6. Layout em células de manufatura

Baseado em trabalho em grupo coeso (time).

Vantagens:

• Qualidade

• Produtividade

• Motivação

6.1 Formação de Famílias

Peças com processamento semelhante

Três conceitos

• conceito Russo

• conceito da codificação

• conceito do fluxo do processo

6.1.1 Conceito Russo (Mitrofanov e Sokolovsk)

Quatro passos fundamentais para analisar as peças:

• agrupar segundo equipamentos dos processos (torno, fresa, prensa)

• agrupar segundo geometria (cilíndricas como eixos, buchas)

• agrupar segundo tipo de projeto (parafusos, eixos, anéis, engrenagens)

• agrupar por similaridade do ferramental necessário.

6.1.2 Conceito da codificação

Infinitas possibilidades de codificação, na maioria dos casos, cada empresa desenvolve sua codificação.

6.1.3 Conceito do fluxo do processo

Para este processo necessitamos:

• Ordens de fabricação com todos os dados;

• Lista de equipamentos fabris.

6.1.3 Conceito do fluxo do processo

Cinco etapas:

• Registro do fluxograma

• Simplificar o fluxograma e determinar os grupos principais

• Determinar as exceções e eliminá-las

• Determinar as famílias e grupos definitivos

• Analisar o material necessário

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Sem Fluxo

Fluxo descontínuo

Misturado comFluxos Dominantes

Line Flow

Contínuoou Automático

Projeto

processos

Lotes

Linha Montagem

Processo Contínuo

Variedade e Volume do ProdutoMatrizProduto Processo

Car

acte

ríst

ica

do

Pro

cess

o

BaixoVolume-

Único

MuitosProdutos

Baixo Volume

VáriosProdutos

Alto Volume

ProdutoÚnico

Muito altosvolumes

Questões para discussão1) O que se entende por gargalo?2) Qual a relação existente entre a “capacidade do

gargalo” e a capacidade da empresa?3) Explique o que é layout por processo ou funcional.4) Explique o que é layout em linha.5) Explique o que é layout em linha.6) Explique o que é layout por posição fixa.7) Explique o que é layout misto.8) Explique qual a melhor maneira de avaliar um

layout por processo.9) O que se entende por tempo de ciclo em uma linha

de montagem?