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UFSCar - DEP Projeto de Instalações Industriais Prof. Camarotto

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SUMÁRIO Tópico Assunto 1. Projeto do Layout Industrial 1.1. Introdução 1.2. Pressupostos metodológicos e Conceituais 1.2.1. O trabalho 1.2.2. Estratégia de produção 1.3. Sistemas de produção 1.4. Metodologia para o projeto de Unidades Industriais 1.5. Considerações finais

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2.

Metodologia de desenvolvimento do layout 2.1. Objetivos 2.2. Princípios do layout 2.3. Recomendações ao estudo do layout 2.4. Dados disponíveis 2.5. Etapas do Trabalho 2.6. Documentos Gerados pelo Trabalho

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Representações de fluxo do processo

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4.

Dimensionamento dos Principais Fatores de Produção 4.1. Dimensionamento de pessoal e equipamentos 4.1.1. Tempo de Manufatura 4.2. Dimensionamento de materiais 4.2.1. Dimensionamento de matéria-prima em indústria de adição 4.2.2. Dimensionamento de materiais em industria de montagem 4.3. Dimensionamento de Áreas de Produção 4.3.1. Método do Centro de Produção 4.4. Dimensionamento de áreas de conjuntos de centros de produção e de Departamentos

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5.

Estudo do Fluxo do Processo 5.1. Fluxos internos (no departamento e entre departamentos) 5.2. Fluxos gerais da fábrica (da unidade produtiva) 5.3. Áreas de Estocagem e de Expedição 5.4. Outras Áreas: Fatores Indiretos de Produção

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6.

Processos de Produção, Organização e Layout Industrial. 6.1. Processos de Produção 6.2. Tipos de Layout e Processos de Produção 6.3. Novos padrões de layout derivados das formas de gestão da produção e do trabalho 6.3.1. Layout em grupo 6.3.2. Célula de Manufatura 6.3.3. Projeto Modular: layout modular, mini-fábrica.

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Projeto dos Requisitos das Instalações 7.1. Riscos Ambientais

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7.

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8.

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7.2. Principais Riscos ambientais estudados em projetos de unidades industriais 7.2.1. Iluminação 7.2.2. Acústica 7.2.3. Riscos Químicos 7.2.4. Riscos biológicos 7.3. Incêndio

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Processo geral de construção do layout 8.1. Métodos baseados no processo produtivo (Diagrama de Blocos). 8.1.1 Método das Seqüências Fictícias 8.1.2. Tecnologia de Grupo 8.1.3. Método dos elos 8.2. Modelagem tridimensional 8.3. Modelagem de fluxos.

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ANEXO 1 – Formas básicas de fluxos ANEXO 2 – Sistemas especiais de dimensionamento Bibliografia

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1. Projeto do Layout Industrial

1.1. Introdução Problemas envolvendo layout são complexos e difíceis de serem formulados através de meios analíticos, pois envolvem um grande conjunto de combinações viáveis e possuem características subjetivas que dificultam um tratamento puramente matemático. Os objetivos envolvidos nos problemas de layout são muitos. Por exemplo: minimizar o custo de manipulação de materiais, maximizar a proximidade dos departamentos, flexibilizar o arranjo e operação, racionalizar o espaço disponível, cuidar da segurança do trabalho e tratar as questões ergonômicas do sistema produtivo. Neste contexto, o desenvolvimento e avaliação de layout têm sido estabelecidos, tradicionalmente, de forma subjetiva por projetistas que utilizam técnicas gráficas e manipulação de templates. Tal complexidade tem levado a algumas tentativas de “automatizar” o processo de construção do layout. No final da década de 60 e início da década de 70 uma série de tentativas foi desenvolvida: CRAFT, Buffa et al., 1966; CORELAP, Lee & Moore, 1967; ALDEP, Seehof & Evans, 1967; MAT, Edwards et al., 1970; PLANET, Apple & Deisenroth, 1972; COFAD, Moore, 1974, dentre outras, atuam fundamentalmente nos dois primeiros objetivos acima citados. As saídas fornecidas por estes softwares, via de regra, representam num diagrama de blocos, as posições relativas dos diversos departamentos. Sule (1992) enfatiza que dois aspectos críticos destes softwares são: (1) os diagramas de blocos gerados representam soluções aproximadas que exigem redesenho e modificações, provocando um distanciamento da solução “ótima” encontrada; (2) a atuação dessas ferramentas ocorre somente nos primeiros passos do processo do projeto de layout industrial, não contribuindo nas etapas de detalhamento e implantação. O mesmo autor conclui que, para atender os demais objetivos, são necessárias pesquisas que tratem questões do tipo: desenvolvimento de layout detalhado, utilização de capacidades computacionais gráficas e interativas, desenvolvimento de procedimentos capazes de tratar layout multi-níveis, utilizar mecanismos de análise de layout, tratar layout flexíveis, e incorporar novas técnicas de produção, como tecnologia de grupo e célula de manufatura. Além dos aspectos apontados por SULE, podemos ainda considerar que o problema de layout possui tantas especificidades que devem ser tratados de forma singular, pois cada projeto é um novo projeto e cada indústria possui as suas características próprias e que as tentativas de automação acabam por se demonstrar ineficientes quando transladadas para aplicações distintas daquelas para as quais foram geradas. Numa linha mais atual, foram desenvolvidas ferramentas flexíveis como o software FACTORY (Cimtechnologies Corp., 1989), fundamentado no método SLP (System Layout Planning, Muther, 1978). Este software, que pode ser processado em conjunto com o AUTOCAD (AutoDesk Inc.), representa um avanço em relação às ferramentas anteriormente desenvolvidas, principalmente por explorar os recursos da computação gráfica e a capacidade de interagir com o projetista. No entanto, ao reproduzir uma metodologia desenvolvida, em princípio, para o projeto não informatizado, também não consegue atingir os objetivos anteriormente assinalados.


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A simulação assumiu a partir dos anos 80, uma posição de destaque na área de pesquisa operacional, ressurgindo como uma poderosa ferramenta de apoio à tomada de decisão em sistemas complexos de produção. Isso se deve muito ao avanço proporcionado pelos chamados “ambientes de simulação”. Ao contrário das tradicionais linguagens de simulação, que exigiam muita experiência e dedicação do usuário, esses novos ambientes são extremamente amigáveis, consistentes em termos estatísticos e possuem interfaces gráficas que permitem visualizações das simulações. Os softwares mais conhecidos nessa área são: ARENA (Systems Modelling, Pegden et al., 1995), AUTOMOD (Autosimulations, 1993) e PROMODEL (Promodel Corp., 1990). Na área de projetos gráficos, desenvolveram-se excelentes softwares, cada vez mais customizados para aplicações específicas, envolvendo tanto o CAD (Computer Aided Design) como os softwares de animação gráfica. São exemplo o Autocad, Catia, Minicad e o 3dStúdio. A combinação das características dos softwares de simulação de sistemas com os de computação gráfica, articulados por uma metodologia apropriada para a abordagem dos problemas de layout, surge como uma alternativa viável, ao permitir a exploração, em diferentes graus de detalhamento, de todos os diferentes aspectos envolvidos no projeto. A abordagem que será apresentada na seqüência, busca explorar o potencial destas ferramentas computacionais, integrando-as nas diferentes etapas envolvidas na concepção de uma unidade industrial. Neste capítulo trataremos do processo produtivo para o produto em projeto. Antes de introduzirmos métodos e técnicas propriamente ditos, iremos fundamentar a abordagem, partindo dos conceitos de trabalho, tecnologia e estratégia. Na seqüência será apresentada a metodologia adotada. É importante salientar que as questões específicas da técnica de produção já devem ter sido tratadas ao longo do processo de desenvolvimento do produto. Nesta etapa iremos quantificar os recursos necessários e estabelecer a sua distribuição espacial a partir das inter-relações que se estabelecem entre os homens o dispositivo técnico e o processo de gestão.

1.2. Pressupostos metodológicos e Conceituais O layout industrial é a representação espacial dos fatores que concorrem para a produção envolvendo homens, materiais e equipamentos, e as suas interações. Assim, ao conceber uma unidade industrial ou mais genericamente falando, um sistema de produção, estamos em última instância explicitando o que de uma forma ou outra constituirá o trabalho nos seus diversos níveis hierárquicos e funcionais. O contexto em que se coloca o projeto de uma unidade industrial não pode ser resumido à categoria trabalho. Sem dúvida os negócios estão inseridos em ambientes sociais e econômicos que impõem sobre uma organização determinantes que irão condicionar as possibilidades de implementação das soluções no campo do trabalho, da técnica e da sua coordenação. Assim, apresentaremos na seqüência os pressupostos acerca do trabalho e da estratégia que irão nortear a concepção do sistema produtivo.


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

As limitações destas abordagens são criticadas por Dejours (1995), “as relações intersubjetivas entre o ego e o outro, que incontestavelmente desempenham um papel organizador das condutas humanas, não são redutíveis a uma entidade ou um sistema egooutro. Os conflitos, as relações de poder ou o reconhecimento criam sempre um desafio ao real. O conflito visa àquilo que na postura do sujeito relaciona-se a um fazer, a um ato, a uma conduta ou a uma ação sobre o real”.

Tais questões nos remetem para a discussão dos conceitos de técnica e de trabalho, os quais são sumarizados no quadro abaixo.


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Ao considerarmos uma unidade industrial, estamos promovendo um recorte onde nos três pólos do triângulo poderíamos posicionar: o dispositivo técnico (o real), o homem (ego) e a gestão (outro). O quadro 5 mostra a representação. A intermediação destes elementos se dá pelo dinamizador destas relações: o trabalho.

Tal abordagem, centrada no trabalho responde parcialmente às questões de projeto de um sistema produtivo. Esta é uma abordagem do tipo botton up. Por outro lado, condicionam a operação de um negócio os aspectos estratégicos derivados da sua inserção no contexto social.


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1.2.2. Estratégia de Produção O conceito de estratégia segundo o Aurélio tem conotação militar: “Arte militar de planejar e executar movimentos e operações de tropas...., visando alcançar ou manter posições relativas e potenciais bélicos favoráveis a futuras ações táticas sobre determinados objetivos” (pág. 586). No campo dos negócios podemos adotar a definição de Slack (1997): “o padrão global de decisões que posicionam a organização em seu ambiente e têm o objetivo de fazê-la atingir seus objetivos de longo prazo”. Independentemente do grau de formalização, podemos assumir que estratégia é a arte de identificar e estabelecer condições para atingir os objetivos considerados fundamentais para a sobrevivência e desenvolvimento do negócio. Ela pode ser compreendida em três níveis: -

Estratégias Corporativas – orientam e conduzem a corporação em seu ambiente global, econômico, social e político. A estratégia corporativa orienta as decisões concernentes a investimento da corporação nos diferentes negócios e mercados onde deseja competir.

-

Estratégias de Negócios – orientam cada unidade de negócios no seu posicionamento dentro do mercado frente aos consumidores e concorrentes. A estratégia de negócio tem reflexos diretos nas unidades industriais: porte das unidades, localização e mix de produtos são decorrentes de decisões neste campo.

-

Estratégias Funcionais – orientam cada uma das funções do negócio (finanças, P&D, marketing, produção...) na adequação do seu papel frente aos objetivos do negócio e da corporação.

É no campo das estratégias funcionais que iremos encontrar os principais elementos condicionantes para o projeto de uma unidade industrial. Dentro destas, nos interessa considerar em especial as estratégias de produção, as quais são fortemente condicionadas pelos contextos históricos nos quais se inserem. Assim, destacam-se os paradigmas da produção em massa que prevalecem até meados dos anos 60 e os novos paradigmas da produção, agrupados em torno da produção enxuta, fortemente influenciadora das novas tecnologias de gestão, decorrentes das mudanças no cenário econômico mundial. O quadro 2 faz a comparação destes paradigmas que fundamentam as estratégias de produção hegemônicas em seus momentos históricos.


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Como limite extremo destas novas tendências para definição de estratégias de produção podemos considerar as tendências no setor automobilístico que de um modo ou de outro acabam por influenciar os demais setores industriais. A figura 1 exemplifica algumas arranjos variantes do consórcio modular, que é caracterizado por Gomes (1998) pela produção em módulos, pequeno número de fornecedores de primeira linha, hierarquização de fornecedores, maior participação de fornecedores em P&D e necessidade de coordenação (de P&D) por parte das montadoras.


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Fugura 1: Novas formas de organização da produção

Para concluir, enfatizamos que as questões relacionadas com a estratégia de produção são resolvidas a priori. Elas advêm de decisões no campo da estratégia da corporação e do negócio que circunstanciarão a estratégia produtiva da unidade e a disposição dos fatores de produção. No entanto, faz-se necessário recuperar a abordagem apresentada por Dejours, que enfatiza os aspectos imponderáveis advindos das manifestações do real. O real é sempre a revelação de algo novo. Neste processo, a técnica e o trabalho e a forma de coordená-los evoluem. Assim sempre que concebemos um novo trabalho, estamos incorporando o que apreendemos como realidade de uma situação existente, e ao mesmo tempo transformando esta realidade, afinal projetar também é trabalho. Um novo projeto traz desafios à criatividade com implicações sobre a técnica, o trabalho e a sua coordenação. Segundo, que tais implicações decorrem da nossa percepção da realidade e dos pressupostos que explícitos ou não irão nortear nossas ações.

1.3. Sistemas de Produção Além dos pressupostos que nos orientam de uma maneira global no processo de concepção de unidades produtivas, encontramos ainda caracterizações genéricas que podem auxiliar no processo de projeto. De um modo geral os sistemas produtivos podem ser classificados em Contínuos, Repetitivos e Intermitentes. As principais características destes processos são apresentadas no quadro 3. A figura 2 apresenta uma outra classificação (Slack, 1997) relacionado as variáveis variedade/volume.


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Figura 2: Processos produtivos segundo as variáveis Variedade/Volume.

O que resulta da relação variedade/volume é uma indicação pouco precisa caracterizada como uma linha natural de ajuste do processo a características de volume variedade, figura 3. O


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posicionamento em relação da diagonal indica o grau de flexibilidade e o custo do sistema produtivo em relação ao demandado. Concretamente, as indicações valem como referencial global, porém não conseguem traduzir-se na prática como indicadores concretos de projeto. Ainda dentro desta abordagem que busca estabelecer recomendações para a concepção dos sistemas produtivos a partir do relacionamento entre as variáveis variedade/volume, encontramos uma caracterização para os diferentes tipos de arranjo dos elementos que concorrem para a produção, reunidos em três categorias: Posicional, Processo e Produto. Figura 3: Matriz Produto-Processo.

Arranjo Posicional: A característica fundamental do layout posicional é a organização dos fatores de produção em torno do produto. Sua concepção remonta ao artesanato. Classicamente está associado às grandes montagens e obras civis de grande porte como a construção de navios, edifícios. Ganha destaque nos tempos atuais na industria automobilística, onde assume a denominação de montagem em docas. São exemplos a montagem de carros na unidade de Udivalla da Volvo e na montagem de motos serras na Suécia (Onderick, 1997). No setor de serviços pode ser exemplificado pelos salões de restaurantes. Arranjo por Processo: No arranjo por processo o critério de agrupamento dos equipamentos é estabelecido pela similaridade. A preponderância de tal critério deriva da variedade de itens a serem produzidos bem como da incerteza da demanda. Sua principal característica é a


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flexibilidade. São exemplos clássicos as ferramentarias. No setor de serviços pode ser exemplificado pelas bibliotecas e cozinhas industrias. Arranjo por Produto: No arranjo por produto os fatores de produção são arranjados segundo a seqüência das operações para a execução do produto. Pressupõe a uniformidade dos produtos ou serviços oferecidos. Classicamente está associado a industria de processo contínuo e a produção em massa. São exemplos de manufatura a indústria automobilística até a década de 70 e as indústrias de papel. Figura 4: Exemplos de layout posicional, por processo e por produto na indústria.


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Figura 5: Exemplos de layout posicional, por processo e por produto nos serviços.

A crítica às classificações adotadas pode ser fundamentada sobre dois aspectos. O primeiro deles diz respeito à possibilidade de associarmos um tipo específico de indústria e das de produção realizadas a um dado arranjo físico. O segundo, refere-se às variáveis que são utilizadas como elementos balizadores da classificação. No que refere à relação tipo de indústria e layout, verificamos que dependendo dos pressupostos de trabalho e estratégia pode-se encontrar diferentes arranjos num mesmo setor industrial. É o caso da industrial automobilística. Se por um lado as tendências apontadas são verdadeiras, por outro, na periferia deste modelo desenvolvem-se abordagens que partem de outros pressupostos, como é o caso da montagem em docas, adotada pela Volvo. Figura 6: Layout de uma unidade de processamento de madeira

Por outro lado, dentro de uma mesma unidade industrial, encontraremos diferentes tipos de arranjos. Considere a figura 6 que representa o Layout de uma planta processadora de madeira. Numa primeira visão podemos identificar uma linha de produção. Se considerarmos um maior detalhamento, verificamos que ao longo da linha temos equipamentos agrupados por similaridade (processo). Assim, ao olharmos para a realidade das unidades industriais vamos então nos depara com uma multiplicidade de soluções adotadas para o arranjo dos fatores de produção que só podem ser explicadas a partir de considerações mais gerais a cerca dos inter-relacionamentos entre os dispositivos técnicos, os homens e os processos de gestão.


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1.4. Metodologia para o projeto de Unidades Industriais Considerando as discussões anteriormente apresentadas, deparamos com a questão de como interagir os aspectos relativos ao trabalho e à estratégia ao longo do processo de projeto. Em primeiro lugar, o projeto do layout industrial deve ser visto como uma das modalidades do projeto de engenharia, que segue as mesmas características do projeto do produto. O desenvolvimento de um projeto deve ser tratado como um produto dinâmico, que parte das necessidades dos futuros usuários, considera as restrições do projeto e do negócio e estabelece um novo conceito para o sistema produtivo. Vamos nos deter sobre a figura 7 e buscar compreender o que representa. Como se observa, o processo de projeto é circunscrito pelo ambiente representado na figura pelo retângulo maior. Ele constitui o conjunto de fatores condicionantes para o projeto, os quais são estabelecidos a priori e que não fazem parte do escopo de decisões envolvidas no recorte de análise.

Figura 7. Processo de Projeto do Layout Industrial

A partir das considerações acerca das condicionantes do ambiente, o primeiro passo trata de considerar o mix de produtos e a tecnologia de produção a ser adotada na unidade. Trata-se aqui de compreender exatamente quais são os produtos ou serviços a serem produzidos e os seus processo de obtenção. Trata-se de responder à questões relacionadas com o que e como produzir. Com este objetivo, devemos nesta etapa compreender precisamente todos os detalhes dos produtos de suas partes e componentes, bem como os processos de produção associados. Seguindo a método apresentado na figura 7, após ter-se consolidado a etapa anterior, devemos buscar quantificar os recursos necessários para o processo produtivo. A esta etapa designamos de pré-dimensionamento dos fatores de produção. Trata-se de quantificar os fatores diretos e indiretos de produção agrupados em: homens, materiais e equipamentos, diretos ou indiretos. Nesta etapa a quantificação ainda não pressupõe um arranjo específico dos fatores de produção. Na realidade iremos voltar ao dimensionamento na fase de construção do layout. As quantificações aqui realizadas irão possibilitar que numa etapa posterior possamos discutir qual é a melhor forma de organizá-los.


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Tendo-se quantificado os fatores de produção, passamos à etapa seguinte denominada de construção dos templates dos centros de produção (figura 8). Trata-se aqui de obter representações das demandas espaciais bi ou tridimensionais quando requeridas. Esta é uma etapa fundamental no processo de projeto do layout, pois dela depende a qualidade final do projeto em termos de ocupação dos espaços bem como das condições de trabalho e de gestão das interações que irão ocorrer. Além dos centros produtivos, devemos considerar nesta fase todas as demais demandas espaciais decorrentes das instalações de serviços, de utilidades e de gestão que irão concorrer para que as atividades produtivas ocorram. Ao final desta etapa teremos reunido todas as informações necessárias para entrarmos no processo de construção do layout propriamente dito. Para introduzirmos a fase de construção do layout faz-se necessário voltar a considerar a figura 7. Nela as fases de definição da estratégia de produção, construção do layout e de simulação, são representadas de modo paralelo a fim de enfatizar o processo de geração de alternativas avaliação e escolha. Nesta fase devemos considerar mais detalhadamente as diferentes possibilidades de arranjo para os fatores de produção articulados em torno de uma dada estratégia. Neste processo devermos agrupar áreas produtivas e não produtivas, estabelecer relacionamento e buscar soluções possíveis de serem implementadas. As diversas soluções geradas deverão ser comparadas frente a critérios objetivos e subjetivos. Este é um processo altamente interativo. As melhores soluções irão surgir após consideramos uma ampla gama de possibilidades. O processo de validação se dá a partir da consideração de uma estratégia de produção, da construção do layout decorrente (integração dos vários centros de produção) e da simulação desta implementação. Os resultados obtidos devem responder as questões mais gerais impostas pelo ambiente, contra as quais a solução é avaliada. É importante reforçar que a simulação aparece como elemento chave do processo de validação, buscando evidenciar os efeitos de opções estratégicas sobre a produtividade da unidade, bem como de suas conseqüências sobre as atividades dos trabalhadores. Tal aspecto é ressaltado para mostrar a necessidade de considerar, em todo momento, o efeito de uma dada estratégia de manufatura sobre o trabalho humano. É isto, no final, que irá propiciar a produtividade e a flexibilidade de qualquer sistema produtivo. A saída deste processo é um conceito para a unidade industrial, que integra a estratégia de produção adotada e fornece a entrada para o detalhamento do layout. A etapa de detalhamento do layout envolve a especificação de todos os elementos que irão contribuir para o funcionamento da unidade industrial. Constitui-se na elaboração de um documento detalhado que irá orientar os diferentes profissionais que irão participar do da implantação e posta em marcha da unidade.


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Figura 8: Exemplo de um Centro de Produção

1.5. Considerações Finais A metodologia apresentada tem sido testada em diversos projetos de layout e re-layout. Os resultados obtidos nos trabalhos de planejamento e implantação de sistemas de produção, integrando ferramentas computacionais de simulação animada e de CAD mostram uma grande consistência na análise dos layout produzidos. A comunicação entre usuário e modelista tem sido facilitada, devido aos recursos gráficos animados utilizados, criando sm maior interesse no usuário em aumentar a sua participação no projeto. Esse fato tem aproximado usuário e projetista, facilitando a comunicação entre eles e aumentando a cumplicidade do usuário em relação ao projeto. Do ponto de vista teórico, a metodologia busca responder às questões levantadas na discussão acerca do processo de projeto, enfatizando:


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1. o desenvolvimento do layout detalhado, pois os templates gerados representam realisticamente a atividade produtiva; 2. o uso das capacidades gráficas e interativas computacionais; 3. a possibilidade de adoção e simulação de diferentes estratégias de produção; 4. a flexibilidade do layout industrial absorvendo mudanças futuras advindas do ambiente. No capítulo seguinte serão apresentados os aspectos detalhados de cada uma das etapas, apresentando sempre que possível um caso prático.


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2. Metodologia de desenvolvimento do layout 2.1. Objetivos Uma vez definido o processo de fabricação, o tipo de produto e as estratégias de produção e de tecnologia; pode-se então partir para o dimensionamento da fábrica: os fatores de produção e os arranjos destes fatores, obedecendo a lógica traçada para a organização da produção e do trabalho. O desenvolvimento da fábrica e o layout resultante são realizados nas seguintes etapas: a. Macro e micro localização: região, distrito, situação, vias b. Escolha do terreno: acessos, recuos, níveis, tratamentos c. Espaço arquitetônico: orientação, ocupação, formulação d. Arranjo físico: fluxos, funções, atividades, distribuição e. Centros de produção: espaços, requisitos, relações, organização f. Construção do espaço (edificação): programa, partido, detalhamento g. Ocupação e operação do espaço: uso, manutenção, avaliação

Um projeto ideal deveria cumprir estas várias etapas na ordem apresentada, porém na prática ocorrem problemas como a necessidade de aproveitar um terreno ou prédio já existentes. Ou a responsabilidade sobre as obras de engenharia civil pode correr por conta de uma firma externa que impõe o seu próprio padrão de acabamento e material; a região onde a fábrica será construída já está definida pela direção e não há discussão possível sobre o assunto ou ainda; há outros prédios construídos e é conveniente manter uma unidade arquitetônica. De qualquer forma, o melhor procedimento técnico e os melhores resultados financeiros de longo prazo são obtidos quando se desenvolve o projeto global sem restrições e depois se procura adaptá-lo as possíveis condições de contorno.


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2.2. Princípios do Layout A definição dos espaços de trabalho tem como objetivo a obtenção de um arranjo espacial que tenha o melhor desempenho conjunto das características de custo, flexibilidade, segurança, condições de trabalho, condições de controle e qualidade para o processo produtivo. Este arranjo deve seguir os seguintes princípios: Princípio da integração Os diversos elementos que integram os fatores de produção devem estar harmoniosamente integrados, pois a falha em qualquer um deles resultará numa ineficiência global. Devem estar dotados de absoluta unidade de propósitos como uma corrente onde sua resistência é a resistência do elo mais fraco. Por este principio, deve-se estudar os pequenos pormenores da fábrica, pois esta é considerada como uma unidade composta de uma série de elementos que devem estar devidamente entrosados, visando a eficiência de produção. Princípio da mínima distância O transporte nada acrescenta ao produto. Nunca se ouviu dizer que um produto industrial vale mais que outro, idêntico ao primeiro, simplesmente porque este se movimentou mais. O que podemos dizer é que muito provavelmente o primeiro produto custou mais caro. Desse modo a distância devem ser reduzidas ao mínimo para evitar esforços inúteis, confusões e custos maiores. Princípio de obediência ao fluxo das operações Materiais, equipamentos, pessoas, devem se dispor e movimentar-se em fluxo continuo e de acordo com a seqüência do processo de manufatura. Devem ser evitados cruzamentos, retornos e interrupções. A imagem ideal a ser conseguida, neste caso, e a do rio com seus afluentes. Princípio do uso das 3 dimensões Um arranjo não é apenas um plano, mas um volume. O projeto deve sempre ser orientado para usar as três dimensões, o que se traduzirá numa melhor utilização total do espaço. Devese ter sempre em mente que os itens a serem arranjados, na realidade ocupam um certo volume, e não uma determinada área. Princípio da satisfação e segurança Quanto mais satisfação e segurança um layout proporcionar aos seus usuários, tanto melhor ele será. O ambiente deve proporcionar boas condições de trabalho e máxima redução de risco. Não se deve esquecer a influência de fatores psicológicos como cores, impressão de ordem, impressão de limpeza, arrumação, iluminação entre outros; como aspectos que contribuem para a satisfação no trabalho. Princípio da flexibilidade Este é um princípio que, notadamente na atual condição de avanço tecnológico, deve ser atentamente considerado no desenvolvimento da fábrica. São freqüentes e rápidas as necessidades de mudança do projeto do produto, mudança de métodos e sistema de trabalho. A falta de atenção a essas alterações pode levar uma fábrica ao obsoletismo. Neste princípio, deve-se considerar que as condições vão mudar e que arranjo físico deve servir às condições atuais e futuras.


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2.3. Recomendações ao estudo do layout As recomendações que apresentamos a seguir servem ao estudo do layout bem como a outros planos industriais. Planeje o todo e depois detalhe. Por este item, aconselha-se o estudo global antes de entrar nos pormenores. Estuda-se a fábrica como um todo, pensando em seus aspectos mais amplos: localização do terreno, comunicação com o exterior, a localização dos grandes departamentos produtivos. Não se deve esquecer do princípio da integração, pois um arranjo desenvolvido sem um planejamento do todo, dificilmente será obtido o “edifício como um conjunto ordenado e lógico de elementos, dotado de absoluta unidade de propósitos.” Inexistindo o plano geral, o perigo é perder-se em detalhes que não assegurarão o principio da integração. Planeje o ideal e depois o prático. Não se deve reconhecer as limitações ao estudo logo de início. Deve-se planejar com liberdade, pois as dificuldades inicialmente existentes poderão, inclusive, ser removidas se no estudo ideal se mostrar vantajoso. Consideradas de início as limitações, o projetista nunca saberá a solução ideal para o problema. Após obter o plano ideal deve-se, então, adaptá-lo à prática e introduzir as limitações, sem alterar a sua essência. Outro aspecto importante é que, assim procedendo, o projetista terá uma idéia da eficiência da solução prática em relação à ideal e poderá alterar a sua adaptação até que esta se apresente com eficiência desejada. Planeje para o futuro. A fábrica deve ser projetada para o futuro. Dessa forma, deve-se prever as variações de demanda, de organização, de tecnologia extrapolar todos os dados para o futuro. Deve-se dotar a fábrica de condições de expansão, e já projetá-la vendo essas ampliações. O projeto deve buscar uma fábrica flexível e tornar o edifício facilmente expansível. Deve-se ter presente que as condições estão sempre mudando, e que a fábrica deverá se adequar a essas modificações. Procure a idéia de todos. O layout deve exprimir as relações com todos os departamentos da fábrica e todos devem propor idéias que aperfeiçoem as soluções encontradas. O desenvolvimento do layout não é uma atividade individual. Cabe ao projetista recolher as sugestões, analisá-las, colocando-as em concordância com o plano geral. Outro aspecto importante é que a coleta dessas sugestões, e a discussão da idéia de todos cria partidários do plano que serão úteis a hora de venda e introdução da solução. Utilize os melhores elementos de visualização Utilizar gráficos, tabelas, fluxogramas, plantas, modelos bi e tri dimensionais, enfim, todos os recursos para facilitar a compreensão do plano e que ajudam a sua venda. Prepare para vender a idéia. Nada existe, em sentido industrial, se não houve venda, um convencimento técnico. Isto também é válido para o layout: o melhor plano simplesmente não existirá se não for aprovado. Deve-se utilizar, então, de todos os recursos para a venda da idéia: apresentação, contato, boas


relações humanas, psicologia de vendas, tudo aquilo que no final possa ser útil para a aprovação do layout.

2.4. Dados Disponíveis O projeto de layout propriamente detalhado tomará como dados as informações sobre o processo, os materiais e os equipamentos, que devem ter sido coletadas em uma etapa anterior. Estas informações devem ser, no mínimo: A. Informações gerais sobre a empresa A1. tamanho, produto A2. nível de produção atual e futuro A3. terrenos e capital disponível A4. tipos de matéria prima e condições gerais do processo B. Informações sobre o produto B1. características físicas e geométricas B2. manipulação e armazenamento B3. condições de qualidade B4. partes componentes C. Informações sobre o processo C1. diagramas de operação e montagem C2. Roteiros de produção (work sheets) e tempos de operação C3. estoques e transportes C4. outras informações D. Informações sobre pessoas e serviços auxiliares D1. pessoal necessário D2. serviços administrativos e auxiliares E. Informações sobre equipamento E1. lista completa de equipamentos e “templates” E2. características de operação E3. custo dos equipamentos F. Informações gerais financeiros F1. preço final do produto F2. estrutura de custos F3. preço do terreno e custo de urbanização e construção A tabela a seguir resume dados essenciais que deverão ser coletados quando do estudo de layout:

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2.5. Etapas do Trabalho de desenvolvimento do layout Há três etapas distintas: 1. pré-definição da metragem das áreas 2. layout em blocos e aproveitamento do terreno 3. layout detalhado Em cada uma delas, há um roteiro sugerido de trabalho e devem ser gerados documentos específicos. Ao final da pré-definição da metragem das áreas, tem-se uma primeira idéia sobre a superfície plana a ser ocupada pela planta, sem qualquer idéia sobre o formato final da fábrica ou das relações físicas entre as áreas. É uma etapa francamente quantitativa, com cálculos de metragem cúbica e quadrada, e durante a qual terão que ser feitas considerações sobre: . alturas de empilhamento de material . forma de armazenamento . espaço de movimentação de pessoas em torno do equipamento . sistema de controle de chegada e saída de material . equipamentos de transporte interno e externo . formato aproximado dos centros de produção . forma, dimensões e peso de matérias primas


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. tipo de embalagem de materiais e produtos . possibilidades de trabalhos em dois turnos ou horas extras Na etapa de construção do layout em blocos e das relações entre as atividades, serão elaboradas análises e tomadas decisões sobre: . espaço de circulação entre setores produtivos e de apoio . número de pisos da construção . existência de jiraus e mezaninos . modificações em processos . características do edifício . áreas descobertas e áreas externas Com o block layout definido é necessário considerar os aspectos físicos do edifício e começar a criar a planta definitiva ou layout detalhado. As condições de operação e dos edifícios devem funcionar com condições de contorno que devem alterar o arranjo prévio, mas a orientação básica do layout detalhado é dada pelo processo produtivo e pelas condições de transporte definidas no block layout.


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2.6. Documentos Gerados pelo Trabalho ETAPA 1 – Dimensionamento dos fatores de produção Para iniciar esta etapa deve-se construir o fluxograma de processo. 1. Quantidade atual e prevista de materiais e componentes: uma listagem de todos os materiais, peças, componentes e produto pronto, com a quantidade que será utilizada para cumprir o nível de produção atual e a evolução desta quantidade no primeiros dez anos. O consumo indicado será periódico (semanal ou mensal) e as unidades de medida são as usuais no mercado de fornecedores. Fazer o balanço de massa dos materiais, considerando as perdas e obediência ao fluxo do processo. 2. Quantidade atual e prevista de equipamentos: uma listagem de todos os equipamentos de fabricação e montagem necessários para cumprir os volumes atual e previsto obtendo as quantidades por cálculo de carga das máquinas. 3. Quantidade atual e prevista de pessoal: cálculo do número atual e previsto de funcionários produtivos e administrativos, definidos para um turno de trabalho, com possibilidades de usar horas extras, indicando o local de trabalho, o custo da mão de obra por funcionário e o total para a empresa. 4. Superfície das áreas de estoques: indicando o total requerido por tipo de material (ou grupos de materiais) e a forma aproximada de armazenamento para cinco tipos principais de estoques: estoque de matéria prima, estoque de peças e componentes comprados, estoque intermediário de partes fabricadas, estoque de esperas intermediárias e estoque de produtos acabados. 5. Templates e superfícies dos centros de produção: plantas em escala (recomendado de 1:50) das estações de trabalho e centros de produção. Cálculo das superfícies das áreas por estação e no total por grupos de equipamento. 6. Superfícies das áreas auxiliares de produção: indicar os serviços auxiliares de manutenção, ferramentaria, controles, suprimentos, recepção, expedição, e as superfícies das áreas atuais previstas destes serviços. 7. Superfície das áreas de serviços de pessoal: cálculo das superfícies das áreas de refeitórios, banheiros, vestiários, enfermarias, lazer, bebedouros, etc., a serem utilizados pelo pessoal atual e previsto. 8. Superfície das áreas administrativas e de apoio: listagem de todos os serviços administrativos atuais e futuros, indicando as áreas de administração geral, pessoal técnico, segurança, limpeza, casas de força, etc. 9.Pré-definição de áreas construídas: este documento será obtido por soma das informações contidas nos documentos anteriores.


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ETAPA 2 – Relacionamentos e ocupação do terreno. Nesta etapa deverão ser fornecidos os documentos de elaboração do block-layout e preenchidos os dados de avaliação do projeto, na forma reiterativa (para cada alternativa, os dados de avaliação). Para iniciar esta etapa é necessária a elaboração detalhada dos fluxos do processo de produção, entre eles: os fluxogramas de fabricação e montagem, os fluxogramas cronológicos, os diagramas de trabalho de cada centro de produção e as tabelas de relacionamentos (carta DE-PARA e de ligações preferências). 10. Princípios de ocupação do terreno: discussão das características e dos princípios que serão adotados na ocupação do terreno e resumo das conclusões sobre vias de acesso e circulação, áreas externas, utilização de pisos e problemas de expansão. 11. Análise de alternativas de projeto de massa: para cada alternativa gerada fazer um esboço de planta em escala (recomenda. 1:500) das principais unidades da fábrica (departamentos, setores, blocos funcionais) e de circulação externa, anexando as seguintes informações: pontos de entrada e saída do terreno, tipo de construção (alvenaria, galpão, livre, etc.), a metragem final de cada construção, pontos de entrada e saída nos edifícios, vias de circulação externa, jardins, estacionamento e as direções de expansão. Nesta fase, cada unidade considerada no projeto não tem ainda uma forma geométrica definida. Em geral são usadas formas geométricas básicas como quadrados e retângulos (2x1). 12. Princípios de operação do conjunto: discussão e análise dos princípios a serem adotados na operação da parte produtiva e administrativa (em separado), e resumo das técnicas e conclusões sobre a distribuição dos blocos das seções na fábrica, com o uso de técnicas como a matriz de ligações preferenciais. Em projetos complexos, com grande diversidade de centros de produção e de componentes fabricados, nesta fase é necessário o balanceamento dos tempos entre os centros de produção e a determinação dos estoques em processo. 13. Análise de alternativas de diagramas de bloco: um esboço de diagramas de blocos das seções de fábrica, dos setores auxiliares, de pessoal, administrativos e de apoio; indicando os principais blocos e os fluxos de pessoas e materiais entre as seções (com representação aproximada de superfície e formato), com o uso de técnicas de relacionamentos quantitativos, como a carta DE-PARA e de processo, como o fluxograma de fabricação e montagem e o fluxograma de setores. 14. Avaliação econômico-financeira do block-layout: para cada combinação das alternativas anteriores, deverá ser calculado o custo total do investimento inclusive terreno, indicando a composição destes custos. 15. Avaliação técnica do block layout: pode ser adicionado aos documentos anteriores, um resumo de avaliação técnica onde deve constar, para cada alternativa, a produtividade física do terreno (área/volume de produção), o espaço específico pessoal (m2 de área de fábrica/número de funcionários) na parte produtiva e administrativa, a densidade de aproveitamento produtivo (área de estações de trabalho/área construída de fábrica), e o momento total de transportes, a relação de espaço direto-indireto (m2 de área de fábrica/m2 de áreas administrativas e auxiliares) e o aproveitamento do terreno (área construída plana/área total em termos atuais e futuros).


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16. Block layout final: uma planta em acabamento profissional do block layout escolhido, em escala (recomendado 1:200), com todas as áreas construídas e sua posição no terreno, com os fluxos de circulação de materiais e pessoas.

ETAPA 3 Na última etapa, há somente três documentos gerados: 17. Arranjo prévio: um esboço de planta em escala (recomendado escala 1:200) montada em cima do último block layout escolhido, colocando as estações de trabalho de fabricação e montagem, as seções auxiliares, administrativas, as áreas de pessoal, e definindo os corredores, colunas, portas, escadas, dispositivos de segurança de maneira aproximada. 18. Layout final: uma planta em escala (recomendado 1:100 ou 1:50) de toda a área construída, inclusive áreas não produtivas, indicando todos os equipamentos, posição de operadores, linhas demarcatórias, paredes, divisórias, colunas, janelas, portas, portões, locais de espera intermediárias, móveis e utensílios. A apresentação deve ser profissional, de forma a servir de base para projetos estruturais, de redes elétricas e de suprimentos e fixação dos equipamentos. 19. Características econômico-financeiras do projeto: este documento é apenas um guia para o empresário, mostrando uma visão estática e resumida de uma análise mais geral de viabilidade. Embora este documento possa ter dados coincidentes com os dados de outros documentos, isto em geral não acontece pois o cálculo é feito em cima de dados finais do layout detalhado que são diferentes dos dados obtidos do block layout. Como estamos fazendo um fluxo de caixa simplificado, uma análise estática, temos que supor que todo o capital empregado inicialmente se gasta no ano Zero, e que qualquer expansão futura será paga até no ano 10. Em termos de matemática financeira, isto é simplificação exagerada, mas dá para ter uma idéia de comparação entre projetos diferentes.


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3. Representações de fluxo do processo O fluxograma do processo tem o objetivo de representar esquematicamente o processo de produção através das seqüências de atividades de transformação, exame, manipulação, movimentação e estocagem por que passam os fluxos de itens de produção. O modelo registra exclusivamente seqüências fixas e determinísticas das atividades. As atividades distintas são representadas no modelo por símbolos gráficos e o fluxo de itens entre as atividades sucessivas por segmentos que unem os símbolos correspondentes. Este modelo esquemático permite um entendimento global e compacto do processo de produção, ao destacar e identificar as etapas constituintes e a sua ordem de execução. A informação visual básica dada pelo diagrama pode ser acrescida de outras informações que possibilitem o claro entendimento do processo, como local de execução, tempos de duração das atividades, distâncias movidas, custo da atividade, unidade produtiva. Estas informações podem ser organizadas segundo algumas diferentes concepções . As concepções construtivas e simbologias diferentes de fluxograma dependem da especificidade do processo em estudo, do tipo de objeto de estudo e do conjunto de informações requeridas. A simbologia utilizada nos fluxogramas de processo é padronizada pela ASME e representada pelo quadro abaixo.


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Os tipos básicos de fluxograma são: ÎFluxograma singular ÎFluxograma de montagem ÎFluxograma de fabricação e montagem ÎFluxograma de procedimento complexo ÎFluxograma cronológico Fluxograma Singular Caracteriza-se esta concepção de fluxograma de processo, por representar a seqüência de atividades de processamento de um item singular. Item singular é definido como sendo um item que, durante o período de observação do processo de produção, não sofre integrações ou desintegrações de componentes. Fluxograma de Montagem O fluxograma de montagem representa o processo de montagem (ou de desmontagem) de um item composto, através de indicação esquemática da seqüência na qual seus componentes e sub-montagens são integrados ou desintegrados. No diagrama, estas integrações/desintegrações das partes se faz sobre (ou a partir de) um componente denominado corpo principal. Observe-se que o fluxograma de montagem se detém ao processo de montagem/desmontagem que pode ser parte de processo de produção mais completo, envolvendo fabricação de componentes singulares até a expedição de um item composto. As informações visuais básicas deste esquema são: -as seqüências de montagem do corpo principal e das sub-montagens componentes. -quais componentes constituem cada sub-montagem. -o estado de entrada dos componentes no processo de montagem. -os pontos de entrada de cada componente e submontagem, na montagem principal. A forma construtiva desse esquema consiste de uma coluna vertical onde é registrada a montagem do corpo principal, na qual se ligam linhas horizontais que indicam a entrada de cada componente e submontagem no processo de montagem. Para os casos de desmontagem, usa-se o mesmo esquema com inversão das setas para significar saídas de componentes do corpo principal. Fluxograma de Fabricação e Montagem - FFM O FFM fornece a visualização esquemática do processamento de itens compostos, que envolve processos de fabricação, manufatura, manipulação e montagem das partes componentes. Em síntese, o esquema mostra a maneira pela qual diversos componentes são processados e reunidos para formar um produto completo. O modelo mostra as seqüências das atividades de processamento das partes, a formação de subconjuntos ou sub-montagens, os pontos de introdução de partes compradas ou cujo processamento é considerado externo ao processo em registro, nos subconjuntos e no conjunto principal. O conjunto principal pode ser, dependendo do tipo de fluxo registrado: 1- materiais ou produtos - que recebem todas as outras peças ou subconjuntos de modo a constituir o produto final. 2 - formulários ou informações - via ou cópia mais importante.


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3 - elemento humano - só se aplica quando se tem uma equipe trabalhando sobre um mesmo fluxo de materiais, produtos ou papéis. 4 - equipamentos de manufatura e de transporte - idem p/ elemento humano.

| Operação Inspeção

D Espera

Ö Transporte

∇ Armazenagem

Define-se dois tipos de FFM distintos pelo grau de explicitação das atividades: a) FFM para atividades produtivas - representadas as atividades que alteram o valor dos materiais ou constituem-se na principal finalidade da organização. b) FFM completo - registra todas as atividades sejam produtivas ou não. A concepção construtiva do esquema gráfico consiste numa linha de fluxo de processamento principal a qual são ligados os vários ramos de linhas de processamento secundárias, segundo a ordem de integração. As seqüências das atividades de processamento que ocorrem sobre cada parte, subconjunto ou conjunto principal, são representadas pela disposição dos símbolos nas linhas de fluxo verticais.


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Para se iniciar a construção do diagrama é preciso determinar ou escolher o conjunto principal, cujo processamento será indicado na linha de fluxo principal. Esta determinação ou escolha pode ser feita segundo três critérios básicos: a)identificar o componente básico do produto, que recebe as demais partes ou subconjuntos componentes; b)identificar o componente sobre o qual o corre o maior número de atividades de processamento; c)no caso de estudo de arranjo físico de linha de montagem progressiva, identificar o componente de maior volume ou maior peso, que recebe os demais componentes menores ou mais leves. Fluxograma de Setores O modelo fluxograma de setores tem o objetivo de apresentar esquematicamente o fluxo de material, homem ou equipamento através de uma seqüência de atividades de produção, explicitando a alocação de cada atividade ao setor responsável pela sua execução. Desse modo, além das informações básicas do fluxograma de processo, este formato mostra onde é executada cada fase ou mesmo cada atividade do processamento. Esta informação gráfica é conseguida, desenhando-se o fluxograma (também por meio de símbolos-atividades e linhas-fluxo) sobre um quadro matricial, onde as colunas são os setores produtivos, e as linhas a descrição de cada atividade. Fluxograma Cronológico O fluxograma cronológico objetiva fornecer a visualização das relações temporais e de ordem cronológica entre as atividades produtivas sobre um fluxo de itens em processamento. Neste formato de fluxograma de processo, o esquema gráfico relaciona a evolução da fluxo de itens em processamento através das atividades seqüenciadas de um processo produtivo com os instantes e períodos de tempo decorridos na execução dessas atividades.


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Mapofluxograma O mapofluxograma representa a movimentação física de um item através dos centros de processamento dispostos no arranjo físico de uma instalação produtiva, seguindo uma seqüência ou rotina fixa. A trajetória ou rota física do item, que pode ser produto, material, formulário ou pessoa, é desenhado, por meio de linhas gráficas com indicação de sentido de movimento, sobre a planta baixa em escala da instalação envolvida. O mapofluxograma permite estudar em conjunto, as condições de movimentação física que segue um determinado processo produtivo, os espaços disponíveis ou necessários e as localizações relativas dos centros de trabalho. O modelo fornece uma visão compacta e global do processo, existente ou proposto, em termos de sua ocupação física na instalação produtiva. É apresentado em duas maneiras básicas, em função da natureza da informação e dos fatores estudados. O mapofluxograma de atividades serve para mostrar os diferentes tipos de atividades ao longo da planta, identificando os locais onde cada tipo é executado. O mapofluxograma de percurso se presta para registrar a seqüência das atividades na planta, quando não há necessidade de diferenciar estas atividades. O esquema pode ser desenhado em 2 ou 3 dimensões, sendo que em 2 dimensões a visão é a da planta baixa da instalação em estudo e em 3 dimensões serve para visualizar a trajetória através de diferentes pisos ou andares. O uso corrente do mapofluxograma é no estudo de aperfeiçoamento do arranjo físico ou "layout", de instalações produtivas. Isto pode ser na fase de projeto, mostrando as disposições físicas propostas nas soluções alternativas, com em revisões das distribuições dos equipamentos existentes nas instalações. Outro é no estudo de sistemas de transporte em instalações produtivas. Diagrama de Atividades Simultâneas O diagrama de atividades simultâneas representa o trabalho coordenado de um conjunto de unidades produtivas, por meio de um esquema gráfico que registra a seqüência de atividades de cada unidade e a relação de simultaneidade entre as atividades ou eventos de unidades que se interagem. O modelo é mais apropriado para o estudo de trabalhos que atendem às características de trabalho coordenado, cíclico ou repetitivo e composto por atividades intermitentes. Admite duas concepções principais diferentes: Diagrama Homem-Máquina e Diagrama de Equipe. O Diagrama Homem-Máquina representa o trabalho coordenado de um ou mais homens empregados na operação de uma ou mais máquinas. Este modelo consiste num esquema de atividades simultâneas acompanhado de um cálculo matemático, que possibilitam determinar o número ótimo viável, técnica e economicamente, de máquinas e homens. O Diagrama de Equipe representa o trabalho coordenado de um grupo de trabalhadores que executam, em conjunto, um serviço. É empregado com o objetivo de combinar e integrar as atividades do grupo e determinar o número mínimo de homens empregados. Atualmente tem sido aplicado como ferramenta para auxiliar a alocação de operadores em células de


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manufatura em sistemas produtivos regidos por técnicas de gestão da produção baseados em modelos japoneses. O diagrama de equipe representa o inter-relacionamento das seqüências individuais de atividades dos componentes de uma equipe, durante a realização de um trabalho comum, no qual tem importância o tempo de execução e a coordenação estrita entre as atividades dos componentes. A equipe se caracteriza pela conjugação dos esforços de seus componentes, que executam simultaneamente tarefas interdependentes. O diagrama é especialmente apropriado no caso de trabalho em equipe, que necessite de um método que coordene com precisão as atividades de seus componentes, e que permita a execução do serviço no menor tempo possível. Um exemplo clássico são os boxes de Fórmula 1 quando as equipes de mecânicos executam simultaneamente troca de pneus e abastecimento. Tabelas de Inter-relacionamento A tabela de inter-relacionamento registra a relação de trânsito existente entre cada par de componentes de um sistema produtivo durante um período de tempo. O sistema em estudo pode ser um grupo de instalações de produção, uma instalação, um departamento, um centro de trabalho ou sistemas homem-máquina, máquina-máquina e homem-homem. Os componentes do sistema produtivo são as unidades de trabalho que executam as atividades de produção, assumindo funções distintas e complementares no sistema Dependendo do nível de abrangência do sistema, os componentes podem ser: homens, equipamentos e ferramentas, ou mesas, bancadas e máquinas, ou estações de trabalho e equipamentos completos, ou seções e grupos de máquinas, ou departamentos, ou plantas. Os fluxos do sistema produtivo são constituídos fisicamente dos itens trocados em um dado sentido entre os componentes, sendo basicamente: pessoas, materiais ou produtos, papéis e informações ou contatos. Para fazer a análise da relação de trânsito, em função de determinados aspectos que se deseja destacar na situação de trabalho, a determinação do valor da relação é feita segundo fatores de relação, conforme explicitado na tabela abaixo.

A forma de registro gráfico da tabela de inter-relacionamento é uma tabela matricial, que pode ser organizada segundo duas concepções gráficas: matriz DE-PARA e matriz triangular.


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Matriz DE-PARA Quando há interesse em explicitar o sentido do fluxo trocado entre os pares, emprega-se uma matriz De-Para, conforme modelo abaixo.

Nesse caso, os itens alocados acima da diagonal principal são relativos ao fluxo de sentido positivo ou para frente em relação à ordem na qual os componentes foram escritos na tabela (1 -> 2 -> 3 -> 4); e os itens abaixo da diagonal principal são relativos a fluxos negativos ou para trás. A matriz De-Para é usada principalmente em: .Arranjo físico - usada no sentido de indicar as proximidades relativas em função de um dado critério de eficiência. Os critérios são geralmente minimizar o momento de transporte total, reduzir retornos, minimizar número de viagens, minimizar manuseio de materiais, etc.. .Balanceamento de linha de produção - A tabela De-Para possibilita um estudo preliminar da distribuição das cargas de trabalho através das unidades produtivas que atuam segundo um método de trabalho. São mais comuns: a) verificação do balanceamento da carga de trabalho alocada ao conjunto de unidades produtivas envolvidas, e b) verificação das cargas de trabalho individuais. .Vias de transporte ou canais de informação - o registro quantitativo fornecido pela tabela de transporte pode ser empregado como um resumo ou levantamento de dados para o dimensionamento da capacidade ou especificação construtiva das vias de transporte e canais de informação. Matriz TRIANGULAR ou de LIGAÇÕES PREFERENCIAIS Quando o sentido do fluxo é de difícil definição ou não há interesse em explicita-lo, ou ainda quando o que se deseja mostrar é o total de itens trocados, a tabela é representada numa Matriz Triangular.


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4. Dimensionamento dos Principais Fatores de Produção Se considerarmos o contexto de uma nova unidade industrial para um produto conceitualmente estático, estaremos frente a um problema de reprojeto, com uma ampla base de informações para tratar das questões de gestão, dispositivos técnicos e os diferentes papéis atribuídos aos homens. No caso de produtos dinâmicos, estaremos frente a um problema não estruturado, onde muitas das questões envolvendo o produto e seu processo produtivo ainda estarão em aberto. De qualquer forma, do início ao fim do processo de projeto iremos reunir um conjunto de documento que irão cumprir duas funções básicas: 1. Formalizar as especificações do produto e do seu processo produtivo, as quais irão orientar a implantação e o funcionamento da unidade industrial; 2. Servir de documentação básica para a contratação e treinamento do pessoal que irá comandar o "start-up" e o funcionamento normal da unidade industrial. Portanto, o conteúdo e a qualidade da documentação de projeto constitui em si um elemento de importância para o sucesso do mesmo. A formalização do mix de produção deve adotar uma estrutura sistêmica onde o todo é dividido em partes sucessivamente até a obtenção dos elementos individuais que compõem o produto. Uma representação sistêmica para o produto Cachaça Padroeira é apresentada na seqüência. Para o produto em questão podemos visualizar cinco níveis distintos. Se fizermos o caminho de volta encontraremos para o produto o conjunto de seus componentes: rótulo principal (quatro cores, 120 x 90 mm) e secundário (quatro cores, 90 x 60 mm), lacre (PVC contraído), selo (padrão MF), rolha (cortiça D: 29 x 20 mm), pega (PVC injetado, D: 29 x 7mm), garrafa e líquido (Cachaça de alambique com teor alcoólico de 45 gl).


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Para cada um dos elementos constituintes do produto necessitaremos explicitar o seu processo de fabricação. A forma clássica de representação em engenharia de produção é com fluxogramas de processo. Eles representam os processos em termos de fluxos de operação, inspeção, esperas, transporte e armazenagem. O dimensionamento no projeto de uma fábrica envolve administração, parte técnica, produção, vendas, etc. Nos deteremos no dimensionamento dos fatores diretos da produção que são: - materiais diretos - mão-de-obra direta - mão-de-obra de preparação - equipamento produtivo

4.1. Dimensionamento de pessoal e equipamentos De um modo mais geral o dimensionamento dos equipamentos e dos homens devem ser tratados detalhadamente quando da consideração da estratégia de produção a ser adotada na unidade. No entanto para que estas considerações sejam feitas faz-se necessário um prédimensionamento onde iremos totalizar as frações de homens e equipamentos. A equação geral é apresentada abaixo. N = ((TPOp + TPPr)) * D / J * n Onde: N TPOp TPPr D J n

= número de homens ou de equipamentos no processo; = é o tempo padrão para o ciclo de trabalho ou de processo; = é o tempo padrão de preparação do equipamento; = demanda do processo; = jornada de trabalho; = rendimento da fábrica.

Deve-se tomar todo cuidado com as unidades e com as considerações acerca dos tempos de preparação. Quando se trata de muitos produtos que irão compartilhar os mesmos equipamentos deve-se calcular o lote de processamento e distribuir o TPPr para o mesmo. No caso de um único produto, o TPPr envolverá principalmente as operações de troca de ferramentas e manutenções previstas para o ciclo de trabalho. O rendimento de fábrica (n) é uma medida da eficiência da unidade industrial. Ele busca representar a variabilidade inerente ao processo que implica em horas não produtivas ao longo do ciclo de trabalho derivados dos aspectos humanos, bem como do dispositivo técnico. Quanto maior for a variabilidade do processo produtivo, menor será o rendimento do processo. No geral um rendimento de 85% é considerado um bom índice.

4.1.1. Tempo de Manufatura (TM) ou Lead Time Tempo total de disponibilidade de uma matéria-prima, desde seu estoque inicial (chegada na planta de processamento) até a expedição (disponível p/saída da planta de processamento), incorporada no produto final. TM = função (transporte, esperas, estoques no processo, equipamentos, qualidade, logística, programação).


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TM --> mede a eficiência do PCP da fábrica. Sistema elementar de fabricação: PEÇAS, QUANTIDADES 1 Estação de Trabalho 1 Peça 1 operador

ESTAÇÃO DE

QUALIDADE

TRANSFORMAÇÃO

TRABALHO

CARGA

ESTOCAGEM

DESCARGA

TRANSPORTE

Parâmetros: TM = Tempo de Manufatura Ts = Tempo de Montagem(set-up) Tt = Tempo de Transporte n = tipos diferentes de peças p = quant. de operações p/ tipo de peça

Tpr = Tempo de Processamento básico Tc = Tempo de Carga e Descarga Te = Tempo de estocagem m = quantidade de peças por lote

a) para 1 peça e 1 operação (uma operação por ET) TM = Tpr + Tc + Ts + Tt (do estoque até a ET) + Te (na expedição) Obs: Tpr + Tc = TEMPO-PADRÃO b) 1 peça e p operações p

p

i =1

i =1

TM = ∑ ( Tpri + Tci ) + ∑ ( Tsi + Tti + Tei ) c) 1 peça, p operações e com m quantidade de peças (único tipo) por lote: p

p

i =1

i =1

TM = ∑ m( Tpri + Tci ) + ∑ ( Tsi + Tti + Tei ) d) sistema de fabricação completa: n tipos diferentes de peças, m quantidades p/lote, p operações p/peça. n

p

n

p

TM = ∑ ∑ mi ( Tpri + Tci ) + ∑ ∑ ( Tsi + Tti + Tei ) i =1 i =1

i =1 i =1


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4.2. Dimensionamento dos Materiais O dimensionamento dos materiais constitui o primeiro passo para se conhecer as necessidades em termos de fatores de produção em uma unidade industrial. Partindo das especificações do mix de produtos e dos fluxogramas deve-se proceder da seguinte forma: 1. 2. 3. 4.

Estabelecer uma representação sistêmica para o processo produtivo; Identificar todas as operações onde haja uma transformação quantitativa nos materiais; Aplicar para a última operação identificada o balanceamento de massa; Repetir o procedimento anterior para todas as operações na ordem inversa do processo.

O modelo geral para o balanceamento de massa a ser adotado é assim expresso:

E=S+R R=a*E E = S + (a * E) S = E – (a * E) S = E (1 – a) N = (1 – a) E = S / (N) Onde N é o rendimento do processo.

4.2.1. Dimensionamento de matéria-prima em Indústrias de Adição Estas indústrias se caracterizam por terem seus produtos em porcentagens de seus componentes. É o caso mais freqüente em indústria de processamento químico e indústrias farmacêuticas.

Esquema de solução


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Exemplo:

Exercício: Existem 3 produtos químicos A, B, C, compostos das misturas M1, M2, M3, na seguinte proporção (%):

E as misturas são compostas de matérias-primas MP1, MP2, MP3.

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Existe uma perda de (produtos defeituosos produzidos):

A previsão de vendas anual é de 540.000 Kg /ano de A, 285.000 Kg./ano de B e 450.000 Kg/ano de C. a) Dimensionar o consumo de M.P. por ano, baseado na previsão de vendas e na produção, sabendo que para se fazer uma tonelada das misturas são gastos (em horas).

Existem 200 dias úteis, por ano de 5 horas por dia. Supor eficiência global de 80% b)Dimensionar os equipamentos necessários

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RESOLUÇÃO:

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4.2.2. Dimensionamento de materiais em industrias de montagem (vários componentes).


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Exercício: O produto A é composto de três peças tipo I e duas peças tipo II. Os dados são os seguintes: - demanda de 100.000 produtos A/ano - ano de 200 dias úteis - jornada de trabalho de 10 horas/dia - eficiência de 85%

Desprezar o tempo de preparação dos equipamentos. Calcular material, equipamentos, pessoal.

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4.3. Dimensionamento de Áreas de Produção

O estudo conduzido até o momento, nos possibilitou a determinação dos fatores diretos de produção, em termos de mão-de-obra direta, Equipamentos, Materiais e dispositivos auxiliares de produção. Além destes fatores, interferem em qualquer sistema produtivo, fatores indiretos cuja importância será de maior ou menor grau, dependendo do tipo de industria.

Existem vários métodos utilizados para o dimensionamento do layout, podendo ser resumidos em métodos de aproximação e métodos analíticos. Os métodos de aproximação se baseiam em situações semelhantes anteriormente projetadas ou existentes na própria unidade produtiva ou em modelos matemáticos (método de GUERCHET, método de APPLE). Em geral estes métodos são utilizados em projetos preliminares ou situações onde não há necessidade de precisão nos detalhes do layout, como áreas administrativas, salas de espera, recepção, etc. Os métodos analíticos são aqueles em que a obtenção do layout final se dá por composição de áreas individualmente construídas. Os principais métodos são: 1) Método numérico: divisão de atividades ou áreas em elementos de espaço e sub-áreas. Cada equipamento é listado com área ocupada pela máquina, área de trabalho de operador e área para manutenção e colocação de material. 2) Padrões de espaço: área min = (larg x comp + 0,6 m lado perto + 0,45 m) x valor de correção (obtido por tabelas). 3) Centro de Produção: construção dos elementos de áreas que compõem um centro de produção a partir das necessidades específicas das atividades desenvolvidas no centro.

Neste capítulo, iremos considerar as necessidades em termos de espaço físico dos fatores diretos e indiretos de produção. Para os fatores diretos, será apresentado o Método do Centro de Produção e para os fatores indiretos, apresentaremos diversas recomendações a partir de dados empíricos apresentados na literatura.

4.3.1. Método do Centro de Produção Centro de produção é uma unidade de funcionamento independente da fábrica que colabora diretamente para a transformação de qualquer matéria prima em produto acabado. Para o dimensionamento da área necessária para um dado centro de produção, deverão se considerados:


Áreas EQUIPAMENTO

Fresadora

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Definição - É a projeção ortogonal do equipamento sobre o plano horizontal.

Obtenção Catálogos ou medição direta do equipamento. - Estabelecer as dimensões do equipamento bem como as referências do centro de produção, segundo o código de cores. - AUTOCAD LT. -Setting -Drawing -Limits -Dawing Aids -Grid -Snap -Text Style -Edit Polyline -Draw -Line -Polyline -Donut -Text -Dimention -linear -View -Zoon -Construct -Copy -Mirror -Modify -Erase -Move -Change Properties -Color


OPERADOR

Operador Postura: -Trabalho em pé; -O operador realiza movimentos plenos na posição de operação. Rotina: -Retirar matéria-prima da zona de alimentação e abastecer o equipamento pelo lado esquerdo; -Operar equipamento. Eventualidades: -O operador refuga peças defeituosas; -O operador desloca-se para regular rotação do equipamento.

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- Área necessária para o operador realizar a operação. - Considerar as diferentes posições de trabalho do operador e suas movimentações intra e inter posições, bem como os aspectos de segurança envolvidos.

- Análise dos micromovimentos, tabelas de ergonomia, normas de segurança.

- AUTOCAD LT -Draw -Circle -Modify -Stretch


MANUTENÇÃO

Manutenção Postura - Deitada, na posição oposta ao operador; - Agachado nas posições laterais à direita e esquerda. -

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- Área necessária para a realização de serviços de manutenção preventiva e corretiva. - Considerar os diferentes pontos que podem ocorrer serviços de manutenção e os espaços necessários para a remoção de componentes do equipamento.

- Análise dos movimentos de manutenção, tabelas de ergonomia e dimensões de componentes críticos da máquina.

- AUTOCAD LT -Construct -offset -Modify -Trim


PROCESSO

Processo -O lado direito da mesa da fresadora desloca-se lateralmente de 400 mm.

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- Todas as áreas indispensáveis para que se possa executar perfeitamente, e sem limitações, as operações de processamento. - Considerar os espaços para alimentação e descarga das máquinas, deslocamentos de partes móveis, instalação e retirada de dispositivos e áreas para preparação do equipamento.

- Catálogos ou medição direta no processo.

- AUTOCAD LT -Modify -Edit Dimentions -Move text


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- Área necessária para a estocagem de matérias-primas processadas e não processadas. - Considerar o número de diferentes matérias-primas.

MATERIAIS

Não Processadas: -As matérias-primas não processadas permanecem em carros alimentadores com 400, 600 mm de dimensões, ao lado esquerdo do operador.

- Sistema de programação e distribuição de materiais e tamanho do lote. - AUTOCAD LT -Modify -Remove -Add

Processadas: -As matérias-primas processadas alimentam automaticamente um carro de saída.

REFUGOS, CAVACOS E RESÍDUOS.

Refugos -Os refugos são depositados no carro transportador de saída; -Os refugos são recolhidos a cada jornada. Cavacos -As poeiras e cavacos são removidos por serviço de exaustão aéreo; -Os filtros são trocados a cada período de 200 horas.

- Área para sobras de materiais decorrentes do processo produtivo. - Considerar volume, forma, tipos de materiais e freqüência da remoção destes materiais.

- taxa de sobras/tempo, densidade, método de armazenamento e freqüência da coleta.


MOVIMENTAÇÃO E TRANSPORTE

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- Área necessária para que os dispositivos de transporte acessem o centro de produção. - Considerar carga, descarga e operações de manobra.

- AUTOCAD LT -Modify -Extend

Movimentação e Transporte -Os transportes entre os centros de produção são realizados pelos carros alimentadores.

SERVIÇOS

Ar de Exaustão -O ar de exaustão e fornecido por tubulação aérea, entrando pelo fundo do equipamento e saindo pela lateral direita; -O filtro de manga é substituído a cada 200 horas.(trabalho em pé). Energia Elétrica -A energia elétrica é fornecida por barramento aéreo.

-Catálogo de fabricantes, manuais de movimentação e métodos de empilhamento.

- Área destinada aos serviços que atendam ao centro de produção. - Considerar tipo de serviço (água, ar comprimido, ventilação...) e forma de abastecimento.

- Catálogos de fabricantes e medições diretas.

- AUTOCAD LT -Modify -Scale


DISPOSITIVOS AUXILIARES

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- Número de dispositivos e - Área necessária para dimensões. ferramentas, dispositivos e instrumentos que auxiliam a produção. - Considerar método de armazenamento, transporte e distribuição.

Ferramentas -As ferramentas são distribuídas pelo PCP sempre no primeiro carro do lote; -As ferramentas são transportadas em carros de serviço. Instrumentos -Os instrumentos necessários para a execução da tarefa são guardados sob a mesa da fresadora. ACESSO

Circulação interna ao Centro de Produção -O operador precisa ter acesso à lateral esquerda no fundo do equipamento. Circulação Externa -O operador e as zonas de entrada e saída de materiais precisam ter acesso a um corredor de circulação externo.

- Área necessária para o operador e outras pessoas acessarem o centro de produção, permitindo a livre movimentação com segurança e rapidez.

- Estudo dos deslocamentos do operário e tabelas de ergonomia.

Sobreposição Interna


DISPOSITIVOS LEGAIS (ver capítulo 8 – riscos)

Segurança

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- Área necessária para o atendimento das recomendações legais considerando o conforto e a segurança.

- As considerações anteriores, quando seguidas corretamente, já possibilitam o atendimento às questões legais. Alem destas considerar que, entre máquinas, instalações, ou pilhas de materiais deverá haver uma passagem livre de no mínimo 800 mm ou de 1300 mm quando se tratar de partes móveis. -As distâncias mínimas de segurança sobrepõem-se a todas as áreas de circulação e movimentação.


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Considerações finais - O template mostrado abaixo ilustra a solução em termos de dimensionamento de área para o centro de produção Fresadora. Nele são destacados todos os equipamentos, homens e fluxos de materiais, bem como as fronteiras internas e externas do centro de produção. - Repetidos os procedimentos anteriormente mencionados para todos os centros de produção do sistema produtivo, deve-se agora considerar as possibilidades de sobreposição das fronteiras externas. Sobreposição Externa

- Pelos critérios acima, constata-se que poderão ser sobrepostas as áreas de mesma cor, ou seja, áreas de corredores, de manutenção e de segurança, individualmente. -Ainda, áreas de manutenção e de segurança pertencentes a centros de produção diferentes e áreas de segurança e corredores. -Salientamos que as regras estabelecidas valem para a maioria dos casos e objetivam facilitar o processo de determinação do layout utilizando recursos de informática e computação gráfica. Caberá ao projetista identificar situações onde estas regras não se aplicam bem como a geração de novas regras de acordo com o problema de projeto em questão. -Finalmente, destacamos a significância do método apresentado em comparação com os métodos tradicionais. A obtenção dos templates em sistemas de computação gráfica permite um alto grau de iconicidade destas representações, facilita a obtenção dos diagramas de bloco e de massa, contribuindo assim para a eficácia da atividade do projetista.


Resultado final da análise de todos os fatores correlacionados com o espaço físico do centro de produção.

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Representação final do centro de produção, considerando as sobreposições de áreas.

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4.4. Dimensionamento de áreas do conjunto de centros de Produção e Departamentos Esta área não é a simples somatória das áreas dos Centros de Produção, pois destas áreas, algumas podem ser superpostas. Deve-se considerar dois casos específicos: a) o conjunto de C.P. é conduzido por um único operário (verificar rota do operário e superposição de áreas) b) o conjunto de C.P. é conduzido por mais de um operário (extensão de dimensionamento do C.P. deve-se procurar superpor área). Área do Departamento Para o dimensionamento da área dos departamentos, deve-se proceder: 1 - Determinar os CPs que compõem o departamento considerando a forma geral de cada um a composição. 2 – determinar as áreas de supervisão, administração e controle do departamento; 3 - Definição da forma geométrica do departamento. Considerar a área disponível, os outros departamentos, a forma geral da fábrica e a disposição dos conjuntos de fluxos entre os departamentos. 4 – Considerar áreas comuns de Qualidade, controle da produção, supervisão, armazenagem, etc... 5 – determinação das áreas de serviços auxiliares como: gabaritos, peças e partes de equipamentos, manutenção, etc. 6 - Relação de áreas conflito de fluxo 7 - Dimensionamento e localização de corredoras e passagens (área p/ movimentação). Devese prever facilidade de movimentação e acesso, através de corredores principais e secundários para: - operários e materiais - equipamento de transporte - movimentação das provisões de sobras, cavacos e sujeiras. - remoção de equipamentos para manutenção e serviços - acesso para segurança e para proteção contra incêndios.


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5. Estudo do Fluxo do Processo Basicamente se trabalha em layout com três tipos básicos de fluxo: fluxo interno aos departamentos, fluxo entre os departamentos de produção e o fluxo geral da fábrica. Para o fluxo interno aos departamentos, o processo de análise se baseia exclusivamente na movimentação dos materiais em processo. Estuda-se o sistema de movimentação e de transferência de materiais entre os CPs (estoque em processo, lotes, freqüência, requisitos, etc.). No estudo de fluxo entre departamentos, além dos critérios já considerados no fluxo interno aos departamentos, considera-se os também os sistemas de estoques intermediários e os sistemas de emissão de ordem (ou de expedição). O fluxo geral da unidade produtiva é baseado em relações quantitativas (materiais e produtos) e qualitativas (pessoas, serviços, informações). 5.1 Fluxos Internos (no departamento e entre departamentos) Elaborado a partir de cartas do processo (fluxograma do processo, fluxograma de fabricação e montagem, de processos múltiplos, etc.) que é o documento básico e comum a todos os estudos de Layout, nos quais só se colocam as informações essenciais ao processo: Operação, Inspeção, Armazenagem e movimentação. Existe uma técnica do estudo do fluxo adequada a cada problema. As técnicas mais comuns são: Carta de processo simples (Fluxograma de fabricação e montagem), Carta de processos múltiplos e Carta DE-PARA. A configuração final destes documentos também depende do tipo de estudo efetuado. Uma primeira aproximação para a escolha do tipo de técnica a utilizar pode ser feita pela relação entre o volume de produção de cada item e a diversidade de produtos (ou componentes) produzidos, conforme quadro abaixo:


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Fluxograma de Processos Simples A representação mais comum da carta de processo simples é o fluxograma de fabricação e montagem (ou carta de fluxo do processo, ou flow chart). Modelo:

CARTA DE PROCESSOS MÚLTIPLOS Usado quando o produto é constituído de várias partes, ou para diversos produtos que possuem partes ou processos comuns entre si. Permite o estudo de problemas com maior número de dados. A carta de processos múltiplos auxilia a elaboração do Layout: (1) pela aglutinação de vários processos em “grupos de trabalho” (seqüências preferenciais de processamento); (2) equipamentos com posição pré-fixada (início ou término de processamento do produto); (3) outras regras: produtos do mesmo material; de mesmo tempo de operação; de operações semelhantes, máquinas semelhantes; qualidades semelhantes, etc...


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Modo construtivo:

Seqüência de trabalho com a carta de processos múltiplos. Exemplo: A partir de um mix de 3 peças processadas em 12 processos distintos, com uso compartilhado destes processos, conforme mostrado na carta abaixo, montar uma relação entre as áreas destes processos de forma a otimizar os fluxos de trabalho das peças.


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1º Fase: Estabelecimento dos grupos de trabalho: Procura-se estabelecer grupos de equipamentos que processam as mesmas peças e que estejam no mesmo nível de etapas de processamento:

Duas regras comandam o método: - Regra Horizontal: colocar os mesmos equipamentos na mesma linha. - Regra Vertical: respeitar a seqüência de processamento. 1o.) Percorre-se a carta com uma peça até que esta não obedeça às regras (Horizontal ou Vertical). 2o.) Segue o mesmo procedimento para a próxima peça que, em seqüência, obedeça às regras.


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2º Fase: Destacar os grupos de trabalho e as relações entre eles. Agrupar os equipamentos e os processos em blocos funcionais, na seqüência dos processamentos, independente das peças.

3º Fase: Obter as Relações das Atividades. Pegar as áreas dos centros de produção e relaciona-las com as demais, mantendo relação de escala entre os centros de produção (forma geométrica simples e de tamanho aproximado) e estabelecer os fluxos entre elas.


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4º Fase: Obter Relações das Áreas, ou seja, retirar os espaços vazios entre os blocos.

Com as relações das atividades obtidas e com as áreas reais obtém-se um esquema das relações das áreas. CARTA DE-PARA - Útil no tratamento de problemas de fluxo com grande nº de informações as quais transformaremos em grandezas de movimentação. O passo inicial é a escolha da grandeza representativa do fluxo, que pode ser: [Kg/tempo]; [vol/tempo]; [viagem /tempo]; [viagem empilh./tempo] Roteiro de Processamento: Peça I II III

Seqüência de Processa/o (atividades) A-B-C-D A-B-D-C B-A-C-D

Intensidade de Fluxo da peça 10 5 20

Do quadro, por ex: para peça I, da atividade a para B movimentam-se 10 unidades de intensidade do fluxo. O conveniente agrupamento destes valores de fluxo se faz pela carta DE-PARA onde, a parte superior representa os valores parciais obtidos da análise do fluxo de todas as peças, e a parte inferior o fluxo total resultante. De/Para A B C D

A 20 /20

B 10+5 / 15

C 20 / 20 10 / 10 5/5

D 5/5 10 +20 / 30


Exemplo: Considere a seguinte situação de produtos/informações e seus processos

1ª Etapa: Representação gráfica

2ª Etapa: Racionalizar o fluxo da 1ª etapa, ou seja, rearranjar os blocos de áreas de forma a eliminar cruzamentos. Esta fase pode ser feita graficamente (processo visual) ou matematicamente, através de reordenação de matriz anulando os valores (fluxos) abaixo da diagonal principal (resolução de sistema de equações lineares).

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1) Aproximar atividade de maior intensidade de fluxos 2) Evitar cruzamentos (Ligações Diagonais) 3) Dar uma tendência geral do fluxo (No caso de A Î G) 3ª etapa: aproximação para o fluxo geral do layout - Linearizar o fluxo primário (que liga as atividades de maior intensidade de fluxo) - Estabelecer as relações de áreas a) O Arranjo final será uma reprodução do esquema representado.

b) Mais utilizado para dispor grandes departamentos onde a linearização não é o principal objetivo.

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Exercício:

Com esses dados: linearizar o fluxo primário usando a carta DE-PARA e montar um layout em blocos para os CPs. 5.2. Fluxo geral da fábrica (da unidade produtiva) Como já comentado no início do capítulo, o fluxo geral da unidade comporta relações quantitativas e qualitativas. A natureza da relação é definida pela função de cada departamento ou setor considerado. Uma classificação genérica e usual dos setores de uma instalação de produção (unidade produtiva), denominada de Unidades Típicas de uma Fábrica, é assim apresentado: 1 – Unidades diretas de produção: -Almoxarifado - armazenamento de materiais diretos ou indiretos. Os principais são: matérias-primas, partes em processo, produtos acabados. -Preparação de matérias-primas - adequação dos materiais diretos para serem processados. Compreende: controle de qualidade de matérias-primas e materiais comprados, sistema de movimentação, disposição dos materiais para processamento. -Fabricação (ou Processamento principal) - processamento dos materiais, transformando matérias-primas em partes intermediárias ou produtos finais. Pode ser dividida em: processamento de materiais brutos, processos intermediários/tratamentos superficiais,


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processamento de componentes finais, montagem. Esta unidade pode ainda ser separada em departamentos, conforme já discutido no item anterior deste capítulo. -Acabamento/Embalagem - conferir aos produtos finais a forma de apresentação para venda (ou expedição). Compreende: controle de qualidade/produção, embalamento e movimentação para armazenamento. 2 – Unidades de apoio à produção e processos: -Manutenção - conservação e adequação de equipamentos e instalações visando sua disponibilidade de uso no processo. -Utilidades - sistemas de provimento de energia e de materiais secundários para o processamento. Compreende: reservatório de água, casa de força, gás, óleo, etc. Ferramentaria/oficina de máquinas - confecção de ferramentas de máquinas, reparos de partes de máquinas. 3 – Unidades de apoio de pessoal: -Apoio de pessoal - serviços de higiene, conforto e saúde para a mão-de-obra. Compreende: ambulatório, vestiários, sanitários, refeitórios, creche, bebedouros, salas de descanso. 4 – Administração e controle da fábrica: -Recepção - controle de entrada de materiais ou pessoas na fábrica. Compreende: recebimento de materiais, vias de acesso, estacionamento, controle de ponto. -Expedição - controle de saída de pessoas, materiais ou produtos da fábrica. Compreende: movimentação de produtos finais, carregamento e vias de circulação externa. -Administração - controle funcional, fiscal e financeiro das atividades da fábrica. Compreende: contabilidade, compras, vendas, recrutamento/seleção, pagamentos, gerência e direção. Os métodos tratados até aqui descritos baseiam-se nas seqüências de produção ou em relacionamentos quantitativos entre operações. No entanto, dentro de uma unidade industrial existirá um conjunto de atividades de suporte que irão interagir com os processos produtivos. A determinação do posicionamento destas atividades dentro das instalações irá depender, sobretudo do tipo de industria, da estratégia mais geral e da organização da produção. A técnica utilizada para definir o posicionamento relativo destas atividades no interior de uma unidade industrial é a Carta (ou Matriz) de Ligações Preferenciais. Uso da Carta de Ligações Preferenciais tipo de ligação entre duas atividades

Código

Código

Essencial (Adjacente)

2

A

Desejável (próximo)

1

P

Não é importante (livre)

(branco ou zero)

L

Indesejável (distante)

X

X

Sobreposto (juntos)

3

S


Exemplo: Montar uma relação de áreas a partir das relações entre os setores funcionais de uma empresa, conforme estabelecido abaixo:

A partir da carta, pode-se chegar ao esquema de relação de atividades e posteriormente a relação de áreas. Os critérios usados para definir os relacionamentos dos pares de atividades são definidos de acordo com o tipo de objetivo e grau de precisão desejado. Os mais comuns são: Ligações e relações entre as atividades/setores: a) Preferenciais (1), Desejadas (2), Sem relações (3), Indesejadas (X). b) Adjacentes (1), Sobrepostas (2), Próximas (3), Distantes (4), Livres(X). c) Absolutamente necessário (A), Muito Importante (E), Importante (I), Pouco Importante (O), Desprezível (U), Indesejável(X).

A figura abaixo exemplifica esta matriz, num caso de uma indústria de processamento de madeira.

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No exemplo da matriz as linhas representam as diversas atividades, as diagonais estabelecem os tipos de relacionamentos. Os critérios são: A (absolutamente necessário); E (Muito Importante); I (Importante); O (Pouco Importante); U (Desprezível); e, X (Indesejável). Além desta avaliação qualitativa, existem métodos quantitativos para a comparação entre soluções. O Método dos Momentos é um deles. Ele consiste no cálculo dos momentos resultantes (Σ M = Σ F x D), para uma dada solução e a sua comparação com as demais. Basicamente o método envolve: 1. Calcular todas as áreas necessárias para as atividades produtivas e não produtivas; 2. Fazer uma aproximação geométrica (retangular ou circular) para estas áreas; 3. Construir soluções baseadas nos métodos quantitativos e qualitativos apresentados; 4. Calcular o momento para a solução; 5. Comparar os resultados das soluções.


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5.3. Áreas de Estocagem e de Expedição As áreas de estocagem e expedição estão relacionadas com o recebimento, movimentação, armazenagem, preparação de pedidos e carregamento ou despacho de mercadorias. Seu dimensionamento depende fundamentalmente do tipo de pallet ou rack utilizado, do transportador a ser adotado, podendo ser manual ou empilhadeiras motrizes; e do sistema de armazenagem propriamente dito. A figura 5.1 apresenta três modelos de pallet do tipo plataforma, sendo os dois primeiros convencionais de madeira e o terceiro, de material polimérico. Destaca-se a necessária compatibilidade entre a geometria do pallet e do dispositivo de movimentação. O acesso bilateral é vantajoso na medida que facilita a acoplagem com um menor número de manobras.

Figura 5.1: Pallets com diferentes possibilidade de acesso. Fonte: Alvarenga & Novais, 1997 citado por Ishikawa, 2000.

A Figura 5.2. mostra um pallet contentor, cuja aplicação é indicada para situações onde o produto a ser armazenado possui geometria irregular e dispensa o uso de embalagens especiais. O rack auto-portante, mostrado nas Figuras 5.3. e 5.4., constituem solução adequada para armazenagem de produtos de baixa rotatividade, possibilitando a compactação e maximização no uso do espaço de armazenagem.

Figura 5.2: Pallet contentor

Figura 5.3. e 5.4: Rack auto-portante Fonte: Ishikawa, 2000.

No que se refere aos dispositivos de movimentação, existem uma infinidade de carrinhos com ampla aplicação na indústria e nos serviços. Em se tratando de carga paletizada, destacam-se as paleteiras manuais e as empilhadeiras elétricas e mecânicas. As empilhadeiras manuais, ou paleteiras (Figura 5.5), são de larga aplicação particularmente pelo baixo custo. No entanto, exigem piso regular, tem pouca capacidade de carga, baixa velocidade de operação e pequeno raio de ação.As empilhadeiras elétricas (Figura 5.6.) são equipamentos de elevado custo de aquisição, indicados para aplicações em ambientes fechados onde o ruído e poluição sejam indesejáveis. As empilhadeiras a combustão (Figura 5.7) são de menor custo, porém somente recomendadas para situações de boa ventilação.


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Figura 5.5:., 5.6. e 5.7: Diferentes tipos de empilhadeiras segundo o acionamento. Fonte: Ishikawa, 2000.

Quanto às empilhadeiras, deve-se destacar as diferentes características construtivas para os dispositivos de carga, especialmente desenvolvidos para aplicações específicas ou objetivando a minimização das áreas de manobra e acesso nos corredores. A figura 5.8 ilustra diferentes possibilidades.

Figura 5.8: Diferentes possibilidades de empilhadeiras. Fonte: Ishikawa, 2000.

O tipo de equipamento para a movimentação e os acessórios utilizados, irão definir em última instância o nível de empilhamento e os espaços para corredores de circulação. A largura do corredor deve ser definida em função das características geométricas e mecânicas do equipamento, conforme apresentado no esquema da Figura 3.9.


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Onde:

L

= Largura do corredor mínimo.

P

= Centro de giro (catálogo).

W

TR

E

TR = Raio de giro. CR

C/2

A

C/2

P

L

= Comprimento do garfo ou da carga.

A

= Distância braço/eixo da roda.

E

W = Largura da carga.

E = TR

(A+L) 2+ (W/2 - CR)2+ C

CR = Distância P/linha de centro Fonte: Olivério, 1985.

O sistema de armazenagem constitui o principal determinante para o dimensionamento das áreas de estocagem. Destacam-se: as estantes em geral, estruturas porta pallet, e as estruturas de armazenagem por acumulação. As estantes são utilizadas para armazenagem de cargas não paletizadas, como ilustram as figuras 5.10 a 5.13. e recebem diferentes nomenclaturas segundo aplicações específicas.

5.10: Estante

5.11: Flow Rack

5.12: Cantilever

Figura 5.13: Nomenclatura dos componentes de um cantilever típico. Fonte: Ishikawa, 2000.

As estruturas porta pallet são de ampla aplicação na indústria e caracterizadas pelo acesso frontal. Normalmente são montados aos pares, com acesso bilateral. A principal desvantagem constitui-se no grande espaço ocupado pelos corredores, por outro lado, são de baixo custo. A nomenclatura típica e exemplo de aplicação são mostrados nas figuras 5.14. e 5.15.


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Figuras 5.14. e 5.15: Porta pallets e nomenclatura típica.

As figuras 5.16. a 5.19. apresentam estruturas de armazenamento por acumulação. Nestas, a deposição e retiras dos materiais se dão por lados opostos, para sistema de armazenagem do tipo FIFO, ou pelo mesmo lado em sistema de armazenagem do tipo último que entra, primeiro que sai (push-back).

Figuras 5.16., 5.17., 5.18. e 5.19: Diferentes formas de armazenagem por acumulação.

Por fim, deve-se considerar no dimensionamento das áreas de armazenagem a forma de chegada e saída de produtos. Destacam-se os sistemas em nível e sistemas em docas. No primeiro caso, é obrigatório o uso de empilhadeiras, posto que a carga deve ser elevada ou rebaixada entre o nível do piso e do veículo. No caso das docas, as superfícies estão niveladas, agilizando o processo de carga/descarga, bem como possibilita o uso de paleteiras em situações onde não há empilhamento dos unitizadores.


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Para o sistema em doca existe a possibilidade de utilização de plataformas perpendiculares ou angulares. No primeiro caso, tem-se um maior número de docas por metro linear de construção, com uma maior demanda de área coberta e de manobra. No segundo, um menor número de docas por metro linear, com uma demanda também menor de área de manobra e de cobertura. A figura 5.20. ilustra as duas possibilidades.

Figura 5.20: Plataformas perpendicular e angular.

5.4. Outras Áreas: Fatores Indiretos de Produção Para o estabelecimento das demandas espaciais não diretamente relacionadas à produção devem ser consideradas: a) Relacionadas com o pessoal: Vias de acesso, Facilidades, Proteção, Iluminação, Aquecimento, Ventilação, Escritórios e Centros de Treinamento. b) Relacionadas com os materiais: Qualidade e Inspeção, Controle da Produção, Controle de Resíduos, Armazenagem e Movimentação. c) Relacionadas com equipamentos: Manutenção, Ferramentaria e Instalações. Auxiliares. Pare efeito de dimensionamento estas podem ser agrupadas em: Instalações Auxiliares ou Utilidades, Unidades Administrativas e Sociais, Áreas Externas e Outras Unidades. Para instalações auxiliares não existem regras para dimensionamento a não ser a consideração específica da demanda em questão.Ver Valle, pag. 93 a 117. Unidades Administrativas e Sociais a) Ambulatórios e Postos de Socorro a acidentados (É Obrigatório para empresas com mais de 100 empregados). -OIT/OMS recomendam: 100 a 300 empregados 35 m2 301 a 500 empregados 60 m2 acima 501 empregados 60 m2 -Código de Edificações de São Paulo: - Área > 500 m2 Ambulatório > 16 m2


- Simples: - Sala com Lavabo -Completos: - Sala de Consulta (2 ou 3) - Sala para pequenas cirugias - Raio x - Consultório odontológico

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< 16 m2 09 a 12 m2 20 a 25 m2 10 a 12 m2 10 a 12 m2

b) Auditórios - Aproximadamente 1 m2 por pessoa sentada - Copa/wc. c) Creche (Obrigatório para empresas com mais de 30 mulheres com idade superior à 16 anos). - 3 m2 por criança. - Considerar uma vaga para mulher na faixa etária entre 16 e 40 anos. d) Escritórios Considerar: -Todas as atividades administrativas a serem realizadas em escritórios. (Faturamento, contabilidade, vendas, marketing, gerências, ...) -Todas as áreas relacionadas com a administração da produção. (PCP, recebimento, expedição...)

e) Refeitórios (Obrigatório para empresas com mais de 300 funcionários). - Cozinha, dispensa, câmaras frigoríficas, salão de refeições e bebedouros. - Lavatórios: 1 torneira para 20 usuários. - Área mínima: 1,2 m2 por pessoa. - Abrigar 1/3 dos funcionários do turno. f) Vestiários


- Área mínima de 1,5 m2 por usuário simultâneo. - 1 chuveiro para cada 20 empregados (1/l0 quando insalubre). - Portas com no mínimo 1,20 m. g) Sanitários Devem: - Ser separadas por sexo. - 1 m2 para cada 20 funcionários em atividade. - 1 torneira para cada 20 funcionários em atividade. Áreas Externas a) Portarias - Considerar uma área mínima de 5 m2. b) Estacionamentos Considerar: - Veículos de visitantes. - Veículos da empresa. - Veículos dos Funcionários. - Veículos de carga. - Áreas de Manobra. Carros: - 5,20 x 2,5 m por veículos. - Soluções: ver fig.4.4 pag.126 Valle. Caminhões: - 2 eixos: 6 a 7 m de comprimento. - 3 eixos: 16 metros de comprimento. c) Acessos e Circulação

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6. Processos de Produção, Organização e Layout Industrial 6.1. Processos de Produção Classicamente é estabelecida uma relação entre os processos produtivos de manufatura e o layout industrial. Tais associações partem de distintas classificações, considerando variáveis como o tipo de ação que se realiza sobre os materiais, o volume e a variedade dos produtos. A figura 2 apresenta uma classificação adaptada de Moore (1962) pág. 7.

Figura 6.1. - Representação dos sistemas clássicos de manufatura

Indústrias de processos contínuos são características do processamento químico de substâncias e que não podem interromper a fabricação sob risco de perder o material processado ou até mesmo danificar equipamentos ou parte das instalações. Os problemas de projeto de planta de uma indústria de processo contínuo é completamente diferente daqueles de processos intermitentes ou repetitivos. No processo contínuo o layout é extremamente


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influenciado pelos condicionantes tecnológicos e sua lógica é determinada pelo processo de fabricação. São layout rígidos com equipamentos dedicados aos produtos.

Indústrias de processamento repetitivo são aquelas em que o produto é processado em lotes. Os produtos são movimentados, através do processo, em quantidades fixas e cada item segue através do fluxo de forma análoga à todos itens do lote. Quando o lote de um mesmo item, ou itens semelhantes, seguem rigidamente as mesmas seqüências em tempos uniformes entre lotes; o processo assume, para efeito de estudo de layout, as características de um processo contínuo.

Uma indústria de processamento intermitente processa um produto ou pequenos lotes de produtos(ou itens) sem regularidade de período ou de tamanho de lote. O processamento depende de encomenda e os produto pode sofrer alterações de especificações, mesmo dentro de um lote. Este tipo de indústria é característico de micro e pequenas empresas que trabalham através de encomenda de clientes. Para o estudo de layout, as empresas de processo de informações ou documentos, as empresas de serviços, são consideradas de processamento intermitente.

A classificação apresentada e a sua tipificação tem valor histórico, porém muito da caracterização não têm hoje o mesma importância. Pode-se considerar que tal enfoque deriva das estratégias de produção em massa e neste contexto devem ser entendidas. A relação volume/variedade aparece como elemento caracterizante dos processos contínuos, repetitivos e intermitentes.

Autores mais recentes, utilizam-se das mesmas variáveis para a classificação dos processo produtivos. Slack (1997) partindo da mesma relação classifica os sistemas de produção em processos de manufatura em: projeto, jobbing, lotes, massa e contínuos; e os processos de serviços em: profissionais, lojas de serviços e serviços de massa(quadros 8 e 9)


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Quadro 8: Processos atuais de Manufatura Projeto: A essência de processos por projeto é que cada trabalho tem início e fim bem definidos.Os recursos transformadores que fazem o produto provavelmente serão organizados de forma especial para cada um deles. Exemplos: Grandes obras de engenharia. Jobbing: Os processos em jobbing têm como característica a produção de pequenos lotes, sendo que cada produto em produção compartilha dos processos com os demais. Exemplos: Encomendas de série única. Lotes: Os processos em lotes ou em bateladas incluem uma ampla gama de relações volume-variedade. O que os caracteriza é a similaridade entre os distintos produtos que proporciona um maior grau de repetitibilidade. Exemplos: Autopeças, Alimentos de Conveniência. Massa: Os processos de produção em massa são caracterizados apresentam altos volumes de produção com relativamente baixa variedade. A principal característica é a forte similaridade entre produtos o que torna as operações essencialmente repetitivas. Exemplos: Automóveis, Cerveja. Contínuos: Em essência os processos contínuos operam com altos volumes e pouca variedade. Exemplos: Refinarias, Papel.

Quadro 9: Processos de Serviços Profissionais: Caracterizado pela ênfase na customização com ênfase no contato com o cliente. Orientado pelo processo. Exemplos: Consultorias, Profissionais liberais. Lojas de Serviços: Lojas de serviços são caracterizadas por níveis de contato com o cliente, customização, volume de clientes e liberdade de decisão pessoal, que a posiciona entre os serviços profissionais e de massa. Orientado pelo produto/processo. Exemplos: Restaurantes, Shoppings, Locadoras. Massa: Envolvem muitas transações de clientes, tempo de contato limitado e pouca customização. Orientados para o produto. Exemplos: Supermercados, Transportes.


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Apesar das indicações serem genéricas e realmente pouco esclarecer em termos objetivos para o projeto de uma unidade industrial, elas sempre trazem referências que irão nos posicionar frente ao problema de projeto. O que resulta da relação variedade/volume é uma indicação pouco precisa caracterizada como uma linha natural de ajuste do processo a características de volume variedade, figura 3. O posicionamento em relação da diagonal indica o grau de flexibilidade e o custo do sistema produtivo em relação ao demandado. Concretamente, as indicações valem como referencial global, porém não conseguem traduzir-se na prática como indicadores concretos de projeto.

Figura 3 : Matriz Produto-Processo.

6.2. Tipos de Layout e Processos de Produção. Assim como os processos produtivos são classicamente classificados o layout industrial também o é. Tradicionalmente são definidos três tipos de layout: posicional, por processo e por produto. Uma caracterização para as aplicações no campo da manufatura apresentada por Moore (1962), figura 2, e no campo da manufatura e serviços por Slack(1997) são mostradas nos quadros 8 e 9. Os tipos clássicos de layout estão relacionados com a quantidade e diversidade de produtos produzidos, às características físico-químicas e geométricas dos materiais manipulados e aos tipos de movimentação possíveis no interior da fábrica.


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A divisão do layout em tipos clássicos fundamentais, atende principalmente a motivos didáticos. Muito freqüentemente, o que se observa na prática é uma mistura dos tipos denominados clássicos e dificilmente observa-se uma fábrica totalmente projetada utilizandose um único tipo de arranjo. layout posicional ou arranjo de posição fixa Este layout é caracterizado por um arranjo espacial onde o material a ser trabalhado (peça, parte ou item) permanece parado enquanto que os operadores e os equipamento se movimentam ao seu redor (figura 4).

(Fonte: TONPKINS, 1984, p. 228) Figura 4 - Ilustração de um layout posicional.

Este era o tipo principal de arranjo no sistema artesanal de trabalho. O produto era iniciado e acabado no local de trabalho do artífice, que o construía inteiramente. Com a evolução da indústria, este tipo se tornou menos importante e atualmente a sua aplicação se restringe, principalmente, a casos onde o material, ou o componente principal, é difícil de ser movimentado, sendo mais fácil transportar equipamentos e homens. Em montagem de grandes máquinas como fresadoras e retificadoras, a base destas máquinas permanece parada e ferramentas portáteis, peças componentes e homens se movimentam para a produção. Existem montagens em séries nas quais as peças são posicionadas em bancadas (em forma de linha) e o operário percorre a linha com ferramentas e peças componentes, executando a operação. Em montagem de navios e nas obras de construção civil, a produção é feita com o componente principal fixo e os instrumentos de trabalho se movimentando em torno deste componente, realizando operações de transformação e de montagem. layout funcional, departamental ou por processo Neste tipo clássico, os equipamentos são agrupados em função da similaridade de suas operações no processo de produção, independente do produto processado. Contrapondo-se ao modelo anterior, no arranjo funcional os equipamentos permanecem fixos e os materiais são movimentados entre os postos de trabalho. É característico deste tipo de arranjo o agrupamentos de máquinas semelhantes formando departamentos ou setores de processos com nomenclatura bastante comum nas fábricas,


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como: setor de estampagem, departamento de usinagem, seção de tingimento, setor de acabamento, etc. (figura 5). Nestas configurações não se identifica a fábrica, ou seus setores, pelos produtos fabricados mas, pelos seus processos.

(Fonte: TOMPIKNS, 1984, p. 228) Figura 5 - Esquema do layout Funcional.

Este tipo de arranjo é bastante encontrado especialmente em ferramentarias e, é particularmente interessante onde a tecnologia de execução tem caráter preponderante em relação aos demais itens da produção. Uma propriedade deste tipo de layout é sua flexibilidade quanto à mudanças nos produtos processados, sendo usualmente aplicado em fábricas de processamento intermitente, de produção por encomendas de produtos com pequeno volume de produção ou de baixa padronização. layout linear ou por produto A disposição dos postos de trabalho obedece a seqüência do processamento do produto, formando agrupamentos de equipamentos e atividades distintas entre si, mantendo em comum o processamento seqüencial de partes de um produto. De maneira semelhante ao layout funcional, os materiais se movem e os equipamentos permanecem fixos (figura 6).

O arranjo é praticamente uma reprodução da carta de operações do produto. O material, sob a forma de matéria-prima, sofre a primeira operação caminha de uma operação a outra, percorrendo equipamentos colocados próximos e dispostos segundo o fluxograma da peça. A figura 7 mostra um 'Flow chart' de montagem de um automóvel que é um exemplo típico de uma fábrica com layout por produto.


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Fonte: TOMPKINS, 1984, p. 228) Figura 6 - Esquema do layout por produto.

(Fonte: REID, 1950, p. 2) Figura 7 - Esquema de carta de fluxo de processo de fabricação e montagem de um automóvel. A concepção de uma fábrica deveria seguir este esquema, segundo revista de arquitetura da década de 40, editada por K. REID em 1950.

Os layout reais são normalmente combinações destes tipos clássicos pois as indústrias possuem, normalmente em suas instalações, misturas desses tipos de layout. Ao lado de uma seção de arranjo tipo departamental ou funcional, pode existir um layout por produto, ou por posição fixa. Ou então, dentro do arranjo funcional, pode-se colocar os grupos de equipamentos dispostos segundo a seqüência preferencial do processamento do produto. Como exemplo, em setor de fabricação de engrenagens.


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Cada tipo de layout é recomendado em determinadas circunstâncias, e possui vantagens e desvantagens relativas em sua aplicação (quadro 10). Quadro 10 - Características do sistema de produção e tipo de layout

Posicional 1) Material difícil ou impossível de ser movimentado; 2) Ferramentas, dispositivos, equipamentos fáceis de serem movimentados;

TIPO DE LAYOUT Funcional ou Processo 1) Muitos tipos ou estilos de produtos, ou produção sob encomenda; 2) Pequeno volume de produção em itens individuais (embora a produção total possa ser grande);

3) Necessidade de se fixar responsabilidades; 3) Impossibilidade de se fazer estudos adequados de 4) Produção pequena e tempos e movimentos; não cooperativa. 4) Dificuldade de se encontrar um bom balanceamento entre operações; 5) Muitas inspeções requeridas durante a seqüência de operações;

Por Produto 1) Um ou poucos produtos padronizados; 2) Grande volume de produção de cada item durante considerável período de tempo; 3) Possibilidade de estudos de tempos e movimentos; 4) Possibilidade de se encontrar um bom balanceamento entre operações; 5) Número mínimo de inspeções requeridas durante a seqüência de operações;

6) Mínima proporção de equipamento que requeiram instalações especiais (isolamento das outras áreas 6) Alta proporção de equipamentos que requeiram de produção, por exemplo), ou supervisão muito técnica; instalações especiais ou supervisão muito técnica; 7) Material e produto que permite manuseio contínuo; 7) Materiais ou produtos grandes ou pesados , o que 8) Pequena ou nenhuma dificulta um manuseio possibilidade de se utilizar a contínuo; mesma máquina ou estação 8) Necessidade freqüente de de trabalho para mais uma operação. (número mínimo utilização de mesma de “set up” máquina ou estação de trabalho para duas ou mais operações; (Fonte: MOORE, 1962, p. 107 e OLIVÉRIO, 1985, p. 179)


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Como cada tipo clássico de layout é mais bem adequado às certas características de processo, relacionando as variáveis quantidade versus variedade de produtos, e também com a organização do trabalho e da gestão da produção (Quadro 11). Quadro 11 - Relação entre o tipo de layout e gestão da produção Tipo de layout POSICIONAL POR PROCESSO POR PRODUTO 1) Menor custo de 1) Permite à fábrica elevar 1) Pouca duplicação de equipamento, logo pequeno manuseio e transporte; a habilidade de seus operários, produzindo um investimento total; 2) Menor tempo total de conhecimento completo 2) Grande flexibilidade de produção; do trabalho produção; 3) Menor inventário de 2) O operário se identifica material em 3) Supervisão mais com o produto, processamento; aumentando o seu orgulho eficiente e mais técnica; profissional pela sua 4) Maior incentivo para o 4) Maior incentivo para maior participação e grupo de operários, com operário, com a responsabilidade no possibilidade de se utilizar possibilidade de se produto final; utilizar prêmios de prêmios de produção produção para grupo ou individuais; 3) Grande flexibilidade. linha; Permite freqüentes e 5) Controle melhor de fáceis mudanças em: processos complicados ou 5) Menor área por a) projeto do produto unidade de produção; precisos, especialmente b) volume de produção onde muita inspeção é c) tipo do produto 6) Maior simplicidade requerida; de controle de produção, 4) Mínimo investimento 6) Facilidade de contornar com menor número de no layout. quebras de equipamentos, registros necessários. transferindo-se trabalho de uma estação para outra. (Fonte: OLIVÉRIO, 1985, p. 180) Um fator complementar na decisão para escolha de um tipo de layout é a movimentação dos fatores de produção que concorrem para o fluxo da manufatura. A movimentação, para a construção do layout, é separada em: a) Movimentação dos materiais: os materiais se deslocam de posto em posto de trabalho e, nesse deslocamento, sofrem as alterações que os processos produtivos ocasionam na peça para a obtenção do produto acabado. b) Movimentação do homem - neste caso o homem se desloca de posto de trabalho, e em cada uma delas executa uma operação. c) Movimentação do equipamento - o equipamento se movimenta para produzir a operação, percorrendo vários postos de trabalho, ou seguindo o produto. d) Movimentação do homem e do material - ambos se movimentam. Acontece por exemplo, em linhas de montagem, quando o homem e o material se deslocam simultaneamente.


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e) Movimentação do material e do equipamento - O homem recebe o material e o equipamento, que se deslocam para o posto de trabalho, como na construção civil em que o concreto vai até a obra, com uma betoneira. f) Movimentação do homem e do equipamento - O material permanece fixo, recebendo a ação combinada dos outros dois fatores de produção. Nas obras de pavimentação existem vários exemplos desse tipo de movimentação. g) Movimentação de homem, máquina e material - São bastantes raros. Normalmente não é necessária esta movimentação conjunta Os produtos processados e a tecnologia empregada neste processamento restringem a adoção do layout, mas não o determinam. Esta determinação só se dá a partir da escolha dos modelos de gestão da produção e do trabalho. Claro que esta escolha também não é irrestrita, pois vão existir incompatibilidades , advindas da base técnica e das relações sociais de produção, entre os elementos do sistema produtivo. Um dos condicionantes mais difundidos é imposto pela tecnologia dos equipamentos de produção, cuja operação condicionam os esforços, os conhecimentos, os tempos e os espaços de trabalho. 6.3. Novos padrões de layout derivados das formas de gestão da produção e do trabalho. É possível estabelecer uma linha de estudos sobre as modificações no arranjo espacial do trabalho e suas conseqüentes interferências sobre a forma e o partido arquitetônicos adotados na concepção de edificações industriais. O JIT/KANBAN surgiu como uma alternativa para competir com a produção em massa do layout em linha, a Tecnologia de Grupo (TG) como solução para melhorar a competitividade (através de aumento de produtividade) do layout funcional para a fabricação em lotes e os Sistemas Flexíveis de Manufatura (SFM) surgiram para aumentar o grau de automação dos sistemas anteriores. Estas tendências, em síntese, apontam para: - Aumento da automação do processo de produção. - Uso de mão-de-obra multifuncional. - Agrupamento de máquinas por similaridades geométricas e de funções dos componentes. - Trabalho em grupo ( tanto de máquinas como de pessoas). - Mudança para layout celular ( ou grupo de máquinas). - Diminuição dos espaços entre os postos de trabalho pela diminuição dos estoques intermediários e integração da produção. Estudos sobre a indústria de processamento intermitente têm mostrado uma preocupação das empresas que se estruturam com layout funcionais, pela perda de competitividade (baixa produtividade) quando comparadas com empresas que utilizam layout em linha (devido às características de produção em massa). Da mesma forma, as empresas que utilizam layout em linha, se preocupam com a perda de competitividade no mercado, pela baixa capacidade de atender demandas novas do mercado, expressa por baixa flexibilidade à variações nos produtos. Essas mudanças no cenário industrial, que já vêm ocorrendo desde o final dos anos 80 no Brasil e, antes de 70 nos países mais industrializados, podem ser explicadas, entre outras questões estruturais, pelas mudanças no cenário das relações comerciais mundiais na chamada globalização da economia, que aumentou o grau de competitividade industrial e da aceleração nos processos de inovação de produtos e de tecnologias de produção (VANALLE, 1995). Os modelos clássicos de layout apresentados já não mais atendem as necessidades de mudanças


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provocadas pelos fatores acima mencionados. Estes fatores estruturais afetam o layout na medida que promovem mudanças na estrutura de produção relacionadas a: 1. Mudanças no projeto dos produtos da empresa, eliminação de produtos da linha de produtos e a introdução de novos produtos; 2. Mudanças nas seqüências de processamento dos produtos de linha, renovação e melhorias em equipamentos de processos; 3. Mudanças nas quantidades produzidas associadas com planos de produção, resultando em mudanças nas capacidades e balanceamentos; e 4. Mudanças na estrutura organizacional principalmente relacionadas às filosofias de gerenciamento da produção quanto a descentralização/centralização dos controles. Os modelos de arranjo espacial de máquinas e a distribuição dos operadores nestas máquinas, que foram abandonados com a introdução do modelo japonês de produção, segundo CORIAT(1994), são:

Layout em “Gaiolas de pássaros” (figura 8) Com um operador operando várias máquinas iguais, com tempo alocado de trabalho em cada máquina a partir de um diagrama homem-máquina. Neste sistema há um acúmulo de materiais estocados em cada máquina, muito tempo para transporte e sistemas pesados de movimentação(grandes quantidades por viagem)

(Fonte: CORIAT, 1994, p. 63) Figura 8 - Layout em gaiolas de pássaros. Os círculos representam postos de trabalho e os retângulos máquinas.

Layout em “Ilhas separadas” (figura 9) Onde cada operador é responsável por um conjunto de máquinas diferentes que operam seqüencialmente partes de um mesmo produto ou produtos semelhantes, porém mantendo um trabalho individualizado com a prescrição de seu tempo de trabalho em cada máquina a partir da distribuição estabelecida pelo diagrama homem-máquina.


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(Fonte: CORIAT, 1994, p. 64) Figura 9 - Layout em ilhas separadas. Neste layout, como o trabalho é individual em cada ilha, os estoques intermediários permanecem altos já que depende do ritmo do operador da ilha e só estarão disponibilizados após o término da seqüência das operações da ilha. Tal sistema de transferência provoca acúmulo de materiais entre as ilhas em função da dificuldade de balanceamento dos trabalhos entre cada ilha. Layout em Linha(figura 10) Os equipamentos são colocados em seqüência de processamento de cada parte de um produto com os operadores percorrendo vários equipamentos na linha. Este modelo, segundo o autor, mantém ainda, embora pequenos, estoques entre as máquinas e estoques relativamente altos no final da linha e nas transferências entre linhas. No entanto, a maior crítica à este modelo é a rigidez da relação entre o operador e os equipamentos que ele opera.

(Fonte: CORIAT, 1994, p. 64) Figura 10 - Layout em linha. A estrutura de layout que o autor propõe, ainda de acordo com seu entendimento do modelo japonês de produção, é a organização em vários layout em ‘U’, a partir destas estruturas básicas de arranjo, em uma combinação encadeando espacialmente uns aos outros. As vantagens apontadas por esta estrutura estão nos baixos estoques entre as máquinas e nas transferências entre os agrupamentos e, principalmente, pela utilização multifuncional dos operadores inclusive entre os agrupamentos, que permite melhor regularização do ritmo de trabalho, racionaliza a ocupação dos operadores e contribui decisivamente para reduzir os estoques. O principal efeito, para o layout, é a diminuição da área ocupada com a produção, logo, da área ocupada na edificação.


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As características das fábricas da Volvo em Kalmar e posteriormente em Udvalla, ambas na Suécia, são consideradas marcos neste processo de mudanças mais significativas, principalmente sobre a relação entre a organização do trabalho e o projeto do edifício industrial. Estes exemplos serão explorados com mais detalhes no decorrer deste capítulo.

6.3.1. Layout em grupo Este nome ganhou significância a partir do advento da noção da Tecnologia de Grupo, pelo princípio de agrupar a fabricação de ‘famílias’ de componentes, em contraposição à fabricação agrupada por processos, característica do layout funcional e da fabricação de componentes isolados no layout por produto. Pela definição da TG, o layout em grupo é representado por um conjunto de máquinas de diferentes tipos e funções, cujo objetivo é a possibilidade de fabricar determinados grupos de peças que mantém características de similaridades geométricas(formas e dimensões) e de processos. Sempre que se refere à TG, a primeira noção de layout é a célula de manufatura. A célula é a forma mais usual utilizada para representar o agrupamento de uma ‘família’ de componentes, mas não a única forma. De acordo com MIRANDA(1993), o layout da TG é um layout intermediário entre o sistema de produção funcional e o linear, posicionando as máquinas de forma a processarem famílias de peças com maior eficiência e economia em relação aos sistemas tradicionais, através de 3 sistemas básicos de arranjo entre o funcional e por produto(figura 11): Centro-TG, Célula-TG e Linha-TG.


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(Fonte: MIRANDA, 1993 p. 61) Figura 11 - Tipos de layout da Tecnologia de Grupo. O sistema Centro-TG consiste de um posto de trabalho com uma máquina que processa um conjunto de peças similares em forma e operações. O arranjo do layout dar-se-á pelo agrupamento de centros diferentes processando famílias diferentes. A diferença deste tipo de arranjo em relação ao arranjo funcional é que o processamento é realizado sobre peças similares em contraposição ao processos similares, conforme exemplifica a figura 12. O sistema Célula-TG é a forma mais conhecida de arranjo para o sistema TG. É um agrupamento de máquinas que permite o processamento seqüencial de operações de um conjunto de componentes de uma família, mesmo que os componentes tenham seqüências diferentes de operações. No próximo item as células de manufatura estão detalhadas.

(Fonte: MIRANDA, 1993, p. 62) Figura 12 - Layout utilizado na Tecnologia de Grupo: Centro – TG

O arranjo de fluxo em Linha-TG (figura 13), de acordo com MIRANDA(1993), é um arranjo de máquinas em seqüência, cada uma com operações fixas, processando famílias de componentes. A diferença deste arranjo para o arranjo linear é que na linha-TG são processadas famílias de componentes e não componentes isolados, que caracteriza a linha tradicional.


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(Fonte: MIRANDA, 1993, p. 63) Figura 13 - Linha-TG, tipo de layout utilizado na Tecnologia de Grupo onde cada seqüência de máquinas processa uma família de componentes.

O layout em grupo surge também em decorrência do movimento de humanização do trabalho com os princípios de trabalho em grupo, da escola sociotécnica iniciada com os trabalhos de Emery e Trist (VARGAS e FLEURY, 1981). Uma das bases deste movimento era o redesenho dos sistemas de trabalhos altamente repetitivos, usualmente associados à linha de montagem, na tentativa de promover uma melhor qualidade de vida no trabalho através de enriquecimento vertical de cargos, ampliação horizontal de tarefas, rotação de tarefas e criação de grupos semi-autônomos de trabalho (VARGAS e FLEURY, 1981). Desta transição da linha de montagem para o trabalho em grupo surgiram 3 padrões de modelos de arranjo (GALLAGHER, 1986):

1) Grupos em série, separados por estoques reguladores intermediários, para superar problemas de balanceamento.

2) Grupos em paralelo que montam um produto completo onde a quantidade de grupos depende do volume de produção do produto.


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3) Grupos independentes que realizam cada um uma sub-montagem independente para uma montagem final de um produto ou de produtos separados.

6.3.2. Célula de Manufatura A manufatura celular pode ser definida como uma organização espacial de produção discreta de pequenos lotes de componentes, agrupados em famílias(similaridade de formas e/ou dimensões e/ou processos) usando máquinas agrupada em células. Assim, célula de manufatura é cada uma das unidades espaciais deste sistema de manufatura celular.

As células de manufatura são definidas, desta forma, como o agrupamento de máquinas, formando centros de produção, arranjadas para processar um conjunto de operações completas de famílias de componentes de um produto. A manufatura celular é uma forma de organização da produção, enquanto que a célula é o arranjo espacial que expressa esta organização (SCHONBERGER, 1996).

O conceito de organização da produção da manufatura celular é uma tentativa de resolver problemas de ineficiência do sistema de produção em lotes baseados em arranjos espaciais por processo, produzindo mudanças, principalmente em: a) layout dos postos de trabalho e de equipamentos, b) organização do trabalho do chão de fábrica, c) fluxo de materiais em processo e estoques intermediários, d) movimentação de materiais, e) programação da produção (WARREN, 1997).

Para tornar a definição mais precisa, não apenas baseada na forma de agrupamento mas nas mudanças de gestão que permeiam este padrão de manufatura, deve-se considerar a aplicabilidade da manufatura celular em termos de magnitude, variedade(no tempo e quantidade) e tipo de volume de produção, comparando-a com outros sistemas de produção.


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Tradicionalmente, as fábricas têm adotado um dos dois tipos de abordagens principais para o layout de equipamentos de produção, chamados de ‘job-shop’, ou layout baseado no processo, onde as máquinas de tipos funcionais similares são agrupadas em áreas específicas; e o layout ‘transfer line’ caracterizado por linhas dedicadas de manufatura. O conceito de ‘job-shop’, ou baseado no processo, possui problemas complexos de gerenciamento da produção com a programação de resultados, em função da diversidade e variação dos lotes de produção, e normalmente requer substancial movimentação de materiais e partes semi-acabadas para atender a programação de produção em prazos estabelecidos e competitivos. As ‘transfer lines’ são, geralmente, adequadas somente para grandes volumes de produção, requerendo grandes aportes de capital e possui pequena flexibilidade para mudança na linha de produtos.

As técnicas da manufatura celular oferece uma alternativa intermediária entre os conceitos de produção baseados no ‘job-shop’ e ‘transfer line’. O quadro 12 mostra as vantagens relativas da adoção de tipos diferentes de layout em função de algumas variáveis do sistema de produção.

O desenvolvimento da manufatura celular foi motivado pela necessidade de uma grande quantidade de industrias em simplificar o gerenciamento da produção enquanto procuravam obter flexibilidade nos sistemas de produção por lotes (WARREN, 1997. Segundo este autor, as empresas tentaram reduzir a complexidade das decisões operacionais, como o lote econômico, roteamento (logística), programação da produção, técnicas de manutenção preventiva, transporte de peças e trocas de ferramentas, etc.; mas os resultados mostraram que as economias conseguidas ainda não eram suficientes para tornar o sistema competitivo e que as medidas acima precisavam ser complementadas com uma simplificação do sistema de produção e um aumento de sua flexibilidade em termos de variedade e volume de produção.


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Quadro 12 – Critérios e vantagens na adoção de tipos de layout em função de variáveis de gestão e fatores de produção.

Na prática, verifica-se que a manufatura celular é mais flexível que o sistema ‘transfer line’, porém, requer um trabalho maior de gerenciamento e de organização da produção. De maneira análoga, é menos flexível que um ‘job-shop’, mas é mais simples de gerenciar. O quadro 13 mostra onde se situa a manufatura celular em relação a outros conceitos de sistema de produção.


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Quadro 13 – Aplicabilidade do conceito da Manufatura celular em relação ao volume de produção e variedade de peças produzidas.

Algumas das razões mais citadas para o uso da manufatura celular como conceito de processo de produção, e a célula de manufatura como base do layout da fábrica, são: - Aumentar a competitividade do processo de produção pela redução dos tempos de transferência e de manufatura, inicialmente pela redução dos tempos associados com a movimentação de peças e materiais. - Usar modernas técnicas de produção e atender as exigências de consumidores de programas de produtividade e qualidade. - Reduzir os altos custos de materiais em processo em comparação com os sistemas atuais. - Aumentar a capacidade da fábrica (planta) pela redução do tempo de preparo de máquinas (set-up). - Diminuir o tempo de entrega de produtos aos clientes. - Aumentar a produtividade do trabalho (mão-de-obra) e melhorar a relação custobenefício pelo aumento da qualidade. - Reduzir as distâncias de transporte de materiais e, conseqüentemente, os danos de manuseio. -Preparar a fábrica para automação

De acordo com WARREN(1997), uma célula típica é operada por trabalhadores multifuncionais dedicados a uma célula particular, sendo capazes de operar, e abastecer e regular todos os equipamentos da célula. O material em processo na célula deve ser menor que um dia de suprimento, requerendo que o material seja reposto em pequenas quantidades, preferencialmente, com o produto sendo processado inteiramente em uma única célula. Toda a produção e o trabalho devem ser programados dentro da célula e orientados para a célula e não para uma máquina ou para um operador da célula.


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Os trabalhadores de cada célula são responsáveis pelos programas de qualidade e de manutenção preventiva de sua célula e os resultados do trabalho são medidos pelo mix de produtos finais da célula, pelo volume semanal ou mensal, e não em desempenho de cada operador ou lotes de produtos. O fluxo de materiais, produtos ou componentes entre as células são controlados por grupos específicos de trabalhadores que não pertencem à estas células, organizados em sub-sistemas (baseados em Kanban, por exemplo), formando equipes de logística da fábrica. Segundo HOSKINS(1977), estas células são arranjadas, comumente, em um formato de ‘U’ ou circular, com áreas de interseção entre espaços de trabalho nas máquinas, para minimizar as distâncias de transporte entre as máquinas, favorecer o trabalho em equipe dentro das células e simplificar a entrada e saída de peças facilitando a logística da fábrica (figura 35). KONZ(1984) explica que o layout modificado para adoção de células de manufatura terá: 1) Redução de áreas de postos de trabalho – pela interseção de áreas para trabalho em grupo e pela diminuição dos estoques de processo. 2) Diminuição da quantidade de postos de trabalho – pela melhor utilização dos equipamentos, diminuindo ociosidade , por conseguinte, diminuição do número de máquinas em uso. 3) Redução de área para movimentação e transporte de materiais em processo – pela redução do tamanho de lotes e pelo transporte unitário dentro das células. 4) Redução de áreas de estoques – pelo uso de controles do trabalho por célula(Kanban) e pela melhoria da previsão baseada no trabalho de cada célula.

As células de manufatura têm sido classificadas quanto aos seus arranjos espaciais internos sem, no entanto, prescrever a forma geral do layout da fábrica que irá acomodar estas células. A relação e estrutura dos blocos funcionais, de uma fábrica organizada em células de manufatura, irão depender dos conceitos de autonomia adotados para as células. Ou seja, quais as atividades complementares à fabricação que as células irão conter de forma independente e específica, como manutenção, estoques, ferramentaria, montagens, engenharia de processos, etc.. Uma célula completa com todas as funções de uma fábrica completa é chamada de mini-fábrica, conceito que será visto adiante. Em geral, as células típicas, como já definidas, possuem, além dos fatores imediatos necessários para a fabricação(pessoal, equipamentos, ordenação e material em processo), os estoques(inicial e final) e as áreas para troca e reposição de peças e ferramentas de máquinas.


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(Fonte: KONZ, p. 52) Figura 14 - Layout de uma célula de manufatura, no formato 'U'.

Uma classificação de células de manufatura, em relação aos possíveis arranjos espaciais internos (HOSKINS, 1997), separa inicialmente as células quanto ao grau de automação (‘manned’ ou ‘unmanned’) e ao formato do caminho do fluxo interno ( em ‘U’ ou linear, figura 14). Célula ‘manned’ (tripulada) pode ser definida como um sistema de trabalho semiautomatizado em que os operadores conduzem (pela tradução literal, pilotam) o fluxo de trabalho, o ritmo e divisão de tarefas (grupos semi-autônomos). Célula ‘unmanned’ (não tripulada) é uma célula automatizada onde as principais atividades dos operadores são de supervisão de máquina, ajustes, reparos e movimentação de materiais (geralmente de abastecimento da primeira máquina da célula e retirada das peças prontas da última máquina). Para o layout da fábrica, o grau de automação irá interferir nos serviços complementares de fabricação. Geralmente, as células ‘manned’ são ligadas umas às outras pelos sistemas de manuseio de materiais. Pela características de trabalho em que os operadores devem operar diversas máquinas, o layout mais comum é o de formato ‘U’, pela dificuldade de balanceamento de atividades entre máquinas e pelas distâncias a serem percorridas pelos operadores. Para as células ‘unmanned’, em função de seu grau de automação, independe o formato do caminho do fluxo, seja ‘U’ ou linear, pois é pressuposto que os materiais irão seguir automaticamente entre as máquinas sucessivas no processo e que os trabalhadores irão se deslocar com menor freqüência entre as máquinas, já que não estarão operando-as, mas apenas supervisionando seu funcionamento.


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6.3.3. Projeto modular: layout modular, mini-fábrica Os conceitos relacionados ao projeto modular de sistemas de produção e de instalações industriais tem ganhado significância a partir dos anos 80 em países como Canadá, Japão e EUA, como uma alternativa para diminuir os custos iniciais de construções relativos ao uso de espaço dentro da fábricas, em decorrência do encurtamento da vida útil dos produtos(principalmente produtos de consumo de base eletrônica), da velocidade de mudanças na tecnologia para a produção e na variação da demanda (RIOPEL et alii, 1994). Em alguns setores estas mudanças são tão rápidas e radicais que empresas mudam completamente sua estrutura produtiva. A decisão de adotar o conceito de projeto modular para as instalações industriais tem por objetivo conseguir uma instalação que comporte todas as funções da fábrica, atendendo as necessidades de produção e que possa se ajustar à mudanças de demandas e de especificação de componentes. Os benefícios derivados são: aumento da utilização dos espaços, redução de custos e melhor ambiente de trabalho (PETERS and YANG, 1997).

Figura 15 – Esquema geral de uma construção modular em espinha.

Uma abordagem que tem sido usada, dentro do conceito de instalação modular, para facilitar futuras expansões é a construção em diversos módulos paralelos, dispostos em ângulo reto, conectados por um módulo central de ligação que funciona como um corredor. Esta forma construtiva é denominada disposição em espinha de peixe ou simplesmente em espinha. Como mostrada na figura 15, a instalação resultante é semelhante à de uma galeria de distribuição ou compras - um local acessível onde os produtos são facilmente encontrados, como em um supermercado, um shopping, etc. - porém com os módulos tendo funções distintas como etapas de fabricação, montagens, testes e estoques. Neste tipo de instalação os módulos podem ser idênticos ou de tamanhos diferentes. Normalmente os módulos possuem a mesma forma geométrica (ou formas parecidas) e os fluxos de materiais e de pessoas ocorrem ao longo da espinha. O uso de módulos de tamanhos padronizados favorece futuras expansões e melhor se adaptam às mudanças na demanda, facilitando o rearranjo de atividades entre os módulos. As expansões podem ocorrer pela extensão da espinha adicionando-se novos módulos ou pela


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ampliação do comprimento de cada módulo. Para reduzir distâncias de transportes ao longo da espinha a modularização pode seguir formas, por exemplo de ‘T’ ou em ‘X’ ou uma composição de polígonos diversos. No entanto, com o aumento da complexidade das formas dos módulos aumenta a dificuldade construtiva e pode diminuir possibilidades de expansão. Layout modular O conceito de distribuição espacial em módulos interligados, com a possibilidade de possuírem atividades independentes entre si, permitiu o desenvolvimento de novos padrões de organização do trabalho e, conseqüentemente, novos padrões de layout (PETERS and YANG, 1997). Os modelos que melhor se adaptaram ao projeto modular foram aqueles derivados da escola sociotécnica de organização do trabalho com grupos semi-autônomos e layout celular do sistema flexível de manufatura (ORSTMAN, 1984). Para melhor contextualizar os modelos de layout que derivam da aplicação dos conceitos do projeto modular com a organização do trabalho, foram usados exemplos adotados pela empresa Volvo, na Suécia, em suas plantas de Kalmar e Skovdeverken, construídas entre as décadas de 70 e 80, dentro da filosofia do projeto modular e com propostas de trabalho em grupo e em células de manufatura. Estes exemplos foram montados por composição dos seguintes textos: ORSTMAN (1984), MARSH (1995), WOMACK e JONES(1992), TOMPKINS (1984) e KANAWATY (1984). A fabrica da VOLVO em Skovdeverken produz motores de 4 cilindros e foi projetada nos conceitos do projeto modular. Esta fábrica foi proposta com um novo conceito de layout, ambiente, tecnologia e organização do trabalho. Os projetistas da fábrica trabalharam junto com representantes dos empregados e especialistas externos durante o planejamento e a execução dos trabalhos de projeto e implantação. Estas considerações práticas exigem que os departamentos de fabricação, montagem e testes estejam concatenados no layout da fábrica como princípios básicos de projeto. O objetivo foi criar uma atmosfera de uma pequena oficina mantendo as vantagens de uma produção racional e um fluxo flexível de materiais, que uma grande fábrica pode oferecer. O resultado é um layout muito diferente dos padrões tradicionais com muitas vantagens práticas e ambientais (figura 16).

(Fonte: TOMPKINS, 1984, p. 252) Figura 16 - Estrutura dos módulos do layout - Volvo de Skovdeverken/Suécia.


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A fábrica consiste de um corpo principal contendo os departamentos de montagem e testes com 4 ramos em ângulo reto contendo os departamentos de fabricação que são separados entre si por áreas livres (jardins). A linha de montagem tradicional foi substituída por um sistema extremamente flexível de grupos de montagem. Carrinhos de montagem, eletricamente guiados (AGVS), auxiliam os trabalhos e são controlados pelo pessoal de montagem. As diferentes equipes, tanto nos departamentos de fabricação como de montagem, participaram do planejamento e projeto da fábrica e dos postos de trabalho e, após a implantação trabalharam no desenvolvimento de novas formas de organização do trabalho. Os 4 módulos de fabricação são conectados por espinhas de fluxo de material e de pessoas na extremidade do módulo. A planta total da fábrica ocupa aproximadamente 37.000 m2 de área construída.

(Fonte: TOMPKINS, 1984, p. 252) Figura 17 - Módulos de montagem da automóveis da fábrica da Volvo em Kalmar, Suécia.


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A planta de montagem de automóveis em Kalmar é outro exemplo de projeto modular. Como mostrado na figura 17, a planta de montagem consiste de 4 módulos hexagonais de tamanhos iguais, com 3 módulos de montagem em 2 pavimentos e um modulo de preparação e acabamento em um só pavimento. Possui ainda um modulo hexagonal em um só pavimento para suporte administrativo e de engenharia localizado na parte da frente do edifício e conectado com a montagem. As operações de montagem são realizadas em 3 módulos adjacentes. As rotas da montagem estão indicadas na figura 18.

(Fonte: TOMPKINS, 1984, p. 253) Figura18 - Rotas de fluxo das montagens da fábrica da Volvo de Kalmar, Suécia.

A área de armazenagem de materiais está localizada no centro da planta (figura 19) e elevadores de carrinhos são usados para armazenar e pegar os materiais nas estantes dos estoques, como também transportar os materiais entre a área de estoques e as estações de plataformas de estoques rápidos localizadas em cada piso. O elevador de carrinhos opera no primeiro piso transportando pequenas quantidades de materiais entre o primeiro e o segundo piso.

A planta de Kalmar é reconhecida internacionalmente pelo seu pioneirismo no enriquecimento do trabalho e na formação dos conceitos de equipes na montagem de automóveis. O conceito de equipes foi uma dos objetivos básicos estabelecidos no início do processo de planejamento da planta. Os membros das equipes de montagem participaram da composição de suas próprias tarefas e dos trabalhos comuns dentro de uma estrutura de produção estabelecida. Eles tinham permissão para interromper o trabalho, variar seus ritmos


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de trabalho, eram responsáveis pela qualidade e tinham a possibilidade de influenciar em seus ambientes de trabalho.

(Fonte: TOMPKINS, 1984, p. 254) Figura 19 - Vista geral da planta da Volvo em Kalmar, Suécia.

A hipótese da gerência da Volvo era a de que um aumento de tarefas, por enriquecimento horizontal e vertical de funções, combinado com equipes de trabalho; poderia alcançar maiores resultados de produção e satisfação para cada empregado. Como resultado do projeto, cada equipe de trabalho passou a ter sua entrada própria, vestiários e sanitários próprios, área de descanso e a área de montagem, no total de 900 m2 , incluindo uma pequena oficina própria. As montagens de automóveis são realizadas por 20 diferentes equipes. Cada equipe completa um sistema no carro, por exemplo, o sistema elétrico, instrumentos e equipamentos de segurança. A montagem é feita sobre um teleférico guiado, movido à bateria elétrica e carros controlados por computadores (AGVS).


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Duas abordagens de montagens são usadas: montagem em linha e montagem em docas (figura 20).

(Fonte: TOMPKINS, 1984, p. 255) Figura 20 - Abordagens de montagem utilizadas na fábrica da Volvo em Kalmar, Suécia. (a) método de montagem em linha, (b) montagem em docas. Segundo FERREIRA et alii (1991) o sistema de produção em docas apresenta as seguintes características: 1- o produto a ser trabalhado fica parado e a equipe de trabalho se movimenta ao redor do produto. Nesta proposição pode-se verificar, pelo menos, duas inovações em relação aos sistemas tradicionais de produção intermitente: substituição de sistemas de movimentação de partes inacabadas semi-processados percorrendo postos de processos especializados, e a mudança do layout predominante de processo ou produto por posição fixa. 2- o grupo de trabalho é composto de 5 até 10 trabalhadores responsáveis pelo ciclo completo de trabalho sobre o produto(montagem completa, por exemplo). A principal mudança em relação ao layout é a complexidade de cada posto de trabalho que, pelas característica de absorver um conjunto maior de atividades diferentes, passa a ser denominado de estação de trabalho(tem vários postos agregados e incorpora funções de decisão de processo com uso de computador e funções de qualidade). O layout de uma estação de trabalho irá conter quase todos os elementos de um layout de uma pequena fábrica, como processamento, estoques, ferramentaria, testes, sub-montagens, etc. 3- o trabalho é compartilhado entre os membros da equipe sem rigidez de tarefas preestabelecidas para cada um dos membros, podendo assumir desde uma estrutura


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de linha rígida de montagem até uma estrutura de mutirão com todos fazendo a mesma tarefa, ao mesmo tempo. Desta forma, o layout das estações de trabalho deve ser extremamente simples para permitir uma variação rápida de sistema de trabalho e, ao mesmo tempo, possuir instrumentos de trabalho para serem fornecidos nestas mudanças de sistemas. 4- participação de sindicatos e outras instituições sobre as formas de organização do trabalho e sobre o ambiente de produção como segurança e ergonomia. Esta forma de discussão e participação favorecem atualizações mais freqüentes nas estruturas do layout da fábrica, tornando sua relação ainda mais dinâmica com a edificação da fábrica.

Mini-fábrica O conceito de mini-fábrica surgiu como uma ampliação do conceito do projeto modular de layout, em decorrência de problemas operacionais. Como visto nos exemplos das fábricas da Volvo, os módulos são dotados de infra-estrutura necessária para seu funcionamento independente do restante da fábrica, ou seja, como uma mini-fábrica. Nas especificações iniciais do trabalho dos módulos, como proposto para a montagem de veículos, estes seriam auto-suficientes em relação ao trabalho designado para o grupo em termos de materiais, equipamentos, ferramentas, manutenção e área de descanso (incluindo sanitários). Entretanto, na disseminação do uso do conceito de projeto modular na prática de diversas empresas, por acomodações funcionais e até mesmo em decorrência de programas de melhoria de produtividade, outras funções foram sendo absorvidas pelos grupos de trabalho semi-autônomos como: ferramentaria, almoxarifado de materiais indiretos, controles administrativos e engenharia (em alguns casos até projeto de produto). Este conceito parte do princípio de que pequenas unidades independentes de produção, dentro de uma fábrica de grandes dimensões, possuem maiores facilidades operacionais relativas a tomada de decisões diárias sobre a produção, simplicidade do fluxo, menor quantidade de itens a controlar, áreas menores, etc., o que as tornam mais eficientes e de fácil gerenciamento (KANAWATY, 1984). Na mini-fábrica é mais fácil estabelecer condições de trabalho apropriadas aos grupos, revezamentos de funções, e até contatos inter-grupos. Existem duas formas básicas de se estabelecer uma mini-fábrica: através de pequenos edifícios independentes ou projeto de pequenos módulos de trabalho dentro de um grande edifício. Se for possível dividir a produção de um produto em partes estanques e independentes, a melhor forma de trabalhar em mini-fábricas é a divisão da produção em pequenos edifícios, cujo projeto torna-se mais simples e de melhor adequação às condições de ruído, iluminação e temperatura; alem dos aspectos já mencionados de organização do trabalho. O mais encontrado na prática, em função de edifícios já existentes, de grandes dimensões, e destinados à atividades de produção, várias míni-fábricas funcionando dentro de um mesmo ambiente, separadas por corredores. Um exemplo de mini-fábricas construídas de forma integrada na produção e em blocos de edifícios separados é mostrado na figura 21 de uma fábrica sueca onde a disposição dos blocos é semelhante à disposição de quadras urbanas, separadas por ruas (KANAWATY, 1984).


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(Fonte: KANAWATY, 1984, p. 88) Figura 21 - Mini-fábricas integradas em edifícios separados. Esta forma construtiva deu uma aparência de casas construídas em uma área relativamente grande. Cada bloco padrão tem 10.000 m2, com 200 pessoas trabalhando e possui, além de todas as atividades de produção e oficinas de suporte, um conjunto de serviços de fábrica: escritório, sanitários, vestiários, copa e local de descanso. Em cada bloco são processados produtos ou partes de produtos de forma independente com um estoque central de fornecimento para todas as mini-fábricas e uma área comum de expedição de produtos para toda a fábrica. A segunda maneira de se estruturar as míni-fábricas pode ser exemplificada pela fábrica da Volvo de Kalmar, figura 19, que mostra em detalhes a área anexa ao módulo de montagem com oficina, vestiário, sanitário, escritório e sala de descanso. Na parte central do módulo há um estoque de peças de suprimento para montagem. As principais vantagens encontradas na literatura para adoção de mini-fábrica parecem residir: na simplicidade de planejamento e controle, na flexibilidade da organização do trabalho, no nível de envolvimento dos trabalhadores e na adequação do edifício aos processos e ao conforto no trabalho.


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7. Projeto dos Requisitos das Instalações O estudo do layout até aqui desenvolvido, considerou as necessidades de espaço determinadas pelos fatores diretos e indiretos de produção, baseando-se sobretudo nos requisitos impostos pelos produtos e processos produtivos. Contudo, para que as características desejáveis do produto sejam satisfeitas e as diversas operações industriais realizem-se com sucesso, faz-se necessário estabelecer na industria um ambiente funcional, onde o elemento humano encontre as condições necessárias para o desempenho de suas atividades. Neste sentido iremos abordar os principais fatores atuantes sobre o ambiente, estabelecendo as condições gerais para a obtenção de segurança e conforto para os trabalhadores. 7.1. Riscos Ambientais Em todo sistema produtivo estarão presentes riscos que podem comprometer a segurança e a saúde dos indivíduos bem como a produtividade da empresa. Portanto, torna-se importante no estudo do layout uma análise que estabeleça os diferentes riscos associados aos diversos centros produtivos, objetivando a eliminação ou atenuação dos mesmos. Os riscos ambientais são tratados pela legislação Brasileira na CLT-Consolidação das Leis do Trabalho, conforme Normas Regulamentadoras do Ministério do Trabalho(Port. 3214). A tabela que segue, apresenta os diversos agentes, os principais fatores associados a estes agentes e a codificação estabelecida em norma. GRUPO I QUÍMICOS Poeiras, fumos, névoas, vapores, gases, produtos químicos em geral, neblinas.

GRUPO II FÍSICOS Ruído, vibração, Radiações, Pressões, Temperaturas, Iluminação, Umidade.

GRUPO III BIOLÓGICOS Vírus, bactérias, protozoários, fungos, bacilos, parasitas, insetos, cobras, aranhas.

GRUPO IV ERGONÔMICOS Trabalho Pesado, posturas incorretas, treinamento inadequado, responsabilidade, monotonia, ritmo intenso.

GRUPO V MECÂNICOS Arranjo físico, Máquinas e equipamentos, ferramentas, eletricidade, incêndio, transportes de materiais, Armazenamento.

VERMELHO

VERDE

MARROM

AMARELO

AZUL

No estudo do layout nos interessa estabelecer a partir de uma análise dos riscos presentes nos diversos centros produtivos, quais as implicações destes sobre o ambiente e as possíveis medidas que poderão ser tomadas no sentido de evitá-los ou inibir os seus efeitos. Assim sendo, consideraremos para efeito de demonstração de tratamento dos agentes ambientais, a forma de considera-los e dimensiona-los no projeto de instalações industriais. O procedimento completo de como tratar estes agentes e os demais colocados na tabela acima consta nas NRs da Port. 3214(Manuais de legislação ATLAS no. 16). A tabela abaixo mostra o conjunto de assuntos tratados em cada NR citada.


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Normas Regulamentadoras do Ministério do Trabalho(Lei no. 6514, port. 3214) sobre Condições de segurança, higiene e saúde dos trabalhadores nos locais de trabalho. NORMA TÍTULO DA NORMA ASSUNTOS / AGENTES NR-1 Disposições Gerais define os tópicos da CLT relativos à HST NR-2 Inspeção Prévia Forma de inspeções feitas pelo MTb nas empresas NR-3 Embargo ou Interdição Poderes legais do MTb para fechar empresas Tipos de serviços e de profissionais NR-4(*) Serviços especializados em que devem existir na empresa, em Engenharia de Segurança e em função do grau de risco quantidade Medicina do Trabalho - SESMET de empregados NR-5 Comissão Interna de Prevenção de Composição e atribuições da CIPA acidentes - CIPA NR-6 Equipamento de Proteção Individual Tipos de equipamentos e forma de - EPI aplicação NR-7 Programa de controle médico de Forma de implementar e manter saúde ocupacional - PCMSO controle de saúde ocupacional dentro da empresa NR-8(*) Edificações Define normas e requisitos das edificações destinadas à atividades de trabalho NR-9 Programa de prevenção de riscos Forma de implementar e manter ambientais - PPRA controle sobre as condições ambientais dentro da empresa NR-10(*) Instalações e serviço de eletricidade Normas para projetos, manutenção operação de elementos energizados Normas para carregamento manual NR-11(*) Transporte, movimentação, de cargas, equipamentos e espaços armazenagem e manuseio de necessários materiais NR-12(*) Máquinas e equipamentos Distâncias, cores, espaços e cuidados em relação a máquinas, equipamentos e mecanismos móveis NR-13(*) Caldeiras e vasos de pressão Normas de construção de instalações, recuos e sistemas de proteção e controle. Curso de Operador de caldeiras NR-14(*) Fornos Cuidados em operação, recuos e sistemas de proteção Limites de tolerância para agentes NR-15 Atividades e operações insalubres ambientais e forma de medição. (muito usada em projetos de Agentes Físicos, Químicos e LAYOUT) Biológicos. Adicional de insalubridade NR-16 Atividades e operações perigosas Define normas de trabalho para manuseio de explosivos e inflamáveis. Adicional de periculosidade


NR-17(*)

Ergonomia

NR-18(*)

Condições e meio ambiente de trabalho na indústria de construção

NR-19(*)

Explosivos

NR-20(*)

Líquidos combustíveis e inflamáveis

NR-21

Trabalho a céu aberto

NR-22

Trabalhos subterrâneos

NR-23(*)

Proteção contra incêndios

NR-24(*)

Condições sanitárias e de conforto nos locais de trabalho

NR-25 NR-26(*)

Resíduos industriais Sinalização de Segurança

NR-27 e NR 28

Regulamentação de profissionais e fiscalização do MTb

NRR-1

NORMAS APLICADAS AO TRABALHO RURAL Disposições gerais

NRR-2(*)

NRR-3

NRR-4

Serviço especializado em prevenção de acidentes do trabalho rural SEPATR Comissão interna de prevenção de acidentes do trabalho rural CIPATR Equipamentos de proteção individual

110

Normas de trabalho para digitadores, de dimensões de bancadas de trabalho, tipos de assentos e posturas. Condições de iluminamento, organização do trabalho. Normas construção de alojamentos, riscos ambientais e higiene nas construções. Segurança no projeto, armazenagem e manuseio de explosivos Segurança no projeto, manuseio e armazenagem Cuidados, sistemas de proteção e regras de trabalho para condições de trabalho a céu aberto Regras de trabalho, cuidados especiais Sistemas de proteção, tipos de extintores, tipos de fogo, sinalização e requisitos de operação de extintores e hidrantes. Regras para projeto/dimensões de: sanitários, vestiários, bebedouros e água potável, refeitórios, cozinhas, alojamento e higiene nas refeições. Regras para tratamento de rejeitos Padronização de cores para demarcação dos elementos construtivos e operativos da fábrica: corredores, tubulações, localização de extintores, etc. Norma de trabalho para profissional de segurança e medicina do trabalho , fiscalização do MTb e penalidades.

Idem NR-1, para as situações de trabalho no campo Idem NR-4, com adequações

Idem NR-5, com adequações

Idem NR-6, com adequações


NRR-5

Produtos Químicos

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Regras de segurança para transporte e manuseio de produtos químicos pelos trabalhadores. Rotulagem de produtos.

OBS: 1) Ao consultar as Normas de Segurança favor certificar-se da atualidade das mesmas. É comum mudança e atualização de normas. 2) As normas assinaladas com (*) significa que suas determinações devem, obrigatoriamente, estar incorporadas fisicamente no layout final. Fazem parte do desenho final da planta da fábrica.

7.2. Principais Riscos ambientais estudados no projeto de unidades industriais 7.2.1. Iluminação A iluminação industrial adequada deverá atender às seguintes exigências: 1. Nível de Iluminamento adequado[lux=lúmen/m2] No geral, quanto menores forem os detalhes a serem percebidos por um operador, maior dever ser a intensidade luminosa no local de trabalho. As Normas Brasileiras da ABNT: NBR5413, NB 57 e TB 23 detalham os níveis de iluminamento para as situações de trabalho. 2.Contrastes Quanto menor o contraste maior a iluminação necessária. O contraste pode ser ressaltado observando-se a cor de fundo em relação a cor dos componentes. 3.Ofuscamento O ofuscamento surge em presença de superfícies refletoras ou na existência de grandes diferenças no nível de iluminamento em áreas adjacentes. Recomendações: -O afastamento entre 2 luminárias deve ser inferior a 1,5 vezes a altura das mesmas em relação ao solo. -Superfícies grandes (paredes e tetos) devem ser pintadas de acordo com as regras de dinâmica das cores. 4.Efeitos Estroboscópicos O efeito estroboscópico origina-se na presença de grandes flutuações no nível de iluminamento. Recomendações: - Ligar lâmpadas defasadas. - Acrescentar lâmpadas incandescentes. Iluminação/Projeto Do ponto de vista do projeto do layout deverão estar identificados para cada um dos centros de produção ou conjuntos de centros de produção: 1. A altura do Plano de trabalho (Normalmente 0,75 a 0,80 m). 2.O Nível de iluminamento necessário - Iluminação Geral 3.Considerações específicas acerca de ofuscamento e efeito estroboscópico quando necessário.


112

7.2.2. Acústica O estudo da acústica no layout objetiva manter sob controle as fontes de geração de ruído e a sua propagação para o ambiente visando o cumprimento das recomendações legais, bem como a saúde e a produtividade dos fatores humanos de produção. Assim sendo é importante a identificação das fontes objetivando: 1. Suprimir a fonte de ruído: 2. Confinar da fonte de ruído; 3. Impedir a propagação do ruído; 4. Proteger o operador. Ver a Norma Regulamentadora do TEM, n°. 15, anexos 1 e 2 , para os níveis aceitáveis de ruído na fábrica. Acústica/Projeto Equipamentos ou instalações que geram altos níveis de ruídos devem estar, sempre que possível, agrupadas e isoladas no arranjo físico da indústria. Ainda do ponto de vista do projeto do layout deverão ser identificados: 1. Os níveis de ruído para todos os centros de produção ou seus agrupamentos; 2. As fontes sonoras com intensidade superior a 85 dB. Considerar : Pátios e plataformas de carga e descarga, Compressores de ar, Geradores de emergência, Teares e outros equipamentos de fiação e tecelagem. 7.2.3. Riscos Químicos Clima Trata-se da qualidade do ar no ambiente industrial, envolvendo a presença de poeiras e gases, bem como as condições de umidade e temperatura. Ao nível do layout deverão ser consideradas as necessidades de ventilação, purificação e climatização dos diferentes ambientes da industria. 1. Ventilação: É a renovação do ar ambiente; 2. Purificação: É a extração de poeiras e gases do ar ambiente; 3. Climatização: É o controle da temperatura e da umidade do ar ambiente. Ventilação As necessidades de ventilação irá depender do tipo da atividade desenvolvida, bem como da existência ou não de fontes poluidoras. No geral, para qualquer atividade industrial deve-se garantir uma taxa de renovação entre 10 a 15 trocas por hora. A ventilação (natural ou forçada) poderá ser utilizada sempre que os produtos a serem retirados do ambiente não provocarem danos ao meio externo à industrial. Purificação A purificação objetiva a separação dos agentes contaminantes presentes no ar, podendo ocorrer: -Na Entrada, objetivando a proteção do produto ou de equipamentos; Ex. Industria alimentícia, microeletrônica e mecânica de precisão. -Na saída, objetivando eliminar impurezas nocivas ao meio ambiente e aos indivíduos ou operadores.


113

Ex. Industria química em geral, cimento, papel, siderurgia, polimento, jateamento, decapagem, galvanização, fundição, corte de madeira, pintura por jato... Climatização A climatização objetiva fornecer as condições adequadas de temperatura e umidade para produtos, processos e indivíduos. Clima/Projeto Ao nível do projeto do layout, para cada centro de produção ou agrupamento destes, deverá ser especificado: 1. Número de trocas/hora necessárias; 2. A existência de contaminantes que justifiquem a necessidade de purificação; 3. A existência de exigências que implique na climatização do ambiente. 7.2.4. Riscos biológicos Zonas de Sensibilidade As zonas de sensibilidade buscam identificar dentro das instalações industrias as regiões onde o contato entre o produto e o meio ambiente ou do produto com os indivíduos ofereçam riscos de contaminação. -Contaminação do Produto pelos indivíduos e/ou ambiente: Ex. Industria Alimentícia. -Contaminação do ambiente e/ou indivíduos pelo produto: Ex. Industria Química e Nuclear. Classificação: -Zonas Ultra-sensível : Zonas onde o produto in natura é manuseado; -Zonas Sensível: Zonas em que o produto encontra-se em processamento; -Zonas inertes: Zonas onde o produto está embalado. Zonas de Sensibilidade/Projeto Todos os projetos envolvendo alimentos, deverão indicar para os diversos centros de produção ou agrupamentos destes, o grau de sensibilidade do produto.

7.3. Incêndio Ao nível industrial o risco de incêndio deve ser tratado segundo os aspectos de prevenção, detecção e combate; e irá depender: Legislação: -Corpo de Bombeiros + Município -IRB - Tarifa de Seguro-Incêndio do Brasil (TSIB). -Norma Regulamentadora MTb no. 23 Localização: "Classe de Localização" - Classe 1: Cidades de Grande Porte; - Classe 2 e 3: Cidades de Médio Porte; - Classe 4: Pequenos Municípios. Ocupação: "Classe de Ocupação" - As unidades isoladas ou as edificações de uma industria serão classificadas de 01 a 13, indicando de maneira crescente a suscetibilidade ao risco. Classe A - 01 e 02


114

Classe B - 02 a 06 Classe C - 07 a 13 Construção: - O uso de materiais inertes diminui o risco de incêndio e conseqüentemente a necessidade de investimentos em sistemas de detecção e combate. -" Classe de Construção " - Classe 1 - Materiais Inertes. - Classe 2 a 4 - Demais Construções. Risco Isolado: Baseia-se na idéia de isolar parte da construção. Do ponto de vista do layout deve-se agrupar setores com classe de ocupação mais elevada isolando-os daqueles de menor risco. Localização + Ocupação + Construção: - Define a taxação e redução do seguros. Sistemas de Proteção contra incêndio Os sistemas de proteção contra incêndio objetivam prevenir a formação de incêndios, detectar o foco, dar alarme e combater o fogo; podendo ser automáticos ou sob comando. Prevenção -Construção(Técnicas e materiais) -Operação(procedimentos de segurança) -Treinamento de Pessoal Detecção -Sistemas automáticos: - Fumaça - Temperatura - Chamas - Comando - Alarmes - Telefone Combate - Automático (sprinkler: reduz até 60% da taxa de seguro) - Sob Comando(hidrantes: reduz de 4 a 30 % a taxa de seguro) Instalações de Combates à incêndios por Hidrantes Regras: 1. Qualquer ponto de risco deve poder ser atingido por 2 jatos simultâneos, distando cada ponto no máximo 10 metros da extremidade da mangueira esticada; 2. Os hidrantes dever ser localizados de forma a não isolar o operador; 3. Sempre que possível, a tubulação deve ser aparente com diâmetro superior a 2,5 polegadas em cobre, ferro fundido ou aço; 4. A altura dos dispositivos de manobra não deve exceder 1,5 m a contar do piso; 5. Para reservatórios elevados, deve-se garantir uma altura mínima de 10 m em relação a ponto de risco, sendo o volume suficiente para gerar 2 jatos simultâneos durante 30 minutos. Classe A - Volume = 15000 litros Classe B - Volume = 30000 litros Classe C - Volume = 54000 litros 6. Deve-se garantir uma área de passagem mínima de 600 mm para acesso aos hidrantes. 7.Para instalações onde a vazão é fornecida por recalque, o reservatório deve suportar um volume mínimo de 120000 litros. Classe A - Vazão = 250 l/min.


115

Classe B - Vazão = 500 l/min. Classe C - Vazão = 900 l/min. Não usar água: - Pó de alumínio, magnésio, carbureto de cálcio ou de substâncias de liberem gases inflamáveis ou nocivos; - Contra líquidos inflamáveis, graxas tintas e vernizes, a não ser que a água seja pulverizada; - Contra equipamentos elétricos sob tensão. Extintores A instalação de extintores para combate a incêndios deverá obedecer a dois princípios: 1. A natureza do fogo a extinguir 2. A natureza da substância usada no extintor. Quanto à origem do fogo pode-se distinguir 3 categorias: -Categoria 1: Fogo sobre madeira, tecidos, algodão e papéis - Nesta categoria o efeito desejado é o de resfriar os materiais. Usar: Espuma, soda cáustica, água e outras soluções de mesmo efeito. -Categoria 2: Fogo em líquidos inflamáveis, óleos e graxas - O efeito desejado é abafar o fogo, eliminando ou cortando o suprimento de oxigênio. Usar: Espuma, tetracloreto de carbono, gás carbônico e pó químico. -Categoria 3: Fogo em equipamento elétrico - O efeito desejado é a não propagação de energia elétrica pelo produto de extinção do fogo. Usar: tetracloreto de carbono, gás carbônico e pó químico.

Unidade Extintora: Define o número de extintores para cada substância. A tabela abaixo mostra para as diferentes substâncias o número de extintores e capacidades necessárias para a constituição de uma unidade extintora. Tipo de extintor - Espuma

Número de extintores e capacidade 1 x 10 l ou 2 X 5 l

- Água pressurizada ou Água Gás

1 x 10 l 2 x 10 l

-Gás Carbônico

1 x 6 kg 2 x 4 kg 3 x 2 kg 4 x 1 kg

-Pó químico

1 x 4 kg 2 x 2 kg 3 x 1 kg


116

A tabela abaixo mostra o número de unidades extintoras necessárias em função da área a ser protegida. Área coberta 500 m2 250 m2 150 m2

Risco pequeno médio alto

Classe de Ocupação A - 01 a 02 B - 03 a 06 C - 07 a 13

Distância Percorrida 20 metros 10 metros 10 metros

Em qualquer caso, deve-se instalar duas unidades no mínimo por pavimento; e para locais de difícil acesso utilizar extintores de grande porte sobre rodas com capacidade na faixa de 160 litros e jato com alcance de 15 metros. Localização de extintores Como regras gerais, deverão ser observadas: 1. Fácil visualização; 2. Fácil acesso; 3. Estar assinalado com um círculo ou seta vermelhos com borda amarela; 4. Marcar o piso com uma área de no mínimo 1m x 1m, não podendo a mesma obstruída.

ser

Incêndio/Projeto Ao nível do projeto do layout deverão ser considerados para cada centro de produção ou agrupamento destes: 1. A classe de ocupação; 2. Os riscos isolados; 3. O sistema de combate ao incêndio (extintor ou hidrante); 4. O número de unidades extintoras necessárias (em função da classe de ocupação e do tipo de substância); 5. A localização e acessos aos extintores e hidrantes.


117

8. Processo Geral de Construção do Layout O quadro apresentado na Figura abaixo mostra o processo geral a ser adotado na construção do layout. O primeiro passo consiste em obter, a partir do dimensionamento dos fatores diretos de produção um arranjo em blocos para as áreas produtivas. Necessariamente nesta etapa deve-se fazer análises pormenorizadas da estratégia de manufatura a ser adotada. Opções para a produção em linha, em células ou por processos devem ser avaliadas.

Diagrama de Blocos I

Relacionamentos

Modelagem Física

Diagrama de Blocos II

Modelagem de Fluxos

Ocupação do Terreno

Modelagem Dinâmica

Projeto de Massas C A M A T E X

C A M A T E X

C A M A T E X

Processo geral de Construção do Layout Na seqüência, deve-se considerar os fatores indiretos de produção, envolvendo as utilidades e os serviços em geral. Estas áreas deverão ser integradas ao diagrama de blocos obtido para as áreas produtivas, de tal modo que os relacionamentos qualitativos entre elas sejam considerados. Resulta deste processo um diagrama de blocos final. Tal diagrama irá


118

constituir-se numa orientação geral para os projetistas darem continuidade ao estudo com maior grau de detalhamento. Estas três etapas estão esquematicamente representadas na primeira linha do quadro. A segunda linha representa o aprofundamento das implicações derivadas das considerações anteriores. Trata-se de desenvolver em detalhe a modelagem física da unidade, analisar os fluxos de pessoas, materiais e equipamentos e sempre que possível, estabelecer um modelo dinâmico onde os vários cenários possíveis das operações futuras sejam avaliados. Finalmente, validados os modelos anteriores, trata-se então de estabelecer com precisão a ocupação do terreno e definir as características construtivas dos edifícios. Obviamente, as considerações acerca de ocupação e características construtivas estão presentes desde a obtenção do segundo diagrama de blocos. No entanto, estes não podem ser resolvidos em definitivo, sem considerações detalhadas do modelo de funcionamento da unidade. Na seqüência iremos tratar em detalhes de cada uma destas etapas, apresentado sempre que possível, métodos e técnicas, que auxiliem as análises e as tomadas e decisões. 8.1. Métodos baseados no processo produtivo (Diagrama de Blocos). No caso mais simples, teremos um único produto e obviamente o fluxo de produção deste irá orientar a alocação dos recursos na fábrica. Na seqüência apresentaremos as técnicas que fundamentam o arranjo físico desde uns poucos produtos com similaridade de processos produtivos, até um mix complexo com diferentes itens e fluxos de produção. 8.1.1 Método das Seqüências Fictícias O método das seqüências fictícias (Valle, 1975) é utilizado quando o mix corresponde a um pequeno número de produtos com similaridade de processo produtivo. O conceito básico é estabelecer uma seqüência fictícia que atenda todos os produtos do mix. O exemplo abaixo ilustra a técnica de obtenção da seqüência Fictícia. Produtos I

Seqüências de Operações ABCDAEFDGH

II III IV

ACDAEDGJM BCLAFDGHJ BCDLAEFDJM

Existem procedimentos bastante sistematizados para a obtenção da seqüência fictícia. No caso de poucos produtos pode-se obtê-la de forma simples, partindo de um produto e inserindo na seqüência do mesmo as operações demandadas pelos demais produtos, conforme tabela abaixo. Nós iremos voltar à questão das seqüências fictícias no estudo de caso. Produtos I II III IV Fictício I

Seqüências de Operações ABCDAEFDGH ACDAEDGJM BCLAFDGHJ BCDLAEFDJM ABCDAEFDGH


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Fictício II Fictício III Fictício IV

ABCDAEFDGHJM ABCDLAEFDGHJM ABCDLAEFDGHJM

8.1.2. Tecnologia de Grupo Outra forma de se estabelecer o arranjo dos recursos é adotar uma estratégia de famílias de produtos de acordo com a sua similaridade de processo produtivo. Este é o caso da tecnologia de grupo (Sulle, 1988) que fundamenta o arranjo celular. Neste caso, objetiva-se agrupar os itens do mix em famílias. O método aplica-se quando o mix é composto de muitos produtos com uma grande diversidade de processos produtivos. O exemplo abaixo ilustra a técnica para a aplicação da tecnologia de grupo. Produtos 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Operações ACD ABC CD HI I EG EFG BCD AB EG

O primeiro passo para a obtenção dos grupos é aplicar o método das seqüências fictícia e construir uma matriz correlacionando produtos e operações conforme mostrado abaixo. Produt o 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

A

B

X X

X X

C

D

E

X

G

H

I

X

X X

X X X

X

X X X X

F

X

X

X X

X X

X

Obtida a matriz acima representada, deve-se mover as linhas até que se obtenha um arranjo diagonal. Produt o 9 1 2

A

B

X X X

X X X

C

D

X X

E

F

G

H

I


X

8 3 7 6 10 4 5

120

X X

X X X X X

X

X X X X

X X

No caso acima obteríamos 3 famílias de produtos, as quais seriam arranjadas de modo independente na unidade industrial. 8.1.3. Método dos elos De modo diferente dos dois outros métodos já apresentados, o método dos elos enfatiza os relacionamentos quantitativos (Valle, 1975). Neste caso não é a seqüência de operações de produção que irão orientar o arranjo físico mas sim o número de relacionamentos que são estabelecidos entre as diferentes operações que atendem ao mix de produtos. O exemplo abaixo ilustra o método. Produtos X Y Z

seqüências de Operações A BCEF BCDBEF ABDCEF

O método consiste em obter uma matriz diagonal onde a primeira linha representa a seqüência de todas as operações e a primeira coluna representa a mesma seqüência em ordem inversa. A matriz é então preenchida com os relacionamentos. A diagonal inferior representa o somatório destes relacionamentos. A F E D C B A

II 2

B

C

D

I II II 7

II II 6

4

E III 6

F 3

O método dos elos nos fornece uma indicação quantitativa para determinar o posicionamento dos recursos produtivos. Deve-se buscar agregar aos relacionamentos variáveis como quantidade, peso, volume, de tal modo que o resultado indique de algum modo os esforços envolvidos no processo produtivo. No estudo de caso ilustraremos também esta aplicação.

8.2. Modelagem tridimensional As facilidades computacionais gráficas permitem que os modelos possam ser gerados já em 3D e em algumas situações é recomendável proceder-se à modelagem tridimensional. Destacam-se duas aplicações: para estudos pormenorizados de situações produtivas absolutamente novas, onde os detalhes do sistema produtivo são pouco conhecidos; e, em


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arranjo que envolve mais de um nível. Nestes casos o modelo tridimensional possibilita uma avaliação mais precisa da situação, permitindo introduzir no processo de projeto considerações de ordem ergonômicas de segurança e de interferências entre atividade. A figura 4.9. ilustra uma aplicação, onde uma nova proposta de organização do trabalho estava em discussão e a figura 4.10. uma aplicação para fabricação em níveis. No caso, observa-se a saída de materiais do setor tabuinha, que por gravidade são transportado do piso superior para o piso inferior e deste, por correias transportadoras até o bloco de tratamento.

Figura 4.9: Representação tridimensional de um posto de trabalho.

Figura 4.10: Modelagem tridimensional para a fábrica de slats. Além das situações anteriores onde a modelagem tridimensional é necessária, para qualquer situação de projeto a utilização das técnicas de representação tridimensional são superiores e possibilita maior facilidade de comunicação e superioridade na tomada de decisão. Não se pode esquecer que numa equipe de projeto nem todos são projetistas, envolvendo sujeitos com maior ou menor competência na linguagem de desenho. Enfim nem todos tem desenvolvido esta linguagem. Representações com maior grau de iconicidade facilita a compreensão e melhoram o processo de discussão.


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8.3. Modelagem de fluxos. Considerando que na etapa anterior foram geradas alternativas para a configuração geral da unidade produtiva, trata-se nesta etapa da sua avaliação. A modelagem de fluxos constitui-se numa técnica de avaliação quantitativa e qualitativa. Do ponto de vista qualitativo, os fluxos são avaliados segundo critérios de acessibilidade, segurança e facilidade na movimentação de homens, materiais e equipamentos. Do ponto de vista quantitativo, recorre-se ao método do momento, conforme apresentado anteriormente, para estabelecer comparativamente os custos de transporte e movimentação de materiais. Um menor momento representará menor custo e vice-versa.


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ANEXO 1 - Formas básicas de fluxo Uma primeira questão de fundamental importância na construção do layout industrial é a determinação de qual será a orientação geral para os fluxos dentro da unidade produtiva. Independente da estratégia de produção e do tipo arranjo adotado, deve-se buscar estabelecer um fluxo geral que atenda os princípios anteriormente estabelecidos. Nas figuras abaixo são representados tipos básicos de fluxo para unidades produtivas em geral, linhas de montagem e equipamentos. Estes modelos são orientadores para a concepção do arranjo. Na prática, existem infinitas possibilidades e cabe ao projetista desenvolve-las a fim de chegar a solução que equacione as especificidades do projeto em questão. Para edificações ou setores da unidade industrial, basicamente pode-se adotar o fluxo em linha, fluxo em U ou combinações deste, formando layout em S ou Quebrado.(Figura 4.1). No primeiro caso os materiais percorrem os processos no sentido: entrada, processamento, saída sem retornos. O fluxo em U foi amplamente difundido com as técnicas de produção japonesas, sob argumento de que a proximidade entre entrada/saída implica em menores deslocamento e possibilita compartilhar áreas de estocagem matérias primas e expedição de produtos acabados.

Figura 4.1. Tipos de fluxos para unidades produtivas.

Para linhas de montagem, destacam se os fluxos em crista, dentrítico e em níveis. Os modelos em crista são utilizados em situações onde uma plataforma básica irá receber ao longo do processo componentes que passo a passo completam o produto, como é o caso de algumas indústrias automobilísticas clássicas.

Figura 4.2: Fluxos em Crista Modelos de fluxo dentrítico são usuais, para produto cuja montagem final é resultado de sub montagens (Figura 4.3.). Neste caso, as linhas de montagem dos componentes convergem para uma linha de montagem final. O modelo em nível (Figura 4.4.) é recomendado para situações onde é possível aproveitar a força da gravidade no transporte de produtos em processo, seja por facilidades associadas com o terreno onde a unidade será implantada, seja por facilidade de transporte de matérias primas a granel.


Figura 4.3: Fluxo Dentrítico

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Figura 4.4: Fluxo em Níveis

No que tanger aos equipamentos, em se tratando de layout funcional, onde equipamentos similares são reunidos por setor, prevalecem os modelos em linha reta e diagonal, tangenciando corredores, conforme Figura 4.5.

Figura 4.5: Arranjo em linha reta e diagonal. Com a crescente substituição do layout funcional por célula de manufatura ganham destaque os arranjos em ângulos peculiares, que buscam uma aproximação com o layout em U (Figura 4.6.). Nestes casos, os equipamentos são arranjados segundo a seqüência de fabricação de um produto genérico que percorre toda as operações. Outros produtos, menos complexos, os quais, passando por um menor número de operações, têm o seu percurso reduzido neste tipo de arranjo.

Figura 4.6: Arranjo em ângulos peculiares. Tais modelos básicos para a construção do layout constituem apenas orientações genéricas para a construção do layout. O fundamental é estabelecer os fluxos de acordo com considerações no campo da estratégia de produção.


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ANEXO 2 - Sistemas especiais de dimensionamento Para complementar o dimensionamento dos fatores diretos de produção, apresenta-se na seqüência três métodos que irão diferir do proposto anteriormente: i) método do diagrama homem/máquina; ii) métodos de balanceamento de linhas; e, iii) métodos de balanceamento de linhas de montagem. Método do Diagrama Homem/Máquina Este método difere do método dos somatórios apresentados anteriormente por considerar que num TPOp (Tempo Padrão de Operação) irá existir um Tempo Homem (TH) e um Tempo Máquina (TM). Graficamente ele é representado pela figura 1.

Tpop = TH + TM O diagrama Homem/Máquina pressupõe que na realização de uma operação uma parte da mesma não pode ser executada sem a presença do homem e que, outra parte, pode ser realizada pelo equipamento de maneira automática. Sem dúvida existem inúmeras operações em que isto ocorre. Considere por exemplo uma atividade de embalagem. Num primeiro momento, faz-se necessário que o homem posicione a embalagem e acione o equipamento. Posteriormente o equipamento pode conduzir o processo sozinho, preenchendo o invólucro e executando a operação de fechamento. Portanto, em tais situações pode-se obter uma maior produtividade se combinarmos diversas operações de modo que um mesmo operador as realize de modo seqüencial. É claro que existem limites para isto. Uma delas é a necessidade de proximidade física das operações e outra é a necessária similaridade entre elas, a fim de possibilitar que um mesmo trabalhador possa executá-las. Em tese não existiria limite para a combinação de diagramas. Vamos considerar, entretanto, no máximo a combinação de três operações seqüenciais. Para tanto vamos definir o Tempo da Unidade do Diagrama –TUD (Olivério,1985, pág.105) como sendo o tempo gasto para executar de uma só vez as operações de um mesmo diagrama. Para um diagrama binário teríamos a seguinte situação: Existem dois diagramas unitários que serão agrupados em DH/M(1,2).


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Para determinação do TUD(1,2) deve-se considerar dois casos: a) se TM(1) < = TH(2) e TM(2) < = TH(1) então, TUD(1,2) = T(H1) + TH(2). b) se TH(1) < = (TM(2) e/ou TH(2) < = TM(1). Nestes casos tem-se: [TH(2) + TM(2)] – [TH(1) + TM(1)] > = < 0, então, TUD(1,2) = TH(2) + TM(2) para Σ > 0; TUD (1,2) = TH (1) + TM (1) para Σ < 0; e, Indiferente para Σ = 0. Para o caso de diagramas ternários basta repetir o procedimento anterior, utilizando-se o diagrama resultante da combinação entre 1 e 2, definindo-o como um diagrama 4. Os tempos TH (4) e TM (4) são obtidos da seguinte forma: TH(4) = TH(1) + TH(2); TM(4) = TUD(1,2) – TH(4). O TUD (1,2,3) é obtido pela combinação dos diagramas 3 e 4 do mesmo modo como foi obtido o diagrama 1,2. Linhas de Produção Em alguns casos (bath shops e job shops), as instalações de produção são tratadas como linhas de produção, que diferem das linhas de montagem pela taxa de fluxo. As unidades são processadas ao longo de diversos centros de produção, antes de serem transformadas em uma montagem completa. Dentro de uma linha de produção, cada centro de produção pode consistir numa simples máquina e/ou trabalhador, um departamento inteiro, um grupo de máquinas e seus operadores, ou mesmo um número de trabalhos manuais reunidos de tal modo que realizam uma tarefa específica.


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A taxa de produção (unidades no tempo) depende do tipo da alocação de recursos e freqüentemente varia de entre centros de produção. Dentro de um mesmo centro de produção, em termos ideais, existiria transporte unitário para cada peça sob produção. Na entrada e saída do mesmo as unidades são reunidas em lotes (inventários). Dependendo da quantidade de homens alocados, obtém-se uma menor ou maior produção. Nestes casos, o problema é determinar o número de homens para cada centro de produção a fim de obter-se a saída desejada na linha. O problema será ilustrado pelo exemplo que segue (extraído de Sule, 1988, pág. 126).

Na figura, os centros de produção estão representados em ordem crescente, de acordo com o fluxo de produção. Os subsistemas 1 e 2 são combinados no CP 5, o qual fornece a entrada para as três ramificações paralelas 6,9; 7,10 e 8,11. Na estação 17, duas submontagens são juntadas na relação 2/5. Finalmente a estação 18 supre as estações 19 e 20, onde finaliza o processo. A figura mostra também os requisitos de entrada/saída por trabalhador em cada CP, por exemplo, na estação 18 um trabalhador irá requerer 16 unidades na entrada e produzir 12 unidades boas. A tabela apresenta uma abordagem tabular. As informações contidas nas colunas 1, 2, 3, 4, 5 e 10 são conhecidas para um dado produto. Para o exemplo em questão vamos considerar uma demanda de 18 unidades para a estação 19 e de 16 unidades para a estação 20. O procedimento de dimensionamento consiste em iniciando pelo último centro de produção, executar os passos que seguem: 1. Multiplique o número de trabalhadores requeridos na estação subseqüente pelo número de unidades necessária na entrada da mesma e preencha a coluna 6.(No caso, como não há estação subseqüente, preencha a coluna 6 com as demandas de 20 e 19.) 2. Verifique a diferença entre a saída requerida e o inventário inicial (coluna 7 – 2).(No caso da estação 16 – 0 = 16 (coluna 8)). 3. Divida o valor da coluna 8 (Produção requerida), pela coluna 3 (taxa de produção da estação). 4. No caso 16/4 = 4 (coluna 9 – Número de homens requeridos).


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5. Aproxime para um número inteiro na coluna 11. 6. Calcule a quantidade na saída, multiplicando a coluna 3 pela 11.(No caso 4 x 4 = 16). 7. Determine o estoque final subtraindo a coluna 12 – 8.(No caso 16 – 16 = 0). 8. Repita o procedimento para as demais estações na seqüência decrescente. Ao final deste processo, o método nos fornece qual é a alocação de homens necessários em cada centro de produção e os inventários finais decorrentes. No entanto, não é necessário que todas as demandas de homens nos diversos centros de produção sejam completadas. Pode-se estabelecer uma programação de alocação, dependendo dos recursos humanos disponíveis para completar o ciclo de produção. Isto irá depender de qual é o montante de recursos disponíveis.

Outro aspecto importante do balanceamento de linha é de permitir considerações acerca da variação no rendimento da matéria prima. Linhas de Montagem As linhas de montagem diferem das linhas de produção em função da taxa de produção. Neste caso, todas as estações de trabalho possuem a mesma demanda (unidades/tempo). Assim, trata-se de buscar a composição de estações de trabalho que possibilitem a maior eficiência da linha. Para apresentar os métodos de balanceamento, vamos considerar a figura. Nela as estações de trabalho estão numeradas em ordem crescente do processo de produção e interligadas por


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setas que estabelecem os relacionamentos entre estações subseqüentes e antecedentes. A tabela ao lado detalha as tarefas, os tempos de execução e as precedências imediatas.

Figura

Tarefa

Tempo

Precedência

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11

0,22 0,70 0,42 0,38 0,48 0,12 0,63 0,52 0,34 0,80 0,70

1 1 1,3 2,3 5 3,5 4 6,7 7,8 9,10

Existem métodos matemáticos otimizantes para problemas de balanceamento de linhas. No entanto os métodos heurísticos são de fácil aplicação e podem ser úteis para problemas com poucas estações de trabalho, onde se pode, através da repetição dos procedimentos buscar a melhor solução para o problema. Vamos apresentar dois métodos. O primeiro deles, denominado Largest Candidate Rule, parte do princípio que deverão ser alocadas em ordem de prioridade as estações que demandam um maior tempo para a execução da tarefa. Consideremos por exemplo que o tempo de ciclo da linha apresentada na figura 7 seja de 1 minuto, ou seja, deve-se produzir um item para cada minuto de jornada (TC = D/J*n = 400/480*0,833=1). Neste caso o procedimento para o balanceamento deve seguir os passos abaixo. 1. Liste as tarefas em ordem decrescente de magnitude de tempo com as suas respectivas tarefas precedentes. (Tabela). 2. Inicie no topo da lista e encontre a estação de trabalho sem requisito de precedência. Aloque esta estação no posto de trabalho 1. 3. Uma vez alocada a tarefa a um posto de trabalho, retire a mesma da lista de precedências. 4. um posto de trabalho for inferior ao tempo de ciclo.


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Apost ET3 Agro

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