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Arranjo Físico 1 Projeto do Arranjo Físico

Arranjo Físico1 Projeto do Arranjo Físico. Arranjo Físico2 Projeto do Arranjo Físico (Layout) Projetar um arranjo físico é decidir onde colocar todas

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  • Projeto do Arranjo Fsico

  • Projeto do Arranjo Fsico (Layout)Projetar um arranjo fsico decidir onde colocar todas as instalaes, mquinas, equipamentos e pessoal de produo.O arranjo fsico determina a maneira pela qual os recursos transformados - materiais, informao e clientes - fluem atravs da operao.

  • Tipos Bsicos de Arranjo Fsico Posicional Por Processo(Funcional) Celular Por Produto

  • 01-09Tipos de LayoutPosicionalFuncionalProduto ou LinhaCelular

  • Arranjo Fsico PosicionalO arranjo fsico posicional difere radicalmente dos outros trs arranjos porque, enquanto nesses o material transportado de uma estao de trabalho para outra, formando um fluxo de trabalho, no posicional as estaes de trabalho que so trazidas prxima ao produto sendo transformado.

  • Arranjo Fsico Posicional - Exemplos

    Cirurgia do corao - pacientes no devem ser movidos do local e os recursos de transformao devem vir at o paciente.

    Restaurante de alta classe - clientes se recusariam em deslocar at a comida.

    Manuteno de computadores de grande porte - produto muito grande e delicado para ser movido at ao fabricante.

    Montagem de avies - produto muito grande para ser movido e grande diversidade de operaes de montagem.

    Construo de um edifcio - espao deve ser alocado aos vrios recursos transformadores.

  • Arranjo Fsico por ProcessoNo arranjo fsico por processo, tambm denominado arranjo fsico funcional ou layout funcional, processos similares so localizados juntos um do outro.Produtos, informao ou clientes iro fluir atravs da operao, percorrendo um roteiro de processo a processo, conforme suas necessidades.

  • Exemplos de Layout Funcional

    SupermercadoSetor de comida congeladaSetor de frutas e legumesSetor de bebidasHospitalSala de cirurgiaSala de Raios-XLaboratrios

  • Arranjo Fsico por ProdutoO arranjo fsico por produto, tambm denominado linha de produo ou linha de montagem, procura definir a seqncia em que os recursos produtivos devem ser dispostos de modo a processar o produto, cliente ou informao.Uma linha de Montagem um conjunto de estaes de trabalho, geralmente interligadas por um sistema contnuo de movimentao de materiais, projetado para montar peas e realizar quaisquer outras operaes necessrias para produzir um produto.

  • Arranjo Fsico por Produto - Exemplos

    Montagem de automveis - uma mesma seqncia de processos usada para completar cada modelo.

    Restaurante self-service - Os clientes passam por vrias sees(frios, prato principal, sobremesas, caf) sempre na mesma seqncia.

    Programa de vacinao em massa - todos os clientes requerem a mesma seqncia de atividades tais como identificao, vacinao e aconselhamento.

    Fabricao de sapatos as diversas peas so adicionadas segundo uma seqncia determinada.

  • Vantagens e Desvantagens dos Layouts

    Flexibilidade de mix e produto muito altaProduto ou cliente no movido ou perturbadoAlta variabilidade de tarefas para a mo de obra Custos unitrios muito altos Programao de espao ou atividades pode ser complexa Pode significar muita movimentao de mo-de-obra e equipamentosLayout PosicionalVantagensDesvantagens

  • Vantagens e Desvantagens dos Layouts

    Flexibilidade de mix e produto muito altaRelativamente robusto em caso de interrupo de etapasSuperviso de equipamentos e instalaes relativamente fcilBaixa utilizao de recursosPode ter alto estoque em processoFluxo complexo pode ser difcil de controlarLayout por ProcessoVantagensDesvantagens

  • Vantagens e Desvantagens dos Layouts

    Balano entre custo e flexibilidadeTempo de produo reduzidoBaixo inventrio em processoMaior motivao do operrioPode ser caro reconfigurar o arranjo fsico atualPode requerer capacidade adicionalPode reduzir nveis de utilizao de recursosVantagensDesvantagensLayout Celular

  • Vantagens e Desvantagens dos Layouts

    Baixos custos unitrios para altos volumesUso de equipamento especializado mxima produtividadeMovimentao de clientes e materiais convenientePode ter baixa flexibilidade de mixNo muito robusto contra interrupesTrabalho pode ser repetitivoInvestimento pode ser altoLayout por ProdutoVantagensDesvantagens

  • Projeto Detalhado do Arranjo FsicoSada do projeto detalhado:a localizao fsica de todas as instalaes, equipamentos, mquinas e pessoal que constituem os centros de trabalho da operaoo espao a ser alocado a cada centro de trabalhoas tarefas que sero executadas por cada centro de trabalho

  • Qualidades de um Bom Arranjo FsicoSegurana inerenteExtenso adequada do fluxoVisibilidade do fluxoConforto da mo-de-obraCoordenao gerencialAcesso fcil visando limpeza e manutenoUso adequado do espaoFlexibilidade de longo prazo

  • Arranjo Fsico por ProdutoO arranjo fsico por produto tem por objetivo arranjar os recursos produtivos de forma a conformar-se s necessidades de processamento do produto ou servio.

    Montagem = (elementos de trabalho)

  • Arranjo Fsico por ProdutoPrincpio da IntercambiabilidadePrincpio da Diviso do Trabalho

    Situao desejvelAlto volume de produo de um nico tem

  • Arranjo Fsico por ProdutoLinhas de Montagem para Mltiplos Produtos(Multiple Product Line)Famlia de Produtos muito similares.Periodicamente a linha tem de ser preparada para a produo de um outro produto da famlia.Somente 1 produto montado por vez na linha.

  • Arranjo Fsico por ProdutoLinhas de Montagem para Vrios Produtos Simultneos (Mixed Product Line)Famlia de Produtos muito similares.Estaes so projetadas para montar vrios produtos simultaneamente presentes na linha.Em um determinado instante, vrios produtos esto sendo montados na linha em diferentes estaes de trabalho.

  • Questes Envolvidas no Projeto Quantas linhas devemos adotar?

    Qual o objetivo do projeto? --> Minimizao do tempo ocioso.

    Linha sncrona ou assncrona?

    Vamos utilizar Buffers?

  • Tempo de Ciclo(Tc)O tempo de ciclo dos arranjos fsicos por produto o tempo gasto entre a finalizao de dois produtos consecutivos.

    Qp = Demanda provvel do produto durante certo perodo de tempoTd = Tempo disponvel para a produo durante o mesmo intervalo

    Tc = Td/Qp

  • ExemploQueremos produzir160 produtos por semana e o tempo disponvel para isso de 40 horas. Determinar o Tc.Soluo:Tc = (tempo disponvel)/(quantidade a ser processada)Tc = 40/160 = 0,25 horas = 15 minutosO arranjo fsico deve ser capaz de produzir um produto a cada 15 minutos.

  • Decises Envolvidas no Projeto Que tempo de ciclo necessrio?Quantos estgios so necessrios?Como lidar com variaes no tempo de cada tarefa?Como balancear o arranjo fsico?Como arranjar os estgios?

  • Decises Envolvidas no Projeto Que tempo de ciclo necessrio?Quantos estgios so necessrios?Como lidar com variaes no tempo de cada tarefa?Como balancear o arranjo fsico?Como arranjar os estgios?

  • Nmero de EstgiosO nmero de estgios depende do tempo do ciclo e do tempo ou quantidade de trabalho necessria para produzir um produto.Exemplo: Tempo mdio para produzir um produto = 60 min e tempo do ciclo = 15 min.

    Nmero de estgios = 60/15 = 4

  • Variao do Tempo da TarefaNa prtica haver variao do tempo de processamento requerido em cada estgio devido a:Cada produto ou servio processado pode ser diferente dos outros. Ex: diferentes modelos de carros processados na mesma linha.Produtos ou servios em srie, embora essencialmente semelhantes, podem requerer pequenas diferenas de tratamento.Variaes na coordenao fsica e no esforo da pessoa que executa a tarefa

  • Balanceamento da LinhaBalanceamento idealBalanceamento no ideal

  • Perda por BalanceamentoTrabalho alocado para o estgioTempo ociosoTempo ocioso a cada ciclo = (3-2,8) + (3-2,6) + (3-2,7) = 0,9 min

  • Perda por BalanceamentoPerda = 0,9/(4x3) = 0,9/12 = 0,075 ouPerda = 7,5 %

  • Diagrama de PrecednciaOperao a5 min Operao e8 minOperao b10 min Operao f7 minOperao c6 min Operao g5 minOperao d9 min Operao h10 min

  • Balanceamento - Abordagem GeralAlocar os elementos do diagrama de precedncia ao primeiro estgio, comeando da esquerda, na ordem das colunas at que a quantidade de trabalho (tempo) alocada ao estgio se encontre prxima, mas no superior, ao tempo de ciclo. Repita o mesmo procedimento com os outros estgios at que todos os elementos de trabalho(operaes) tenham sido alocados.

  • Balanceamento - Abordagem GeralSimplesmente escolha o maior que caiba no tempo remanescente daquele estgio.Escolha o elemento com o maior nmero de atividades subseqentes, ou seja, aquele com o maior nmero de elementos que s podem ser alocados depois que aquele o for.Questo Chave: Como selecionar um elemento a ser alocado quando mais de um elemento puder ser escolhido?

  • ExemploOperao a - Retirada da forma e rebarbao0,12 minOperao b - Conformao e recortes0,30 minOperao c - Colocar recheio de amndoas0,36 minOperao d - Colocar recheio branco0,25 minOperao e - Decorao com cobertura vermelha0,17 minOperao f - Decorao com cobertura verde0,05 minOperao g - Decorao com cobertura azul0,10 minOperao h - Aplicao de transfers0,08 minOperao i - Transferncia para base e embalagem0,25 minContedo total de trabalho1,68 min0,12 min0,30 min0,36 min0,17 min0,25 min0,05 min0,10 min0,25 min0,08 min

  • ExemploTc=0,48 min

  • ExemploTempo ocioso = (0,48-0,42) + (0,48- 0,36) + (0,48- 0,42) + (0,48- 0,48) = 0,24 min

    Perda = 0,24/(4x0,48) = 12,5%

  • Heursticas para Solucionar o Problema

  • RANKED POSITIONAL WEIGHT HEURISTICCOMSOAL = COmputer Method for Sequencing Operations for Assembly LinesPrincipais Heursticas

  • RANKED POSITIONAL WEIGHT HEURISTICEssa heurstica gera uma nica seqnciaUma tarefa priorizada baseado em seu tempo e no tempo de suas tarefas sucessorasAs tarefas so designadas s estaes com base nesta ordemHeurstica com um nico cicloPositional weight Pwi = ti + (tempos das tarefas sucessoras)

  • Procedimento RPWOrdenao das tarefas. Para todas as tarefas i = 1, 2, ..., N compute Pwi. Ordene as tarefas segundo valores decrescentes de Pwi.Alocao das tarefas. Para as tarefas ordenadas i = 1, 2, ..., N designe a tarefa i primeira estao possvel

  • ExemploUm produto requer nove operaes em seu processo de montagem. A relao de precedncia entre as tarefas dada pela figura 1 e os tempos requeridos pelas tarefas so dados na tabela 1. Assumindo que o produto em questo tenha uma demanda de 285 unidades por semana e que a jornada de trabalho seja de 40 horas semanais, determinar como a linha de montagem deve ser constituda para esse produto.

  • Diagrama de Precedncia

  • TemposAtividades 1 2 3 4 5 6 7 8 9

    Tempo (horas)

    0,050,030,040,050,010,040,050,040,06

  • SoluoTarefasTarefas

    i\j

    Ti

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    9

    PP

    1

    0,05

    0

    +1

    +1

    +1

    +1

    +1

    +1

    +1

    +1

    0,37

    2

    0,03

    0

    0

    0

    +1

    +1

    +1

    +1

    +1

    +1

    0,28

    3

    0,04

    0

    0

    0

    +1

    +1

    +1

    +1

    +1

    +1

    0,29

    4

    0,05

    0

    0

    0

    0

    +1

    +1

    +1

    +1

    +1

    0,25

    5

    0,01

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    +1

    0,07

    6

    0,04

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    +1

    +1

    0,14

    7

    0,05

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    +1

    0,11

    8

    0,04

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    +1

    0,10

    9

    0,06

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0,06

  • Nmero mnimo de EstaesO lgica do procedimento Ranked Positional Weight alocar atividades s estaes de trabalho, segundo valores decrescentes do peso posicional (PP), de modo que a soma dos tempos requeridos nas atividades seja a mais prxima possvel do tempo de ciclo. Para uma demanda de 285 unidades por semana (jornada de 40 horas), o tempo de ciclo seria de:

    O nmero mnimo de estaes de trabalho pode ser calculado por:

  • Procedimento RPW- Tc=0,14s

    Estao de

    Trabalho (k)

    Atividade

    (i)

    Peso

    Posicional

    Antecessores

    imediatos

    Tempo da

    Atividade (Ti)

    Tempo da Estao ((Ti)

    Desbalanceamento

    (TC

    1

    1

    0,37

    -

    0,05

    0,05

    0,09

    1

    3

    0,29

    1

    0,04

    0,09

    0,05

    1

    2

    0,28

    1

    0,03

    0,12

    0,02

    2

    4

    0,25

    2, 3

    0,05

    0,05

    0,09

    2

    7

    0,11

    4

    0,05

    0,10

    0,04

    2

    6

    0,10

    4

    0,04

    0,14

    0

    3

    8

    0,10

    6

    0,04

    0,04

    0,10

    3

    5

    0,07

    6

    0,01

    0,05

    0,09

    3

    9

    0,06

    5, 7, 8

    0,06

    0,11

    0,03

  • Resultado

    Estao

    Tempo Remanescente

    Tarefas Alocadas

    1

    0.14, 0.09, 0.05, 0.02

    1, 3, 2

    2

    0.14, 0.09, 0.04, 0.0

    4, 7, 6

    3

    0.14, 0.10, 0.09, 0.03

    8, 5, 9

  • Procedimento COMSOALCOMSOAL = COmputer Method for Sequencing Operations for Assembly LinesGera uma soluo aleatria e pode ser usado na soluo de muitos tipos de problemas. Diversas listas so usadas na implementao deste mtodo.NIP(i) = lista contendo o nmero de antecessores imediatos para cada tarefa i. Esse nmero um valor inteiro que pode variar de 0 a N-1, onde N o nmero de tarefas.WIP(i) = lista que indica para quais tarefas a tarefa i um antecessor imediato.TF = lista de todas as N tarefas.

  • Exemplo 2

    TF

    NIP

    WIP

    a

    0

    b

    b

    1

    c

    c

    1

    g, j

    d

    0

    g

    e

    0

    i

    f

    0

    k

    g

    2

    h

    h

    1

    i

    i

    2

    k

    j

    1

    k

    k

    3

    l

    l

    1

    -

  • COMSOALFaa x = 0, UB = , C = tempo de ciclo, c = C, IDLE = 0.Inicie nova seqncia: Faa x = x + 1, A = TK, NIPW(i) = NIP(i).Exeqibilidade de precedncia: Para todo i A, se NIPW(i) = 0, adicione i a B.Exeqibilidade de tempo: Para todo i B, se ti c, adicione i a F. Se F estiver vazia, v para 5; caso contrrio v para 6.Abra nova estao: IDLE = IDLE + c. c = C. Se IDLE > UB v para 2; caso contrrio v para 3.Selecione uma tarefa: Faa m = card{F}. Aleatoriamente gere um nmero RN U(0,1). Seja i* = m.RN a i*-sima tarefa de F. Remova i* de A, B e de F. c = c ti* . Para todo i WIP(i*), NIPW(i) = NIPW(i) 1. Se A estiver vazia, v para 7; caso contrrio v para 3.Finalizar seqncia: IDLE = IDLE + c. Se IDLE UB, UB = IDLE e armazene seqncia. Se x = X, pare; caso contrrio v para 2.

  • Exemplo 2

    Passo

    Lista A

    Lista B

    Lista F

    U(0,1)

    Tarefa

    Selecionada

    Estao

    (tempo ocioso)

    1

    a,b,c,d,e,f,g,h,i,j,k,l

    a,d,e,f

    a,d,e,f

    0,34

    d

    1(49)

    2

    a,b,c,e,f,g,h,i,j,k,l

    A,e,f

    A,e,f

    0,83

    f

    1(14)

    3

    a,b,c,e,g,h,i,j,k,l

    A,e

    e

    -

    e

    1(6)

    4

    a,b,c,g,h,i,j,k,l

    a

    -

    Abrir estao

    4

    a,b,c,g,h,i,j,k,l

    a

    a

    -

    a

    2(50)

    5

    b,c,g,h,i,j,k,l

    b

    b

    -

    b

    2(44)

    6

    c,g,h,i,j,k,l

    c

    c

    -

    c

    2(39)

    7

    g,h,i,j,k,l

    g,j

    g,j

    0,21

    g

    2(24)

    8

    h,i,j,k,l

    h,j

    h,j

    0,42

    h

    2(14)

    9

    i,j,k,l

    i,j

    j

    -

    j

    2(9)

    10

    i,k,l

    i

    -

    Abrir estao

    10

    i,k,l

    i

    i

    -

    i

    3(55)

    11

    k,l

    k

    k

    -

    k

    3(9)

    12

    l

    l

    -

    Abrir estao

    12

    l

    l

    l

    -

    l

    4(54)

  • ResultadoEstao 1: d, e, fEstao 2: a, b, c, g, h, jEstao 3: i, kEstao 4: l

  • Arranjando os Estgios

  • Vantagens dos Tipos de ArranjoVantagens de arranjo longo-magroFluxo controlado de materiais e clientesManuseio simples de materiaisRequisito de capital mais moderadoOperao mais eficienteVantagens de arranjo curto-grossoMaior flexibilidade de mixMaior flexibilidade de volumeMaior robustezTrabalho menos montono

  • Forma da Linha