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Layouts e Balanceamento de Linhas - Repositório Aberto da ... · PDF fileTipos de Layouts • Layouts fixos ... tempo entre a produção de unidades sucessivas à saída da linha

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Layoutse

Balanceamento de Linhas

Maria Antnia CarravillaFEUP, Maio 1997

Maria Antnia Carravilla

Layout

Layout o posicionamento no espaode departamentos ou postos de trabalho,

de modo a minimizar um custo,satisfazendo um conjunto de restries

Maria Antnia Carravilla

LayoutFactores determinantes para a construo de um Layout

Tipo de produto produto um bem ou um servio? produo para stock ou para encomenda?

Tipo de processo de produo qual a tecnologia utilizada na produo? que materiais so utilizados? que meios so utilizados?

Volume de produo tem implicaes no tamanho da fbrica tem implicaes na capacidade de expanso

Maria Antnia Carravilla

LayoutCustos a minimizar

Manuseamento de materiais

Distncia percorrida pelos clientes

Distncia percorrida pelos empregados

Distncia de departamentos relacionados

Maria Antnia Carravilla

LayoutRestries

Limitao de espao

Localizaes fixas para certos departamentos

Regulamentos de segurana

Regulamentos relativos a incndio

Maria Antnia Carravilla

LayoutTipos de Layouts

Layouts fixos

Layouts em fluxo contnuo

Layouts de processos intermitentes

Layouts em linha

Maria Antnia Carravilla

LayoutsLayouts fixos

Vantagens melhor planeamento e controlo

(tudo orientado para um nico objectivo)

Desvantagens custos elevados de deslocao

de pessoal falta de estruturas de apoio

energia elctrica gua

sub-aproveitamento deequipamento caro

Maria Antnia Carravilla

LayoutsLayouts fluxo contnuo

Indstria do processo cimentos produtos qumicos electricidade

fbricas altamente automatizadas

fbricas projectadas de modoa funcionarem como uma unidade

layout ligado ao processo e estrutura bsica da fbrica.

Maria Antnia Carravilla

LayoutsLayouts de processos intermitentes

Recepode

materiais

Quinagem

Envio

Planeamento

Estam

pagem

Produt

oA

A

A

A

A

AElectrificao

Montagem

A

Vantagens flexvel para produzir grande

variedade de produtos pode-se investir em equipamento

especializado e com elevada produtividade

Desvantagens custos de manipulao do material trabalho mais especializado e menos

flexvel controlo da produo muito difcil tempos de setup

Maria Antnia Carravilla

LayoutsLayouts em linha

Vantagens resultados muito eficientes custos baixos de manipulao de

materiais operaes simplificadas,

utilizao de mo-de-obra pouco qualificada

pequenos stocks intermdios; simplificao do controlo da

produo

Maria Antnia Carravilla

LayoutsLayouts em linha

Desvantagens pouca flexibilidade aborrecimento dos operrios e

taxas elevadas de absentismo dependncia elevada entre as

diversas operaes importante que a linha esteja

bem balanceada.

Maria Antnia Carravilla

Layouts de processos intermitentesCritrios de deciso quantitativos

Funo custo

Tij nmero de viagens entre departamento i e departamento jCij custo por unidade de distncia e por viagem de i para jDij distncia de i para jC custo totalN nmero de departamentos

C T C Dij ij ij

j

N

i

N

= == 11

Maria Antnia Carravilla

Layouts de processos intermitentesCritrios de deciso quantitativos

Funo custo

Tij independentes da localizao dos departamentos i e jCij independentes da localizao dos departamentos i e j

Problema de layouts de processos intermitentes:Pretende-se encontrar uma combinao de Dij (ou Layout)

que resulte num valor mnimo para C

C T C Dij ij ij

j

N

i

N

= == 11

Maria Antnia Carravilla

Layouts de processos intermitentesCritrios de deciso quantitativos

75 100 30 40 0

100 0 150 0

0 70 0

30 70

20

1 2 3 4 5 6

65

43

21

Departamento

Dep

arta

men

to

Tij

0.05 0.08 0.04 0.05 0.1

0.04 0.05 0.06 0.1

0.06 0.05 0.1

0.06 0.1

0.1

1 2 3 4 5 6

65

43

21

Departamento

Dep

arta

men

to

Cij

30 50 30 60 80

40 50 80 70

30 50 40

30 50

30

1 2 3 4 5 6

65

43

21

Departamento

Dep

arta

men

to

Dij

112.5 400 36 120 0

160 0 720 0

0 175 0

54 350

60

1 2 3 4 5 6

65

43

21

Departamento

Dep

arta

men

to

Tij Cij Dij

Maria Antnia Carravilla

Layouts de processos intermitentesCritrios de deciso quantitativos

Funo custo

Custo uma funo linear da distncia.

Desvantagens em termos prticos:o valor da funo custo ser o mesmo para uma escola que tem

50 alunos que moram a 1km de distncia e para uma escola que tem 50 alunos dos quais 49 moram mesmo ao lado e um

mora a 50km!

C T C Dij ij ij

j

N

i

N

= == 11

Maria Antnia Carravilla

Layouts de processos intermitentesCritrios de deciso quantitativos

Para problemas muito pequenos pode ser simplesenumerar todos os layouts possveis:

9 departamentos 45360 combinaes possveis

Mas...20 departamentos 608 trilies de combinaes

possveis

Maria Antnia Carravilla

Layouts de processos intermitentesCritrios de deciso quantitativos

Algoritmo definir um layout inicial (j existente ou arbitrrio) verificar se custo diminui pela troca de departamentos dois a

dois escolher a melhor soluo verificar se custo diminui pela troca

correr o algoritmo com diferentes layouts iniciaise comparar solues

Maria Antnia Carravilla

Layouts de processos intermitentesCritrios de deciso qualitativos

por consideraes de segurana por convenincia dos clientes conhecendo fluxos aproximados entre os departamentos

localizao de um departamento junto de outro absolutamente necessrio especialmente importante importante aceita-se uma proximidade normal pouco importante indesejvel

Maria Antnia Carravilla

Layouts de processos intermitentesCritrios de deciso qualitativos

Algoritmo: seleccionar aleatoriamente um departamento e posicion-lo

no plano de layout percorrer todos os departamentos, procurando um com alta

relao de proximidade relativamente ao anterior eposicionando-o no layout junto ao anterior

repetir o processo de seleco at que todos os departamentos estejam posicionados no layout

calcular um valor para o layout, convertendo todas asrelaes de proximidade numa escala numrica

Maria Antnia Carravilla

Balanceamento de linhas de produo

Distribuio de actividades sequenciaispor postos de trabalho, de modo a

permitir uma elevada utilizao de trabalho e equipamentos minimizar o tempo em vazio

Maria Antnia Carravilla

Balanceamento de linhas de produo

Dado um tempo de ciclo encontrar o menor nmero de postos de trabalho necessrios

Dado um certo nmero de postos de trabalho minimizar o tempo de ciclo

Maria Antnia Carravilla

Balanceamento de linhas de produoDefinies

Estao posto de trabalho de uma linhaN nmero de estaes ao longo da linha

C tempo de ciclotempo mximo permitido em cada estaotempo entre a produo de unidades sucessivas sada da linha

Ti tempo de operao para a i-sima operao Ti tempo total necessrio para a produo de uma unidade

soma das duraes de todas as operaesNmin= Ti /C corresponde ao nmero mnimo de estaes necessrias linhaEficincia E= Ti /(NC)NC tempo gasto com cada unidade, incluindo tempos de paragemFolga F= NC - Ti

Maria Antnia Carravilla

Balanceamento de linhas de produoExemplo 1

linha opera 7 horas por dia taxa de sada da linha = 600 unidades por dia

calcular tempo de ciclo calcular nmero mnimo de estaes necessrias

0.56min5

Colocar nacarcaa

0.14min4

Introduzirmola

0.62min1

Adaptarplaca de

base

0.39min2

Colocarenrolamento

0.27min3

Ligar parteelctrica

0.35min6

Soldar asjuntas

0.28min7

Teste

Maria Antnia Carravilla

Balanceamento de linhas de produoExemplo 1

Choras

diaunidades

diaunid= = =

7

600420600 0 70.

min

Tempo de ciclo

Nmero mnimo de estaes

NT

Ci

min..

.=

= =2 610 70

3 73

Maria Antnia Carravilla

Balanceamento de linhas de produoProcedimento a seguir:

determinar nmero de estaes tempo disponvel em cada uma delas

agrupar as tarefas individuais, formando grupos para cada estao

avaliar a eficincia do agrupamento escolhido

Maria Antnia Carravilla

Balanceamento de linhas de produoObservaes

Acrescentar mais operadores estao se:tempo numa estao

>tempo que pode ser gasto por um operador

Para obter um bom balanceamento:agrupar actividades de tal maneira que os tempos de produo em cada estao

correspondam ao tempo de ciclo (ou a um mltiplo do tempo de ciclo se fornecessrio mais do que um operador) ou que estejam pouco abaixo

Um balanceamento ef