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Universidade Federal do Rio Grande – FURG Universidade Aberta do Brasil – UAB
Curso - Administração Administração da Produção I
Semana 3
“Layout das Instalações”
Profª. M. Sc. Luciane Schmitt
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Arranjo Físico ou Layout
Para efeito de gestão das organizações, o termo arranjo físico tem algumas definições:
para Slack et al. (2009), arranjo físico de uma operação produtiva diz respeito ao posicionamento físico dos recursos de transformação. Definir o arranjo físico é decidir onde colocar todas as instalações, máquinas, os equipamentos e o pessoal da produção.
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Definição de Arranjo Físico
Stevenson apud Peinado e Graeml
(2007) conceitua arranjo físico como
a configuração de departamentos,
de centros de trabalho e de
instalações e equipamentos, com
ênfase especial na movimentação
otimizada, através do sistema, dos
elementos aos quais se aplica o
trabalho.
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Arranjo Físico
Em função, principalmente, do
aumento da produtividade do
maquinário e, consequente, da
redução de mão-de-obra
operacional, os arranjos físicos
produtivos atuais são bem mais
compactos, ocupando muito menos
área física que os de poucas
décadas atrás.
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Importância do Estudo do Arranjo Físico
O arranjo físico é a parte mais visível e
exposta de qualquer organização;
as decisões de arranjo físico podem ser
no nível estratégico, quando se
estudam novas fábricas ou mudanças
radicais de processo de produção, que
envolvem grandes investimentos;
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Importância do Estudo do Arranjo Físico
As decisões podem ser no nível tático,
quando as alterações não são tão
representativas e os valores mais
baixos. Geralmente, são tomadas pelo
próprio gerente de produção.
Se o arranjo físico não for bem
elaborado, as consequências podem
ser graves, pois podem criar-se fluxos
excessivamente longos e confusos.
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Importância do Estudo do Arranjo Físico
Se o arranjo físico for de uma
organização de serviço, é fundamental
ter em mente que é na loja que ocorre a
interface entre a organização e o
consumidor.
As decisões sobre apresentação dos
produtos, comunicação visual devem
despertar o interesse do cliente.
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Princípios Básicos de Arranjo Físico
Segurança;
Economia de movimentos;
Flexibilidade de longo prazo;
Princípio de progressividade;
Uso do espaço.
Alguns Objetivos dos Layouts de Instalações
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Fornecer suficiente capacidade de produção;
reduzir o custo de manuseio de materiais;
adequar-se a restrições do lugar e do prédio;
garantir espaço para as máquinas de produção;
permitir elevada utilização e produtividade da mão-de-obra,
das máquinas e do espaço;
fornecer flexibilidade de volume e produto;
garantir segurança e saúde para os funcionários;
permitir facilidade e supervisão;
permitir facilidade de manutenção;
atingir os objetivos com o menor investimento de capital.
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Tipos Básicos de Arranjo Físico
Arranjo físico por produto ou em
linha
Arranjo físico por processo ou
funcional
Arranjo físico celular
Arranjo físico posicional ou posição
fixa
Arranjo físico misto
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Arranjo Físico por Produto ou em Linha
As máquinas, os equipamentos ou as
estações de trabalho são organizados
de acordo com a sequência de
montagem, sem caminhos alternativos
para o fluxo produtivo.
Esse tipo de arranjo físico permite obter
um fluxo rápido de produtos
padronizados.
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Arranjo Físico por Produto ou em Linha
Quando se fala em arranjo em linha, não
se trata necessariamente de uma
disposição em linha reta. Uma linha de
produção retilínea tende a ficar muito
longa, exigindo áreas de longo
comprimento, o que nem sempre é
possível.
Assim, é comum projetarem-se linhas em
formato de L, U ou S.
Satisfaz os requisitos do sistema
contínuo e em massa.
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Arranjo Físico por Produto ou em
Linha
Fluxo da tarefas de montagem
Operador B Operador D Operador F
Operador A Operador C Operador E
Linha de
montagem
Fluxo de operações em uma linha de
produção
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Arranjo Físico por Produto ou em
Linha
Linha de
produção
em formato
L
15
Arranjo Físico por Produto ou em Linha
1 2 3 4
8 7
9
6 5
10 11 12
Início
Fim
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Arranjo Físico por Produto ou em Linha
Exemplos
Indústrias montadoras:
automóveis, eletrodomésticos, aparelhos
eletrônicos, brinquedos
Indústrias alimentícias:
grande fábricas de massas e biscoitos
Frigoríficos:
Carne bovina, suína, de frango e seus
derivados
Indústria de papel
Restaurante por quilo
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Vantagens do Arranjo por Produto
Possibilidade de produção em
massa com grande produtividade.
Carga de máquina e consumo de
material constantes ao longo da
linha de produção.
Controle de produtividade mais
fácil.
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Desvantagens do Arranjo por Produto
Alto investimento em máquinas.
Costuma gerar tédio nos
trabalhadores.
Falta de flexibilidade da linha.
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Arranjo Físico por Processo ou Funcional
Agrupa, em uma mesma área, todos os
processos e equipamentos do mesmo tipo
ou função. Ex. todas as operações de
fábrica que envolvem pintura são
agrupadas num lugar para formar o setor
de pintura.
Os materiais e produtos deslocam-se
procurando os diferentes processos de
cada área necessária.
Satisfaz os requisitos do sistema em
lotes.
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Arranjo Físico por Processo ou Funcional
Exemplos
Confecções têxteis (máquinas de
corte, de costura, acabamento)
Hospitais – setores agrupados por
função (raio-X, centro cirúrgico,
pediatria)
Bibliotecas
Lojas comerciais (setor masculino,
setor feminino, infantil, calçados)
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Vantagens do Arranjo Físico por Processo
Grande flexibilidade para atender
a mudanças de mercado.
Bom nível de motivação.
Atende a produtos diversificados
em quantidades variadas ao longo
do tempo.
Menor investimento para
instalação.
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Desvantagens do Arranjo Físico por Processo
Apresenta um fluxo longo dentro da
fábrica – cada produto procura seus
processos.
Dificuldade de balanceamento.
Exige mão-de-obra qualificada.
Maior necessidade de preparo e set-
up de máquinas.
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Arranjo Físico por Processo
A A
Departamento
de tornos
Departamento
de frezas
Departamento de furação
Departamento
de acabamento
Recebimento e
Expedição
Departamento
de pintura
Montagem
T T
T T
T T
T T
F
F
F
F
FU
FU
FU
FU
FU
FU
P
P
A A A
A
M M M Roteiros de
fabricação
Produto A
Produto B
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Arranjo Físico Celular – célula de produção
Procura unir as vantagens do arranjo
físico por processo às do arranjo físico
por produto.
A célula de manufatura consiste em
arranjar, em um só local, máquinas
diferentes que possam fabricar o produto
inteiro.
O material se desloca dentro da célula,
buscando os processos necessários,
porém o deslocamento ocorre em linha.
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Arranjo Físico Celular
O arranjo físico, normalmente, tem
forma de U, pois é uma tentativa de
trazer ordem para a complexidade
do fluxo a qual caracteriza o
arranjo por processo, a fim de
produzir com maior qualidade e
rapidez.
Cada célula é formada para produzir
uma única peça ou família de
peças – tendo todas características
comuns.
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Arranjo Físico Celular
Exemplos
Indústrias metalúrgicas -
ferramentaria e em operações de
fabricação de equipamentos
metálicos.
Componentes de computadores –
manufatura e montagem de alguns
tipos de peças para clientes
especiais que necessitem de altos
níveis de qualidade.
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Vantagens do Arranjo Físico Celular
Aumento da flexibilidade quanto ao
tamanho de lotes por produto.
Diminuição do transporte de material.
Diminuição dos estoques.
Maior satisfação no trabalho.
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Desvantagens do Arranjo Físico
Celular
Específico para família de produtos.
Dificuldade em elaborar o arranjo.
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Arranjo Físico Celular
T F
A
P M
Recebimento
Matéria-prima
Expedição
Torno Freza
Acabam.
Pintura Montagem
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Arranjo Físico por Posição Fixa
Também conhecido por arranjo físico
posicional.
É aquele em que o produto, ou o material
a ser transformado, permanece em uma
determinada posição e os recursos de
transformação se deslocam ao seu
redor, executando as operações
necessárias.
É utilizado quando, devido ao porte do
produto ou à natureza do trabalho, não
é possível outra forma de arranjo.
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Vantagens do Arranjo Físico por Posição
Fixa
Não há movimentação do produto.
Quando se tratar de um projeto de
montagem ou construção de uma
ponte, por exemplo, é possível utilizar
técnicas de programação e
controle, tais como PERT.
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Desvantagens do Arranjo Físico por Posição Fixa
Complexidade na supervisão e no
controle de mão-de-obra, de materiais,
ferramentas.
Necessidade de áreas externas próximas
à produção para submontagens, guarda de
materiais e ferramentas.
Muitas vezes é necessário construir
alojamentos para funcionários.
Produção em pequena escala com baixo
grau de padronização.
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Arranjo Físico Misto
É utilizado quando se deseja aproveitar
as vantagens dos diversos tipos de
arranjo físico conjuntamente.
Geralmente, é usada uma combinação
dos arranjos físicos por produto, por
processo e celular.
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Vantagens e Desvantagens dos Tipos de Arranjo
Físico Tipo de
arranjo
físico
Vantagens Desvantagens
Produto Baixos custos unitários p/altos
volumes.
Oportunidade para
especialização de
equipamento.
Baixa flexibilidade de mix.
Trabalho pode ser repetitivo.
Processo
Alta flexibilidade de mix.
Gerar alto estoque em
processo ou filas de
clientes.
Planejamento e controle de
produção complexos.
Celular Boa relação custo x
flexibilidade para operações
com variedade relativamente
alta.
Trabalho em grupo pode
resultar em melhor motivação.
Pode ser caro reconfigurar o
arranjo atual.
Pode requerer capacidade
adicional.
Posiciona
l
Flexibilidade de mix muito alta.
Alta variedade de tarefas para
mão-de-obra.
Custos unitários muito altos.
Programação de espaço ou
atividades pode ser
complexa.
Muita movimentação de
Fonte: Slack et. al (1996).
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Projeto Detalhado de Arranjo por Produto
Balanceamento de linha
Uma linha de produção varia em extensão,
dependendo da quantidade de operações.
A sequência da realização das tarefas é
definida pelo produto a ser fabricado.
Mesmo considerando a monotonia da
rotina de um trabalho simples e altamente
repetitivo, o maior benefício do arranjo por
produto está na divisão do trabalho em
tarefas elementares, com curvas de
aprendizagem próximas a 100%.
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Balanceamento de Linha
O balanceamento da linha consiste na
atribuição de tarefas às estações de
trabalho de forma que todas as estações
demandem aproximadamente o mesmo
tempo para a execução das tarefas.
O trabalho flui de uma estação de trabalho
para outra e, assim, o tempo de execução
das tarefas deverá ser o mais próximo
possível para que não haja atraso nas
demais atividades.
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Balanceamento de Linha
As linhas com um bom nível de balanceamento
apresentam um fluxo suave e contínuo de
trabalho, porque todos operadores trabalham no
mesmo ritmo, obtendo-se maior aproveitamento
da mão-de-obra e dos equipamentos.
A principal dificuldade em balancear uma linha
de produção está na formação de tarefas que
tenham o mesmo tempo de duração.
Em alguns casos, algumas tarefas longas não
podem ser divididas e outras tarefas curtas não
podem ser agrupadas.
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Indicadores na Linha de Produção
Tempo de Ciclo (TC) = é o tempo que uma
linha de produção demora para montar um
produto, isto é, o tempo máximo permitido
para cada estação de trabalho antes que a
tarefa seja passada para estação seguinte.
TC= tempo disponível período / quantidade a
ser processada no período
EX: TC = 40hs semana / 160 por semana
TC = 0,25 hora ou 15 minutos
O arranjo físico de ser capaz de processar um
produto a cada 15 minutos.
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Estações de Trabalho
Nº de Estações de trabalho
Nº de ET = conteúdo total do trabalho/ TC
Ex: Nº de ET = 60 minutos / 15 = 4 estágios (nº
inteiro, caso o resultado seja um nº quebrado,
arredondada-se para cima, pois trata-se de
pessoas)
O conteúdo total do trabalho corresponde ao
∑ tempos individuais.
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Eficiência e Ociosidade
Por melhor balanceada que a linha esteja,
sempre existirão estações de trabalho com
atividades que demandam menor tempo de
produção.
Eficiência do balanceamento = conteúdo
total do trabalho / TC x Nº de ETs
Ex. Ef. Bal =1,68 / (0,48) x (4) = 0,875 ou
87,5%
Tempo ocioso de cada ciclo = (0,48 – 0,42)
+ (0,48 – 0,36) + (0,48 – 0,42) = 0,24 min
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Procedimento de Balanceamento de
Linha de Produção
Determinar quais tarefas devem ser
executadas para concluir uma unidade de um
produto em particular.
Determinar a sequência na qual as tarefas
devem ser realizadas.
Traçar o diagrama de precedência.
Estimar as durações das tarefas.
Calcular o tempo de ciclo.
Calcular o nº mínimo de estações de trabalho.
Atribuir tarefas às estações de trabalho para
que a linha de produção seja balanceada.
Projeto Detalhado de Arranjo Físico por Processo
É um dos arranjos mais complexos de se planejar.
Normalmente, existe a possibilidade de inúmeras
combinações de colocação das áreas de cada
processo.
Se não houver nenhum impedimento físico, por
exemplo, uma restrição de instalação hidráulica
ou elétrica ou de resistência de piso, a
quantidade de combinações de posicionamento
dos setores é o fatorial da quantidade de
setores.
6! = 720 possibilidades de combinações
diferentes
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Arranjo Físico por Processo
Para o desenvolvimento do arranjo físico,
as alternativas devem ser claramente
visualizadas por meio de desenhos,
maquetes ou com o auxílio do auto-cad.
A representação física em escala permite
clara visualização do tráfico de materiais.
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Arranjo Físico por Processo
Informações essenciais:
área requerida por centro de trabalho;
restrições sob a forma da área;
nível e direção do fluxo (número de
carregamentos de - para, distância e
custo);
quão desejável é manter os centros
próximos entre si ou de algum ponto fixo.
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Área Requerida e Restrições para
cada Centro de Trabalho
O levantamento da necessidade de área
física é fundamental para a elaboração de um
bom arranjo físico.
Devido às particularidades de cada processo
(máquinas, forma de trabalho e da área
construída) o cálculo e a divisão das áreas
são bem específicos para cada caso.
Problemas de iluminação, saídas de
emergência, necessidade de instalação
hidráulica e acesso a bebedouros e banheiros
devem ser levados em conta. 45
Fluxo de Materiais e Operações
Consiste no levantamento da quantidade de
materiais que será movimentada em cada
fluxo, da quantidade de fluxos, da direção e
do sentido desses fluxos e o custo de cada
movimentação (abordagem quantitativa).
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Identificação do Relacionamento
dos Centros de Trabalho
Diagrama de relacionamento = é um
método qualitativo para análise de
proximidade entre áreas, setores de
produção ou departamentos. Indica o grau
de importância entre um par de
departamentos (abordagem qualitativa).
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Diagrama de Relacionamento
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Setor A
A Setor B
U I Setor C
A I A Setor D
O X X E Setor E
I O O I U Setor F
A = Fundamental estar próximo
E = Especialmente importante estar
próximo
I = Importante estar próximo
O = Desejável estar próximo
U = Não precisa estar próximo
X = Indesejável estar próximo
Razões para desejar que dois
setores estejam próximos
1. Utilizar o mesmo equipamento ou as
mesmas instalações.
2. Compartilhar o mesmo pessoal.
3. Garantir a boa sequência do fluxo de
trabalho.
4. Facilitar a comunicação.
5. Evitar condições desagradáveis.
6. Semelhança no trabalho executado.
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Projeto Detalhado de Arranjo
Físico de Celular
A questão inicial que deve ser
resolvida no layout de manufatura
celular é a decisão quanto à formação
da célula:
quais máquinas serão designadas a
células de manufatura e quais
peças e ou produtos serão
produzidos em cada célula?
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Quais peças e/ou produtos podem ser
produzidos em células.
A demanda para peças e/ou produtos deve
ser suficientemente elevada e estável, de
forma que tamanhos de lote moderados
das peças possam ser produzidos
periodicamente.
As peças e/ou produtos que estão em
consideração devem ser capazes de ser
agrupados em famílias de peças e/ou
produtos.
Dentro de uma família de peças, essas
devem ter características físicas similares.
Dessa forma, elas exigem operações de
produção similares.
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