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BACHARELADO EM ENGENHARIA DE PRODUÇÃO EP07 Instalações Industriais Profa. Rachel de Camargo

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1. BACHARELADO EM ENGENHARIA DE PRODUO EP07 Instalaes Industriais Profa. Rachel de Camargo 2. ARRANJO FSICO Embora muitas sejam as definies dos livros de Engenharia de Produo sobre a expresso, adotaremos a definio do Glossrio de Engenharia de Produo, por tratar a questo de forma mais abrangente: 2 3. O QUE CONTEMPLA O ARRANJO FSICO? Algumas das preocupaes centrais de um projeto de layout / arranjo fsico so: Localizao fsica dos recursos de transformao matria-prima, equipamentos, mo-de-obra; Configurao de centros de trabalho, departamentos e instalaes; Capacidade de circulao de pessoas, equipamentos, matria-prima e mercadorias; Decises sobre reas de atividade econmica. 3 4. PRINCPIOS DO BOM ARRANJO FSICO Economia da movimentao: o arranjo fsico timo tende a diminuir a distncia a ser percorrida por operrios e ferramentas na unidade produtiva. 4 5. PRINCPIOS DO BOM ARRANJO FSICO Fluxo progressivo: o arranjo fsico deve propiciar o movimento ininterrupto de uma operao para a prxima, sem transporte de volte ou cruzamento de materiais, homens e equipamentos. 5 6. PRINCPIOS DO BOM ARRANJO FSICO Flexibilidade: o arranjo fsico no deve ser imutvel. Ao contrrio, a possibilidade de rearranjos econmicos para adaptar a produo s mudanas do produto, do volume da produo e dos equipamentos e processos deve ser uma realidade. 6 7. PRINCPIOS DO BOM ARRANJO FSICO Interao: o arranjo fsico deve se prestar a melhorar a comunicao, a interao entre pessoas e a troca de conhecimento, alm de prover ganho de tempo e diminuio de burocracias desnecessrias. 7 8. ARRANJO FSICO E PRODUO ENXUTA O princpio bsico da produo enxuta (Lean Manufacturing) o de produzir valor sem que, com isso, seja gerado qualquer desperdcio de recursos. Que desperdcios so esses? Superproduo Tempo de espera Transporte Inteligncia de Processo Estoque Movimentao Defeitos 8 9. ARRANJO FSICO E PRODUO ENXUTA Em todas as principais fontes de desperdcio na operao o arranjo fsico pode atuar, uma vez que atinge: A MOVIMENTAO O FLUXO CONTNUO DA PRODUO A GESTO VISUAL DO PROCESSO PRODUTIVO A FLEXIBILIDADE O ESTOQUE A QUALIADE A MO-DE-OBRA O NVEL DE COMPLEXIDADE DE PROGRAMAO DA PRODUO 9 10. IMPACTOS DE UM ARRANJO FSICO MAL PROGRAMADO 10 11. O QUE LEVAR EM CONTA EM UM PROJETO DE LAYOUT? Volume atual e previsto de componentes; Quantidade atual e prevista de equipamentos; Quantidade atual e prevista de pessoal; reas de estoque; reas de centros de produo; reas auxiliares de produo; reas de servio de pessoal; reas administrativas e geral; Pr-definio de reas construdas; Princpios de ocupao do terreno; Principio de operao do conjunto; Avaliao econmico- financeira; Avaliao tcnica; Layout final; Arranjo prvio; Caractersticas econmico-financeiras do projeto. 11 12. PADRES DE DESEMPENHO O arranjo fsico bem elaborado quando atende aos requisitos de 12 13. CASE: ATLAS ELETRODOMSTICOS 13Agora responda: Qual das aes foi mais produtiva, do ponto de vista das boas prticas em construo de layouts? Por qu? 14. A IMPORTNCIA DO ESTUDO DO ARRANJO FSICO 14 Decises estratgicas de layout ocorrem na implantao de uma nova indstria ou reposicionamento de mercado, por exemplo. Decises tticas de layout competem ao gestor da unidade/departamento, e visam o melhor aproveitamento dos recursos disponveis. Raramente as decises de layout chegam ao nvel operacional, seja por conta do custo de mudana, do prazo extenso que representa ou da necessidade de interrupo da produo para dar cabo a esse processo. 15. ALGUMAS MOTIVAES PARA A MUDANA DE LAYOUT Necessidade de expanso da capacidade produtiva; Elevado custo operacional; Introduo de nova linha de produtos; Melhoria do ambiente de trabalho; 15 16. A DIFERENA QUE FAZ UM BOM LAYOUT... 16 17. TIPOS BSICOS DE ARRANJO FSICO Por produto ou por linha 17 18. ARRANJO FSICO EM LINHA OU POR PRODUTO (FLOW SHOP) Neste tipo de arranjo as mquinas, os equipamentos ou as estaes de trabalho so colocados de acordo com a sequncia de montagem, sem caminhos alternativos para o fluxo produtivo. O material percorre um caminho previamente determinado dentro do processo. Este arranjo permite obter um fluxo rpido na fabricao de produtos padronizados, que exigem operaes de montagem ou produo sempre iguais. Neste tipo de arranjo, o custo fixo da organizao costuma ser alto, mas o custo varivel por produto produzido geralmente baixo, caracteriza-se como um arranjo fsico de elevado grau de alavancagem operacional. um arranjo muito utilizado pela indstria e tambm por algumas organizaes prestadoras de servio. Quando se fala em arranjo em linha, no se trata necessariamente de uma disposio em linha reta. Uma linha de produo retilnea tende a ficar muito longa exigindo reas de longo comprimento, o que nem sempre possvel. Para contornar este problema comum que os engenheiros projetem linhas em forma de U ou S ou outra forma de circuito diferente, que possa ser exequvel em funo das instalaes prediais de que a empresa pode dispor. Alguns exemplos de utilizao deste tipo de arranjo: Indstrias montadoras, alimentcias, frigorficos, servio de restaurante a quilo etc. 18 19. VANTAGENS DO ARRANJO EM LINHA Possibilidade de produo em massa com grande produtividade: as linhas de montagem geralmente tm alto custo de instalao e requerem equipamentos mais especializados. Assim sendo, apresentam maior custo fixo, porm menor custo varivel por unidade, o que pode representar elevado grau de alavancagem operacional. A produtividade por mo-de-obra torna-se elevada neste tipo de arranjo, uma vez que as tarefas so altamente repetitivas, o grau de complexidade por tarefa mnimo e o grau de automatizao , geralmente, mais elevado. Carga de mquina e consumo de material constante ao longo da linha de produo: mais fcil obter uma condio de balanceamento da produo uma vez que o mesmo tipo de produto est sendo fabricado na linha, a qualquer momento. Controle de produtividade mais fcil: a velocidade do trabalho em uma linha de produo mais fcil de ser controlada, principalmente quando se trata de linha motorizada. Dentro de certos limites, a superviso pode aumentar ou diminuir a velocidade da prpria linha, permitindo o aumento da produo ou, quando necessrio, a sua diminuio. Algumas vezes a velocidade precisa ser reduzida por problemas de qualidade ou de falta de material. O controle dos funcionrios pode ficar to eficiente que nenhum deles pode deixar seu posto sem a anuncia do supervisor e a substituio por outro. 19 20. DESVANTAGENS DO ARRANJO EM LINHA Alto investimento em mquinas: geralmente o grau de automatizao deste tipo de arranjo costuma ser alto com mquinas especficas que necessitam de manuteno frequente. Algumas mquinas podem ser to especificas que no apresentam outro tipo de serventia quando substitudas. Costuma gerar tdio nos operadores: devido ao alto grau de diviso deste trabalho, quase sempre as operaes de montagem so montonas, pobres e repetitivas. O ndice de absentesmo geralmente elevado e ocorrem longos perodos de afastamento por ordem mdica, decorrentes de problemas nas articulaes e outras leses por esforo repetitivo, alm de lombalgias em geral. Os trabalhadores geralmente no demonstram nenhum interesse na manuteno e conservao dos equipamentos. Indcios de sabotagem podem ocorrer. Falta de flexibilidade da prpria linha: o sistema tem longo tempo de resposta para mudanas de volume de produo, tanto para aument-la como para reduzi-la. O mesmo acontece no caso de introduo de um novo produto. Os tempos de setup so longos. Fragilidade a paralisaes e subordinao aos gargalos: tal como acontece com os elos de uma corrente, basta que uma operao deixe de funcionar e a linha toda pra (os produtos seguem em fila, quando uma operao pra, a fila toda pra). Outra caracterstica que a operao mais lenta da linha, denominada gargalo produtivo, determina a velocidade de produo de toda a linha. 20 21. TIPOS BSICOS DE ARRANJO FSICO Por processo ou funcional 21 22. ARRANJO FSICO POR PROCESSO OU FUNCIONAL O arranjo fsico por processo agrupa, em uma mesma rea, todos os processos e equipamentos do mesmo tipo e funo. Por isso, conhecido tambm como arranjo funcional. Este arranjo tambm pode agrupar em uma mesma rea operaes ou montagens semelhantes. Os materiais e produtos se deslocam procurando os diferentes processos de cada rea necessria. um arranjo facilmente encontrado em prestadores de servio e organizaes do tipo comercial. Os exemplos so inmeros: Hospitais, Servios de confeco de moldes e ferramentas, Lojas comerciais etc. 22 23. VANTAGENS DO ARRANJO POR PROCESSO Grande flexibilidade para atender s mudanas de mercado: de uma maneira geral, desconsiderando problemas de balanceamento e eventuais gargalos, para alterar o processo de fabricao. No caso de se adotar o layout por processo, basta alterar o fluxo a ser seguido pelo produto durante sua fabricao; Bom nvel de motivao: geralmente este arranjo exige de mo-de-obra especializada e qualificada. Quando os produtos so nicos, no existe produo repetitiva contribuindo para a reduo da monotonia e, consequentemente, do tdio no trabalho; Atende a produtos diversificados em quantidades variveis ao mesmo tempo: este tipo de arranjo permite que mais de um tipo e modelo de produto possa ser fabricado simultaneamente. Enquanto um produto est passando por um processo em determinado local, possvel que outro produto diferente esteja recebendo um outro processamento, na mesma planta fabril; Menor investimento para instalao do parque industrial: quando equipamentos similares so agrupados, os custos de instalao geralmente diminuem. Por exemplo, determinados equipamentos ou operaes exigem um sistema de exausto de ar ambiente. Se eles forem agrupados, um nico sistema poder servir a diversas mquinas. Maior margem do produto: na verdade, a maior margem de contribuio no advm do tipo de arranjo fsico, e sim do tipo de produto, de maior valor agregado, que, geralmente, se produz neste tipo de arranjo. 23 24. DESVANTAGENS DO ARRANJO POR PROCESSO Apresenta um fluxo longo dentro da fbrica: Como o produto procura seus processos onde quer que eles se encontrem dentro da planta, h necessidade de deslocamento por distncias maiores, pois os processos necessrios normalmente no esto posicionados na melhor sequncia para a fabricao de determinado produto. Outro fato comum neste arranjo que o produto muitas vezes procura o processo seguinte na contra mo do processo anterior. Em outras palavras, o produto vai e volta, em um processo ineficiente de movimentao, que torna mais difcil o gerenciamento das atividades sendo executadas; Diluio menor de custo fixo em funo de menor expectativa de produo: como raramente se tem conhecimento com antecedncia do que se vai produzir, a empresa precisa dispor de uma srie de recursos, que devem estar disponveis em funo da necessidade de uma operao especfica que pode ou no acontecer. Muitas vezes, para evitar algum gargalo na produo de determinados lotes, que podem exigir maior tempo de determinada operao, a empresa precisa ter mquinas em duplicidade para atender demandas inesperadas; Dificuldade de balanceamento: devido constante alterao do produto, a dificuldade em programar e balancear o trabalho maior, alm de se exigir que essas atividades sejam executadas em intervalos curtos de tempo, s vezes at diariamente. Isto costuma gerar estoques em processo mais elevado para compensar as diferenas de processamento; Exige mo-de-obra qualificada: por um lado, isto tido como vantagem e, por outro lado, pode ser considerado desvantajoso, empresas brasileiras acostumadas a lidar com folhas de pagamento de baixo valor, quando comparadas s empresas dos pases mais desenvolvidos. Necessidade de maior quantidade de preparos de mquinas, proporcionalmente ao tempo que estas so mantidas em operao. 24 25. VIVENCIANDO: ARRANJO POR PROCESSO Vamos experimentar o trabalho de definio de layout ... Aprendemos que em determinados tipos de organizao o layout por processo parece o mais adequado. Dentre essas organizaes se destacam: confeces, supermercados e hospitais. Formem 3 grupos. Cada grupo dever escolher um segmento de atividade em que o layout processual o mais adequado e esboar um desenho de layout que demonstre as vantagens dessa escolha. 25 26. TIPOS BSICOS DE ARRANJO FSICO Arranjo celular 26 27. ARRANJO CELULAR O arranjo fsico do tipo celular procura unir as vantagens do arranjo fsico por processo, com as vantagens do arranjo fsico por produto. A clula de manufatura consiste em arranjar em um s local, conhecido como clula, mquinas diferentes que possam fabricar o produto inteiro. O material se desloca dentro da clula buscando os processos necessrios, porm o deslocamento ocorre em linha. Alguns gerentes de produo que se referem ao arranjo celular como mini linhas de produo. Arranjos fsicos do tipo celular podem ser encontrados em vrios tipos de organizaes, no se restringindo apenas rea industrial. Os exemplos a seguir se referem a diversas aplicaes do arranjo celular: Lanchonete de supermercado, Shopping de lojas de fbrica, Feiras e exposies etc... 27 28. VANTAGENS DO ARRANJO CELULAR Aumento da flexibilidade quanto ao tamanho de lotes por produto: quando as mquinas so posicionadas em clulas, destinadas a uma famlia de produtos, o tempo de setup acaba por se reduzir, uma vez que menos tipos e famlias de produtos sero produzidos nestas clulas. Com a reduo dos tempos de setup possvel diminuir o tamanho dos lotes de produo, tornando a operao mais flexvel; Diminuio do transporte de material: as distncias percorridas pelo material em uma clula de produo so, geralmente, menores que o caminho percorrido pelo material em um arranjo fsico por produto ou por processo. A proximidade das mquinas e equipamentos na clula faz com que a necessidade de movimentao seja reduzida. Na maioria das vezes, isto elimina a necessidade de equipamentos de movimentao dispendiosos entre um processo e outro. O prprio operador pode se encarregar da movimentao manual entre dois estgios de produo; Diminuio dos estoques: a diminuio dos lotes mnimos de fabricao, por si s, reduz o estoque mdio do produto fabricado. Alm disto, h a reduo dos estoques em processo, em consequncia da reduo do tempo de espera dos itens em processamento entre uma estao de trabalho e outra, quando comparado ao arranjo fsico por processo; Maior satisfao no trabalho: talvez uma das principais contribuies do arranjo celular esteja ligada ao ambiente de trabalho. mais fcil organizar o entrosamento entre os funcionrios de uma mesma clula, tanto pela proximidade fsica que acontece nas mini linhas de produo, como pela facilidade de treinamento e rotao de tarefas entre os trabalhadores. Os funcionrios passam a trabalhar o processo completo de produo do item e no mais tarefas fracionadas como nos demais tipos de arranjos fsicos. Isto torna o trabalho mais interessante e faz com que os funcionrios se sintam mais responsveis pelo processo e valorizados pela empresa. 28 29. DESVANTAGENS DO ARRANJO CELULAR Especfico para uma famlia de produtos: via de regra, uma clula preparada para um nico tipo ou famlia de produto. A clula e seus equipamentos tendem a ficar ociosos quando no h programao de produo para aquela clula especfica, mesmo que existam recursos produtivos na clula que pudessem estar sendo utilizados; Dificuldade em elaborar o arranjo: a dificuldade e a complexidade na elaborao de um arranjo fsico celular maior que a dos arranjos por processo e por produto. 29 30. EXEMPLO DE SUCESSO: REAS DE CONVIVNCIA NO SUPERMERCADO ZONA SUL 30 31. TIPOS BSICOS DE ARRANJO FSICO Por posio fixa 31 32. ARRANJO POR POSIO FIXA Tambm conhecido por arranjo fsico posicional aquele em que o produto, ou seja, o material a ser transformado, permanece estacionrio em uma determinada posio e os recursos de transformao se deslocam ao seu redor, executando as operaes necessrias. Este arranjo utilizado quando, devido ao porte do produto ou natureza do trabalho no possvel outra forma de arranjo. So dois os casos bsicos em que o arranjo por posio fixa amplamente utilizado: Quando a natureza do produto, como peso, dimenses e/ou forma impedem outra forma de trabalho: projetos de grandes construes, como estradas, arranha-cus, pontes, usinas hidroeltricas, construes em estaleiros, atividades agropecurias, atividades de extrativismo; Quando a movimentao do produto inconveniente ou extremamente difcil. Este o caso de cirurgias, tratamento dentrio, trabalhos artesanais como esculturas e pinturas, montagem de equipamentos delicados ou perigosos etc. 32 33. VANTAGENS DO ARRANJO POSICIONAL No h movimentao do produto; Quando se tratar de um projeto de montagem ou construo, como por exemplo a construo de uma ponte ou a fabricao de um navio, possvel utilizar tcnicas de programao e controle, tais como: PERT e CPM* disponveis em softwares bastante acessveis; Existe a possibilidade de terceirizao de todo o projeto, ou de parte dele, em prazos previamente fixados. 33 * Embora as tcnicas denominadas PERT e CPM tenham sido independentemente desenvolvidas para a Gesto e Controle de Projetos, sua semelhana fez com que o termo PERT/CPM fosse utilizado corriqueiramente como apenas uma tcnica. Os termos PERT e CPM so acrnimos de Program Evaluation and Review Technique (PERT) e Critical Path Method (CPM). Enquanto PERT o clculo a partir da mdia ponderada de 3 duraes possveis de uma atividade (otimista, mais provvel e pessimista), CPM um mtodo de apurao do caminho crtico dada uma sequncia de atividades. 34. DESVANTAGENS DO ARRANJO FIXO Complexidade na superviso e controle de mo-de- obra, de matrias primas, ferramentas etc.; Necessidade de reas externas prximas produo para submontagens, guarda de materiais e ferramentas. Muitas vezes, necessrio construir abrigos para os funcionrios, da construo civil; Produo em pequena escala e com baixo grau de padronizao. 34 35. LAYOUT POSICIONAL NA PRTICA 35 MAIOR NAVIO DO MUNDO AIRBUS 36. PROJETO DO ARRANJO FSICO 36