Aula 08 - Instalações Industriais

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Instalações Industriais 
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Aula 08 
 
 
Prof.ª Jéssica Tito Vieira 
jessica.vieira@uemg.br 
 Instalações Industriais Prof.ª. Jéssica Tito Vieira 
Projeto de Layout 
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 Determina de forma detalhada o posicionamento relativo entre 
as áreas da Unidade Produtiva, e estabelece as posições 
específicas de cada máquina, equipamento, insumos e serviços 
de apoio. 
 
 Um projeto fabril inadequado poderá afetar consideravelmente a 
eficiência do processo, mesmo este tendo sido adequadamente 
otimizado. 
Projeto de Layout 
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 A utilização dos espaços de trabalho iniciou-se de forma intuitiva, mas 
maior atenção passou a ser dada com desenvolvimento de novos 
sistemas produtivos a partir da segunda metade do século XX. 
 
 A importância do estudo do problema de layout apresenta dois 
aspectos: econômico e científico. 
 
 Um layout típico envolve a consideração de uma grande série de 
atividades inter-relacionadas entre os setores. 
 
 O layout é o plano mestre que integra e coordena fisicamente os cinco 
fatores da gestão industrial; homem, material, dinheiro, máquinas e 
mercado. 
Projeto de Layout 
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Os principais fatores determinantes para o projeto de um layout são: 
 Tipo de produto; 
 Tipo de processo de fabricação; 
 Volume de produção. 
 
Os principais critérios de decisão e restrições referentes ao projeto e 
desempenho do Layout: 
 
 
Critérios de Decisão Restrições 
• Minimização de custos de manuseamento de materiais; • Limitação de espaço; 
• Minimização da distância percorrida pelos clientes; • Necessidade de manter localizações fixas para 
certos departamentos; 
• Minimização da distância percorrida pelos empregados; • Normas de segurança; 
• Maximização da proximidade de departamentos relacionados. • Regulamentos relativos a incêndio. 
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Layout Posicional (Layout fixo ou project shop) 
 Neste tipo de layout são os equipamentos, matéria-prima e mão 
de obra que se movem até o produto. 
 
 É utilizado quando o produto a ser produzido tem dimensões 
muito grandes e não pode ser facilmente deslocado. 
 
 O objetivo no planejamento é otimizar a localização de centros 
de recursos ao redor do produto. 
 
Exemplos: manufatura de navios, montagem de maquinários de 
grande porte e pacientes em cirurgia em hospitais. 
 
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Layout Posicional 
Vantagens Desvantagens 
• Melhor planejamento e controle do trabalho, dado que 
tudo está orientado para um único objetivo; 
• Programação do espaço ou atividade pode ser 
complexa; 
• Alta flexibilidade de mix de produtos e processos; • Grande necessidade de supervisão; 
• Alta variedade de tarefas para a mão de obra; • Grande movimentação de equipamentos e mão de obra 
especializada, gerando custos elevados; 
• Permite enriquecimento de tarefas; • Falta de estruturas de apoio, tais como energia elétrica e 
água; 
• Favorece trabalho em times; 
• Centros de trabalho quase autônomos rapidez; 
• Posicionamento de equipamento e pessoas pode ser 
inseguro, não ergonômico ou porco prático; 
• Pequena movimentação de materiais. • Baixa utilização de equipamentos, gerando custos 
elevados. 
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Layout por Produto (Layout em linha ou flow shop) 
 É usado quando um produto ou um conjunto de produtos muito 
semelhantes são fabricados em grandes volumes. 
 
 A sequência de operações presente no roteiro de fabricação ou montagem 
do produto define a alocação das máquinas e estações de trabalho na linha. 
 
 Possui menor variabilidade de produtos, maior grau de mecanização, e a 
taxa de produção neste tipo de layout tende a ser alta. 
 
 O operador trabalha em cada estação, desempenhando tarefas repetitivas. 
 
Exemplo: produção de automóveis, alimentos, computadores e caixas de 
bancos. 
 
 
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Layout por Produto 
Vantagens Desvantagens 
• Altas taxas de produção; 
• Baixo custos unitários para altos volumes; 
• Alto investimento em máquinas e equipamentos; 
• Alto grau de automação; 
• Menor tempo perdido em setups e transporte de materiais; 
• Supervisão geral é requerida; 
• Grande risco de reprojeto do layout; 
• Menor quantidade de estoque intermediário; 
• Simplificação do controle da produção; 
• Baixa flexibilidade de produtos; 
• Paradas de máquinas param a linha; 
• Mão de obra pouco qualificada; 
• Oportunidade para especialização de equipamentos; 
• Tarefas repetitivas para os operários; 
• Linha esteja bem balanceada; 
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Layout por Produto 
Decisões como tempo de ciclo, o números de estágios da operação, a 
forma e o arranjo dos estágios na linha determinam espectros de arranjos 
“longo-magro” a “curto-gordo”. 
• Longo ou curto: se referem ao número de estágios; 
• Gordo ou magro: se referem à quantidade de trabalho alocado em cada 
estágio. 
Longos-Magros Curtos-Gordos 
• Requisito de material mais moderado; 
• Operação mais eficientes; 
• Fluxo controlado de materiais e clientes. 
• Maior flexibilidade de mix; 
• Maior flexibilidade de volume; 
• Maior robustez 
• Trabalho menos monótono. 
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Layout por Processos (Layout funcional ou job shop) 
 Máquinas e ferramentas são agrupados funcionalmente de acordo com o 
tipo geral de processos de manufatura: tornos em um departamento, 
furadeiras em outro, injetoras de plástico em outro, e assim por diante. 
 
 É mais aplicável quando o volume de produção é baixo e existe uma 
grande diversificação de tipos de produtos. 
 
 Os principais parâmetros considerados são os volumes deslocados entre 
setores, os custos de movimentação, as distâncias percorridas e as 
restrições ambientais. O projeto visageralmente minimizar as distâncias 
percorridas durante as operações 
 
Exemplos: A indústria metalomecânica ainda utiliza muito este tipo de layout, e 
normalmente os hospitais também estão assim divididos (pediatria, radiologia e etc). 
 
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Layout por Processo 
Vantagens Desvantagens 
• Mix de produção; 
• Maior taxa de utilização dos recursos produtivos; 
• Menores taxas de produção; 
• Maior incidência de setups; 
• Mobilidade na programação da produção; 
• É mais fácil manter a continuidade de produção no caso de 
quebra de máquina; 
• Lead times de produção longos; 
• Geram um enorme volume de tráfego; 
• Custos indiretos altos; 
• Baixa ociosidade; 
• Baixo investimento; 
• Maior espaço e capital são necessários para estoques 
em processamento; 
• Supervisão de equipamentos e instalações relativamente 
fácil. 
• Formação de filas nas máquinas. 
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Layout Celular 
 Considerado como uma tentativa de se conseguir a eficiência do layout 
por processo e ao mesmo tempo a flexibilidade para a produção de um 
mix de produtos semelhantes. 
 
 Média variedade e médio volume. 
 
 As células são agrupamento de peças ou produtos que possuem algum 
grau de similaridade entre si, criando subunidades produtivas (células) 
dedicadas a estes produtos ou a partes de sua fabricação e montagem. 
 
 O layout celular destaca-se por ser flexível quanto ao tamanho de lotes 
por produto, que permite um nível de qualidade e de produtividade alto. 
Exemplos: empresas calçadistas, de autopeças, mobiliário, utensílios 
domésticos e bancos. 
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Layout Celular 
Vantagens Desvantagens 
• Boa combinação de flexibilidade e integração; 
• Baixa ociosidade; 
• Exigência maior de capacidade; 
• Resistência dos operadores; 
• Confiabilidade de entrega; 
• Redução dos tempos de atravessamento (lead time); 
• Aumento da qualidade do produto final; 
• Impossibilidade físicas; 
• Operadores multifuncionais, alto custo com 
treinamento; 
• Maior motivação; 
• Operadores multifuncionais; 
• Pode haver ociosidade ocasional de máquinas e 
ferramentas para famílias de menor similaridade. 
• Aumento de segurança no trabalho. 
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Layout Celular 
 
As principais características do sistema de manufatura celular são: 
 
 O tempo de ciclo para o sistema dita a taxa de produção para a célula; 
 Os produtos ou peças têm roteiros de fabricação variados na célula; 
 Máquinas e equipamentos são arranjados na sequência do processo de 
fabricação de uma família de produtos ou peças; 
 Produção em lotes, os lotes são de tamanho médio e produzem um 
família (mix) de produtos ou peças; 
 A célula é usualmente projetada na forma de “U”. 
 
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Layout Mistos 
 Os layouts mistos, também denominados de híbridos, são o resultado 
da utilização de mais de um dos tipos clássicos de layout em uma 
mesma Unidade Produtiva, devido à alta variedade de volumes num 
grande mix de produção. 
 
Tipos Clássicos de Layout 
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 Uma síntese associando os tipos básicos de layout com seus principais 
objetivos e aplicações: 
 
Layout Objetivos Aplicações 
Posicional 
(fixo ou 
project shop) 
Otimizar a localização dos centros de recursos ao 
redor de produtos de grande porte que têm uma 
sequência complexa e longa de atividades. 
Construção de edifícios, 
navios, ferrovias, aviões, 
turbinas, geradores. 
Produto 
(linha ou 
flow shop) 
Tentam maximizar a eficiência do operário 
agrupando as atividades de trabalho sequencial em 
estações (ou postos) de trabalho que fornecem uma 
alta utilização da mão de obra e do equipamento 
com um mínimo de tempo ocioso. 
Linhas de montagem 
automóveis, computadores, 
indústrias de processos 
químicos, alimentos. 
Processos 
(funcional 
ou job shop) 
Aproximar setores com maior Inter tráfego para 
minimizar os custos de transporte de materiais, 
dimensionando e localizando os departamentos de 
acordo com o volume e fluxo dos produtos. 
Maquinário, impressos, 
hospitais, escolas, 
armazéns, bancos. 
Celular Otimizar a formação de famílias de peças e 
máquinas; dimensionar o número de máquinas de 
cada tipo em cada célula. Aumentar a flexibilidade. 
Indústrias de calçados, 
autopeças, mobiliário, 
utensílios, bancos. 
Escolha do Tipo de Layout 
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 A combinação entre volume de produção e variedade de produtos 
impacta fortemente na escolha do tipo de layout, como também no 
planejamento e na hierarquia de decisão. 
 
 À medida que os volumes de produção crescem e a variedade decresce, 
processos com layout dedicado e fluxos contínuos tornam-se mais 
econômicos. 
 
 Altos volumes de produção podem justificar ferramentais e 
equipamentos especializados. 
 
 A variedade de produtos produzidos em uma empresa impacta 
diretamente sobre as necessidades de flexibilidade no layout produtivo 
adotado. 
Escolha do Tipo de Layout 
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Fluxo regular mais importante 
Escolha do Tipo de Layout 
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 A relação entre tipos de processos e tipos básicos de layouts não é 
totalmente direta, existindo uma sobreposição entre elas. 
 
 Na prática existirá a necessidade de avaliar as relações de compromisso 
(trade-off) existentes entre as opções de layout, definindo aquela que 
trará o melhor retorno operacional para a empresa. 
Escolha do Tipo de Layout 
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Exercício para ser entregue até dia 27/01 
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1 - Quais são as principais característicasde: 
 
• Um layout por produto: 
• Um layout pro processo: 
• Um layout celular: 
• Um layout posicional: 
 
2- Qual é o tipo de layout recomendado para as situações a seguir? 
 
• Construção de uma ponte: 
• Montagem de motores: 
Dúvidas ? 
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