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EXISTEM OUTROS MÉTODOS QUE PERMITEM CONFIGURAR O PROJETO DE LAYOUT DEVEM SER SELECIONADOS EM FUNÇÃO DO TIPO DE ARRANJO ARRANJO POSICIONAL OU FIXO ARRANJO FUNCIONAL OU POR PROCESSOS ARRANJO LINEAR OU POR PRODUTO ARRANJO CELULAR ARRANJO POSICIONAL OU FIXO O material permanece parado enquanto que o homem e o equipamento se movimentam ao redor. Atualmente, sua aplicação se restringe principalmente a caso onde o material, ou o componente principal, é difícil de ser movimentado, sendo mais fácil transportar equipamentos, homens e componentes até o material imobilizado. É o caso típico de montagem de grandes máquinas, montagens de navios, de prédios, barragens, grandes aeronaves ARRANJO FUNCIONAL OU POR PROCESSOS Máquinas-ferramentas são agrupadas funcionalmente de acordo com o tipo geral de processo de manufatura : tornos em um departamento, furadeiras em outro, injetoras de plástico em outro e assim por diante. Ou seja, o material se movimenta através das áreas ou departamentos. Este tipo de arranjo é adotado geralmente quando há variedade nos produtos e pequena demanda. ARRANJO LINEAR OU POR PRODUTO Os postos de trabalho (máquinas, bancadas) são colocados na mesma seqüência de operações que o produto sofrerá. É comum existir uma máquina de cada tipo, exceto quando são necessárias máquinas em duplicata para balancear a linha de produção. Esta é a solução ideal quando se tem apenas um produto ou produtos similares, fabricados em grande quantidade e o processo é relativamente simples. ARRANJO CELULAR Nas células, operações e processo são agrupados de acordo com a seqüência de produção necessária para fazer um grupo de produtos. As máquinas na célula são normalmente de ciclo único e automático. A célula normalmente inclui todos os processos necessários para uma peça ou submontagem completa. Os pontos chaves desse tipo de arranjo são : - máquinas são dispostas na seqüência do processo; - uma peça de cada vez é feita dentro da célula; - os trabalhadores são treinados para lidar com mais de processo (operadores polivalentes); - o tempo do ciclo para o sistema dita a taxa de produção para a célula; - os operadores trabalham de pé e caminhando Deve-se procurar : - definir os setores produtivos (UPEs), através do estudo das atividades que serão desenvolvidas na empresa; - definir os setores auxiliares; - levantar o fluxo do material através dos setores definidos anteriormente . A etapa seguinte, é a de posicionamento dos setores produtivos e auxiliares, racionalizando o fluxo e posicionando próximos os setores que possuem relacionamento de trabalho. Pode ser feito mediante o gráfico das relações de atividades dos setores ou outros métodos de cálculo (MÉTODOS DE OTIMIZAÇÃO E MÉTODOS HEURÍSTICOS). A partir do esquema das relações de atividades, deve-se fazer o cálculo das áreas necessárias aos setores e então, elaborar o gráfico de relações das áreas. (MÉTODOS DE CÁLCULO DE ÁREAS) MACRO-ESPAÇO Planejamento do micro-espaço • Determina localização de equipamentos, móveis e postos de trabalho dentro de cada UPE do macro- espaço • O resultado é um layout bidimensional para cada UPE • Tipos básicos de micro layout: linha (foco no produto), funcional (foco no processo), celular ou por projeto • A alta gerência normalmente participa menos neste nível de planejamento Tarefas no nível micro 04.01 – Analisar e selecionar produtos • O resultado da tarefa é uma lista de produtos para cada UPE e um volume de produção projetado para cada produto • Para operações de montagem, as famílias são de produtos que usam as mesmas peças e têm sequências similares • Para usinagem, as famílias são de peças que usam os mesmos equipamentos, ferramentas e têm sequências similares • Não necessariamente, as famílias iniciais podem formar uma UPE viável • IMPLICA EM UMA ANÁLISE DO FLUXO DE PRODUÇÃO A análise do fluxo de materiais consiste na determinação da melhor seqüência de movimentação dos materiais através das etapas exigidas pelo processo e a determinação da intensidade desses movimentos. O fluxo deve permitir que o material se movimente progressivamente durante o processo, sem retornos, desvios, cruzamentos. O estudo do fluxo interno pode ser elaborado da seguinte forma : 1. Para um ou poucos produtos (ou serviços) através da Carta de Processo ou Gráfico do Fluxo do Processo 04.01 – Analisar e selecionar produtos 2. Para vários produtos (ou serviços) através da: - CARTA DE MÚLTIPLO PROCESSO - Carta DE-PARA. 04.01 – Analisar e selecionar produtos MÉTODOS DE OTIMIZAÇÃO E MÉTODOS HEURÍSTICOS Podem ser utilizados tanto para projeto de macro como de micro espaço A seleção do método depende do tipo de processo e arranjo específico que pretendemos alcançar Ordenamento de áreas, postos de trabalho e maquinário entre as quais não existem relações produtivas MÉTODOS DE OTIMIZAÇÃO Ordenamento de áreas, postos de trabalho e maquinário que possuem relações entre si MÉTODOS HEURÍSTICOS ARRANJO FUNCIONAL, LINEAR E CELULAR 04.01 – Analisar e selecionar produtos MÉTODOS DE OTIMIZAÇÃO PROBLEMAS DE DESIGNAÇÃO MÉTODOS DE OTIMIZAÇÃO PROBLEMAS DE DESIGNAÇÃO ALGORITMOS MÉTODO HÚNGAROMÉTODO SIMPLEX DE DESIGNAÇÃO MÉTODOS DE OTIMIZAÇÃO MÉTODO HÚNGARO •Este método consiste em adicionar ou subtrair valores de forma adequada às linhas e às colunas da matriz de custos de dimensão n×n para obter um problema equivalente com n zeros enquadrados na matriz de custos •Uma vez transformada a matriz de custos numa matriz com n zeros enquadrados, esses zeros correspondem à designação ótima, tomando: xij = 1, para os zeros enquadrados da matriz de custos transformada xij = 0, para os restantes valores MÉTODOS DE OTIMIZAÇÃO MÉTODO HÚNGARO •O problema tem que ser de minimização. Para transformar um problema de maximização em um problema de minimização basta que multipliquemos todas as entradas da matriz-custo por -1 •A matriz-custo precisa ser quadrada. Caso isso não aconteça, basta criar uma tarefa ou uma instalação fictícia que não interfira no resultado final. •E aconselhável que, as entradas da matriz-custo sejam números inteiros, para evitarmos problemas de arredondamento. Em problemas práticos, caso isso aconteça, basta multiplicar as entradas da matriz por uma potência conveniente de 10. Condições de aplicação • Início: Redução da Matriz de Custos. • 1º. Subtrair aos elementos de cada coluna da matriz de custos o mínimo dessa coluna. • 2º. Na matriz resultante, subtrair a cada linha o respectivo mínimo. • Iteração: • 1º. Desenhar o número mínimo de traços que cobrem todos os • zeros da matriz • 2º. Critério de parada: o número mínimo de traços é igual a n?. • Sim – enquadrar n zeros, um por linha e um por coluna, a solução é ótima. FIM. • Não – passar a 3. • 3º. Redução da matriz de custos. – Determinar o menor valor não riscado θ. – Subtrair θ a todos os elementos não riscados e somar θ a todos os elementos duplamente riscados. – Considerar de novo todos os zeros livres e voltar a 1 (Iteração) Resolução do problema de Designação Método Húngaro 1 2 3 4 5 11 22 33 44 5 17.5 15 9 5.5 12 16 12 4.5 13 16.5 10.5 15.5 14.5 8 9.5 14 8.5 5 11 17.5 12 10.5 5.5 13 17.5 Resolução do problema de designação Método Húngaro - Exemplo •Considere que existem 5 áreas (ou máquinas) que devem ser alocadas a 5 posições. A matriz dos custos associados à manipulação de materiais é a seguinte: 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 13 7 0.5 0.5 6.5 11.5 7.5 0 8.5 8.5 2 7.5 6 0 1.5 5.5 0 0 6 12.5 7 5 0 7.5 12 1 2 3 4 5 11 2 3 4 5 17.5 15 9 5.5 12 16 12 4.5 13 16.5 10.5 15.5 14.5 8 9.5 14 8.5 5 11 17.5 12 10.5 5.5 13 17.5 1º: Subtrair o menor elemento de cada coluna de todos os elementos dessa coluna 17.5 - 4.5 = 13 16 - 4.5 = 11.5 12 - 4.5 = 7.5 4.5 - 4.5 = 0 13 - 4.5 = 8.5 menor elemento da coluna 1 Método Húngaro.Exemplo. Início: Redução da Matriz de Custos. 11 2 2 3 3 4 4 55 11 22 33 44 55 12.5 6.5 0 0 6 11.5 7.5 0 8.5 8.5 2 7.5 6 0 1.5 5.5 0 0 6 12.5 7 5 0 7.5 12 2º: Subtrair o menor elemento de cada linha de todos os elementos dessa linha 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 13 7 0.5 0.5 6.5 11.5 7.5 0 8.5 8.5 2 7.5 6 0 1.5 5.5 0 0 6 12.5 7 5 0 7.5 12 Existe empate na escolha do menor elemento da linha 1 (igual a 0.5). Nas linhas restantes o mínimo é zero, sendo que as linhas restantes não vão ser alteradas 13 13 - 0.5 = 12.5 7 - 0.5 = 6.5 0.5 0.5 - 0.5 = 0 6.5 - 0.5 = 6 Método Húngaro. Exemplo. Início: Redução da Matriz de Custos. 1 2 3 4 5 11 2 33 44 55 12.5 6.5 0 0 6 11.5 7.5 0 8.5 8.5 2 7.5 6 0 1.5 5.5 0 0 6 12.5 7 5 0 7.5 12 1º. Desenhar o número mínimo de traços que cobrem todos os zeros da matriz. Método Húngaro. Exemplo. Iteração: Critério de parada. 2º. Critério de parada: o número mínimo de traços é igual a 5?. Não – passar a 3. 1 2 3 4 5 1 2 33 44 5 12.5 6.5 0 0 6 11.5 7.5 0 8.5 8.5 2 7.5 6 0 1.5 5.5 0 0 6 12.5 7 5 0 7.5 12 3 4 12.5 6.5 0 0 6 11.5 7.5 0 8.5 8.5 2 7.5 6 0 1.5 5.5 0 0 6 12.5 7 5 0 7.5 12 11.5 7.5 0 8.5 8.5 2 7.5 6 0 1.5 5.5 0 0 6 12.5 7 5 0 7.5 12 1º. min {elementos da submatriz dos elementos não riscados } = 1.5 4º. Os restantes elementos não são alterados. 2º. Subtrair 1.5 a todos os elementos não riscados. 3º. Somar 1.5 aos elementos na intersecção dos traços. 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 11 5 0 0 4.5 10 7.5 0 7 7 2 7.5 7.5 0 0 7 0 0 7.5 14 7 3.5 0 7.5 10.5 Método Húngaro. Exemplo. Iteração: Redução da Matriz de Custos. 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 11 5 0 0 4.5 10 7.5 0 7 7 2 7.5 7.5 0 0 7 0 0 7.5 14 7 3.5 0 7.5 10.5 Método Húngaro. Exemplo. Iteração: Critério de parada. 1º. Desenhar o número mínimo de traços que cobrem todos os zeros da matriz. 2º. Critério de parada: o número mínimo de traços é igual a 5?. Sim – enquadrar 5 zeros, um por linha e um por coluna, a solução é ótima. FIM 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 17.5 15 9 5.5 12 16 12 4.5 13 16.5 10.5 15.5 14.5 8 9.5 14 8.5 5 11 17.5 12 10.5 5.5 13 17.5 Matriz inicial de custos Método Húngaro. Exemplo: Solução Ótima. solução ótima é : x13 = 1 , x24 = 1, x35 = 1, x41 = 1 , x52 = 1 com um custo total : 9 + 5 + 5.5 + 4.5 + 9.5 = 33.5 BIBLIOGRAFIA • Transparências - Engenharia de Produção e Transportes - ttp://www.producao.ufrgs.br/disciplinas.asp?cod_turma=393 • LEE, Q. Projeto de Instalações e do Local de Trabalho. São Paulo: IMAM, 1. ed., 1998, 229 p. • MUTHER, R.; WHEELER, J.D. Planejamento Sistemático e Simplificado de Layout. São Paulo: IMAM, 1.ed., 2000, 46 p. • MUTHER, R. Planejamento do Layout: sistema SLP. São Paulo: Edgard Blucher, 1978. • Richard Muther & Associates - http://www.hpcinc.com/rma.html - MÉTODO HÚNGARO em http//:www.professores.uff.br/cecilia
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