[7301 - 21069]2_layout_de_instalacoes

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UNIDADe 2
Layout de Instalações
Objetivos de aprendizagem
� entender questões relativas à localização física dos 
recursos de transformação. 
� Identificar os diversos fatores que devem ser levados em 
consideração quando do projeto de um arranjo físico.
� Analisar estratégias alternativas para melhorar a 
capacidade produtiva de uma organização.
� Identificar a natureza dos tipos diferentes de arranjo 
físico que podem ser usados em operações de produção.
Seções de estudo
Seção 1 A necessidade de planejar o arranjo físico
Seção 2 Tipos básicos de arranjos físicos de 
instalações
Seção 3 Planejando arranjos físicos por processo
Seção 4 Planejando arranjos físicos por produto
Seção 5 Planejando arranjos físicos de manufatura 
celular
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Universidade do Sul de Santa Catarina
Para início de estudo
Talvez você não tenha prestado atenção, mas uma das primeiras 
coisas com que nos deparamos quando entramos em um local de 
trabalho, ou em um local de diversão, ou até mesmo em nossa 
própria casa é a forma como está organizado o espaço físico 
desses locais. 
No caso particular da gestão de operações, a maneira como são 
dispostas as instalações, máquinas, equipamentos e pessoal, 
determina a maneira como os diferentes insumos, sejam 
materiais, informações e clientes, circulam nas instalações de 
uma organização produtiva e que, em última instância, podem 
afetar a eficiência geral da produção. 
Em princípio parece simples tomar decisões associadas à 
localização de máquinas, equipamentos e pessoal no espaço físico 
de uma fábrica, de uma agência bancária ou de um restaurante, 
por exemplo.
Entretanto, a tarefa mais difícil é prever o impacto futuro que 
tais decisões terão sobre o sistema produtivo, não somente em 
relação aos indicadores financeiros, como os custos de produção, 
mas também sobre indicadores físicos, tais como tempo de fluxo, 
estoque em processo, índices de qualidade, tempo de fila, entre 
outros.
Então, meu caro aluno, nesta unidade você tomará contato com 
as principais razões pelas quais as decisões de arranjo físico 
(também chamados de layouts) são importantes na maioria 
dos sistemas produtivos; estudará as vantagens, desvantagens 
e técnicas que podem ser usadas para projetar cada um dos 
diferentes tipos de arranjo físico. 
O nosso desejo é que você, ao final da unidade, sinta-se capaz 
de empregar, da melhor maneira possível, os conteúdos aqui 
estudados em prol da melhoria da produção e, principalmente, da 
melhoria das condições humanas de trabalho.
Preparado? Então siga em frente e bom estudo!
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Gestão de Operações e Logística II
Unidade 2
Seção 1 - A necessidade de planejar o arranjo físico
Como você já viu na unidade anterior, a rápida expansão dos 
mercados mundiais está levando as empresas a adotarem uma 
postura mais ampla e global; a rever e melhorar continuamente seus 
processos produtivos.
Atualmente, a fim de sobreviverem nessa aldeia global, as empresas 
procuram ampliar suas capacidades de competição prestando maior 
atenção a tudo que envolve o seu processo de transformação e que 
pode levar à insatisfação do cliente ou a perdas na produção.
Atenção!
Um dos elementos competitivos, que têm efeito 
estratégico sobre o desempenho de uma organização 
produtiva, é a maneira como o espaço do chão da 
empresa é organizado. 
O que se quer, em última instância, é ter um espaço organizado de 
tal forma a tornar as fábricas e as operações de serviço mais flexíveis 
para produzir produtos e serviços que atendam às necessidades do 
cliente com mais eficiência. 
Assim, em empresas industriais e de serviços dos mais diferentes 
segmentos é relativamente freqüente a necessidade de se tomar 
decisões sobre a localização física dos diferentes recursos utilizados 
para transformar insumos nos produtos e serviços da organização.
O processo decisório associado à localização de máquinas 
e equipamentos no espaço físico da fábrica é entendido como 
planejamento do layout ou projeto do arranjo físico de uma empresa.
Planejar o layout da instalação significa planejar a 
localização de todas as máquinas, utilidades, estações 
de trabalho, áreas de atendimento aos clientes, áreas 
de armazenagem de materiais, corredores, banheiros, 
refeitórios, bebedouros, divisórias internas, escritórios 
e salas de computadores e, ainda, os padrões de 
fluxo de materiais e de pessoas que circulam nos 
prédios (GAITHeR; FRAZIeR, 2001, p. 197).
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Universidade do Sul de Santa Catarina
O estudo do arranjo físico se justifica porque decisões de como 
organizar a produção têm conseqüências a longo prazo, em 
função das dimensões físicas dos recursos de transformação 
envolvidos (instalações, máquinas, equipamentos etc.) e da 
chamada inércia de decisão. 
Segundo Corrêa, Gianesi e Coan (2001) a inércia 
de decisão representa o tempo decorrido entre o 
momento da tomada de decisão e o momento em 
que os efeitos da decisão passam a fazer-se sentir.
Muitas das decisões sobre o arranjo físico de uma empresa são 
tomadas ou deveriam ser tomadas no nível estratégico. 
É nesse nível decisório que a empresa define o produto, a 
localização, o tamanho da instalação, em termos da sua 
capacidade de produção, estabelece o tipo de processo utilizado 
para fazer o produto, projeta as instalações e equipamentos, 
define fornecedores, entre outros elementos. 
Essas decisões estratégicas servem para fundamentar os planos 
táticos e os planos operacionais posteriores e têm impacto direto 
no planejamento do layout da instalação produtiva. Seus efeitos 
são sentidos a longo prazo, seja em termos de custos ou em 
termos da capacidade da empresa em atender a seus clientes. 
O projeto do arranjo físico das instalações pode ser 
visto como uma extensão do planejamento do 
processo produtivo. enquanto que no planejamento 
do processo são selecionadas as máquinas, é 
definido o roteiro de produção, são identificadas 
as características dos materiais que compõem os 
produtos a serem fabricados, etc., o arranjo físico 
fornece os elementos para a disposição física dos 
processos. 
A esta altura do estudo, você deve estar percebendo como é 
importante projetar arranjos físicos adequados. Veja que muitas 
vezes, realizar alterações no layout de uma unidade fabril, quando 
este está errado ou é ineficiente, pode ser de difícil execução ou 
requerer grandes volumes de recursos financeiros.
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Gestão de Operações e Logística II
Unidade 2
Atenção!
Arranjos físicos mal projetados podem acarretar 
problemas de atendimento do mercado consumidor 
da empresa em função da perda ou diminuição da sua 
capacidade produtiva devido a fluxos excessivamente 
longos ou confusos, estocagem desnecessária de 
materiais, formação de filas, aumento dos custos, etc.
As razões para planejar o layout de uma instalação podem ser 
as mais diversas. Qualquer mudança importante nas operações, 
como por exemplo, introdução de um novo produto, adoção 
de um novo processo, aumento do volume de produção pela 
introdução de novas máquinas, mudança na combinação de 
produtos (mix de produção), pode justificar a revisão de um 
arranjo físico existente. 
enfim, compreender a necessidade do re-arranjo 
físico de uma instalação ou a elaboração de um novo 
layout pode resultar no aumento da eficácia geral 
da produção de uma fábrica ou de uma empresa de 
serviços. 
Contudo, uma coisa é essencial: deve haver uma clara 
compreensão do que se pretende que o arranjo físico proporcione, 
neste caso os objetivos almejados pela organização.
Na próxima seção, você estudará em detalhe os diferentes tipos 
de layout. Então, vamos continuar a aprofundar o assunto?
 
Seção 2 - Tipos básicos de arranjos físicos de 
instalações
Antes de projetar um arranjo físico devemos saber que o tipo 
de produto a ser produzido determina o tamanho, forma, 
propriedades químicas e característicasespeciais dos materiais 
que serão usados na sua manufatura. 
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Universidade do Sul de Santa Catarina
Porque o conhecimento sobre isso é importante? Você 
deve estar se questionando.
A resposta é simples. A natureza dos materiais afeta diretamente 
o layout das instalações, que deve ser projetado para otimizar 
o manuseio, armazenamento e processamento desses materiais. 
Considere o exemplo.
Saber se serão manuseados materiais grandes, 
pesados, volumosos, secos, líquidos, granel, 
paletizados, frágeis, flexíveis, etc., pode ser necessário 
para projetar o uso de esteiras, fitas metálicas, 
guindastes, pontes rolantes, elevadores, carrinhos, 
tratores, enfim, toda sorte dispositivos de transporte, 
carga, descarga e manuseio.
Da mesma maneira, as decisões sobre os equipamentos de 
movimentação e transporte que serão empregados na produção, 
tornam-se restrições para o projeto do layout da instalação na 
medida em que determinam a estrutura do prédio, o espaço de 
armazenamento, a largura dos corredores, as áreas para acomodar 
as máquinas, etc. 
Com a finalidade de garantir o manuseio eficiente de materiais, 
Gaither e Frazier (2001) e Davis, Aquilano e Chase (2001), 
relacionam alguns princípios a serem levados em conta no 
momento de planejar o layout das instalações, os quais são 
ilustrados no quadro a seguir.
1. Os materiais devem ser movimentar-se por entre a 
instalação em fluxo lineares.
2. Manter ao mínimo ziguezague ou movimentos para 
trás.
3. Processos de produção relacionados devem ser 
organizados a fim de proporcionar fluxos lineares 
de materiais.
4. Dispositivos mecânicos de manuseio de materiais 
devem ser projetados e localizados.
segue 
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Unidade 2
5. Locais de armazenagem devem ser escolhidos a fim 
de que o esforço humano despendido em dobrar, 
alcançar, levantar e caminhar seja minimizado.
6. Pequena estocagem de materiais entre etapas de 
produção.
7. Movimento mínimo de materiais.
8. Estações de trabalho próximas uma das outras.
9. Evitar o manuseio de materiais pela segunda vez.
Quadro 2.1 - Princípios do manuseio de materiais. 
Fontes: Gaither; Frazier, 2001. p. 199 e Davis; Aquilano; Chase, 2001. p. 265
 
Mas, afora esses princípios norteadores, devemos ter em 
mente que o objetivo central no desenho de um layout é 
proporcionar um fluxo de trabalho de materiais fluido através 
das instalações que, ao final, redunde na minimização do custo 
de processamento, transporte e armazenamento de materiais ao 
longo do sistema de produção.
Todavia, é bom salientar que há outros objetivos não menos 
importantes que devem ser considerados no momento da 
elaboração de um arranjo físico, independentemente de se tratar 
de operações de manufatura ou de serviços. 
Assim, objetivamente um arranjo físico de instalação deve 
(GAITHER; FRAZIER, 2001. p. 198):
 � fornecer suficiente capacidade de produção;
 � reduzir o custo de manuseio de materiais;
 � proporcionar melhor utilização da área disponível na 
empresa;
 � garantir espaço para os equipamentos e máquinas de 
produção;
 � permitir elevada utilização e produtividade da mão de 
obra, das máquinas e do espaço;
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 � proporcionar segurança e saúde aos empregados e 
clientes;
 � fornecer flexibilidade de volume e produto;
 � garantir espaço para banheiros e outros cuidados pessoais 
dos empregados;
 � permitir facilidade de supervisão;
 � permitir facilidade de manutenção;
 � promover carga e descarga eficiente de veículos de 
transporte;
 � fornecer eficaz retirada de estoques, atendimento de 
encomendas e carga inutilizada;
 � proporcionar flexibilidade em caso de modificações nas 
tecnologias dos processos;
 � permitir facilidade de contagem de estoques;
 � proporcionar um fluxo de comunicação entre as áreas de 
trabalho de maneira eficiente e eficaz. 
Nesse ínterim, você deve estar pensando: Por onde eu 
devo começar o planejamento de um layout?
O ponto de partida para o projeto de um arranjo físico acontece 
no momento da seleção do tipo de processo. 
Como você já estudou na disciplina de Gestão de Operações e 
Logística I, os sistemas de produção – classificados em função do 
fluxo do produto – são agrupados em três grandes categorias:
a) sistemas de produção contínua ou de processos contínuos 
b) sistemas de produção intermitente
c) sistema de produção por projetos
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Gestão de Operações e Logística II
Unidade 2
Você está lembrado das características de cada um 
dos tipos de sistemas de produção?
Pois bem, em função da importância do assunto, vamos fazer um 
pequeno desvio no rumo normal do nosso estudo e relembrar 
brevemente os conceitos relacionados a cada um desses sistemas 
de produção. 
Os sistemas de produção contínua ou de processos contínuos 
são caracterizados por uma seqüência linear do fluxo de 
produção. Nas indústrias do tipo de produção contínua, as 
máquinas e equipamentos executam continuamente as mesmas 
operações e os produtos se movem de um posto de trabalho para 
outro com pequenas interrupções ou fluem de forma ininterrupta 
até chegar ao estoque de produtos acabados. Por exemplo, 
indústrias do petróleo e seus derivados, energia elétrica, produtos 
químicos, fabricação de carros, papel, aço, etc.
Já nas indústrias do tipo de produção intermitente os 
equipamentos apresentam variações freqüentes de trabalho, 
motivadas pela diversidade de produtos fabricados ou pelo 
reduzido tamanho dos lotes fabricados. Por exemplo, fábrica de 
móveis, indústria metal-mecânica média e pesada, etc.
Por fim, os sistemas de produção por projetos têm como 
finalidade o atendimento de uma necessidade específica dos 
clientes, com todas as suas atividades voltadas para esta meta. 
Na realidade, cada projeto é um produto único, não havendo um 
fluxo do produto, mas sim, recursos transformadores gravitando 
em torno dele. Neste caso, tem-se uma seqüência de tarefas ao 
longo do tempo, geralmente de longa duração, com pouca ou 
nenhuma repetição. Exemplos deste tipo processo são: produção 
de navios, aviões, grandes estruturas, prédios etc.
Agora, voltando à questão do arranjo físico devemos dizer que, 
apesar de existirem diversas maneiras pelas quais os recursos 
produtivos podem ser dispostos em uma instalação, a maioria 
delas deriva apenas de quatro tipos básicos:
 � arranjo físico por processo;
 � arranjo físico por produto;
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 � arranjo físico de posição fixa, e 
 � arranjo físico de manufatura celular.
Embora um tipo de processo não implique necessariamente 
umtipo de layout, em geral, a seleção do tipo de processo sugere 
a adoção de um dos quatro tipos básicos de arranjo físico, como 
veremos a seguir. 
1) O arranjo físico por processo, também conhecido como 
layout funcional ou job shop, é caracterizado pelo agrupamento 
de equipamentos e funções similares de acordo com o tipo de 
processo que é executado, como mostra a figura a seguir, 2.1. 
Por exemplo, toda operação de torneamento de uma peça será 
feita nos equipamentos localizados em um setor enquanto que 
todas as operações de soldagem num outro, e assim por diante. 
Esse tipo de arranjo é projetado para atender processos 
intermitentes que trabalham com pequenos lotes de uma 
variedade de produtos. Essa particularidade torna o planejamento 
do arranjo físico por processo bastante complexo, já que cada 
produto exigirá um fluxo de produção próprio, como mostra a 
figura a seguir, 2.1. 
Torno
Torno Torno
Torno Limpeza Pintura
Limpeza Pintura
Matéria
Prima
Fresadora Fresadora
Fresadora Fresadora
Furadeira Furadeira
FuradeiraFuradeira
Produto
acabado
Figura 2.1 – Arranjo físico por processo. 
Fonte: Elaboração do autor.
Como os layouts por processo, de forma a atender diferentes 
projetosde produtos, tipicamente empregam máquinas de uso 
geral que executam variadas operações, na prática, encontrar 
soluções ótimas para este tipo de arranjo é uma tarefa difícil, 
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Unidade 2
sendo necessária uma boa dose de intuição, bom senso e técnicas 
de tentativa e erro.
2) O arranjo físico por produto, denominado também como 
layout de fluxo ou de linha, é projetado para atender o a produção 
de um bem que é realizado em um fluxo linear. Neste tipo de 
arranjo, os materiais ou atividades requeridas pelo produto que 
é feito, seguem a seqüência contínua nas quais os processos de 
trabalho ou de equipamento foram organizados fisicamente, 
conforme pode ser visto na figura a seguir, 2.2.
Torno
Torno
Matéria
Prima
Produto
acabado
Torno
FuradeiraFresadora Furadeira
Torno Fresadora Limpeza Pintura
Fresadora Furadeira Limpeza
Fresadora Furadeira Pintura
Figura 2.2 – Arranjo físico por produto. 
Fonte: Elaboração do autor.
Este é o motivo pelo qual este tipo de arranjo físico muitas vezes 
é chamado de “linha de produção” ou “linha de montagem”, 
onde máquinas especializadas executam uma operação específica 
durante um longo período de tempo em um tipo de produto, 
característica básica dos sistemas de produção contínua. 
São exemplos deste tipo de arranjo físico as instalações das 
montadoras de automóveis, a manufatura de eletrodomésticos, a 
fabricação de equipamentos eletrônicos, etc.
3) O arranjo físico de posição fixa é caracterizado pela 
permanência do produto num local só devido ao seu volume, 
tamanho, peso ou fragilidade. Neste tipo de arranjo físico, os 
recursos transformadores (trabalhadores, máquinas e materiais) 
deslocam-se até o produto, típica característica que distingue 
os sistemas de produção por projetos. Um canteiro de obra na 
construção civil é um exemplo típico de arranjo físico de posição 
fixa. Outros exemplos são: processos cirúrgicos em hospitais, 
indústria naval, aeronáutica etc. 
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Figura 2.3 - Fabricação do Embraer-170. 
Fonte: <http://www.sjc.sp.gov.br/investidor/pqindustrial.asp>.
 
4) No arranjo físico de manufatura celular, também conhecido 
como layout de Tecnologia de Grupo, máquinas distintas são 
agrupadas em células para trabalhar em família de produtos que 
têm características e necessidades de processamento semelhantes, 
o que significa dizer que esses produtos exigem as mesmas 
máquinas e configurações similares. Os produtos, uma vez 
processados numa célula ou centro de trabalho, podem prosseguir 
para outra célula onde serão atendidas as outras necessidades 
específicas de processamento.
Os layouts de manufatura celular foram desenvolvidos como 
uma alternativa de ordenar o fluxo complexo do arranjo físico 
por processo, associando as vantagens do layout por produto, 
no sentido das células serem projetadas para atender uma gama 
limitada de produtos.
Em um arranjo físico celular, em primeiro lugar devemos decidir 
quais produtos agrupar numa célula e quais as máquinas que 
serão necessárias para atender as necessidades de transformação 
desses produtos. Posteriormente, as máquinas são organizadas 
dentro de cada célula, como ilustra a figura 2.4.
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Unidade 2
Célula 1 Célula 2
Célula 3
Torno
Furadeira
Torno Furadeira
Fresadora
Pintura
Fresadora
Limpeza
Torno
Figura 2.4 – Arranjo físico de manufatura celular. 
Fonte: Elaboração do autor.
Embora a idéia de arranjo físico celular em geral seja associada 
a operações industriais, um exemplo, do setor de serviços, que 
serve para ilustrar esse tipo básico de layout é o caso do setor 
de maternidade em um hospital, que constituiria um centro de 
trabalho onde pacientes, com necessidades similares, formariam 
um grupo bem definido que pode ser tratado junto. 
Ainda que a literatura relacione quatro tipos básicos de arranjo 
físico, que chamaremos de “puros”, é oportuno dizer que a grande 
maioria das instalações industriais emprega layout híbrido que 
representa uma combinação dos elementos presentes em alguns 
ou em todos os tipos básicos de arranjo físico. 
Atenção
Cabe, no entanto, ressaltar que, embora a escolha do 
tipo básico de layout guie a maneira geral segundo 
a qual as máquinas e equipamentos podem ser 
ordenados uns em relação aos outros, ele não define 
a posição exata de cada elemento da operação, tarefa 
que é realizada no momento do projeto detalhado do 
arranjo físico.
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Para resumir, podemos dizer que o tipo de layout é em grande 
parte determinado pelo:
 � tipo de produto e suas características, isto é, se é um bem 
ou um serviço, projeto do produto, padrões de qualidade 
almejados, etc.;
 � tipo de processo de produção;
 � volume da produção, isto é, se é uma produção de grande 
volume ou de pequeno volume.
Um bom arranjo físico permitirá que os materiais, o pessoal e 
as informações fluam pelo sistema de produção de uma forma 
eficiente e segura. 
Nas próximas seções, abordaremos os métodos mais comumente 
empregados para desenvolver o projeto detalhado dos diferentes 
tipos de arranjo físico de instalações, com exceção do layout por 
posição fixa onde cada produto constitui um projeto único, como 
por exemplo, planejar o layout de um canteiro de obra para a 
construção de um prédio.
 
Seção 3 - Planejando arranjos físicos por processo
Inicialmente devemos dizer que, devido ao planejamento de 
arranjos físicos de instalações envolverem a análise e integração 
de numerosas variáveis – equipamentos para o manuseio 
de materiais, localização das áreas de trabalho, espaços de 
armazenagem, oficinas, sanitários, escritórios, etc. – poderá ser 
que nenhuma técnica isolada seja tão boa para produzir um layout 
ótimo (escolha do melhor entre todas as possíveis alternativas), 
como veremos a seguir.
O projeto detalhado de layout por processo, 
na maioria das vezes, busca arranjar centros de 
trabalhos com grandes quantidades de tráfego 
interdepartamental adjacentes um ao outro. A meta 
é minimizar os custos de manuseio dos materiais (ou 
minimizar o tempo de deslocamento de pessoas, no 
caso de organizações de serviço).
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Gestão de Operações e Logística II
Unidade 2
Entretanto, essa aparentemente simples tarefa de organizar 
centros de trabalhos pode ser extremamente complexa em função 
da relação fatorial existente nesse processo combinatório. Senão, 
vejamos! 
Para N centros de trabalho há N! (N fatorial) maneiras diferentes 
de arranjá-los. 
Assim, por exemplo, enquanto existem 120 maneiras potenciais 
de arranjar cinco centros, temos mais de 3 milhões (10!) 
disposições possíveis para o arranjo de 10 centros de trabalhos.
Isso nos leva a deduzir que métodos simplificados de tentativa 
e erro ou mesmo procedimentos mais sofisticados de Pesquisa 
Operacional tem pequenas chances de encontrar uma 
combinação ótima (a melhor das soluções) em um número 
razoável de tentativas.
Os diversos métodos desenvolvidos para projetar os arranjos 
físicos por processo – que aliam abordagens heurísticas, bom 
senso e tentativa e erro – procuram minimizar os custos de 
manuseio dos materiais, otimizando a quantidade de material 
deslocado e a distância por este percorrida.
Para empregar qualquer método de solução não é 
essencial levantar dados e informações?
A resposta é: com certeza! 
Atenção! 
Antes de aplicar qualquer método para desenvolver o 
projeto detalhado de um arranjo físico por processo, 
é necessário que se tenha o conhecimento prévio 
de informações que podem tornar-se restrições ou 
fatores condicionantes para determinada estratégia 
de solução.
A primeira coisa que o projetista deve saber é a natureza (volume, 
número de jornadas, número de carregamento, custo por unidade 
de distância percorrida)e a direção do fluxo entre cada par de 
departamentos e a maneira como o material é transportado. 
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Esse tipo de informação pode ser obtido a partir de registros 
estatísticos de produtos similares ou, caso seja um produto novo, 
a partir de estimativas dos engenheiros projetistas. 
Outra informação importante é conhecer as dimensões mínimas 
e a forma da área requerida por cada centro de trabalho. 
Esses dados permitem que sejam calculadas as distâncias 
reais entre os diferentes departamentos, assim como também 
ajudam desenvolver uma análise de arranjo físico para definir a 
configuração do prédio. 
Entretanto, na maioria das vezes iniciamos o projeto de um 
layout conhecendo as dimensões do prédio, isso porque algumas 
vezes optar por desenvolver um layout para definir a forma do 
prédio pode levar a conformações inexeqüíveis.
Ainda há outras questões não menos importantes que devem ser 
levantadas, como a necessidade de manter centros próximos entre 
si ou próximos de algum ponto fixo do arranjo físico, seqüência 
de processamento dos produtos nos centros de trabalho, volume 
de cada família de produtos fabricados, etc. Essas informações 
também condicionam a decisão final sobre o layout.
Três são os métodos mais usados para desenvolver 
arranjos físicos por processo:
1) análise da seqüência de operações, 
2) análise da distância da carga e 
3) planejamento sistemático de layout 
 (SLP – Systematic Layout Planning).
Conheça-as em detalhes.
1) Análise de Seqüência de operações 
A Análise de Seqüência de operações é um processo de tentativa 
e erro que, a partir da representação esquemática gráfica dos 
departamentos e do fluxo que ocorre entre eles, desenvolve um 
plano para a organização dos centros de trabalho, procurando 
colocar o mais próximo possível os pares de departamentos mais 
ativos. 
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Gestão de Operações e Logística II
Unidade 2
O processo para determinar a localização de centros de trabalho, 
em arranjo físico por processo pela abordagem da análise de 
seqüência de operações, é o seguinte: 
Passo 1 – a partir das informações de registros históricos de 
padrões de fluxo, ou estimativas de pessoal confiável, elabore uma 
matriz que relacione o número de deslocamentos por período 
de tempo entre os departamentos. As linhas representam os 
departamentos de origem (de) e as colunas os departamentos 
destino (para).
Passo 2 – use a abordagem da identificação dos departamentos 
mais ativos para desenvolver um diagrama esquemático inicial. 
Para determinar quais departamentos têm ligações mais 
freqüentes com outros departamentos, some o número de entradas 
em cada linha e coluna da matriz de deslocamentos. 
Passo 3 – Em seguida, desenhe o diagrama esquemático 
inicial de fluxo para mostrar o número de deslocamentos entre 
os departamentos e para identificar os departamentos ativos. 
Para isso, construa um gráfico com círculos representando os 
departamentos e linhas representando o fluxo interdepartamental. 
Sobre as linhas escreva as cargas ou número de produtos 
transportados por período de tempo, de um departamento para 
outro. Tente localizar os departamentos mais ativos (isto é, com 
maior número de entradas) em posições centrais do esquema.
Passo 4 – para localizar os outros departamentos desenvolva uma 
solução por tentativa e erro, movendo os departamentos para 
mais perto um do outro quando o número de movimentos de 
produto entre eles for elevado. Trate de mover os departamentos 
de maneira a formar uma figura retangular ou o mais próximo 
possível da forma final do prédio.
Passo 5 – caso as dimensões do prédio sejam conhecidas, desenhe 
o diagrama esquemático dele, considerando as suas dimensões 
reais e as áreas necessárias para cada departamento. 
Passo 6 – ajuste o arranjo físico desenvolvido no passo 4 de 
forma a levar em consideração as restrições de área dentro da 
qual o arranjo deve caber. Para tanto, coloque cada círculo 
que represente um departamento no centro de uma figura que 
exprima a sua área relativa. Esse procedimento, denominado 
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por Gaither e Frazier (2001) de análise de diagrama de blocos, 
define a forma e as dimensões do prédio e a localização das 
fronteiras departamentais. 
Passo 7 – analise se a troca de localização de quaisquer dos 
centros permite acomodar o arranjo físico dentro de um prédio 
com a forma de uma figura retangular, mantendo as áreas 
necessárias de cada departamento e as relações entre eles. Se 
houver melhorias, faça as trocas. Senão, faça do último esquema 
o arranjo físico final. Veja um exemplo:
 
 
A fábrica Toys&Games está projetando a construção 
de uma nova unidade com 20 x 60 m de área útil para 
acomodar uma nova linha para a fabricação de quatro 
modelos de brinquedos: brinca1, brinca2, brinca3 
e brinca4. A nova planta deve abrigar 6 centros de 
trabalho, todos com mesma área. É dada a você, como 
gerente de operações, a tarefa de elaborar o layout para 
esse novo empreendimento. 
As estimativas do número de viagens dos lotes de 
montagens dos produtos entre os centros de trabalho 
por mês são mostradas a seguir:
Tabela 2.1 – Estimativa de viagem dos lotes por centro de trabalho.
Para: Centro de Trabalho 
C1 C2 C3 C4 C5 C6
De
: C
en
tro
 de
 Tr
ab
alh
o C1 700 1200 1000 800
C2 1900
C3 1000 1200 800
C4 700
C5 1000
C6 800
segue 
volumes.indb 54 09/09/11 16:33
55
Gestão de Operações e Logística II
Unidade 2
60,0
20
,0
21
3
4 5 6
Figura 2.5 – Dimensões do prédio e posições a serem ocupadas pelos centros de trabalho.
Fonte: Elaboração do autor.
Para solucionar esse problema primeiro, determine 
quais centros de trabalho têm ligações mais freqüentes 
com outros centros de trabalho, totalizando o número 
de entradas em cada linha e coluna:
Tabela 2.2 – Número de entrada dos lotes por centro de trabalho.
Centros de trabalho C1 C2 C3 C4 C5 C6
No. de entradas na linha 4 1 3 1 1 1
No. de entradas na coluna 1 2 3 2 1 2
No. total de entradas 5 3 6 3 2 3
 
Em seguida, desenhe o diagrama esquemático inicial 
com círculos representado os departamentos e arcos 
representando os deslocamentos dos produtos entre os 
centros de trabalho. 
Localize os departamentos mais ativos (C1 e C3) nas 
posições centrais do gráfico (posições 2 e 5 do prédio). 
Use o método de tentativa e erro para localizar os 
outros departamentos e gerar uma primeira solução:
segue 
volumes.indb 55 09/09/11 16:33
56
Universidade do Sul de Santa Catarina
C2 C1
C5
C4
C3 C6
700
8001.200
1.900
800
1
.2
0
0
1
.0
0
0
1.000
700
800
1.000
C2 C1
C5
C4
C3 C6
700
8001.200
1.900
800
1
.2
0
0
1
.0
0
0
1.000
700
800
1.000
 
Figura 2.6 – Diagrama esquemático inicial.
Fonte: Elaboração do autor.
A seguir, se o esquema gerado não for considerado 
uma boa solução, reestruture o diagrama de forma 
a minimizar o fluxo de produtos para centros de 
trabalhos não-adjacentes. Por exemplo, no diagrama 
acima, o centro de trabalho C4 poderia ser movido para 
mais perto de C2. Mova os departamentos mantendo o 
diagrama dentro da forma do prédio.
C2 C1
C4
C6
C3 C5
700 800
1.200
1
.9
0
0
700
1
.2
0
0
1
.0
0
0
1.000
800
1
.0
0
0
800
C2 C1
C4
C6
C3 C5
700 800
1.200
1
.9
0
0
700
1
.2
0
0
1
.0
0
0
1.000
800
1
.0
0
0
800
Figura 2.7 – Diagrama esquemático reestruturado.
Fonte: Elaboração do autor.
segue 
volumes.indb 56 09/09/11 16:33
57
Gestão de Operações e Logística II
Unidade 2
Finalmente, encaixe o diagrama esquemático final 
na área do prédio para determinar as fronteiras 
departamentais.
C2 C1
C4
C6
C3 C5
700 800
1.200
1
.9
0
0
700
1
.2
0
0
1
.0
0
0
1.000
800
1
.0
0
0
800
C2 C1
C4
C6
C3 C5
700 800
1.200
1
.9
0
0
700
1
.2
0
0
1
.0
0
0
1.000
800
1
.0
0
0
800
Figura 2.8 – Diagrama esquemático final.Fonte: Elaboração do autor.
A abordagem de tentativa e erro produz esquemas onde os 
“movimentos óbvios” para melhorar uma solução, muitas vezes, 
não são simples de serem identificados.
Por isso, torna-se importante analisar as diversas soluções geradas 
em relação a algum critério de seleção, como por exemplo, o 
layout que produz o menor número de viagens por período ou 
que minimiza o custo total de manuseio dos materiais. 
2) Análise de Distância da Carga 
A Análise de Distância da Carga é uma abordagem usada para 
comparar alternativas de layouts. O procedimento é baseado 
na soma da distância real multiplicada pela carga de produtos 
processados por período. Uma variante do método consiste na 
multiplicação de custos de manuseio de material por carga, pelo 
número de cargas movimentadas entre cada departamento. 
O layout com a menor distância total percorrida por período ao 
longo das instalações, ou a carga vezes o custo total, é a melhor 
escolha. Observe o exemplo:
volumes.indb 57 09/09/11 16:33
58
Universidade do Sul de Santa Catarina
 
O gerente de projeto responsável pela nova fábrica 
Toys&Games, analisando as duas alternativas de 
layout geradas no exemplo anterior, considera ambas 
aparentemente boas. Nesta incerteza, ele lhe pergunta: 
qual das alternativas minimiza a viagem de produtos ao 
longo da instalação? 
Opção A Opção B
C2 C1 C4 C2 C1 C6
C5 C3 C6 C4 C3 C5
 
Para responder a esse questionamento, você levanta 
informações sobre os produtos que circularam na 
instalação, a distância entre os departamentos para cada 
alternativa, a seqüência de processamento nos centros de 
trabalho e o número de produtos processados por mês.
Tabela 2.3 – Levantamento dos produtos.
Modelo do produto
Seqüência de 
processamento nos 
centros de trabalho
Produtos processados 
por mês
Brinca1 C1 – C2 – C4 – C3 700
Brinca2 C3 – C1 – C5 – C6 1.000
Brinca3 C1 – C3 – C2 – C4 1.200
Brinca4 C1 – C6 – C3 – C4 800
segue 
volumes.indb 58 09/09/11 16:33
59
Gestão de Operações e Logística II
Unidade 2
4
1 2
5
3
6
10
m
20 m
22,
4 m
60 m
20
m
 
Figura 2.9 – Dimensões do prédio e distância entre posições dos centros de trabalho.
Fonte: Elaboração do autor.
As distâncias de deslocamento entre os departamentos 
são calculadas a partir da planta do prédio e resumidas 
no quadro a seguir: 
Tabela 2.4 – Distância entre departamentos.
Viagem entre 
departamentos
Distância entre 
departamentos 
(m) Viagem entre 
departamentos
Distância entre 
departamentos 
(m)
Opção 
A
Opção 
B
Opção 
A
Opção 
B
C1 – C2 20 20 C3 – C2 22,4 22,4
C1 – C3 10 10 C3 – C4 22,4 20
C1 – C5 22,4 22,4 C4 – C3 22,4 20
C1 – C6 22,4 20 C5 – C6 40 10
C2 – C4 40 10 C6 – C3 20 22,4
C3 – C1 10 10
 
A seguir são calculadas as distâncias totais que cada 
produto percorre em cada opção de arranjo físico. 
Para isso, é realizada a multiplicação das distâncias 
percorridas por cada produto ao longo do seu roteiro de 
produção vezes o número de produtos processados por 
mês: segue 
volumes.indb 59 09/09/11 16:33
60
Universidade do Sul de Santa Catarina
Tabela 2.5 – Cálculo da distância de cada produto.
Produto
Produtos 
processados 
por mês
Roteiro 
de 
produção
Distância percorrida 
por produto (m)
Distância total 
percorrida por 
produto
Opção A Opção B Opção A Opção B
Brinca1 700
C1 – C2 
– C4 – C3
20+40+22,4 
 = 82,4
20+10+20 
= 50
700 x 
82,4 = 
57.680
700 x 50 
 = 35.000
Brinca2 1.000
C3 – C1 
– C5 – C6
10+22,4+40 
 = 72,4
10+22,4 
+10 = 
42,4
1.000 x 
72,4 = 
72.400
1.000 x 
42,4 = 
42.400
Brinca3 1.200
C1 – C3 
– C2 – C4
10+22,4+40 
 = 72,4
10+22,4 
+10 = 
42,4
1.200 x 
72,4 = 
86.880
1.200 x 
42,4 = 
50.880
Brinca4 800
C1 – C6 
– C3 – C4
22,4+20+ 
22,4 
= 64,8
20+22,4 
+20 = 
62,4
800 x 
64,8 = 
51.840
800 x 
62,4 
= 49.920
Total 268.800 178.200
 
A opção B, com uma distância total percorrida 
pelos produtos por mês de 178.200 metros, seria a 
selecionada.
Entretanto, cabe ressaltar que foi feita a análise de 
somente 2 alternativas dentre as 24 opções possíveis 
(4x3x2x1 = 24 ou 4!), e que poderíamos encontrar um 
arranjo físico que resultasse numa distância menor. 
volumes.indb 60 09/09/11 16:33
61
Gestão de Operações e Logística II
Unidade 2
3) Planejamento Sistemáticos de Layout (SLP – Systematic Layout 
Planning)
O terceiro método usado para projetar arranjos físicos por 
processo é o Planejamento Sistemáticos de Layout (SLP 
– Systematic Layout Planning), uma abordagem desenvolvida por 
Richard Muther (1978), que consiste em uma estruturação de 
fases, de um modelo de procedimentos e uma série de convenções 
para identificação, avaliação e visualização dos elementos e das 
áreas envolvidas no planejamento. 
Para Muther, todo o planejamento sistemático de layout baseia-se 
em três conceitos fundamentais: 
a) as inter-relações que estabelecem o grau relativo de 
dependência ou proximidade entre as atividades;
b) o espaço que analisa a quantidade, tipo e forma da 
configuração dos itens a serem posicionados; e
c) o ajuste das áreas e equipamentos para dispô-los de 
melhor maneira possível. 
A ferramenta emprega uma matriz triangular, denominada de 
carta de relacionamentos, para indicar o peso da importância 
relativa das relações entre centros de trabalho. Os pesos são 
referenciados por código (a, e, i, o, u, x) na matriz, e vão do 
absolutamente necessário até o indesejável.
Em outras palavras, uma carta de relacionamento indica o quão 
desejável é manter pares de centros juntos um dos outros. Por 
exemplo, numa indústria eletro-mecânica pode ser que seja 
particularmente desejável manter juntos os setores de usinagem 
em máquinas convencionais (tornos e furadeiras) e de usinagem 
em máquinas com controle numérico computadorizado (CNC), 
enquanto que outros setores devem ser mantidos o mais distantes 
possível, como os setores de recebimento de matérias-prima e o 
de expedição de produtos acabados. 
Um código de motivo (em geral um número entre 1 e 9) também 
pode ser atribuído para justificar a razão do grau de proximidade. 
Por exemplo, o motivo 1 pode ser contato pessoal, 2 barulho ou 
perturbação, 3 luz e iluminação, 4 higiene e segurança e assim 
por diante.
volumes.indb 61 09/09/11 16:33
62
Universidade do Sul de Santa Catarina
A figura 2.10 mostra uma carta de relacionamento para um 
laboratório de testes (SLACK et al. 1997).
Código Grau de importância
A Absolutamente necessária
E Muito importante
I Importante
O OK, importância normal
U Sem importância
X Indesejável
 
 
Figura 2.10 – Diagrama de relacionamento. 
Fonte: Adaptação de Slack et al. 1997, p. 230.
 
Depois de construída a carta de relacionamento, diversas técnicas 
podem ser empregadas para construir o diagrama de fluxo. 
Em geral, inicia-se o processo pelas relações mais importante, 
seguindo-se para as de menor importância.
O resultado desse procedimento é um esboço da localização de 
cada área de forma a refletir as informações sobre a seqüência de 
atividades e as proximidades relativas.
Como você deve ter percebido, não é simples fazer o 
planejamento manual de arranjos físicos por processo. 
Assim, várias abordagens computadorizadas têm sido 
desenvolvidas para criar e analisar layouts de processo. A maioria 
dos programas de computador escritos com essa finalidade usa 
procedimentos heurísticos e métodos interativos de passo a passo 
na busca de uma solução razoável, não necessariamente a solução 
ótima (ainda que eventualmente possa ser encontrada).
Os procedimentos heurísticos baseados em computador mais 
conhecidos são os Programas Automatizados de Projeto 
de Layout – ALDEP (Automated Layout Design Program), 
Planejamento Computadorizado de Layout de Relação 
– CORELAP (Computerized Relationship Layout Planning) e a 
volumes.indb 62 09/09/11 16:33
63
Gestão de Operações e Logística II
Unidade 2
Técnica Computadorizada para Alocação Relativa de Instalações 
– CRAFT (Computerized Relative AllocationFaciloities Technique).
Para finalizar, devemos ressaltar que os arranjos físicos 
produzidos com o auxílio do computador, dados que representam 
soluções aproximadas, devem ser aprimorados manualmente 
antes que uma solução definitiva venha a ser adotada.
Seção 4 - Planejando arranjos físicos por produto
Como já foi visto anteriormente, o arranjo físico por produto 
é caracterizado pelo processo de produção contínuo, onde os 
equipamentos, dispostos ao longo de uma linha, são definidos 
pela seqüência de operações necessárias para fazer o produto.
Devido a esses atributos, esse tipo de layout frequentemente é 
chamado de linha de montagem. Até certo ponto, praticamente 
todo produto com múltiplas peças e produzidos em grande 
volume utiliza linha de montagem. 
Uma linha de montagem é um conjunto de estações 
de trabalho, cada uma com um intervalo de tempo 
uniforme chamado de tempo de ciclo (TC). O tempo 
de ciclo representa a duração do trabalho (ou tempo 
de operação) em que um componente permanece em 
cada posto de trabalho.
 Acompanhe a fórmula de cálculo do tempo de ciclo.
=
períodonoprocessadaseraQuantidade
períodonoprodutivoTempo
TC
O tempo de ciclo é também o intervalo de tempo entre produtos 
acabados sucessivos que saem do final da linha de produção. 
Para Gaither e Frazier (2001), uma estação de trabalho é 
uma área física onde um trabalhador com ferramentas, ou um 
trabalhador com uma ou mais máquinas, ou uma máquina não 
assistida, como um robô, executa um dado conjunto de tarefas. 
Um centro de trabalho é um pequeno agrupamento de estações 
volumes.indb 63 09/09/11 16:33
64
Universidade do Sul de Santa Catarina
de trabalhos idênticas, com cada estação de trabalho executando 
o mesmo conjunto de tarefas.
O trabalho total a ser executado em uma estação de trabalho é 
dado pela soma das tarefas designada àquela estação de trabalho. 
Nesse sentido, a decisão sobre quantas estações de trabalho ter 
e quais tarefas delegar a elas de forma que o tempo necessário 
para realizar o trabalho em cada estação não exceda o tempo de 
ciclo e, ao mesmo tempo, o tempo ocioso em todas as estações 
de trabalho seja minimizado, é o foco central do planejamento 
de arranjos físicos por produto. Esse problema é conhecido como 
balanceamento de linha. 
O balanceamento de linha é a análise de linhas de 
produção que divide igualmente o trabalho a ser feito 
entre estações de trabalho, a fim de que o número de 
estações de trabalho necessário na linha de produção 
seja minimizado (GAITHeR; FRAZIeR, 2001, p. 209).
Para determinar o número mínimo teórico de estações de 
trabalho (Nmin) necessárias para atender a produção exigida, 
calculamos a relação entre a soma das durações das tarefas e 
tempo de ciclo, como mostrado na seguinte equação:
=
CiclodeTempo
tarefasdetemposostodosdeSoma
Nmin
O quadro a seguir resume as principais definições utilizadas no 
problema de balanceamento de linha.
volumes.indb 64 09/09/11 16:33
65
Gestão de Operações e Logística II
Unidade 2
Terminologia do balanceamento de linha de produção
Estação de trabalho posto de trabalho de uma linha
N número de estações ao longo da linha
TC tempo de ciclo 
tempo máximo permitido em cada estação 
tempo entre a produção de unidades sucessivas 
à saída da linha
Ti tempo de operação para a i-ésima operação
ΣTi tempo total necessário para a produção 
de uma unidade 
soma das durações de todas as operações
Nmin corresponde ao número mínimo de estações de 
trabalho requeridas para satisfazer a restrição 
de tempo de ciclo
Na corresponde ao número real de estações de 
trabalho necessárias na linha de produção 
inteira, calculadas como o próximo valor 
inteiro mais alto de número de estações de 
trabalho em funcionamento
Ef Eficiência do balanceamento
 
Há diversos métodos que podem ser usados para realizar o 
balanceamento de linha de produção. Entre esses métodos, a 
técnica de balanceamento com a regra heurística da tarefa 
de mais longa duração é uma das mais utilizadas. Entretanto 
esta regra somente é aplicável quando cada uma das durações 
das tarefas for inferior ou igual ao tempo do ciclo. No caso, 
quando há tarefas com duração maior que o tempo de ciclo, 
outras técnicas devem ser empregadas, como por exemplo, a 
regra heurística da utilização incremental (GAITHER, N; 
FRAZIER, G. 2001). 
volumes.indb 65 09/09/11 16:33
66
Universidade do Sul de Santa Catarina
O procedimento para analisar problemas de balanceamento de 
linhas, usando a regra heurística da tarefa de mais longa duração, 
pode ser resumido nos seguintes passos:
Passo 1 - Determine as tarefas que devem ser executadas na 
montagem de um produto em particular. Represente as tarefas 
na forma de um diagrama de precedência composto de círculos 
conectados por setas. Os círculos representam tarefas individuais 
e as setas indicam a ordem de execução das tarefas;
Passo 2 - Estime as durações das tarefas;
Passo 3 - Calcule o tempo de ciclo necessário (TC);
Passo 4 - Determine o número mínimo teórico de estações de 
trabalho (Nmin);
Passo 5 - Atribua tarefas a estações de trabalho usando regra 
heurística da tarefa de mais longa duração, de forma que a linha 
de produção seja balanceada. A regra consiste em alocar tarefas 
em ordem de precedência, uma de cada vez, à primeira estação de 
trabalho até que a quantidade de trabalho alocado esteja próxima, 
mas não superior ao tempo de ciclo. O procedimento é repetido 
na segunda estação de trabalho e nas seguintes, até que todas as 
tarefas sejam designadas. Se duas ou mais tarefas têm a mesma 
ordem de precedência, simplesmente escolha a tarefa duração 
mais longa que “caiba” no tempo remanescente da estação de 
trabalho em análise. Uma segunda regra heurística que pode 
ser usada para desempatar consiste em selecionar a tarefa com o 
maior número de tarefas sucessoras.
Passo 6 - Resuma em um quadro a designação de tarefas a 
estações na linha de produção;
Passo 7 - Avalie a eficiência da linha de montagem resultante, 
calculada por:
Σ
(TC)ciclodeTempo)(NtrabalhodeestaçõesderealNúmero
)T(tarefasdastemposdosSoma
)Eficiência(E
a
i
f
=
x
volumes.indb 66 09/09/11 16:33
67
Gestão de Operações e Logística II
Unidade 2
ou, através da equação:
=
)(NtrabalhodeestaçõesderealNúmero
)(NtrabalhodeestaçõesdemínimoNúmero
E
a
min
f
Passo 8 - Se a eficiência é insatisfatória, rebalancear a linha 
usando uma regra heurística diferente.
Acompanhe, a seguir, um exemplo que ilustra a aplicação do 
algoritmo. Observe o exemplo:
 
A fábrica de brinquedos Toys&Games produz 7.500 
unidades do modelo de um console de videogame, 
cujas peças são montadas e transportadas por correias 
transportadoras entre diferentes estações de trabalho. 
A empresa atualmente opera com jornada de 25 dias 
de 8 horas/dia e paradas equivalentes a 15% da jornada 
para almoço e outros problemas inevitáveis do sistema 
(manutenção, falta de energia etc.). 
As tarefas e os tempos de montagem para o produto, 
levantados pelo departamento de engenharia, são 
mostrados na tabela a seguir. 
segue 
volumes.indb 67 09/09/11 16:33
68
Universidade do Sul de Santa Catarina
Tabela 2.6 – Tarefas e os tempos de montagem.
Tarefa Duração da tarefa (minutos)
Tarefas 
antecessoras
1 A 0,20 -
2 B 0,40 -
3 C 0,70 A
4 D 0,10 A, B
5 E 0,30 B
6 F 0,11 C
7 G 0,32 C
8 H 0,60 C, D
9 I 0,27 F, G, H
10 J 0,38 E, H
11 K 0,50 I, J
12 L 0,12 K
Total 4,00
Usando as informações acima, determine:
a) o tempo de ciclo em minutos;
b) o número mínimo teórico de estações de trabalho;
c) o balanceamento da linha que minimize o número 
de estações de trabalho, sujeitas às restrições de 
precedência;
d) o número real de estações de trabalho;
e) a eficiência do balanceamento. 
segue 
volumes.indb 68 09/09/11 16:33
69
Gestão de Operações e Logística II
Unidade 2
Acompanhe a solução.
Para iniciar a solução do problema, primeiro 
desenhamos um diagrama de precedência para 
representar as relaçõesseqüenciais entre as tarefas. 
A 0,20
C 0,70
B 0,40
D 0,10
E 0,30
G 0,32
F 0,11
H 0,60
I 0,27
J 0,38
K 0,50 L 0,12
A 0,20A 0,20A 0,20
C 0,70C 0,70C 0,70
B 0,40B 0,40B 0,40
D 0,10D 0,10D 0,10
E 0,30E 0,30E 0,30
G 0,32G 0,32G 0,32
F 0,11F 0,11F 0,11
H 0,60H 0,60H 0,60
I 0,27I 0,27I 0,27
J 0,38J 0,38J 0,38
K 0,50K 0,50K 0,50 L 0,12L 0,12L 0,12
 
Figura 2.11 – Diagrama de precedências.
Fonte: Elaboração do autor.
Em seguida, calculamos o tempo de ciclo do produto. 
Para isso é necessário realizar a conversão da unidade 
de tempo para minutos, uma vez que as durações das 
tarefas estão em minutos.
O tempo disponível para a jornada é igual a: 
25 dias x 8 horas/dia x 60 min/hora = 12.000 min
Entretanto, para calcularmos o tempo produtivo 
devemos considerar um desconto de 15% referentes às 
paradas, logo:
Tempo produtivo = 12.000 min x 0,85 = 10.200 min
Então, o tempo de ciclo é calculado como:
idademinutos/un36,1
unidades7.500
min200.10
períodonoprocessadaseraQuantidade
períodonoprodutivoTempo
TC= = =
segue 
volumes.indb 69 09/09/11 16:33
70
Universidade do Sul de Santa Catarina
O número teórico mínimo de estações de trabalho 
necessário para atender à demanda pode ser computado 
como:
trabalhodeestações94,2
min/un1,36
min/un00,4
CiclodeTempo
tarefasdetemposostodosdeSomaNmin = = =
Como as estações de trabalho não podem ser 
fracionadas, sempre arredondamos para o número 
inteiro imediatamente superior, neste caso 3 estações de 
trabalho. O número de estações reais pode ser maior.
A seguir, atribua tarefas a estações de trabalho, em 
ordem de precedência, usando a regra heurística da 
tarefa de duração mais longa. Isso é feito seguindo-
se a seqüência de execução das tarefas. Por exemplo, 
acompanhe no diagrama de precedência que C deve ser 
atribuída depois de A, E depois de B, D somente pode 
ser alocada depois que A e B tenham ido atribuídas e 
assim por diante. 
Para iniciar o agrupamento de tarefas para formar a 
primeira estação de trabalho devemos, inicialmente, 
compor uma lista com todas as tarefas candidatas a 
serem designadas a essa primeira estação. 
Note, no quadro de solução a seguir, que no primeiro 
instante A e B são as únicas tarefas que formam a lista 
de candidatas porque não tem tarefas antecessoras. A 
tarefa B é selecionada porque possui a duração mais 
longa. Como B já foi alocada, no passo seguinte, a lista 
de candidatas é formada pelas tarefas A (ainda não 
alocada) e pela tarefa E que é a única atividade, que 
sucede B, que pode ser atribuída. A tarefa D, apesar 
de B já ter sido alocada, ainda não pode aparecer 
na lista porque necessita que A também tenha sido 
anteriormente atribuída à primeira estação de trabalho. 
segue 
volumes.indb 70 09/09/11 16:33
71
Gestão de Operações e Logística II
Unidade 2
Nesse método as tarefas são combinadas em seqüência 
até que a diferença entre a soma das durações das 
tarefas já alocadas ao centro de trabalho em formação 
e o tempo de ciclo seja menor do que a duração da 
próxima tarefa a ser atribuída. Isso quer dizer que a 
tarefa em análise não “cabe” no tempo que o centro 
ainda dispõe. Então um novo centro é iniciado e o 
procedimento repetido. 
Acompanhe no quadro a seguir o desenvolvimento da 
solução.
Tabela 2.7 – Atribuição de tarefas a estações de trabalho. 
Estação 
de 
traba-
lho
(1)
Tarefas 
candi-
datas
(2)
Tarefa com 
duração 
mais longa
(3)
Tarefa atribuída
Soma das 
durações 
de 
tarefas 
(6)
Tempo 
não 
alocado 
(ocioso)
TC – (6) Obs.Tarefa 
(4)
Duração 
da tarefa (5)
1 A, B B B 0,40 0,40 0,96
1 A, E E E 0,30 0,70 0,66
1 A A 0,20 0,90 0,46
1 C, D C C 0,70
Duração da tarefa > 
tempo ainda 
não alocado
Próxima 
estação
2 C, D C C 0,70 0,70 0,66
2 D, F, G G G 0,32 1,02 0,34
2 D, F F F 0,11 1,13 0,23
2 D D 0,10 1,23 0,13
2 H H 0,60
Duração da tarefa 
> tempo ainda não 
alocado
Próxima 
estação
3 H H 0,60 0,60 0,76
3 I, J J J 0,38 0,98 0,38
3 I I 0,27 0,27 0,11
3 K K 0,50
Duração da tarefa 
> tempo ainda não 
alocado
Próxima 
estação
4 K K 0,50 0,50 0,86
4 L L 0,12 0,62 0,38
Fontes: Elaboração do autor.
segue 
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Universidade do Sul de Santa Catarina
segue 
Depois que todas as tarefas foram agrupadas, resuma a 
alocação das tarefas a estações de trabalho na linha de 
produção, como mostrado a seguir:
Tarefas alocadas às 
estações de trabalho
Estação de trabalho
A, B, E 1
C, D, F, G 2
H, I, J 3
K, L 4
Tarefas
A, B, E
Estação 1
Tarefas
C, D, F, G
Estação 2
Tarefas
H, I, J
Estação 3
Tarefas
K, L
Estação 4
FLUXO Tarefas
A, B, E
Estação 1
Tarefas
A, B, E
Estação 1
Tarefas
C, D, F, G
Estação 2
Tarefas
C, D, F, G
Estação 2
Tarefas
H, I, J
Estação 3
Tarefas
H, I, J
Estação 3
Tarefas
K, L
Estação 4
Tarefas
K, L
Estação 4
FLUXO
 
Figura 2.12 – Alocação final das tarefas as estações.
Fontes: Elaboração do autor.
Para finalizar, realizamos o cálculo da eficiência do 
balanceamento:
73,5%ou735,0
4
2,94
)(NtrabalhodeestaçõesderealNúmero
)(NtrabalhodeestaçõesdemínimoNúmero
E
a
min
f = = =
A eficiência calculada dá um claro sinal de que a linha 
de produção não está bem balanceada, pois o tempo 
ocioso em toda a linha é de 26,5% (100% - 73,5%).
Isso indica que é possível encontrar um balanceamento 
melhor aplicado a uma regra heurística básica diferente 
para fazer a alocação e uma regra secundária para 
desempatar. Isso tudo porque pesquisas têm mostrado 
que algumas regras são melhores que outras para certas 
condições de contorno do problema.
Por exemplo, para o presente problema, dentre as 
operações alocáveis à estação de trabalho em formação 
podemos usar como regra básica escolher a tarefa de 
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maior número de tarefas seguintes (a tarefa A tem 9 
tarefas seguintes: C, D, G, F, H, I, J, K e L; enquanto 
que para a tarefa B são 7: D, E, H, I, J, K e L). Em 
caso de empate optar por escolher a tarefa de maior 
tempo. Se o empate persistir, selecionar uma tarefa 
aleatoriamente. A primeira regra procura aumentar 
o número futuro de operações alocáveis e a segunda 
busca aumentar a flexibilidade futura de combinações, 
alocando as operações com tempos maiores antes. 
 
Realizar o balanceamento de linha é apenas uma das decisões 
envolvidas no projeto detalhado de arranjo físico por produto, 
embora seja, com freqüência, a mais difícil.
Além das relações de precedência entre as tarefas impostas 
pelo projeto do produto e pelas tecnologias de processo, que 
determinam a ordem na qual as tarefas devem ser executadas 
no processo de montagem, outras restrições tornam o problema 
de balanceamento mais complexo. Estas se referem a decisões 
como: restrições de área; restrição de posição; definição do 
tipo de dispositivos de manuseio de materiais; configuração de 
linha (em forma de U, reta, ramificada); andamento (máquina, 
humano); mix de produtos (um ou múltiplos produtos – problema 
de balanceamento de linha de modelo misto); características das 
estações de trabalho e o comprimento da linha (poucos ou muito 
trabalhadores). 
Seção 5 - Planejando arranjos físicos de manufatura 
celular
Conforme discutimos anteriormente, células representam uma 
tentativa de solucionar o problema de produção, aliando as 
características da flexibilidade do arranjo físico por processo e 
a simplicidade do arranjo físico por produto. É uma filosofia de 
produção que se preocupa com a racionalização da manufatura 
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através da formação das “famílias de peças” e das “células de 
manufatura” através das similaridades.
Uma célula de produção pode ser entendida como 
a reunião de dois ou mais postos de trabalho 
distintos em localizações próximas um do outro, 
onde um número limitado de peças ou modelos será 
processado utilizando fluxos lineares.
A decisão principal no planejamento de arranjos físicosde 
manufatura celular (ou de Tecnologia de Grupo – TG) passa pela 
busca de respostas para três questões básicas: 
Qual o porte e a natureza das células que serão 
adotadas? 
Quais máquinas serão designadas a células de 
manufatura? 
Quais peças serão produzidas em cada célula?
Responder à primeira pergunta implica na análise da quantidade 
de recursos diretos responsáveis pelos processos de transformação 
e da quantidade de recursos indiretos necessários para apoiar os 
recursos diretos em suas atividades de transformação. 
De acordo com Slack et al (1997), para responder à segunda 
pergunta e para simplificar a tarefa é, às vezes, necessário se 
concentrar no aspecto processo ou no aspecto produto para 
realizar o projeto da célula. 
Para esses autores, se o viés adotado for o aspecto processo, 
pode-se usar a técnica de análise de cluster para identificar 
quais grupos de processos podem ser agrupados naturalmente. 
Por exemplo, se numa fábrica de móveis, todas as peças que 
necessitam de furação também necessitarem de rosqueamento, 
então poderá ser decidido que as máquinas de furação e 
rosqueamento devem ficar juntas na mesma célula.
Ainda, na visão desses mesmos autores, se no projeto das células 
forem focados os produtos, uma opção será a adoção de um dos 
sistemas de codificação e classificação de peças comercialmente 
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Unidade 2
disponíveis, como por exemplo, o sistema Brich do Reino 
Unido, o sistema Opitz da Alemanha ou o sistema MICLASS 
da Holanda. Os códigos indicam características das peças ou 
produtos como forma, tamanho, material usado, e outros fatores 
que definem algumas das necessidades de processamento.
A resposta da terceira pergunta, ou seja, para descobrir quais 
peças serão feitas nas diferentes células, como Gaither e Frazier 
(2001) colocam, requer o preenchimento de duas exigências 
fundamentais:
1. A demanda das peças deve ser suficientemente elevada e 
estável, de forma que tamanhos de lotes moderados das 
peças possam ser produzidos periodicamente.
2. As peças devem ser capazes de ser agrupadas em famílias 
de peças com características físicas semelhantes e que, 
dessa maneira, exijam operações de produção similares.
O projeto de arranjos físicos celulares é particularmente difícil 
porque representa a tentativa de encontrar uma solução híbrida 
entre os arranjos físicos por processo e por produto. Como já 
estudamos nas seções anteriores, o foco do arranjo físico por 
processo é localizar os vários recursos dentro de uma operação, 
enquanto que o foco do arranjo físico por produto é atender os 
requisitos do produto (SLACK, N. et al., 1997).
Segundo Davis, Aquilano e Chase (2001) o objetivo de um 
projeto de layout de Tecnologia de Grupo é obter benefícios que 
incluem:
1. Melhores relações humanas. As células são compostas 
por uma equipe de trabalho com poucos operários que 
produz unidades completas de trabalho.
2. Maior especialização do operador, obtida a partir da 
repetição de operações em um número limitado de peças 
diferentes em um ciclo finito de produção. 
3. Menor formação de estoques intermediários e manuseio 
de material devido ao agrupamento de diversas etapas 
do processo produtivo em uma única célula que leva, 
conseqüentemente, a que menos peças sejam deslocadas 
entre as seções. 
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4. Redução do tempo de preparação (setup) de máquinas, 
propiciado pelo menor número de tarefas que representa 
menos troca de ferramentas e, por conseguinte, trocas 
mais rápidas. 
Para desenvolver um arranjo físico de manufatura celular, Davis, 
Aquilano e Chase (2001) propõem estruturar o estudo em três 
etapas:
1. Primeiro deve-se agrupar peças em famílias que 
possuam uma seqüência comum de operações. Essa etapa 
requer o desenvolvimento ou a adoção de um sistema 
computadorizado para a classificação e a codificação de 
peças.
2. Na segunda etapa, os padrões de fluxo dominante 
de família de peças devem ser identificados para ser 
empregados como base para a locação ou realocação de 
processos.
3. Por fim, na terceira etapa, máquinas e processos devem 
ser agrupados fisicamente em células. No caso em que 
algumas peças não possam ser associadas a uma família 
ou máquinas especializadas não puderem ser colocadas 
em célula devido ao seu uso geral, então essas peças e 
máquinas devem ser colocadas em uma “célula de sobras”.
Acabamos de discutir diversas técnicas para desenvolver arranjos 
físicos para sistemas de manufatura. 
Atenção! 
Mas, antes de finalizar vamos tecer algumas curtas 
considerações sobre o planejamento de layout 
de serviços para uma diversidade de empresas 
como, por exemplo, empresas aéreas, restaurantes, 
supermercados, hospitais, bancos, empresas de 
serviço público etc. 
Devemos lembrar que uma característica que diferencia as 
operações de serviço das operações de manufatura é o fato do 
cliente fazer parte do processo de produção. Essa característica 
coloca questões adicionais, relativas apenas a serviços, no 
planejamento de layouts de instalações de serviço, principalmente 
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Unidade 2
no que tange à importância que a apresentação das operações de 
serviço assume na determinação da satisfação do cliente final.
Embora, para muitas instalações de serviço, as técnicas para o 
layout de manufaturas possam ser aplicadas diretamente, o grau 
com que as instalações de serviço oferecem recursos relacionados 
com o cliente afeta drasticamente o projeto do arranjo físico. 
No projeto de um arranjo de instalações de serviço, dependendo 
se a ênfase é no cliente, na eficiência de produção, na tecnologia 
ou na combinação desses três elementos, deve-se dar especial 
atenção à quantidade de espaço para os balcões de atendimento, 
à previsão de filas de espera, ao conforto ambiental, às operações 
de apoio, às operações de manutenção, etc. Essas questões são de 
importância crucial para o planejamento desse tipo de layout. 
Para concluir podemos dizer que a decisão de projetar ou alterar 
o arranjo físico de um sistema de produção é especialmente 
importante porque, em geral, é uma tarefa longa e difícil que, 
com freqüência, afeta os custos e a eficiência geral da produção.
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Universidade do Sul de Santa Catarina
Síntese
Na primeira seção desta unidade foram discutidas razões pelas 
quais as decisões de arranjo físico são importantes na maioria dos 
sistemas produtivos. Foi dada especial ênfase à compreensão da 
necessidade da elaboração de bons layouts com opção importante 
para o aumento da eficácia geral da produção de uma fábrica ou 
de uma empresa de serviços. 
Em seguida, você estudou os diversos fatores que devem ser 
levados em consideração quando do projeto de um arranjo físico, 
assim como aprendeu a identificar as técnicas que podem ser 
usadas para projetar cada um dos diferentes tipos de arranjo 
físico.
Por fim, você estudou cada um dos métodos empregados para 
planejar arranjos físicos por processo, por produto e de tecnologia 
de grupo. Para ilustrar a aplicação dessas técnicas você conheceu 
diversos exemplos. 
Na próxima unidade você vai estudar a concepção de projeto 
de produtos e processos, assim como as etapas do projeto e a 
tecnologia em produtos e processos. Enquanto isso, reveja os 
conceitos vistos até aqui, amplie o seu conhecimento com as 
referências indicadas e resolva as atividades de auto-avaliação. Se 
não houver dúvidas em relação aos temas até aqui apresentados, 
fica o convite para iniciar a leitura da próxima unidade.
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Gestão de Operações e Logística II
Unidade 2
 
Atividades de auto-avaliação
Ao final de cada unidade, você realizará atividades de auto-avaliação. O 
gabarito está disponível no final do livro-didático. Mas, esforce-se para 
resolver as atividadessem ajuda do gabarito, pois, assim, você estará 
promovendo (estimulando) a sua aprendizagem. 
1) Pesquise e identifique o tipo de arranjo físico empregado nas seguintes 
organizações justificando:
 � Uma lanchonete de fast-food
 � Uma malharia
 � Uma fábrica de cerveja
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Universidade do Sul de Santa Catarina
2) Observe, pesquise e responda: que tipo de layout é utilizado em uma 
academia de ginástica? Justifique a sua resposta.
3) Zé Sabido, da Três Produtos, S.A., recebeu a missão de analisar duas 
alternativas para a mudança de layout para a instalação usada na 
produção de três produtos. Dependendo do produto, o roteiro da 
movimentação das matérias primas é diferente. Duas alternativas 
de arranjo físico foram propostas para a instalação. Os produtos 
fabricados, o deslocamento deles por entre os departamentos e o 
volume produzido é mostrado a seguir. 
Produto
Seqüência de 
processamento nos 
centros de trabalho
Produtos processados 
por mês
P1 1-3-4 15.520
P2 1-2-3-4 7.300
P3 1-2-4 9.250
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Unidade 2
 Zé deseja usar a análise da distância de carga para determinar a melhor 
alternativa. As distâncias entre departamentos, para cada alternativa de 
layout, é resumida no quadro abaixo. Qual a opção que Zé Sabido deve 
escolher?
Viagem entre 
departamentos
Distância entre departamentos (m)
Layout A Layout B
1-2 40 40
1-3 65 90
2-3 90 40
2-4 140 65
3-4 15 40
4) Uma fábrica emprega uma linha de montagem para produzir um 
produto único. A linha produz 300 unidades por dia e opera oito horas 
diariamente. O tempo para executar as tarefas e as tarefas precedentes 
para montar o produto é mostrado no quadro a seguir. 
Tarefa Tempo para executar a tarefa (segundos) Tarefas precedentes
A 60 -
B 50 -
C 30 A
D 55 C
E 30 C
F 35 D
G 20 E
H 45 B, F, G
a) Desenhe o diagrama de relações de precedência.
b) Calcule a duração do ciclo por produto.
c) Compute o número mínimo teórico de estações exigidas para 
satisfazer a demanda.
d) Use a regra heurística da tarefa mais longa para balancear a linha de 
produção.
e) Calcule a eficiência do sistema.
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Universidade do Sul de Santa Catarina
Saiba Mais
Para ampliar um pouco mais o tema, sugere-se a leitura e 
consulta das seguintes referências:
BLACK, J. T. O projeto da fábrica com futuro. Porto Alegre: 
Bookman, 1998.
HARMON, Roy L.; PETERSON, Leroy D. Reinventando a 
fábrica. Rio de Janeiro: Campus, 1991.
MUTHER, Richard. Planejamento do layout: sistema SLP. São 
Paulo: E. Blücher, 1986.
MUTHER, Richard; WHEELER, J.D. Planejamento 
sistemático e simplificado de layout. São Paulo: INAM, 2000.
PEMBERTON, A. W. Arranjo físico industrial e 
movimentação de materiais. Rio de Janeiro: Interciência, 1977.
VALLE, Cyro Eyer do. Implantação de indústrias. Rio de 
Janeiro: LTC, 1975.
Um filme que vale a pena rever é Tempos Modernos (Modern 
Times, EUA 1936), dirigido e estrelado por Charles Chaplin. 
O filme focaliza a vida na sociedade industrial caracterizada 
pela produção com base no sistema de linha de montagem e 
especialização do trabalho. É uma crítica à “modernidade” e ao 
capitalismo representado pelo modelo de industrialização, onde 
o operário é engolido pelo poder do capital e perseguido por suas 
idéias “subversivas”.
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