AFI AULA 4 - Projeto Detalhado de Layout Balanceamento de linha

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Projeto e Layout de Fábrica
Projeto Detalhado de Layout
• É o ato de operacionalizar os princípios gerais 
implícitos na escolha dos tipos básicos de arranjo 
físico.
• Principais saídas são:
– Localização física de todas as instalações, equipamentos, máquinas 
e pessoal que constituem os centros de trabalho da operação;
– Espaço a ser alocado a cada centro de trabalho;
– As tarefas que serão executadas por centro de trabalho.
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O que faz um bom arranjo físico?
• Segurança inerente
– Todos os processos que podem representar perigo, tanto 
para mão-de-obra como para os clientes, não devem ser 
acessíveis a pessoas não autorizadas. 
– Saídas de incêndio devem ser claramente sinalizadas 
com acesso desimpedido. 
– Passagens devem ser claramente marcadas e mantidas 
livres
O que faz um bom arranjo físico?
• Extensão do fluxo
– O fluxo de materiais, informações ou clientes deve ser 
canalizado pelo arranjo físico, de forma a atender aos objetivos 
da operação. 
– Em muitas operações, isso significa minimizar as distâncias 
percorridas pelos recursos em transformação. 
– Nem sempre esse é o caso: os supermercados, por exemplo, 
gostariam de garantir que os clientes passassem por 
determinados produtos em seu trajeto dentro da loja.
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O que faz um bom arranjo físico?
• Clareza de fluxo
– Todo o fluxo de materiais e clientes deve ser sinalizado de 
forma clara e evidente, tanto para cliente quanto para a 
mão-de-obra. 
– Por exemplo, operações de manufatura em geral têm 
corredores muito claramente definidos e marcados. 
Operações de serviços gerais usam roteiros sinalizados, 
como, por exemplo, alguns hospitais que usam faixas 
pintadas no chão com diferentes cores para indicar o 
roteiro para os diferentes departamentos
O que faz um bom arranjo físico?
• Conforto da mão-de-obra
– A mão-de-obra deve ser alocada para locais distantes de 
partes barulhentas ou desagradáveis da operação. 
– O arranjo físico deve prover um ambiente de trabalho 
bem ventilado, iluminado e, quando possível, agradável.
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O que faz um bom arranjo físico?
• Coordenação gerencial
– Supervisão e coordenação devem ser facilitadas pela 
localização da mão-de-obra e dispositivos de 
comunicação.
O que faz um bom arranjo físico?
• Acesso
– Todas as máquinas, equipamentos e instalações devem estar 
acessíveis para permitir adequada limpeza e manutenção.
• Uso do Espaço
– Todos os arranjos físicos devem permitir uso adequado de 
espaço disponível para a operação (incluindo o espaço cúbico, 
assim como o espaço de piso). 
– Isso em geral implica em minimizar o espaço utilizado para 
determinado propósito ou criar uma impressão de espaço 
luxuoso, como no lobby de entrada de hotéis de luxo.
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O que faz um bom arranjo físico?
• Flexibilidade de longo prazo
– Os arranjos devem ser mudados periodicamente à 
medida que as necessidades da operação mudam. 
– Um bom arranjo físico terá sido concebido com as 
potenciais necessidades futuras da operação em mente. 
– Por exemplo, se é provável que a demanda cresça para 
determinado produto ou serviço, o arranjo físico foi 
projetado de modo a poder acomodar a futura expansão?
SLP – Systematic Layout Planning
• O SLP é uma sistematização de projetos de arranjo 
físico
• Uma estruturação de fases, de um modelo de 
procedimentos e de uma série de convenções para 
identificação, avaliação e visualização dos 
elementos e das áreas envolvidas no planejamento
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SLP – Systematic Layout Planning
SLP – Systematic Layout Planning
• Para iniciar o SLP, devemos coletar todos os dados 
disponíveis sobre:
– Produto
– Quantidade
– Roteiro
– Serviços
– Tempo
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SLP – Systematic Layout Planning
• Produto
– O que é produzido?
– Quais as formas e tamanhos?
– Quais as características dos produtos?
SLP – Systematic Layout Planning
• Quantidade
– Qual o volume de produção?
– Qual a quantidade de cada modelo produzido?
– O produto é sazonal?
– Qual o pico de produção?
– Existe perspectiva de aumento de produção?
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SLP – Systematic Layout Planning
• Roteiro
– Qual o fluxo de produção dos 
produtos?
– Qual a sequência de fabricação 
e montagem?
– Qual as atividades que compõe 
os processos?
SLP – Systematic Layout Planning
• Serviços
– Quais são os serviços de apoio?
– Quais são as atividades desenvolvidas fora do processo 
produtivo fim?
• Tempo
– Quanto tempo dura cada atividade?
– Quanto tempo dura o processo produtivo?
– Quais os prazos de entrega?
– Qual a jornada de trabalho?
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SLP – Systematic Layout Planning
• Análise do Fluxo de Materiais
– Área requerida por centro de trabalho
– Restrições sobre a forma da área a ser alocada para cada 
centro de trabalho
– Nível e direção do fluxo entre cada par do centro de 
trabalho (número de jornadas, carregamentos, custos por 
unidade percorrida)
– Quão desejável é manter centros de trabalho próximos 
entre si ou próximos de algum ponto fixo do arranjo físico.
SLP – Systematic Layout Planning
Relações:
A - B = 17+13 = 30
C – D = 0+0 = 0
C – E = 70 + 10 = 80
...
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SLP – Systematic Layout Planning
Relações:
A - B = 13*3 = 39
B – A = 17* 2 = 34
...
SLP – Systematic Layout Planning
• Análise das Inter-relações entre as atividades
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SLP – Systematic Layout Planning
SLP – Systematic Layout Planning
• Diagrama de Inter-relação
A - ////
E - ///
I - //
O - /
U -
X - ~~
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SLP – Systematic Layout Planning
• Diagrama de Inter-relação
SLP – Systematic Layout Planning
• Diagramas de relação de espaço
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SLP – Systematic Layout Planning
• Arranjo Físico Final
Exercício
Uma empresa planeja uma nova instalação e pretende 
melhorar o arranjo físico de suas instalações. A tabela abaixo 
registra o movimento esperado entre os departamentos bem 
como a área necessária para os mesmos em m2 para cada 
departamento.
Esboce uma proposta de layout (Diagrama de inter-relações e 
arranjo final):
A - ////
E - ///
I - //
O - /
U -
X - ~~
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Exercício - Solução
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4
2
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80 - //// (1 – 3)
70 - /// (4 – 5)
60 - // (3 – 2)
50 - // (1 – 4) (2 – 4)
40 – / (2 – 5)
30 – / (1 – 2)
Sem relação (1 – 5) (3 – 4) (3 – 5)
13 3
4 4
4 4
5 5
5 5
65 m
10 m
10 m
1
2
2 33
4 4
4 4
5 5
5 5
40 m
CORREDOR
Exercício 2
• Trata-se de uma empresa que comissiona, projeta e 
manufatura material didático para cursos de educação e 
treinamento a distância. O grupo acaba de realizar um 
leasing de um novo edifício com uma área de 1.800 metros 
quadrados, dentro do qual pretende fazer caber 11 
"departamentos". Antes de mudar-se, o grupo realizou um 
exercício para descobrir o número médio de viagens feitas 
por sua equipe entre os 11 departamentos. Embora algumas 
viagens sejam mais significativas que outras (devido à carga 
carregada pela equipe), foi decidido que todas as viagens 
seriam tratadas como tendo igual valor.
• Esboce o layout mais adequado
• Obs: Lembre-se que sobrarão espaços e que estes devem 
contemplar uma área lógica de passagem.
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100
150
125
150
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Método dos Elos
O Método dos Elos baseia-se na determinação de todas as
inter-relações possíveis entre as várias unidades que
compõem o arranjo físico, de forma a se poder estabelecer
um critério de prioridade na localização dessas unidades.
O método parte da premissa que merecem prioridade na
localização, as unidades que estarão sujeitas a um maior
fluxo de transporte.
É definido como ELO, o percurso de movimentação que liga
duas unidades. Assim, o elo AB é o percurso que liga a
unidade A à unidade B.
Método dos Elos
Procedimento:
a) Determinar para cada produto (ou serviço) a sequência de
operação e quantidade de transporte (volume de produção e
capacidade do veículo), área necessária para cada unidade
detrabalho (bancada, máquina, etc); definir para cada
produto a sequência de operação;
b) Determinar o fluxo do transporte, sendo que o fluxo de
transporte representa o número total de transportes entre as
unidades;
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Método dos Elos
Procedimento:
c) Elaborar o Quadro dos Elos: Devem constar na interseção de
cada linha com cada coluna, no quadro, o número de elos existentes em
ambos os sentidos entre as unidades do arranjo físico. A soma dos elos
que ligam cada unidade às demais dá uma “maior ou uma menor”
importância de cada unidade nos ciclos de fabricação dos produtos.
A unidade que tiver o maior número de elos deve ser
localizada na posição central, cercada pelas demais
unidades.
Método dos Elos
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Método dos Elos
Método dos Elos
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Método dos Elos
Método dos Elos
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Exercício
• Uma seguradora de grande porte tem 4 departamentos 
voltados para processar solicitações dos segurados. 
Dependendo da natureza da solicitação, o roteiro da 
movimentação dos papéis é diferente. A tabela abaixo 
demonstra a sequência de processamento e o volume 
mensal. Qual deve ser a posição relativa dos 
departamentos?
Solicitação Sequência Volume
A-23 1-2-3-4 8.200
C-24 1-3-4 16.480
B-16 1-2-4 10.250
Exercício - Solução
Solicitação Sequência Volume
A-23 1-2-3-4 8200
C-24 1-3-4_ 16480
B-16 1-2-4_ 10250
ELOS A23 C24 B16 TOTAL
1---2 8200 10250 18450
1---3 16480 16480
2---3 8200 8200
2---4 10250 10250
3---4 8200 16480 24680
Departametos
1 2 3 4
4 - 10250 24680 34930
3 16480 8200 49360
2 18450 36900
1 34930
Priorização
3
2
1 e 4
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Modelo de Carga-Distância
• É um procedimento para avaliar as alternativas de 
localização em termos de distâncias
• Tem o objetivo de selecionar uma localização que 
minimize a quantidade total de cargas 
movimentadas
Modelo de Carga-Distância
• Localizações relativas são comparadas pelo cálculo 
da carga-distância (ld)
• L = Carga
• D = Distância
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Modelo Carga-Distância
Exercício
Qual a melhor opção? 
Considere as frequências do exercício anterior.
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Exercício - Solução
Exercício - Solução
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Decisões Envolvidas no Projeto 
• Que tempo de ciclo é necessário?
• Quantos estágios são necessários?
• Como lidar com variações no tempo de cada tarefa?
• Como balancear o arranjo físico?
• Como arranjar os estágios?
Balanceamento de Linha de Produção
• O maior benefício do arranjo físico pode estar, justamente, na
divisão do trabalho em tarefas elementares na linha de produção.
• Linhas de produção podem variar em extenção, a depender da
quantidade de operções. A sequência da realização das tarefas 
em uma linha de produção é definida pelo produto a ser fabricado 
(layout por produto).
• O balanceamento da linha de produção consiste na atribuição de 
tarefas às estações de trabalho que formam a linha, de forma que 
todas as estações demandem aproximadamente o mesmo tempo 
para a execução da tarefa. Isto minimiza o tempo ocioso de mão-
de-obra e de equipamentos.
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• Balancear uma linha é ajustá-la às necessidades da demanda,
maximizando a utilização dos seus postos ou estações, buscando
unificar o tempo unitário de execução do produto.
• As linhas com bom nível de balanceamento apresentam um fluxo 
suave de trabalho, onde os operadores trabalham no mesmo
ritmo, obtendo o maior grau de aproveitamento possível da mão-
de-obra e dos equipamentos.
• A principal dificuldade em balancear uma linha de produção está 
na formação de tarefas com o mesmo tempo de duração. Algumas
tarefas longas não podem ser divididas e outras curtas não podem
ser agrupadas.
Balanceamento de Linha de Produção
• O desbalanceamento da linha acontece quando uma tarefa tem 
seu tempo de execução significativamente maior ou menor que o 
tempo médio de execução das demais tarefas, conforme:
– Operador com mais trabalho tenta compensar, trabalhando em ritmo
acelerado, podendo gerar problemas de fadiga e doenças do trabalho. É
comum em linhas artesanais;
– Alocação de operadores mais ágeis para postos de trabalho mais
difíceis, podendo trazer consequências com a saúde;
– A soma do tempo ocioso dos demais operadores, com tarefas de menor
duração, será alta, elevando os custos por falta de aproveitamento da
mão-de-obra;
– A velocidade da linha de produção será igual a da operação com maior
tempo de duração, deixando a linha subordinada à operação do gargalo.
Balanceamento de Linha de Produção
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Variação do Tempo da Tarefa
Na prática haverá variação do tempo de
processamento requerido em cada estágio devido a:
Cada produto ou serviço processado pode ser diferente dos outros.
Ex: diferentes modelos de carros processados na mesma linha.
Produtos ou serviços em série, embora essencialmente
semelhantes, podem requerer pequenas diferenças de tratamento.
Variações na coordenação física e no esforço da pessoa que
executa a tarefa
Layout por Produto
• Para elaborar um projeto de layout por produto 
seguimos os seguintes passos:
1. Identificar as tarefas e sua predecessora (Diagrama de 
Precedência)
2. Determinar a taxa de saída
3. Determinar o tempo de ciclo
4. Calcular o mínimo teórico de estações
5. Designar tarefas às estações de trabalho
6. Calcular a eficiência, o tempo ocioso e atraso.
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Layout por Produto
Layout por Produto
Diagrama de Precedência
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Balanceamento - Abordagem Geral
Alocar os elementos do diagrama de precedência ao primeiro estágio,
começando da esquerda, na ordem das colunas até que a quantidade de
trabalho (tempo) alocada ao estágio se encontre próxima, mas não
superior, ao tempo de ciclo.
Repita o mesmo procedimento com os outros estágios até que todos os
elementos de trabalho(operações) tenham sido alocados.
Questão Chave: Como selecionar um elemento a ser alocado quando mais de 
um elemento puder ser escolhido?
Simplesmente escolha o maior que caiba no tempo remanescente 
daquele estágio.
Escolha o elemento com o maior número de atividades subsequentes,
ou seja, aquele com o maior número de elementos que só podem ser
alocados depois que aquele o for.
Layout por Produto
2 – Determinar taxa de saída
Esta etapa será concluída assim que for definida a quantidade que 
desejamos produzir em um espaço de tempo
Para o exemplo, vamos considerar que a minha demanda média horária é de 60 
pizzas, definiremos a Taxa de saída como 60 pizzas por hora.
=
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Layout por Produto
3 – Determinar o tempo de ciclo
• Tempo de ciclo é o tempo em que cada estação de trabalho precisa para 
completar suas tarefas, estando diretamente relacionado com o volume 
que pode ser produzido; 
• Expressa a frequência com que uma peça deve sair da linha de 
produção;
• É o tempo gasto entre a finalização de dois produtos consecutivos, 
expondo a frequência com que o produto é concluído.
=
Ou demanda do produto durante certo período 
de tempo (quantidade a ser processada)
Layout por Produto
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Layout por Produto
3 – Determinar o tempo de ciclo
E para produzir mais por hora?
R: Seria necessário reduzir o tempo de ciclo.
Qual o menor valor possível para o tempo de ciclo?
R: O Gargalo da produção ou o tempo da atividade mais longa determinará 
este valor.
Para nosso exemplo, a tarefa
É a tarefa A – pois demora 50s. 
Layout por Produto
3 – Determinar o tempo de ciclo
Como reduzir o tempo de ciclo?
Ciclo PDCA para melhoria da atividade 
gargalo;
ou 
Duplicando a atividade gargalo (2 postos de 
trabalho, fazendo 25s cada estação).
Obs: para esta, deve-se observar o 
sincronismo das atividade, para que não 
entreguem o mesmo insumo ao mesmo 
tempo)
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Exemplo
Queremos produzir 160 produtos por semana e o tempo
disponível para isso é de 40 horas. Determinar o TC.
Solução:
Tc = (tempo disponível)/(quantidade a ser processada)Tc = 40/160 = 0,25 horas = 15 minutos
O arranjo físico deve ser capaz de produzir um produto a cada 15
minutos.
Layout por Produto
Sm=
Sm=
 ( )
Sm= 72 pizzas/h
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Capacidade de produção
• É obtida em função do tempo de ciclo e da capacidade
disponível da empresa. Em outras palavras, é o tempo de
trabalho dividido pelo tempo necessário para produzir
uma peça na linha de produção.
Capacidade de Produção = Tempo Disponível
Tempo de ciclo
Layout por Produto
4 – Calcular o número mínimo teórico de estações
É o número de estações de trabalho que seriam 
necessárias se a linha fosse 100% eficiente.
Muitas vezes teremos mais estações de trabalho que 
o mínimo teórico, entretanto, o cálculo desse número 
nos dá base para a quantidade de estações que 
devemos ter.
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Layout por Produto
- Somatório dos tempos das atividades
- Tempo de ciclo
Layout por Produto
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Layout por Produto
Para isto, podemos utilizar o tempo de ciclo
Layout por Produto
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Layout por Produto
Eficiência e Ineficiência
• Representa a eficiência da utilização dos recursos na linha de
produção, quanto mais próximo de um, maior será a eficiência da
linha de produção estudada.
• A ineficiência (tempo ocioso), equivale ao tempo de recursos não
utilizados pela linha, ou seja, desperdiçados.
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Layout por Produto
Layout por Produto
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Layout por Produto
• Considerações
1. O Layout por produto arranjam os centros de trabalho 
em sequência para possibilitar uma produção eficiente.
2. A forma real da linha não precisa ser reta podendo ser 
um S, um U, um O ou um L. Formas como U e O 
podem armazenar recursos no centro, onde 
permaneçam acessíveis a todos.
1) PETROBRAS – 2009)
Uma pequena empresa está se estruturando para produzir seu principal produto em
escala industrial. Para tanto, o arranjo físico e o fluxo dos diversos elementos da
produção estão dispostos de acordo com o seguinte diagrama de precedência ( os
valores em colchetes representam os tempos de serviço de cada elemento de
produção, em minutos.
A demanda semanal é de 3300 unidades, e o regime de trabalho é 44 horas semanais.
O tempo de ciclo para o arranjo físico, em segundos, é igual a:
(a) 40 (b) 48 (c) 60 (d) 64 (e) 80
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2) PETROBRAS – 2009)
Em uma empresa, o arranjo físico e o fluxo dos diversos elementos de produção
estão dispostos de acordo com o diagrama de precedência abaixo (os valores entre
colchetes representam os tempos de serviço de cada elemento, em segundos):
A demanda semanal é de 4000 unidades e o regime de trabalho é de 40 horas
semanais. Supondo que o tempo de ciclo seja igual a 36 segundos, quantidade
necessária de estágios para controlar a linha de produção é:
(a) 2 (b) 3 (c) 6 (d) 7 (e) 8
3) Exercício da Revisão – (refazer e circular os ESTAGIOS)
Uma determinada empresa possui uma demanda de 180 unidades por turno de 8 horas.
Porém apenas 450 minutos pode ser considerado como tempo de produção disponível.
Pretende-se especificar uma linha com uma quantidade mínima de estações de trabalho
e determinar quais as operações que se podem agrupar em cada Estação.
A montagem de um produto na empresa requer 11 operações. Os tempos médios de
cada operação e as suas precedências são as seguintes:
(A) Elabore o diagrama de precedência da linha de produção; (B) Calcule o tempo de
ciclo, (C) o número de estações da linha e (D) o % de tempo ocioso.
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Exercício
Exercício
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Obrigado!
Felipe Cerchiareto
felipecerchi@gmail.com
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