aula de projeto- layout celular

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Projeto de Fábrica e Layout 
UNIVERSIDADE ESTADUAL DO MARANHÃO
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO
ARRANJO FÍSICO CELULAR Tecnologia de Grupo (TG); Em Célula; Agrupado
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Tipos básicos de arranjo físico:
ARRANJO FÍSICO POSICIONAL/Por Posição Fixa;
ARRANJO FÍSICO POR PROCESSO/Por Função- Funcional;
ARRANJO FÍSICO CELULAR/Em Célula; Agrupado;
ARRANJO FÍSICO EM LINHA/Por Produto; De Fluxo; Linear
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O Sistema Celular de Manufatura consiste em um conjunto de grupos independentes de máquinas e estações de trabalho com funções diversas, denominados células de fabricação, conectadas por corredores para transporte de material. 
Cada grupo de máquinas se dedica à fabricação de uma família de produtos similares. 
Recurso transformado se move em relação ao recurso transformador que permanece fixo, os processos similares são colocados juntos(SARAIVA, 2015).
Arranjo Físico / Layout /cELULAR
O recurso a ser transformado/produzido se move para uma parte específica onde está o grupo de recursos transformadores (SLACK, 2015).
Arranjo Físico / Layout /cELULAR
Arranjo Físico / Layout /cELULAR
Exemplos: 
 Lanchonetes em um supermercado;
Arranjo Físico / Layout /cELULAR
Célula de manufatura – fábrica de fogões 
Arranjo Físico / Layout /cELULAR
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Célula 1
Célula 2
Célula 3
Célula 4
Célula 5
Célula 6
Arranjo Físico / Layout /cELULAR
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Célula 1
Célula 2
Célula 3
Célula 4
Célula 5
Célula 6
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Depósito de matéria prima
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Célula de manufatura
Peça pronta
Arranjo Físico / Layout /cELULAR
Arranjo Físico / Layout /cELULAR
Arranjo Físico / Layout /cELULAR
Em relação ao Arranjo Físico Por Processo, o Arranjo Físico Celular apresenta vantagens, tais como:
– Menor lead time de produção;
– Menor estoque de material em processo (WIP – work in process);
– Custos menores com movimentação de materiais;
– Menor necessidade de setups, pois as máquinas são dedicadas aos produtos.
Arranjo Físico / Layout /cELULAR
Como identificar as famílias de peças/produtos?
Por similaridade de caracteristicas físicas e de operações necessárias!
Arranjo Físico / Layout /cELULAR
Como definir os grupos de máquinas/processos para a formação das células?
Agrupamento visual, programação matemática e heurísticas!
Arranjo Físico / Layout /cELULAR
EXEMPLO DE FORMAÇÃO DE CÉLULAS – AGRUPAMENTO VISUAL
A empresa Makna produz peças usinadas. Recentemente, a Makna implementou um programa de tecnologia de grupo (GT — group technology) em sua fábrica e agora está preparada para desenvolver células de manufatura celular em seu chão de fábrica. Os analistas de produção identificaram cinco peças que parecem cumprir os requisitos das peças apropriadas à manufatura celular: tamanhos de lote moderados, demanda estável e características físicas comuns.
 A matriz de peças-máquinas apresentada abaixo identifica as cinco peças (1 a 5) e as máquinas (1 a 5) nas quais as peças são produzidas atualmente (arranjo físico por processo). Os Xs nas células da matriz indicam as máquinas nas quais as peças devem ser produzidas. Por exemplo, a Peça 1 exige operações nas Máquinas 1 e 4.
Arranjo Físico / Layout /cELULAR
EXEMPLO DE FORMAÇÃO DE CÉLULAS – AGRUPAMENTO VISUAL
A Makna deseja designar as máquinas (e as peças que as máquinas fazem) a células de forma que, se uma peça for atribuída a uma célula, todas as máquinas necessárias para fazer a peça também estejam na mesma célula. Por exemplo, se a Peça 1 for designada a uma célula, as Máquinas 1 e 4 também deverão ser designadas a essa célula. Com base nas informações, pede-se: organize as máquinas e as peças em células.
Arranjo Físico / Layout /cELULAR
EXEMPLO DE FORMAÇÃO DE CÉLULAS – AGRUPAMENTO VISUAL
PASSO 1: Reorganize as linhas - Primeiro, coloque as máquinas que produzem as mesmas peças em filas adjacentes. Note que as Máquinas M1 e M4 são exigidas pelas Peças 1 e 3; coloque essas duas máquinas nas duas primeiras linhas. Note também que as Máquinas M2, M3 e M5 são exigidas pelas Peças 2, 4 e 5; coloque essas três máquinas nas três linhas seguintes.
Arranjo Físico / Layout /cELULAR
EXEMPLO DE FORMAÇÃO DE CÉLULAS – AGRUPAMENTO VISUAL
PASSO 2: Reorganize as colunas - Em seguida, reorganize as colunas de forma que as mesmas máquinas sejam colocadas em colunas adjacentes. Note que as Peças l e 3 exigem as Máquinas M1 e M4; coloque essas duas peças nas duas primeiras colunas. Note também que as Peças 2, 4 e 5 exigem as Máquinas M2, M3 e M5; coloque essas três peças nas três colunas seguintes.
Arranjo Físico / Layout /cELULAR
EXEMPLO DE FORMAÇÃO DE CÉLULAS – AGRUPAMENTO VISUAL
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Essa matriz de peças-máquinas contém a solução para esse problema de formação de célula. As Peças 1 e 3 devem ser produzidas na Célula l nas Máquinas M1 e M4. As Peças 2 e 4 devem ser produzidas na Célula II nas Máquinas M2, M3 e M5. A Peça 5 é chamada peça excepcional porque não pode ser produzida dentro de uma única célula: ela exige a Máquina M1, que está na Célula l, e as Máquinas M2, M3 e M5, que estão na Célula II. O que fazer?
Arranjo Físico / Layout /cELULAR
EXEMPLO DE FORMAÇÃO DE CÉLULAS – AGRUPAMENTO VISUAL
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O que fazer com P5?
Arranjo Físico / Layout /cELULAR
EXEMPLO DE FORMAÇÃO DE CÉLULAS – AGRUPAMENTO VISUAL
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1. Produzir a Peça 5 transportando lotes da peça entre as duas células. A vantagem dessa alternativa é que a utilização de máquina (a porcentagem de tempo em que as máquinas operam) das células seria mais elevada. As desvantagens são o custo adicional de manuseio de material e a complexidade adicional para coordenar a programação da produção entre as células.
2. Subcontratar a produção da Peça 5 a fornecedores fora da empresa. A vantagem dessa alternativa é que ela evita o custo adicional de manuseio de materiais e a complexidade da programação causada ao transportar lotes da peça entre as células. A desvantagem é que essa subcontratação pode custar mais do que para fazer a peça em casa.
O que fazer com P5?
Arranjo Físico / Layout /cELULAR
EXEMPLO DE FORMAÇÃO DE CÉLULAS – AGRUPAMENTO VISUAL
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3. Produzir a Peça 5 em layout por processo, fora das células de Arranjo Celular. A vantagem dessa alternativa é que ela evita o custo adicional de manuseio de materiais e a complexidade da programação causada ao transportar lotes da peça entre as células e qualquer custo adicional de subcontratação. A principal desvantagem dessa alternativa é que as máquinas nas quais a Peça 5 é feita (M1, M2, M3 e M5) já estão nas células do layout Celular. Se a Peça 5 tivesse de ser enviada novamente agora para arranjo por processor, máquinas adicionais talvez tivessem de ser compradas.
4. Comprar uma Máquina M1 adicional para produzir a Peça 5 na segunda célula. Essa alternativa atribuiria as Máquinas M1 e M4 e as Peças l e 2 à primeira célula e as Máquinas M1, M2, M3 e M5 e as peças 3, 4 e 5 à segunda célula. A vantagem dessa alternativa é que o custo adicional de manuseio de materiais e a complexidade de programação de transportar lotes da Peça 5 entre células são evitados. A desvantagem é o custo adicional de comprar outra Máquina A.
O que fazer com P5?
Arranjo Físico / Layout /cELULAR
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O Arranjo físico celular aumentar as eficiências 
Arranjo físico funcional. Baseado na tecnologia 
de grupo, recursos não similares são agrupados 
de forma que consigam processar um grupo de
produtos(CORRÊA E CORRÊA,2011)
Arranjo Físico / Layout /cELULAR
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Arranjo físico por processo
Arranjo físico celular
Observando-se as diferentes peças executadas (A, B, C e D), conclui-se que existem “rotas” bem definidas.
Isto permite montar um arranjo físico para cada “família” de peças com “rotas” similares
Arranjo Físico/ Layout /cELULAR
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Arranjo físico por processo
Arranjo físico celular
Arranjo físico montado para cada “família” de peças com “rotas” similares
Arranjo Físico / Layout /cELULAR
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Arranjo Físico / Layout / Por Processo 
Arranjo Físico / Layout / celular
Recurso transformador é localizado na conveniência do recurso transformado
Arranjo Físico / Layout / Por Produto / Em Linha
Cada processo é arranjado fisicamente com a mesma sequência.
Exemplos: 
 Montagem de automóveis;
 Programa de vacinação em massa;
 Restaurante “bandejão”
Utilizado para processamento de grandes volumes com seqüência similar, ou poucos produtos com altos volumes
As peças passam uma a uma, de uma etapa do processo a outra, num ritmo pré estabelecido, sempre agregando valor ao produto
Conexão entre as etapas é alta
Linha de montagem de veículos, aparelhos eletrônicos, impressoras, televisores, indústria química, commodities etc.
Arranjo Físico / Layout / Por Produto / Em Linha
Arranjo Físico / Layout / Por Produto / Em Linha
Arranjo Físico / Layout / Por Produto / Em Linha
Preço principal fator de concorrência 
Produzir itens padronizados em alta escala. Objetivo é alocar as tarefas visando um fluxo produtivo suave
Vantagens: eficiência máxima
Desvantagens: pouca flexibilidade, muito difícil de fazer qualquer alteração no roteiro
Recurso transformador é localizado na conveniência do recurso transformado
Arranjo Físico / Layout / Por Produto / Em Linha
Neste exemplo, as necessidades de processamento dos clientes ou informações tem uma sequência comum. Os recursos transformadores também são localizado na conveniência do recurso transformado.
Arranjo Físico / Layout / Por Produto / Em Linha
Linha de produção do caminhão Accelo localizada na unidade da DaimlerChrysler em São Bernardo do Campo
Arranjo Físico / Layout / Por Produto / Em Linha
Exemplo:Clínica de Cirurgia Ocular SVYATOSLAV FYODOROV (Correção de miopia)
Oito pacientes são posicionados em um círculo móvel, organizados como raios de uma roda em torno de seu eixo central, apenas com os olhos descobertos. Seis cirurgiões, cada um com sua própria "estação" de trabalho, são posicionados em torno do círculo, de modo a ter acesso aos olhos dos pacientes. Após determinado cirurgião executar sua parte da operação, o paciente é movimentado para a fase seguinte, em sentido circular. Os cirurgiões examinam os pacientes para checar se a etapa anterior da operação foi realizada corretamente, antes de iniciarem suas próprias tarefas. Cada atividade da cirurgia é monitorada em telas de TV, e os cirurgiões comunicam-se por meio de microfones em miniatura e fones de ouvido.
Arranjo Físico / Layout / Por Produto / Em Linha
Slack et al. (2002)
Exemplo:Clínica de Cirurgia Ocular SVYATOSLAV FYODOROV (Correção de miopia.
Arranjo Físico / Layout / Por Produto / Em Linha
Fonte: SARAIVA (2015)
Arranjo Físico / híbrido
A maioria das instalações de manufatura usa uma combinação de mais de um tipo de arranjo físico.
Como exemplo de arranjo físico híbrido considere a montagem final dos aviões comerciais da BOEING (modelos 737, 747, 757, 767 e 777). Durante a montagem final, cada unidade de aeronave é localizada num espaço de montagem de Posição Fixa. Entretanto, a cada 2 ou 3 dias, cada aeronave é retirada de seu espaço e empurrada até o espaço de montagem seguinte, onde diferentes tarefas de montagem são executadas. Deste modo, não obstante um avião ser montado durante 2 ou 3 dias numa localização fixa, ele percorre de 6 a 8 diferentes espaços de montagem, numa forma de arranjo físico Por Produto.
Hospital: arranjo físico funcional (departamento de radiologia, salas de cirurgia etc.) e, dentro de cada departamento, diferentes tipos de arranjos físicos.
Departamento de radiologia – processo
Sala de cirurgia – posicional
Complexo de restaurantes
Cozinha de um restaurante – processo
Restaurante Tradicional – posicional
Restaurante Buffet – celular
Restaurante Bandejão – processo
Arranjo Físico / híbrido
Empresas buscam aumentar a facilidade na configuração de novos setores produtivos ou novas células
Buscam tecnologias e equipamentos de menor porte (rodas facilitam a movimentação)
Demarcações no chão com fitas adesivas definem setores ou células
Arranjo Físico / híbrido
Arranjo Físico / híbrido
Selecionando Arranjo Físico
Plan1
	
			P1	P2	P3	P4	P5
		M1	X		X		X
		M2		X		X	X
		M3		X		X	X
		M4	X		X
		M5		X		X	X
P1P2P3P4P5
M1XXX
M2XXX
M3XXX
M4XX
M5XXX