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LABORATÓRIO DE ESTRUTURAS 
SIMULAÇÕES DE ARRANJOS FÍSICOS POR PRODUTO E BALANCEAMENTO DE LINHA DE PRODUÇÃO 
 
SIMULAÇÕES DE ARRANJOS FÍSICOS 
POR PRODUTO E BALANCEAMENTO DE 
LINHA DE PRODUÇÃO 
 
 
 
1. ARRANJOS FÍSICOS 
 
Os arranjos físicos, quando tratados na gestão das organizações, tem várias 
definições que se constroem de forma análogas, complementares e alinhadas entre si, 
com apenas as distinções de interpretação de cada autor referência na temática 
(PEINADO; GRAEML, 2007). 
A exemplo, primeiramente, Slack, Chambers e Johnston (2009) define arranjo 
físico de um processo como a preocupação com a localização física dos recursos de 
transformação, ou seja, definir o arranjo físico é decidir onde colocar todas as 
instalações da produção. 
Ademais, o planejamento do arranjo físico por Moreira (1998) é descrito como a 
tomada de decisões sobre a forma de como serão dispostos os centros de trabalho que 
ali devem permanecer. 
Dada as definições, as decisões de arranjo físico delineiam como a empresa vai 
produzir, uma vez que o Layout – ou arranjo físico – é a parte mais visível e exposta de 
toda a organização, dessa forma existe a necessidade de estudá-lo sempre que se 
pretende implantar uma nova fábrica ou quando se estiver promovendo a reformulação 
de plantas industriais, dentre outros casos (PEINADO; GRAEML, 2007). 
As decisões voltadas para o arranjo físico estão contidas em toda a hierarquia de 
uma organização, uma vez que no nível estratégico elas estão presentes quando se 
estuda abrir novas fábricas, ampliações ou mudanças radicais. No nível tático por sua 
vez, são quando as decisões ou alterações não são tão representativas, com menores 
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riscos e, por fim, no nível operacional raramente acontece, contudo ainda é presente 
(PEINADO; GRAEML, 2007). 
Peinado e Graeml (2007) aponta que o motivo pelo qual as decisões são tomadas 
em nível decisório mais elevado são: (i) Geralmente, as atividades ligadas ao layout são 
demoradas e de alto-custo; (ii) se o arranjo físico já existe e precisa ser alterado, 
geralmente o processo será interrompido; (iii) se o arranjo físico não for bem elaborado, 
as consequências podem ser grave; (iv) se o arranjo físico for para uma organização do 
tipo de serviços, é fundamental ter em mente que é na loja que ocorre a interface entre 
organização e consumidor. 
Ademais, para se estipular o arranjo físico do processo, é preciso entender que 
existem diferentes princípios básicos do mesmo. A começar pela segurança, uma vez 
que qualquer processo pode representar perigo para os funcionários ou clientes. Assim, 
saídas de incêndio devem ser claramente sinalizadas, por exemplo (PEINADO; GRAEML, 
2007). 
O segundo princípio básico seria da economia de movimentos, portanto deve-se 
procurar diminuir as distâncias percorridas pelos recursos transformados. Além disso, 
tem-se, também, a flexibilidade de longo prazo, uma vez que deve ser possível mudar o 
arranjo caso as necessidades também mudem (PEINADO; GRAEML, 2007). 
O princípio da progressividade também deve ser levado em conta, uma vez que 
o arranjo físico deve ter um sentido definido a ser percorrido, evitando retornos ou 
caminhos que sejam aleatórios para as atividades. Por fim, temos o quinto e último 
princípio básico, que é o uso de espaço, já que se deve fazer uso adequado do espaço 
disponível para a operação, levando em conta a possibilidade de ocupação vertical e, 
não somente a horizontal com a área de operação (PEINADO; GRAEML, 2007). 
A partir desses princípios, é possível perceber que existem diferentes 
necessidades, assim existem diferentes tipos básicos de arranjos, que são (PEINADO; 
GRAEML, 2007): 
1. Arranjo por produto ou por linha: Também conhecido como linear ou linha de 
produção, envolve localizar os recursos produtivos transformadores, segundo a 
melhor conveniência do recurso que está sendo transformado. As linhas de 
veículos, fabricação, dentre outros, são caracterizadas por esse arranjo físico; 
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2. Arranjo por processo ou funcional: Consiste em um arranjo físico em que 
processos similares são posicionados juntos uns dos outros. É muito utilizado em 
hospitais, que são divididos em setores como cardiologia, pediatria e 
oftalmologia, ou são separados por processo; 
3. Arranjo celular: É aquele em que os recursos transformados são selecionados 
previamente para movimentar-se para uma localidade específica onde se 
encontram todos os recursos transformadores necessários a atender suas 
necessidades imediatas. É usado para equipes de projetos, instrumentos de 
pesagem, dentre outros; 
4. Arranjo posicional: Trata-se de um arranjo físico em que os recursos 
transformados não se movem entre recursos transformadores, ou seja: aquilo 
que vai ser transformado fica em uma posição fixa, enquanto os agentes 
transformadores vão se movimentando ao redor dele. Tipicamente usado em 
montagem de aviões e em construções; 
5. Arranjo misto: Se dá por uma combinação dos arranjos citados previamente. 
 
Cada um desses arranjos apresenta vantagens e desvantagens, voltadas para suas 
características, como mostra a Tabela 1. 
 
Tipo de arranjo Vantagens Desvantagens 
Produto Produção em massa com grande 
produtividade; Controle de produtividade 
mais fácil. 
Alta flexibilidade; Não muito robusto contra 
interrupções; Trabalho pode ser repetitivo. 
Processo Flexibilidade para atender a demanda de 
mercado; Atende produtos diversificados 
em quantidades variadas ao mesmo tempo. 
Baixa utilização de recursos; Pode ter alto estoque 
em processo ou filas de clientes; Fluxo complexo 
pode ser difícil controlar. 
Celular Aumento da flexibilidade; Diminuição do 
transporte do material; Diminuição dos 
estoques. 
Pode ser caro reconfigurar o arranjo físico atual; 
Pode requerer capacidade adicional; Pode reduzir 
níveis de utilização de recursos. 
Posicional Possibilidade de terceirização de todo o 
projeto, ou de parte dele; Alta flexibilidade. 
Custos unitários muito altos; Programação de 
espaço ou atividades pode ser complexa; Pode 
significar muita movimentação de equipamentos e 
mão de obra. 
 
Tabela 1 – Vantagens e desvantagens dos arranjos físicos. Fonte: Adaptado de Peinado e Graeml (2007). 
 
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Uma vez que o objeto de estudo é o balanceamento do arranjo por produto, iremos 
focar no mesmo. 
 
2. ARRANJO POR PRODUTO E BALANCEAMENTO DE LINHA DE 
PRODUÇÃO 
 
A primeira linha de produção de que se tem notícia foi idealizada por Henry Ford 
em 1939. Mesmo levando em consideração a monotonia da rotina de um trabalho 
simples e altamente repetitivo, o maior benefício do arranjo físico por linha de produção 
está, justamente, na divisão do trabalho em tarefas elementares. Uma linha de 
produção varia em extensão dependendo da quantidade de operações. Geralmente, o 
comprimento da linha e a quantidade de postos de trabalho são expressivos (PEINADO; 
GRAEML, 2007).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 (PEINADO; GRAEML, 2007). 
Existem alguns indicadores que são necessários serem calculados para um 
balanceamento efetivo de linha de produção. O primeiro deles é o tempo de ciclo, que 
é o tempo que uma linha de produção demora a montar uma peça. Quando tentamos 
atingir um nível, dizemos que queremos alcançar um tempo de ciclo desejado, dado pela 
razão entre capacidade disponível e demanda daquele produto específico. Além disso, 
temos a capacidade de produção, que se dá pela razão entre capacidade disponível e o 
tempo de ciclo (PEINADO; GRAEML, 2007). 
Ademais, temos que calcular o número de estações de trabalho necessárias, ou 
seja, o número de estações para atender a demanda, a partir da razão entre o somatório 
dos tempos individuais e o tempo de ciclo. Por fim, temos o índice de ociosidade, que, 
por melhor balanceado que esteja a linha, a mesma acabará tendo tempos ociosos entre 
as estações. Esse índice é calculado pela razão entre o somatório dos tempos ociosos de 
cada estação e a multiplicação entre o número de estações e o tempo de ciclo (PEINADO; 
GRAEML, 2007). 
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Para atingir um balanceamento efetivo, Peinado e Graeml (2007) propõe seguir 
os seguintes passos, indicados na Tabela 2. 
 
Passo 1 Dividir as operações de trabalho em elementos de trabalho que possam ser executados de modo 
independente. 
Passo 2 Levantar o tempo padrão para cada um dos elementos de trabalho, por meio de criteriosa cronoanálise. 
Passo 3 Definir a sequência de tarefas e suas predecessoras. 
Passo 4 Desenhar o diagrama de precedências. 
Passo 5 Calcular o tempo de duração do ciclo e determinar o número mínimo de estações de trabalho. 
Passo 6 Atribuir as tarefas às estações de trabalho seguindo a ordem natural de montagem. A seguinte regra deve 
ser seguida para determinar as tarefas que podem ser atribuídas a cada estação: (i) todas as tarefas 
precedentes já devem ter sido alocadas; (ii) o tempo da tarefa a ser alocada não deve ser superior ao tempo 
que resta para a estação de trabalho; (iii) quando houver mais de uma tarefa que pode ser alocada, dar 
preferência à tarefa que tenha maior duração, ou à que esteja mais no início da montagem, ou seja, que 
tenha mais tarefas subsequentes; (iv) se ainda houver empate, escolha uma tarefa arbitrariamente. 
Quando não houver nenhuma tarefa que possa ser alocada para a estação de trabalho, passar para a estação 
de trabalho seguinte, até completar toda a linha de produção. 
Passo 7 Verificar se não existe uma forma melhor de balanceamento, buscando deixar a mesma 
quantidade de tempos ociosos em cada estação de trabalho. 
Passo 8 Calcular o percentual de tempo ocioso e o índice de eficiência para a linha de produção. 
Passo 9 Se todos os passos anteriores tiverem sido seguidos, a única forma de balancear melhor a linha será pela 
utilização de estações em paralelo para realizar operações elementares demoradas, que não podem ser 
subdivididas. Duas estações de trabalho paralelas, realizando a mesma operação, são capazes de dobrar a 
velocidade de produção daquele “elo” do processo produtivo. 
Tabela 2 – Procedimento de balanceamento da linha de produção. Fonte: Adaptado de Peinado e Graeml (2007). 
 
Para exemplificar, considere o exercício proposto, no qual têm-se operações de 
trabalho da Compobrás, exemplificando a montagem de uma bomba d’água (PEINADO; 
GRAEML, 2007). Seguindo o passo-a-passo exposto acima, é possível chegar ao melhor 
balanceamento possível, como mostra a Figura 1. 
 
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Figura 1 – Exemplo de balanceamento da linha de produção. Fonte: Adaptado de Peinado e Graeml (2007). 
 
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
 
 
MOREIRA, D. A. Administração da Produção e Operações. São Paulo: Pioneira, 1998. 
 
PEINADO, J.; GRAEML, A. R. Administração da produção. Operações industriais e de 
serviços. Unicenp, 2007. 
 
SLACK, N.; CHAMBERS, S.; JOHNSTON, R. Administração da produção. São Paulo: Atlas, 
2009. 
 
 
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