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© 2007 Pearson Education Posto 1 Posto 2 Posto 3 Operador 2Operador 1 Operador 3 LINHAS DE MONTAGEM Entendemos como linha de montagem uma série de trabalhos comandados pelo operador, que devem ser executados em sequência e que são divididos em postos de trabalho, no quais trabalham um ou mais operadores © 2007 Pearson Education © 2007 Pearson Education BALANCEAMENTO DE LINHAS DE MONTAGEM O balanceamento da linha é a análise das linhas de produção buscando dividir o mais igualmente possível o trabalho a ser alocado em cada Posto, a fim de que o número total de Postos de Trabalho necessário em tais linhas seja minimizado. Esse número de Postos deve ser suficiente para atender a produção demandada. © 2007 Pearson Education Para fazer o balanceamento deve-se, em primeiro lugar, determinar o Tempo de Ciclo (TC). O tempo de ciclo expressa a freqüência com que uma peça deve sair da linha ou, em outras palavras, o intervalo de tempo entre duas peças consecutivas Por exemplo, suponhamos que uma linha deve produzir 1.000 peças em 6,5 horas de trabalho. O tempo de ciclo é 6,5 x 60/1.000 = 390 minutos/1.000peças = = 0,39 minuto/peça. Isto é, a cada 0,39 minuto a linha deve produzir uma peça, para que seja alcançada a produção de 1.000 peças nas 6,5 horas disponíveis. Podemos expressar o tempo de ciclo como: Tempo de produção TC = ----------------------------------------------- Qtde de peças no tempo de produção © 2007 Pearson Education Em seguida deve-se verificar se o número mínimo teórico de operadores é suficiente para os requisitos de produção, determinando- se o número real de operadores (NR). Esse número real é determinado distribuindo-se os trabalhos em postos de trabalho e alocando-se a cada posto de trabalho o menor número de operadores possível. Para essa alocação devemos sempre considerar que o tempo de cada operador deverá ser menor ou, no limite, igual ao Tempo de Ciclo = TC. Uma vez determinada a solução, calculamos a eficiência do balanceamento (E). E = Tempo total para produzir uma peça na linha Nmín = ------------------------------------------------------------ Tempo de Ciclo © 2007 Pearson Education Exercício: Uma linha de montagem tem os processos que se seguem. Sabendo que desejamos produzir 10 peças por hora e que cada operador trabalha 45 minutos por hora, determinar a) O tempo de ciclo (TC) e o número mínimo teórico de operadores (N). b) O número real de operadores (NR) e a divisão de trabalho entre eles c) A eficiência do balanceamento (E). Os tempos são em minutos por peça © 2007 Pearson Education A – 3,0 B – 3,5 F – 2,8 C – 1,0 D – 1,7 G – 2,5 E – 3,0 Solução a) TC = 45 min/10 peças/h = 4,5 minutos por peça Ti = 3,0 + 3,5 + ... + 3,0 = 17,5 minutos N = 17,5/4,5 = 3,89 operadores, teoricamente © 2007 Pearson Education Posto Candidatas Escolha Tempo da Tarefa (min) Tempo Acumulado (min) Tempo ocioso 1 A B; F A 3,0 3,0 1,5 2 B; F F; C B C 3,5 1,0 3,5 4,5 1,0 0 3 F D; G F D 2,8 1,7 2,8 4,5 1,7 0 4 G G 2,5 2,5 2,0 5 E E 3,0 3,0 1,5 c) Eficiência = 3,89 operadores (teoricamente) 5 operadores (na realidade) = 77,8 % © 2007 Pearson Education No caso anterior, a empresa insiste em trabalhar na linha com 4 operadores. O que se pode dizer a respeito? Solução: Caso dispuséssemos de 4 operadores, uma possível divisão do trabalho seria Outra possível divisão seria Posto 1 2 3 4 TC Tarefas A B+C F+G D+E 5,3 Tempo 3,0 4,5 5,3 4,7 Posto 1 2 3 4 TC Tarefas A B+C F+D G+E 5,5 Tempo 3,0 4,5 4,5 5,5 A – 3,0 B – 3,5 F – 2,8 C – 1,0 D – 1,7 G – 2,5 E – 3,0 © 2007 Pearson Education No caso anterior, a empresa insiste em trabalhar na linha com 4 operadores. O que se pode dizer a respeito? Solução: Nesta divisão de tarefas, a capacidade máxima seria: Posto 1 2 3 4 TC Tarefas A B+C F+G D+E 5,3 Tempo 3,0 4,5 5,3 5,2 O novo tempo de ciclo seria TC = 5,3 minutos, e a produção possível seria: Produção = 45min/(5,3min/peça) = 8,5 peças, não se atingindo a cota de 10 peças em 45 minutos. Obs.: Na outra alternativa de divisão de tarefas teríamos: Produção = 45min/(5,5min/peça) = 8,18 peças em 45 minutos © 2007 Pearson Education Balanceamento da linha Green Grass, Inc. Big Broadcaster © 2007 Pearson Education Balanceamento da linha Big Broadcaster A Parafusar caçamba na estrutura 40 Nenhum B Inserir eixo impulsor 30 A C Fixar eixo 50 A D Fixar agitador 40 B E Fixar roda motriz 6 B F Fixar roda livre 25 C G Montar coluna inferior 15 C H Fixar controles 20 D, E I Montar plaqueta 18 F, G Total 244 Elemento Tempo Predecessores de trabalho Descrição (s) imediatos Exemplo 7.7 © 2007 Pearson Education Balanceamento da linha Big Broadcaster 40 6 20 50 15 18 E30 25 40 H I D B F C A G © 2007 Pearson Education Balanceamento da linha Big Broadcaster 40 6 20 50 15 18 E30 25 40 H I D B F C A G Taxa de produção desejada = 2.400/semana A fábrica opera 40 horas/semana Tempo de ciclo = çã çã Tempo de ciclo = = . = 60 Tempo de ciclo = 60 ç © 2007 Pearson Education Balanceamento da linha Big Broadcaster 15 Tempo Tempo Estação Candidata Escolha total ocioso S1 A A 40 20 S2 B,C C 50 10 S3 B,F,G B 30 30 D,E,F,G F 55 5 S4 D,E,G D 40 20 E,G G 55 5 S5 E,I I 18 42 E E 24 36 H H 44 16 40 6 20 50 15 18 E30 25 40 H I D B F C A G © 2007 Pearson Education Posto Tarefas Candidatas Tarefa Escolhi da Tepo da Tarefa (s) Tempo Acumulado neste Posto (s) Tempo Ocioso (s) S1 A B; C A 40 40 20 S2 B; C B C 50 50 10 S3 B; F; G D; E; F; G B F 30 25 30 55 30 5 S4 D; E; G E; G D G 40 15 40 55 20 5 S5 E; I E H I E H 18 6 20 18 24 44 42 36 16 © 2007 Pearson Education Balanceamento da linha Big Broadcaster S1 6 20 E30 40 H D B S3 50 18 25 I F C G S2 40 A 15 S4 S5 © 2007 Pearson Education Nº mínimo Teórico = x 100% Nº mínimo Teórico = = 4,07 Eficiência do Balanceamento = x 100% = 81,4% © 2007 Pearson Education Balanceamento da linha Big Broadcaster 40 6 20 50 15 18 E30 25 40 H I D B F C A G TC = 60 segundos/unidade Nº de Postos = 5 Eficiência = 81,4% S1 S2 S3 S5 S4 © 2007 Pearson Education o Você acabou de ser nomeado para implantar uma linha de montagem seriada de um ventilador, com as seguintes operações: Tarefa Duração (min) Descrição Precedência A 2 Montagem do corpo B 1 Montagem das botoeiras A C 3,25 Montagem do compartimento do motor D 1,2 Montagem do suporte do compartimento A, C E 0,5 Colocar pás D F 1 Montar e colocar protetor de segurança E G 1 Colocar o cabo de força B H 1,4 Testar F, G Examplo de Balancemanto de Linha © 2007 Pearson Education Exemplo de Balanceamento de Linha: Estruturando o Diagrama de Precedências Tarefas Predecessoras A Nenhuma A B A B C Nenhuma C D A, C D Tarefas Predecessoras E D E F E F G B G H F, G H © 2007 Pearson Education Exemplo de Balanceamento de Linha: Diagrama A C B D E F G H 2 3.25 1 1.2 .5 1 1.4 1 Resposta: A Tarefa C, por demandar o maior tempo - 3,25 s - é o “gargalo” dessa linha. Portanto o Tempo de Ciclo terá que ser igual ou maior que 3,25. Assim, a produção máxima possível para essa linha será quando TC = 3,25 s. Questão: Qual etapa do processo estabelece a maior taxa de produção possível para essa linha de montagem? © 2007 Pearson Education Produção máxima = ---------------------------- = --------------------- = 129 unid/dia Tempo disponível TCgargalo 420 min/dia 3,25 min/unid Tarefa Duração (min) Descrição Precedência A 2 Montagem do corpo B 1 Montagem das botoeiras A C 3,25 Montagem do compartimento do motor D 1,2 Montagem do suporte do compartimento A, C E 0,5 Colocar pás D F 1 Montar e colocarprotetor de segurança E G 1 Colocar o cabo de força B H 1,4 Testar F, G Exemplo de Balanceamento de Linha: O Gargalo © 2007 Pearson Education Exemplo de Balanceamento de Linha: Determine o Tempo de Ciclo Questão: Suponha que desejamos montar 100 ventiladores/dia. Qual deveria ser o nosso tempo de ciclo Lembrar que a Linha trabalha 420 min/dia C= 420 mins / day 100 units / day = 4.2 mins / unitC= 420 mins / day 100 units / day = 4.2 mins / unit Resposta: Tempo de produção TC = ----------------------------------------------- Qtde de peças no tempo de produção © 2007 Pearson Education Exemplo de Balanceamento de Linha: Determine o Nº Mínimo Teórico de Postos de Trabalho Questão: Qual é o número mínimo teórico de postosQuestão: Qual é o número mínimo teórico de postos de trabalho para este problema? Resposta: Nt = Tempo total para produzir uma peça na linha Nmín = ------------------------------------------------------------ Tempo de Ciclo © 2007 Pearson Education A C B D E F G H 2 3.25 1 1.2 .5 1 1.4 1 C (4,2-3,25)=0,95 Ocioso = 0,95 D (4,2-1,2)=3 E (3-0,5)=2,5 F (2,5-1)=1,5 H (1,5-1,4)=0.1 Ocioso = 0,95 Task Followers Time (Mins) A 6 2 C 4 3.25 D 3 1.2 B 2 1 E 2 0.5 F 1 1 G 1 1 H 0 1.4 A (4,2-2=2,2) B (2,2-1=1,2) G (1,2-1= 0,2) Ocioso = 0,2 Estação 1 Estação 2 Estação 3 © 2007 Pearson Education Estação 1 Minutos por unidade 6 Estação 2 7 Estação 3 3 Balanceamento de Linhas de Montagem - Conceitos Questão: Suponha que Você aloque carga de trabalho nas 3 estações de trabalho de modo que cada uma receba o nº correspondente de minutos abaixo mostrados. Qual é o Tempo de Ciclo desta linha? Resposta: O tempo de ciclo da linha é sempre determinado pela estação que exige o maior tempo. Neste problema, o tempo de ciclo da linha é de 7 minutos. Haverá também tempo ocioso nas duas outras estações © 2007 Pearson Education Exemplo de Balanceamento de Linha: Determinação da Eficiência da Linha de Montagem Eficiência = Eficiência = © 2007 Pearson Education ARRANJANDO OS ESTÁGIOS Até aqui foi pressuposto que todos os estágios necessários ao arranjo físico serão arranjados em uma única linha sequencial. Isso não precisa ser assim. Ex.: Poderíamos ter a mesma taxa de saída com: • - Uma linha de 4 estágios ou, • - Duas linhas de 2 estágios © 2007 Pearson Education As vantagens do arranjo “longo-magro” • Fluxo controlado de materiais e clientes – o qual é mais fácil de gerenciar. • Manuseio simples de materiais - especialmente se o produto manufaturado é pesado ou difícil de mover. • Requisito de capital mais moderado – Se um equipamento especial é necessário em um elemento do trabalho, apenas uma unidade do equipamento necessitaria ser comprada; em configurações curtas gordas, cada estágio necessitaria de uma. • Operação mais eficiente - se cada estágio executa apenas uma parte pequena do trabalho total, a pessoa responsável pelas atividades desse estágio terá uma proporção maior de trabalho direto produtivo, diferentemente das partes não produtivas do trabalho, como apanhar ferramentas e materiais. Este último ponto é particularmente importante. © 2007 Pearson Education As vantagens do arranjo “curto-gordo” • Maior flexibilidade de mix - Se o arranjo físico necessita produzir vários tipos de produtos ou serviços diferentes, cada estágio ou linha poderia especializar-se em tipos diferentes. • Maior flexibilidade de volume - À medida que os volumes variam, estágios podem simplesmente ser eliminados ou formados conforme necessário; arranjos longos-magros necessitam ser rebalanceados a cada vez que os tempos de ciclo mudam. • Maior robustez - Se um estágio quebra ou para de operar, de certa forma os estágios paralelos não são afetados; um arranjo longo-magro pararia de. operar por completo. • Trabalho menos monótono - No exemplo do empréstimo, a mão-de-obra no arranjo curto-gordo repete sua tarefa a cada hora, enquanto, no arranjo longo-magro, isso ocorre a cada minutos. Este último ponto é particularmente importante. © 2007 Pearson Education Forma da linha Quando se decide adotar um arranjo que envolve fluxo sequencial entre estágios arranjados em série, uma decisão adicional é necessária: a de que forma de linha adotar. Parcialmente inspiradas pela experiência de empresas manufatureiras japonesas, muitas operações de manufatura estão adotando a prática de encurvar arranjos de linha para a forma de U ou de "serpentina" (veja Figura acima). A forma de U é usada em geral para linhas mais curtas enquanto serpentinas são usadas para linhas mais longas. © 2007 Pearson Education Forma da linha - Vantagens da linha na forma de U: Flexibilidade e balanceamento de mão de obra. A forma de U permite que uma pessoa trabalhe em várias estações de trabalho - adjacentes ou cruzando o U - sem ter de caminhar muito. Isso abre opções para um melhor balanceamento entre pessoas: quando a demanda cresce, mais mão-de-obra pode ser acrescentada, até que uma pessoa esteja ocupando cada estação de trabalho. Retrabalho. Quando a linha se curva sobre si própria, é mais fácil retomar trabalho defeituoso para uma estação anterior para retrabalho, sem muito estardalhaço e sem muita necessidade de caminhar. Manuseio. Da posição central do U, o manuseio do material e de ferramentas (seja ele feito por uma pessoa ou por equipamento - robô, talha ou empilhadeira, por exemplo) pode ser feito convenientemente. Passagem. Linhas longas e retas interferem mais no fluxo cruzado do resto da operação. É irritante quando as gôndolas dos supermercados são muito longas. As pessoas protestam quando uma auto-estrada corta uma cidade em duas. É o mesmo com linhas de produção. Trabalhos em grupo. Um semicírculo até mesmo se parece com um time.