Projeto de Layout Industrial

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO CARLOS
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DE TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO 
Projeto de Unidades Produtivas
Apostila
Prof. Dr. João Alberto Camarotto
São Carlos - 2006
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SUMÁRIO
Tópico Assunto Página
1. Projeto do Layout Industrial 03
1.1. Introdução 031.2. Pressupostos metodológicos e Conceituais 04
1.2.1. O trabalho 05
1.2.2. Estratégia de produção 07
1.3. Sistemas de produção 09
1.4. Metodologia para o projeto de Unidades Industriais 13
1.5. Considerações finais 14
2. Metodologia de desenvolvimento do layout 16
2.1. Objetivos 16
2.2. Princípios do layout 17
2.3. Recomendações ao estudo do layout 18
2.4. Dados básicos necessários 19
2.5. Etapas do Trabalho 20
2.6. Documentos Gerados pelo Trabalho 23
3. Representações de fluxo do processo 26
4. Dimensionamento dos Principais Fatores de Produção 35
4.1. Dimensionamento de pessoal e equipamentos 37
4.2. Dimensionamento de materiais 38
4.2.1. Dimensionamento de matéria-prima em indústria de adição 384.2.2. Dimensionamento de materiais em industria de montagem 43
4.3. Dimensionamento de Áreas de Produção 46
4.3.1. Método do Centro de Produção 46
4.4. Dimensionamento de áreas de conjuntos de centros de produção e de
Departamentos 58
5. Estudo do Fluxo do Processo 59
5.1. Fluxos internos (no departamento e entre departamentos) 59
5.2. Fluxos gerais da fábrica (da unidade produtiva) 67
5.3. Áreas de Estocagem e de Expedição 69
5.4. Outras Áreas: Fatores Indiretos de Produção 73
6. Processos de Produção, Organização e Layout Industrial. 77
6.1. Processos de Produção 77
6.2. Tipos de Layout e Processos de Produção 79
6.3. Novos padrões de layout derivados das formas de gestão da produção e
do trabalho 84
6.3.1. Layout em grupo 87
6.3.2. Célula de Manufatura 89
6.3.3. Projeto Modular: layout modular, mini-fábrica. 95
7. Projeto dos Requisitos das Instalações 102
7.1. Riscos Ambientais 102
7.2. Principais Riscos ambientais estudados em projetos de unidades
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industriais 105
7.2.1. Iluminação 105
7.2.2. Acústica 106
7.2.3. Riscos Químicos 106
7.2.4. Riscos biológicos 1077.3. Incêndio 107
8. Processo geral de construção do layout 112
8.1. Métodos baseados no processo produtivo (Diagrama de Blocos). 113
8.1.1 Método das Seqüências Fictícias 113
8.1.2. Tecnologia de Grupo 114
8.1.3. Método dos elos 115
8.2. Modelagem tridimensional 116
8.3. Modelagem de fluxos. 117
9. Bibliografia 118
ANEXO 1 – Formas básicas de fluxos 121
ANEXO 2 – Sistemas especiais de dimensionamento 123
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1. Projeto do Layout Industrial
1.1. Introdução
Problemas envolvendo layout são complexos e difíceis de serem formulados através de meios
analíticos, pois envolvem um grande conjunto de combinações viáveis e possuem
características subjetivas que dificultam um tratamento puramente matemático.
Os objetivos envolvidos nos problemas de layout são muitos. Por exemplo: minimizar o custo
de manipulação de materiais, maximizar a proximidade dos departamentos, flexibilizar o
arranjo e operação, racionalizar o espaço disponível, cuidar da segurança do trabalho e tratar
as questões ergonômicas do sistema produtivo. Neste contexto, o desenvolvimento e avaliação
de layout têm sido estabelecidos, tradicionalmente, de forma subjetiva por projetistas que
utilizam técnicas gráficas e manipulação de templates.
Tal complexidade tem levado a algumas tentativas de “automatizar” o processo de construção
do layout. No final da década de 60 e início da década de 70 uma série de tentativas foi
desenvolvida: CRAFT, Buffa et al., 1966; CORELAP, Lee & Moore, 1967; ALDEP, Seehof 
& Evans, 1967; MAT, Edwards et al., 1970; PLANET, Apple & Deisenroth, 1972; COFAD,
Moore, 1974, dentre outras, atuam fundamentalmente nos dois primeiros objetivos acima
citados. As saídas fornecidas por estes softwares, via de regra, representam num diagrama de 
blocos , as posições relativas dos diversos departamentos.
Sule (1992) enfatiza que dois aspectos críticos destes softwares são: (1) os diagramas de
blocos gerados representam soluções aproximadas que exigem redesenho e modificações,
provocando um distanciamento da solução “ótima” encontrada; (2) a atuação dessas
ferramentas ocorre somente nos primeiros passos do processo do projeto de layout industrial,
não contribuindo nas etapas de detalhamento e implantação. O mesmo autor conclui que, para
atender os demais objetivos, são necessárias pesquisas que tratem questões do tipo:
desenvolvimento de layout detalhado, utilização de capacidades computacionais gráficas e
interativas, desenvolvimento de procedimentos capazes de tratar layout multi-níveis, utilizar
mecanismos de análise de layout, tratar layout flexíveis, e incorporar novas técnicas de
produção, como tecnologia de grupo e célula de manufatura.
Além dos aspectos apontados por SULE, podemos ainda considerar que o problema de layout
possui tantas especificidades que devem ser tratados de forma singular, pois cada projeto é umnovo projeto e cada indústria possui as suas características próprias e que as tentativas de
automação acabam por se demonstrar ineficientes quando transladadas para aplicações
distintas daquelas para as quais foram geradas.
Numa linha mais atual, foram desenvolvidas ferramentas flexíveis como o software
FACTORY (Cimtechnologies Corp., 1989), fundamentado no método SLP (System Layout 
Planning, Muther, 1978). Este software, que pode ser processado em conjunto com o
AUTOCAD (AutoDesk Inc.), representa um avanço em relação às ferramentas anteriormente
desenvolvidas, principalmente por explorar os recursos da computação gráfica e a capacidade
de interagir com o projetista. No entanto, ao reproduzir uma metodologia desenvolvida, em
princípio, para o projeto não informatizado, também não consegue atingir os objetivos
anteriormente assinalados.
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A simulação assumiu a partir dos anos 80, uma posição de destaque na área de pesquisa
operacional, ressurgindo como uma poderosa ferramenta de apoio à tomada de decisão em
sistemas complexos de produção. Isso se deve muito ao avanço proporcionado pelos
chamados “ambientes de simulação”. Ao contrário das tradicionais linguagens de simulação,
que exigiam muita experiência e dedicação do usuário, esses novos ambientes sãoextremamente amigáveis, consistentes em termos estatísticos e possuem interfaces gráficas
que permitem visualizações das simulações. Os softwares mais conhecidos nessa área são:
ARENA (Systems Modelling, Pegden et al., 1995), AUTOMOD (Autosimulations, 1993) e
PROMODEL (Promodel Corp., 1990).
Na área de projetos gráficos, desenvolveram-se excelentes softwares, cada vez mais
customizados para aplicações específicas, envolvendo tanto o CAD (Computer Aided Design)
como os softwares de animação gráfica. São exemplo o Autocad, Catia, Minicad e o
3dStúdio.
A combinação das características dos softwares de simulação de sistemas com os de
computação gráfica, articulados por uma metodologia apropriada para a abordagem dos
problemas de layout, surge como uma alternativa viável, ao permitir a exploração, em
diferentes graus de detalhamento, de todos os diferentes aspectos envolvidos no projeto.A
abordagem que será apresentada na seqüência, busca explorar o potencial destas ferramentas
computacionais, integrando-as nas diferentes etapas envolvidas na concepção de uma unidade
industrial.
Neste capítulo trataremos do processo produtivo para o produto em projeto. Antes de
introduzirmos métodos e técnicas propriamente ditos, iremos fundamentar a abordagem,
partindo dos conceitos de trabalho, tecnologia e estratégia. Na seqüência será apresentada a
metodologia adotada.
É importante salientar que as questões específicas da técnica de produção já devem ter sido
tratadas ao longo do processo de desenvolvimento do produto. Nesta etapa iremos quantificar
os recursos necessários e estabelecer a sua distribuição espacial a partir das inter-relações que
se estabelecem entre os homens o dispositivo técnico e o processo de gestão.
1.2. Pressupostos metodológicos e Conceituais
O layout industrial  é a representação espacial dos fatores que concorrem para aprodução envolvendo pessoal, materiais, equipamentos e as interações entre estes fatores
de produção. Assim, ao conceber uma unidade industrial ou mais genericamente falando, um
sistema de produção, estamos em última instância explicitando o que de uma forma ou outra
constituirá o trabalho nos seus diversos níveis hierárquicos e funcionais.
O contexto em que se coloca o projeto de uma unidade industrial não pode ser resumido à
categoria trabalho. Sem dúvida os negócios estão inseridos em ambientes sociais e
econômicos que impõem sobre uma organização determinantes que irão condicionar as
possibilidades de implementação das soluções no campo do trabalho, da técnica e da sua
coordenação. Desta forma, os pressupostos sobre trabalho e estratégias de produção irão
nortear a concepção do sistema produtivo.
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1.2.1. O Trabalho
A representação do trabalho no campo da engenharia de produção pode ser agrupada segundo
duas abordagens distintas (Dejours,1995), sumarizadas no quadro 1.
Quadro 1 – Abordagens sobre os fatores humanos no trabalho (Dejours, 1995).
As limitações destas abordagens são criticadas por Dejours, “as relações intersubjetivas entre
o ego e o outro, que incontestavelmente desempenham um papel organizador das condutas
humanas, não são redutíveis a uma entidade ou um sistema ego-outro. Os conflitos, as
relações de poder ou o reconhecimento criam sempre um desafio ao real. O conflito visa
àquilo que na postura do sujeito relaciona-se a um fazer, a um ato, a uma conduta ou a uma
ação sobre o real”. (pag. 12) Aslimitações destas abordagens são representadas abaixo no
quadro 2.
Quadro 2 – Limitações das abordagens sobre o fator humano – Dejours.
Tais questões nos remetem para a discussão dos conceitos de técnica e de trabalho, os quais
são sumarizados no quadro 3 abaixo.
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Quadro 3 – Representação de técnica e trabalho (Dejours, 1995).
Ao considerarmos uma unidade industrial, estamos promovendo um recorte onde nos três
pólos do triângulo poderíamos posicionar: o dispositivo técnico (o real), o homem (ego) e a
gestão (outro). O quadro 4 mostra a representação. A intermediação destes elementos se dá
pelo dinamizador destas relações: o trabalho.
Quadro 4 – Representação do processo de travbalho do layout – visão botton-up 
Tal abordagem, centrada no trabalho responde parcialmente às questões de projeto de um
sistema produtivo. Esta é uma abordagem do tipo botton up. Por outro lado, condicionam a
operação de um negócio os aspectos estratégicos derivados da sua inserção no contexto social.
1.2.2. Estratégia de Produção.
O conceito de estratégia segundo o Aurélio tem conotação militar: “Arte militar de planejar e
executar movimentos e operações de tropas...., visando alcançar ou manter posições
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IMPORTANTE!
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O bottom up é um método de gerenciamento onde é possível organizar ambiente, processo e subsistemas em cadeias horizontalizadas. O papel do gestor dentro desse sistema é o de agir como agente facilitador
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  relativas e potenciais bélicos favoráveis a futuras ações táticas sobre determinados
 objetivos” (pág. 586). No campo dos negócios podemos adotar a definição de Slack (1997):
“  o padrão global de decisões que posicionam a organização em seu ambiente e têm o
  objetivo de fazê-la atingir seus objetivos de longo prazo”. Independentemente do grau de
formalização, podemos assumir que estratégia é a arte de identificar e estabelecer condiçõespara atingir os objetivos considerados fundamentais para a sobrevivência e desenvolvimento
do negócio. Ela pode ser compreendida em três níveis:
- Estratégias Corporativas – orientam e conduzem a corporação em seu ambiente global,
econômico, social e político. A estratégia corporativa orienta as decisões concernentes a
investimento da corporação nos diferentes negócios e mercados onde deseja competir.
- Estratégias de Negócios – orientam cada unidade de negócios no seu posicionamento
dentro do mercado frente aos consumidores e concorrentes. A estratégia de negócio tem
reflexos diretos nas unidades industriais: porte das unidades, localização e mix de
produtos são decorrentes de decisões neste campo.
- Estratégias Funcionais – orientam cada uma das funções do negócio (finanças, P&D,
marketing, produção...) na adequação do seu papel frente aos objetivos do negócio e da
corporação.
É no campo das estratégias funcionais que iremos encontrar os principais elementos
condicionantes para o projeto de uma unidade industrial. Dentro destas, nos interessa
considerar em especial as estratégias de produção, as quais são fortemente condicionadas
pelos contextos históricos nos quais se inserem. Assim, destacam-se os paradigmas da
produção em massa que prevalecem até meados dos anos 60 e os novos paradigmas da
produção, agrupados em torno da produção enxuta, fortemente influenciadora das novas
tecnologias de gestão, decorrentes das mudanças no cenário econômico mundial. O quadro 5
faz a comparação destes paradigmas que fundamentam as estratégias de gestão de produção
hegemônicas em seus momentos históricos.
Quadro 5 – Relação entre modelos de gestão e sistemas de produção.
ELEMENTO DE
GESTÃO 
Sistema Artesanal de
 Produção
Sistema Rígido/tradicional de
 Produção
(produção em massa)
Sistemas de Produção
 atuais
Sistemas de trabalho:
ferramentas/ equip.
Ferramentas manuais
flexíveis
Capital intensivo em
equipamentos especializados
Capital intensivo em
equipamentos
flexíveis
Natureza do trabalho Trabalhos de
habilidades manuais
Trabalhos manuais
desqualificados - trabalhos
especializados
Informação intensiva e
trabalho intelectual
Organização de
grupos de trabalho
Tarefas orientadas para
grupos
Grupos especializados por função Grupos
auto-organizados e
auto-dirigidos
Sistemas de controle
( medidas de
desempenho e sist. de
informação)
Mercado padronizado
aprendizado informal e
baseado na experiência
Tarefas simples e específicas.
Sistema de informações formais
p/ o controle de execução de
tarefas p/ coord. seqüência de
atividades
Sistemas globais,
formais e informais, p/ 
controle, ajustes e
aprendizado
Mecanismo de
controle do trabalho
e da produção
O próprio Artesão ou
Mestre de ofício
Estrutura hierárquica de
autoridade
Modificados por
mecanismos de
mercado
(Fonte: DOLL, 1991, p. 404).
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Como limite extremo destas novas tendências para definição de estratégias de produção
podemos considerar as tendências no setor automobilístico que de um modo ou de outro
acabam por influenciar os demais setores industriais. A figura 1 exemplifica algumas arranjos
variantes do consórcio modular, que é caracterizado por Gomes (1998) pela produção em
módulos, pequeno número de fornecedores de primeira linha, hierarquização defornecedores, maior participação de fornecedores em P&D e necessidade de coordenação (de
P&D) por parte das montadoras.
Figura 1: Novas formas de organização da produção
Para concluir, enfatizamos que as questões relacionadas com a estratégia de produção são
resolvidas a priori. Elas advêm de decisões no campo da estratégia da corporação e do
negócio que circunstanciarão a estratégia produtiva da unidade e a disposição dos fatores de
produção.
No entanto, faz-se necessário recuperar a abordagem apresentada por Dejours, que enfatiza os
aspectos imponderáveis advindos das manifestações do real. O real é sempre a revelação de
algo novo. Neste processo, a técnica e o trabalho e a forma de coordená-los evoluem. Assim
sempre que concebemos um novo trabalho, estamos incorporando o que apreendemos como
realidade de uma situação existente, e ao mesmo tempo transformando esta realidade, afinal
projetar também é trabalho. Um novo projeto traz desafios à criatividade com implicações
sobre a técnica, o trabalho e a sua coordenação. Segundo, que tais implicações decorrem da
nossa percepção da realidade e dos pressupostos que explícitos ou não irão nortear nossas
ações.
1.3. Sistemas de Produção
Além dos pressupostos que nos orientam de uma maneira global no processo de concepção de
unidades produtivas, encontramos ainda caracterizações genéricas que podem auxiliar no
processo de projeto.
De um modo geral os sistemas produtivos podem ser classificados em Contínuos, Repetitivos
e Intermitentes. As principais características destes processos são apresentadas no quadro 6. A
figura 2 apresenta uma outra classificação (Slack, 1997) relacionado as variáveis
variedade/volume.
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Quadro 6 – Tipos de processo produtivos
O que resulta da relação variedade/volume é uma indicação pouco precisa caracterizada comouma linha natural de ajuste do processo a características de volume variedade . Nos limites
dsta relação encontram-se as empresas que trabalham para estoque (make to stock ) ou sob
encomenda (make to order ).
O posicionamento em relação da diagonal indica o grau de flexibilidade e o custo do sistema
produtivo em relação ao demandado. Concretamente, as indicações valem como referencial
global, porém não conseguem traduzir-se na prática como indicadores concretos de projeto.
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Figura 2: Processos produtivos segundo as variáveis Variedade/Volume.
Ainda dentro desta abordagem que busca estabelecer recomendações para a concepção dos
sistemas produtivos a partir do relacionamento entre as variáveis variedade/volume,
encontramos uma caracterização para os diferentes tipos de arranjo dos elementos queconcorrem para a produção, reunidos em três categorias: Posicional, Processo e Produto.
(VER CAPITULO ?????
Assim, ao olharmos para a realidade das unidades industriais vamos então nos deparar com
uma multiplicidade de soluções adotadas para o arranjo dos fatores de produção que só podem
ser explicadas a partir de considerações mais gerais a cerca dos inter-relacionamentos entre os
dispositivos técnicos, os homens e os processos de gestão.
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1.4. Metodologia para o projeto de Unidades Industriais
Considerando as discussões anteriormente apresentadas, deparamos com a questão de como
interagir os aspectos relativos ao trabalho e à estratégia ao longo do processo de projeto.
Em primeiro lugar, o projeto do layout industrial deve ser visto como uma das modalidades
do projeto de engenharia, que segue as mesmas características do projeto do produto. O
desenvolvimento de um projeto deve ser tratado como um produto dinâmico, que parte das
necessidades dos futuros usuários, considera as restrições do projeto e do negócio e estabelece
um novo conceito para o sistema produtivo.
Vamos nos deter sobre a figura 3 e buscar compreender o que representa. Como se observa, o
processo de projeto é circunscrito pelo ambiente representado na figura pelo retângulo maior.
Ele constitui o conjunto de fatores condicionantes para o projeto, os quais são estabelecidos a
 priori e que não fazem parte do escopo de decisões envolvidas no recorte de análise.
Figura 3. Processo de Projeto do Layout Industrial
A partir das considerações acerca das condicionantes do ambiente, o primeiro passo trata de
considerar o mix de produtos e a tecnologia de produção a ser adotada na unidade. Trata-se
aqui de compreender exatamente quais são os produtos ou serviços a serem produzidos e os
seus processo de obtenção. Trata-se de responder à questões relacionadas com o que e como
produzir. Com este objetivo, devemos nesta etapa compreender precisamente todos os
detalhes dos produtos de suas partes e componentes, bem como os processos de produção
associados.
Seguindo a método apresentado na figura 7, após ter-se consolidado a etapa anterior, devemos
buscar quantificar os recursos necessários para o processo produtivo. A esta etapa designamos
de pré-dimensionamento dos fatores de produção. Trata-se de quantificar os fatoresdiretos e indiretos de produção agrupados em: homens, materiais e equipamentos, diretos ou
indiretos. Nesta etapa a quantificação ainda não pressupõe um arranjo específico dos fatores
de produção. Na realidade iremos voltar ao dimensionamento na fase de construção do layout.
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As quantificações aqui realizadas irão possibilitar que numa etapa posterior possamos discutir
qual é a melhor forma de organizá-los.
Tendo-se quantificado os fatores de produção, passamos à etapa seguinte denominada de
construção dos  templates dos centros de produção (figura 8). Trata-se aqui de obter
representações das demandas espaciais bi ou tridimensionais quando requeridas. Esta é umaetapa fundamental no processo de projeto do layout, pois dela depende a qualidade final do
projeto em termos de ocupação dos espaços bem como das condições de trabalho e de gestão
das interações que irão ocorrer.
Além dos centros produtivos, devemos considerar nesta fase todas as demais demandas
espaciais decorrentes das instalações de serviços, de utilidades e de gestão que irão concorrer
para que as atividades produtivas ocorram. Ao final desta etapa teremos reunido todas as
informações necessárias para entrarmos no processo de construção do layout propriamente
dito.
Para introduzirmos a fase de construção do layout faz-se necessário voltar a considerar a
figura 7. Nela as fases de definição da estratégia de produção, construção do layout e de
simulação, são representadas de modo paralelo a fim de enfatizar o processo de geração de
alternativas avaliação e escolha. Nesta fase devemos considerar mais detalhadamente as
diferentes possibilidadesde arranjo para os fatores de produção articulados em torno de uma
dada estratégia. Neste processo devermos agrupar áreas produtivas e não produtivas,
estabelecer relacionamento e buscar soluções possíveis de serem implementadas. As diversas
soluções geradas deverão ser comparadas frente a critérios objetivos e subjetivos. Este é um
processo altamente interativo. As melhores soluções irão surgir após consideramos uma
ampla gama de possibilidades.
O processo de validação se dá a partir da consideração de uma estratégia de produção, da
construção do layout decorrente (integração dos vários centros de produção) e da simulação
desta implementação. Os resultados obtidos devem responder as questões mais gerais
impostas pelo ambiente, contra as quais a solução é avaliada. É importante reforçar que a
simulação aparece como elemento chave do processo de validação, buscando evidenciar os
efeitos de opções estratégicas sobre a produtividade da unidade, bem como de suas
conseqüências sobre as atividades dos trabalhadores. Tal aspecto é ressaltado para mostrar a
necessidade de considerar, em todo momento, o efeito de uma dada estratégia de manufatura
sobre o trabalho humano. É isto, no final, que irá propiciar a produtividade e a flexibilidade de
qualquer sistema produtivo. A saída deste processo é um conceito para a unidade industrial,
que integra a estratégia de produção adotada e fornece a entrada para o detalhamento do
layout.
A etapa de detalhamento do layout envolve a especificação de todos os elementos que irão
contribuir para o funcionamento da unidade industrial. Constitui-se na elaboração de um
documento detalhado que irá orientar os diferentes profissionais que irão participar do da
implantação e posta em marcha da unidade.
1.5. Considerações Finais
A metodologia apresentada tem sido testada em diversos projetos de layout e re-layout. Os
resultados obtidos nos trabalhos de planejamento e implantação de sistemas de produção,integrando ferramentas computacionais de simulação animada e de CAD mostram uma
grande consistência na análise dos layout produzidos. A comunicação entre usuário e
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modelista tem sido facilitada, devido aos recursos gráficos animados utilizados, criando sm
maior interesse no usuário em aumentar a sua participação no projeto. Esse fato tem
aproximado usuário e projetista, facilitando a comunicação entre eles e aumentando a
cumplicidade do usuário em relação ao projeto.
Do ponto de vista teórico, a metodologia busca responder às questões levantadas na discussão
acerca do processo de projeto, enfatizando:
1. o desenvolvimento do layout  detalhado, pois os templates gerados representam
realisticamente a atividade produtiva;
2. o uso das capacidades gráficas e interativas computacionais;
3. a possibilidade de adoção e simulação de diferentes estratégias de produção;
4. a flexibilidade do layout industrial absorvendo mudanças futuras advindas do ambiente.
No capítulo seguinte serão apresentados os aspectos detalhados de cada uma das etapas,
apresentando sempre que possível um caso prático. 
Figura 4: Exemplo de um Centro de Produção
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2. Metodologia de desenvolvimento do layout
2.1. Objetivos
Uma vez definido o processo de fabricação, o tipo de produto e as estratégias de produção e
de tecnologia; pode-se então partir para o dimensionamento da fábrica: os fatores de produção
e os arranjos destes fatores, obedecendo a lógica traçada para a organização da produção e do
trabalho.
O desenvolvimento da fábrica e o layout resultante são realizados nas seguintes etapas:
a. Macro e micro localização: região, distrito, situação, vias
b. Escolha do terreno: acessos, recuos, níveis, tratamentos
c. Espaço arquitetônico: orientação, ocupação, formulação
d. Arranjo físico: fluxos, funções, atividades, distribuição
e. Centros de produção: espaços, requisitos, relações, organização
f. Construção do espaço (edificação): programa, partido, detalhamento
g. Ocupação e operação do espaço: uso, manutenção, avaliação
Figura 5 – Macro-etapas do desenvolvimento do projeto da fábrica
Um projeto ideal deveria cumprir estas várias etapas na ordem apresentada, porém na prática
ocorrem problemas como a necessidade de aproveitar um terreno ou prédio já existentes. Ou a
responsabilidade sobre as obras de engenharia civil pode correr por conta de uma firma
externa que impõe o seu próprio padrão de acabamento e material; a região onde a fábrica
será construída já está definida pela direção e não há discussão possível sobre o assunto ou
ainda; há outros prédios construídos e é conveniente manter uma unidade arquitetônica.
De qualquer forma, o melhor procedimento técnico e os melhores resultados financeiros de
longo prazo são obtidos quando se desenvolve o projeto global sem restrições e depois se
procura adaptá-lo as possíveis condições de contorno.
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2.2. Princípios do Layout
A definição dos espaços de trabalho tem como objetivo a obtenção de um arranjo espacial
que tenha o melhor desempenho conjunto das características de custo, flexibilidade,
segurança, condições de trabalho, condições de controle e qualidade para o processoprodutivo. Este arranjo deve seguir os seguintes princípios:
Princípio da integração
Os diversos elementos que integram os fatores de produção devem estar harmoniosamente
integrados, pois a falha em qualquer um deles resultará numa ineficiência global. Devem estar
dotados de absoluta unidade de propósitos como uma corrente onde sua resistência é a
resistência do elo mais fraco. Por este principio, deve-se estudar os pequenos pormenores da
fábrica, pois esta é considerada como uma unidade composta de uma série de elementos que
devem estar devidamente entrosados, visando a eficiência de produção.
Princípio da mínima distância
O transporte nada acrescenta ao produto. Nunca se ouviu dizer que um produto industrial vale
mais que outro, idêntico ao primeiro, simplesmente porque este se movimentou mais. O que
podemos dizer é que muito provavelmente o primeiro produto custou mais caro. Desse modo
a distância devem ser reduzidas ao mínimo para evitar esforços inúteis, confusões e custos
maiores.
Princípio de obediência ao fluxo das operações
Materiais, equipamentos, pessoas, devem se dispor e movimentar-se em fluxo continuo e de
acordo com a seqüência do processo de manufatura. Devem ser evitados cruzamentos,
retornos e interrupções. A imagem ideal a ser conseguida, neste caso, e a do rio com seus
afluentes.
Princípio do uso das 3 dimensões
Um arranjo não é apenas um plano, mas um volume. O projeto deve sempre ser orientado
para usar as três dimensões, o que se traduzirá numa melhor utilização total do espaço. Deve-
se ter sempre em mente que os itens a serem arranjados, na realidade ocupam um certo
volume, e não uma determinada área.
Princípio da satisfação e segurança
Quanto mais satisfação e segurança um layout proporcionar aos seus usuários, tanto melhor
ele será. O ambiente deve proporcionar boas condições de trabalho e máxima redução de
risco. Não se deve esquecer a influência de fatores psicológicos como cores, impressão de
ordem, impressão de limpeza, arrumação, iluminação entre outros; como aspectos que
contribuem para a satisfação no trabalho.
Princípio da flexibilidade
Este é um princípio que, notadamente na atual condição de avanço tecnológico, deve ser
atentamente considerado no desenvolvimento da fábrica. São freqüentes e rápidas as
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necessidades de mudança do projeto do produto, mudança de métodos e sistema de trabalho.
A falta de atenção a essas alterações pode levar uma fábrica ao obsoletismo. Neste princípio,
deve-se considerar que as condições vão mudar e que arranjo físico deve servir às condições
atuais e futuras.
2.3. Dados Básicos necessários.
O projeto de layout propriamente detalhado tomará como dados as informações sobre o
processo, os materiais e os equipamentos, que devem ter sido coletadas em uma etapa
anterior. Estas informações devem ser, no mínimo:
A. Informações gerais sobre a empresa
A1. tamanho, produto
A2. nível de produção atual e futuro
A3. terrenos e capital disponível
A4. tipos de matéria prima e condições gerais do processo
B. Informações sobre o produto
B1. características físicas e geométricas
B2. manipulação e armazenamento
B3. condições de qualidade
B4. partes componentes
C. Informações sobre o processo
C1. diagramas de operação e montagem
C2. Roteiros de produção (work sheets) e tempos de operação
C3. estoques e transportes
C4. outras informações
D. Informações sobre pessoas e serviços auxiliares
D1. pessoal necessário
D2. serviços administrativos e auxiliares
E. Informações sobre equipamento
E1. lista completa de equipamentos e “templates”
E2. características de operação
E3. custo dos equipamentos
F. Informações gerais financeiros
F1. preço final do produto
F2. estrutura de custos
F3. preço do terreno e custo de urbanização e construção
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A tabela a seguir resume dados essenciais que deverão ser coletados quando do estudo de
layout:
2.5. Etapas do Trabalho de desenvolvimento do layout 
Há três etapas distintas:
1. Dimensionamento dos fatores de produção
2. Relacionamentos dos fatores de produção
3. Detalhamento do layout.
Em cada uma delas, há um roteiro sugerido de trabalho e devem ser gerados documentos
específicos.
Ao final do dimensionamento dos fatores de produção, tem-se uma primeira idéia sobre a
superfície plana a ser ocupada pela planta, sem qualquer idéia sobre o formato final da fábrica
ou das relações físicas entre as áreas. É uma etapa francamente quantitativa, com cálculos de
metragem cúbica e quadrada, e durante a qual terão que ser feitas considerações sobre:
. alturas de empilhamento de material
. forma de armazenamento
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. espaço de movimentação de pessoas em torno do equipamento
. sistema de controle de chegada e saída de material
. equipamentos de transporte interno e externo
. formato aproximado dos centros de produção
. forma, dimensões e peso de matérias primas. tipo de embalagem de materiais e produtos
. possibilidades de trabalhos em dois turnos ou horas extras
Na etapa de relacionamento entre as atividades, serão elaboradas análises e tomadas decisões
sobre:
. espaço de circulação entre setores produtivos e de apoio
. número de pisos da construção
. existência de jiraus e mezaninos
. modificações em processos
. características do edifício
. áreas descobertas e áreas externas
Com o block layout definido é necessário considerar os aspectos físicos do edifício e começar
a criar a planta definitiva ou layout detalhado.
As condições de operação e dos edifícios devem funcionar com condições de contorno que
devem alterar o arranjo prévio, mas a orientação básica do layout detalhado é dada pelo
processo produtivo e pelas condições de transporte definidas no block layout.
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DESENVOLVIMENTO DO LAYOUT
CONCEITOS E ESTRATÉGIAS
-Gestão da Produção
-Gestão do Trabalho
-Gestão da Tecnologia
-Estrutura da Demanda
DIMENSIONAMENTOS - FATORES DE
PRODUÇÃO
-Volume de Produção
-Processos / Equipamentos
-Materiais -Pessoal
-Serviços Auxiliares -Utilidades
-Serviços de Apoio e Controles
FLUXO DE PRODUÇÃO DOS SETORES
-Seqüências -Balanceamento / tempo
-Agrupamentos Funcionais
-Movimentação / Transportes
RELAÇÕES ENTRE SETORES
-Produção -Administração
-Pessoal(apoio) -Auxiliares
-Utilidades  
ARRANJOS
-Layout de Blocos -Ligações dos Setores
-Corredores -Fluxos Principais
-Ocupação do Terreno
-Orientações Geográficas
AMBIENTE (dimensionamentos)
-Requisitos das Operações -Segurança do Trabalho
-Agentes Ambientais
UNIDADE PRODUTIVA
-Localização exata dos fatores -Corredores e circulação
-Requisitos do Ambiente
(projeto das condições ambientais)
-Requisitos das Utilidades
-Padronização de cores e Símbolos  
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2.6. Etapas de trabalho para projeto da unidade produtiva.
ETAPA 1 – Dimensionamento dos fatores de produção
Para iniciar esta etapa deve-se construir o fluxograma de processo.
1. Quantidade atual e prevista de materiais e componentes: Cálculo da quantidade de cada
material necessáriouma listagem de todos os materiais, peças, componentes e produto pronto,
com a quantidade que será utilizada para cumprir o nível de produção atual e a evolução desta
quantidade no primeiros dez anos. O consumo indicado será periódico (semanal ou mensal) e
as unidades de medida são as usuais no mercado de fornecedores. Fazer o balanço de massa
dos materiais, considerando as perdas e obediência ao fluxo do processo.
2. Quantidade atual e prevista de equipamentos: uma listagem de todos os equipamentos
de fabricação e montagem necessários para cumprir os volumes atual e previsto obtendo as
quantidades por cálculo de carga das máquinas.
3. Quantidade atual e prevista de pessoal: cálculo do número atual e previsto de
funcionários produtivos e administrativos, definidos para um turno de trabalho, com
possibilidades de usar horas extras, indicando o local de trabalho, o custo da mão de obra por
funcionário e o total para a empresa.
4. Superfície das áreas de estoques: indicando o total requerido por tipo de material (ou
grupos de materiais) e a forma aproximada de armazenamento para cinco tipos principais de
estoques: estoque de matéria prima, estoque de peças e componentes comprados, estoque
intermediário de partes fabricadas, estoque de esperas intermediárias e estoque de produtos
acabados.
5. Templates e superfícies dos centros de produção: plantas em escala (recomendado de
1:50) das estações de trabalho e centros de produção. Cálculo das superfícies das áreas por
estação e no total por grupos de equipamento.
6. Superfícies das áreas auxiliares de produção: indicar os serviços auxiliares de
manutenção, ferramentaria, controles, suprimentos, recepção, expedição, e as superfícies das
áreas atuais previstas destes serviços.
7. Superfície das áreas de serviços de pessoal: cálculo das superfícies das áreas derefeitórios, banheiros, vestiários, enfermarias, lazer, bebedouros, etc., a serem utilizados pelo
pessoal atual e previsto.
8. Superfície das áreas administrativas e de apoio: listagem de todos os serviços
administrativos atuais e futuros, indicando as áreas de administração geral, pessoal técnico,
segurança, limpeza, casas de força, etc.
9.Pré-definição de áreas construídas: este documento será obtido por soma das informações
contidas nos documentos anteriores.
ETAPA 2 – Relacionamentos entre os fatores de produção.
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Nesta etapa deverão ser fornecidos os documentos de elaboração do block-layout e
preenchidos os dados de avaliação do projeto, na forma reiterativa (para cada alternativa, os
dados de avaliação). Para iniciar esta etapa é necessária a elaboração detalhada dos fluxos do
processo de produção, entre eles: os fluxogramas de fabricação e montagem, os fluxogramas
cronológicos, os diagramas de trabalho de cada centro de produção e as tabelas derelacionamentos (carta DE-PARA e de ligações preferências).
10. Princípios de ocupação do terreno: discussão das características e dos princípios que
serão adotados na ocupação do terreno e resumo das conclusões sobre vias de acesso e
circulação, áreas externas, utilização de pisos e problemas de expansão.
11. Análise de alternativas de projeto de massa: para cada alternativa gerada fazer um
esboço de planta em escala (recomenda. 1:500) das principais unidades da fábrica
(departamentos, setores, blocos funcionais) e de circulação externa, anexando as seguintes
informações: pontos de entrada e saída do terreno, tipo de construção (alvenaria, galpão, livre,
etc.), a metragem final de cada construção, pontos de entrada e saída nos edifícios, vias de
circulação externa, jardins, estacionamento e as direções de expansão.
Nesta fase, cada unidade considerada no projeto não tem ainda uma forma geométrica
definida. Em geral são usadas formas geométricas básicas como quadrados e retângulos (2x1).
12. Princípios de operação do conjunto: discussão e análise dos princípios a serem adotados
na operação da parte produtiva e administrativa (em separado), e resumo das técnicas e
conclusões sobre a distribuição dos blocos das seções na fábrica, com o uso de técnicas como
a matriz de ligações preferenciais. Em projetos complexos, com grande diversidade de centros
de produção e de componentes fabricados, nesta fase é necessário o balanceamento dos
tempos entre os centros de produção e a determinação dos estoques em processo.
13. Análise de alternativas de diagramas de bloco: um esboço de diagramas de blocos das
seções de fábrica, dos setores auxiliares, de pessoal, administrativos e de apoio; indicando os
principais blocos e os fluxos de pessoas e materiais entre as seções (com representação
aproximada de superfície e formato), com o uso de técnicas de relacionamentos quantitativos,
como a carta DE-PARA e de processo, como o fluxograma de fabricação e montagem e o
fluxograma de setores.
14. Avaliação econômico-financeira do block-layout: para cada combinação das
alternativas anteriores, deverá ser calculado o custo total do investimento inclusive terreno,
indicando a composição destes custos.
15. Avaliação técnica do block layout: pode ser adicionado aos documentos anteriores, um
resumo de avaliação técnica onde deve constar, para cada alternativa, a produtividade física
do terreno (área/volume de produção), o espaço específico pessoal (m2 de área de
fábrica/número de funcionários) na parte produtiva e administrativa, a densidade de
aproveitamento produtivo (área de estações de trabalho/área construída de fábrica), e o
momento total de transportes, a relação de espaço direto-indireto (m2 de área de fábrica/m2 de
áreas administrativas e auxiliares) e o aproveitamento do terreno (área construída plana/área
total em termos atuais e futuros).
16. Block layout final: uma planta em acabamento profissional do block layout escolhido, em
escala (recomendado 1:200), com todas as áreas construídas e sua posição no terreno, com
os fluxos de circulação de materiais e pessoas.
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ETAPA 3
Na última etapa, há somente três documentos gerados:
17. Arranjo prévio: um esboço de planta em escala (recomendado escala 1:200) montada em
cima do último block layout escolhido, colocando as estações de trabalho de fabricação e
montagem, as seções auxiliares, administrativas, as áreas de pessoal, e definindo os
corredores, colunas, portas, escadas, dispositivos de segurança de maneira aproximada.
18. Layout final: uma planta em escala (recomendado 1:100 ou 1:50) de toda a área
construída, inclusive áreas não produtivas, indicando todos os equipamentos, posição de
operadores, linhas demarcatórias, paredes, divisórias, colunas, janelas, portas, portões, locais
de espera intermediárias, móveis e utensílios. A apresentação deve ser profissional, de forma
a servir de base para projetos estruturais, de redes elétricas e de suprimentos e fixação dos
equipamentos.
19. Características econômico-financeiras do projeto: este documento é apenas um guia
para o empresário, mostrando uma visão estática e resumida de uma análise mais geral de
viabilidade.
Embora este documento possa ter dados coincidentes com os dados de outros documentos,
isto em geral não acontece pois o cálculo é feito em cima de dados finais do layout detalhado
que são diferentes dos dados obtidos do block layout. Como estamos fazendo um fluxo de
caixa simplificado, uma análise estática, temos que supor que todo o capital empregado
inicialmente se gasta no ano Zero, e que qualquer expansão futura será paga até no ano 10.
Em termos de matemática financeira, isto é simplificação exagerada, mas dá para ter uma
idéia de comparação entre projetos diferentes.
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3. Representações de fluxo do processo
O fluxograma do processo tem o objetivo de representar esquematicamente o processo de
produção através das seqüências de atividades de transformação, exame, manipulação,
movimentação e estocagem por que passam os fluxos de itens de produção. O modelo registraexclusivamente seqüências fixas e determinísticas das atividades. As atividades distintas são
representadas no modelo por símbolos gráficos e o fluxo de itens entre as atividades
sucessivas por segmentos que unem os símbolos correspondentes. Este modelo esquemático
permite um entendimento global e compacto do processo de produção, ao destacar e
identificar as etapas constituintes e a sua ordem de execução.
A informação visual básica dada pelo diagrama pode ser acrescida de outras informações que
possibilitem o claro entendimento do processo, como local de execução, tempos de duração
das atividades, distâncias movidas, custo da atividade, unidade produtiva. Estas informações
podem ser organizadas segundo algumas diferentes concepções . As concepções construtivas
e simbologias diferentes de fluxograma dependem da especificidade do processo em estudo,
do tipo de objeto de estudo e do conjunto de informações requeridas.
A simbologia utilizada nos fluxogramas de processo é padronizada pela ASME e representada
pelo quadro 6 abaixo.
Quadro 6 – Simbologia básica do fluxo de processo – ASME
SÍMBOLO OPERAÇÃO DEFINIÇÃO DA OPERAÇÃO
  Transformação
Significa uma mudança intencional de estado, forma, ou condição
sobre um material ou informação, como: montagem, desmontagem,
transcrição, fabricação, embalagem, processamento, etc.
 
Inspeção
Identificação ou comparação de alguma característica de um objeto
ou de um conjunto de informações com um padrão de qualidade ou
de quantidade.
 
Transporte
Movimento de um objeto ou de um registro de informação de um
local para outro, exceto os movimentos inerentes à operação ou
inspeção.
D
Espera
Quando há um lapso de tempo entre duas atividades do processo
gerando estoque intermediário no local de trabalho e que para ser
removido não necessita de controle formal.
 
Armazenamento
Retenção de um objeto ou de um registro de informação em
determinado local exclusivamente dedicado a este fim e que para ser
removido necessita de controle formal.
Os tipos básicos de fluxogramasão:
Fluxograma singular
Fluxograma de montagem
Fluxograma de fabricação e montagem
Fluxograma de procedimento complexo
Fluxograma cronológico
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Fluxograma Singular
Caracteriza-se esta concepção de fluxograma de processo, por representar a seqüência de
atividades de processamento de um item singular. Item singular é definido como sendo um
item que, durante o período de observação do processo de produção, não sofre integrações oudesintegrações de componentes.
Fluxograma de Montagem
O fluxograma de montagem representa o processo de montagem (ou de desmontagem) de um
item composto, através de indicação esquemática da seqüência na qual seus componentes e
sub-montagens são integrados ou desintegrados.
No diagrama, estas integrações/desintegrações das partes se faz sobre (ou a partir de) um
componente denominado corpo principal. Observe-se que o fluxograma de montagem se
detém ao processo de montagem/desmontagem que pode ser parte de processo de produção
mais completo, envolvendo fabricação de componentes singulares até a expedição de um item
composto.
As informações visuais básicas deste esquema são:
-as seqüências de montagem do corpo principal e das sub-montagens componentes.
-quais componentes constituem cada sub-montagem.
-o estado de entrada dos componentes no processo de montagem.
-os pontos de entrada de cada componente e submontagem, na montagem principal.
A forma construtiva desse esquema consiste de uma coluna vertical onde é registrada a
montagem do corpo principal, na qual se ligam linhas horizontais que indicam a entrada de
cada componente e submontagem no processo de montagem. Para os casos de desmontagem,
usa-se o mesmo esquema com inversão das setas para significar saídas de componentes do
corpo principal.
Fluxograma de Fabricação e Montagem - FFM
O FFM fornece a visualização esquemática do processamento de itens compostos, que
envolve processos de fabricação, manufatura, manipulação e montagem das partes
componentes. Em síntese, o esquema mostra a maneira pela qual diversos componentes são
processados e reunidos para formar um produto completo. O modelo mostra as seqüências das
atividades de processamento das partes, a formação de subconjuntos ou sub-montagens, os
pontos de introdução de partes compradas ou cujo processamento é considerado externo aoprocesso em registro, nos subconjuntos e no conjunto principal.
O conjunto principal pode ser, dependendo do tipo de fluxo registrado:
1- materiais ou produtos - que recebem todas as outras peças ou subconjuntos de modo a
constituir o produto final.
2 - formulários ou informações - via ou cópia mais importante.
3 - elemento humano - só se aplica quando se tem uma equipe trabalhando sobre um mesmo
fluxo de materiais, produtos ou papéis.
4 - equipamentos de manufatura e de transporte - idem p/ elemento humano.
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Camisa Fundida Bruta
P/ Torno Conv.
Torno Convencional
P/ Broqueadeira
Torno Conv. (40h)
Broqueadeira
P/ Forno
Inspeção
Armazenagem
Forno
Montagem Inicial
P/ Montagem Final
Montagem Final
Eixo Fundido Bruto
P/ Torno Conv.
Torno Convencional (35h)
P/ Plaina de Mesa
Plaina de Mesa (4h)
P/ Montagem inicial
Mancal Fundido Bruto
P/ Torno Conv.
Torno Convencional (40h)
P/ Mandrilhadora Conv.
Mandrilhadora Conv. (36h)
P/ Furadeira Radial
Traçagem
Furadeira Radial (8h)
P/ Montagem final
P/ Torno Conv.
 
Figura 6 – Exemplo de Fluxograma de fabricação e montagem
Define-se dois tipos de FFM distintos pelo grau de explicitação das atividades:
a) FFM para atividades produtivas - representadas as atividades que alteram o valor dos
materiais ou constituem-se na principal finalidade da organização.
b) FFM completo - registra todas as atividades sejam produtivas ou não.
A concepção construtiva do esquema gráfico consiste numa linha de fluxo de processamentoprincipal a qual são ligados os vários ramos de linhas de processamento secundárias, segundo
a ordem de integração.
As seqüências das atividades de processamento que ocorrem sobre cada parte, subconjunto ou
conjunto principal, são representadas pela disposição dos símbolos nas linhas de fluxo
verticais.
Para se iniciar a construção do diagrama é preciso determinar ou escolher o conjunto
principal, cujo processamento será indicado na linha de fluxo principal. Esta determinação ou
escolha pode ser feita segundo três critérios básicos:
a)identificar o componente básico do produto, que recebe as demais partes ou subconjuntos
componentes;
b)identificar o componente sobre o qual o corre o maior número de atividades de
processamento;
c)no caso de estudo de arranjo físico de linha de montagem progressiva, identificar o
componente de maior volume ou maior peso, que recebe os demais componentes menores ou
mais leves.
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Fluxograma de Setores
O modelo fluxograma de setores tem o objetivo de apresentar esquematicamente o fluxo de
material, homem ou equipamento através de uma seqüência de atividades de produção,
explicitando a alocação de cada atividade ao setor responsável pela sua execução.
Desse modo, além das informações básicas do fluxograma de processo, este formato mostra
onde é executada cada fase ou mesmo cada atividade do processamento. Esta informação
gráfica é conseguida, desenhando-se o fluxograma (também por meio de símbolos-atividades
e linhas-fluxo) sobre um quadro matricial, onde as colunas são os setores produtivos, e as
linhas a descrição de cada atividade.
Fluxograma Cronológico
O fluxograma cronológico objetiva fornecer a visualização das relações temporais e de
ordem cronológica entre as atividades produtivas sobre um fluxo de itens em processamento.
Neste formato de fluxograma de processo, o esquema gráfico relaciona a evolução da fluxo de
itens em processamento através das atividades seqüenciadas de um processo produtivo com os
instantes e períodos de tempo decorridos na execução dessas atividades.
Figura 7 – Modelo de fluxograma cronológico (gráfico de Gantt)
Mapofluxograma
O mapofluxograma representa a movimentação física de um item através dos centros de
processamento dispostos no arranjo físico de uma instalação produtiva, seguindo uma
seqüência ou rotina fixa. A trajetória ou rota física do item, que pode ser produto, material,
formulário ou pessoa, é desenhado, por meio de linhas gráficas com indicação de sentido de
movimento, sobre a planta baixa em escala da instalação envolvida.
O mapofluxograma permite estudar em conjunto, as condições de movimentação física que
segue um determinado processo produtivo, os espaços disponíveis ou necessários e as
localizações relativas dos centros de trabalho.
O modelo fornece uma visão compacta e global do processo, existente ou proposto, em
termos de sua ocupação física na instalação produtiva. É apresentado em duas maneiras
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básicas, em função da natureza da informação e dos fatores estudados. O mapofluxograma de
atividades serve para mostrar os diferentes tipos de atividades ao longo da planta,
identificando os locais onde cada tipo é executado. O mapofluxograma de percurso se presta
para registrar a seqüência das atividades na planta, quando não há necessidade de diferenciar
estas atividades.
O esquema pode ser desenhado em 2 ou 3 dimensões, sendo que em 2 dimensões a visão é a
da planta baixa dainstalação em estudo e em 3 dimensões serve para visualizar a trajetória
através de diferentes pisos ou andares.
O uso corrente do mapofluxograma é no estudo de aperfeiçoamento do arranjo físico ou
"layout", de instalações produtivas. Isto pode ser na fase de projeto, mostrando as disposições
físicas propostas nas soluções alternativas, com em revisões das distribuições dos
equipamentos existentes nas instalações. Outro é no estudo de sistemas de transporte em
instalações produtivas.
Diagrama de Atividades Simultâneas 
O diagrama de atividades simultâneas representa o trabalho coordenado de um conjunto de
unidades produtivas, por meio de um esquema gráfico que registra a seqüência de atividades 
de cada unidade e a relação de simultaneidade entre as atividades ou eventos de unidades
que se interagem.
Figura 8 -Modelo esquemático do diagrama de atividades simultâneas (Slack, 1997, p.332)
O modelo é mais apropriado para o estudo de trabalhos que atendem às características de
trabalho coordenado, cíclico ou repetitivo é composto por atividades intermitentes entre o
operador e equipamentos de produção. Admite duas concepções principais: Diagrama
Homem-Máquina e Diagrama de Equipe.
Diagrama Homem-Máquina
O Diagrama Homem-Máquina representa o trabalho coordenado de um operador na operação
simultânea com uma ou mais máquinas.
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Na construção do esquema gráfico, figura 10, é mais apropriado para o estudo do
relacionamento homem-máquina o traçado com colunas e segmentos proporcionais a uma
escala de tempo. A classificação das atividades em: independentes, combinadas e de espera; é
suficiente para o diagrama, com a seguinte definição para cada uma:
a) atividades independentes - operador ou máquina trabalham sem interferência.
Homem: atividades não relacionadas com a operação da máquina.
ex. coletar dados, inspecionar peça, pegar matéria-prima no estoque.
Máquina: atividade de produção sem atenção do operador.
b) atividades combinadas - operador e máquina trabalham juntos.
Homem: operador atua diretamente na máquina.
ex. carregar máquina, operação com avanço manual, calibração de
máquina.
Máquina: atividades que exigem serviços do operador, ou de trabalho combinado com
outro equipamento.
ex. máquina sendo regulada, alimentada, descarregada ou controlada.
c) atividades de espera - operador e/ou máquina ficam sem operação.
TEMPO HOMEM ATIVIDADE MÁQUINA ATIVIDADE
2 min Preparação da serra Ajuste do batente de
comprimento
0,5 min Controle de velocidade Corte inicial
3 min espera Corte da barra
0,5 min Conferência do corte espera
0,5 min Limpeza da máquina espera 
Nome da peça:
Nome da operação :
Porta Livros
Corte longit.
No. : 07-3 
No. : 01 
Máquina :
 
Operador :
Serra
João
Tempo homem = 3,5 minutos Tempo máquina = 5,5 minutos
Tempo total do posto de trabalho = 6,5 minutos  
Figura 9 – Exemplo de Diagrama Homem-Máquina
Diagrama de equipe
O Diagrama de Equipe representa o trabalho coordenado de um grupo de operadores e de
máquinas que executam, em conjunto, uma seqüência de operações em centro de produção
e/ou sobre um mesmo produto. É empregado com o objetivo de combinar e integrar as
atividades do grupo e determinar o número mínimo de homens e máquinas empregados.
Atualmente tem sido aplicado como ferramenta para auxiliar a alocação de operadores em
células de manufatura em sistemas produtivos regidos por técnicas de gestão da produçãobaseados em modelos japoneses.
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Este diagrama representa o inter-relacionamento das seqüências individuais de atividades dos
componentes de uma equipe, durante a realização de um trabalho comum, no qual tem
importância o tempo de execução e a coordenação estrita entre as atividades dos
componentes. A equipe se caracteriza pela conjugação dos esforços de seus componentes, que
executam simultaneamente tarefas interdependentes.
O diagrama é especialmente apropriado no caso de trabalho que necessite de um método que
coordene com precisão as atividades de seus componentes e que permita a execução do
serviço no menor tempo possível. Um exemplo clássico é o trabalho nos pit-stop de corridas
de automóveis quando as equipes de mecânicos executam simultaneamente troca de pneus,
abastecimento, limpeza da carenagem, etc...
Tabelas de Inter-relacionamento
A tabela de inter-relacionamento registra a relação de trânsito existente entre cada par de
componentes de um sistema produtivo durante um período de tempo.
O sistema em estudo pode ser um grupo de instalações de produção, uma instalação, um
departamento, um centro de trabalho ou sistemas homem-máquina, máquina-máquina e
homem-homem. Os componentes do sistema produtivo são as unidades de trabalho que
executam as atividades de produção, assumindo funções distintas e complementares no
sistema Dependendo do nível de abrangência do sistema, os componentes podem ser: homens,
equipamentos e ferramentas, ou mesas, bancadas e máquinas, ou estações de trabalho e
equipamentos completos, ou seções e grupos de máquinas, ou departamentos, ou plantas.
Os fluxos do sistema produtivo são constituídos fisicamente dos itens trocados em um dado
sentido entre os componentes, sendo basicamente: pessoas, materiais ou produtos, papéis e
informações ou contatos.
Para fazer a análise da relação de fluxo entre os componentes da produção, em função de
determinados aspectos que se deseja destacar na situação de trabalho, a determinação do valor
da relação é feita segundo fatores de relação, conforme explicitado na tabela 2 abaixo.
Tabela 1 – Componentes, fluxos e fatores de relação da tabela de inter-relacionamentos.
COMPONENTES do sistema de
produção
FLUXOS entre os
componentes
FATORES DE RELAÇÃO
.Mão-de-obra
.Equipamento e ferramenta
.Bancada ou Posto de trabalho
.Centro de produção
.Seção
.Departamento
.Planta
.Pessoas
.Materiais ou produtos
.Papéis
.Informações ou contatos
.Distância
.Freqüência
.Volume
.Peso
.Quantidades
.Custo
.Importância (pesos)
.Prioridades
.Dificuldade
.Periculosidade
.Precisão
.Tipo de via de transporte
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A forma de registro gráfico da tabela de inter-relacionamento é uma tabela matricial, que pode
ser organizada segundo duas concepções gráficas: matriz DE-PARA e matriz triangular.
Matriz de-para
Quando há interesse em explicitar o sentido do fluxo trocado entre os pares, emprega-se umamatriz de-para, conforme modelo abaixo.
Figura 10 – Modelo de matriz de-para.
Nesse caso, os itens alocados acima da diagonal principal são relativos ao fluxo de sentido
positivo ou para frente em relação à ordem na qual os componentes foram escritos na tabela(1 2 3 4) e os itens abaixo da diagonal principal são relativos a fluxos negativos ou
para trás.
A matriz De-Para é usada principalmente em:
.Arranjo físico - usada no sentido de indicar as proximidades relativas em função de um
dado critério de eficiência. Os critérios são geralmente minimizar o momento de
transporte total, reduzir retornos, minimizar número de viagens, minimizar
manuseio de materiais, etc..
.Balanceamento de linha de produção - A tabela De-Para possibilita um estudopreliminar da distribuição das cargas de trabalho através das unidades produtivas
que atuam segundo um método de trabalho. São mais comuns: a) verificação do
balanceamento da carga de trabalho alocada ao conjunto de unidades produtivas
envolvidas,e b) verificação das cargas de trabalho individuais.
.Vias de transporte ou canais de informação - o registro quantitativofornecido pela
tabela de transporte pode ser empregado como um resumo ou levantamento de
dados para o dimensionamento da capacidade ou especificação construtiva das vias
de transporte e canais de informação.
Matriz Traiangular (ou de ligações preferenciais)Quando o sentido do fluxo é de difícil definição ou não há interesse em explicita-lo, ou ainda
quando o que se deseja mostrar é o total de itens trocados, a tabela é representada numa
Matriz Triangular (figura 11)
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Figura 11 – modelo de matriz triangular (ou matriz de ligações preferenciais)
Figura 12 – Exemplo de relações entre os setores funcionais de uma empresa
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Figura 13 – Matriz de ligações preferenciais de uma serraria de madeira (caso real)
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4. Dimensionamento dos Principais Fatores de Produção
Se considerarmos o contexto de uma nova unidade industrial para um produto
conceitualmente estático, estaremos frente a um problema de reprojeto, com uma ampla base
de informações para tratar das questões de gestão, dispositivos técnicos e os diferentes papéisatribuídos aos homens. No caso de produtos dinâmicos, estaremos frente a um problema não
estruturado, onde muitas das questões envolvendo o produto e seu processo produtivo ainda
estarão em aberto.
De qualquer forma, do início ao fim do processo de projeto iremos reunir um conjunto de
documento que irão cumprir duas funções básicas:
1. Formalizar as especificações do produto e do seu processo produtivo, as quais irão
orientar a implantação e o funcionamento da unidade industrial;
2. Servir de documentação básica para a contratação e treinamento do pessoal que irá
comandar o "start-up" e o funcionamento normal da unidade industrial.
Portanto, o conteúdo e a qualidade da documentação de projeto constitui em si um elemento
de importância para o sucesso do mesmo.
A formalização do mix de produção deve adotar uma estrutura sistêmica onde o todo é
dividido em partes sucessivamente até a obtenção dos elementos individuais que compõem o
produto. Uma representação sistêmica para o produto Cachaça Padroeira é apresentada
figura 14, abaixo.
Para o produto em questão podemos visualizar cinco níveis distintos. Se fizermos o caminho
de volta encontraremos para o produto o conjunto de seus componentes: rótulo principal
(quatro cores, 120 x 90 mm) e secundário (quatro cores, 90 x 60 mm), lacre (PVC contraído),
selo (padrão MF), rolha (cortiça D: 29 x 20 mm), pega (PVC injetado, D: 29 x 7mm), garrafa
e líquido (Cachaça de alambique com teor alcoólico de 45 gl).
Figura 14 – Mix de processo de produção – cachaça Padroeira
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Para cada um dos elementos constituintes do produto necessitaremos explicitar o seu processo
de fabricação. A forma clássica de representação em engenharia de produção é com
fluxogramas de processo. Eles representam os processos em termos de fluxos de operação,
inspeção, esperas, transporte e armazenagem.
O dimensionamento no projeto de uma fábrica envolve administração, parte técnica,
produção, vendas, etc. Nos deteremos no dimensionamento dos fatores diretos da produção
que são:
- materiais diretos
- mão-de-obra direta
- mão-de-obra de preparação
- equipamento produtivo
4.1. Dimensionamento de pessoal e equipamentos
De um modo mais geral o dimensionamento dos equipamentos e dos homens devem ser
tratados detalhadamente quando da consideração da estratégia de produção a ser adotada na
unidade. No entanto para que estas considerações sejam feitas faz-se necessário um pré-
dimensionamento onde iremos totalizar as frações de homens e equipamentos. A equação
geral é apresentada abaixo.
N = ((TPOp + TPPr)) * D / J * n
Onde:
N = número de homens ou de equipamentos no processo;
TPOp = é o tempo padrão para o ciclo de trabalho ou de processo;
TPPr = é o tempo padrão de preparação do equipamento;
D = demanda do processo;
J = jornada de trabalho;
n = rendimento da fábrica.
Deve-se tomar todo cuidado com as unidades e com as considerações acerca dos tempos de
preparação. Quando se trata de muitos produtos que irão compartilhar os mesmosequipamentos deve-se calcular o lote de processamento e distribuir o TPPr para o mesmo. No
caso de um único produto, o TPPr envolverá principalmente as operações de troca de
ferramentas e manutenções previstas para o ciclo de trabalho.
O rendimento de fábrica (n) é uma medida da eficiência da unidade industrial. Ele busca
representar a variabilidade inerente ao processo que implica em horas não produtivas ao longo
do ciclo de trabalho derivados dos aspectos humanos, bem como do dispositivo técnico.
Quanto maior for a variabilidade do processo produtivo, menor será o rendimento do
processo. No geral um rendimento de 85% é considerado um bom índice.
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4.2. Dimensionamento dos Materiais
O dimensionamento dos materiais constitui o primeiro passo para se conhecer as necessidades
em termos de fatores de produção em uma unidade industrial. Partindo das especificações do
mix de produtos e dos fluxogramas deve-se proceder da seguinte forma:
1. Estabelecer uma representação sistêmica para o processo produtivo;
2. Identificar todas as operações onde haja uma transformação quantitativa nos materiais;
3. Aplicar para a última operação identificada o balanceamento de massa;
4. Repetir o procedimento anterior para todas as operações na ordem inversa do processo.
O modelo geral para o balanceamento de massa a ser adotado é assim expresso:
E = S + R
R = a * E
E = S + (a * E)
S = E – (a * E)
S = E (1 – a)
N = (1 – a)
E = S / (N)
Onde N é o rendimento do processo.
4.2.1. Dimensionamento de matéria-prima em Indústrias de Adição
Estas indústrias se caracterizam por terem seus produtos em porcentagens de seus
componentes. É o caso mais freqüente em indústria de processamento químico e indústrias
farmacêuticas.
Esquema de solução:
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Exemplo:
Exercício:
Existem 3 produtos químicos A, B, C, compostos das misturas M1, M2, M3, na seguinte
proporção (%):
E as misturas são compostas de matérias-primas MP1, MP2, MP3.
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Existe uma perda de (produtos defeituosos produzidos):
A previsão de vendas anual é de 540.000 Kg /ano de A, 285.000 Kg./ano de B e 450.000Kg/ano de C.
a) Dimensionar o consumo de M.P. por ano, baseado na previsão de vendas e na produção,
sabendo que para se fazer uma tonelada das misturas são gastos (em horas).
Existem 200 dias úteis, por ano de 5 horas por dia. Supor eficiência global de 80%
b)Dimensionar os equipamentos necessários
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RESOLUÇÃO:
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4.2.2. Dimensionamento de materiais em industrias de montagem (vários componentes).
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Exercício:
O produto A é composto de três peças tipo I e duas peças tipo II.
Os dados são os seguintes:- demanda de 100.000 produtos A/ano
- ano de 200 dias úteis
- jornada de trabalho de 10 horas/dia
- eficiência de 85%
Desprezar o tempo de preparação dos equipamentos.
Calcular material, equipamentos, pessoal.
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4.3. Dimensionamento de Áreas de Produção
O estudo conduzido até o momento, nos possibilitou a determinação dos fatores diretos de
produção, em termos de mão-de-obra direta, Equipamentos, Materiais e dispositivosauxiliares de produção. Além destes fatores, interferem em qualquer sistema produtivo,
fatores indiretos cuja importância será de maior ou menor grau, dependendo do tipo de
industria.
Existem vários métodos utilizados para o dimensionamento do layout, podendo ser resumidos
em métodos de aproximação e métodos analíticos.
Os métodos de aproximação se baseiam em situações semelhantes anteriormente projetadas
ou existentes na própria unidade produtiva ou em modelos matemáticos (método de
GUERCHET, método de APPLE). Em geral estes métodos são utilizados em projetos
preliminares ou situações onde não há necessidade de precisão nos detalhes do layout, como
áreas administrativas, salas de espera, recepção, etc.
Os métodos analíticos são aqueles em que a obtenção do layout final se dá por composição de
áreas individualmente construídas. Os principais métodos são:
1) Método numérico: divisão de atividades ou áreas em elementos de espaço e sub-áreas.
Cada equipamento é listado com área ocupada pela máquina, área de trabalho de operador e
área para manutenção e colocação de material.
2) Padrões de espaço: área min = (larg x comp + 0,6 m lado perto + 0,45 m) x valor de
correção (obtido por tabelas).
3) Centro de Produção: construção dos elementos de áreas que compõem um centro de
produção a partir das necessidades específicas das atividades desenvolvidas no centro.
Neste capítulo, iremos considerar as necessidades em termos de espaço físico dos fatores
diretos e indiretos de produção. Para os fatores diretos, será apresentado o Método do Centro
de Produção e para os fatores indiretos, apresentaremos diversas recomendações a partir de
dados empíricos apresentados na literatura.
4.3.1. Método do Centro de Produção
Centro de produção é uma unidade de funcionamento independente da fábrica que colabora
diretamente para a transformação de qualquer matéria prima em produto acabado.
Para o dimensionamento da área necessária para um dado centro de produção, deverão se
considerados:
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Áreas Definição Obtenção
EQUIPAMENTO - É a projeção ortogonal do
equipamento sobre o plano
horizontal.
Catálogos ou medição direta do
equipamento.
Fresadora - Estabelecer as dimensões do
equipamento bem como as
referências do centro de produção,
segundo o código de cores.
- AUTOCAD LT.
-Setting
-Drawing
-Limits
-Dawing Aids
-Grid
-Snap
-Text Style
-Edit Polyline
-Draw
-Line
-Polyline
-Donut
-Text
-Dimention-linear
-View
-Zoon
-Construct
-Copy
-Mirror
-Modify
-Erase
-Move
-Change Properties
-Color
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OPERADOR - Área necessária para o
operador realizar a
operação.
- Considerar as diferentes
posições de trabalho do
operador e suas
movimentações intra e inter
posições, bem como os
aspectos de segurança
envolvidos.
- Análise dos micromovimentos,
tabelas de ergonomia, normas de
segurança.
Operador
Postura:
-Trabalho em pé;
-O operador realiza
movimentos plenos na
posição de operação.
Rotina:
-Retirar matéria-prima da
zona de alimentação e
abastecer o equipamento
pelo lado esquerdo;
-Operar equipamento.
Eventualidades:-O operador refuga peças
defeituosas;
-O operador desloca-se para
regular rotação do
equipamento.
- AUTOCAD LT
-Draw
-Circle
-Modify
-Stretch
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MANUTENÇÃO - Área necessária para a
realização de serviços de
manutenção preventiva e
corretiva.
- Considerar os diferentes
pontos que podem ocorrer
serviços de manutenção e
os espaços necessários para
a remoção de componentes
do equipamento.
- Análise dos movimentos de
manutenção, tabelas de ergonomia
e dimensões de componentes
críticos da máquina.
Manutenção
Postura
- Deitada, na posição oposta
ao operador;
- Agachado nas posições
laterais à direita e esquerda.
-
- AUTOCAD LT
-Construct
-offset
-Modify
-Trim
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PROCESSO - Todas as áreas
indispensáveis para que se
possa executar
perfeitamente, e sem
limitações, as operações de
processamento.
- Considerar os espaços
para alimentação e descarga
das máquinas,
deslocamentos de partes
móveis, instalação e
retirada de dispositivos e
áreas para preparação do
equipamento.
- Catálogos ou medição direta no
processo.
Processo
-O lado direito da mesa da
fresadora desloca-se
lateralmente de 400 mm.
- AUTOCAD LT
-Modify
-Edit Dimentions
-Move text
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MATERIAIS
- Área necessária para a
estocagem de matérias-primas
processadas e não processadas.
- Considerar o número de
diferentes matérias-primas.
- Sistema de
programação e
distribuição de materiais
e tamanho do lote.
Não Processadas:
-As matérias-primas não
processadas permanecem em
carros alimentadores com 400,
600 mm de dimensões, ao lado
esquerdo do operador.
Processadas:
-As matérias-primas
processadas alimentam
automaticamente um carro de
saída.
- AUTOCAD LT
-Modify
-Remove
-Add
REFUGOS, CAVACOS E
RESÍDUOS.
- Área para sobras de
materiais decorrentes do
processo produtivo.
- Considerar volume,forma, tipos de materiais e
freqüência da remoção
destes materiais.
- taxa de sobras/tempo, densidade,
método de armazenamento e
freqüência da coleta.
Refugos
-Os refugos são depositados
no carro transportador de
saída;
-Os refugos são recolhidos
a cada jornada.
Cavacos
-As poeiras e cavacos são
removidos por serviço de
exaustão aéreo;
-Os filtros são trocados a
cada período de 200 horas.
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MOVIMENTAÇÃO E