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1 O campo da engenharia dos métodos inclui: • a concepção e a selecção da melhor organização • melhores métodos de produção, dos processos, das ferramentas, do equipamento e das competências para produzir um produto Pretende-se: • redução do tempo para mercado • garantir uma maior qualidade • facilidade e economia de meios na fase de industrialização e de produção Engenharia dos Métodos Engenharia dos Métodos O objectivo final do estudo dos métodos é o aumento da produtividade, conseguido através de melhorias no processo, nomeadamente ao nível do: • aperfeiçoamento de processos e procedimentos • aperfeiçoamento da implantação do posto de trabalho, da oficina ou do sistema produtivo • aperfeiçoamento da concepção do equipamento e seus periféricos • economia na utilização de materiais, máquinas, energia, espaço e mão-de-obra • redução da fadiga e do esforço humano • aumento da higiene e segurança e o melhoramento das condições físicas do ambiente de trabalho Engenharia dos Métodos A engenharia dos métodos aborda o estudo do trabalho em duas fases na vida do produto: • Inicialmente intervém na industrialização do produto, planeando e especificando os diferentes centros ou postos de trabalho envolvidos • Posteriormente, de forma continuada na vida do produto, re-estuda esses centros de trabalho na busca activa da melhor solução de produção Quanto mais sistemática e detalhada for intervenção na fase de planeamento e industrialização, mais reduzida será a necessidade de intervenção da engenharia de métodos durante a fase de produção. Engenharia dos Métodos O estudo de métodos segue um procedimento composto de seis etapas fundamentais: • Seleccionar e definir o trabalho a estudar • Analisar e registar o método utilizado • Criticar sistematicamente o método • Conceber um novo método • Implementar o método • Controlar a implementação e avaliar os resultados Engenharia dos Métodos Seleccionar e Definir O estudo dos métodos pode afectar o trabalho individual, uma secção ou departamento ou toda a fábrica. Pode envolver toda a sequência de acontecimentos, os movimentos de trabalhadores, materiais, equipamentos e ferramentas, a localização dos acontecimentos e actividades. • estrangulamentos do fluxo produtivo; • trabalho envolvendo muita mão-de-obra especializada ou excessiva manipulação; • trabalho envolvendo muito tempo máquina ou equipamento dispendioso; • trabalho envolvendo muitas horas extraordinárias; • trabalho com grande percentagem de rejeições ou desperdício; • baixa eficiência do equipamento; • trabalho com grandes percentagens de tempo não produtivo; • elevada frequência de avarias; • falta de espaço; • trabalho com perigo de acidentes • trabalho referente a produtos com elevados custos de produção e reduzida margem • elevadas taxas de não-qualidade ... Engenharia dos Métodos Analisar e Registar Objectivo: Observar o método operativo em uso, dividi-lo em tarefas elementares e registá-las em documentos adequados juntamente com os dados e informação considerada relevante Fases - Observar sem executar qualquer registo - Recolha de elementos gerais sobre o trabalho, equipamento, implantação, etc. - Registo no documento próprio seleccionado para o estudo - diferentes operações - pormenores (sequências e frequências dos acontecimentos, tempos das actividades, distâncias percorridas) As técnicas e documentos para registo variam com o trabalho em análise. 2 Engenharia dos Métodos Criticar sistematicamente Analisar no método existente (ou proposto) os pontos fracos. A engenharia dos métodos questionará os detalhes do processo proposto e tentará eliminar operações, substitui-las e combiná-las ou desenvolver uma melhor sequência. Minimizar operações não produtivas, no sentido de não incorporarem valor acrescentado no produto (transporte, armazenagem e esperas). Questão Seguida de Acção potencial Qual é o objectivo ? Porquê ? Eliminar a actividade desnecessária Onde deve ser realizada ? Porquê ? Combinar ou alterar o local Quando deve ser realizada ? Porquê ? Combinar ou alterar a sequência Quem a deve realizar ? Porquê ? Combinar, mudar ou qualificar o operador Como deve ser realizada ? Porquê ? Simplificar ou melhorar o método Engenharia dos Métodos Criticar sistematicamente Questionário O QUE se faz Qual o objectivo desta fase? PORQUÊ? É indispensável atingir esse objectivo? PORQUÊ? Aumenta-se o valor ou a qualidade do produto? PORQUÊ? ONDE se faz É o lugar mais próprio ? PORQUÊ? Não poderíamos situar melhor o trabalho ? No local de trabalho, os locais de armazenamento, as máquinas, as ferramentas, os consumíveis utilizados são os mais adequados? PORQUÊ? QUANDO se faz É o melhor momento ? PORQUÊ? As matérias-primas, os componentes, as ferramentas, as ordens e instruções de fabrico encontram-se no local próprio no momento mais propício? PORQUÊ? Poder-se-ía combinar esta fase com outra? PORQUÊ? Poder-se-ía alterar a sequência de fases ? PORQUÊ? QUEM o faz O executante é qualificado para o trabalho ? PORQUÊ? Foi devidamente formado para realizar este trabalho ? PORQUÊ? Possui experiência suficiente ? PORQUÊ? As suas qualidades físicas e mentais são adequadas ? PORQUÊ? COMO se faz É este o melhor método de execução ? PORQUÊ? Os esforços inúteis são evitados e os comandos são suaves? PORQUÊ? Os movimentos são simples e não provocam fadiga desnecessária? PORQUÊ? As movimentações de componentes e materiais são facilitadas? Desenrolam-se a uma altura do solo adequada? PORQUÊ? O ambiente e a segurança são as adequadas ? A iluminação é suficiente e as protecções são eficazes? PORQUÊ? Engenharia dos Métodos Elaborar um novo método Objectivo: Definir um novo método de trabalho que, à partida, elimine os pontos de ineficiência detectados e que seja considerado o melhor dentro dos constrangimentos materiais humanos e financeiros existentes. - Identificar formas de avaliação, através de indicadores de desempenho que permitam claramente avaliar alternativas correntes - Criar uma base de referência para futuras acções de melhoria Para além da elaboração técnica do novo método, devem ser previstas formas de comunicação e de apresentação desse novo método a supervisores e especialmente ao conjunto dos operadores que serão responsáveis pela sua implementação e utilização. Engenharia dos Métodos desenhos esquemas especificações Ordens de Execução Programa de CNC Planos de Montagem Informação do realizado Informação do realizado Gama de Fabrico Projecto Preparação de Trabalho Know-how tecnológico MontagemFabrico Volume de produção Equipamentos disponíveis Ferramentas e características técnicas Mão-de-obra disponível Custos e Tempos padrão Engenharia dos Métodos Implementar o método • Definição de um plano de implementação, onde são identificados e especificados: - objectivos de desempenho a atingir com o novo método - calendarização de acções e de resultados Esse plano deve ser realista, isto é, possível de cumprir mas simultaneamente deve constituir um desafio para a equipa envolvida. Controlar a implementação e avaliar os resultados Avaliação de resultados na Fase de produção: - cumprimento do nível definido para os indicadores de desempenho - através de comparação com o antigo método Avaliação de resultados na Fase planeamento e industrialização: - comparação dos resultados alcançados com o nível previsto para os indicadores desempenhos Chassis 1 Tabuleiros Carrinho Tabuleiros Eixos Traseiros ChassisCarrinho Tabuleiros Eixos Dianteiros Suporte Rodas Dianteiras Porta-Farolins Tabuleiros 2 Suporte Rodas Traseiras Carrinho Tabuleiros M esa Mesa 3 E ntrada Pneus Caixas Caixas Cabines Cabines Edificio da Administração C ha ss is Descargas Cabines Chassis Pré- Montagem C.K.D Linha Férrea Linha Montagem 0,9% - 0,7 min. 8,2% - 6,3 min. 11,8% - 9,1 min. 5,5% - 4,2 min. 5,9% - 4,6 min. 3,2% - 2,5 min. 1,8% - 1,4 min. 14,5% - 11,2 min. 5,9% - 4,6 min. 0,9% - 0,7 min. 16,4% - 12,7 min. 2,3% - 1,8 min. 1,8% - 1,4 min. 0,5% - 0,4 min. 4,1% - 3,2 min. 9,1% - 7 min. 5,9% - 4,6 min. 1,4% - 1,1 min. Apoios do motor Cabo de massa Caixa de velocidades Conta Kilometros - Sem fim Embraiagem Enchimento Escape Movimentação final do motor Movimentação inicial do motor Resguardo do motor Sistema de travagem Sistemas de arrefecimento Sistema de vácuo Suportes Travão de mão Veio de trasmissão Selagem Registo na folha de obra Espera Ausente Deslocação Outros 28,6% Aprovisionar 29,1% Montar 27,7% Fixar 14,6% Pré- Montagem tm = 77,3 min 102 104 86 84 69 83 64 96 75 73 73 94 89 69 83 57 77,3 95 79,2 81,2 70,2 74 67 93 Posto 1 Posto 2 Posto 3 Posto 4 Posto Pré-Montagem tc equilibrado = 80,6 Posto 2 3,2% 4,2% 2,1% 4,2% 86,3% 67,7% 63,6% 77,9% 9,0% 18,2% 13,1% 6,6%5,0% 3,0% 15,6% 2,6% José Ramos João Mário Francisco Vilelas João Catarino Operação Deslocação Ausente Espera Fora de posto Engenharia dos Métodos Ferramentas Gráficas para Análise dos Métodos Existe uma infinidade de ferramentas gráficas de aplicação corrente na engenharia dos métodos. São especialmente úteis na fase de análise e registo quando é necessário obter toda a informação relacionada com a operação ou com o processo. Características: - leitura simples - compreendidas por todos - permitem muito facilmente percepcionar os problemas, as ineficiências e o potencial de melhoria de uma forma sistemática Engenharia dos Métodos Ferramentas Gráficas para Análise dos Métodos Folhas de Processo • Representação de actividades produtivas (exclui transportes, armazenagens e esperas) • Sequência cronológica de: • operações envolvidas • inspecções • tempos e materiais utilizados Objectivo: Antes de melhorar qualquer processo de produção é necessário entendê-lo e compreender os problemas de forma a percepcionar as áreas com maior potencial de melhoria e canalizar para essas áreas o esforço e a acção. São utilizados dois símbolos: • um círculo significa uma operação • um quadrado significa uma inspecção Departamento: Dep. Mnt CONJUNTO: Mesa de apoio Código - MA 40.100 Folha de processo Pernas - PINHO 15x300x300 Prateleira - PINHO 15x200x300 Pernas - PINHO 30x30x400 Parafusos # 22-01 Verniz # 133-01 Tapa-poros # 123-01 Inspecção completa Revestir Lixar Montar pernas Revestir Cortar Inspecção final Montar prateleira Cortar Cortar Cortar Aplnar Aplanar Aplanar Unir Unir Unir Cortar Cortar Lixar Lixar Lixar Verificar dimensão Verificar dimensão Verificar dimensão 19 18 20 1 2 4 3 8 6 10 5 9 7 13 12 11 1 2 3 15 14 16 17 4 5 Engenharia dos Métodos Folhas de Fluxo do Processo Apresenta informação mais detalhada referente a um processo incluindo as operações produtivas, inspecções, transportes, armazenagens e esperas. Representação gráfica da sequência de actividades e acontecimentos que se desenrolam no método de trabalho e permite obter uma ideia global e integrada da situação a estudar. A folha de fluxo de processo ao permitir visualizar a sequência completa das actividades de um processo é uma ferramenta fundamental para o estudo sistemático das actividades, particularmente quando está em causa: • Melhorar a implantação dos meios produtivos • Reduzir tempos não produtivos, nomeadamente, esperas e transportes • Inter-relacionar actividades, de forma a associá-las • Comparar diferentes métodos • Seleccionar operações de grande impacto no tempo de produção para estudos mais pormenorizados 4 Engenharia dos Métodos Folhas de Fluxo do Processo Existem dois tipos de folhas de fluxo de processo: - associadas ao produto ou ao material detalham sob a forma gráfica os acontecimentos e actividades envolvidas no produto - associadas à operação ou ao operador detalham a forma como o operador executa uma determinada operação Folha associada ao produto - cadeia de operações executadas em diferentes postos de trabalho Folha associada ao operador - conjunto de operações executadas num posto de trabalho As folhas de fluxo do processo são utilizadas para detectar e eliminar ineficiências através da análise sequencial das tarefas. Objectivo: especificar as operações e a sequência de operações mais económica que conduz ao produto. Diagrama de fluxo de processo (por peça) CONJUNTO Máquina Têxtil de Corte Código - MTC 40.000 ARTIGO: Consola móvel - Cód. 40.600.2080 Subconjunto: Mesa - Cód. 40.600 Lote: 700 unidades Tempo (min) nº DESCRIÇÃO D (m) 1 6 4 2 1 1 Recortar contorno no PT1 93 20 10 5 10 2 0 0 1 0 0 Controlo de qualidade do contorno - parque de pintura - - 10 - - 3 36 54 18 1 0 Protecção anti-corrosiva - PT6 205 177 36 2 - 4 0 0 3 0 0 Controlo de qualidade da pintura - PT6 - - 30 - - 5 1 0 1 0 0 Contentorização 45 - 13 - - 6 0 1 0 0 1 Armazenagem - 5 - - 5 6 43 59 25 2 2 666 min / 700 = 0,95 min/unid 343 202 99 7 15 Operações (modificações físicas ou químicas sofridas pelo produto) Transportes ou movimentações Esperas Controlos Armazenagens CONJUNTO Máquina têxtil de corte Código - MTC 40.000 Fase: Fabrico / Recorte do contorno Artigo: Consola móvel - Cód. 40.600.2080 Lote: 700 unidades PT1: Prensa de excêntrico Tempo (min) nº DESCRIÇÃO D (m) 1 • Levantar ferramenta da ferramentaria 5 15 2 • Transportar ferramenta para o PT1 3 15 3 • Montar ferramenta 10 4 • Levantar bobina de banda (330 Kg) Arm. M.P. 10 10 5 • Transportar bobina para o PT1 5 10 6 • Montar a bobina no desenrolador 5 7 • Afinar operação e sincronizar prensa/desenrol. 7 8 • Recortar a 1ª peça 1 9 • Auto-controlar a 1ª peça 3 10 • Recortar 699 peças 70 11 • Desmontar e lubrificar a ferramenta 7 12 • Entregar a ferramenta na ferramentaria 5 15 13 • Transp. contentor de peças para Parque de Pintura 7 60 14 • Solicitar a intervenção do controlo de qualidade 1 6 4 2 1 1 138 min / 700 = 0,197min/unid 93 20 10 5 10 125 Diagrama de fluxo do processo no posto de trabalho PT1 Engenharia dos Métodos Diagrama de Circulação Quando se pretende reduzir um transporte é importante visualizar o percurso efectuado desde a origem até ao destino e perceber claramente o posicionamento dos postos de trabalho envolvidos. Diagrama de circulação - planta esquemática da oficina com as linhas de fluxo traçadas, indicando os movimentos de materiais de uma actividade para a seguinte (posto de trabalho, áreas de armazenagem, de espera e de inspecção). E ntrada Pneus Caixas Caixas Cabines Cabines Edificio da Administração C ha ss is Descargas Cabines Chassis Pré- Montagem C.K.D Linha Férrea Linha Montagem Engenharia dos Métodos Diagramas de Montagem Os diagramas de montagem evidenciam os requisitos de material e a sequência de montagem dos componentes que formam uma montagem mecânica. 1 2 4 3 5 6 7 8 9 10 S1 A1 A2S2 A4 A3 A5 Frame Right wheel Left wheel Seat Fender Assemble rear wheels to frame Assemble front wheels to frame Assemble handle- bars to fork Assemble seat to frame Inspect final assembly 1 2 4 3 5 6 7 8 9 10 S1 A1 A2 S2 A4 A3 A5 Frame Right wheel Left wheel Seat Fender Assemble rear wheels to frame Assemble front wheels to frame Assemble handle- bars to fork Assemble seat to frame Inspect final assembly Oper. nº Description Time (s) 1 Starting point 0 2 Fit washer on left wheel 10 3 Fit left wheel on axle 18 4 Fit washer on left axle 10 5 Insert and fasten cotter key 15 6 Insert and fasten hub cap 17 7 Fit washer on right wheel 10 8 Fit right wheel on axle 18 9 Fit washer on right axle 10 10 Insert and fasten cotter key 15 11 Insert and fasten hub cap 17 12 Dummy operation 0 13 Insert front wheel fork in frame 18 14 Fit collar on front wheel fork 11 15 Insert handle bars into fork 15 16 Tighten front wheel collar 18 17 Attach left handle grips 12 18 Attach right handle grips 12 19 Insert seat into frame 9 20 Tighten seat set screw 18 21 End point 0 Total 253 Process design 5 1 2 3 54 6 87 9 12 1110 17 16151413 2019 18 21 10 18 18 17 10 10 10 18 18 18 12 11 15 9 15 15 17 00 012 Operations N.of predecessors ti 1 0 0 2 1 10 3 1 10 4 2 18 5 2 18 6 3 10 7 3 10 8 4 15 9 4 15 10 5 17 11 5 17 Operations N.of predecessors ti 12 11 0 13 12 18 14 12 9 15 13 11 16 13 18 17 14 15 18 15 18 19 16 12 20 16 12 21 20 0 Engenharia dos Métodos Estudo do Posto de Trabalho Com a revolução industrial passaram a utilizar-se máquinas para substituir a força humana e os trabalhos pesados e repetitivos. O homem passou a ser um elemento de controlo. E com o surgimento do controlo automático, as suas funções passaram a ser: Concepção, Preparação, Planeamento, Supervisão, Manutenção Tarefas simples e repetitivas são realizadas de modo mais eficaz por máquinas do que por pessoas. Mas o homem é mais flexível e superior em tarefas que envolvam: Variabilidade, Criatividade, Conceptualização, Avaliação, Decisão Engenharia dos Métodos Estudo do Posto de Trabalho Divisão do trabalho Ö mais especialização Recursos humanos de menor qualificação, tornando o recrutamento mais fácil e os custos de mão-de-obra menores. Os custos de formação são menores e o efeito da experiência no aumento da produtividade é mais pronunciado. Vantagens: em especial em situações de elevado volume de produção onde os custos fixos unitários são tipicamente baixos e a percentagem do custo da mão-de- obra é significativa. A natureza e a extensão da divisão do trabalho é ditada pelo tipo de produção em causa e pelas máquinas e equipamentos periféricos utilizados. Engenharia dos Métodos Um trabalho é o agregado de todas as tarefas que são solicitadas a um trabalhador. O trabalho pode ser dividido em tarefas, elementos e micro - movimentos: micro-movimento - pequena parcela de trabalho (movimentos básicos como alcançar, posicionar, agarrar, largar) elemento - composto por dois ou mais micro - movimentos e consiste numa entidade mais completa como cortar, encher, transportar. tarefa - agregado de elementos numa operação completa como ajustar, controlar, monitorar. trabalho - reunião de todas as tarefas que o trabalhador pode realizar, requer normalmente capacidades físicas e intelectuais. Objectivo: definir o melhor método de trabalho de acordo com constrangimentos tecnológicos, humanos e sociais ditados pelas variáveis envolvidas. Engenharia dos Métodos O procedimento normal do estudo do método de trabalho consiste em registar, avaliar e criticar sistematicamente o método corrente e tentar melhora-lo através de princípios ergonómicos e de economia de movimentos. Algumas formas de conseguir essa melhoria passam por: • Eliminar movimentos desnecessários, indutores de fadiga e sem qualquer benefício em termos de desempenho • Combinar tarefas, sempre que dessa combinação resultar um maior desempenho ou se estiver em causa aumentar o alargamento ou enriquecimento do conteúdo do trabalho • Aumentar a ergonomia do posto de trabalho, reduzindo a fadiga e promovendo o bem estar físico e psicológico do operador • Melhorar a implantação do posto de trabalho e melhorar a concepção de ferramentas e equipamentos, tendo em conta a economia de movimentos, o aumento da ergonomia, a garantia da fiabilidade do trabalho e, em última análise, o desempenho geral do processo Engenharia dos Métodos Diagrama de operação (diagrama da mão direita e da mão esquerda) Objectivo: apresentar uma operação com suficiente detalhe, com o enfoque nos movimentos e esperas do operador, de forma que a operação possa ser analisada e avaliada e que a melhoria possa ser promovida. Aplicação prática apenas em situações de trabalho manual com um elevado nível de repetição, permite: - apresentar um diagnóstico da operação corrente - facilitar a definição de novos métodos onde o trabalho equilibrado das duas mãos seja atingido - reduzir ou eliminar movimentos inúteis, difíceis e ineficazes O resultado será um ciclo de trabalho mais suave, onde o tempo de desocupação e a fadiga sejam minimizados. 6 Total 14,3Total 14,3 Tempo de ciclo 14,3 seg 1 montagem por ciclo 0,9 EsperarM RL UD Acondicionar montagem 1,1 3,4 Apertar 2º parafusoU 1,2 Posicionar 2º parafusoM P 1,0 Alcançar 2º parafusoRE G 3,4 Apertar 1º parafusoU 1,2 Posicionar 1º parafusoM P 1,0 Alcançar 1º parafusoRE G Segurar união 11,0 1,2 Posicionar clipM M P P Posicionar união 1,2 1,0 Alcançar clip do caboRE RE G G Alcançar união 1,0 Tempo (seg) Mão direita SimbolosMão esquerda Tempo (seg) Data:Gráf ico nº Componente Ref: Desenho Nº Operação: Parafusos operador 360 mm Unidades montadas Uniões Clips Alcançar RE Usar U Apanhar G Largar RL Mover M Esperar D Posicionar P Segurar H Engenharia dos Métodos Diagrama homem / máquina Representa a relação temporal entre o ciclo de trabalho do operador e o ciclo de trabalho das máquinas do posto de trabalho, de forma a facilitar a análise e a identificação de melhorias ao nível da eficiência e do equilíbrio desses ciclos. Actualmente, a grande maioria das máquinas presentes nos sistemas de produção não são nem totalmente automáticas, nem totalmente manuais, isto é, embora exijam a presença do operador para operações de assistência, trabalham sozinhas durante uma parte do ciclo de trabalho, deixando o operador desocupado. A utilização desse tempo de desocupação para a realização de outras tarefas, incluindo a assistência de uma segunda máquina aumenta a eficiência e a produtividade do trabalho. Engenharia dos Métodos Relações homem – máquina Através de um diagrama homem - máquina é possível analisar um posto de trabalho composto por um operador e N máquinas. No entanto, é difícil avaliar qual o número óptimo de máquinas que, para um determinado ciclo de trabalho, devem ser associadas a cada operador. Num posto de trabalho as relações homem - máquina podem ser de três tipos: - serviço síncrono - serviço aleatório - combinação de serviço síncrono e aleatório Frequentemente, o tempo de serviço é constante e conhecido, mas o tempo de assistência dooperador à máquina é aleatório. Engenharia dos Métodos Serviço síncrono São conhecidos: - os elementos de trabalho de assistência - os elementos automáticos do ciclo da máquina - os respectivos tempos O posto de trabalho evolui como um sistema periódico, cujo comportamento se repete no tempo. Num caso ideal, associar mais de uma máquina a um operador pode resultar na situação onde ambos, o operador e a máquina, estão ocupados durante todo o ciclo. O número de máquinas, N, que pode ser associado ao operador é determinado através da igualdade dos ciclos de trabalho do operador, Toperador, e das máquinas, Tmáquina: Toperador = Tmáquina Engenharia dos Métodos Serviço síncrono Isto é: m é o tempo de funcionamento automático da máquina l é o tempo de serviço do operador por máquina w é o tempo de deslocamento do operador de máquina para máquina Assim, o número óptimo de máquinas a associar a um operador é dado por: )( wNm +⋅=+ ll w mN + += l l Engenharia dos Métodos Exemplo Se o tempo total de serviço do operador for de 1 min, o tempo de serviço automático da máquina for de 4 min e o tempo de deslocamento for considerado desprezável, o serviço síncrono implica a atribuição de 5 máquinas a cada operador. Máquina 1 A B Máquina 2 Máquina 3 Máquina 4 Máquina 5 Operador 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 ... Tempo A – Máquina em assistência B – Máquina em run-time (automático) 1,...,i – Assistência do operador à máquina i 7 Engenharia dos Métodos No exemplo anterior o cálculo do número de máquinas no posto de trabalho conduz a um inteiro (solução óptima). Contudo, em geral, esse cálculo não conduz a um número inteiro de máquinas. Assim a solução óptima deverá ser encontrada num domínio de duas soluções possíveis, N1 e N2: Se dimensionarmos o posto de trabalho com N1 máquinas, o ciclo de trabalho é ditado pelo ciclo das máquinas, ou seja, por (l + m) e o operador não está ocupado durante todo o ciclo. Recorrendo a N1 o custo unitário de produção, Cunit, pode ser calculado através da seguinte expressão: mN1 w int + = + l l N2 = N1 + 1 cicloporrealizadaspeçasdeNúmero cicloportrabalhodepostodoCustoCunit _____ ______= Engenharia dos Métodos Substituindo variáveis e supondo que em cada ciclo cada máquina realiza uma única peça: HH é o custo da hora homem HM é o custo da hora máquina Se dimensionarmos o posto de trabalho com N2 = N1 +1 máquinas, o ciclo de trabalho é governado pelo ciclo de trabalho do operador, ou seja, por . Recorrendo a N2 o custo esperado de produção, Cunit, pode ser calculado através da seguinte expressão: O número de máquinas a considerar depende, claramente, de qual dos valores, N1 ou N2 , conduzir ao menor custo unitário por peça. ( ) ( )1 1unit HH m N m HM C N ⋅ + + ⋅ + ⋅= l l ( ) ( )unitC + w N w2HH HM= ⋅ + ⋅ + ⋅l l ( )wN2 +⋅ l Engenharia dos Métodos Exemplo Um analista de métodos na empresa XYZ deseja verificar o número de máquinas semi-automáticas a associar a cada operador tendo como objectivo a minimização do custo por unidade de produção. Um estudo detalhado revelou os seguintes dados: Tempo de carregamento manual da máquina = 3,4 min. Tempo de descarregamento manual da máquina = 2,6 min. Tempo de inspecção manual da peça = 1,6 min. Tempo de deslocamento entre máquinas = 0,1 min. Tempo de operação automática = 13,8 min. Custo da hora de trabalho manual = 240 UM Custo da hora de trabalho da máquina = 360 UM Quantas máquinas deverão ser associadas a cada operador e qual o custo da unidade assim produzida, supondo que em cada ciclo cada máquina executa uma peça? Engenharia dos Métodos Serviço aleatório Sistemas onde não é possível saber quando é que uma máquina precisa de ser assistida nem quanto tempo demora essa assistência. Normalmente, os valores médios são conhecidos ou podem ser determinados e com eles as leis das probabilidades são ferramentas úteis na determinação do número óptimo de máquinas a associar a cada operador. Tratam-se de situações onde não é possível prever qual o estado (em assistência ou em trabalho automático) de uma máquina num dado instante, mas onde é possível saber qual a probabilidade de nesse instante se verificar um determinado estado. Os termos sucessivos da expansão binomial, (p+q)N, fornecem uma aproximação útil da probabilidade de 0,1,2,3,...N máquinas necessitarem de serviço simultaneamente, considerando que cada máquina requer serviço do operador um número aleatório de vezes p probabilidade de estar a trabalhar q probabilidade de necessitar desse serviço Engenharia dos Métodos Exemplo Diversos tornos mecânicos podem ser operados por um trabalhador. Em termos médios cada torno trabalha sem assistência 60% do tempo total e necessita de serviço do operador 40% do tempo total. Nestas condições os valores de p e q são respectivamente 60% e 40% e pode ser estimado o número óptimo de máquinas no posto de trabalho (admitindo w = 0). O número óptimo de máquinas é de 2,5 devem ser analisadas duas situações N1 = 2 e N2 = 3 Analisando primeiro N2=3, vem: (p + q)3 = p3 +3p2q +3pq2 + q3 1.00 = 0.216 + 0.432 + 0.288 + 0.064 0.6 0.4 2.5 0.4 p qN q + += = = Engenharia dos Métodos Probabilidade de existirem 0 máquinas em assistência é de 21,6% e a este estado não corresponde qualquer desocupação das máquinas. Probabilidade de existirem 2 máquinas a necessitarem de assistência é de 28,8%. Como o operador apenas pode assistir uma máquina de cada vez, vão existir horas de trabalho - máquina perdidas. Num dia de trabalho de 8 horas são em média perdidas 2,304 h. A tabela seguinte resume, para N2 = 3, todos os estados possíveis do sistema e respectivas horas de trabalho-máquina perdidas por dia de trabalho, que em percentagem representam 13,9% do tempo disponível: Nº de máquinas em assistência Probabilidade Horas máquina perdidas por dia de trabalho 0 0.216 0 1 0.432 0 2 0.288 2.304 = (0.288 X 8) 3 0.064 1.024 = (0.064 X 8 X 2) Σ 1 3.328 8 Engenharia dos Métodos Para N1=2, situação que conduz a menor tempo de inactividade das máquinas. No entanto, mais uma vez o dimensionamento óptimo do posto de trabalho deve considerar critérios económicos e a solução óptima deverá ser aquela que garantir um menor custo por peça. O custo unitário é, neste caso, dado por: Ou seja horapecas_por_Número_de_ _horaabalho_porosto_de_trCusto_do_p=unitC horapecas_por_Número_de_ HMNHH ⋅+=unitC Engenharia dos Métodos Exemplo Na empresa XYZ um operador trabalha com três máquinas iguais onde é produzido um determinado tipo de peças. O número de vezes que cada uma está parada por dia por falta de assistência do operador é aleatório. Um estudo de tempos revelou que, em média, a máquina opera 60% do tempo sem assistência do operador e requer a presença do operador 40% do tempo, embora em intervalos de tempo irregulares. Esta disposição resulta na perda de cerca de 14% do tempo máquina devido à interferência das máquinas, situação que ocorre sempre que 2 máquinas necessitam em simultâneo da assistência do operador. Se a hora máquina for de 2000 UM e a hora homem for de 1200 UM, qual o número óptimo de máquinas (do ponto de vista da minimização do custo unitário da peça produzida) que devem ser associadas ao operador?
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