diagramas de projeto de fabrica e layout

Prévia do material em texto

1- Diagramas 
Chambers e Johnson (2002) afirmam que o Diagrama de Processo é utilizado 
para documentar o processo que está sendo utilizado ou estudado, registrando as 
sequências das tarefas e relações de tempo entre diferentes partes de um trabalho e 
movimentação de pessoal, informações ou materiais de trabalho. Para isto, utilizam-se 
três técnicas principais que focalizam a sequência de tarefas: 
I. Diagrama de Processo Global _ ponto inicial para a confecção de um 
Diagrama de Fluxo de Processo. Nele utilizam-se apenas os símbolos de operação e 
inspeção ilustrados na figura 6, agregando diversas tarefas menores em uma operação 
global; 
 
 
II. Diagrama de Fluxo de Processo _ registra a sequência do processo e 
descreve todos os eventos que ocorrem neste processo. Esta descrição localiza-se ao 
lado direito do símbolo que representa cada atividade. Nela, estão inseridas as 
informações do que é feito em cada atividade, o tempo de execução prevista ou 
realizada, o número de colaboradores envolvidos ou quaisquer informações que sejam 
relevantes ao processo. 
 
III. Diagrama de Processo de Duas Mãos ou Gráfico de Operações _ visa a 
sequência de processo de um sub-micro layout (um posto de trabalho) que se utiliza de 
trabalho manual, utilizando os mesmos princípios dos diagramas de processos globais e 
fluxos de processo. Utilizam-se os mesmos símbolos ilustrados na figura 6, porém o 
símbolo de atraso indica que a mão do operador está esperando para realizar sua 
próxima tarefa, e o símbolo de estocagem é utilizado quando a mão do operador está 
segurando uma peça ou documento. 
 
 
Slack, Chambers e Johnson (2002) relatam que estes diagramas são mostrados 
de forma pré-formatada. É feita uma descrição por meio de registros das atividades de 
cada mão do operador durante uma atividade, traçando-se sobre os símbolos referentes 
à atividade que está desenvolvendo. Uma das vantagens desta pré-formatação é a 
indicação das relações das atividades realizadas com cada mão do operador. 
A partir dos dados, é possível a construção do gráfico ABC para a análise da 
composição dos produtos. Este gráfico ABC, que Muther (1986) chama de Diagrama P-
Q, é de fundamental importância, pois é a base para a decisão sobre o tipo de arranjo 
que será adotado: posicional, linear ou uma combinação deles. A figura 30 apresenta um 
exemplo de diagrama P-Q. 
 
Para Muther (1986), os problemas de arranjo físico estão relacionados aos dois 
elementos básicos: produtos (P) e quantidades (Q), ou seja, quanto de cada item deve 
ser produzido. 
Isto se deve ao fato de que as instalações físicas de uma indústria são 
organizadas com a finalidade de permitir a produção de alguns tipos determinados de 
produtos em certa quantidade e, da melhor forma possível, ou seja, o de menor custo, o 
de maior qualidade, etc. 
 
Exemplo de utilização da Curva ABC, Diagram P-Q ou, ainda, Análise de Pareto – 
Montando a análise 
Partindo do estudo dos inventários para usarmos como exemplo, o primeiro passo 
dentro da análise é identificar os critérios que serão utilizados. Vamos pegar, por 
exemplo, dois critérios geralmente usados, o giro de um item e sua lucratividade. 
As empresas devem priorizar ter um giro melhor dos produtos que possuem maior 
margem de lucratividade, utilizando de seus esforços para melhorar os canais de 
compra destas mercadorias e sua logística interna na empresa. Agora, para os itens de 
menor giro e menor margem, a empresa pode diminuir seus esforços de compra e 
logística, podendo até mesmo eliminar os produtos de pior classificação. 
Para montar a análise é necessário montar uma tabela com a participação de 
cada item na receita total da empresa, assim cria os critérios de avaliação. Por exemplo, 
quais itens representam 80% da receita, os 15% e os últimos 5%. Geralmente, o 
resultado é semelhante ao mostrado no gráfico abaixo. Na maioria dos casos, uma parte 
menor da causa corresponde a uma parte maior dos efeitos. 
 
Curva ABC 
Neste caso, normalmente, os primeiros 20% dos itens da lista serão responsáveis 
por aproximadamente 80% da margem de lucro da empresa. Para uma empresa com 
uma lista de ações de 100 itens diferentes, isto significa que devemos prestar mais 
atenção para os 20 itens que vão ser responsáveis pela lucratividade. 
Os próximos 40% dos itens, vão, geralmente, representar 15% de lucratividade. 
Estes podem ter uma atenção geral da empresa mais reduzida, se comparados aos 
anteriores. Porém, exigem uma boa análise por parte dos planejadores. 
Os 40% últimos, onde existe pouco giro e pouca margem, são responsáveis por 
apenas 5% da lucratividade e podem ser gerenciados com um nível mais baixo de 
atenção. 
 
Além desses dois elementos básicos, Muther (1986) inclui mais outros três 
elementos: 
· Roteiro (R) do processo – procura a eliminação de operações desnecessárias 
através de uma combinação de operação ou mudança de sequência ou com o 
melhoramento dos processos, determinando a melhor sequência de movimentação de 
material em processo, utilizando um diagrama de fluxo denominado de Carta de 
Processo. 
O Diagrama de Atividade pode ser interessante ou até mesmo indispensável, ter-
se uma subdivisão do processo ou de uma série de operações expressas em função do 
tempo. O diagrama de atividade atende esta necessidade, servindo como uma espécie 
de lupa colocada sobre uma determinada atividade, que nos permite visualiza-la com 
maior nível de detalhamento. 
A seguir tem-se um exemplo de diagrama de atividade referente a atividade de 
limpeza de fundidos através de jato de areia, processo atual e processo melhorado. 
 
Outra ferramenta importante é o Diagrama Homem-Máquina (HM). Ele define as 
relações entre Homens e Máquinas (acoplamento) nas tarefas industriais de forma a 
permitir a avaliação do desempenho produtivo de um posto de trabalho, pois homem e 
máquina trabalham de maneira intermitente, ou seja, enquanto um executa uma 
atividade o outro espera. 
Na construção do gráfico do acoplamento deve-se cronometrar os tempos das 
operações em separado e obter o tempo normalizado das mesmas. Com os tempos 
normalizados das operações calcula-se o tempo padrão da mão de obra e da 
maquinaria para definir a taxa de utilização de ambos. 
 
· Serviço (S) de apoio para suprir as atividades – não são diretamente ligados 
ao processo produtivo, mas torna-se muito importante num contexto amplo, no tocante 
ao mantimento de todo processo de manufatura, está incluído neste serviço a 
manutenção, ferramentaria, atendimentos de primeiro socorros; e · Tempo (T) 
dimensionado para produzir ou quando é para produzir. 
Enfim, os elementos P, Q, R, S e T são os dados iniciais que darão suporte as 
soluções do arranjo físico. 
Para o projeto do arranjo físico será necessário também determinar a 
necessidade de equipamentos. A estimativa desta necessidade pode ser calculada em 
função de três fatores: 
· Necessidade de produção, ou seja, a demanda esperada para o produto; 
· Capacidade disponível em função dos turnos de trabalho; 
· Especificações técnicas do fabricante do equipamento; 
· O cálculo da necessidade de equipamentos ocorre utilizando-se a fórmula: 
 
 
Onde: 
m = número de máquinas necessário; 
t = tempo de operação unitário por peça; 
N = número de produtos ou operações por período; 
CD = capacidade disponível por período. 
 
Exemplo: Uma fábrica de rodas estampadas deseja instalar um número de 
prensas que seja suficiente para produzir um milhão de rodas por ano. Cada prensa 
deve trabalhar em dois turnos de 8 horas por dia, com um trabalho útil de 6,9 horas por 
turno, e produzir uma roda a cada0,8 minuto. Considerando que existe uma perda de 
1% na produção e que o ano tem 300 dias úteis, quantas prensas são necessárias para 
atender à demanda estipulada? 
Resolução: O tempo de fabricação de uma roda é de 0,8 minutos, portanto t = 0,8 
minutos. O número de operações necessárias por dia será 1.000.000 ÷ 300 = 3.333 
rodas por dia, mas como há perda de 1 %, a produção diária necessária é de 3.366, 
portanto N = 3.366 rodas por dia. A capacidade disponível diária será 2 x 6,9 = 13,8 
horas, o que representa 828 minutos. 
Como não se pode ter um número fracionário de prensas e o resultado foi maior 
que três, a empresa deve considerar a possibilidade de adquirir quatro prensas. 
Outra forma de se chegar ao número de prensas é através do seguinte raciocínio: 
 O número de “rodas sem defeito” é: 517,5 x 0,99 = 512,33 rodas por prensa por 
turno. 
Em dois turnos serão produzidas: 512.33 x 2 = 1.024,66 rodas por prensa. 
Em um ano serão produzidas: 1.024,66 x 300 dias = 307.398 rodas por prensa. 
 Conforme vimos, é muito importante definirmos a quantidade de equipamentos 
para a operação, pois isso é fundamental na decisão do projeto do layout. 
EXERCÍCIOS 
1 - Uma fábrica de parafusos deseja instalar um número de martelos de forja que 
seja suficiente para conformar a cabeça sextavada de 3,7 milhões de parafusos de alto 
desempenho por ano. Cada martelo deve trabalhar em três turnos de 8 horas por dia, 
com um trabalho útil de 6,2 horas por turno, e produzir uma parafuso a cada 0,83 
minuto. Considerando que existe uma perda de 2% na produção e que o ano tem 300 
dias úteis, quantos martelos são necessários para atender à demanda estipulada? 
 
2- Quantas placas de Circuito Impresso uma fábrica produtora de 
eletrodomésticos produzirá em um ano, contando com 13 maquinas de solda? Cada 
máquina trabalha um turno de 8h e 40min por dia, com um trabalho útil de 7h e 35min 
por turno, e produzir uma placa a cada 2min e 25 seg. A empresa trabalha 20 dias por 
mês e as perdas na produção equivalem a 0,53%. 
 
3- Uma estrada de 3562 km deverá ser construída num prazo máximo de 600 
dias. A construção se dará em dois turnos de 6h e 30min por dia por meio da utilização 
de usinas de asfalto motorizadas cuja capacidade de produção é de 7 toneladas de 
asfalto a cada 35 min. Considerando que a estrada terá 36 metros de largura, a 
espessura do asfalto será de 12 cm, peso específico do asfalto igual a 1750 kg/m³ e 
perdas totais de 100 kg de asfalto a cada 5 toneladas produzida. Determina a 
quantidade de usinas de asfalto motorizadas para conclusão da obra no prazo. 
 
FLUXO DE MATERIAIS 
Utiliza-se o diagrama de Produto por Quantidade, Diagrama (P-Q), como base 
para escolher o método mais adequado para se fazer a análise do fluxo de materiais. O 
diagrama P-Q fornece regiões, as quais são associados métodos de análise, quais 
sejam: 
· Carta de Processos: região A da curva, utilizado para poucos produtos de 
grande volume de produção. É a descrição do processo de fabricação em um 
fluxograma que utiliza símbolos apropriados, faz o caminho da matéria prima até a 
expedição do produto acabado. 
· Carta de Processos Múltiplos: região B da curva, utilizada para produtos 
numerosos e processos semelhantes e quando não há montagem. Semelhante ao 
método anterior, mas descreve várias linhas de produção paralelamente, para isso 
devem possuir processos de fabricação semelhantes. Os produtos são listados na 
horizontal e os processos na vertical. 
· Carta De-Para: região D da curva, utilizado para muitos produtos altamente 
diversificados e de baixo volume. É necessário listar todas as operações do processo 
produtivo e colocá-las na mesma sequência no eixo da horizontal e da vertical. 
A Análise do Fluxo de Produção estuda e verifica o caminho que os itens 
percorrem dentro das unidades de produção ou entre estas, durante seu 
processamento. 
Numa célula simples, com um mix pequeno de produtos, ocorrem poucas ou 
nenhuma variação ao longo do processo. Já em células compostas, por conter uma 
grande variedade de produtos, contém também muitos equipamentos. O tratamento da 
análise do fluxo de produção é feito de forma diferente entre estas duas situações (LEE, 
1998). 
Para o estudo do Fluxo de Produção, é necessário ter em mãos a planta baixa da 
célula com todos os seus equipamentos em escala, para que as distâncias percorridas 
pelos produtos durante seu processo sejam apuradas de forma mais concreta 
(LEE,1998). 
O Mapofluxograma é uma ferramenta de processo que possibilita este estudo. É 
constituído pela projeção do diagrama de processo sobre a planta da instalação ou do 
layout. Para tanto, sobre a planta, desenha-se as linhas de fluxo e os símbolos gráficos 
de forma a se representar espacialmente cada ação e cada evento que constitui o 
processo. 
Considerada uma ferramenta auxiliar utilizada para facilitar o entendimento do 
processo, não e aconselhável substituir o diagrama de processo pelo mapofluxograma. 
 
 O uso de softwares de CAD auxilia bastante nesta etapa, tornando mais rápido o 
levantamento destas informações, que servirá para uma comparação entre as distâncias 
percorridas no arranjo físico atual, com outras propostas de melhorias de layout.