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PROJETO DE FÁBRICA E LAYOUT Prof. Ricardo Ramos Msc Engenharia de Produção EMENTA Planejamento de processos produtivos e os princípios e aplicações de planejamento programação e controle de uma fabrica. Conceitos, metodologias e ferramentas para elaboração da disposição das unidades de trabalho de modo a permitir rápida e eficiente operacionalização. OBJETIVO GERAL - Desenvolver uma visão integrada do processo de planejamento e desenvolvimento de uma estrutura de fábrica, proporcionando um fluxo de comunicação entre as unidades de maneira eficiente eficaz e efetiva. - Criar mecanismos para utilização da área disponível na empresa, com um fluxo de trabalho eficiente e de fácil coordenação, resultando na redução da fadiga do funcionário no desempenho da tarefa e do equipamento por ele utilizado. - Implantar um processo de flexibilidade nas modificações tecnológicas. OBJETIVOS ESPECÍFICOS - Oferecer aos alunos proposta de trabalhos que impliquem em níveis adequados de desafio, ao incluírem um número dosado com certo cuidado de restrições de projeto a serem simultaneamente observadas. - Contribuir para que os alunos sejam capazes, ao término do ano letivo, de desenvolver projetos de baixa e média complexidade com relativa proficiência. - Desenvolver o habito da leitura sobre projetos e metodologias vitoriosas. - Propiciar aos alunos o conhecimento do desenvolvimento de um projeto de fábrica com todos os passos necessários para a venda deste projeto a um cliente. - Incentivar, sempre que possível, visitas a plantas de bom porte, desenvolvendo o senso critico e analítico do aluno. MÉTODO DE ENSINO Em termos pedagógicos, esta disciplina será composta de: • Aulas expositivas - Exposição de conteúdos ministrados pelo professor em sala de aula: exposições dialogadas, exercícios e estudos dirigidos. • Trabalhos Individuais ou em Grupos - Serão constituídos de exercícios e/ou respostas de questionários e sinopses de aula que deverão ser entregues conforme os prazos estipulados. • Prova Escrita - Prova escrita sobre o conteúdo ministrado. • Trabalho Final - Apresentação escrita e oral e um trabalho na área da disciplina (A DEFINIR) DEFINIÇÕES Segundo Muther (1986) e Slack, Chambers e Johnson (2002), o arranjo físico ou layout pode ser definido como o estudo do posicionamento relativo dos recursos produtivos, homens, máquinas e materiais, ou seja, é a combinação dos diversos Equipamentos/máquinas, áreas ou atividades funcionais dispostas adequadamente. Decide-se onde colocar todas as instalações, máquinas equipamentos e pessoal da produção, preocupando-se com o posicionamento físico dos recursos de transformação, determinando a forma e a aparência desta unidade produtiva, e também o fluxo dos recursos transformados através das operações. É frequentemente uma atividade difícil e de longa duração por causa das dimensões físicas dos recursos de transformação movidos e podem afetar o fluxo dos materiais e pessoas, o que poderá acarretar maiores ou menores custos e eficácias da produção (SLACK; CHAMBERS; JOHNSON, 2002). Um erro pode produzir padrões de fluxo longos e confusos, estoque de materiais, filas de clientes formando-se ao longo da operação, inconveniência para os clientes, tempos de processamento longos, operações inflexíveis, fluxo imprevisíveis e altos custos. OBJETIVOS DE UM BOM PROJETO DE FÁBRICA/LAYOUT I. Criar um “sistema produtivo” (manufatura + logística) ágil, produtivo e com o menor custo operacional possível dentro da estratégia de atuação da empresa. II. Incrementar a produção, reduzindo as demoras, manuseios e tempos de “manufatura” (menor demora e distância) e “logístico” como um todo (eficiência “externa” – fornecedores e clientes); III. Maior utilização de equipamentos, mão-de-obra e serviços (reduzindo distâncias e tempos improdutivos); IV. Aumentar a moral e satisfação no trabalho; V. Reduzir os riscos para os colaboradores; VI. Melhorar a comunicação (visual, sistêmica, etc); VII. Reduzir estoques. Integração Eficiente Layout Desorganizado Layout Clean VOLUME-VARIEDADE O fluxo do trabalho deve ser racional de forma a propiciar que os deslocamentos, sejam de pessoas ou materiais, quando necessários ocorram por distâncias reduzidas. Conforto e segurança também devem ser proporcionados aos trabalhadores no estudo do layout. Basicamente, a configuração do sistema de produção pode assumir uma das seguintes orientações básicas: (a) sistemas orientados a processos (produção intermitente), caracterizados por baixo volume, alta variedade, fluxo de materiais intermitente, máquinas universais, emprego intensivo de mão-de-obra. CUSTOMIZAÇÃO (b) sistemas orientados a produtos (produção contínua), caracterizados por alto volume, baixa variedade, fluxo de materiais contínuo, máquinas especiais, aplicação intensiva de capital. PRODUTOS DE PRATELEIRA VOLUME-VARIEDADE A composição de volume-variedade indica diferentes tipos de processos produtivos • Processos de Projeto – Envolvem produtos discretos, bastante customizados; – Baixo volume e alta variedade; – Baixo grau de repetição: a maior parte dos trabalhos tende a ser única. • Processos de Jobbing – Baixo volume- alta variedade; – Característica principal: cada produto deve compartilhar os recursos da operação com outros; Ex: serviços de técnicos especializados (restauradores de móveis, alfaiates, gráfica) – Baixo grau de repetição. • Processos de Lotes ou Bateladas – Cada parte da operação tem períodos em que se está repetindo, enquanto o “lote” está sendo processado; – Ex: produção de alimentos congelados; manufatura da maior parte das peças de conjuntos montados em massa, como carros e a maior parte das roupas. Processo de Projeto – Estaleiro Naval Processo de Projeto – Construtoras Processo de Jobbing (Job Shop) – Atelier de Alfaiataria Processo de Lotes ou Bateladas – Fábrica de Autopeças Processo de Produção em Massa – Fábrica de Automóveis VOLUME-VARIEDADE • Processos de Produção em massa – Produzem bens em alto volume e variedade relativamente estreita; – Ex: fábrica de automóveis; maior parte dos fabricantes de bens duráveis. – Nas operações em massa as diferentes variantes de um produto não afetam o processo básico de produção. • Processos Contínuos – Grande volume e baixa variedade; – Operam por períodos e tempo mais longo; – Muitas vezes estão associados a tecnologias relativamente inflexíveis, de capital intensivo, com fluxo altamente previsível. – Ex: refinarias de petróleo, siderúrgicas e algumas fábricas de papel. UNIDADE 1 - PROJETO DE FÁBRICA DEFINIÇÃO Um “projeto total” no empreendimento é chamado “projeto de fabrica” ou “plant design”. Abrange as idéias: da aplicação do capital, do planejamento das finanças, da lcalização da fabrica e do planejamento necessário ao levantamento dos equipamentos a serem utilizados. Arranjo Físico ou Layout e o estudo da disposicao das instalacoes industriais em um espaco (somente um dos itens do plant design). ESCOPO (conteúdo) DE UM PROJETO DE FÁBRICA Quando se analisa um projeto de fabrica, estudam-se os seguintes itens: • ƒƒlevantamento do capital; • ƒƒprojeto do produto; • ƒƒestudo de mercado e previsão de vendas; • ƒƒestudo e seleção dos processos produtivos; • ƒƒdecisão de comprar ou fazer; • ƒdimensionamento da fábrica e de sua capacidade produtiva; • ƒƒescolha de faixa de concorrência; • ƒƒlocalização da indústria; • ƒƒarranjo físico; • ƒƒestudo do edifício industrial;• ƒƒprevisão de diversificação na produção; • ƒƒdesenvolvimento da organização. Existe necessidade de capital (procura de capital) para: • ƒƒa constituição do empreendimento; • ƒƒcobrir os custos operacionais (pelo menos os iniciais - PB). Existem as fontes de obtenção (oferta do capital): • ƒƒrecursos próprios; • ƒƒempréstimos bancários; • ƒempréstimos de companhias de investimento, credito e financiamento; • ƒƒempréstimos de instituições financeiras governamentais (BNDES, etc); • ƒƒvendas de ações (abertura de capital); • Etc. Levantamento do Capital Obviamente, análises de viabilidades econômicas sobre o projeto devem ser realizadas (TIR, Pay Back, etc). Tais detalhes vocês alunos conferem na Engenharia Econômica. Levantamento do Capital Para conhecermos bem um produto, e preciso empreender um estudo eficiente do mercado e da seleção do processo produtivo. Projeto do produto é “a determinação e especificação dos produtos que possam ser manufaturados e distribuídos lucrativamente, produzindo satisfação humana em seu consumo.” O produto necessita satisfazer 3 requisitos: funcional, construtivo e de vendas Projeto do Produto • Funcional – o produto deve desempenhar, perfeitamente, a função que o consumidor espera que desempenhe. exemplos “mau sucedidos”: TV com Vídeo Cassete - O produto 2 em 1 chegou ao nosso país pela Philco (14” e 20” nos anos 1990), mas não decolou devido à: altos preços (maiores do que se o consumidor comprasse os dois aparelhos separadamente) e o medo de ficar sem ver TV se apenas a parte do videocassete quebrasse. Um fiasco! TVs 3D - A indústria bem que tentou, mas o hábito de ver filmes e programas em terceira dimensão dentro de casa não pegou como nos cinemas. E a euforia inicial de alguns consumidores de ver as imagens saltando da tela na residência foi substituída pela incômoda sensação de assistir a filmes e a eventos esportivos com os óculos especiais no rosto. Pesquisas recentes mostram que o recurso 3D não é decisivo na hora da compra de um novo televisor, perdendo feio, por exemplo, para o acesso à internet (alavancado pelos serviços de vídeo, como YouTube e Netflix). Acompanhando esse cenário, as opções de conteúdo também não avançaram, a ponto de programadores como a ESPN tirarem do ar seu canal 3D nos EUA por falta de assinantes. Projeto do Produto • ƒConstrutivo – como fazer, com o que fazer, onde fazer. O aspecto construtivo as vezes entra em choque com o aspecto funcional. Nem sempre à tecnologia de processo é capaz “naquele momento” de atender de imediato uma nova necessidade funcional de um produto. Imaginem a “cartada errada” que foi investir na TV 3D, pois “construtivamente falando”, uma nova tecnologia teve que ser agregada ao processo para tornar o produto TV convencional em TV 3D (componentes a mais, óculos, etc). Projeto do Produto • ƒ De vendas – aqui se consideram certos aspectos de vendas, como aparência, vantagens adicionais em relação aos concorrentes, aspectos da Engenharia Humana no dimensionamento do produto, e aspectos psicológicos como cores, etc. Projeto do Produto Estudado detalhadamente em Macroeconomia e fornece dados importantes ao nosso projeto (feito por MKT): • a capacidade de absorção do mercado (share); • o tamanho do empreendimento (em função do share); • ƒƒa seleção do processo produtivo; • ƒƒo tipo de layout (linear, fixo, funcional, etc); • ƒƒa propaganda e os esforços de venda; • ƒƒo tipo de distribuição do produto (Projeto de SCM, nível de serviço, etc); • ƒƒa determinação do nível dos colaboradores: pessoal administrativo e técnico/operacional. Estudo do Mercado e Previsão de Vendas • ƒTécnicas – segundo os conceitos vistos na tecnologia dos processos produtivos; • ƒƒEconômicas – onde a comparação de alternativas segue as regras da matemática financeira. São etapas do Estudo e Seleção dos Processos Produtivos (OLIVERIO, 1985): • ƒƒa determinação do tipo de equipamento a executar uma determinada operação (fluxo e tecnologia aplicados ao processo – FMS, células, linhas, etc); • ƒƒa determinação dos materiais mais adequados para a elaboração de um determinado produto; • ƒƒa determinação da sequência de fabricação necessária pra a obtenção do produto final; • ƒƒa determinação do retorno do investimento com a escolha do equipamento mais adequado economicamente para aquela etapa de fabricação. Estudo e Seleção dos Processos Produtivos Deverao ser considerados todos os custos que serao alterados: • custo da materia-prima, • custo da mao de obra direta e seus encargos, • custo da depreciacao dos equipamentos, • custo da administracao, • custo de juros do material em estoque e em processamento (custo de oportunidade), • custo do ferramental etc. Comprar ou Fazer Oliverio (1985) aponta algumas conclusoes feitas a partir de estudos realizados no mercado: a) Apenas 50% das firmas compravam seus produtos por motivos economicos (fenômeno China tem mudado esse conceito nos últimos anos); b) Parcela da decisao de comprar era tomada porque nao se possuia espaco suficiente para a producao de todos os itens. Nas recessões de vendas dessas empresas, as pecas eram produzidas internamente; c) A decisao de fazer era muitas vezes tomada como uma maneira de integrar todas as operacoes da fabrica e não ficar tão vulnerável aos fornecedores; d) Peças demasiadamente complexas são feitas e não compradas, por não se ter confiança em fornecimento externo para esses itens. Comprar ou Fazer A quem cabe decidir? A producao decide? Engenheiros de processo, baseados nas tecnologias existentes na fabricacao, decidem? O presidente da companhia? O que voce acha? Preferimos concluir que as decisões ou as regras do comprar ou fazer não são de responsabilidade do projeto de fabrica e sim são decisões conjuntas de várias alçadas. Comprar ou Fazer Por envolver questões quantitativas detalhadas, o estudo do dimensionamento da fabrica será visto em outro capitulo. Tecnologias “estado da arte” como SIMULAÇÃO são utilizadas em larga escala par equalizar novas fábricas. Dimensionamento da Fabrica e da sua Capacidade Produtiva Por envolver questões quantitativas detalhadas, o estudo do dimensionamento da fabrica será visto em outro capitulo. Tecnologias “estado da arte” como SIMULAÇÃO são utilizadas em larga escala par equalizar novas fábricas. Dimensionamento da Fabrica e da sua Capacidade Produtiva De uma maneira geral, podemos dizer que: • ƒƒcom produtos de baixo preco unitario, espera- se pequeno lucro unitario e grande volume de vendas; • ƒƒcom produtos de alto preco unitario, espera-se alto lucro unitario e pequeno volume de vendas. Escolha da Faixa de Concorrencia Na escolha da faixa de concorrência, devemos lembrar que: • ƒƒse o mercado ao qual pertence o produto escolhido e de pura concorrência (ou competição pura), a empresa deve se sujeitar ao preço de produto no mercado, por não poder modificá-lo; • ƒƒse o mercado e monopolístico, ao contrário, a empresa “impõe” o seu preço; Escolha da Faixa de Concorrencia Elabore “parte” do projeto de uma NOVA fábrica (site) de um bem acabado segundo as orientações que seguem: 1) Primeiro, faça o “Projeto do Produto”, (especificando seus materiais e “pelo menos” 5 sub-grupos que compõem este produto – lista de materiais). Justifique o “nescimento” dessa idéia de produto através do 3 requisitos básicos; 2) Determine o tamanho do empreendimento.Justifique o porque deste tamanho; 3) Estude e selecione o processo produtivo/layout mais adequado para este produto. Faça um esboço da sequência de operações dessa fabricação; 4) Diga quais etapas do processo produtivo serão feitas internamente na fábrica ou feitas fora (compradas). Justifique sua resposta indicando fatores como: custo, produtividade, expertise, logística, etc; 5) Diga qual a faixa de concorrência do seu produto. Justifique sua resposta. Questões
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