apostila projeto de fabrica[1]
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apostila projeto de fabrica[1]


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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
UFSCar - DEP 
Projeto de Unidades Produtivas 
Prof. Dr. João Alberto Camarotto 
 
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SUMÁRIO 
 
Tópico Assunto Página 
1. Projeto do Layout Industrial 03 
 1.1. Introdução 03 
 1.2. 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 38 
 4.2.2. 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 107 
 7.3. 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 \u2013 Formas básicas de fluxos 121 
 ANEXO 2 \u2013 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 \u201cautomatizar\u201d 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 \u201cótima\u201d 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 um 
novo 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 \u201cambientes de simulação\u201d. Ao contrário das tradicionais linguagens de simulação, 
que exigiam muita experiência e dedicação do usuário, esses novos ambientes são 
extremamente 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