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 – 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 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 “ambientes de simulação”. 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