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2º/2013 1 3 – Sistemas de Fluxo, Atividades de Relacionamento, e Requisitos de Espaço 1 3.1 Sistemas de fluxo 2 Um processo de fluxo pode ser descrito em termos de (a) o sujeito do fluxo, (b) os recursos que trazem e fazem fluir, e (c) as comunicações que coordenam os recursos. Sistemas de Fluxo para processos discretos de peças podem ser categorizados de acordo com os estágios dos ciclos de fornecimento, manufatura e distribuição. As três categorias são: 1. Sistemas de Gerenciamento de Material 2. Sistemas de Fluxo de Material 3. Sistemas de Distribuição Física 2º/2013 2 3 3.1 Sistemas de fluxo Sistema Logístico 4 3.1 Sistemas de fluxo - Sistema de Gerenciamento de Material Os sujeitos do sistema de gerenciamento de materiais são os materiais, partes, e o material comprado pela firma e requisitado para a produção do produto. Os recursos do sistema de gerenciamento de material incluem: 1. O controle da produção e funções de compra 2. Os fornecedores 3. O transporte e equipamento de manuseio de material necessário para movimentar materiais, partes e suprimentos. 4. O recebimento, estocagem e funções de contabilidade 2º/2013 3 5 3.1 Sistemas de fluxo - Sistema de Gerenciamento de Material 6 3.1 Sistemas de fluxo - Sistema de Fluxo de Material Os recursos do sistema de fluxo de material incluem: 1. Os departamentos de controle da produção e de controle da qualidade 2. Os departamentos de manufatura, montagem e armazenagem 3. Os equipamentos de manuseio de material necessários para movimentar materiais, partes e suprimentos. 4. O Armazém da Fábrica 2º/2013 4 7 3.1 Sistemas de fluxo - Sistema de Fluxo de Material 8 3.1 Sistemas de fluxo - Sistema de Distribuição física Os recursos do sistema de distribuição física incluem: 1. O cliente. 2. Os departamentos de vendas e contabilidade, e armazenagem. 3. O equipamento de manuseio e de transporte necessários para movimentar os produtos finais 4. Os distribuidores dos produtos finais. Sujeito Produtos Finais 2º/2013 5 9 3.1 Sistemas de fluxo - Sistema de Distribuição física 10 3.2 Sistemas de Fluxo de Material A abordagem de simplificação para o fluxo de materiais de trabalho incluem: 1. Eliminando fluxo de planejamento para a entrega de materiais, informações ou pessoas diretamente para o ponto de uso final e eliminando etapas intermediárias. 2. Minimizando vários fluxos pelo planejamento para o fluxo entre dois pontos consecutivos de uso em tão poucos movimentos quanto possível, de preferência. 3. Combinando os fluxos e operações sempre que possível, pelo planejamento para a movimentação de materiais, informações ou pessoas a serem combinados com um tipo de processamento. 2º/2013 6 11 3.2 Sistemas de Fluxo de Material O princípio de minimizar o custo de fluxo pode ser visto a partir das seguintes perspectivas: 1. Eliminar os movimentos desnecessários de material pela redução do número de etapas de manufatura 2. Minimizar o manuseio manual pela minimização das distâncias percorridas 3. Eliminar o manuseio manual pela mecanização ou automação do fluxo 4. Minimizar o manuseio de material pela redução da densidade de fluxo através da conteneirização. 12 3.2 Sistemas de Fluxo de Material 3.2.1. Fluxo dentro de estações de trabalho 3.2.2 Fluxo dentro de Departamentos: a) Fluxo dentro de um departamento de produto Ponta a ponta back to back Front to front Circular odd angle 2º/2013 7 13 3.2 Sistemas de Fluxo de Material 3.2.2 Fluxo dentro de Departamentos: b) Fluxo dentro de um departamento de Processo Paralelo Perpendicular Diagonal 14 3.2 Sistemas de Fluxo de Material 3.2.2 Fluxo dentro de departamentos: b) Fluxo dentro de um departamento de Produto e Processo com considerações de manuseio de Material 1. A configuração de fluxo em linha 2. A configuração de fluxo da coluna 3. A configuração de fluxo em espiral 4. A configuração de fluxo em árvore 2º/2013 8 15 3.2 Sistemas de Fluxo de Material A configuração de fluxo em linha 16 3.2 Sistemas de Fluxo de Material A configuração de fluxo em coluna 2º/2013 9 17 3.2 Sistemas de Fluxo de Material A configuração de fluxo em espiral 18 3.2 Sistemas de Fluxo de Material A configuração de fluxo em árvore 2º/2013 10 19 3.2 Sistemas de Fluxo de Material 3.2.2 Fluxo entre departamentos - considerando as localizações de pontos de entradas e saídas (a) No mesmo local (b) Em lados adjacentes (c) No mesmo lado (d) Em lados opostos 20 3.2 Sistemas de Fluxo de Material Fluxo Efetivo entre Departamentos Fluxo Efetivo dentro dos Departamentos Fluxo Efetivo dentro das Estações de Trabalho Hierarquia do Planejamento de Fluxo 2º/2013 11 21 3.2 Sistemas de Fluxo de Material O impacto de interrupções nos caminhos do fluxo caminhos de fluxo ininterrupto caminhos de fluxo interrompido 22 3.2 Sistemas de Fluxo de Material Ilustração de como o “backtracking” impacta o comprimento do caminho do fluxo. 2º/2013 12 23 3.2 Sistemas de Fluxo de Material Efeito do “backtracking” em um sistema de fluxo circular unidrecional. 24 3.3 Planejamento Departamental Vo lu m e Baixo Médio Alto Variedade Baixo Médio Alto Departamento de planejamento de produto Departamento de planejamento de família de produtos Departamento de planejamento de materiais fixos Departamento de planejamento de processo Layout de produto Layout de Tecnologia de Grupo Layout de localização fixa Layout de processo 2º/2013 13 25 3.3 Planejamento Departamental Guia de procedimento para combinação de estações de trabalho no planejamento de departamentos Se o produto é O tipo de departamento de planejamento deve ser E o método de combinação de estações de trabalho para departamentos de planejamento deve ser Demanda estável grande e padronizada Linha de produção, departamento de produto Combinar todas as estações de trabalho necessárias para produzir o produto Fisicamente grande, desajeitado para se mover, e tem uma demanda esporádica baixa Local fixo do materiais (posição fixa) Combinar todas as estações de trabalho necessárias para produzir uma família de produtos Nenhum dos acima citados Departamento de processo Combine estações de trabalhos idênticas em departamentos de planejamento inicial e tentar combinar departamentos de planejamento iniciais semelhantes sem ocultar relacionamentos importantes dentro dos departamentos 26 Tecnologia de grupo (TG) Tecnologia de Grupo (GT) é um conceito que se beneficia das similaridades de projeto e fabricação das peças a serem fabricadas. O agrupamento de peças diferentes em uma família vem de encontro a tendência do mercado que pede maior variedade de produtos em menores quantidades. As famílias de componentes podem ser definidas com base em requisitos de tamanho, forma, fabricação ou trajeto ou de acordo com a demanda. 2º/2013 14 27 Tecnologia de grupo (TG) A meta é indentificar um conjunto de produtos com requisitos de processamento semelhantes e minimizar as trocas e ajustes das máquinas 28 Tecnologia de grupo (TG) 2º/2013 15 29 Métodos de Clusterização 1. Algoritmo direto de clusterização (DCA) - Metodologia Passo 1: Ordene linhas e colunas. Some os 1s em cada coluna e em cada linha da matriz peça-máquina. Ordene as linhas de forma decrescente (de cima para baixo) ordenando os 1s nas linhas, e ordene as colunas ( esquerda para direita) no sentido crescente dos 1s em cada coluna. Onde existam relações,quebre-os em ordem decrescente da seqüência numérica. Passo 2: Ordenar as colunas. Começando com a primeira linha da matriz, transferindo para a esquerda da matriz de todas as colunas com um 1 na primeira fileira. Continuar o processo de linha por linha até que não exista mais uma oportunidade para o deslocamento de colunas. Passo 3: Classificar as linhas. Coluna por coluna, começando com a coluna mais à esquerda, deslocar linhas para cima quando existam oportunidades para formar blocos de 1s. Realizando a triagem da coluna e linha que é facilitada pela utilização de planilhas, como o MS Excel. Passo 4: Formar células. Procure oportunidades para formar células de tal forma que todo o processamento para cada parte ocorra em uma única célula. 30 3.3 Planejamento Departamental Exemplo 3.1 – Aplicar o método DCA para um grupo de 5 máquinas Matriz peça - máquina 2º/2013 16 31 Matriz peça – máquina ordenada 32 Matriz peça-máquina com coluna ordenada 2º/2013 17 33 Matriz peça-máquina com linha ordenada 34 Formação de 2 células 2º/2013 18 35 3.3 Planejamento Departamental Exemplo 3.2 – Aplicar o método DCA para determinar grupos alternativos de máquinas 36 2º/2013 19 37 38 DCA - Máquinas “Gargalo” Soluções Possíveis Localize as máquinas gargalo próximos uns dos outros: • em células diferentes • no limite entre as células • redesenhar as partes • terceirizar as partes • duplicar máquinas 2º/2013 20 39 40 3.3 Planejamento Departamental Exemplo 3.2 – Aplicar o método DCA para um grupo de 26 máquinas 2º/2013 21 41 42 2º/2013 22 43 44 Métodos de Clusterização 2. Rank Order Clustering (ROC) - Metodologia Passo 1: Atribuir um peso binário para cada coluna j do processamento da matriz de indicadores parte-máquina. Passo 2: Determinar o equivalente decimal DE do valor binário de cada linha i utilizando a fórmula. Passo 3: Ordene em ordem decrescente os valores dos registros DE. Desenpate arbitrariamente. Reorganize as linhas com base neste ranking. Se nenhum rearranjo for necessário, pare, caso contrário, vá para a etapa 4. ��� = ���� � =������ � � � � 2º/2013 23 45 Métodos de Clusterização 2. Rank Order Clustering (ROC) - Metodologia Passo 4: Para cada linha reorganizada da matriz, atribua o peso binário. Passo 5: Detemine o equivalente decimal do valor do binário de cada coluna j utilizando a fórmula Passo 6: Ordene as colunas em ordem decrescente de seus valores DE. Desempate de forma arbitrária. Se não, reorganize se necessário, e aí pare; caso contrário volte pra o passo 1. �� = ��� � � =���� � � � � 46 Exemplo 3.3 Pesos e valores binários para linhas e colunas do processamento da matriz de indicadores parte-máquina 2º/2013 24 47 Exemplo 3.3 Rearranjo das linhas da matriz baseado nos valores de DE e subsequente determinação dos pesos e valores binários. 48 Exemplo 3.3 Rearranjo das linhas da matriz baseado nos valores de DE e subsequente determinação dos pesos e valores binários. 2º/2013 25 49 Exemplo 3.3 Rearranjo final das linhas da matriz baseado nos valores de DE. 50 Uma célula de montagem de leitor de disco da HP 2º/2013 26 51 layout de produto da linha de produção Layout fixo de produto (ou Posição fixa ou Posicional) Layout de família de produto (ou celular) Layout de Processo (ou funcional) Tipos Tradicionais de Arranjo Físico 52 Vantagens e Limitações do Layout do tipo fixo, de produto, de grupo e de processo Layout Fixo de Produto (ou posicional) Vantagens Desvantagens 1. Movimentação de material é reduzido 1. Movimento de pessoal e equipamentos é maior. 2. Quando é utilizada uma abordagem de equipe, a continuidade das operações e responsabilidade pelos resultados. 2. Pode resultar em duplicação de equipamentos. 3. Oferece oportunidades de enriquecimento do trabalho. 3. Requer supervisão geral. 4. Promove orgulho e qualidade, porque um indivíduo pode completar o "trabalho completo". 4. Pode resultar num aumento de espaço e maior quantidade de trabalho em processo 5. Altamente flexível, pode acomodar mudanças no design do produto, mix de produtos e volume de produção. 5. Requer uma estreita coordenação e controle na produção de programação. 2º/2013 27 53 Vantagens e Limitações do Layout do tipo fixo, de produto, de grupo e de processo Layout de Produto Vantagens Desvantagens 1. Resulta em uma suave e simples. lógica e fluxo direto na linha. 1. Parada da máquina pára a linha. 2. Devem resultar pequenas existências de trabalhos em processo. 2. Mudanças de design de produtos podem levar o layout a se tornar obsoleto. 3. O tempo total de produção por unidade é curto. 3. Estações mais lentas podem dar o ritmo a linha 4. As necessidades de manuseio de material são reduzidas. 4. É necessária uma supervisão geral 5. É necessária por pessoa uma menor habilidade. 5. Geralmente resulta em maior investimentos em equipamentos 6. É possível o controle simples da produção. 7. Equipamentos para fins especiais podem ser usados. 54 Vantagens e Limitações do Layout do tipo fixo, de produto, de grupo e de processo Layout de Grupo (ou celular) Vantagens Desvantagens 1. Pelo agrupamento de produtos, pode resultar em uma alta utilização das máquinas 1. Requer uma supervisão geral. 2. Linhas de fluxo mais suave e distâncias de viagens mais curtas distâncias são esperados em comparação aos layouts de processo. 2. Maior capacidade de trabalho necessário para os membros da equipe para que ele sejam qualificados em todas as operações .. 3.Resultam em ambiente de equipe e os benefícios da ampliação do trabalho. 3. Criticamente dependente do controle da produção equilibrar os fluxos através das células individuais. 4. Tem alguns benefícios do layout de produto e do layout de processo. 4. Se o fluxo não deverá ser equilibrado em cada célula,"buffers e trabalhos em processo de armazenamento são necessárias na célula para eliminar a necessidade de um materiais adicionais e a manuseio da célula. 5. Incentiva a consideração de equipamentos de uso geral. 5. Tem algumas das desvantagens do layout do produto e layout de processo 6. Diminuiu a oportunidade de utilizar o equipamento para fins especiais 2º/2013 28 55 Vantagens e Limitações do Layout do tipo fixo, de produto, de grupo e de processo Layout de Processo (ou funcional) Vantagens Desvantagens 1. Aumenta a utilização da máquina 1. Aumento dos requisitos de manuseio de material 2. Equipamentos de uso geral podem ser usados 2. É necessário o controle de produção, que é mais complicado. 3. Altamente flexível na alocação de pessoal e equipamento. 3. Aumento do WIP 4. Maior diversidade de tarefas por pessoa. 4. Longas linhas de produção 5. É possível uma supervisão especializada. 5. Tem algumas das desvantagens do layout do produto e layout de processo 6. Habilidades superiores são necessárias para acomodar a diversidade de tarefas requisitadas. 56 3.4 Relacionamento de Atividades Medidas quantitativas – peças por hora, movimentos por dia, quilos por semana. Medidas qualitativas – em função da necessidade de dois departamentos estarem mais próximos do que outros. Matriz de distâncias 2º/2013 29 57 3.4 Relacionamento de Atividades 3.4.1 – Medidas Quantitativas de Fluxo Diagrama Triangular de distâncias 58 3.4 Relacionamento de Atividades 3.4.1 – Medidas Quantitativas de Fluxo Tabela origem-destino 2º/2013 30 59 3.4 Relacionamento de Atividades 3.4.1 – Medidas Quantitativas deFluxo Fluxo em linha reta Fluxo em forma de U Fluxo em forma de S Fluxo em forma de W 60 3.4 Relacionamento de Atividades O gráfico origem – destino (OD) é construído da seguinte forma: 1. Relacione todos os departamentos para baixo da linha e em toda a coluna após a sobre todo o padrão de fluxo. 2. Estabelecer uma medida de fluxo para a instalação que indique com precisão os volumes de fluxo equivalentes. Se os itens movidos são equivalentes no que diz respeito de facilidade de movimento, o número de viagens podem ser registradas no gráfico O-D. Se os itens movidos variam em tamanho, peso, valor, risco de dano, forma e assim por diante, então alguma unidade comum de medida pode ser estabelecidas para que as quantidades registadas na tabela O-D representar os relacionamentos adequados entre os volumes do movimento. 3. Com base nos caminhos de fluxo para os itens a serem movidos ea medida estabelecida de fluxo, registrar os volumes de fluxo na tabela O-D. Vide Exemplo 3.3. 2º/2013 31 61 3.4 Relacionamento de Atividades Exemplo 3.4 - Desenvolvendo o gráfico O-D. A empresa produz três componentes. Os componentes 1 e 2 têm o mesmo tamanho e peso, e são equivalentes no que diz respeito ao movimento. Componente 3 é quase duas vezes maior, e movendo-se duas unidades de cada um dos componentes 1 ou 2, é equivalente a uma unidade de movimento do componente 3. Assim, um fator de circulação de 2 é atribuído ao componente 3. Os departamentos incluídos na instalação são A, B, C, D e E. Para esta ilustração, vamos supor que os departamentos estão dispostos em um padrão de fluxo linear na A-C-B-D-E ordem. As quantidades que devem ser produzidas e os roteiros componentes são como se segue: Componente Quantidade Produzida (por dia) Fator de Movimento Fluxo equivalente (por dia) Roteiro 1 30 1 30 A-C-B-D-E 2 12 1 12 A-B-D-E 3 7 2 14 A-C-D-B-E 62 3.4 Relacionamento de Atividades Exemplo 3.4 - Desenvolvendo o gráfico O-D. Os números circulados representam números de componentes, e o número que se segue indica os números circulados o volume do fluxo de equivalentes para o componente. 2º/2013 32 63 3.4 Relacionamento de Atividades 3.4.1 – Medidas Qualitativas de Fluxo O gráfico de relacionamentos pode ser construído da seguinte forma: 1. Liste todos os departamentos no diagrama de relacionamentos. 2. Conduza entrevistas e estudos com pessoas de cada departamento listados no diagrama de relacionamentos e com a administração responsável para todos os locais. 3. Definir os critérios para a atribuição de relações proximidade e registrar os critérios como as razões para valores dos relacionamentos no diagrama de relacionamento. 4. Estabelecer o valor da relação e a razão para o valor para todos os pares dos departamentos. 5. Permitir que todo mundo tenha acesso ao desenvolvimento do diagrama de relacionamento em uma oportunidade para avaliar e discutir mudanças. 64 3.4 Relacionamento de Atividades 3.4.1 – Medidas Qualitativas de Fluxo Valor Proximidade A Absolutamente Necessário E especialmente Importante I Importante O Proximidade Comum U Irrelevante X Indesejável 2º/2013 33 65 66 3.5 Requisitos de Espaço � Lei de Parkinson � Manufatura- Os espaços ao longo do tempo tem sido reduzidos. 1. Produtos são entregues para os pontos de uso em lotes menores e em cargas unitizadas. 2. Áreas de armazenagem descentralizadas são localizadas nos pontos de uso. 3. Menos estoques são carregados (produtos são “puxados” através de kanbans, e ineficiências internas e externas tem sido eliminadas. 4. Arranjos de layout mais efficiente (ex. Células de manufaturas) são usadas. 5. Empresas estão diminuindo (focadas em fábricas, estrutura organizacional enxuta, descentralização de funções, empregados multifuncionais, um ambiente em equipe com alto desempenho. 6. Escritórios são compartilhados e trabalho a distância são realizados. 7. Mais produtos são fornecidas externamente por outras fábricas locais ou no exterior. 2º/2013 34 67 3.5 Requisitos de Espaço 3.5.1 – Especificação da Estação de Trabalho � A área de pessoal para a estação de trabalho consiste no espaço de: 1. A área de trabalho do operador. 2. Manuseio de material 3. O ingresso e egresso do operador. � Os fatores que devem ser considerados no estudo do movimento das tarefas e das questões ergnomicas relacionadas ao operador são: 1. As estações de trabalho devem ser definidos de modo que o operador possa pegar e descarregar materiais sem andar ou fazer trechos longos . 2. As estações de trabalho devem ser projetados para a utilização eficiente e eficaz do operador. 3. As estações de trabalho devem ser projetados para minimizar o tempo gasto para manusear manualmente os materiais. 4. As estações de trabalho devem ser projetados para maximizar a segurança do operador, conforto e produtividade. 5. As estações de trabalho devem ser projetados para minimizar os riscos, fadiga e cansaço visual. 68 3.5 Requisitos de Espaço 3.5.1 – Especificação da Estação de Trabalho
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