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Layout Celular 
 
Um dos pontos fundamentais de um sistema produtivo na busca por eficiência e 
produtividade é a escolha do layout adequado. A Literatura sobre gestão da 
produção apresenta alguns arranjos de layout clássicos como: 
a) Linha de produção: as máquinas são organizadas de forma sequencial, 
segundo as etapas necessárias para a produção de um determinado 
produto, em um único produto. Pouco flexíveis, mas com elevada taxa de 
ocupação do maquinário. 
b) Funcional (Job Shop): as máquinas são organizadas e agrupadas 
segundo similaridades entre as operações que realizam. Os produtos são 
transportados entre os departamentos, cada um seguindo a sua própria 
sequência de produção. Elevada flexibilidade, mas com intensa 
necessidade de transporte de materiais. 
c) Celular: máquinas de tipos variados agrupadas, necessárias à fabricação 
de uma determinada família de peças. Conjuntos de máquina formam 
unidades produtivas, e conjuntos destas unidades formam as células. 
O layout celular surge como a opção de arranjo de layout proposta pelo Sistema 
Toyota de Produção para auxiliar na implantação de um sistema produtivo Just-
in-time. O sucesso da implementação do layout celular depende de como esta 
célula foi projetada. Para auxiliar neste processo, a Tecnologia de grupo é 
utilizada para classificar e identificar os produtos, de forma a se formarem 
famílias. Para tal, as peças ou produtos com roteiros e operações comuns são 
agrupadas e identificadas como uma família de peças. As células, portanto, 
serão o agrupamento de máquinas e equipamentos em grupos diversos, de 
forma que este grupo seja capaz de propiciar a produção de vários (ou todos) 
componentes de uma mesma família. 
A constituição desta família é fator decisivo no desempenho da célula. Uma 
família homogênea, onde as partes integrantes apresentem elevado grau de 
similaridade, proporcionará reduções significativas dos tempos de preparação 
(setup) nos equipamentos da célula, elevando a sua taxa de utilização. Uma 
família que possua muitos indivíduos distintos dos demais (operações extras, 
ferramentas específicas, etc...) exigirá desvios no fluxo da célula, ocasionando 
ociosidade de alguns equipamentos e exigindo eventualmente transporte entre 
células durante o processamento. Seria então a solução criar tantas famílias 
quantas fossem necessárias para que todas elas fossem homogêneas? 
A resposta desta pergunta revela uma das fragilidades do layout celular, que é a 
necessidade de capacidade instalada superior a outros arranjos de layout. Note 
que se dez produtos diferentes forem divididos em dez famílias, por serem 
distintos, na verdade você necessitará de dez linhas de montagem distintas 
perdendo totalmente o sentido do layout celular. Um número muito elevado de 
famílias exige que mais capacidade seja instalada em células, ou que atividades 
de setup sejam realizadas para a modificação da célula da configuração de uma 
família para outra. A medida que isso eleva o investimento ou os custos de 
transporte e espera podem inviabilizar a operação neste arranjo, portanto cada 
caso deve ser estudado e avaliado na busca pelo ponto de equilíbrio entre o nível 
de similaridade entre as partes de cada família e o número de famílias em que 
os produtos serão classificados. 
Na literatura é possível encontrar muitas técnicas de Tecnologia de grupo para 
auxiliar neste processo, na busca pelo equilíbrio entre homogeneidade de 
similaridade entre os componentes da família de partes e a capacidade instalada 
necessária para atendimento das famílias definidas. Além disso, técnicas de 
otimização podem ser aplicadas no intuito de se buscar o melhor equilíbrio 
possível para a questão. 
As principais vantagens do uso do layout celular que podem ser destacadas são: 
 Boa combinação de flexibilidade e integração; 
 Maior controle do sistema e confiabilidade; 
 Redução dos tempos de preparação (setup) e atravessamento (lead 
time); 
 Favorece trabalho em grupos; 
 Flexibilização do trabalho com operadores multifuncionais; 
Em contrapartida, o arranjo também apresenta suas desvantagens, como: 
 Exige maior capacidade instalada, devido a dedicação de máquinas a 
determinadas células; 
 Resistência cultural dos operários (Impressão de aumento de trabalho); 
 Maior custo de treinamento para operadores multifuncionais; 
 Limitações físicas (nem tudo cabe em uma célula); 
 Dificuldade de balanceamento da capacidade das máquinas; 
 Famílias de produtos com menor grau de similaridade podem provocar 
ociosidade em alguns equipamentos e requerer movimentação entre 
células. 
A forma como as células são dispostas pode ser influenciada pela disponibilidade 
de espaço físico, transporte de matéria-prima e produtos e até interligações entre 
duas ou mais células. As formas mais comuns são as disposições em forma de 
“U”, “V”, “L” e combinações destes formatos formando serpentinas. 
Dentre elas a mais popular é a configuração em forma de “U”. A Figura 1 ilustra 
uma célula constituída por 10 operações sequenciais, com apenas 3 operadores. 
As máquinas munidas de automação e detecção automática de falhas 
(autonomação), e os operadores multifuncionais, permitem que um mesmo 
operador seja capaz de operar mais de uma máquina com ciclos pré-
determinados (exemplificados pelos ciclos azul escuro, vermelho e verde, onde 
cada ponto é uma operação realizada pelo operador). Ao se determinar quantas 
operações cada operador deverá realizar e por quantos equipamentos ele será 
responsável, deve-se levar em consideração um adequado balanceamento da 
carga de trabalho, uma vez que operadores sobrecarregados podem acarretar 
em problemas de segurança, perda de qualidade dos produtos e redução da 
confiabilidade dos equipamentos devido à falta de procedimentos básicos de 
manutenção. 
 
Figura 1: Layout celular em forma de U 
 
A preferência por este formato se dá devido ao fato de apresentar algumas 
vantagens sobre as demais, como: 
 Melhor utilização do espaço físico; 
 Fácil retorno de peças defeituosas, quando algum retrabalho se faz 
necessário; 
 Materiais e ferramentas podem ser compartilhados devido à proximidade 
dos postos de trabalho; 
 Fácil passagem de peças de um posto a outro quando algum posto é 
“saltado” na sequência de determinado produto (fluxo cruzado); 
 Flexibilidade e facilidade de balanceamento de mão de obra, devido à 
proximidade dos postos de trabalho. 
 
Uma variação comum das células focadas em produto, como originalmente 
proposto pelo Sistema Toyota de Produção, é a célula focada no processo, ou 
célula funcional. Neste conceito, mais enraizado no pensamento ocidental de 
que “máquina não pode parar” do que no conceito de manufatura celular, as 
máquinas são agrupadas de acordo com a operação que realizam (layout 
funcional) e não pelos produtos que processam. Desta forma há uma utilização 
mais intensa da mão de obra que, ao invés de operar uma única máquina e 
dispender tempo esperando a máquina executar a operação, passa a operar 
duas ou mais máquinas iguais, reduzindo o tempo que o operário fica parado 
aguardando a máquina e aumentando sua produtividade. Este arranjo não é 
bem visto por autores de estudos sobre o STP, pois tende a isolar o operário 
do grupo e fazer com que seu conhecimento seja focado em determinada 
operação e não no todo do processo, o que é visto como prejudicial para a 
qualidade do produto, processos de melhoria e flexibilidade da mão de obra. 
Outro ponto negativo apontado é que o uso intenso da mão de obra e 
equipamentos com o simples intuito de maximizar sua utilização pode gerar 
estoques em processo, o que é prejudicialem termos de custo e qualidade. 
Porém, formas combinadas de células de manufatura focadas no produto com 
células funcionais em seu fluxo podem apresentar bons resultados em 
determinadas situações. Para exemplificar, tomemos o exemplo apresentado 
na Figura 1, onde temos uma célula focada no produto com 10 operações 
sequenciais e que utiliza 3 operadores. Se ao fazermos uma análise dos 
tempos de ciclo das máquinas identificarmos que a máquina 8 possui um ciclo 
3 vezes maior que a máquina 9 que possui o segundo maior tempo de ciclo da 
célula, limitando o tempo de ciclo da célula. A empresa precisa triplicar a 
produção do item produzido nesta célula devido a um aquecimento do 
mercado, precisamos resolver esta situação. Seria lógico imaginar que se no 
posto 8, possuíssemos 3 máquinas ao invés de apenas 1, produziríamos três 
vezes mais peças podendo a célula inteira trabalhar no tempo de ciclo da 
máquina 9 (supondo que todas as demais máquinas sejam capazes disso). 
Baseado nesta lógica, podemos re-projetar a célula de manufatura, mesclando 
seu atual layout focado no produto com uma pequena célula funcional, 
conforme é exibido na Figura 2. 
 
 
Figura 2: Célula focada no produto com célula funcional no fluxo 
 
A combinação, permite que se alcance a melhoria nos tempos de ciclo da 
célula focada no produto. Infelizmente, pode-se notar que o operador 
responsável pela agora célula 8, ficará isolado do grupo e com seu tempo 
ocupado exclusivamente pela operação deste tipo de máquina, tornando-o um 
operador especializado e não multifuncional como seus colegas. Medidas como 
um rodízio entre os operadores nesta função poderia amenizar este problema. 
 
Recapitulando: O layout em células é um arranjo que visa melhorar a 
utilização da mão de obra e dos equipamentos, reduzindo transportes e 
atividades de preparação. Isto é possível através do projeto da célula com base 
no agrupamento de produtos em famílias de partes, fazendo com que produtos 
similares sejam processados na mesma célula. A tecnologia de grupo pode ser 
uma grande aliada nesta tarefa. As células de manufatura podem ser dispostas 
de muitas formas, sendo as mais usuais em forma de U, de L e V. A forma de 
U é a mais comumente encontrada, devido a algumas vantagens sobre as 
demais, como melhor utilização do espaço físico e redução das distâncias entre 
os postos de trabalho facilitando o retorno de peças defeituosos e que postos 
de trabalho sejam facilmente saltados na sequência, quando necessário. 
 
Produção sincronizada 
 
A sincronização da produção é uma das chaves para uma produção enxuta. A 
gestão da produção baseada no tempo e a sincronização de todo o processo 
permite a eliminação de perdas por estoque em processo e espera. A 
sincronização da produção deve ocorrer com base no takt-time e no tempo de 
ciclo do processo. 
A palavra alemã ‘takt’ serve para designar o compasso de uma composição 
musical, tendo sido introduzida no Japão nos anos 30 com o sentido de ‘ritmo de 
produção’, quando técnicos japoneses estavam a aprender técnicas de 
fabricação com engenheiros alemães (SHOOK, 1998). No Sistema Toyota de 
produção o termo ganhou força, pois define o ritmo no qual a fábrica deve 
trabalhar para atender os seus objetivos de produção. OHNO (1996) definiu o 
tempo takt como a divisão do tempo diário de operação pelo número de peças 
requeridas por dia”. É importante frisar que o tempo diário de operação deve ser 
entendido como o tempo disponível para a produção, descontando-se paradas 
programas para manutenção ou de causas ergonômicas, para que o objetivo 
seja coerente com a realidade. Portanto Alvarez e Antunes Jr (2001) definem o 
tempo takt como: 
𝑇𝑎𝑘𝑡 =
𝑇𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑖𝑠𝑝𝑜𝑛í𝑣𝑒𝑙 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢çã𝑜 (𝑠𝑒𝑔𝑢𝑛𝑑𝑜𝑠)
𝐷𝑒𝑚𝑎𝑛𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢çã𝑜 (𝑝𝑒ç𝑎𝑠)
 
 
Tempo disponível para produção é o tempo total do turno de produção, 
descontando as paradas programada como paradas para almoço, manutenção 
programada e limpeza do equipamento. A unidade de tempo padrão é segundos, 
porém em casos de produções que demandem maior tempo, esta pode ser 
adaptada. 
Alvarez e Antunes Jr. (2001), apontam o takt-time como o principal 
elemento concreto de modelagem e representação para a Função Processo 
(Deslocamento do material) no STP. Os mesmos autores ainda destacam como 
uma aparente deficiência na literatura sobre o tema a supervalorização do 
sistema kanban como solução logística, enquanto a coordenação baseada no 
takt-time é abordada como característica local de cada célula de produção e não 
como um nexo mais amplo de encadeamento da Função Processo. 
O tempo de ciclo, é obtido a partir do que a fábrica é capaz de realizar, ou 
seja, qual o ritmo máximo capaz de ser desempenhado pela fábrica no 
atendimento da demanda. A condição ideal para uma fábrica é aquela onde o 
tempo de ciclo é sempre menor que o takt time, dessa forma ela será capaz de 
absorver as eventuais flutuações na demanda remanejando operadores e 
reduzindo ou aumentando seu tempo de ciclo. A condição inversa, quando o takt 
time é sempre menor que o tempo de ciclo, indica que a empresa está em apuros 
e não consegue atender a demanda que se apresenta, perdendo vendas. Nesta 
situação programas de melhoria devem ser intensificados de forma a reduzir o 
tempo de ciclo o máximo possível, e quando isto não for mais possível (limite 
físico do equipamento atingido), deve-se considerar a expansão da capacidade 
da fábrica. 
A gestão da fábrica pelo tempo deve buscar ao máximo que o tempo de 
ciclo da fábrica esteja no valor do takt time, pois um tempo de ciclo menor irá 
provocar perda por superprodução e um tempo de ciclo maior provocará perdas 
por não atendimento da demanda. O uso de folhas de trabalho padrão (assunto 
da próxima semana) permite que que as tarefas sejam realizadas dentro do 
tempo esperado, e por consequência dentro do takt time. 
A sincronização da produção deve ocorrer a nível amplo do processo, uma 
vez que se apenas algumas células trabalharem dentro deste tempo, estaremos 
novamente gerando perdas por estoque ou atraso nas entregas. Por isso neste 
ponto a programação e controle da produção assumem o protagonismo no que 
tange à eliminação de perdas, pois é necessário um planejamento robusto e de 
alto nível prevendo variações na demanda para que a fábrica consiga trabalhar 
atendendo ao tempo takt necessário. A dificuldade da realização desta tarefa 
cresce à medida que o mix de produtos aumenta, o que demonstra que o 
gerenciamento baseado no tempo takt é mais indicado para casos de produção 
em massa, o assunto é abordado em maiores detalhes no artigo “Takt-time: 
Conceitos e Contextualização dentro do Sistema Toyota de Produção” de 
Alvares e Antunes Jr. 
 
Referências 
REIS ALVAREZ, R.; ANTUNES JR, J. A. V. Takt-time: Conceitos e 
contextualização dentro do Sistema Toyota de Produção. Gestão & Produção, 
v.8, p. 1-18, 2001. Disponível em:< http://www.scielo.br/pdf/gp/v8n1/v8n1a01.pdf >