03 Tradoff em Célula de Produção simulação e estudo de diferentes configurações com base nos conceitos da manufatura enxuta

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Tradoff em Célula de Produção: Simulação e Estudo 
de diferentes configurações com base nos conceitos da 
Manufatura Enxuta 
 
Milton Augusto Barbosa 
 
Resumo 
Atualmente, o conceito de célula de produção é bastante 
difundido e aplicado por várias empresas em muitos países, nos 
mais diversos setores da economia de produtos e serviços. 
Essas empresas aplicam e buscam uma configuração 
avançada de célula de produção acreditando em melhores 
resultados no sistema produtivo. 
Como o resultado do sistema produtivo nem sempre é o 
melhor por decisão na configuração da célula de produção, este 
artigo simula e estuda os tradoff’s com base nos conceitos da 
Manufatura Enxuta para quatro diferentes configurações de 
células de produção. 
Essa simulação apresenta resultados para diferentes 
configurações de célula de produção com base nos conceitos da 
Manufatura Enxuta e conclui que o tradoff está presente nestas 
configurações celulares. 
Com a simulação e estudos dos resultados apresentados, o 
artigo revela situações que podem facilitar a tomada de decisão 
na escolha da configuração ideal para obter melhores resultados 
no sistema de produção. 
 
Palavras Chaves: Célula de produção; Manufatura Enxuta; Tradoff; 
 
Introdução 
Durante décadas, o atual conceito de Manufatura Enxuta 
evoluiu em busca de tornar as empresas mais competitivas 
eliminando os desperdícios e melhorando os resultados do 
sistema produtivo, para conseguir menores custos de produção 
a médio e longo prazo. 
A redução dos custos de produção através da economia de 
recursos do sistema produtivo fizeram com que as empresas de 
manufatura aumentassem sua produtividade atuando 
principalmente nas configurações das células de produção. 
Porém qualquer alteração relacionada a demanda, mix de 
produção e tempo disponível real alterava o resultado no 
sistema produtivo como um todo, comprometendo, às vezes, 
negativamente no resultado da empresa. 
Segundo Corrêa (1996), o sistema Toyota de produção na 
sua origem limita o mix de produção quanto à sua diversificação 
e não permite oscilação de demanda, buscando ao máximo uma 
estabilidade para conseguir melhores resultados de 
produtividade. 
Porém como as células de produção são adequadas a 
demanda, ao mix de produção e o tempo disponível real, o 
objetivo principal do artigo é simular e estudar os tradoff’s nos 
conceitos da manufatura enxuta para quatro diferentes 
configurações de células de produção, afim de auxiliar em 
decisões para obter melhor resultado do sistema de produção. 
 
Sistema Produtivo Celular 
No final do século XIX, Taylor desenvolveu a administração 
científica, que buscava a padronização do processo de trabalho 
e a maneira mais adequada de realizar uma tarefa com 
supervisão do cumprimento da padronização do tempo. 
Aproveitando da Administração Científica para obter maior 
produtividade, Henry Ford aplicou o conceito de linha de 
montagem seriada, produzindo em larga escala para época o 
automóvel Ford modelo T em menos tempo, com menor custo 
de produção e aplicando o controle da qualidade. 
Vale lembrar rapidamente que no momento em que Ford 
criava a linha de produção seriada, surgia logo em seguida uma 
crítica forte ao modelo de produção representado através do 
filme tempos modernos com Chaplim. O filme marcava de forma 
excessiva e exagerada a alteração behavorista do capital 
humano operário no sistema de produção do futuro, destacando 
os males que poderiam trazer à qualidade de vida do operário. 
As exigências dos clientes foram mundando e a 
diversificação de modelos foram obrigando as empresas a 
adaptar o sistema de produção por famílias ou tecnologia de 
grupo. Essa diversificação controlada por grupo obrigou a 
desenvolver novas técnicas de manufatura para lotes menores 
no sistema de produtivo. 
Assim, necessitava de algo para revolucionar e inovar o 
formato do sistema produtivo para produtos diverisifcados, 
gerando maior flexibilidade, menores lotes de produção, redução 
de custo, otimização dos processos, melhoria da qualidade e 
mudança de cultura. 
Segundo Corrêa (1996), em meados da década de 70, os 
japoneses com base no Sistema Toyota de Produção inovam 
com o conceito de célula de produção, dizendo ao mundo que o 
trabalho organizado em células de produção eliminam 
desperdícios de espera, super produção, estoque, defeitos de 
qualidade, movimentos, transportes, processos desnecessários, 
além de um ambiente de trabalho polivalente, saudável e 
adaptado ergonomicamente. 
2 
LINHA 
AUTOMÁTICA
- VOLUME +
-
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
VA
RI
ED
AD
E 
 
 
 
 
 
 
 
+
POSICIONAL
PROCESSO 
JOB
CELULAR
posiciona l
processo
celular
automático
CU
ST
O
QUANTIDADE (q)
Surge então a filosofia Just in Time voltada para a 
eliminação dos desperdícios, inclusive com a criação de células 
produtivas. 
Conforme definição técnica do Lean Institute do Brasil, a 
”célula define a localização de etapas de processamento para 
um produto similar a outro, de modo que as peças, documentos 
etc. possam ser processados em um fluxo muito próximo de 
contínuo, seja um por vez ou em pequenos lotes, mantidos ao 
longo da seqüência completa de processamento”. 
Segundo Ribeiro, F. 2002, o sistema de produção 
organizado em células de fabricação, torna-se mais simples e 
eficiente à administração, decorrência imediata da 
decomposição do sistema global de produção em subsistemas 
de menor dimensão. Há uma redução do tempo gasto em 
transferências entre os postos de trabalho, do tempo de 
preparação das máquinas, da quantidade de ferramentas, do 
tamanho dos lotes e do tempo total de fabricação. 
Conforme artigo publicado recente na internet, a Boeing in 
Portland afirma que, “In the past, using the "job shop" method, 
these machines were located in separate areas of the factory, 
and each required a separate machinist to operate it. They 
turned out hundreds of parts in batches that were then loaded 
into baskets for transporting to another area, or simply sat there 
in stacks waiting until they were needed or the whole batch was 
completed.” 
Com a implementação da célula de produção em alguns 
segmentos de produtos com menor volume e maior variedade, 
conseguiu-se identificar as vantagens que a célula de produção 
tinha sobre os outros tipos de leiaute (tabela 1), tanto em 
flexibilidade como nos custos (figura 2) de acordo com o volume 
em quantidades produzidas (Figura 1). 
 
Figura 1 –Quadro Volume x Variedade 
 
Assim os estudos começaram a demonstrar que a 
transformação de outros leiautes em células de produção 
tradicionais traziam benefícios eliminando os desperdícios e 
aumentando a produtividade para um mix de produção com 
maior variedade. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2 – Leiaute X Custos de Fabricação 
 
Na própria Boeing in Portland, “os resultados comprovam 
“This equipment was large, complex and expensive," said 
Andrew Takamiya, Production System manager at Boeing in 
Portland. 
 "By incorporating the fundamental principles of the Lean 
production preparation process and designing equipment 
specifically for the type and size of the parts being manufactured, 
we've reclaimed 2,076 square feet of factory space." 
Para aumentar a produtividade, em um curto espaço de 
tempo, várias configurações de células foram sendo estudadas 
buscando otimizar e flexibilizar o sistema produtivo de uma 
família de produtos. 
A Boeing in Portland tinha um processo complexo em Job 
Shop com grandes tempos de espera. A decisão foi evoluir 
direto para a última configuração de célula de produção deste 
artigo. “ The machines in the new Chaku-Chaku line are locatedin a U-shaped flow line. "The machines eject the parts 
automatically and everything is timed just right, so the operators 
don't spend time unloading or waiting," said machinist and Lean 
Manufacturing team member Jack Mitchell. "By the time the 
operator gets to the end of the line, the machine cycle of the first 
machine is completed and the whole process can start over 
again. 
"This flow line is assigned only those resources (equipment 
and labor) that are required for the specific activities to be 
performed. Included in the line are appropriate inspection tools to 
ensure no quality problems are passed on to the next operation. 
Essas vantagens foram estudadas por vários autores, tais 
como Correa, H., Gaither, Slack entre outros “gurus” da Gestão 
de Produção. 
3 
1 2 
3 
6 
4 
5 
1 
Assim, a tabela (1) demonstra as vantagens de uma célula 
de produção enxuta em relação a outros leiautes de fabricação. 
 
CÉLULA LEAN Outros Leiautes 
Maior velocidade e 
flexibilidade de resposta 
Resposta lenta e 
baixa flexibilidade 
Predomina participação 
em grupo 
Individualismo 
predominante 
Proporciona conceito 
Puxado 
Proporciona 
conceito empurrado 
Controle da Qualidade 
Robusto 
Dificuldade na 
localização de defeitos 
Redução de estoques 
intermédiários - Fluxo de uma 
peça 
Alto estoque 
intermediário p/ dia 
seguinte 
Permite trabalhar em mais 
de um posto 
Trabalha 
normalmente em parte 
da linha 
Evolução continua para o 
grupo 
Inibe a criatividade e 
incentiva o individual 
 
tabela 1 – Vantagens da Célula Produção X Outros Leiautes 
 
Evolução da Configuração Celular 
Antes da concepção da primeira célula de fabricação, o 
modelo conhecido em montagens e sub montagens era linha de 
produção com leiaute linear (figura 3). 
 
 
 
 
Funcionários da linha 
 
 Operações 
 
 Estoque de peças inacabadas entre operações 
 
Inspeção – Controle de Qualidade 
 
Sentido da Esteira 
 
figura 3- linha de produção – layout linear 
 
Segundo Biehl e Mosele (2003), “ o modelo de produção 
caracteriza-se como fordista que é baseado em máquinas e 
tarefas dedicadas, com idéia de produção em massa, para obter 
ganhos de escala. As pessoas se colocam ao longo das esteiras 
de acordo com a sua especialização e passam todo o período 
de trabalho repetindo a mesma tarefa. O trabalho lhes passa 
pela frente num período criteriosamente cronometrado, definido 
por uma mediana observada em trabalhadores selecionados; 
não há preocupação com o ritmo de produção individual, 
imortalizando o sistema fordista de especialização no trabalho”. 
A linha em formato de “U” (figura 4) que teve sua 
concepção inovada, apresenta uma interligação das tarefas com 
movimentos manuais curtos, fluxo de uma peça reduzindo o 
estoque em processo, menor lead time, menor espaço ocupado 
e melhor flexibilidade de resposta ao mix de produção dos 
clientes. 
Tempo de Ciclo Padrão
0
2
4
6
8
10
1 2 3 4 5 6
Operações
Te
m
po
 
(s)
 
gráfico 1 – Operações X tempo de Ciclo padrão 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Funcionários da linha 
 
 Operações 
 
figura 4 - Linha em forma de “U” – 1ª Configuração 
 
Então ocorre um tradoff na célula de 1ª. configuração entre 
maior número de ajustagens e menor estoque de produtos, 
maior produtividade e menor quantidade total possível de 
fabricar. Tradoff este que necessita análise em relação ao 
gargalo da célula de produção, dos dados da demanda e a 
capacidade de produção disponível. 
T TTT
 
T
T
T
4 
Seguindo a evolução e a consolidação dos conceitos, 
novas configurações são desenvolvidas para superar os tradoff´s 
da 1ª. configuração. 
A 2ª. configuração apresenta conceitos de cálculo do tempo 
takt que define o ritmo de trabalho em função da demanda e do 
tempo disponível real, do balanceamento dos tempos da célula, 
do melhor aproveitamento da mão de obra e da identificação do 
gargalo buscando eliminar os desperdícios do sistema produtivo. 
Segundo Biehl e Mosele (2003), “ na célula de produção, o 
operário trabalha simultaneamente em mais de uma máquina e 
efetua várias operações dentro de uma seqüência de processos 
dispostos entre si de forma a completar uma parcela significativa 
do trabalho. 
Assim a célula de 2ª. configuração, explora melhor a 
produtividade através de análises e cálculos matemáticos com 
base nos conceitos de Manufatura Enxuta. 
 Em função da demanda (D) e o tempo disponível real 
(TDR), podemos calcular o ritmo (TTK), necessário para 
conseguir atender a demanda dos clientes e seus respectivos 
mix de produção. O cálculo utiliza a fórmula (2) que substituí na 
fórmula (1). 
 
(1) TTK = TDR 
 D 
 
 
(2) TDR = TT - TP 
 
onde: 
 
TTK = Tempo Takt (ritmo do trabalho necessário) 
D = Demanda necessária para produzir 
TDR = Tempo Disponível Real para produção 
TT = Tempo Total 
TP = Tempos perdidos com pausas, ajustagens, 
reajustagens e outros 
 
Através de cálculo matemático, fazendo a divisão da 
somatória do tempo das operações (TO) por tempo takt (TTK) 
necessário para atender a demanda de produção é possivel 
calcular o número ideal de funcionários. 
 
(3) NOP = ∑ TO 
 
 TTK 
sendo: 
NOP = Número Ótimo de operadores 
TO = Tempo de cada Operação 
TTK = Tempo takt (ritmo de trabalho) 
Este número ideal de funcionários é ajustado através do 
balanceamento teórico das operações do gráfico(1) com a 
junção de duas ou mais operações não excedendo o tempo takt 
de ritmo (TTK). 
Assim o gráfico 2, indica a junção de duas ou mais 
atividades até que o resultado fique menor que o tempo takt de 
ritmo. Com a aplicação da fórmula 3, o ajuste de acordo com o 
balanceamento do tempo e a junção das operações é possível 
demonstrar uma redução do no. de funcionários na célula de 
produção de 2ª. configuração, conforme demonstra a figura (5). 
 
Junção das Operações
0
2
4
6
8
10
1 2 e 3 4 e 5 6
Operações
Te
m
po
 
(s)
 
gráfico 2 – Junção da Operações 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
figura 5-Célula de Produção U – 2ª Configuração 
 
Conforme Instituto Lean do Brasil, balanceamento é uma 
ferramenta gráfica que ajuda na criação de fluxo contínuo em um 
processo com múltiplas etapas e múltiplos operadores, 
distribuindo os elementos das tarefas do operador em relação ao 
tempo takt. Também conhecido como diagrama de carga do 
operador. 
A célula de 2ª. configuração apresenta uma característica 
do operador se movimentar até a estação de trabalho, diferente 
da 1ª. configuração onde os funcionários permanecem estático 
esperando que o produto chegue à estação de trabalho. 
Ainda, na 2ª configuração da célula de produção ocorre a 
otimização de ferramentas para redução do tempo de ajustagem 
para aumentar o tempo disponível real afim de compensar as 
1 2 
3 
6 
4 
5 
 
5 
perdas de movimentos desnecessários. A célula possui estações 
móveis qur alteraram a seqüência de operações, permitindo 
operações simultâneas e aplicando dispositivos simples a provas 
de erros para melhoria da qualidade. 
Portanto, a 2ª. configuração da célula de produção 
demonstra um melhor aproveitamento da mão-de-obra e 
aumento da produtividade utilizando o conceito de 
balanceamento buscando melhoria dos resultados do sistema 
produtivo. 
Ainda, para a 2ª. configuração da célula de produção, é 
necessário analisar se o maior tempo de qualquer operação 
(TO) não excede o tempo takt-ritmo (TTK). O Tempo de 
Operação (TO) excedente pode comprometer as entregas da 
produção e revelar um gargalo de acordocom a teoria das 
restrições. 
Segundo Goldrath, uma máquina de um sistema é quem 
define o quanto é possível produzir em todo o sistema, ou seja é 
essa máquina que apresenta o ritmo e a cadência da fábrica 
como um todo. 
Então ocorre o tradoff na 2ª. configuração entre 
balanceamento do tempo com a junção de atividades e os 
movimentos desnecessários, maior produtividade e capacidade 
de célula justa contribuindo para a restrição da demanda em 
função de deficiências do sistema. 
Avançando na evolução com base nos conceitos, a célula 
de 3ª. configuração, apresenta melhoria da produtividade, 
automatização de operações com maior tempo para reduzir o 
número de funcionários, controle de conteção da qualidade 
automático e demanda atendida de forma plena, buscando 
eliminar todos os desperdícios. 
Assim a 3ª. configuração (figura 6) altera o conceito de 
produção simples, diminui o número de funcionários, aumenta o 
investimento em equipamentos, altera o ritmo do trabalho 
humano para automático e começa a modificar o behaviorismo 
dos operários. 
Portanto a 3ª. configuração apresenta modificação do 
conceito inicial de célula de produção e apresenta mais tradoff 
que no conceito de 2ª. configuração, inclusive demonstra a 
necessidade de desenvolver melhoria em segurança e 
ergonomia. 
Para a 4ª. configuração da célula de produção, a evolução 
se aproxima da linha semi automática, ou seja célula semi 
automática com transferência humana entre as operações. 
Para o desenvolvimento da célula semi automática utilizou 
o conceito de autonomação e automatização. 
Junção das Operações
0
2
4
6
8
10
1 2 e 3 4 e 5 6
Operações
Te
m
po
 
(s)
 
gráfico 3 – Junção de Operações automáticas 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
figura 6-Célula Automática – 3ª Configuração 
 
A automação ou conhecida como automatização significa 
alimentação automática, operação automática, parada 
automática, verificação automática e descarregamento 
automático para reduzir o número de funcionário (figura 6). 
 A autonomação depende do fator humano para ocorrer 
de fato a operação desejada, ou seja, uma semi automatização. 
Significa dar autonomia à máquina e liberar tempo do funcionário 
para realizar outras atividades, ocupando todo o seu tempo 
disponível. 
 O funcionário necessita deslocar-se no quadrado para 
fazer a operação manual de carregamento em cada estação de 
trabalho e fazer um acionamento para concluir a execução de 
todas as operações, simultaneamente, em um momento único 
(figura7). 
Surge então da combinação de automatização e 
autonomação o conceito chaku-chaku, que em sua tradução 
para o português significa carrega-carrega pelo operador. O 
operador também realiza a transferência das peças de operação 
em operação no fluxo da célula. 
Em algumas configurações não tão automátizadas, o 
funcionário faz o descarrega-carrega, faz também a 
transferência dos produtos no sentido de suas devidas 
operações e aciona o comando para efetuar o trabalho 
simultâneo das máquinas completando um ciclo e repetindo o 
ciclo em seguida, novamente. 
 
Automática 
1 2 
6 5 
3 
4 A 
A 
A A 
 
6 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 7 – Células com operações Semi Automáticas 
 
 A Operação Automática – Automatização 
Operação Manual 
 S Semi automática – Autonomação 
 Acionamento das Estações de trabalho 
 Movimento do operador 
 . 
Assim define o Iinstituto Lean do Brasil como “a condução 
do fluxo de uma só peça em uma célula, no qual as máquinas 
descarregam as peças automaticamente, de modo que o 
operador (ou operadores) possa levar uma peça diretamente de 
uma máquina a outra, sem parar para descarregar, 
economizando assim tempo e movimentação”. 
Ou, segundo o The Glossary Surveymethods define célula 
chaku chaku como “A type of production or assembly line 
containing the equipment necessary for all stages of production 
of a particular part or component. The chaku-chaku line requires 
human participation only to load the initial part, freeing staff to 
move on to other processes”. 
 O acionamento do comando normalmente é para um 
conjunto de mais de uma operação e realizado por apenas um 
operador que trabalha dentro de uma delimitação da célula, essa 
delimitação faz permanecer o operador dentro de um quadrado 
subjetivo, girando em seu circuito muitas vezes seguidas. 
 Esse quadrado subjetivo passa a ser administrado 
através de metas de produção de acordo com os cálculos de 
produtividade, fazendo com que o trabalhador ao final da jornada 
de trabalho esteja cansado por movimentos e por realizar 
atividades repetitivas de alta responsabilidade em tempo de 
ritmo muito pequeno. 
 De acordo com os estudos de tempos, 
balanceamento, tempo takt, previsão de demanda e mix de 
produção pode ser configurada a célula chaku chaku utilizando 
mais de um operador com mais de um acionamento. 
 Essa condição significa perigo à segurança do 
operador, pois passa a ter dois operadores em um único 
quadrado, podendo ocasionar uma falha de sincronismo e 
seqüenciamento gerando um acidente para o operador. 
 Assim dispositivos como cortina de luz e máquinas 
com partes fechadas para evitar invasão do local de ação da 
ferramenta é significantemente obrigatória. 
 A configuração do sistema chaku-chaku, administrado 
na forma de um quadrado, oferece pouca flexibilidade para 
alterações de demanda e tempo disponível real limitando a 
flexibilidade de uma célula de produção e podendo a vir 
comprometer a entrega ao cliente dependendo da capacidade 
produtiva disponível. 
 Resumindo a 4ª. geração de célula de produção 
demonstra uma maior produtividade em relação a redução do 
número de operadores, aumenta o custo dos equipamentos com 
autonomações, diminui a flexibilidade da célula de produção, 
limita a produção ao maior tempo de ciclo, aumenta o tempo 
entre repetição de uma mesma operação e ocasiona uma fadiga 
física e mental pelo ritmo de trabalho em tempos de ciclos 
pequenos. 
 Assim, o resumo dos tradoff’s entre as configurações 
simuladas são demonstrados (tabela 3) e a tomada de decisão 
da configuração ideal deve ser imediata de acordo com a 
demanda e o tempo disponível real. 
 
Tradoff 
1 • Maior Produtividade 
• Menor eficiência 
 / Mais ajustagem 
• Menor No. peças possíveis 
• Menor estoque 
2 • Maior produtividade 
• Junção de Operações 
• Capacidade da célula justa 
• Movimentos na célula 
3 • Automatização 
• Automatização 
• Automatização 
• Automatização 
• Menor no. funcionários 
• Ritmo de automático 
• Menor Flexibilidade alterar 
• Maior tempo de ajustagem 
• Maior investimento / Custo 
• Maior falhas em Maquinas 
• Maior fadiga 
• Fadiga e LER 
4 • Autonomação 
• Autonomação 
• Maior produtividade 
• Autonomação 
• Menor no.Funcionários 
• Movimento na célula 
• Menor Flexibilidade Alterar 
• Maior investimento / Custo 
• Menor no. peças possíveis 
• Maior tempo de ajustagem 
• Fadiga Física e Mental 
• Limita a Produção 
 
Tabela 3 – tradoff das configurações de célula de produção 
1 2 
6 
4 
5 
3 S 
S 
S S 
S S 
7 
1 2 
3 
6 
4 
5 
 
Portanto, utilizando programa simples em Excel 
denominado CELL ANALYSE®, de autoria própria, serão 
realizadas simulações para um mesmo conjunto fixo de dados 
afim de comparar os conceitos de configuração de células e o 
tradoff com base na Manufatura enxuta. 
 
Estudo e Simulação 
Para simulação e discussão do estudo de caso, foi 
escolhido uma célula de produção com layout pré definido em 
formato “U”(figura 8) e os seguintes dados conforme (tabela 4): 
 
Operação Estação de 
 Trabalho 
Tempo ciclo 
 (segundos)Pré Montagem 1 1 9 
Teste de Folga 2 3 
Engraxar 3 4 
Pré Montagem 2 4 3 
Teste de Giro 5 4 
Controle visual 6 5 
 
Tabela 4 – dados para simulação do estudo de caso 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 8 – layout da célula – Formato “U” 
 
Simulando que a célula em estudo trabalha em 3 turnos de 
8 horas, com pausas obrigatórias para refeição e descansos 
somando 1,5 horas / turno de trabalho, que essa linha tem um 
mix de produção de 3 produtos com tempos de ciclo iguais, que 
cada ajustagem demora 30 minutos e demanda total diária é de 
6500 unidades dia; será simulado para as 4 configurações 
diferentes comentadas em teoria anteriormente. 
 
Linha de Produção Forma “U” 1ª. configuração 
Neste caso ocorre o desperdício de espera do funcionário 
entre a operação 1 que tem o maior tempo de 8 segundos e 
todas as outras menores que ficam esperando (tabela 5). 
Isso gera um desbalanceamento de tempo porque os 
funcionários trabalham de forma estática e com operações 
totalmente manuais (figura 4). Utilizando 6,25 funcionários, 
sendo 6 funcionários para operações e 0,25 funcionários para 
abastecer a célula. 
A produtividade fica em 1040 unidades/funcionário e tem 
capacidade disponível para produzir 7425 unidades por dia para 
uma demanda de 6500 unidades/dia. 
Possui fluxo de uma peça sem estoque de processo, ocorre 
detecção de falha da qualidade na última operação. 
O trabalhador poderia sentir fadiga na 1ª. operação, mas 
realizando rotatividade de posto, pausas e estudos ergonômicos 
diminuiria o problema. 
 
6500
1 59400 segundos
9,13846154 ∆ � ∆ �
OP 1 Tempo da Operação 1 - Segundos 8 1,14
MV 1 Deslocamento 1
OP 2 Tempo da Operação 2 - Segundos 3 6,14
MV 2 Deslocamento 2
OP 3 Tempo da Operação 3 - Segundos 4 5,14
MV 3 Deslocamento 3
OP 4 Tempo da Operação 4 - Segundos 4 5,14
MV 4 Deslocamento 4
OP 5 Tempo da Operação 5 - Segundos 3 6,14
MV 5 Deslocamento 5
OP 6 Tempo da Operação 6 - Segundos 5 4,14
MV 6 Deslocamento 6
OP 7 Tempo da Operação 7 - Segundos
MV 7 Deslocamento 7
OP 8 Tempo da Operação 8 - Segundos
MV 8 Deslocamento 8
OP 9 Tempo da Operação 9 - Segundos
MV 9 Deslocamento 9
PPP = Peças possiveis de Produzir
Tempo Disponivel - Dias ou Fração
Tempo de Ritmo - Meta - segundos
 PPP / NOP = Produtividade 1040
NOP = No. De Funcionários Calculado 2,95
Demanda - Entrega peças
6,25
7425
NOP = No. De Funcionários Ajustado
 
 
8
3
4 4
3
5
0 0 0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
OP1 OP2 OP3 OP4 OP5 OP6 OP7 OP8 OP9
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
OP1 OP2 OP3 OP4 OP5 OP6 OP7 OP8 OP9
Tarefa Desloc.
 
Tabela 5 – Dados da simulação 1 – CELL ANALYSE® 
1ª. Configuração 
8 
8
9
0
9
0
5
0 0 0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
OP1 OP2 OP3 OP4 OP5 OP6 OP7 OP8 OP9
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
OP1 OP2 OP3 OP4 OP5 OP6 OP7 OP8 OP9
Tarefa Desloc.
Célula de produção 2ª. configuração 
Para esta simulação manteremos os dados inicias de 
demanda, mix de produção e de tempo real disponível. Simula 
um melhor aproveitamento dos funcionários que executam suas 
tarefas de forma manual diminuindo o tempo de espera e 
aumentando o movimento desnecessário para o operador 
deslocar-se até as operações.. 
A junção das operações 2 com 3, 4 com 5 e o movimento 
do operador para se deslocar até as operações (figura 5) não 
ultrapassa o tempo limite, conseguindo assim cumprir a 
demanda (tabela 6). 
Reduziu para 4 operadores aumentando a produtividade 
para 1625 unidades / funcionário e diminuiu o número de peças 
possíveis de serem entregues para 6600 peças / dia. 
Alguns controles com dispositivos a prova de erros são 
desenvolvidos e aplicados para robustez da qualidade de 
processo e produto, detectando de imediato problemas da 
qualidade. 
6500
1 59400 segundos
9,13846154 ∆ � ∆ �
OP 1 Tempo da Operação 1 - Segundos 8 1,14
MV 1 Deslocamento 1
OP 2 Tempo da Operação 2 - Segundos 7 0,14
MV 2 Deslocamento 2 2
OP 3 Tempo da Operação 3 - Segundos
MV 3 Deslocamento 3
OP 4 Tempo da Operação 4 - Segundos 7 0,14
MV 4 Deslocamento 4 2
OP 5 Tempo da Operação 5 - Segundos
MV 5 Deslocamento 5
OP 6 Tempo da Operação 6 - Segundos 5 4,14
MV 6 Deslocamento 6
OP 7 Tempo da Operação 7 - Segundos
MV 7 Deslocamento 7
OP 8 Tempo da Operação 8 - Segundos
MV 8 Deslocamento 8
OP 9 Tempo da Operação 9 - Segundos
MV 9 Deslocamento 9
PPP = Peças possiveis de Produzir
Tempo Disponivel - Dias ou Fração
Tempo de Ritmo - Meta - segundos
 PPP / NOP = Produtividade 1625
NOP = No. De Funcionários Calculado 3,39
Demanda - Entrega peças
4,00
6600
NOP = No. De Funcionários Ajustado
 
 
8
9
0
9
0
5
0 0 0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
OP1 OP2 OP3 OP4 OP5 OP6 OP7 OP8 OP9
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
OP1 OP2 OP3 OP4 OP5 OP6 OP7 OP8 OP9
Tarefa Desloc.
 
Tabela 6 – Dados da simulação - CELL ANALYSE® 
2ª configuração 
 
Essa técnica desde que simples, é bastante aplicável 
quando o tempo de trabalho da máquina é desbalanceado ou 
longo, pois o funcionário se movimenta e realiza tarefas em ritmo 
adequado à sua condição. 
 
Célula de produção 2ª. configuração 
Redução de Tempo Disponível 
Para esta simulação, ainda na 2ª. configuração 
manteremos os dados inicias de demanda e mix de produção 
da configuração inicial. Será diminuído em 40 minutos o tempo 
disponível real por motivo diverso e aleatório de um componente 
para montagem. 
 Vamos manter também a junção das operações 2 com 3, 4 
com 5, melhor aproveitamento do funcionário e o movimento do 
operador para se deslocar até as operações (figura 5). 
6500
1 52380 segundos
8,05846154 ∆ � ∆ �
OP 1 Tempo da Operação 1 - Segundos 8 0,06
MV 1 Deslocamento 1
OP 2 Tempo da Operação 2 - Segundos 7 0,94
MV 2 Deslocamento 2 2
OP 3 Tempo da Operação 3 - Segundos
MV 3 Deslocamento 3
OP 4 Tempo da Operação 4 - Segundos 7 0,94
MV 4 Deslocamento 4 2
OP 5 Tempo da Operação 5 - Segundos
MV 5 Deslocamento 5
OP 6 Tempo da Operação 6 - Segundos 5 3,06
MV 6 Deslocamento 6
OP 7 Tempo da Operação 7 - Segundos
MV 7 Deslocamento 7
OP 8 Tempo da Operação 8 - Segundos
MV 8 Deslocamento 8
OP 9 Tempo da Operação 9 - Segundos
MV 9 Deslocamento 9
PPP = Peças possiveis de Produzir
Tempo Disponivel - Dias ou Fração
Tempo de Ritmo - Meta - segundos
 PPP / NOP = Produtividade 1455
NOP = No. De Funcionários Calculado 3,85
Demanda - Entrega peças
4,00
5820
NOP = No. De Funcionários Ajustado
 
 
 
Tabela 7 – Dados da simulação 2 – com redução de TRD – 
Programa CELL ANALYSE 
9 
6500
1 59400 segundos
9,13846154 ∆ � ∆ �
OP 1 Tempo da Operação 1 - Segundos 8 1,14
MV 1 Deslocamento 1
OP 2 Tempo da Operação 2 - Segundos
MV 2 Deslocamento 2
OP 3 Tempo da Operação 3 - Segundos
MV 3 Deslocamento 3
OP 4 Tempo da Operação 4 - Segundos
MV 4 Deslocamento 4
OP 5 Tempo da Operação 5 - Segundos
MV 5 Deslocamento 5
OP 6 Tempo da Operação 6 - Segundos 5 4,14
MV 6 Deslocamento 6
OP 7 Tempo da Operação 7 - Segundos
MV 7 Deslocamento 7
OP 8 Tempo da Operação 8 - Segundos
MV 8 Deslocamento 8
OP 9 Tempo da Operação 9 - Segundos
MV 9 Deslocamento 9
PPP = Peças possiveis de Produzir
Tempo Disponivel - Dias ou Fração
Tempo de Ritmo - Meta - segundos
 PPP / NOP = Produtividade 3250
NOP = No. De Funcionários Calculado 1,42
Demanda - Entrega peças
2,00
7425
NOP = No. De Funcionários Ajustado
8
0 0 0 0
5
0 0 0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
OP1 OP2 OP3 OP4 OP5 OP6 OP7 OP8 OP9
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
OP1 OP2 OP3 OP4 OP5 OP6 OP7 OP8 OP9
Tarefa Desloc.
 
O detalhe desta simulação é que vai ultrapassar o tempo 
limite não conseguindo, assim, cumprir a demanda. 
A mesma produtividadecaiu para 1455 unidades por 
funcionário e o número de peças possíveis de serem entregues 
foi de 5820 unidades / dia, valor esse menor que a demanda 
necessária de 6500 unidades / dia.. 
O fato ocorrido se deve a uma capacidade disponível de 
recurso de mão obra muito justa ao tempo takt-ritmo calculado 
para um determinado tempo disponível real de produção. 
Qualquer oscilação de demanda ou tempo perdido ocorre a 
não entrega da demanda desejada passando a existir um 
gargalo na célula de produção. 
Neste caso, a decisão deve ser rápida para reconfigurar a 
célula novamente para linha em forma de “U”, aumentando de 4 
para 6 o número de funcionários. Esse aumento para 6 
funcionários na linha em forma de “U” gera uma menor 
produtividade mas consegue entregar a demanda desejada 
(figura 4). 
 
Célula de produção Automática 3ª. configuração 
Para esta simulação mantém os dados inicias de demanda, 
o mix de produção e o tempo disponível real da configuração 
inicial. 
Na junção da operação 2 com 3 e 4 com 5 é aplicado o 
conceito de automação (figura 6), deixando parte das operações 
em automático e parte em manual, ou seja semi automática. 
Neste caso simulado, reduz o número de funcionários para 
2 pessoas aumentando a produtividade ao máximo de 3250 
unidades / funcionário, sendo possível entregar a 6600 peças / 
dia. Alguns controles automáticos são instalados para melhoria 
da qualidade. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tabela 8 – Dados da simulação - CELL ANALYSE® 
3ª. Configuração 
 
O fator negativo é que a célula passa a ter uma capacidade 
muito justa em relação a demanda, tempos maiores de 
ajustagens e tem um investimento muito mais alto. 
A automatização interligando as atividades diminui a 
flexibilidade em relação a ter todas operações manuais, pois se 
alterar demanda ou diminuir o tempo disponível real é impossível 
de retornar para uma configuração mais simples em relação a 
automatização. 
 
Célula de produção 4ª. configuração 
Conceito CHAKU CHAKU 
Para esta simulação manteremos os dados inicias de 
demanda, mix de produção e de tempo real disponível. 
A Célula semi automática com autonomação, denominada 
de linha chaku-chaku, ou célula chaku-chaku traduzido como 
carrega-carrega, é operacionalizada de forma que o operador 
carrega todas as operações caminhando na seqüência e na 
ultima aciona um comando para as máquinas iniciarem seu 
funcionamento (figura 7). 
Podemos observar nesta simulação (tabela 9) que aumenta 
produtividade passando para 2970 unidades / funcionário em 
relação ao conceito de célula de produção de 2ª. configuração 
que é de 1625 unidades por funcionário 
Porém, o operador tem desperdício do movimento 
carregando e movimentando as peças entre as estações de 
trabalho. Em função do desperdício diminui cerca de 2 vezes a 
quantidade de peças possíveis de entregar em relação ao 
conceito de célula de produção de 2ª. configuração, 
comprometendo a demanda estipulada que era inicialmente de 
10 
1 2 
6 
4 
5 
3 S 
S 
S S 
S S 
S 
6500 unidades / dia passando a fabricar apenas 2970 unidades / 
dia com o modelo chaku chaku. 
 O acionamento das operações neste conceito é 
instalado no final da célula e existe uma dificuldade para alterar 
esta configuração quando necessário, pois se trata de uma 
célula semi automática com maior custo de investimento. 
 Uma hipótese para a 4ª. configuração seria deixar a 
célula FLEX , sendo possível de operar no modelo chaku-chaku 
e no modelo original de célula de 2ª. configuração (figura 9). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Operação Autônoma ou com Funcionário 
 
Figura 9 –- Célula FLEX – 2ª. configuração e 4ª. Configuração 
Conceito Tradicional e CHAKU CHAKU 
 
Quanto a fadiga exagerada, o operador repete o 
movimento inúmeras vezes seguidas dentro de um quadrado, 
pois existe a caminhada com responsabilidade de executar os 
trabalhos, ocasionando o desgaste físico e mental para tempos 
de ciclos pequenos das operações. 
 
6500
1 59400 segundos
9,13846154 ∆ � ∆ �
OP 1 Tempo da Operação 1 - Segundos 8 10,86
MV 1 Deslocamento 1 12
OP 2 Tempo da Operação 2 - Segundos 3 6,14
MV 2 Deslocamento 2
OP 3 Tempo da Operação 3 - Segundos 4 5,14
MV 3 Deslocamento 3
OP 4 Tempo da Operação 4 - Segundos 4 5,14
MV 4 Deslocamento 4
OP 5 Tempo da Operação 5 - Segundos 3 6,14
MV 5 Deslocamento 5
OP 6 Tempo da Operação 6 - Segundos 5 4,14
MV 6 Deslocamento 6
OP 7 Tempo da Operação 7 - Segundos
MV 7 Deslocamento 7
OP 8 Tempo da Operação 8 - Segundos
MV 8 Deslocamento 8
OP 9 Tempo da Operação 9 - Segundos
MV 9 Deslocamento 9
PPP = Peças possiveis de Produzir
Tempo Disponivel - Dias ou Fração
Tempo de Ritmo - Meta - segundos
 PPP / NOP = Produtividade 2970
NOP = No. De Funcionários Calculado 4,27
Demanda - Entrega peças
1,00
2970
NOP = No. De Funcionários Ajustado
 
 
20
3 4 4 3
5
0 0 0
0
5
10
15
20
25
OP1 OP2 OP3 OP4 OP5 OP6 OP7 OP8 OP9
0
5
10
15
20
25
OP1 OP2 OP3 OP4 OP5 OP6 OP7 OP8 OP9
Tarefa Desloc.
 
 
Tabela 9 – Dados da simulação – CELL ANALYSE® 
4ª. Configuração – Conceito CHAKU CHAKU 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 7 –- Célula de Produção Autônomas – 4ª 
Configuração - Layout Simulação 4 
Conceito CHAKU CHAKU 
 
Conclusão 
Os estudos e as simulações demonstram que o leiaute 
celular apresenta algumas vantagens em relação a outros 
leiautes, tais como posicional, job shop e produto. 
As células evidenciam flexibilidade para ajustagens, 
flexibilidade para mix de produção, detecção mais rápida de 
defeitos através do sistema puxado, melhor aproveitamento de 
mão de obra, maior produtividade, menor espaço ocupado, 
redução de estoque em processo, fluxo de uma peça e menor 
lead time. 
Porém os números demonstram que é necessário uma 
avaliação correta para tomada de decisão de como configurar 
uma célula de produção, levando em consideração tempo das 
operações, demanda, mix de produção e tempo real disponível. 
Está demonstrado no resumo da simulação (tabela 10), 
que a medida que se aumenta a produtividade, relação entre 
peças produzidas por número de funcionários, diminui a 
1 2 
6 
S S 
S S 
 
4
5 
11 
quantidade de peças possíveis de produzir, comprometendo a 
demanda de produção. 
Ainda, a medida que aumenta a produtividade torna as 
configurações menos flexíveis e aumenta a fadiga do operador 
pela carga e ritmo de trabalho. 
Qualquer alteração de demanda ou atraso requer recalcular 
o tempo de ritmo e sempre deveria ser redistribuído os tempos 
nas operações manuais com adequação do no. de funcionários. 
Mas isso tornaria impossível porque as células ficam 
engessadas quando automatizadas, prejudicando o 
cumprimento da demanda. 
Para a célula de configuração mais atual, dita como chaku 
chaku, fica quase impossível de mexer no tempo de ciclo depois 
de uma configuração estipulada, limitando a quantidade de 
peças possíveis de produzir comprometendo a demanda. 
Cita a teoria que poderia duplicar as células para poder 
melhorar a quantidade possível de entrega, porém este conceito 
não é viável pois aumenta o investimento em equipamentos e 
também aumenta a mão de obra, voltando ao conceito inicial de 
célula de produção, conforme teoria de 2ª. configuração. 
Na soma da duplicação das linhas chaku chaku, teria uma 
produtividade igual a concepção da teoria pura de célula de 
produção, demonstrando que as células de produção hibridas 
criadas ao longo do tempo nem sempre apresenta melhor 
resultado 
Porém, o conceito chaku chaku são autonomações e 
automatizações que devem ser feitas quando tem operações 
com tempo padrãode ciclo muito alto, dando autonomia ao 
operador de poder realizar outras tarefas enquanto espera 
longos tempos, sem atingir fadiga exagerada e passivos 
trabalhistas futuros. 
Na simulação deste estudo em especifico, o tempo gasto 
desperdiçado com movimentos, mesmo que tenha um leiaute 
pequeno bem definido é maior que o tempo de ciclo padrão da 
maior operação, prejudicando o número de peças entregues, 
sem contar a fadiga mental e física exagerada sobre o operador 
pela pressão de não conseguir suas metas. 
Em resumo a célula conceitual de 2ª. configuração, 
conceito inicial do Sistema Toyota de Produção é a mais flexível, 
gera menor fadiga e gera os menores investimentos trazendo 
bons resultados, principalmente em países onde a mão de obra 
não é o maior custo do processo e não tem demanda para um 
único produto. 
Qualquer autonomação inteligente na célula de 2ª. 
configuração necessita buscar simplicidade para não engessar a 
célula respeitando o ritmo do operador. 
É aplicável a autonomação simples e operação simultânea 
para eliminar o tempo que o funcionário fica esperando a 
máquina trabalhar, podendo o operador se movimentar até a 
próxima operação que teria que executar. 
Outros modelos complexos de autonomação e 
automatização tornam as células menos flexíveis caminhando 
para o conceito de linha automática, conceito este não 
condizente com a simplicidade e flexibilidade do sistema Toyota 
de produção. 
Para países com mão de obra de alto custo vale 
investimentos em linhas automáticas e semi automáticas pela 
dedicação da linha a um único produto de alta demanda, 
conseguindo ótima eficiência da linha automática. 
 
59400 Tempo Ritmo (seg) 9,138
Produtiv
idade
No. Peças 
Produzidas
No. 
Funcio
nários
Lead 
Time Flexivel Fadiga
Investi
mento
1a. Linha em U 1040 7425 6,25 8
2a. Célula U Conceitual 1625 6600 4,00 9
3a.
Célula com 
Automação semi 
automática
3250 7425 2,00 9
4a.
Célula com 
Autonomação 
CHAKU CHAKU 
Semi Automática
2970 2970 1,00 20
Obs.: 
COMPARAÇÃO ENTRE SIMULAÇÕES DAS CONFIGURAÇÕES DAS 
CÉLULAS DE PRODUÇÃO
6500
Layout Celular: Fluxo de uma peça ; Menor espeaço; Detecção de defeitos mais rápida
Demanda (uds)
Configuração
Tempo disponível - 
(seg)
 
 
Tabela 10 – Comparação das Simulações das Diferentes 
Configurações de Células de Produção. 
 
Assim a tabela (10) demonstra que para uma demanda de 
6500 unidades / dia, tempo takt de ritmo de 9,138 segundos e 
tempo disponível real de 59400 segundos, a melhor 
configuração é a célula conceitual de 2ª. configuração. Tem a 
melhor entrega sem desperdício, com quatro funcionários e 
torna reversível quando necessário para o conceito de linha U 
para aumentar a produção diária. 
 Para a célula com automatização a produtividade 
aumenta para 3250 unidades / funcionário, mantém a entrega de 
6500 unidades por dia, porém perde em flexibilidade, não 
consegue ser reversível, aumenta a fadiga e ainda aumenta o 
investimento da automação. 
 E por ultimo em célula autônoma denominada célula 
chaku chaku, aumenta a produtividade para 2970 unidades para 
um funcionário na célula, porém diminui a quantidade de peças 
entregues para o mesmo valor de 2970 unidades / dia 
comprometendo o compromisso diário com o cliente de 6500 
12 
unidades / dia, perde em flexibilidade e ocorre a fadiga metal e 
física de forma exagerada do operador, sem ter o melhor 
resultado de entrega podendo gerar um passivo trabalhista. 
Assim o artigo demonstra, simula, auxilia no estudo de 
configuração de céluda de procdução no conceito de manufatura 
enxuta e deixa lacunas para que cada vez mais possa haver 
criticas para o crescimento dos conceitos de engenharia de 
produção, pois a cada decisão é um desafio de acerto das várias 
hipóteses dentro do conceito de Gestão de Produção e a 
decisão esperada é a melhor dentro de um equilíbrio dos 
resultados conflitantes gerados pelo sistema. 
 
Bibliografia 
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2003; 
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enfoque estratégico. 2.ed. São Paulo: Atlas, 1996. 186 p 
GAITHER, N . Administração da Produção e Operações. 8.ed. 
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Surveymethods – Glossary - 
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KATHLEEN HANSER . Getting in gear with CHAKU CHAKU: 
Portland facility touts efficient production style – Artigo 
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http://www.boeing.com/news/frontiers/archive/2002/august/i_ca1.
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