APO_I_-_Unidade_5_-_Arranjo_Fisico_e_Fluxo (1)

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Arranjo físico e Fluxo
5
‹nº›/26
Projeto do arranjo físico/fluxo
Preocupa-se com a localização física dos recursos de transformação (instalações, máquinas, equipamentos e pessoal de produção), bem como a maneira como os recursos transformados fluem, de modo a 
facilitar o fluxo
aumentar a utilização das instalações
diminuir os riscos de acidentes
estimular o moral dos funcionários.
Aspectos principais das atividades de arranjo físico:
	Caráter global (evitar sub-otimização)
	Caráter dinâmico (modificação do produto; lançamento de novos produtos; variação de demanda; obsolescência das instalações; mudanças na legislação; mudança de localização do mercado consumidor)
Responsabilidade compartilhada: nível estratégico e operacional
Papel fundamental em serviços (apresentação dos produtos, comunicação visual e sinalização)
‹nº›/26
‹nº›/26
Justificativa
Arranjo físico tem impacto direto nos resultados (arrumação no supermercado) e no custo da operação (perda de tempo com movimentação desnecessária)
Um bom projeto do espaço físico e do fluxo pretende:
facilitar o fluxo;
aumentar a utilização das instalações; 
diminuir os riscos de acidentes;
Contribuir para o clima organizacional
Evitar fluxos confusos e filas de clientes
Encurtar tempos de processamento
Diminuir tempo gasto buscando ou procurando coisas
Flexibilizar operações
Diminuir custos
‹nº›/26
‹nº›/26
Localizar os equipamentos e estações de trabalho
Selecionar
local da nova planta
equipamentos de transporte e movimentação
sistemas de estocagem e expedição
Diminuir ou eliminar 
retrabalho e da movimentação
atividades que não agregam valor
esforço físico excessivo
Acidentes
Custo da operação
Permitir
expansão da área de produção
Liberação de espaço útil
Principais focos do estudo de AF
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‹nº›/26
Projeto do arranjo físico/fluxo
Arranjo físico é a manifestação física da escolha do processo e está direta e intimamente ligado à característica volume-variedade da operação
Característica 
volume-variedade
Objetivos de desempenho
Fluxos de trabalho
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‹nº›/26
 Encadeamento Processo x Arranjo físico
Processopor projeto
Produtos discretos e customizados
Longo lead time de fabricação
Atividadespouco rotineiras ou incertas
Ex.: navio, produção de filmes, obras
AFposicional ou posição fixa
Movimentação dos recursos transformadores
Atenção total ao planejamento
Processojobshop
Compartilhamento de recursos entre produtos
Recursosespecializados
Oficinas, alfaiates
AF por processo
Base: necessidade dos Rec. Transformadores
Processos similares colocadosjuntos
Roteiros de produção
Fluxo bastante complexo
Hospital, Supermercado
Processo em lote
A cadarodada de produção, mais de um produto
Grande parte da indústria
AF celular
SeleçãodosRectransformados para uma área com todos osrectransformadores necessários
Processoem massa
Alto volume e variedade reduzida
Operações repetitivas e previsíveis
Fábrica de automóveis, indústria de alimentos
AF por produto (em fluxo ou linha)
Base:necessidade dos rec. Transformados
Fluxo claro e previsível
Controle facilitado
Processo contínuo
Operação ininterrupta
Tecnologias altamente inflexíveis e capitalintensiva
> Volume
< Volume
< Variedade
> variedade
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AF posicional ou por posição fixa
Recurso transformado permanece estacionário e os recursos de transformação se deslocam ao seu redor. São empregados quando:
a natureza do produto (peso, dimensões e/ou forma) impossibilita outra forma de trabalho: projetos de grandes construções, navios, etc
a movimentação do produto é inconveniente ou extremamente difícil: cirurgias, cliente no restaurante, montagem de equipamentos delicados ou perigosos etc.
Vantagens do arranjo físico por posição fixa
não há movimentação do produto;
Utilização de técnicas de programação e controle (PERT e CPM);
possibilidade de terceirização de todo ou parte do projeto
Desvantagens do arranjo físico por posição fixa
complexidade na supervisão e controle dos recursos
necessidade de áreas externas próximas à produção para submontagens, guarda de materiais e ferramentas. 
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AF por processo
Fundição
Fresa
Torno
Retífica
Pintura
Perfuradora
Escritório
Solda
Forja
Os recursos de transformação similares são alocados em um mesmo local, de acordo com suas funções. 
Os recursos transformados seguem um roteiro em função de suas necessidades de transformação. 
Produto diferente, processo diferente, roteiro diferente.
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9
Este slide completa a seqüência.
AF Funcional ou por processo
Vantagens do AF funcional
grande flexibilidade para atender às mudanças de mercado
bom nível de motivação e qualificação/especialização de mão-de-obra
executa produtos diversificados em quantidades variáveis ao mesmo tempo menor investimento para instalação do parque industrial
Desvantagens do AF funcional
fluxo longo dentro da fábrica (deslocamentos do produto, vai e volta, etc) 
gerenciamento das atividades mais difícil
diluição menor de custo fixo em função de menor expectativa de produção
dificuldade de balanceamento
estoques em processo mais elevados
exige mão-de-obra qualificada
baixa amplitude de supervisão
maior necessidade de preparo e setup de máquinas
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Arranjo Físico em célula (Tecnologia de grupo)
Busca reunir as vantagens do AF funcional e do AF por produto
Célula = arranjar em um só local recursos transformadores diferentes que possam fabricar o produto inteiro
Vantagens do AF em célula
aumento da flexibilidade
menos tempo de set-up
diminuição dos lotes de fabricação
diminuição do transporte de material
eliminação de equipamentos de movimentação
diminuição dos estoques e de estoque em processo
maior satisfação no trabalho
Desvantagens do AF em célula
específico para uma família de produtos
dificuldade em elaborar o arranjo
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aumento da flexibilidade quanto ao tamanho de lotes por produto: quando as máquinas são posicionadas em células, destinadas a uma família de produtos, o tempo de set-up acaba por se reduzir, uma vez que menos tipos e famílias de produtos serão produzidos nestas células. Com a redução dos tempos de set-up é possível diminuir o tamanho dos lotes de produção, tornando a operação mais flexível; diminuição do transporte de material: as distâncias percorridas pelo material em uma célula de produção são, geralmente, menores que o caminho percorrido pelo material em um arranjo físico por produto ou por processo. A proximidade das máquinas e equipamentos na célula faz com que a necessidade de movimentação seja reduzida. Na maioria das vezes, isto elimina a necessidade de equipamentos de movimentação dispendiosos entre um processo e outro. O próprio operador pode se encarregar da movimentação manual entre dois estágios de produção; diminuição dos estoques: a diminuição dos lotes mínimos de fabricação, por si só, reduz o estoque médio do produto fabricado. Além disto, há a redução dos estoques em processo, em conseqüência da redução do tempo de espera dos itens em processamento entre uma estação de trabalho e outra, quando comparado ao arranjo físico por processo; maior satisfação no trabalho: talvez uma das principais contribuições do arranjo celular esteja ligada ao ambiente de trabalho. É mais fácil organizar o entrosamento entre os funcionários de uma mesma célula, tanto pela proximidade física que acontece nas mini linhas de produção, como pela facilidade de treinamento e rotação de tarefas entre os trabalhadores. Os funcionários passam a trabalhar o processo completo de produção do item e não mais tarefas fracionadas como nos demais tipos de arranjos físicos. Isto torna o trabalho mais interessante e faz com que os funcionários se sintam mais responsáveis pelo processo e valorizados pela empresa.
Arranjo Físico em célula (Tecnologia de grupo)
Célula 3
L
M
G
G
Célula 1
Célula 2
Área de montagem
A
A
L
M
D
L
L
M
Embarque
D
Recebimento
G
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‹nº›/26
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Este slide completa a seqüência.
AF por produto ou em linha
Os recursos transformadores são colocados de acordo com a seqüência de montagem, sem caminhos alternativos para o fluxo produtivo.
Vantagens do AF por produto
possibilidade de produção em massa com grande produtividade:
Baixos custos variáveis
carga de máquina e consumo de material constantes
Controle mais fácil
Desvantagens do AF por produto
alto custo de instalação e investimento em máquinas
Pouca flexibilidade dos equipamentos
Maior custos fixos
Trabalho tedioso
Subordinação aos gargalos
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Este slide completa a seqüência.
AFpor produto ou em linha
Estação 1
Estação 2
Estação 3
Estação 4
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‹nº›/26
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Este slide completa a seqüência.
Balanceamento de linha
Atribuição de trabalho a estações de uma linha de produção de forma que todas as estações demandem aproximadamente o mesmo tempo para a execução da tarefa e alcancem a taxa de produção desejada.
A distribuição homogênea das cargas de trabalho entre as estações minimiza a ociosidade (aumenta a eficiência).
‹nº›/26
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Tempo de ciclo: É o tempo que uma linha de produção demora a montar uma peça. Ou seja, é o tempo máximo permitido para cada estação de trabalho antes que a tarefa seja passada para a estação seguinte. O tempo de ciclo mínimo será igual ao tempo necessário para a execução da tarefa individual mais demorada e o tempo de ciclo máximo será a soma dos tempos de todas as tarefas. 
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Balanceamento de linha
Indicadores de uma linha de produção
Tempo de ciclo
Tarefa mais longa = 50 seg ⇒produção será uma peça a cada 50 seg = Tempo de ciclo
O tempo máximo para a montagem do produto = 10+22+50+30+15 = 127 seg = tempo gasto se existisse apenas uma estação de trabalho
‹nº›/26
‹nº›/26
Balanceamento de linha
Indicadores de uma linha de produção
Capacidade de produção: o tempo de trabalho dividido pelo tempo gasto para produzir uma peça na linha de produção
Supondo um turno de 8 horas por dia:
Capacidade de produção = (8 x 60) / 0,83 = 576 peças por dia
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Balanceamento de linha
Se a demanda for superior a 576 peças por dia, será necessário reconfigurar a linha de produção, aumentando o número de estações de trabalho. Para isto, deve-se calcular qual o tempo de ciclo necessário para atender à demanda
Supondo que exista uma demanda de 900 peças por dia:
Tempo de ciclo necessário = 480 / 900 = 0,533 min/peça
‹nº›/26
‹nº›/26
Balanceamento de linha
Número de estações de trabalho: número teórico mínimo de estações necessário para atender a demanda
No exemplo, tem-se que o número de estações de trabalho necessárias para atender à demanda de 900 peças por dia será:
N = 2,12 / 0,533 = 3,978 estações de trabalho
Observações: 
com menos de quatro estações de trabalho, não será possível atender à demanda de 900 peças por dia. 
A quantidade real de estações de trabalho vai depender da configuração da linha de montagem e das possibilidades de balanceamento
‹nº›/26
‹nº›/26
Balanceamento de linha
Indicadores de uma linha de produção
Índice de ociosidade: percentual de tempo ocioso na linha de produção
No exemplo: % ociosidade = 23 / (3x 50) = 15,33%
Grau de utilização: quanto da mão-de-obra e dos equipamentos disponíveis na linha de produção estão sendo utilizados
No exemplo: Grau de utilização = 1 – 15,33% = 84,67%
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‹nº›/26
Balanceamento de linha
Passos:
Divisão do trabalho em elementos de trabalho
Obter o tempo padrão de cada elemento de trabalho
Definir o diagrama de precedência
Calcular o tempo de ciclo desejado (tempo para montar uma unidade)
Calcular o mínimo teórico para o número de estações
Atribuir as tarefas às estações de trabalho
Calcular % de tempo ocioso e de eficiência
‹nº›/26
‹nº›/26
Exemplo
Compobrás é um fornecedor de bombas d’água que pretende instalar uma linha de montagem para um novo tipo de bomba d’água. A demanda estimada para este produto é de 150 a 200 peças por dia. O analista de processos dividiu o processo de montagem e estimou os tempos de trabalho conforme o Quadro abaixo. Deve-se levar em conta que a empresa trabalha um turno de oito horas por dia.
Passos 1, 2 e 3
‹nº›/26
‹nº›/26
Exemplo
‹nº›/26
‹nº›/26
Exemplo
Passo 4: Determinar o tempo de ciclo desejado
Passo 5: Calcular o mínimo teórico de estações
Passo 6: Atribuir tarefas às estações de trabalho
=
‹nº›/26
‹nº›/26
Exemplo
Passo 7: Calcular % de tempo ocioso e de eficiência
= (16-13) + (15-13) + (13-13)/3 x 131
= 4,58%
Grau de utilização = 1 – Índice de ociosidade
Grau de utilização = 1 – 4,58 = 95,42%
‹nº›/26
‹nº›/26
Projeto detalhado do arranjo físico por processo
1. identificar o fluxo dos materiais e operações;
2. levantar a área necessária para cada agrupamento de trabalho;
3. identificar o relacionamento entre estes agrupamentos, ou seja, o quanto é conveniente ou inconveniente aproximar certos tipos de operação;
4. elaborar o arranjo físico.
‹nº›/26
‹nº›/26
25
Exemplo:
60 m
90 m
2
4
3
6
5
1
 
Departamento
Área necessária (m2)
1
Desbaste e retífica
1.000
2
Equip. de controle numérico
950
3
Expedição e recebimento
750
4
Tornos efuradeiras
1.200
5
Depósito de ferramentas
800
6
Inspeção
700
 
TOTAL
5.400
Situação atual
‹nº›/26
‹nº›/26
24
Acrescentamos as alocações de blocos, como é mostrado na Figura 7.7.
Apoio 1: como levantar a área de cada centro de trabalho
Aresta viva
Superfície projetada
Area de operação 
Area de circulação
Corredor de passagem
Area de operação 
= 100% da aresta viva x 50% da não viva
de 0,5 a 2 m
Area de circulação
= 50% da (área projetada + area de operação)
máximo de 3 m
Corredor de passagem
mínimo de 0,6 m
‹nº›/26
‹nº›/26
Exemplo:
Critérios: 
utilizar o mesmo equipamento ou instalações;
 compartilhar o mesmo pessoal;
 garantir a boa seqüência do fluxo de trabalho;
 facilitar a comunicação;
 evitar condições não seguras ou desagradáveis;
 semelhança no trabalho executado
‹nº›/26
‹nº›/26
27
Este slide acrescenta o número de viagens entre os departamentos.
Exemplo:
CLASSIFICAÇÃO DE PROXIMIDADE ENTRE OSDEPARTAMENTOS
 
1
2
3
4
5
6
1
Desbaste e retífica
xx
E
U
I
U
A
2
Equip de controle numérico
 
xx
O
U
E
I
3
Expedição e recebimento
 
 
xx
O
U
A
4
Tornos e furadeiras
 
 
 
xx
E
X
5
Depósito de ferramentas
 
 
 
 
xx
U
6
Inspeção
 
 
 
 
 
xx
Legenda
A
Absolutamente necessária
E
Especialmente importante
I
Importante
O
Normal
U
Desimportante
X
Indesejável
‹nº›/26
‹nº›/26
31
Os fatores de proximidade são adicionados ao gráfico.
CLASSIFICAÇÃO DE PROXIMIDADE ENTRE OSDEPARTAMENTOS
 
1
2
3
4
5
6
1
Desbaste e retífica
xx
E
(3,1)
U
I
(2,1)
U
A
(1)
2
Equipde controle numérico
 
xx
O
(1)
U
E
(1)
I
(6)
3
Expedição e recebimento
 
 
xx
O
(1)
U
A
(1)
4
Tornos efuradeiras
 
 
 
xx
E
(1)
X
(5)
5
Depósito de ferramentas
 
 
 
 
Xx
U
6
Inspeção
 
 
 
 
 
Xx
Exemplo:
Legenda
A
Absolutamentenecessária
E
Especialmente importante
I
Importante
O
Normal
U
Desimportante
X
Indesejável
‹nº›/26
‹nº›/26
33
Os códigos reais são adicionados ao gráfico.
Departamentos 3 e 6 próximos entre si
Departamentos 1 e 6 próximos entre si
Departamentos 2 e 5 próximos entre si
Departamentos 4 e 5 próximos entre si
2
4
3
6
5
1
AF atual
AF revisado
Exemplo:
60 m
90 m
4
3
5
2
1
6
‹nº›/26
‹nº›/26
40
Este é o layout final que satisfaz todos os critérios de decisão (o que nem sempre acontece no mundo real).
Situação original
Plano proposto
Par de
Deptos
Fator de
proximidade
Distância
d
Pontuação
Id
Distância
d
Pontuação
Id
1,2
20
3
60
1
20
1,4
20
2
40
1
20
1,6
80
2
160
1
80
2,3
10
2
20
3
30
2,5
75
2
150
1
75
3,4
15
1
15
1
15
3,6
90
3
270
1
90
4,5
70
1
70
1
70
785
400
‹nº›/26
‹nº›/26
Cálculo da distância aproximada:
Distância euclidiana: 
dAB = Distância entre dois pontos
Xa = Coordenada x do ponto A
Ya = coordenada y do ponto A
Xb = coordenada x do ponto B
yb = coordenada y do ponto B
Distância Manhattan (City Block) 
‹nº›/26
‹nº›/26
Arranjo físico x Custos
Arranjo posicional 
Arranjo por processo
Arranjo por célula
Arranjo por produto
Custo fixo
Custo variável
Custos
Volume
‹nº›/26
‹nº›/26
VANTAGENS
DESVANTAGENS
Posicional
Altaflexibilidade de mix
Custos unitários altos
Produto ou cliente permanece parado (semperturbação)
Planejamentocomplexo
Alta variedade de tarefas para a mão de obra
Muita movimentação de recursos
Processo
Alta flexibilidade de mixe produto
Baixouso de recursos
Robusto em caso de interrupção
Alto estoque em processo ou filas
Fluxo complexo e difícil controle
Celular
Bom equilíbrioentre custo e flexibilidade
Implantação cara
Atravessamentorápido
Pode requerer capacidade adicional
Produto
Baixos custos unitários
Baixaflexibilidade de mix
Especialização dos equipamentos
Pouca robustezpara interrupções
previsibilidade
Trabalhorepetitivo
Comparação entre os tipos de arranjo físico básicos
‹nº›/26
‹nº›/26
Casos especiais de arranjo físico: escritórios
Aspectos relevantes:
	acesso aos colegas de trabalho/comunicação
	privacidade
	conforto térmico e acústico
	luminosidade
	versatilidade
Arranjos tradicionais: escritórios fechados para gerentes e funcionários cujo trabalho exige privacidade; áreas abertas para os demais; cada um tem lugar designado; mobília como símbolo da hierarquia
Office landscapping: ambiente aberto para todos; móveis e acessórios móveis; custo de construção menor; favorece a comunicação e penaliza a privacidade.
Activity settings: ambiente preparados com a estrutura necessária e os trabalhadores se movem entre eles conforme a necessidade; cada um tem um escritório pessoal pequeno
Home office
	
‹nº›/26
‹nº›/26
Plan1
	VIAGENS ENTRE OS DEPARTAMENTOS
	1	2	3	4	5	6
	1	Desbaste e retífica	xx	20	20	80
	2	Equip de controle numérico	xx	10	75
	3	Expedição e recebimento	xx	15	90
	4	Tornos e furadeiras	xx	70
	5	Depósito de ferramentas	xx
	6	Inspeção	xx
Plan2
Plan3