Módulo 03 2019 Celulas de Manufatura - Produção Enxuta ppt

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Layouts (Arranjos Físicos)
Importância
Princípios
Tipos de Arranjos Físicos
Celulas de Manufatura – Produção Enxuta
Layout das Instalações
Abordagem dos aspectos básicos do arranjo físico das organizações;
Arranjo físico adequado proporciona: maior economia para a empresa, através da boa utilização dos instrumentos de trabalho, do uso otimizado dos equipamentos e do fator humano alocado no sistema. 
A IMPORTÂNCIA DO ARRANJO FÍSICO
distâncias do trajeto de materiais, pessoas, equipamentos;
estoques, filas, movimentação interna;
conforto: funcionários
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ESTUDO DO ARRANJO FÍSICO
Princípio da Economia de Movimentos
Princípio do Fluxo Progressivo
Princípio da Flexibilidade
Princípio da Integração
Princípio do Atendimento ao Cliente
POSICIONAL
o bem produzido fica fixo e os recursos movimentam-se.
 Construção civil, navios, aviões
 Características principais: dificuldade de movimentar o produto; alta variedade de tarefas de mão de obra. 
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Os produtos ou Serviços são muito grandes devido ao seu volume ou peso ou muito frágeis e por esta razão permanecem em um único local. Equipamentos, materiais e colaboradores movem-se para o local do processamento
.
Exemplos:
Construção Civil
Construção de Navios
Cirurgias
Posicional (Posição Fixa)
Grupo de Empregados
Materiais
Grupo de Máquinas
Materiais
ARRANJO POR PRODUTO
os insumos/componentes seguem por roteiros de produção do recurso a ser transformado (produto ou serviço). O fluxo é previsível e as linhas de produção são rígidas e balanceadas. 
Linha de montagem de automóveis, industrias de papel, siderúrgicas.
Características principais: altos volumes; produtos padronizados, trabalho repetitivo. 
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ARRANJO POR PRODUTO
Slack, 2009
POR PROCESSO (Funcional)
 
os recursos de mesma natureza são reunidos por conveniência da operação, ou pela natureza da operação, em locais ou seções. 
loja de departamentos (artigos masculinos, femininos etc.), supermercado (área de frutas, padaria etc.), hospital, metalúrgicas (prensas, pintura, usinagem)
Características principais: alta flexibilidade, variedade
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Por Processo - ”job shop” - Por Função - Funcional
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TORNOS
FRESAS
FURADEIRAS
PLAINAS
os recursos de transformação de naturezas diferente e que são necessários à execução de determinado produto ou serviço são reunidos em uma célula. 
células de manufatura: conjunto de máquinas fisicamente separadas e agrupadas para produzir uma família de produtos. A operação é executada através do uso dos diversos recursos na célula.
Polivalência de mão de obra; específico para famílias de produtos; reduz movimentação de materiais; centraliza responsabilidades na célula.
Indústria de componentes eletrônicos, seguradoras.
ARRANJO CELULAR
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Matéria Prima
 A
Matéria Prima 
B
Matéria Prima
C
CÉLULA C
CÉLULA B
CÉLULA A
Família A de peças
Família B de peças
Família C de peças
Celular - Tecnologia de Grupo (TG) - Agrupado
Celular - Tecnologia de Grupo (TG) - Agrupado
Por Processo - Funcional
Celular - Tecnologia de Grupo (TG)
Vantagens da Célula de Manufatura
A distância entre as máquinas que processam os lotes de peças é reduzida aumentando o volume de produção;
A diversidade de tarefas é reduzida (Processos Padronizados por célula) ;
Redução de setup de produção;
O nível de estoque de materiais em processo é reduzido.
Os roteiros de produção são simplificados permitindo que as peças sejam produzidas e transportadas com maior velocidade.
Quais recursos alocar em cada célula?
Célula deve considerar necessidades de produto (fluxo simplificado) e processo (proximidade de operações similares)
Utiliza “Tecnologia de Grupo (TG)”
Baseado nos produtos
Baseado nos processos
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Projeto Baseado em Produtos
Agrupamento de peças em Famílias de acordo com certos atributos tais como:
Similaridade de Geometria/Forma:
Famíla A:
Famíla B: 
Similaridade de processo / Função:
A
B
C
D	
E
F
A
C
F
D
E
B
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RESTAURANTE
ARRANJO FÍSICO 
POSICIONAL
BUFFET
ARRANJO FÍSICO 
CELULAR
“BANDEJÃO”
ARRANJO FÍSICO
LINHA DE PRUDUÇÃO
COZINHA
ARRANJO FÍSICO
 FUNCIONAL
 SLACK,Nigel, Administração da Produção
		VANTAGENS	DESVANTAGENS
	POSICIONAL	 Alta flexibilidade permitindo fazer freqüentes mudanças nos produtos, nos projetos e na seqüência de operações.
 Alta variedade de tarefas para a mão de obra.	 Alto custo de transporte das peças e equipamentos
 Ocupação de grande área, ao redor do produto, para a submontagem.
	PROCESSO (FUNCIONAL)	 Alta flexibilidade no caso de mudança nos produtos.
 Baixo investimento em máquinas, pois são de uso genérico.
 É fácil manter a continuidade da produção nos casos de quebra de máquinas e falta de operários.	 Planejamento difícil, sendo quase inevitável níveis maiores de estoque.
 Movimentação intensa de materiais e produtos, exigindo corredores de maiores dimensões.
	CELULAR	 Melhores relações humanas. As células consistem de alguns trabalhadores que formam uma pequena equipe de trabalho.
 Setup de produção mais ágil. Menos trocas de ferramentas e, portanto, preparação mais rápida.	 Pode ser caro reconfigurar o arranjo físico atual.
	LINHA DE PRODUÇÃO	 Facilidade no treinamento da mão de obra para operações simples.
 Movimentação reduzida de mão de obra e materiais.
 Controle mais fácil de produção e mão de obra.
	 Paralisação de toda a linha por um defeito em uma máquina.
 Falta de flexibilidade, pois as máquinas são especializadas
Sistemas de Manufatura
PROCESSOS DE MANUFATURA
Processo de produção em massa: alto volume , baixa variedade de produtos; operações repetitivas; 
Ex.: Bens duráveis: automóveis, eletrodomésticos, eletroeletrônicos.
Processos contínuos: altos volumes, baixa variedade de produtos, produção ininterrupta em equipamentos especializados e em fluxo.
Ex.: Refinarias petroquímicas, ind. Químicas de base, fábricas de papel, cimento, siderúrgicas.
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PROCESSOS DE MANUFATURA
Processo de projeto: produtos discretos; customizados; baixo volume; alta variedade de produtos
Ex: construção naval, civil, aeronáutica.
Processo em lotes ou bateladas: volumes de produção e variedade médios; produção de lotes nos mesmos equipamentos, sequenciamento de operações. 
Ex.: Metalúrgicas, ind. Alimentícias, farmacêuticas, cosméticos.
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Segundo nível
Terceiro nível
Quarto nível
Quinto nível
Produção Ágil
Estratégia Ágil – reconhecer oportunidades em um mercado em rápida transformação
Processos de Produção Ágeis – manufatura flexível 
Vínculos Ágeis – conectar-se e aprender com clientes exigentes e fornecedores inovadores
Pessoas Ágeis – cultura que favoreça a iniciativa e trabalhadores flexíveis e capacitados
Fonte: Bessant er al, (2001), apud Brown et al. Administração da Produção e Operações. Rio de Janeiro: Elsevier, 2005
O que?
Quando?
 Como?
Onde? 
Quem?
Produção Enxuta
Produção puxada pela demanda
Just in Time
Kaizen (melhoria continua)
 O Just-In-Time surgiu no Japão na década de 70 na Toyota Motor Company (Taiichi Ohno). 
 O JIT visa o combate ao desperdício pela eliminação de atividades que consomem recursos mas não agregam valor ao produto.
 Tipos de desperdícios: estoques, transporte interno, paradas intermediárias (decorrentes de esperas no processo), refugos e retrabalhos, etc.
Introdução ao JIT
 Diferentemente da abordagem tradicional da produção em massa, no JIT os componentes são produzidos “no tempo certo” (Just-In-Time) para atender a produção. 
 É muito mais que uma técnica de administração de produção, é uma filosofia que utiliza a capacidade plena dos colaboradores com delegação de autoridade inclusive para a parada de processos. 
 Envolve aspectos de administração de materiais, gestão de qualidade, arranjo físico, projeto de produto, organização de trabalho e gestão de recursos humanos.
Introduçãoao JIT
Por meio do JIT deseja-se chegar a um sistema balanceado, mantendo um fluxo suave e veloz de materiais através do sistema de manufatura. 
Os objetivos operacionais fundamentais são a qualidade e a flexibilidade, alcançados por meio da melhoria contínua e redução do desperdício.
 Eliminar paralizações (geradas por quebras de equipamentos, atrasos no fornecimento, mudanças na programação, problemas de qualidade)
 Tornar o sistema flexível (ser capaz de operar com um mix diário de produtos de forma a lidar com um certo grau de incerteza mantendo um fluxo suave de materiais).
Objetivos
 Diminuir os tempos de setup e os lead times (estes tempos prolongam o processo sem adicionar qualquer valor ao produto final além de reduzir a flexibilidade do sistema)
 Minimizar o estoque (estoques são recursos ociosos no JIT, ocupam espaço, elevam o custo do sistema e escondem os problemas da produção).
 Eliminar o desperdício (ex. de desperdício: produção excessiva, tempos de espera, transporte desnecessário, estoque, processamento desnecessário, método de trabalho ineficiente, produtos defeituosos)
Objetivos
JIT -CONCEITO
METAS JIT
Condições para Disparar uma Ordem de produção (OP)
Estoques podem esconder problemas
PROGRAMA 5S
PROGRAMA 5S
PROGRAMA 5S
PROGRAMA 5S
 Peças padronizadas: resulta em um menor número de componentes, processamentos mais padronizados com conseqüente redução nos tempos e custos. 
 Projetos modulares: simplificam o processamento, a compra, o manuseio dos materiais, o treinamento, e as estruturas dos produtos.
 Qualidade: a qualidade deve ser assegurada ao produto final nas diversas etapas. (no JIT uma paralisação local pode causar uma paralisação no processo inteiro, devido aos níveis reduzidos dos estoques).
Projeto de produto
Projeto de produto
Projeto de produto
Redução nos tempos de setup: lotes pequenos requerem setups frequentes e estes devem ser rápidos para não serem dispendiosos. Cada trabalhador é treinado para fazer seu próprio setup e os procedimentos para tal devem ser simples e padronizados.
 Utilização de pequenos lotes: o tamanho ideal para o processamento é de um lote de apenas uma unidade (one-piece-flow). Isso reduz o nível de estoques em processo, os custos de armazenagem, inspeção e retrabalho. Os problemas tornam-se mais visíveis, a flexibilidade é aumentada, o balanceamento das operações é facilitado.
Projeto de processo
Projeto de processo
Projeto de processo
 Utilização de baixos níveis de estoques: no JIT os estoques reduzidos gradualmente a fim de que os problemas apareçam, uma vez identificados e resolvidos, o sistema remove mais estoques e assim sucessivamente.
Projeto de processo
 Elementos Organizacionais no JIT
 Força de trabalho vista como um ativo: o ponto central para o funcionamento da filosofia JIT são os colaboradores, que são motivados e bem treinados. A estes é dada mais autoridade (empowerment) que nos sistemas tradicionais, com a expectativa de que realizem mais.
 Treinamento multifuncional: quando há ocorrência de gargalos no processo, os trabalhadores são capazes de ajudar uns aos outros e substituir os ausentes. 
 Melhoria contínua: Há uma maior responsabilidade dos trabalhadores pela qualidade do que nos sistemas tradicionais. Treinamento em controle estatístico de processos, melhoria da qualidade e resolução de problemas. A resolução de problemas, direcionada aos objetivos do sistema torna-se um modo de vida, uma cultura que integra o pensamento da alta administração ao modo de pensar dos trabalhadores.
 Contabilidade de Custos: a alocação de despesas indiretas (overhead) é feita através do custeio por atividade (Custeio ABC), ou seja, as despesas são alocadas por tarefa com base na participação percentual de cada atividade na tarefa considerada (ex. de atividades: setup de máquina, movimentação de materiais, etc.) 
Liderança/gerência de projetos: O JIT incentiva a comunicação bilateral e existe a expectativa de que os gerentes sejam líderes e facilitadores e não simplesmente chefes. Os gerentes de projeto têm plena autoridade sobre todas as fases de um projeto do início ao fim sem necessitar da cooperação de outros gerentes para os objetivos estabelecidos.
 Elementos Organizacionais no JIT
Planejamento e controle da produção
 Carregamento nivelado de capacidade: ênfase em uma programação diária estável para o mix de produtos estabelecido com base em volume de produção horária, mantendo-se uma carga nivelada compatível com a capacidade do sistema.
 Produção “puxada” (JIT) e “empurrada” (MRP)
Planejamento e controle da produção
ARRANJO CELULAR
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Tecnologia de Grupo
Tecnologia de Grupo
Peças 
Agrupadas em Famílias
(tamanho, forma, roteiros de fabricação)
Tecnologia de Grupo
A tecnologia de grupo é um conjunto de técnicas manufatureiras que tem como objetivo explorar as similaridades básicas de peças e de processos manufatureiros, a partir de sua classificação e codificação, ou seja:
 Famílias podem ser classificadas por tamanho, forma, roteiros de fabricação, volume, através de um sistema de codificação, onde cada parte recebe um código estruturado contendo as características físicas das peças.
Conceito de TG
TG é um método que busca analisar e arranjar o conjunto de peças e processos de fabricação de acordo com as similaridades de desenho e usinagem, de modo que uma base de grupo e famílias possa ser estabelecido para a racionalização dos processos de produção em lotes médios e pequenos.
Família é um conjunto de peças com similaridade geométrica e/ou de processos de fabricação.
Grupo ou célula é um conjunto de máquinas capazes de processar inteiramente todos os componentes de uma família
Tecnologia de Grupo
Tecnologia de Grupo tira partido das semelhanças de concepção e de processamento entre as peças a serem produzidas. Ao agrupar estas peças em famílias relacionadas entre si por código e classificação.
Identificar as famílias de peças (se a planta produz 10.000 peças diferentes, fazer uma revisão de peças e agrupa-las em famílias)
Rearranjar maquinas em células (Planejar e realizar o rearranjo é uma iniciativa cara que consome tempo e interrompe a produção durante a troca)
Tecnologia de Grupo
Tecnologia de Grupo
A TG promove a padronização de peças e ferramentas dos sistemas de fixação e das preparações dos equipamentos;
O manuseio de materiais é reduzido porque as distâncias dentro das células é reduzida;
Tempos de SET UP são reduzidos;
Satisfação dos trabalhadores aumentam quando colaboram dentro da célula
Melhoria da Qualidade.
Padronização
A padronização faz com que o número de componentes seja reduzido e quando novos componentes são projetadas, o código de peças já existente pode ser acessado para identificar peças similares já em produção. 
Uma outra vantagem que a codificação apresenta é o agrupamento de peças similares em famílias, ou seja, peças de uma mesma família normalmente são feitas em máquinas similares e com o mesmo ferramental, reduzindo desta forma os custos e o tempo de desenvolvimento. 
Codificação
A codificação estruturada de materiais constitui uma das mais difíceis e trabalhosas tarefas para uma empresa, pois a classificação criteriosa muitas vezes leva a um sistema de codificação com um número excessivo de dígitos, dificultando sua operacionalidade. 
Com o advento de poderosos sistemas integrados  de gestão (ERPs) que permitem listar os materiais sobre os mais variados critérios, essa tarefa pode ser simplificada. 
Codificação
O sistema de codificação das peças pode ser específico para empresa ou comercial. Em função da grande variedade de produtos e empresas não existe um sistema universal, mas é importante que o sistema adotado seja compatível com outros sistemas da empresa como CAPP e de máquinas CNC.
O código das famílias de peças consiste de números, letras ou uma combinação de ambos. O código pode se basear em atributos de projeto (geralmente menos de12 dígitos) ou em atributos de fabricação , ou em ambos, usando até 30 dígitos. 
Os três tipos básicos de codificação são:
Mono código ou Hierárquico: a interpretação de cada dígito depende do valor do dígito precedente, tem como vantagem ser compacto, pode ser difícil de usar em sistemas computacionais;
Poli código: cada dígito tem sua própria interpretação, tende a ser longo, é adequado para computadores
Árvore de decisão: é o mais avançado, combina os atributos de projeto e de fabricação
Sistemas de Codificação
Os três principais sistemas de codificação são:
Sistema Opitz: foi desenvolvido na Alemanha em 1960. O código básico consiste de nove dígitos que representam dados de projeto e de fabricação. Quatro códigos adicionais podem ser utilizados para identificar o tipo e a seqüência das operações de fabricação. Têm dois problemas: pode-se ter códigos diferentes para peças que tem atributos de fabricação similares e peças com formas diferentes podem ter o mesmo código.
MultiClass (MICLASS): foi desenvolvido para ajudar a automatizar e padronizar projeto, produção e gerenciamento, utiliza até 30 dígitos, é implementado em programas de computador que fazem uma série de perguntas e com base nas respostas geram o código.
KK-3: sistema de propósito geral para peças usinadas, desenvolvido pela Japan Society for the Promotion of Machine Industry, no final dos anos 70, utiliza 21 dígitos.
Classificação e Codificação de Peças
Na TG as peças são identificadas e agrupadas em famílias através de sistemas de classificação e codificação. Este processo é crítico e complexo e é o primeiro estágio de implementação da GT, é feito com base nos atributos de projeto e fabricação.
Atributos de projeto: consiste em similaridades:
formas e dimensões externas e internas;
relações de dimensões (comprimento/largura, comprimento/diâmetro);
acabamento superficial;
função da peça.
Quatro famílias de peças são processadas nas máquinas A, B, C e D. Uma análise de cada família permitirá uma melhoria no processo.
Após analisadas as famílias, elabora-se uma nova visão do processo estruturado com roteiros especificados.
Celular - Tecnologia de Grupo (TG) - Agrupado
Por Processo - Funcional
Vantagens da Tecnologia de Grupo,
Padronização do projeto de peças;
Projetos de novas peças podem ser feitos baseados em projetos anteriores;
Informações relativas ao projeto e fabricação da peças podem ser reutilizadas;
Custos de fabricação podem ser reduzidos;
Ordens de produção podem ser agrupadas; 
Tempos de preparação (Lead Times) podem ser reduzidos;
Ferramentas, dispositivos de fixação e máquinas podem ser compartilhados pela família de peças.