Aula 03 - impressao Projeto de Fábrica e Arranjo físico

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PROJETO DE FÁBRICA E 
ARRANJO FÍSICO 
AULA 3 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Prof. Roberto Pansonato 
 
 
 
2 
CONVERSA INICIAL 
Olá, alunos, bem-vindos a nossa terceira aula da disciplina de Projeto de 
Fábrica e Arranjo Físico. Vamos aos temas desta nossa aula. 
1. Princípios do layout 
2. Dados de entrada 
3. Etapas do trabalho 
4. Balanceamento da alocação de tempo de trabalho 
5. Composição de estágios 
Na aula anterior, conhecemos os tipos básicos de arranjo físico. De 
posse desses conhecimentos, já podemos começar a pensar em pôr a mão na 
massa. Entre os temas que iremos estudar nesta aula, um deles se refere aos 
princípios de layout. E, para ilustrar alguns desses princípios, será (mais uma 
vez) utilizado um pequeno trecho de uma história real que transcorreu em uma 
grande empresa. 
Eu liderava uma equipe de técnicos e engenheiros de produção que 
tinha, entre outras tantas atividades, a missão de planejar e desenhar o layout 
de uma nova planta. Essa empresa tinha como filosofia de trabalho o sistema 
just-in-time, ou seja, partia do pressuposto de que tudo devia ser produzido, 
transportado ou comprado na hora exata, em um ambiente produtivo com foco 
na eliminação de desperdícios. Em resumo, tratava-se de uma mudança: 
estávamos em um espaço menor e uma nova planta foi projetada para 
absorver as linhas de fabricação e produção já existentes e linhas novas que 
estavam chegando. 
A mudança de um conjunto de máquinas e equipamentos de uma fábrica 
para outra é, muitas vezes, mais complexa do que compor um arranjo físico 
apenas com equipamentos novos. E esse era o cenário que se apresentava. 
Nesses casos, a dica que fica é a de ter todos os equipamentos 
adequadamente desenhados conforme suas medidas reais e sempre 
atualizados em relação às alterações que aconteceram no decorrer de sua vida 
útil. 
Voltando a nossa história, não tínhamos nenhum problema com relação 
à acurácia dos desenhos de layouts. O fato aqui relatado diz respeito a uma 
linha de montagem que teve seu formato alterado da forma celular em U para 
forma celular em linha reta. Aí as coisas começaram a complicar, pois uma 
 
 
3 
alteração desse tipo mexe com toda a estrutura da linha, principalmente no que 
se refere à utilização da mão de obra. Mas, como era uma decisão que tinha 
vindo de cima, naquele momento não teve como mudá-la. Bom, decisão 
tomada, projetos e desenhos em ordem, partimos para sua execução. Por se 
tratar de máquinas de médio porte, foi necessário contratar uma empresa 
especializada para transportar e alocar os equipamentos em seus devidos 
lugares. Com a ajuda dos técnicos e engenheiros, as máquinas foram sendo 
colocadas em seus locais conforme definido no projeto aprovado. Eram em 
torno de 18 postos de trabalho, todos eles com máquinas e equipamentos 
específicos para o produto a ser montado. O interessante nos trabalhos de 
composição de layouts é que, quando estamos na fase de definição de projeto, 
com desenhos da planta baixa, não há tantas sugestões; porém, quando o 
projeto se torna físico, surgem muitas interações, cada qual com seu interesse. 
Por exemplo, o pessoal da manutenção sempre vai sugerir espaços quanto 
maiores possíveis para os reparos e as manutenções preventivas. O pessoal 
de abastecimento logístico também sugere algumas pequenas alterações, tal 
qual também o pessoal da qualidade. Vejo isso com naturalidade, pois esse é o 
momento crucial para pequenas alterações. Pois bem, depois de atender a 
todos os pedidos − naturalmente, na medida do possível −, as máquinas e 
equipamentos estavam alocados e prontos para as instalações elétricas, 
pneumáticas e hidráulicas. 
Eram quase 16h e os operadores envolvidos no processo estavam 
exaustos, mas contentes, principalmente por terem finalizado o trabalho antes 
do previsto, que era para as 17h. Porém, como diz um ditado popular, quando 
a esmola é muita, o santo desconfia. Naquele exato momento, meu diretor, em 
cujas veias corria o sistema Toyota de produção, me chamou de lado e pediu 
que eu ordenasse uma movimentação de todas as máquinas. Qual foi a 
justificativa? Segundo ele, havia um desperdício de em torno de 20 cm entre os 
equipamentos e aquilo não era admissível. Tentei argumentar baseado nas 
solicitações da manutenção, mas ele logo contra-argumentou dizendo que o 
projeto dos equipamentos previa as manutenções pelo lado de trás das 
máquinas e que o espaço entre os equipamentos não teria sentido, pois, em 
um layout, tem que se privilegiar os trabalhadores que estão envolvidos 
diretamente na concepção do produto e não o contrário. 
 
 
4 
Para quem pensava ter finalizado os trabalhos antes das 16h, foram 
mais de duas horas de trabalho a mais para fazer o deslocamento de todas as 
máquinas. Finalizado o processo, obtivemos um ganho de área extraordinário. 
Em termos lineares, foram quase 4 m. Parece pouco, mas essa diminuição no 
comprimento da linha proporcionou uma redução expressiva na movimentação 
dos trabalhadores da célula. Lição aprendida. 
Nesse caso, foi utilizado um dos princípios de arranjo físico, que é o da 
mínima distância. Esse e outros princípios é o que veremos no Tema 1 desta 
aula. 
No nosso segundo tema, vamos discutir quais são os dados de entrada 
para elaboração de um layout. O que deve ser levado em consideração? 
Dados em mãos, vamos agora às etapas para desenvolvimento do 
layout, tais quais os fatores de produção, a viabilidade técnica etc. Isso será 
tratado no terceiro tema. 
No nosso Tema 4, iremos discutir o balanceamento da alocação de 
tempo de trabalho. Balancear os recursos de forma equilibrada é um grande 
desafio para o profissional de engenharia de produção. 
Para o quinto e último tema, em continuidade do tema anterior, vamos 
tratar dos arranjos dos estágios que definem os fluxos de trabalho, o requisito 
de capital e as formas de trabalho, entre outros. 
Vamos a mais uma importante aula para compreensão dessa difícil 
tarefa de projetar fábricas e arranjos físicos. 
TEMA 1 – PRINCÍPIOS DE LAYOUT 
Toda área do conhecimento se desenvolve por meio de estudos, 
pesquisas e constatações. Com relação aos estudos sobre arranjo físico, não é 
diferente. Autores têm dedicado obras para descrever os melhores métodos 
para se projetar layouts eficientes. Segundo Olivério (1985, p. 179), existem 
alguns princípios que devem ser levados em consideração no desenvolvimento 
de projetos de arranjos físicos. Esses princípios são: integração, mínima 
distância, obediência ao fluxo de operações, uso do espaço, satisfação e 
segurança, flexibilidade. 
Esses princípios, de muita utilidade para o profissional que atua em 
projetos de layouts, estão resumidos a seguir. 
 
 
5 
1.1 Princípio da integração 
O princípio da integração consiste na harmonia dos diversos elementos 
que compõem os fatores de produção. Os layouts devem ser pensados de 
forma que propiciem que os trabalhos ocorram de forma integrada, 
compartilhando informações e conhecimento, eliminando as possibilidades de 
se duplicar tarefas e de retrabalho. Tal qual uma corrente, devemos levar em 
consideração que a capacidade de fluidez de um arranjo físico sempre estará 
condicionada ao elo mais fraco. 
1.2 Princípio da mínima distância 
O princípio da mínima distância caracteriza-se pela redução de 
movimentos e transportes ao mínimo necessário. O fato de um determinado 
produto se mover mais em uma cadeia produtiva não lhe acrescenta valor, ao 
contrário, acrescenta-lhe custo. Vale ressaltar que, entre os sete desperdícios 
catalogados pela Toyota, dois deles dizem respeito a esse princípio: excesso 
de movimentação e excesso de transporte. Portanto, as distâncias devem ser 
reduzidas ao mínimo possível para evitar esforços inúteis, desorganizações e 
custos maiores, tal qual o exemplo citado na Conversa inicial. 
Para ilustrar esse princípio, segue um exemplo fictício baseadoem um 
caso real. Nesse caso, bancadas de inspeção, que eram utilizadas a cada duas 
horas, estavam instaladas ao lado de algumas máquinas. Para se privilegiar a 
movimentação dos operadores, essas bancadas foram removidas e reduzidas 
a apenas duas e colocadas em uma posição em que não dificultassem a 
movimentação dos operadores. E, por falar em operadores, essa alteração 
permitiu também ganho com mão de obra, além, é claro, do ganho expressivo 
de 6 m lineares e consequentemente de área. 
 
 
6 
Figura 1 – Exemplo fictício do princípio de distância mínima (antes e depois) 
Processo
A
Processo
B
Processo
C
Processo
D
Processo
E
Processo
EInspeção Inspeção Inspeção Inspeção
1 2 3 1 2 3
16 metros
Processo
A
Processo
B
Processo
C
Processo
D
Processo
E
Processo
E
1 2 6
10 metros
3 4 5
CONDIÇÃO INICIAL
CONDIÇÃO FINAL
Inspeção Inspeção
 
Oportunidades como a da Figura 1 podem ser encontradas tanto em 
arranjos físicos para manufatura quanto para serviço. 
1.3 Princípio da obediência ao fluxo de operações 
O princípio da obediência ao fluxo de operações parte do pressuposto 
de que materiais, equipamentos, pessoas devem se dispor e movimentar-se 
em fluxo contínuo e de acordo com a sequência do processo de manufatura, 
evitando-se cruzamentos e retorno de operações ou qualquer obstáculo que 
cause congestionamento. Há um termo na linha japonesa denominado nagarê, 
que significa fluxo, baseado nas águas de um determinado rio que flui sem 
interferências ou retornos. A obediência ao fluxo das operações promove um 
fluxo contínuo do processo. 
1.4 Princípio do uso do espaço 
Um arranjo físico não se limita a apenas um plano, mas a um volume. O 
projeto deve sempre ser orientado para usar as três dimensões, para melhor 
 
 
7 
utilização do espaço. Algumas vezes esse princípio é negligenciado e isso 
pode causar problemas, tais quais limitações de altura do pé direito ou 
equipamentos que interfiram nas movimentações de corredores das fábricas. 
Devemos ter sempre em mente que os itens a serem arranjados, na realidade, 
ocupam um certo volume e não uma determinada área. 
1.5 Princípio da satisfação e segurança 
O princípio da satisfação e segurança tem como ideia inicial que, 
atender a itens referentes a segurança e ergonomia nos postos de trabalho irá 
satisfazer o trabalhador e isso propicia, além da preservação de sua saúde, 
aumento da sua produtividade. Além dos fatores mencionados, devemos levar 
em consideração a influência de fatores psicológicos como disposição de 
cores, sensação de ordem, de limpeza, arrumação e iluminação do ambiente, 
entre outros. 
1.6 Princípio da flexibilidade 
O princípio da flexibilidade tem como característica prezar pela 
adaptação a qualquer tipo de mudança. Nos dias de hoje, não há como projetar 
arranjos físicos sem prever mudanças a qualquer momento, portanto essa é 
uma particularidade a que devemos dedicar atenção especial. A elaboração de 
layouts rígidos (engessados) com certeza causará obsoletismo. Ao 
desenvolvermos um layout, devemos considerar expressivas variações de 
demanda, de tipos de produto e avanços tecnológicos, entre outros elementos. 
TEMA 2 – DADOS DE ENTRADA 
O desenvolvimento de um projeto de fábrica e arranjo físico é tal qual um 
projeto de uma máquina ou de um edifício; portanto, precisamos de dados de 
entrada para darmos início a um projeto. 
Partindo-se do pressuposto de que o planejamento estratégico já foi 
traçado, ou seja, como estudamos na Aula 1, detalhes como estratégia de 
produção e estoque, estratégia e estrutura de processo já devem ser 
conhecidos por todos que participam do projeto. 
De posse das informações, buscamos agora dados e informações do 
processo produtivo, dos materiais e dos equipamentos, entre outras, que estão 
 
 
8 
detalhadas no resumo a seguir, sobre dados de entrada para o projeto de 
desenvolvimento de arranjo físico. 
a. Informações gerais sobre a empresa 
• Tamanho da empresa 
• Características do(s) produto(s) 
• Demanda de produção atual e futura 
• Área e capital disponíveis 
• Tipos de matéria-prima 
• Condições gerais do processo 
b. Informações sobre o produto 
• Características físicas e geométricas 
• Condições de manipulação e armazenamento 
• Especificações de qualidade 
• Quantidade e tipo de componentes 
• Componentes provenientes de fornecimento externo 
c. Informações sobre o processo 
• Diagramas de operação e montagem 
• Roteiros de produção e tempos de operação 
• Locais de estoques e transportes 
• Integração entre processos 
d. Informações sobre pessoas e serviços auxiliares 
• Pessoal necessário 
• Serviços administrativos e auxiliares 
• Restrições físicas (acurácia visual, esforços físicos etc.) 
e. Informações sobre equipamentos 
• Lista completa de equipamentos com seus respectivos desenhos 
(templates) 
• Características de operação dos equipamentos (sentido de 
operação, forma de instalação, consumo elétrico, isolamentos etc.) 
• Características ergonômicas (altura de operação, movimentação e 
esforço na operação etc.) 
• Custo dos equipamentos 
• Informações financeiras gerais 
• Estrutura de custos 
 
 
9 
• Preço do terreno e custo de urbanização e construção (para 
layout com projeto de fábrica) 
Os dados apresentados servem como uma referência para verificação 
em um início de projeto. Evidentemente, não fornecem todas as possíveis 
variáveis de dados de entrada de um projeto de layout, principalmente em 
função da especificidade de cada processo (se contínuo, em massa, por 
projeto etc.). 
O desenvolvimento de um projeto de layout deve obrigatoriamente 
envolver vários departamentos, principalmente para obtenção de dados e 
informações relevantes ao projeto. O questionamento que fazemos é: quem 
pode me suprir com os dados e informações mencionados anteriormente? 
O Quadro 1 a seguir é uma forma orientadora para que o profissional de 
engenharia de produção consiga obter informações para projetos de arranjo 
físico. 
Quadro 1 – Fontes de informações para elaboração de layouts 
Informação necessária Informação detalhada Fontes na empresa 
Projeto e especificações do 
produto 
Projeto do produto 
Requisitos de qualidade 
• Engenharia de Produto 
• Vendas 
• Cliente 
• Departamento de 
Qualidade 
Características físicas e 
químicas 
Tamanho 
Peso 
Forma 
Condição de entrega 
Características especiais 
• Engenharia de Produto 
• Departamento de 
Qualidade 
Quantidade e variedade de 
produtos e materiais 
Quantidade de itens 
diferentes 
Quantidade por item 
Variação de demanda 
• Engenharia de Produto 
• Engenharia de Processo 
• Logística (Controle de 
Estoques) 
• PCP 
• Vendas 
Componentes e montagem Sequência operacional 
(montagem e fabricação) 
Itens padronizados ou 
intercambiáveis 
• Engenharia de Produto 
• Engenharia de 
Processo/Produção 
Tempos envolvidos Tempos de fabricação e 
montagem 
Tempos e postos com 
gargalos 
• Engenharia de 
Processo/Produção 
• Produção 
Fonte: Elaborado com base em Camaroto, 2006. 
 
 
10 
O Quadro 1 é de extrema utilidade quando se trata de uma empresa de 
médio ou grande porte, na qual existam vários departamentos e, muitas vezes, 
um profissional com pouca experiência terá dificuldades de encontrar as fontes 
para elaboração de seu arranjo físico. 
TEMA 3 – ETAPAS DO TRABALHO 
O projeto de uma fábrica e seu respectivo arranjo físico são algo de alta 
complexidade e que exigem cuidados especiais. Após obter as informações 
pertinentes, conforme descrito no tema anterior, devemos conhecer também as 
etapas de trabalho. A seguir serão apresentadas de forma resumida as 
principais etapas. 
3.1 Dimensionamento dos fatores de produção 
O dimensionamento dos fatores de produção pretende, com base em 
fluxogramas de processo, atender às seguintes atividades: 
• Quantidade atual e prevista de materiais e componentes: lista 
completa da quantidade de produtos,seus respectivos componentes e 
matérias-primas. Verificar nível de produção atual e para os próximos 10 
anos. 
• Quantidade atual e prevista de equipamentos: quais equipamentos 
atuais serão utilizados e a previsão de aquisição. Obter também a 
capacidade de cada equipamento em função do que se produzir. 
• Quantidade atual e prevista de pessoal: usar informações de mão de 
obra direta e administrativa, bem como do fluxo de pessoas. 
• Áreas destinadas a estoques: áreas utilizadas para recebimento e 
estoque de matérias-primas e componentes, estoque de produtos 
acabados e eventuais estoques em processo. 
• Templates e áreas dos centros de produção: plantas arquitetônicas 
(escalas de 1:50 ou 1:100) e desenhos técnicos de máquinas e 
equipamentos. A acurácia dessas informações é primordial. 
• Áreas auxiliares de produção: quais serviços de apoio devem ser 
considerados (manutenção, ferramentaria, central de ferramentas etc.). 
• Áreas de serviços de pessoal: superfície a ser ocupada por banheiros, 
vestiários, refeitórios etc. 
 
 
11 
• Áreas administrativas e de suporte: informações de todos os 
departamentos administrativos, técnicos, de segurança, de limpeza etc., 
com projeção atual e futura. 
3.2 Relacionamentos entre os fatores de produção 
Nessa etapa são realizados estudos para verificação e projeto das 
interações entre os centros de produção e de apoio. Fluxogramas de processo 
e tabelas de relacionamento são de grande utilidade nessa etapa. Segue 
detalhamento: 
• Princípios de ocupação do terreno: fluxo, acessos, circulação de 
pessoas e veículos, bem como previsões de expansão. 
• Análise de alternativas de projeto de massa: geração de esboços em 
escala das principais unidades da fábrica, com pontos de entrada e 
saída e tipo de construção. É importante que se obtenham várias 
alternativas. 
• Princípios de operação do conjunto e análise das alternativas: 
discussão e análise dos princípios a serem adotados na operação das 
partes produtiva e administrativa da fábrica; análise das alternativas 
apresentadas, com esboço de diagramas de blocos das seções de 
fábrica, dos setores auxiliares, de pessoal, administrativos e de apoio; 
técnicas como fluxogramas de processo e diagramas de 
relacionamentos (Figura 2) podem ser utilizadas. 
• Avaliação econômico-financeira do block layout final: em função de 
cada alternativa apresentada, uma avaliação financeira deve ser 
realizada. 
• Avaliação técnica do block layout final: em conjunto com a avaliação 
financeira, dados técnicos devem ser apresentados, conforme as 
respectivas alternativas como produtividade física do terreno 
(área/volume de produção), o espaço específico pessoal (m2 de área de 
fábrica/número de funcionários) nas partes produtiva e administrativa, a 
relação de espaço direto x indireto (m2 de área de fábrica/m2 de áreas 
administrativas e auxiliares) e o aproveitamento do terreno (área 
construída plana/área total em termos atuais e futuros). 
 
 
12 
• Block layout final: uma planta final em escala 1:200 da alternativa 
escolhida com sua posição no terreno, relacionando todas as unidades 
produtivas e de apoio, bem como áreas de circulação de materiais e 
pessoas. 
3.3 Depuração do projeto 
O termo block layout define uma técnica em que podemos utilizar blocos 
para definir as unidades produtivas e de apoio. Porém, nessa etapa o block 
layout serve como referência para o layout final, quando os desenhos devem 
fornecer informações com grau de detalhamento o mais preciso possível. 
• Arranjo físico prévio: um esboço de planta em escala 1:200, montada 
em cima do último block layout escolhido, mostra as estações de 
trabalho de fabricação e montagem, os setores de apoio, 
administrativos, com a definição de corredores, colunas, portas, 
escadas etc. 
• Layout final: apresentação da planta final, em escala 1:100 ou 1:50, de 
toda a área construída, incluindo áreas produtivas e não produtivas, 
todos os equipamentos, posição de operadores, linhas demarcatórias, 
paredes, divisórias, colunas, janelas, portas, portões, móveis e 
utensílios. O desenho da planta deve servir de base para projetos 
estruturais, de redes elétricas, pneumáticas e hidráulicas e de fixação e 
alocação dos equipamentos. 
• Informações econômico-financeiras do projeto: apresentação dos 
impactos econômico-financeiros para análise geral de viabilidade. 
Embora, antes de se iniciar um projeto dessa envergadura, tenha-se um 
número-base para investimento, nesse momento as condições do 
projeto estão mais apuradas e vão auxiliar ainda mais na tomada de 
decisão. 
No item Princípios de operação do conjunto e análise das alternativas, 
do Tema 3.2, foi mencionada a técnica de diagrama de relacionamento. Esse 
diagrama é uma ferramenta útil nessa etapa e está apresentado na Figura 2. 
 
 
13 
Figura 2 – Exemplo de um diagrama de relacionamentos 
 
Fonte: Slack; Chambers; Johnston, 2008, p. 219. 
O diagrama da Figura 2 indica o quanto alguns departamentos devem 
ficar próximos uns dos outros. Mostra os departamentos em pares e, por meio 
de um menu, com as proximidades predefinidas é possível determinarmos suas 
localizações. No exemplo da Figura 2, é especialmente necessário que os 
departamentos de metrologia e teste eletrônico estejam próximos, porém 
metrologia e teste de impacto devem ficar tão longe quanto possível. 
TEMA 4 – BALANCEAMENTO DA ALOCAÇÃO DE TEMPO DE TRABALHO 
Estabelecer uma distribuição equilibrada de trabalho pelos postos de 
trabalho de um arranjo físico é um grande desafio para o profissional de 
engenharia de produção. O projeto de balanceamento da alocação de tempo 
de trabalho, ou simplesmente balanceamento de linha, deve, na medida do 
possível, ser realizado concomitantemente com o projeto de layout, pois 
definições desintegradas podem comprometer tanto o layout quanto o 
balanceamento. Vale ressaltar que, nesse caso específico, estamos tratando 
do processamento de produtos discretos, ou seja, de produtos que podem ser 
individualmente separados. 
Conseguir um balanceamento de linha sem nenhuma variação é algo 
fictício. Conforme Slack, Chambers e Johnston (2008, p. 229), “a eficácia da 
atividade de balanceamento de linha é medida pelo que se chama de perda de 
 
 
14 
balanceamento”. Essa perda deve ser a menor possível na alocação de 
trabalho. 
Conseguir uma linha com ótimo balanceamento e com a menor 
quantidade possível de trabalhadores envolvidos é o que vai alavancar a 
eficiência produtiva. 
Segundo Krajewski, Ritzman e Malhotra (2009, p. 273), “o 
balanceamento de linha deve ser executado quando uma linha for inicialmente 
projetada, quando uma linha for rebalanceada para mudar sua taxa de 
produção ou quando o produto ou processo se alteram”. 
O analista deve separar o trabalho em elementos de trabalho, que são 
as menores unidades de trabalho que podem ser processadas 
independentemente. Após a definição dos elementos de trabalhos, devemos 
calcular o tempo-padrão para cada elemento. 
A partir daí, existem algumas técnicas que podem ser utilizadas, entre 
elas o diagrama de precedência, que veremos detalhadamente a seguir. 
Diagrama de precedência: é uma representação de ordenamento dos 
elementos que compõem o conteúdo de trabalho total do produto ou serviço. 
Tem como característica demonstrar que certos elementos devem ser feitos 
antes de um próximo começar, ou seja: por exemplo, que atividade de 
processo precede a atividade que eu estou executando? Vale ressaltar que em 
alguns momentos uma atividade pode preceder outras duas atividades 
distintas, criando uma bifurcação no processo. Essas informações são 
importantíssimas para o projeto de layout. A representação desse diagrama é 
feita por intermédio de círculos, que, por sua vez, representam o ordenamento 
dos elementos, de setas para definição do sentido do fluxo e dos tempos- 
padrões dos elementos. Segue um exemplo fictício(Figura 3). 
 
 
15 
Figura 3 – Exemplo de um diagrama de precedência 
A
B
C G
E
D
F
H
25
50
45 48 52
56
43
42
 
Taxa de produção desejada: o objetivo de se balancear linhas de 
produção é equiparar a taxa de produção ao plano de produção. Por exemplo, 
se a demanda por um determinado produto ou serviço é de 2 mil unidades por 
semana e o tempo disponível para se produzir é de 40 horas semanais, a taxa 
de produção é de 50 peças por hora (2.000/40). A combinação entre produção 
e demanda assegura entregas pontuais e previne a formação de estoques. 
Tempo de ciclo: refere-se ao tempo máximo disponibilizado para se 
produzir uma unidade em cada estação de trabalho. Esse número tem como 
base a taxa de produção, que normalmente é expressa em peças por hora. Se 
a soma dos tempos dos elementos de uma estação de trabalho exceder o 
tempo de ciclo da linha, essa estação será a restrição do sistema (gargalo) e 
impedirá o alcance da taxa de produção alcançada. O tempo de ciclo pode ser 
obtido por meio da equação: 
, 
onde: C = tempo de ciclo em horas por unidade; r = taxa de produção desejada 
em unidades por hora. 
Por exemplo, se a taxa de produção desejada é de 60 unidades por 
hora, o tempo de ciclo será C = 1/60 unidade por hora, o que equivale a 1 
minuto (0,01666 h x 60 min). 
Para facilitar os cálculos e trabalhar com números inteiros, muitas 
empresas utilizam os tempos em segundos, tal qual é utilizado na definição do 
takt time, termo que veremos em detalhes na próxima aula. 
 
 
16 
Mínimo teórico para quantidade de estações: para alcançar a taxa de 
produção desejada o profissional de engenharia de produção busca adaptar 
elementos de trabalho a uma estação de trabalho. O equilíbrio perfeito é 
quando conseguimos equilibrar a soma dos tempos dos elementos de trabalho 
em uma estação com o tempo de ciclo. Embora conseguir o equilíbrio perfeito 
em todas as estações de trabalho seja quase impossível, devido a vários 
fatores, como a desigualdade nos tempos dos elementos e a inflexibilidade dos 
requisitos de precedência (atividades anteriores), há de conseguirmos o melhor 
resultado por meio de técnicas específicas, tal qual a que define o número 
teórico de estações de trabalho, dado por: 
, 
onde: TM = theorical minimum (mínima teórica para o número de estações de 
trabalho); = tempo total exigido para produzir cada unidade (soma de todos 
os tempos-padrões dos elementos de trabalho); C = tempo de ciclo. 
Por exemplo, se a soma total de todos os elementos de trabalho para se 
montar um determinado produto, do início ao fim, for de 1 minuto e o tempo de 
ciclo calculado for de 1 minuto, então TM = 15/1, ou seja, 15 estações por 
minuto. Vejamos que esses cálculos formam a base para definição de um 
layout, pois possibilitam a determinação das áreas destinadas aos mais 
variados centros de produção. 
No entanto, como vimos anteriormente no diagrama de precedência, 
algumas estações de trabalho podem eventualmente alimentar mais de uma 
estação simultaneamente, criando bifurcações que devem ser consideradas em 
um layout. 
Para entender melhor um diagrama de precedência, nada melhor que 
um exemplo, baseado em Krajewski, Ritzman e Malhotra (2009, p. 274). 
O Quadro 2 refere-se à empresa Grama Verde Inc., fabricante de 
equipamentos para jardinagem que está projetando uma linha de montagem 
para produção de um novo pulverizador para fertilizante, denominado o grande 
difusor. O trabalho inicia-se com a definição dos elementos de trabalho, 
conforme o Quadro 2. 
 
 
17 
Quadro 2 – Exemplo de diagrama de precedência 
Elemento de 
trabalho Descrição 
Tempo 
(s) 
Precedente 
imediato 
A Aparafusar o suporte no depósito 
alimentador 
40 Nenhum 
B Inserir a base da roda centrífuga 30 A 
C Fixar o eixo das rodas 50 A 
D Fixar o misturador mecânico 40 B 
E Fixar o volante de direção 6 B 
F Fixar a roda livre 25 C 
G Ajustar a estaca inferior 15 C 
H Fixar a direção 20 D, E 
I Ajustar a placa identificadora 18 F, G 
 TOTAL 224 
Fonte: Elaborado com base em Krajewski; Ritzman; Malhotra, 2009, p. 274. 
Com base nessa informação, o que deve ser feito? Imaginemos que a 
coluna Precedente imediato não esteja preenchida. Começamos pelo elemento 
A, que não tem nenhum precedente. Em seguida, vamos para o elemento B, 
que tem como precedente A. Para o elemento C, o precedente também é A. E 
assim sucessivamente, identificamos cada elemento com sua respectiva 
precedência (elemento anterior). Vejamos como fica o diagrama na Figura 4. 
Figura 4 – Diagrama de precedência para o produto conhecido como o grande 
difusor 
A
B
C
G
E
D
H
I
40
30
50
15
18
6
40
20
F
25
 
Fonte: Elaborado com base em Krajewski; Ritzman; Malhotra, 2009, p. 274. 
Que interpretação e conclusões podemos obter com esse diagrama? 
Podemos dizer que esse diagrama (Figura 4) passa informações relevantes 
para elaboração do layout, tais como o agrupamento de elementos de trabalho 
 
 
18 
para formar estações, tendo por meta balancear as cargas de trabalho e 
minimizar a quantidade de estações requeridas. 
É evidente que, para o desenvolvimento de um layout, seria muito mais 
simples que cada elemento de trabalho precedesse apenas um elemento e 
assim por diante, evitando que um elemento abastecesse dois elementos 
distintos, porém nem sempre isso é possível. 
Existem muitas ferramentas para auxiliar os trabalhos de engenharia de 
produção, como o diagrama de precedência, por exemplo. Portanto, sabermos 
utilizá-las de forma eficaz faz toda a diferença. 
TEMA 5 – COMPOSIÇÃO DE ESTÁGIOS 
Projetos de layout proporcionam maneiras interessantes de compor os 
estágios produtivos. Slack, Chambers e Johnston (2008, p. 231) apresentam 
algumas soluções simples, porém de grande utilidade para o projeto de arranjo 
físico. Partimos do pressuposto de uma linha que possua quatro estágios e em 
que cada um deles mantenha um tempo de ciclo de 15 minutos, ou seja, cada 
um entrega uma tarefa a cada 15 minutos. A primeira forma de arranjo físico 
que se idealiza é ordenar as tarefas em forma de linha, com cada estação 
tendo um conteúdo de trabalho de 15 minutos. Porém, é possível elaborar um 
arranjo com quatro estágios e duas linhas curtas, cada uma com conteúdo de 
trabalho de 30 minutos. Nesse caso, cada linha tem uma saída do produto ou 
serviço a cada 30 minutos e, como são duas linhas, o tempo de ciclo será de 
15 minutos, ou seja, a mesma saída do arranjo em linha. 
Essas duas formas de arranjo físico foram denominadas pelos autores 
como arranjo físico longo e magro, que representa uma linha com quatro 
estágios; e arranjo físico curto e gordo, que representa a formação de duas 
linhas com dois estágios cada. 
A Figura 5 ilustra como é realizada a distribuição de estágios para os 
arranjos longo e magro e curto e gordo. 
 
 
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Figura 5 – Exemplos de arranjos físicos longo e magro ou curto e grosso 
 
Fonte: Slack; Chambers; Johnston, 2008, p. 233. 
Os exemplos da Figura 5 ajudam a entender algumas formas de escolha 
de layouts que se encontram nas mais variadas empresas. No entanto, quais 
são as vantagens que cada uma delas oferece? É o que veremos em seguida. 
Vantagens do arranjo longo-magro 
• Fácil gerenciamento, devido ao fluxo controlado de materiais e clientes 
(visualização). 
• Facilidade de manuseio de materiais. 
• Requisito de capital mais moderado, especialmente quando é necessário 
adquirir um novo equipamento. Para opção longo-magra, apenas um 
equipamento seria suficiente, enquanto para a opção curto-gorda seria 
um para cada estágio. 
• Maior eficiência operacional, pois cada estágio executa uma fração do 
trabalho total, transferindo para o operador uma proporção maior de 
trabalho direto produtivo. 
 
 
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Vantagens do arranjo curto-gordo 
• Flexibilidade de combinações (mix), em função da possibilidade de 
adaptação de cada estágio ou linha a outros produtosou serviços. 
• Flexibilidade de volume, pois, à medida que os volumes variam, estágios 
podem ser eliminados ou compostos conforme a necessidade. 
• Maior robustez em relação a possíveis quebras de equipamentos, pois, 
se uma linha ou estágio parar, os demais continuarão a trabalhar, o que 
não ocorre no arranjo longo-magro, em que, se um estágio para, 
compromete os demais. 
• Trabalho menos monótono, dado que um operador irá repetir as tarefas 
em um tempo maior (30 ou 60 minutos), ao invés dos 15 minutos do 
arranjo longo-magro. 
As opções de estágios apresentadas são relevantes, cabendo ao gestor 
ou profissional de engenharia de produção optar por uma delas em função das 
estratégias da empresa e das particularidades de cada processo. 
FINALIZANDO 
Nesta aula, buscamos compreender algumas técnicas, fundamentos e 
princípios para elaboração do projeto de fábrica e principalmente para 
concepção de layouts. 
Neste momento você já é capaz de entender e aplicar alguns dos 
princípios à elaboração de um layout. Lembra-se do exemplo do princípio da 
menor distância, que foi explorado tanto na Conversa inicial, por meio de um 
exemplo real em uma empresa, quanto no exemplo ilustrativo do antes e do 
depois e dos ganhos obtidos? 
Para um projeto de fábrica e arranjo físico, os trabalhos devem 
acontecer de forma estruturada. Após conhecer e compreender como obter os 
dados de entrada e as etapas de trabalho de um projeto de layout, você já está 
preparado para participar ativamente de projetos mais complexos. 
Aprendemos também que, antes mesmo de começarmos a distribuir os 
equipamentos em um layout de forma aleatória, há a necessidade de 
balancearmos a alocação de trabalho. Manter o equilíbrio na utilização dos 
recursos: esse é o ponto crucial no balanceamento dos tempos de trabalho. 
 
 
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Para concluir a nossa Aula 3, aprendemos formas interessantes de 
compor layouts com os exemplos de arranjos longo-magro e curto-gordo. 
Agora você já é capaz de distinguir esses dois conceitos e ter o discernimento 
de decidir qual se adapta melhor em função das necessidades apresentadas. 
Passos importantes foram dados nesta aula. No entanto, temos muito 
mais desafios pela frente. 
Até a próxima aula! 
 
 
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REFERÊNCIAS 
ANDREOLI, T. P.; AHLFELDT, R. Organização de sistemas produtivos: 
decisões estratégicas e táticas. 1. ed. Curitiba: InterSaberes, 2014. 
ANTUNES, J. et al. Sistemas de produção: conceitos e práticas para projeto e 
gestão da produção enxuta. Porto Alegre: Bookman, 2008. 
KRAJEWSKI, L.; RITZMAN, L.; MALHOTRA, M. Administração de produção 
e operações. 8. ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2009. 
PARANHOS FILHO, M. Gestão da produção industrial. 1. ed. Curitiba: Ibpex, 
2007. 
SLACK, N.; CHAMBERS, S.; JOHNSTON, R. Administração da produção. 2. 
ed. São Paulo: Atlas, 2008. 
VIEIRA, A. C. G. Manual de layout (arranjo físico). Rio de Janeiro: CNI, 1981. 
	Conversa inicial
	FINALIZANDO
	REFERÊNCIAS