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ADMINISTRAÇÃO DA PRODUÇÃO Henrique Martins Rocha Projeto detalhado de arranjo físico Objetivos de aprendizagem Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados: � Identificar os aspectos relevantes na elaboração de um projeto detalhado de arranjo físico. � Resolver problemas relacionados à definição do projeto deta- lhado de arranjo físico. � Expressar as informações necessárias para a implantação ou mo- dificação de um arranjo físico. Introdução Neste texto, você vai estudar como o arranjo físico deve ser analisado para equacionar o quantitativo dos recursos produtivos, bem como a melhor disposição desses recursos, de modo a facilitar e agilizar os fluxos dos processos produtivos. Você vai estudar quais informa- ções devem ser coletadas, como devem ser processadas, como as decisões são tomadas sobre a definição de um projeto detalhado de arranjo físico e como as decisões devem ser documentadas para per- mitir a implantação ou modificação de arranjos físicos. Aspectos relevantes na elaboração de um projeto de arranjo físico detalhado A definição do arranjo físico detalhado é de extrema importância: a falta de informações (como, por exemplo, a posição exata de cada máquina ou equi- pamento, os espaços de acesso e circulação, a definição de espaços para ar- mazenagem, etc.) pode causar atrasos, ineficiências, distâncias excessivas, desperdícios e prejuízos para as empresas, bem como riscos para pessoas, equipamentos e instalações. Além disso, o passo a passo da implementação deve ser minuciosamente definido, de forma a garantir que a implantação ou modificação do arranjo fí- sico ocorra no menor tempo e com o menor custo possível, permitindo acom- panhar e monitorar o andamento das atividades. Fatores a serem considerados na definição do arranjo físico: � Ambiente: temperatura, umidade relativa, etc.; � Áreas de estocagem: matérias-primas, componentes e peças, produto acabado, embalagem, materiais de consumo e de manutenção, área total necessária, altura máxima aceitável, necessidade de climatização, etc.; � Espaço: dimensões e forma do local em que o arranjo físico será insta- lado, existência de limitações como colunas e desníveis, tipos de pisos, aproveitamento do espaço, etc.; � Infraestrutura e serviços: energia elétrica, água, abastecimento de glp, transporte, vias de acesso, etc.; � Fluxo de materiais e recursos produtivos: quantidade, direção e sentido, variedade, frequência, necessidade de equipamentos (ponte rolante, empilhadeiras, esteiras, etc.), depósitos, recebimento e expedição, etc.; � Localização: local em que o arranjo físico será implementado (exis- tente ou a ser construído), existência e necessidade de vias de acesso, docas, etc.; � Mão de obra: quantitativo, perfis, segurança, refeitórios, banheiros, es- tacionamento, supervisão, etc.; � Máquinas e equipamentos: dimensões, acessórios, necessidades de ins- talações elétricas, hidráulicas, pneumáticas, de comunicação de dados, etc. Área de operação e acesso, espaço para material em processo e manutenção, etc.; � Material: tipo de material a ser movimentado, sua forma, volume e frequência de movimentação; � Distâncias, aclives e declives, necessidades do ambiente: temperatura, ventilações, refugos e sucatas, etc.; � Modificações: viabilidade para ampliar ou diminuir a capacidade de produção por meio de mudanças no arranjo físico: alterar a quantidade de máquinas, equipamentos, etc., ou modificação no tipo de arranjo físico, espaço disponível, etc.; � Produto: características do produto a ser produzido e/ou serviço a ser prestado; � Tipo de processo produtivo: projeto, lote, contínuo, etc. 115Projeto detalhado de arranjo físico A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) tem uma norma específica que fixa as cores que devem ser usadas para prevenção de acidentes, empregadas para iden- tificar e advertir contra riscos: a NBR 7195:1995 – cores para a segurança. Ao pensar em instalações empresariais e seus arranjos físicos, você deve ter em mente a preocupação com segurança e utilizar as cores da norma. Definições do projeto detalhado de arranjo físico Cada tipo de arranjo físico requer uma série de passos distintos até a definição final de seu projeto, o qual servirá de base para preparar as instalações de acordo com o previsto para o sistema produtivo. Arranjo físico posicional Como nesse tipo de arranjo físico são os recursos produtivos que são movi- mentados, enquanto o produto permanece estacionário, o arranjo físico se confunde com o produto. Ou seja, o foco do detalhamento está em viabilizar que o produto possa sofrer as transformações necessárias à sua produção pela adequada movimentação dos recursos produtivos. Assim, você deve detalhar a descrição, o local e o tempo (cronograma) das atividades. Por exemplo, na construção de um prédio (exemplo típico de um processo produtivo posicional), você deve garantir que as máquinas e equipamentos de terraplanagem tenham acesso ao local em que o prédio vai ser construído, mas, também, é necessário que elas sejam retiradas do local, ao término dessa atividade, para que a fase das fundações do prédio possa ser iniciada. Além disso, é necessário que os materiais, mão de obra, máquinas e equipamentos necessários à produção das fundações estejam disponíveis no local certo, na quantidade certa e no momento de uso. E esse ciclo se repete ao longo da produção do prédio: estrutura, lajes, hi- dráulica, eletricidade, acabamento, etc. Os recursos produtivos de uma etapa anterior precisam ser afastados, abrindo espaço para os recursos produtivos da fase seguinte, até que o produto esteja pronto, isto é, plenamente produzido. Administração da produção116 Arranjo físico funcional No arranjo físico funcional, temos os recursos produtivos previamente posi- cionados (fixos), enquanto os diferentes produtos são movimentados em dife- rentes itinerários, até os recursos que são necessários à conclusão das diversas fases de seus processos produtivos. Busca-se sempre minimizar as distâncias, de forma a aumentar a produtivi- dade do sistema produtivo. Mas no contexto da produção de diversos produtos distintos em coexistência, reduzir as distâncias entre os recursos produtivos de determinado produto pode aumentar as distâncias entre os recursos produtivos de outro produto. Isso acontece porque é praticamente impossível aproximar todos os recursos produtivos. Por isso, precisamos priorizar o que deve ficar próximo. Ou seja, quais recursos produtivos devem prioritariamente ficar próximos entre si, mesmo que isso sacrifique a proximidade entre outros recursos produtivos. Para tanto, inicialmente mapeamos os processos produtivos de todos os produtos que serão produtivos, ou seja, quais recursos produtivos são usados e em que sequência. Depois disso, criamos uma matriz que indica que produtos são movimentados entre quais áreas produtivas. Essa matriz, que é exemplifi- cada na Figura 1, é denominada Matriz De-Para. Figura 1. Matriz De-Para. Fonte: Autoria própria. Para De RP1 RP2 RP3 RP4 RP5 ... RPn RP1 P1, P2 P3 P4 RP2 P1 P2 RP3 P4 P3 RP4 RP5 P3 ... RPn 117Projeto detalhado de arranjo físico No exemplo da Figura 1, temos os diversos recursos produtivos (RP1, RP2, etc.) e os diferentes produtos produzidos (P1, P2, etc.). Nela podemos observar que existe movimentação do RP1 para RP2: tanto o P1 como o P2 sofrem tal movimentação como parte de seu processo produtivo. Vemos, também, que existe movimentação entre RP1 e RP3 (P3), bem como entre RP1 e RP5 (P4) e assim sucessivamente. As células não preenchidas significam não existir movimentação entre áreas (ou seja, recursos produtivos). Assim, podemos dizer que, para a pro- dução dos diversos produtos dessa empresa, não existe movimentação entre RP1 e RP4, ou seja, não existe qualquer produto que passe por RP1 para depois ser dirigido a RP4 para ser produzido. Esse é um aspecto interessante pois,se não há movimentação entre esses recursos produtivos, eles não precisam ficar próximos entre si, ou seja, a prioridade quanto à proximidade deles é nula. Por outro lado, como há movimentação de RP1 para RP2, de RP1 para RP3, de RP2 para RP3, etc., é importante que haja proximidade entre eles. Mas, e se isso não for possível? Por exemplo, e se para que RP1 fique pró- ximo de RP2, não seja possível que ele fique, também, próximo de RP3, como priorizar, ou seja, como escolher quem tem a preferência para ficar próximo? Nesse caso, damos preferência aos itens que geram maior esforço de mo- vimentação, ou seja, os produtos que têm maior volume de produção, que são maiores/mais pesados, etc. A lógica é a de que, se temos que escolher o que fica mais próximo, vamos selecionar o que é mais difícil de ser movimen- tado (exige mais tempo, mais esforço, mais recursos para movimentação): o que, por outro lado, é mais fácil de ser movimentado (itens mais leves, por exemplo), podem percorrer distâncias um pouco maiores, sem que isso cause impacto significativo para a empresa. Por exemplo, vamos imaginar que o esforço para movimentar P1 é de 100 unidades de esforço; P2, 50 unidades de esforço; P3, 10 unidades de esforço; e P4, 5 unidades de esforço. Substituindo os valores na matriz De-Para, teríamos... Administração da produção118 Figura 2. Matriz De-Para com valores de esforço de movimentação. Fonte: Autoria própria. Para De RP1 RP2 RP3 RP4 RP5 ... RPn RP1 100 + 50 = 150 10 5 RP2 100 50 RP3 5 10 RP4 RP5 10 ... RPn Como o esforço de movimentação entre RP1 e RP2 é de 150, enquanto entre RP1 e RP3 é de 10, é muito mais prioritário que RP1 fique próximo de RP2 do que de RP3. Igualmente, RP2 ficar próximo de RP3 é mais impor- tante do que RP1 ficar próximo de RP2. Por meio desse processo, você pode estabelecer quais áreas de recursos produtivos devem ficar próximas de quais, ao definir os arranjos físicos funcionais. Alternativamente, caso o esforço de movimentação seja difícil de ser men- surado (por exemplo, em áreas administrativas), você pode usar um método de avaliação qualitativa, em que as prioridades são estabelecidas com base nas letras A, E, I, O, U e X, em que A seria a prioridade máxima, obrigatoriedade de proximidade entre áreas produtivas; E seria muito importante a proximi- dade; I seria razoavelmente importante; O, pouca importância; U, desprezível; e X seria proximidade indesejável (p. ex., por razões de segurança). O detalhamento dos arranjos físicos funcionais, além da definição de pro- ximidade entre áreas produtivas, deve estabelecer, também, as dimensões das áreas produtivas. Ou seja, se, por exemplo, RP1 representa a área de deter- minado equipamento produtivo, como “furadeiras”, precisamos definir qual a dimensão da área produtiva das furadeiras. Para isso, precisamos saber quantas furadeiras precisamos para atender os processos produtivos de todos os produtos que produzimos. 119Projeto detalhado de arranjo físico Pois bem, na Matriz De-Para, vimos que P1, P2, P3 e P4 utilizam fura- deiras (RP1). Digamos que 58 horas de furadeiras para atender à demanda semanal de P1; 44 horas para atender a demanda semanal de P2; 39 horas para atender P3; e 51 horas para atender P4. O tempo total de furadeiras que preci- saríamos seria então de 58 + 44 + 39 + 51 = 192 horas semanais. Supondo que a jornada de trabalho fosse de 40 horas semanais, precisa- ríamos de 192/40 = 4,8 furadeiras. Como não faz sentido termos furadeiras fracionárias (no caso, 0,8), arredondamos para cima: precisamos, então de 5 furadeiras para atender a demanda de todos os produtos. Devemos, então, definir a área ocupada pelas 5 furadeiras: consultamos o catálogo do fabricante da mesma para obtermos a área projetada (ou seja, largura e profundidade das furadeiras). Adicionamos a área de operação (ou seja, o local a ser ocupado pelo operador da máquina), a área de circulação (a área na qual operador se movimenta para chegar ao posto de trabalho), além de áreas adicionais para acomodar o material em processamento na máquina, manutenção, etc. Obtemos, então, o “envelope” que contém a máquina e as demais áreas necessárias ao redor dela, como exemplificado na Figura 3. Figura 3. Dimensões do envelope de uma máquina. Fonte: Autoria própria. Área para manutenção Área para circulação Área de operação Área projetada Se você souber as dimensões necessárias para conter uma máquina, as dimensões da área para conter cinco delas (ou seja, as 5 furadeiras de nosso exemplo), basta multiplicar por cinco a área calculada. Administração da produção120 Precisamos prever, também, quando aplicável, corredores internos na área produtiva, para permitir abastecimento de material, etc. Arranjo físico celular No arranjo físico celular, precisamos, também, dimensionar a quantidade de recursos produtivos, bem como o espaço requerido para elas (envelope). Mas, antes disso, é preciso definir quais células podem ser formadas, ou seja, esco- lher, dentre os recursos de um arranjo físico funcional (que são utilizados para todos os produtos), quais seriam deslocados de suas áreas produtivas para integrarem células dedicadas as determinadas famílias de produto. Para isso, preparamos uma matriz de análise de fluxo (também conhecida como matriz de trajeto). Nela identificamos por quais recursos produtivos cada produto precisa passar para completar seu ciclo produtivo, como você pode ver no exemplo da Figura 4. Figura 4. Matriz de análise de fluxo. Fonte: Autoria própria. P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 RP1 X X RP2 X X X RP3 X X X RP4 X X RP5 X X X RP6 X X X RP7 X X RP8 X X X Ainda que a matriz não mostre um padrão definido que nos indique um possível agrupamento de máquinas em células, um rearranjo da matriz revela que esse agrupamento existe, como você pode ver na Figura 5. 121Projeto detalhado de arranjo físico Figura 5. Matriz de análise de fluxo rearranjada. Fonte: Autoria própria. P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 RP1 X X X RP2 X X X RP3 X X RP4 X X RP5 X X RP6 X X X RP7 X X X RP8 X X X Com o rearranjo da matriz, torna-se claro que máquinas poderiam ser reagru- padas para formar células, desde que o volume de produção das peças justificasse o investimento de manter as máquinas dedicadas à produção delas. Por exemplo, RP3, RP5 e RP4 poderiam formar uma célula que produziria P1, P4 e P&; e RP1, RP7, RP6, RP2 e RP8, outra célula, que produziria os demais produtos. Arranjo físico por produto No arranjo físico por produto, além de precisarmos dimensionar a quantidade (de estações ou postos de trabalho) e o espaço requerido para os recursos produtivos, precisamos, também, garantir um posicionamento que respeite a sequência de operações do processo produtivo, uma vez que, diferentemente do arranjo físico funcional, todos os produtos seguem exatamente o mesmo itinerário, passando pelos mesmos recursos produtivos. Além disso, é necessário fazer o balanceamento da linha, ou seja, distri- buir o trabalho da forma mais igualitária possível entre os diversos postos de trabalho. Isso é necessário porque o ritmo de produção – a velocidade com que produzimos – é definido pela velocidade com que o posto mais lento produz. Por exemplo, se temos cinco postos de trabalho em um arranjo físico linear (por produto) em que os dois primeiros conseguem executar os passos do processo produtivo de determinado produto à taxa de 10 produtos por mi- nuto, enquanto o terceiro posto só consegue alcançar 5 por minuto; e os dois Administração da produção122 últimos, 20 produtos por minuto, essa linha de produção só conseguirá pro- duzir 5 produtos por minuto. A explicação para isso é que, ainda que os dois primeiros postos consigam produzir 10 por minuto, o terceiro posto não consegue dar vazão ao material que chega para ele (lembre-se de que ele só consegue alcançar 5 produtos por minuto). E, por conta disso, os postos de trabalho posteriores a ele, 4º e 5º postos, apesar deterem a capacidade de produzir 20 produtos por minuto, não receberão esse material, pois há um “gargalo” no 3º posto, que só passa para eles 5 produtos por minuto. Assim, deixar de fazer o balanceamento da linha é tornar a produção inefi- ciente, lenta e excessivamente cara, justificando a importância de se fazer tal análise. Observe um exemplo de como isso é feito: Vamos supor que precisamos estabelecer um arranjo físico por produto que nos permita, na jornada diária de oito horas, atender a uma demanda diária de 240 unidades de determinado produto. Os detalhes dos passos do processo produtivo são vistos na tabela a seguir. Passo Tempo (minutos) Observações 1 – Montar base 0,8 2 – Posicionar mancais 0,2 Só pode ser feito se a base já estiver montada 3 – Montar suporte central 0,2 4 – Montar caixa de redução 1,0 Só pode ser feito se a base já estiver montada 5 – Montar regulador 1,5 6 – Posicionar travas mecânicas 1,1 Precisamos, inicialmente, calcular a quantidade de postos de trabalho. Para isso, calculamos o tempo de ciclo. Temos oito horas para produzir 240 unidades. Portanto: 8 horas x 60 / 240 = 2 minutos 123Projeto detalhado de arranjo físico Ou seja, o tempo máximo em cada posto de trabalho é de 2 minutos, per- mitindo atender à demanda de 240 unidades por dia. E o tempo total para produzir cada unidade do produto é... 0,8 + 0,2 + 0,2 + 1,0 + 1,5 + 1,1 = 4,8 minutos. Se o tempo de produção é de 4,8 minutos, mas só dispomos de um tempo máximo de 2 minutos, a quantidade de postos de trabalho será... 4,8 / 2 = 2,4. Como não podemos ter postos fracionários (no caso, 0,4), devemos arre- dondar para cima: são necessários, então, 3 postos de trabalho. O próximo passo é distribuir as atividades (ou seja, os passos a serem executados) em cada um dos postos, de modo a torná-las mais igualitárias, ou seja, com os tempos mais próximos possível, como forma de balanceamento. Vamos verificar algumas possibilidades, identificando os passos pela sua numeração em cada um dos três postos de trabalho: Posto 1 Posto 1 Posto 1 Posto 2 Posto 2 Posto 2 Posto 3 Posto 3 Posto 3 1 2 1 6 3 6 63 4 5 4 5 1 4 3 5 2 5 Na primeira alternativa, temos um problema no posto 2: os passos 4 e 5 totalizam 2,5 minutos. Superior, portanto, ao tempo máximo aceitável de 2 minutos. Alternativa inviável. Na segunda alternativa, não temos esse problema, e os tempos totais em cada posto são respectivamente 1,9; 1,2; e 1,1 minutos. Já na terceira alterna- tiva, você pode perceber que os tempos estão mais bem distribuídos, sendo, respectivamente 1,3; 1,8; e 1,7 minutos, sendo a alternativa preferencial em termos de balanceamento dos postos de trabalho. Administração da produção124 O desenvolvimento de um arranjo físico precisa levar em consideração, também, as- pectos ergonômicos, além do espaço para operação e circulação: temperatura, ruído e vibrações excessivas devem ser evitadas e, para isso, talvez seja necessário aumentar distâncias. Informações necessárias para a implantação ou modificação de um arranjo físico Uma vez definido, o arranjo físico precisa ser documentado e servir de base para implementação. De forma geral, utilizam-se plantas baixas e, eventual- mente, modelos tridimensionais. O detalhamento do arranjo físico deve conter o posicionamento de cada máquina e equipamento, os limites das áreas de estocagem, com estantes, pra- teleiras, etc., medidas de mobiliário e similares, bebedouros, sanitários, vias de circulação internas e externas, docas, pontos de fornecimento de energia elétrica, água, ar comprimido, etc. A documentação detalhada servirá de base para que a equipe de insta- lações possa posicionar máquinas e equipamentos, preparar instalações, demarcar áreas de separação, corredores e demais aspectos necessários ao funcionamento adequado de toda a estrutura produtiva e de apoio ao sistema produtivo, bem como possibilitar o registro que pode ser útil caso futuras modificações se façam necessárias. Ao planejar arranjos físicos, é conveniente pensar na possibilidade de expansão futura. Por exemplo, se determinada área produtiva fica “ilhada” (cercada por outras áreas), é conveniente pensá-la com espaço excedente para que, caso seja necessário incluir novas máquinas ou equipamentos para aumentar a capacidade produtiva, isso possa ser feito sem a necessidade de mexer nas áreas que a circundam. 125Projeto detalhado de arranjo físico 1. No processo produtivo, em um arranjo físico posicional, é importante você estabelecer de forma clara e detalhada as datas de ocorrência de cada uma das atividades. Isso acon- tece: a) Porque assim podemos estabe- lecer as datas dos contratos dos prestadores de serviço. b) Porque é preciso garantir que os recursos produtivos que chegam ao produto tenham acesso a ele para serem usados. c) Para sabermos quando pode- remos usar (ou vender) o produto. d) Para que saibamos quanto vai custar o produto que está sendo produzido neste tipo de arranjo. e) Para que possamos informar ao cliente sobre a evolução do pro- cesso produtivo do produto. 2. No arranjo físico funcional, o cri- tério utilizado para se definir quais recursos produtivos devem ficar próximos uns dos outros é: a) Aqueles que têm maior veloci- dade de processamento. b) Aqueles em que há a maior variedade de produtos circulando entre os recursos. c) Aqueles em que se consegue estabelecer mais espaço para circulação. d) Aqueles entre os quais há maior esforço para movimentação. e) Aqueles entre os quais são movi- mentados os componentes mais pesados. 3. No arranjo físico celular, o critério uti- lizado para se definir quais recursos produtivos devem ficar próximos uns dos outros é: a) Aqueles que são usados para pro- duzir a mesma família de peças. b) Aqueles que executam o mesmo tipo de função c) Aqueles que podem se movi- mentar com mais facilidade. d) Aqueles que têm maior flexibili- dade para se adequar às necessi- dades dos processos produtivos da maior quantidade de peças. e) Aqueles que utilizam tecnologia mais avançada nos processos produtivos. 4. No arranjo físico por produto, é correto afirmarmos que: a) É mais importante definir a quan- tidade de postos de trabalho do que balanceá-los. b) É mais importante balancear os postos de trabalho do que definir sua quantidade. c) Não há como balancear os postos de trabalho se não soubermos a sequência das operações no processo produtivo. d) O balanceamento deve ocorrer no 1º posto de trabalho e, a partir daí, prosseguir aos demais. e) O balanceamento dos postos de trabalho deve começar pelo último deles, pois é este que en- trega o produto no ritmo previsto de produção. Administração da produção126 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 7195:1995. Cores para segu- rança. Rio de Janeiro: ABNT, 1995. Leituras recomendadas DAVIS, M. M.; AQUILANO, N. J.; CHASE, R. B. Fundamentos da administração da produção. 3. ed. Porto Alegre: Bookman, 2001. CHASE, R. B.; JACOBS, F. R.; AQUILANO, N. J. Administração da produção para a vantagem competitiva. 10. ed. Porto Alegre: Bookman, 2006. Referência 5. O projeto detalhado do arranjo físico é útil para: I. a equipe de produção II. a equipe de manutenção/insta- lações III. a equipe de movimentação de materiais IV. a equipe de qualidade Qual(is) alternativa(s) completa(m) o enunciado? a) I. b) I e II c) II e III. d) I, III e IV e) I, II, III e IV. 127Projeto detalhado de arranjo físico Conteúdo:
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