Trabalho de Modelagem e Simulação de Sistemas

1 TÍTULO Melhoria no Processo de Produção de uma Fábrica de Lâmpadas LED 2 CENÁRIO Uma fábrica de lâmpadas LED está enfrentando dificuldades em sua linha de produção devido a um aumento significativo na demanda do mercado além de alguns gargalos no processo produtivo que têm gerado atrasos nas entregas e aumento nos custos operacionais A produção está sendo realizada em uma linha de montagem com várias etapas que incluem a inserção de componentes eletrônicos a montagem do corpo da lâmpada a embalagem e o controle de qualidade A fábrica está tentando entender onde estão os principais pontos de estrangulamento e como melhorar a eficiência do processo sem aumentar significativamente os custos de produção A direção da empresa solicita uma análise para identificar os gargalos e propor melhorias sem a necessidade de investimentos em grandes expansões de infraestrutura de forma a aumentar a produção mensal para 120000 unidades Para isso a equipe de engenheiros precisa usar a modelagem e simulação no software Arena para estudar o processo e sugerir melhorias I Etapas do Processo de Produção 1 Recebimento de Matériaprima Recebimento de materiais como componentes eletrônicos filamentos e peças plásticas para a produção das lâmpadas 2 Montagem do Corpo da Lâmpada As peças plásticas são moldadas e preparadas para a montagem com os componentes eletrônicos 3 Inserção de Componentes Eletrônicos Os circuitos e componentes elétricos são inseridos nas lâmpadas e testados 4 Teste de Funcionamento As lâmpadas são testadas para verificar se os componentes estão funcionando corretamente 5 Embalagem As lâmpadas são embaladas e preparadas para a expedição 6 Controle de Qualidade A qualidade do produto final é verificada antes do envio ao cliente II Situação Atual Capacidade de Produção A linha de produção está operando a 85 de sua capacidade máxima devido a tempos de espera elevados entre as etapas e gargalos no teste de funcionamento e na embalagem Tempo Médio de Ciclo O tempo médio para produção de uma lâmpada está em torno de 8 minutos Gargalos Identificados O maior gargalo ocorre na etapa de Teste de Funcionamento que está demorando mais tempo do que o previsto devido à alta taxa de falhas de produto e à necessidade de retestes III Dados do Processo com Distribuições de Frequência 1 Recebimento de Matériaprima Distribuição Exponencial Parâmetro A média é de 30 minutos mas existe uma variação devido a fatores como logística e atrasos imprevistos Distribuição proposta Exponencial 30 minutos com uma taxa de chegada média de 130 Isso significa que em média o tempo de chegada da matériaprima será 30 minutos mas pode variar com maior probabilidade de tempos mais curtos ou longos dependendo das condições 2 Montagem do Corpo da Lâmpada Distribuição Triangular Parâmetros O tempo de montagem de cada peça é de 2 minutos mas pode variar um pouco dependendo da complexidade de cada unidade Distribuição proposta Triangular 1 2 3 minutos A montagem de cada lâmpada leva em média 2 minutos mas o tempo pode variar entre 1 e 3 minutos com maior probabilidade de ocorrer perto do valor médio de 2 minutos 3 Inserção de Componentes Eletrônicos Distribuição Normal Parâmetros O tempo médio é de 3 minutos mas há pequenas variações de acordo com a complexidade dos componentes e a habilidade dos operadores Distribuição proposta Normal 3 05 minutos A média é 3 minutos mas com uma variação de 05 minutos ou seja o tempo de inserção pode ser tão rápido quanto 25 minutos ou tão longo quanto 35 minutos com maior probabilidade de ocorrer perto de 3 minutos 4 Teste de Funcionamento Distribuição Uniforme Parâmetros O tempo de teste de cada lâmpada é de 5 minutos mas devido à taxa de falha e a necessidade de retrabalho o tempo pode variar Distribuição proposta Uniforme 4 6 minutos O tempo de teste varia de 4 a 6 minutos Em alguns casos o teste pode ser mais rápido sem falhas e em outros pode levar mais tempo devido a falhas e retrabalhos A taxa de falha de 10 implica que em média uma lâmpada de cada 10 apresentará falha e exigirá reteste o que pode adicionar um tempo adicional retrabalho 5 Embalagem Distribuição Triangular Parâmetros O tempo de embalagem de cada lâmpada é de 1 minuto mas pode variar dependendo da eficiência do operário ou de falhas imprevistas no processo de embalagem Distribuição proposta Triangular 08 1 12 minutos O tempo de embalagem geralmente é de 1 minuto mas pode variar ligeiramente com maior probabilidade de ser de 1 minuto mas variando entre 08 e 12 minutos 6 Controle de Qualidade Distribuição Normal Parâmetros O tempo de controle de qualidade é de 2 minutos mas como os produtos podem ter falhas durante a verificação o tempo de controle pode variar Distribuição proposta Normal 2 03 minutos O controle de qualidade leva em média 2 minutos mas pode variar entre 17 e 23 minutos devido à variabilidade dos produtos e à necessidade de revisões adicionais 3 DESAFIO Analisar e simular a produção no Arena para identificar pontos críticos e gargalos no processo Propor melhorias para aumentar a produção para 120000 lâmpadas por mês sem a necessidade de grandes investimentos em novos recursos Simular cenários com diferentes modificações no processo como alteração na alocação de recursos ex aumento no número de operários nas etapas de teste e embalagem mudança na taxa de falha ou aumento de eficiência no teste de funcionamento Avaliar a viabilidade das soluções propostas com base nos resultados da simulação tempo de ciclo capacidade de produção utilização dos recursos etc 4 TEORIA NA PRÁTICA ADREOLI Taís Pasquoto AHLFELDT Rony Organização de sistemas produtivos Curitiba Intersaberes 2014 KELTON W D SADOWSKI R P ZUPICK N A Usando o Arena em Simulação 5 ed Porto AlegreBookman 2015 PRADO Darci Santos do Usando o ARENA em simulação 6 ed Nova Lima Falconi Editora 2019 SILVA L D CAMPOS L D Simulação de Sistemas Uma Introdução ao Arena Rio de Janeiro Brasport 2014 5 LEVANTAMENTO DE SOLUÇÕES Quais são as principais causas do problema de não cumprimento da demanda Quem são os principais afetados por esse problema e como eles são afetados pelo não cumprimento da demanda Quais são as possíveis soluções para poder cumprir com a demanda Quais são os prós e contras de cada solução Quais são as barreiras ou desafios para implantar a solução e resolver este problema Como este problema se relaciona com conceitos ideias ou questões que estudamos anteriormente em aula Quais são as implicações a longo prazo deste problema se ele não for resolvido 5 ENTREGÁVEL Arquivo em PDF Roteiro do estudante 1 Leia o cenário Sua primeira tarefa é se tornar um detetive Use os recursos que fornecemos mas também não tenha medo de sair em busca de suas próprias informações adicionais Queremos que você compreenda o tópico e explore o problema a fundo 2 Encare o desafio Muita atenção para não perder o foco durante o estudo Você precisa compreender qual é o desafio para não perder isso de vista durante todo o processo 3 Teoria na prática Este é o momento de pesquisar o que já existe no mercado e ler todas as indicações que o professor fizer Afinal antes de pensar em resolver o desafio é preciso reunir as ferramentas necessárias e reconhecer o que já existe no mercado de trabalho da sua profissão para lidar com esse tipo de situação Não esqueça de trazer um exemplo concreto de uma solução já existente 4 Levante hipóteses para resolver o problema Depois de reunir todas as suas informações é hora de se tornar uma verdadeiroa analista Busque identificar padrões relações causas e efeitos Procure contradições ou conflitos de informação Seja crítico e questione o que você encontrou durante sua investigação 5 Aponte a melhor solução Agora é o momento de se tornar uma solucionadora de problemas Com base no que você descobriu e analisou dentre as hipóteses qual você escolheu como uma solução para o problema Chegou o momento de explicar em detalhes por que essa é a melhor solução neste cenário Use seus conhecimentos para argumentar 6 Crie um plano de ação Depois de desenvolver sua solução é hora de mostrar a viabilidade e a aplicabilidade dela Explique em detalhes como o problema será resolvido o passo a passo em quanto tempo e quais as implicações disso Lembrese de que sua comunicação deve ser clara e eficaz para que todos entendam sua proposta Nesta etapa você terá que apresentar sua solução Use a sua criatividade para apresentála da melhor maneira possível Como seu trabalho será avaliado Sua avaliação será baseada em uma série de critérios com uma pontuação total de até 40 pontos Lembrese o objetivo aqui não é apenas obter a pontuação máxima mas aprender durante o processo Aproveite essa jornada