Balanceamento e Otimização de Layout - Aula 06

BALANCEAMENTO OTIMIZAÇÃO DE LAYOUT Profª Fernanda Frascareli Aula 06 INTRODUÇÃO Tipos de processo de manufatura Por projeto Por lote Em massa Contínuo Batelada Layout Posicional Processo Celular Linha por Produto Balanceamento OPERACIONALIZAR OS PRINCÍPIOS BÁSICOS DO LAYOUT A decisão sobre quais as tarefas necessárias a montagem do produto serão alocadas as quais estações de trabalho é chamada de balanceamento de linha e envolve tempo de ciclo número de estágios variações no tempo para cada tarefas Entre outros fatores Impacta na configuração das estações de trabalho no seu espaço e na posição relativa ou seja no seu arranjo físico BALANCEAMENTO DE LINHA BALANCEAMENTO ARRANJO FÍSICO POSICIONAL Localização dos recursos definida com base na conveniência dos recursos em transformação grandes dimensões Conceber um layout que possibilite aos recursos transformadores maximizarem sua contribuição potencial ao processo de transformação Uma técnica utilizada é a chamada análise de recursos locacionais avalia os efeitos de se localizar os vários recursos de transformação em todas as localizações disponíveis na planta e da forma como esses recursos interagem entre si BALANCEAMENTO ARRANJO FÍSICO FUNCIONAL Difícil encontrar a solução mais ótima 3 estações de trabalho 3 Maneiras de arranjar a operação Combinação de intuição bom senso e precessos de tentativa e erro Informações necessária Área requerida por centro de trabalho Nível e direção do fluxo entre cada par de centro de trabalho Centros de trabalhos próximos ou proximidade de algum ponto fixo do arranjo físico BALANCEAMENTO ARRANJO FÍSICO FUNCIONAL Nível e direção do fluxo entre cada par de centro de trabalho Diagrama de Fluxos DE PARA A B C D E A 17 30 10 B 13 20 20 C 10 70 D 30 30 E 10 10 10 10 DE PARA A B C D E A 30 60 20 B 30 30 C 80 D 40 E a Carregamentodia b Carregamentodia Se a direção não é relevante simplifica para Se a direção não é relevante simplificar para BALANCEAMENTO ARRANJO FÍSICO FUNCIONAL Nível e direção do fluxo entre cada par de centro de trabalho Diagrama de Fluxos DE PARA A B C D E A 34 60 20 B 39 60 60 C 20 140 D 300 300 E 20 20 20 20 c Custo unitáriodistância percorrida DE PARA A B C D E A 73 360 40 B 80 80 C 160 D 320 E d Custo unitáriodistância percorrida Se a direção não é relevante simplificar para DE PARA A B C D E A 2 2 2 2 B 3 3 3 3 C 2 2 2 2 D 10 10 10 10 E 2 2 2 2 a Custo unitáriodistância percorrida Se os custos do fluxo diferem entre centros de trabalho combinar com Que dá DE PARA A B C D E A 17 30 10 B 13 20 20 C 10 70 D 30 30 E 10 10 10 10 b Carregamentodia BALANCEAMENTO ARRANJO FÍSICO FUNCIONAL Minimizando as distâncias percorridas Eficácia do arranjo físico FijDij para todo ij Fij fluxo em carregamento ou jornadas por período do centro de trabalho i para o centro j Dij distância entre o centro de trabalho i e o centro j Quanto mais baixo o índice de eficácia melhor o arranjo físico BALANCEAMENTO ARRANJO FÍSICO FUNCIONAL Minimizando as distâncias percorridas Eficácia do arranjo físico FijDij para todo ij BALANCEAMENTO ARRANJO FÍSICO FUNCIONAL Minimizando as distâncias percorridas Eficácia do arranjo físico FijDijCij para todo ij Cij custo por distância percorrida ao fazer a jornada entre os deptos i e j Fij fluxo em carregamento ou jornadas por período do centro de trabalho i oara o centro j Dij distância entre o centro de trabalho i e o centro j Quanto mais baixo o índice de eficácia melhor o arranjo físico BALANCEAMENTO ARRANJO FÍSICO FUNCIONAL Método geral de projeto de arranjo físico funcional Passo 1 Colete informações sobre centros de trabalho e os fluxos entre eles Passo 2 Desenhe um arranjo físico esquemático mostrando os centros de trabalho e os fluxos entre eles e colocando os pares de centros de trabalhos com fluxo mais intense proximos entre si Passo 3 Ajuste o arranjo físico esquemático de forma a levar em conta as restrições da área dentro da qual o arranjo físico deve caber BALANCEAMENTO ARRANJO FÍSICO FUNCIONAL Método geral de projeto de arranjo físico functional Passo 4 Desenho o arranjo físico mostrando as áreas reais dos centros de trabalho e as distâncias que os materiais e as pessoas devem percorrer Calcule a medida de eficácia do arranjo físico levando em conta ou as distâncias totais percorridas ou o custo da movimentação Passo 5 Cheque se a troca da localização de quaisquer dois centros faz reduzir a distância total percorrida ou o custo total de movimentação Se sim faça a troca e retorne ao Passo 4 Se não faça deste arranjo o arranjo físico final Porte e natureza das células que decidiu adotar Qtidade de recursos diretos e indiretos alocados dentro da célula Recursos a alocar para cada célula Foco na localização de vários recursos dentro da operação e os requisitos dos produtos BALANCEAMENTO ARRANJO FÍSICO CELULAR BALANCEAMENTO ARRANJO FÍSICO CELULAR Aspecto de Processo Cluster Analysis quais grupos de processos agrupamse naturalmente Exame de cada tipo de processo e o questionamento de quais outros tipos de processos um produto ou uma peça que use aquele processo tem maior probabilidade de requerer BALANCEAMENTO ARRANJO FÍSICO CELULAR Aspecto de Produto Codificação e Classificação de peças Códigos indicam caracteríticas de peçasprodutos que definem algumas de suas necessidades de processamento Análise do Fluxo de Produção Analisa ambos os requisitos do produto e agrupamento de processos simultaneamente BALANCEAMENTO ARRANJO FÍSICO CELULAR Ordem das linhas e Colunas é mudada de forma a mover os Xs para o mais próximo possível da diagonal da matriz BALANCEAMENTO ARRANJO FÍSICO CELULAR A Figura mostra que as máquinas poderiam ser convenientemente agrupadas em três células A B e C Embora útil a análise raramente é simples e limpa Aqui o componente 8 necessita de processamento pela máquina 3 que foi alocada para a célula B BALANCEAMENTO ARRANJO FÍSICO CELULAR Geralmente há 3 formas de lidar com isso nenhuma delas totalmente satisfatória Outra máquina igual à máquina 3 poderia ser comprada e colocada na célula A Componentes da família 8 poderiam ser mandados para a célula B depois de terem sido processados na célula A Se há vários componentes com esses problemas pode ser necessário conceber uma célula especial para eles normalmente chamada de célula de remanescentes BALANCEAMENTO ARRANJO FÍSICO PRODUTO onde localizar o que vs o que localizer onde Arranjar recursos de maneira a conformarse às necessidades de processamento do produto ou serviço produzido o que localizar onde em geral a decisão sobre localização está tomada e então as tarefas são alocadas à localização decidida Por exemplo pode ter sido decidido que quatro estações de trabalho serão necessárias para produzir pastas para executivos numa linha de montagem A decisão então é sobre quais tarefas necessárias à montagem da pasta serão alocadas a quais estações de trabalho Essa decisão de projeto é chamada de BALANCEAMENTO DE LINHA como numa linha de produção automotiva BALANCEAMENTO ARRANJO FÍSICO POR PRODUTO Tempo de ciclo dos arranjos físicos por produto É o tempo que decorre entre a finalização de dois produtos elementos de informação ou clientes pela operação É calculado considerando a demanda de tempo provável dos produtos e a quantidade de tempo disponível para a produção durante o mesmo intervalo Exemplo Suponha que o setor de operações regionais de retaguarda ou back office de um grande banco esteja projetando uma operação que vai processar suas solicitações de empréstimos O número de solicitações a serem processadas é 160 por semana e o tempo disponível para processar as solicitações é de 40 horas por semana BALANCEAMENTO ARRANJO FÍSICO POR PRODUTO O tempo de ciclo para o arranjo físico Então o arranjo físico do banco deve ser capaz de processar solicitações a cada 15 minutos BALANCEAMENTO ARRANJO FÍSICO POR PRODUTO Número de Estágios Na prática pode ser qualquer número entre um e diversas centenas dependendo entre outras coisas do tempo de ciclo envolvido e da quantidade de trabalho necessário para completar o produto ou o serviço Este último elemento de informação é chamado de conteúdo de trabalho do produto ou serviço BALANCEAMENTO ARRANJO FÍSICO POR PRODUTO Exemplo Suponha que o banco do exemplo anterior calculou que o conteúdo de trabalho médio de processar uma solicitação de empréstimo é 60 minutos O número de diferentes estágios necessários a processar solicitações a cada 15 minutos pode ser calculado Se ele não tivesse resultado em um número inteiro teria sido necessário arredondálo sempre para cima É difícil embora nem sempre impossível alocar frações de pessoas para staff dos estágios BALANCEAMENTO ARRANJO FÍSICO POR PRODUTO Variação do tempo de tarefa Normal de cada processos Pode introduzir irregularidades no fluxo ao longo da linha o que por sua vez pode causar duas coisas Criação de filas temporárias Perda de tempo disponível Pode até ser necessário introduzir mais recursos na operação para compensar a perda de eficiência resultante da variação dos tempo de trabalho BALANCEAMENTO ARRANJO FÍSICO POR PRODUTO Balanceamento da Alocação de Tempo de Trabalho A eficácia da atividade de balanceamento de linha é medida pelo que se chama de perda de balanceamento Isso referese ao tempo desperdiçado por meio da alocação desigual de trabalho como uma porcentagem do tempo total investido no processamento de um produto ou serviço BALANCEAMENTO ARRANJO FÍSICO POR PRODUTO Técnicas de Balanceamento Diagrama de Precedência Representação do ordenamento dos elementos que compõem o conteúdo do trabalho total do produto e serviço Os círculos são conectados por setas que significam o ordenamento dos elementos Ponto de partida para a maioria das técnicas de balanceamento de linha BALANCEAMENTO ARRANJO FÍSICO POR PRODUTO Técnicas de Balanceamento Diagrama de Precedência Alocar os elementos do diagrama de precedência ao primeiro estágio começando da esquerda na ordem das colunas até que a quantidade de trabalho alocada ao estágio se encontre próxima mas não superior ao tempo de ciclo Quando aquele estágio estiver tão cheio de trabalho quanto possível passe ao próximo estágio BALANCEAMENTO ARRANJO FÍSICO POR PRODUTO Técnicas de Balanceamento Diagrama de Precedência EXEMPLO Considere uma empresa manufatureira de bolos especiais que recentemente conseguiu um contrato de suprimento para uma grande cadeia de supermercados de um bolo especial na forma de uma nave espacial Foi decidido que os volumes envolvidos nesse fornecimento justificariam uma linha de produção dedicada ao acabamento decoração e embalagem do bolo BALANCEAMENTO ARRANJO FÍSICO POR PRODUTO Técnicas de Balanceamento Diagrama de Precedência EXEMPLO Essa linha teria então de executar os elementos de trabalho mostrados na Figura 723 168min que também mostra o diagrama de precedência para o trabalho total O pedido inicial do supermercado foi de 5000 bolos por semana e o número de horas trabalhadas pela fábrica é 40 por semana A partir dessas informações BALANCEAMENTO ARRANJO FÍSICO POR PRODUTO Apenas o elemento c pode ser alocado ao estágio 2 Assim por diante seguindo a regra heurística do elemento com maior conteúdo de trabalho e não excedendo o tempo de ciclo Começando do lado esquerdo do diagrama de precedências os elementos a e b podem ser alocados ao estágio 1 Alocar o elemento c ao estágio 1 faria com que o tempo de ciclo fosse excedido BALANCEAMENTO ARRANJO FÍSICO POR PRODUTO Arranjando os Estágios Arranjo longomagro Vantagens Fluxo controlado de materiais e clientes Manuseio simples de materiais Requisito de capital mais moderado Operação mais eficiente BALANCEAMENTO ARRANJO FÍSICO POR PRODUTO Arranjando os Estágios Arranjo longogordo Vantagens Maior flexibilidade de mix Maior flexibilidade de volume Maior robustez Trabalho menos monótono BALANCEAMENTO ARRANJO FÍSICO POR PRODUTO Tipos de Linhas do Arranjo Físico por Produto BALANCEAMENTO ARRANJO FÍSICO POR PRODUTO Vantagens da Forma em U e em Serpentina Flexibilidade e balanceamento de mãodeobra A forma U permite que uma pessoa trabalhe em várias estações de trabalho Retrabalho É mais fácil retornar trabalho defeituoso para uma estação anterior Manuseio Da posição central do U o manuseio do material e ferramentas pode ser feito convenientemente Passagem Linhas longas e retas interferem mais no fluxo cruzado do resto da operação Trabalhos em grupo Um semicírculo até mesmo se parece com um time